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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Gebäudekonstruktion mit einem Fachwerk
in Form einer Gitterkonstruktion, vorzugsweise aus Holz, als Stütze für geeignete
Verkleidungsteile.
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Ein
Problem bei solchen Gitterkonstruktionen ist generell die Vermeidung
der Bildung von Kältebrücken in
der gesamten Konstruktion auch dann, wenn diese aus Holz besteht,
da die Arbeit allmählich mit
so hohen Standards für
die Isolierung durchgeführt
wird, dass das Holz selbst als Mitursache für die Bildung von Kältebrücken anzusehen
ist.
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Die
WO 9423144, die als Stand der Technik angesehen wird, betrifft eine
Wandstruktur, die eine äußere Wand
und eine innere Wand sowie einen Zwischenraum dazwischen umfasst,
der zur Aufnahme von z.B. einer Isolierung geeignet ist. Die äußere Wand
und die innere Wand sind aus übereinandergelegten
Strukturelementen aufgebaut, und wenigstens ein Ankerelement ist
zwischen den Strukturelementen dazu angepasst, die äußere Wand
und die innere Wand miteinander zu verbinden. Des Weiteren betrifft
die Erfindung ein Gebäudeerrichtungssystem, bei
dem diese Wandstruktur verwendet wird.
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Die
Erfindung beruht auf der Überlegung, dass
eine betreffende Gitterkonstruktion keine direkt durchgängigen Teile
aus Holz oder entsprechenden Materialien aufweisen muss, da jede
der "Fachwerk-Flächen" bzw. -Abschnitte
(Boden-Wand-, Giebel- und Dachflächen)
aus einem System aus zueinander parallelen Holzbalken mit dazwischen
kreuzweise angeordneten Holzlatten aufgebaut werden kann. Hierdurch
wird das Aufeinanderstoßen
der Abschnitte in den betreffenden Eckverbindungen zunächst komplizierter,
was aber erfindungsgemäß in einen
Vorteil verwandelt wird, da in den Eckverbindungen eine Labyrinthbaugruppe
gebildet wird, wobei die beiden äußersten
Balken mit einem Ende gegen eine Endseite zusammengesetzt werden,
während
die innersten bzw. nächstäußeren Balken
in der Weise angeordnet sind, dass das Ende des einen Balkens gegen
die Seite des äußersten
angrenzenden Balkens anstößt, während das
Ende des zweiten Balkens gegen die Seite des entsprechenden bzw. ersten
Balkens in der nächstäußeren Balkenschicht anstößt, und
bei weiteren Balkenschichten weiter so verfahren wird.
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Dementsprechend
stellt die Erfindung eine neue und erfinderische Gebäudekonstruktion
insbesondere für
Einzelhäuser
zu Verfügung,
umfassend wenigstens zwei Gebäudeoberflächen, welche
in einem Winkel zusammengefügt
sind, wobei die Gebäudeoberflächen jeweils
ein Fachwerk umfassen, welches durch ein System aus wenigstens drei Schichten
von kreuzweise angeordneten Holzbalken in der Formation einer Gitter-
oder Trägerstruktur (Trägerplattenstruktur)
gebildet wird, wobei die Überkreuzungspunkte
zwischen den Balken zueinander in der Weise versetzt sind, dass
eine Labyrinthbaugruppe gebildet wird, so dass Stellen, an denen
Holz von der Außenseite
zur Innenseite der Gebäudekonstruktion
durchgeht, in der Regel nicht entstehen.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind unten und in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.
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Genau
hierdurch entsteht ein Labyrinthbaugruppenmuster, das der Bildung
von Kältebrücken weitgehend
entgegenwirkt, und wie Versuche gezeigt haben, ist es bei Verwendung
von Holzbalken nicht erforderlich, irgendeine weitere Wärmeisolierung zwischen
den zusammengesetzten Bauteilen anzuordnen, da die Länge der "Kältebrücke" durch diese Anordnung deutlich erhöht wird.
Außerdem
ist festgestellt worden, dass die Verbindungsstellen durch direktes
Zusammenschrauben fixiert werden können, so dass auch keine Metallklammerplatten
in dem Bereich benötigt
werden, die selbst Kältebrücken bilden könnten. Es
besteht jedoch die weitere Möglichkeit, dass
relativ dünne
Schichten aus festen oder halbfesten Schichten eines typischen Isoliermaterials
wie z.B. Polystyrolschaum zwischen den angrenzenden Holzteilen eingesetzt
werden.
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Bei
allgemeiner Anwendung dieses erfindungsgemäßen Systems können entsprechende Winkelverbindungen
an allen auftretenden Ecken eingerichtet werden, d.h. an Ecken zwischen
Boden und Wänden,
zwischen Wänden
und Dachflächen sowie
zwischen angrenzenden Flächen
nach oben gewinkelter Dächer.
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Die
Erfindung lasst sich bereits mit einer Konstruktion realisieren,
bei der die Gitterstruktur aus Rahmen aus parallelen Holzbalken
mit dazwischenliegenden horizontalen Latten besteht, vor allem zeichnet
sich die Erfindung jedoch durch eine Konstruktion aus, bei der Rahmen
gerade nicht konzentriert auftreten, sondern bei der parallele Rahmenbalken
in horizontaler Richtung verteilt sind, so dass jede der Fachwerkflächen aus
einem System aus mehreren Schichten kreuzweise angeordneter Balken
in der Formation einer Gitter- oder Trägerstruktur gebildet wird,
in der die Überkreuzungspunkte
zwischen den Balken zueinander in der Weise versetzt sind, dass
generell keine Stellen entstehen, an denen es "durchgängiges Holz" gibt. Die genannte Labyrinthbaugruppe
tritt somit nicht nur in der Querebene der Konstruktion auf, sondern
auch in Längsrichtung.
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Die
Erfindung ist natürlich
nicht darauf beschränkt,
dass das Fachwerk auf allen Seiten die zentrale Konstruktion aufweisen
muss, da die Grundidee der Erfindung bereits durch das Aufbauen
und Aufeinandertreffen von zwei benachbarten Abschnitten der betreffenden
Flächen
realisiert wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen erläutert, wobei
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Baufachwerks ist,
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2 eine
Endansicht eines Firstteils desselben ist,
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3 eine
Endansicht einer Geschossverbindung ist,
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4 eine
Endansicht einer abgewandelten Eckanordnung zwischen Boden- und
Wandsegmenten eines Rahmenelementes ist,
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5 eine
perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung einer bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung ist.
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Das
in 1 dargestellte Fachwerk ist aus einer Anzahl Balkenrahmen 2 aufgebaut,
die jeweils aus einem inneren Rahmen a, einem Zwischenrahmen b und
einem äußeren Rahmen
c bestehen. Jedes dieser Rahmenteile setzt sich aus einem Bodenstück 4,
zwei Wandstücken 6 und
zwei Dachstücken 8 zusammen,
die alle aus gewöhnlichen
Holzbalken bestehen.
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In
jedem Rahmen 2 werden diese Balken durch Zwischenschichten
aus in Längsrichtung
angeordneten Latten 16 voneinander getrennt gehalten, so
dass jeder der Teilabschnitte in jedem Balkenrahmen trägerartig
aufgebaut ist.
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In
den Ecken jedes Balkenrahmens 2 sind die entsprechenden
Holzbalken in den aneinander angrenzenden Teilabschnitten flechtwerkartig
zusammengesetzt, wobei z.B. – bei
der linken unteren Ecke – der
innerste Wandbalken 6a auf dem obersten Bodenbalken 4a steht,
der sich weiter nach außen
erstreckt, so dass er an die Seite des mittleren Wandbalkens 6b angrenzt,
der sich wiederum nach unten zu der Oberseite des mittleren Bodenbalkens 46 erstreckt.
Dieselbe flechtwerkartige Sequenz wiederholt sich nach außen und
unten bei der äußeren Ecke zwischen
den Balken 4c und 6c, wobei man sich jedoch genau
an dieser Stelle dafür
entscheiden kann, den Außenwandbalken
bzw. Wandpfosten 6c zusammen mit dem Bodenbalken 4c direkt
von dem Gebäudefundament
tragen zu lassen.
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Die
Latten 16 können überall dort
angeordnet werden, wo sie für
sinnvoll erachtet werden. Strukturell kann es zweckmäßig sein,
dass sie als Zwischenteile genau in der Winkelanordnung selbst auftreten,
z.B. wie dargestellt, und wo ein Abstützen der jeweiligen Boden-,
Wand- und Dachflächen
für notwendig
erachtet wird. Es sei jedoch erwähnt,
dass im Hinblick auf Kältebrücken die
Latten nicht so positioniert werden dürfen, dass sie direkt gegen
die Winkelanordnungen anstoßen,
wodurch es offensichtlicher wird, dass die restliche Kältebrückenwirkung
bei der Labyrinthkonstruktion in den Winkelanordnungen auftritt.
Eine Möglichkeit
besteht darin, dass Isolationsplattenteile, z.B. solche aus Polystyrolschaum,
in die angrenzenden Anordnungen eingesetzt werden, wodurch auch
die restliche Kältebrückenwirkung
unterbrochen wird.
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Wie
an der Wandseite des Fachwerks gezeigt, vgl. 1, sind die
eingesetzten Latten 16 zueinander höhenversetzt, so dass an den
Stellen, wo Überkreuzungen
auftreten, keine durchgängigen
Kältebrücken entstehen.
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Im
Prinzip können
die restlichen Ecken ganz auf die gleiche Art ausgestaltet sein,
und zwar auch dort, wo sie mehr oder weniger geneigt sind, wie beispielsweise
direkt aus der Dachecke ganz oben in 1 und dem
First des in 2 gezeigten Daches ersichtlich
ist.
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Die
Latten 16 stellen in Verbindung mit den gezeigten Schraubverbindungen
aktive Elemente dar und müssen
daher für
das erforderliche Zusammenpassen in schrägen Winkeln profiliert sein.
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Die
Wandpfosten 6a und 6c können jeweils als Stützen für innere
und äußere Wandelemente
jeder in Frage kommenden Art verwendet werden. Es besteht die Möglichkeit,
als zusätzliche
Stütze
für solche
Elemente Zwischenlatten 16' zwischen
den Balkenrahmen 2 anzuordnen, was natürlich auch hinsichtlich der
Boden- und Dachabschnitte gilt.
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Die
in 3 gezeigte Geschossverbindung spricht im Folgenden
für sich.
Dasselbe gilt für 4, die
die folgenden Umstände
veranschaulicht:
- 1) Die Holzbalken in den einzelnen
Balkenrahmenstrukturen müssen
nicht dieselben Querschnittsmaße
haben.
- 2) Eine entsprechende Anordnung muss nicht unbedingt auf den
beiden Seiten der Anordnung dieselbe Anzahl Balken aufweisen.
- 3) Der Abstand zwischen den Balken muss nicht unbedingt identisch
sein, weder in dem einzelnen Rahmenabschnitt noch an den beiden
Seiten der Anordnung.
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4 zeigt
das oben kurz erläuterte
System, das in der Praxis das bevorzugte System ist, wobei die Balken
an allen Flächen
der Struktur in Axialrichtung des Gebäudes verteilt sind. Vom Giebelende aus
gesehen bleibt das Bild unverändert,
vgl. 2, aber die "Rahmenansicht", vgl. 1,
verschwindet völlig.
Die Segmente treten als Vollwandträger (plate girders) mit guter
Festigkeit und generell mit effektiven Unterbrechungen in allen
potentiell kälteleitenden
Verbindungen auf. Zweckmäßigerweise
können die
Segmente auf spezielle Weise gefertigt werden, wobei die Balken
mehr oder weniger automatisch abgelängt, ausgelegt und zusammengefügt werden, woraufhin
die Segmente auf der Baustelle zusammengesetzt werden.
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Beim
Bau langer, gerader Wände
und anderer Abschnitte können
diese unter Verwendung von Fertigmodulen zusammengesetzt werden,
die mit den Enden gegeneinander "verflochten" werden können, ganz ähnlich wie
die Eckanordnungen, hier jedoch mit der Möglichkeit einer größeren überlappenden
Länge.
Eine Wand kann gut mit einem Vorsprung z.B. für einen Tambour gefertigt werden,
möglicherweise
mit schrägen,
vorstehenden Seiten als zulaufendes Fach.
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Bei
gezielter Auswahl von Isolierungs- und Verkleidungsmaterialien kann
eine erfindungsgemäße Konstruktion
dort besonders geeignet sein, wo hohe Ansprüche an das Raumklima bestehen,
z.B. im Zusammenhang mit im Haushalt auftretenden Allergien. Es
kann vorteilhaft sein, als Isoliermaterial Zellulosefasern zu wählen, die
unter Druck eingeblasen werden, wodurch neben guter Isolierung auch gute
Feuchtigkeitsaufnahme und eine gute Emissionscharakteristik gewährleistet
werden. Außerdem wird
eine gute Geräuschdämpfung erreicht.
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Vorliegend
liegt der Schwerpunkt auf der Verwendung der Fertigmodule in Gebäudekonstruktionen;
es wird sich jedoch für
die Erfindung vorbehalten, dass entsprechende Module (5)
vorteilhaft auch in anderen Zusammenhängen Verwendung finden können.
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In
einer gegebenen Konstruktion kann es aus Gründen der Festigkeit wünschenswert
sein, an einer oder mehreren Stellen einen Balken in durchgängiger Stärke, d.h.
in voller Wandstärke
verwenden zu können.
Erfindungsgemäß kommt
dabei die Möglichkeit
in Frage, dass ein solcher Balken aus zwei oder mehr einzelnen Balken
aufgebaut wird, die mit einer oder mehreren dazwischen liegenden
Isolierschichten zusammengefügt
werden. Allgemeiner kann ganz dasselbe Prinzip zur Verbesserung
der Isolierfähigkeit
von Holzelementen wie z.B. Profilen für Schwellen und Rahmen in Fenster-
und Türkonstruktionen,
Pfosten in den Wänden
von Kühllagerräumen usw. verwendet
werden. Solche Elemente können
in zwei oder noch mehr Teilprofile aufgeteilt werden, die so zusammengesetzt
werden, dass Zwischenisolierungsplatten, vorzugsweise aus Naturstoffen
wie z.B. Kork, zwischen der Innen- und der Außenseite des zusammengesetzten
Elementes angeordnet werden. Die Anordnung kann mit Leim, Schrauben,
Dübeln
oder anderen geeigneten Mitteln fixiert werden. Schon eine Zwischenschichtstärke von
nur 3–4
mm reicht aus, damit die "Holz-Kältebrücke" zu einem merklichen Grad unterbrochen
wird, ohne dass das Bauteil auf inakzeptable Weise geschwächt würde.
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Die
Verwendung einer wärmeisolierenden Zwischenschicht
zwischen den Balkenelementen in deren Quer- oder Längsrichtung
kann dementsprechend auch eine zusätzliche und wichtige Eigenschaft
der Erfindung sein. Ein Beispiel für die Verwendung einer solchen
Zwischenschicht wird in 3 unter 18 gezeigt.