DE10058159A1 - Thermisch trennende Fassade - Google Patents

Abstract

Fassadenkonstruktion für Gebäude, die verschränkt angeordnete Trägerelemente, insbesondere vertikal angeordnete Pfosten und horizontal angeordnete Riegel, aufweist und die in einer Ebene angeordnete Fassadenelemente trägt, wobei zwischen zwei aneinander angrenzenden Fassadenelementen ein Trennelement mit geringer Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist, das zu einer thermischen Dämmung der Fassade beiträgt, wobei das Trennelement von einem Trägerelement gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fassadenkonstruktion für ein Gebäude, die verschränkt angeordnete Trägerelemente, insbesondere vertikal angeordnete Pfosten und horizontal angeordnete Riegel, aufweist und die in einer Ebene angeordnete Fassadenelemente trägt, wobei zwischen zwei aneinander angrenzenden Fassadenelementen ein Trennelement mit geringer Wärmeleit­ fähigkeit vorgesehen ist, das zu einer thermischen Dämmung der Fassade beiträgt.

Derartige Fassaden sind als Pfosten-Rigel-Konstruktionen hinlänglich bekannt. So gibt es einerseits relativ einfach aufgebaute Systeme, die ein tragendes Gerüst aus Stahlträgern aufweisen, auf das von Außen Glasscheiben als Fassadenelemente aufgebracht sind. Diese Systeme bieten nur eine mangelhafte thermische Trennung zwischen Außen und Innen, da die zwischen den Fassadenelementen angeordneten Trägerelemente aus Stahl gute Wärmeleiter bilden.

Es sind andererseits Systeme bekannt, bei denen ein zwischen den Scheiben angeordnetes Dämmelement aus Kunststoff eine thermische Trennung zum innen angeordneten Trägerelement bewirkt. Diese Systeme, die eine tragende Pfosten- Rigel-Konstruktion mit aufgesetzten nicht tragenden Fassadenelementen aufweisen, bieten eine vorschriftsmäßige Wärmedämmung und verhindern zumindest Großteils eine Kondensatbildung.

Nachteilig an den bekannten Systemen ist jedoch, daß die Fassadenelemente von Außen auf die Pfosten-Rigel-Konstruktionen aufgesetzt und über Spannelemente mit den an sich tragenden Trägerelementen verbunden sind. Mit den aufgesetzten Fassadenelementen trägt die Fassade stark auf und benötigt einen entsprechend tiefen Bauraum. Zudem ist der optische Eindruck der erhabenen Fassade nicht sonderlich vorteilhaft. Ein weiterer Nachteil ist, daß die bekannten Fassaden vergleichsweise kostenaufwendig sind, vor allem wenn die Trägerelemente zur Verbesserung des optischen Eindruckes und der Haltbarkeit aus Edelstahl gefertigt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fassadenkonstruktion für ein Gebäude zu schaffen, die bei einfacher Konstruktion und geringen Herstellungs­ kosten einen vorteilhaften optischen Eindruck macht und den statischen und bauphysikalischen Anforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird durch eine Fassadenkonstruktion nach Anspruch 1 gelöst.

Der wesentliche erfinderische Gedanke liegt darin, daß die Trägerelemente einerseits den Halt der Konstruktion gewährleisten und andererseits die Elemente für die thermische Trennung bilden. Die Fassadenkonstruktion trennt nicht länger zwischen konstruktiven Elementen und thermischer Trennung bzw. Dämmung. Die Fassadenelementen sind damit nicht länger nur vor die tragende Pfosten-Rigel- Konstruktion montiert, sondern wie bei einem Fachwerk in diese integriert. Das zur thermischen Trennung eingesetzte Material ist damit ein wesentlicher Bestandteil des statischen Verbundes.

Dieser Gedanke führt zu mehreren Vorteilen: So trägt die Konstruktion weit weniger stark auf, was den optischen Eindruck der Fassade stark begünstigt. Durch die Einbeziehung der Halte- und Dämmprofile in den Verband der Statik lassen sich besonders feingliedrige Pfosten-Rigel-Konstruktionen realisieren, was zu einem großen Wettbewerbsvorteil führt. Zudem können die zusätzlichen Dämmelemente eingespart und so ein erheblicher Kostenvorteil erzielt werden. Außerdem ist es möglich, Halbzeuge zum Aufbau der Konstruktion zu benutzen und damit weitere Kostenvorteile zu erzielen.

Ein weiterer Vorteil ist, daß sich anders als mit den bekannten Systemen mit dem erfindungsgemäßen Systems auf einfache Weise Sonderanfertigungen bei der Gestaltung von Fassaden realisieren lassen. Dies ist wegen der hohen Flexibilität, die das System bietet, möglich. Während die bislang verwendeten Systeme einer Reihe von komplexen Spezialprofilen bedurften, um den Anforderungen gerecht zu werden, ist es nunmehr möglich, mit wenigen Bauteilen eine hohe Flexibilität zu gewährleisten. Durch den Wegfall der durch die Vielzahl von Elementen bedingten Lagerhaltung können weitere Kosten eingespart werden. Selbstverständlich können mit dem erfindungsgemäßen System alle Anforderungen an die Statik, den Feuchteschutz und der Wärmeschutzverordnung erfüllt werden.

Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Fassadenkonstruktion für die Halterung von Scheiben, insbesondere von Scheiben mit Doppelverglasung, als Fassadenelemente einsetzen. Gerade in Verbindung mit den Scheiben kommt die filigrane Gestalt der Trägerkonstruktion besonders zur Geltung. Außerdem bietet die besonders wirkungsvolle thermische Trennung durch die Trägerelemente den Vorteil, daß die Kondensatbildung an den innenliegenden Bauteilen der Fassaden­ konstruktion stark reduziert werden kann. Außerdem müssen nur im beschränkten Maße Vorkehrungen zur Kanalisierung des Kondensates im thermischen Außenbereich getroffen werden, was zu einer weiteren Vereinfachung der Fassadenkonstruktion und zu einer Kostenreduzierung beiträgt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die Trägerelemente von Balken gebildet, die einen zumindest nahezu rechteckigen Querschnitt mit einer aus dem Gebäude gerichteten Außenfläche und mit einer in das Gebäude gerichteten Innenfläche sowie mit zwei Seitenflächen aufweisen. Erfindungsgemäß sind die Fassadenelemente zwischen den Balken und damit an den Seitenflächen der Balken angeordnet. Es ist besonders vorteilhaft und ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung, die Balken aus Holz, aus Kunststoff oder aus einem Holz-Kunststoff Verbundwerkstoff herzustellen. Diese Werkstoffe bieten bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität und die daraus gefertigten Balken genügen höchsten statischen Anforderungen. Zudem lassen sich die aus diesen Werkstoffen gefertigten Elemente einfach und kostengünstig in beliebigen Dimensionen herstellen, so daß eine hohe Flexibilität des Systems gewährleistet werden kann. Die besonderen Vorteile dieser Werkstoffe resultieren aus der besonders schlechten Wärmeleitfähigkeit, so daß daraus hergestellte Balken besonders effektive thermische Barrieren bilden. Die Verwendung dieser Werkstoffe trägt zu einer weiteren Reduzierung der Kondensatbildung bei. Ein besonderer Vorteil von Holz liegt außerdem in dem ökologischen Aspekt, der für viele Bauherren ein bedeutsames Kriterium darstellt. Holz zeichnet sich darüber hinaus durch seine einfache Verarbeitung vor Ort, also auf der Baustelle aus.

Um eine einfache Halterung der Fassadenelemente zwischen den Trägerelementen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Innen- oder Außenflächen der Balken mit einem Winkelprofil aus Metallblech formschlüssig einzufassen. Das Winkelprofil ist dabei vorteilhafterweise so gebogen, daß es den beidseitig angeordneten Fassadenelementen jeweils eine Anlagefläche bietet. Dazu ist es günstig, das Profil "hutförmig" als U mit abgewinkelten Schenkeln zu biegen. Solche Profile lassen sich einfach und kostengünstig aus beliebigem Blech biegen. Das erfindungsgemäße Hut-Profil ist das Resultat aus der Optimierung von statischen, bauphysikalischen und ästhetischen Notwendigkeiten. Dabei ist es für den besonderen optischen Eindruck und für die Widerstandsfähigkeit besonders vorteilhaft, die Profile aus nichtrostendem Blech zu fertigen.

In einer besonders einfachen und daher zu bevorzugenden Ausführungsform wird das Fassadenelement an das Winkelprofil mittels eines an der Seitenfläche des Balkens befestigten Haltewinkels an die Anlagefläche angedrückt. Bei der Montage wird einfach das Fassadenelement gegen die Anlagekanten in die von Pfosten und Riegeln gebildete Kassette eingelegt und über die von Innen anbringbaren Haltewinkel gehalten. Die Montage läßt sich besonders einfach vor Ort durchführen.

Um die statischen Kräfte besonders effektiv aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, die Außenfläche der Trägerelemente ebenfalls mit einem U-Profil aus Metallblech formschlüssig einzufassen. Dabei kann das Blech aus demselben Material und auf dieselbe Weise hergestellt sein, wie die oben beschriebenen Winkel- oder Hut- Profile.

Vorteilhafterweise sind die Innen angebrachten U-Profile respektive die Außen aufgesetzten Hut-Profile auf die Trägerelemente aufgeklebt oder aufgepreßt. Diese Art der Anbringung ermöglicht die Herstellung der Balken in kostengünstiger Massenfertigung. Besonders vorteilhaft für einen sicheren Halt ist es, wenn die Hut- Profile beziehungsweise die U-Profile und/oder die Balken mit einer Verzahnung versehen sind, die eine Verschiebung der Winkel verhindert. Alle in der Konstruktion verwendeten Profil sind das Resultat der genannten Optimierung von statischen, bauphysikalischen und ästhetischen Notwendigkeiten. Insgesamt bietet die Erfindung eine Optimierung wegen der Minimierung des Materials.

Besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 erklärt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Fassadenkonstruktion mit Pfosten aus Holz,

Fig. 2 eine Fassadenkonstruktion mit Pfosten aus Kunststoff.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt einer Fassadenkonstruktion für die Außenfassade eines Gebäudes gezeigt. Dargestellt ist dabei ein Pfosten 1 als vertikal angeordnetes Trägerelement. In diesem Falle ist der Pfosten 1 ein Holzbalken mit rechteckigem Querschnitt. Er hat eine aus dem Gebäude heraus gerichtete Außenfläche 4 und eine in das Gebäude hinein gerichtete Innenfläche 5 sowie zwei Seitenflächen 6, in die flache Abstufungen 2 eingebracht sind. Die von den Pfosten 1 und von nicht dargestellten Riegeln gebildete Fassadenkonstruktion trägt als Fassadenelemente in einer Ebene angeordnete Glasscheiben 3 mit doppelter Verglasung. Die Scheiben 3 sind dabei senkrecht zu den Seitenflächen 6 des Pfostens 1 angeordnet. Bei der Doppelverglasung sind zwei Einzelscheiben vermittels Abstandshaltern 16 parallel aufeinandergelegt. Der Pfosten 1 aus Holz weist im Gegensatz zu den bislang üblichen Konstruktionen aus Metall eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Er trennt die beiden nebeneinander liegenden Scheiben 3a und 3b als Trennelement voneinander. Der Wärmeaustausch von Außen nach Innen oder umgekehrt (Pfeil A) ist durch den Pfosten 1 nahezu vollständig unterbunden.

Die Halterung der Doppelscheiben 3 an den Pfosten 1 geschieht zum Einen über Winkelprofile 7, die aus Metallblech gebogen sind und die in diesem Falle die Außenflächen 5 der Pfosten 1 mit ihrer Hutform formschlüssig einfassen. Die Winkelprofile 7 haben eine U-Form, wobei die Schenkel des U auf etwa der Hälfte ihrer Länge senkrecht nach außen abgewinkelt sind. Sie bieten damit beidseitig eines jeden Pfostens 1 jeweils eine Anlagefläche 8, an die eine Scheibe 3 vermittels einer Gummidichtung 9 anlegbar ist. Die Winkelprofile 7 können auf den Pfosten aufgeklebt sein. In diesem speziellen Fall weisen die Metallprofile 7 zusätzlich Zähne 10 auf, die aus der inneren Oberfläche des Metallwinkels 7 heraustreten und in das Holz eingreifen. Die Verzahnung 10 greift in das Trägerelement ein und verhindert eine Verschiebung.

Die Innenfläche 5 des Pfostens 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel von einem einfachen U-förmigen Metallwinkel 11 eingefaßt, der keine Anlageflächen hat. Diese Metallwinkel 11 dienen einerseits zum Schutz der Innenfläche 5 und andererseits zum Halt von aufsetzbaren Haltewinkeln 12, die als bei der Montage anbringbare Elemente die Halterung der Scheiben 3 bewirken. Die Haltewinkel sind in diesem Ausführungsbeispiel beidseitig von Außen auf die Seitenflächen 6 eines Pfostens 1 aufgeschraubt. Sie klemmen die Scheiben 3 ebenfalls vermittels einer Gummidichtung 9 ein. Die Montage der Scheiben funktioniert demnach so, daß die Pfosten-Riegel-Konstruktion aufgestellt und mit den Metallwinkeln 7 bestückt wird. In die Kassetten werden die Scheiben 3 eingesetzt und vermittels der zuschraubenden oder zuschweißenden Haltewinkel 12 gegen die Anlegeflächen 8 der Metallwinkel 7 gedrückt.

In der Fig. 2 ist ein Pfosten 13 aus einem Kunststoffverbundwerkstoff gezeigt, in dessen Seitenflächen ebenso wie im oben genannten Ausführungsbeispiel Absätze 14 eingeformt sind. Die Absätze 14 haben eine Tiefe, die der Stärke der aufgesetzten Metallwinkel 7 und 11, die vermittels einer Kleberschicht 15 auf das Profil 13 aufgeklebt sind. Die Haltewinkel 12 sind gleichfalls aufgeklebt. Der besondere Vorteil liegt darin, daß der Kunststoff des Pfostens 13 ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften aufweist.

Claims (9)

1. Fassadenkonstruktion für Gebäude, die verschränkt angeordnete Trägerelemente, insbesondere vertikal angeordnete Pfosten und horizontal angeordnete Riegel, aufweist und die in einer Ebene angeordnete Fassadenelemente trägt, wobei zwischen zwei aneinander angrenzenden Fassadenelementen ein Trennelement mit geringer Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist, das zu einer thermischen Dämmung der Fassade beiträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement von einem Trägerelement (1) gebildet ist.

2. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassadenelemente rechteckige Scheiben (3) mit Doppelverglasung sind.

3. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerelemente von Balken (1) gebildet werden, die einen zumindest nahezu rechteckigen Querschnitt mit einer aus dem Gebäude gerichteten Außenfläche (4) und einer in das Gebäude gerichteten Innenfläche (5) sowie zwei Seitenflächen (6) aufweisen, wobei die Fassadenelemente (3) an den Seitenflächen (6) der Balken angeordnet sind.

4. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken(1)aus Holz und/oder Kunststoff gefertigt sind.

5. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (4) von einem insbesondere hutförmig gebogenen Winkelprofil (7) aus Metallblech formschlüssig eingefaßt ist, das einem Fassadenelement (3) eine Anlagefläche (8) bietet.

6. Fassadenkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Seitenfläche (6) befestigter Haltewinkel (12) das an der Anlagefläche (8) anliegende Fassadenelement (3) hält.

7. Fassadenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (5)des Trägerelementes (1) von einem U-Profil (11) aus Metallblech formschlüssig eingefaßt ist.

8. Fassadenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelprofile (7) und/oder die U-Profile (11) auf die Trägerelemente (1) aufgeklebt oder aufgepreßt sind.

9. Fassadenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelprofile(7) und/oder die U-Profile (11) eine Verzahnung (10) aufweisen, die in das Trägerelement (1) eingreift und eine Verschiebung des Elementes verhindert.