DE1962695A1 - Raeumlich vorgefertigte Bau-Einheit - Google Patents

Description

• Räumlich vorgefertigte Bau-Einheit 1) Xlteres Recht Im Bausektor wurde sehr Range mit kleinteiligen Elementen gebaut, erst seit etwa 1930 werden große tefelartige Elemente verwendet.
• Im Waggon- und Containerbau, wo Gewichte eine große, Brand- und Schallqualität eine relativ kleine Rolle spielen, werden schon lange große Elemente in der Fabrik räumlich gefUgf und verlassen mit einem Vorfertigungsgrad von 100 % den Ort der Herstellung.
• Mit Gewichtsreduktion durch Vorspannung von Beton wurde es vor ca. 10 Jahren auch im Bausektor möglich, räumlich vorgefertigte Baueinheiten herzustellen und zu transportieren, Bau-Einheiten, die gleichzeitig genügend leicht, brand- und schallfest sind. Damit kann man nun auch im Bausektor den Vorfertigungsgrad steigern, sowie Bauzeit und Baukosten senken. Für räumlich vorgefertigte Bau-Einheiten wurden seither mangels systemanalytischer Grundlagen folgende z.T. oft mißverständliche Bezeichnungen gewählt: Raumzelle (geschlossenes, nicht additionsfähiges System) Raumteile (als Teile eines Raums mißverständlich) Raumbauteile sectlonai unit cell unit etc.
• Erst mit der Forschungsarbeit "Raumsysteme im Wohnungsbau", veröffentlicht von der Forschungsgemeinschaft Bauen und Wohnen 3/4 1969, wurde analytische Klarheit geschaffen und folgende neutrale Bezeichnungen für dle internationale Dokumentation, Forschung und Entwicklung vorgeschlagen: deutsch: Raumsysteme englisch: space units französ.: unités spatiales Diese Bezeichnungen definieren das Bauprinzip räumlich vorgefertigter additionsfähiger (offener) Bau-Einheiten, die variable Grundrisse und variable Fassaden haben und städtebaulich variabel verwendbar sind.
• In einer bekannten Ausführungsform besteht die räumlich vorgefertigte Bau-EInhelt aus einer vorgespannten Schwerbeton-Bodenpiatte mit an vier Ecken angespannten Stützen, wird wie ein umgekehrter Tisch transportiert und an der Baustelle selbst-tragend neben- und übereinandergesetzt.
• (u.a. Stucki, Auslegeschrift 1287302 v. 21.1.64 und 461746 Juli 65) 2) Die Aufgabe Die Verwendung von Schwerbeton führt zu selbst-tragenden Lösungen, räumlich vorgefertigter Bau-Einheiten. Die städtebauliche Verwendung solcher Systeme Ist Jedoch nicht optimal, weil z.B.
• einzelne Einheiten nicht unabhängig austauschbar sind, weil die Toleranzprobleme im Mehrgeschoßbau groß werden, weil die Systeme schlecht terrassierbar sind, weil unwirtschaftliche Doppel-und Dreifachstützen-Fertigung notwendig ist.
• Für zukünftige anpassungsfähige, umbaufähige Stadtsysteme mit vielfältiger äußerer Erscheinungsform sind deswegen selbsttragende, räumlich vorgefertigte Bau-Elahelten wenig brauchbar.
• Gesucht werden vielmehr raumlich vorgefertigte, variable Bau-Elnheiten, dle austauschbar in mit Leitungen versorgte Stadtbau-Skelette gefügt werden können und mehrgeschosslg ohne Toleranzprobleme addierbar sind.
• Da starke Kostendegression und Industrlallslerung mit Schwerbeton schlecht möglich ist, besteht die Aufgabe in der Erfindung elner räumlich vorgefertigten, 2seltig, alternativ iseitig offenen und transportablen Bau-Einheit, dle modular addierbar ist, unter Einsatz von neuen anorganisch-organischen Leichtbaustoffen, dle brand stabil und In doppelschaliger AusfUhrung genügend schallstabil und schnell herstellbar sind, genügend Festigkeit besitzen, um dle Bau-Einheit Ober 1 Geschoß zu tragen und ferner so gut wärmegedämmt, daß elektrische Heizung möglich wird.
• Die nachfolgend beschriebene Erfindung Ist die koublnlerte Optimierung dieser städtebaulichen, wirtschaftlichen und technischen Kriterien.
• 3) Die Erfindung Die Erfindung betrifft das Herstellungsverfahren einer räumlich vorgefertigten Bau-Einheit dergestalt, daß o eine bewehrte Bodenplatte aus organisch-anorganischen Leichtbaustoffen wie z.B. Styroporbeton o zwei ebenfalls ar.lerte, gegenüberliegende Wandplatten aus obenfalls organisch-anorganischen Leichtbaustoffen o ein einschaliges oder doppelschaliges Dachelement aus Profilholz oder Profilstahl mit obenliegender isolierung - über die Wandplatten-Bewehrungen als Verbindungsmittel biegeunsteif zusammengespannt - eine zweiseitig offene, addierbare z.B. 360 cm breite, transportable Bau-Einheit ergeben, die einseitig oder zweisetttg addiert oder alternativ mit Fassadenelementen geschlossen werden kann, wobei durch die Fügung von Boden-, Wand- und Dachplatte ein definierter Brandabschnit von z.B. F 60 entsteht, der am Xußeren der Bau-Elnhelt eine umlaufende Wärmeisolierung trägt.
• Die erfindungsgemäße Einheit kann ebenerdig oder städtebaulich platzsparend auch in Skelette geschoben verwendet werden, wobei Montage und Demontage von ganzen Wohnungseinheiten - bestehend aus mehreren räumlich vorgefertigten Bau-Einheiten - möglich ist, ohne daß Nachbar-Einheiten bewegt werden.
• Fertigungs-, Montage- und Demontagetoleranzen werden durch Lufträume zwischen Elnhelten und Skelett aufgenommen Die in Skeiette gefügten Bau-Einheiten können schalitachnisch günstig auf Punkt-oder Streifenlagern aus z.B. Hartgummi oder Lucobit ruhen.
• Auf diese Welse entsteht ein vielfältig nutzbares Stadtsystem aus räumlich vorgefertigten Bau-Einheiten, die bei Bedarf unabhängig voneinander ein- und ausgebaut werden können', Einheiten, die sich zur seriellen Herstellung eignen und trotz gleichartiger Grundform genügende Variabilität haben.
• Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, den "Faraday'schen Käfigeffekt" zu unterbrechen, indem nicht rundum armierte Baustoffe verwendet werden, womit ein elektrisch totes Klima erzeugt wird, sondern dls Dacheinheit ohne metallische Armierung und somit bioklimatisch offen blelbt, also Luftionenbewegung von unten nach oben stattfindet.
• Schon seit einiger Zelt geht die technologische Entwicklung In Richtung selbst-tragender räumlich vorgefertigter Bau-Einheiten.
• Skelettgetragene Systeme werden allgemein fOr schwierig und kompliziert gehalten. Toleranz- und Gewichtsprobleme beschränkten die wirtschaftliche Anwendung von selbst-tragenden Einheiten jedoch auf wenige Geschosse und linearen Zollenbau, der städtebaulich wenig brauchbar ist. Auch das bekannte "Habitat" auf der Weitausstellung in Montreal war ein Versuch in dieser falschen Richtung: Mobilität, Gewichte, Kosten, Vorfertigung des Systems waren unbefriedigend. Erst skelettgetragene Bau-Elnhelten der erfindungsgemäßen offenen Ausführung lösen das Problem des anpassungsfähigen Stadtbaus auf der Basis neuer Leichtbaustoffe aus organisch-anorganischen Stoffen, die zugleich tragend, brandfest, dämmend und schnell herstellbar sind.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigt Flg. 1 dle Vorderanslcht der räunilich vorgefertlgten Bau-Einheit Fig. 2 in größerer Darstellung den Schnitt durch die räumlich vorgefertigte Bau-Einheit mit Lagerung auf z.B. elnem wassergekühiten Stahl skelett Flg. 3 die Vorderansicht von in mehrgeschossigen Skeletten gelagerten Bau-Einheiten Fig. 4 dle Seitenansicht von in mehrgeschossigen Skeletten gelagerten Bau-Einheiten Die in Figur 1 dargestellte räumlich vorgefertigte Bau-Einhelt besteht aus der bewehrten Bodenplatte la, den gegenüberliegenden Wandbautellen 1b und dem Dachelement lc.
• In Figur 2 besteht die Bodenplatte aus z.B. Epoxyharz-Estrich 2a, der organlsch-anorganischen Füllung z.8. Styropor-Beton 2b, der Profilstahlarmierung 2c und der unteren Schauckunststoff-lsollerung 2d. Die Wandplatte besteht aus dem armierten organisch-anorganischen Dünnputz z.B. DRYVIT 2c, der Schaumisollerung 2t, der brandstabilen organisch-anorganischen Schicht 29 aus z.B. Styroporbeton und der Bewehrung 2h, mit deren Hilfe Bodenplatte, Wandplatte und Deckenplatte blege-unstelf verspannt werden.
• Die Dachplatte besteht aus der Glpsbetonplatte 21, dem Profilholz oder Profiistahl 2k, der Isolierung 21 und der Dachhaut 2m.
• Gelagert ist die räumlich vorgefertigte 8au-Elnhelt mit einem In der Bodenplatte umlaufenden U-Profil Ober ein Hartgummilager 20 auf z.8. eine. wassergekühlten Hohlskelett 2p.
• Figur 3 zeigt frontal dle Bau-Einheiten 3a In eIne. Skelett 3b mit toleranzaufnehmenden Lufträumen 3c, gelagert auf Hartgummi oder Lucobit 3f. Der Pfeil 3d zeigt dle mögliche Montagerichtung von oben.
• Figur 4 zeigt seitlich die Bau-Einheiten 4a in einem Skelett 4b, das durch Diagonalen 4c stabilisiert ist. er Pfei í 4d zeugt die Einhubrichtung von oben, der Pfeil 4e zoigt die Einschubrichtung von der Seite. Dss Maß 4f zelgt die Additionsachsen räumlich vorgefertigter Bau-Elnhelten, w:e sie im Skelett oder ebenerdig aus z.B. 240, 280, 320 oder 360 cm breiten Transport-Einheiten mit ca. 1 cm Dehnfuge gefügt werden Die in Figur 3 gezeigte schematische Ansicht zeigt dagegen die lange Seite der räumlich vorgefertigten Bau-Einheiten von z.B. 750, 810, 840, 960 cm Länge.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Räumlich vorgefertigte Baueinheit, dadurch gekennzeichnet, daß ein Profllstahl-bewehrter Bodenrost mit anorganischorganischen Baustoffen wie zoB Styroporbeton gefüllt und versteift, Uber die Bewehrung von ebenfalls organisch-anorganischen Wandbauteilen mit einer Dacheinheit aus vorzugswelse nur organischen Baustoffen biege-unsteif verspannt wird und dergestalt eine transportableS X oder 2seitlg addierbare, räumlich vorgefertigte Bau-Einheit ergibt

2. Räumlich vorgefertigte Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bau-Einheit an einer oder zwei Seiten mit Fassaden-Elementen schließbar ist.

3. Räumlich vorgefertigte Baueinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzelchnet, daß elne Innen umlaufende brandschützende Schicht aus organlschen-anorganlschen Baustoffen (z.B. Styroporbeton) eine außen umlaufende Schicht aus wärmeisolierenden organischen Schaumkunststoffen (z.B. Polystyrol) trägt, dle z.T.

mit einem armierten organisch-anorganischen Putz vergütet ist (auf z.B. Acronal-Quarzbasis).

4. Räumlich vorgefertigte Baueinheit nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie schalltechnisch günstig punktförmig oder streifenförmig In eln Skelett gefügt und gelagert werden kann, daß der Luftraum zwischen Bau-Einheiten unterschiedlicher Nutzung alle Toleranzen aufnimmt und daß die Bau-EinheIt sowohl von oben als auch seitlich in Tragskelette elngeschoben oder elngehoben werden kann.

5. Räumlich vorgefertigte Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein- oder zweiseitig offene Einheit während Transport und Montage durch steife Schubscheiben oder zugbeanspruchte Diagonalen rechtwinklig stabilisiert wird.

6. Räumlich vorgeferitgte Baueinheit nach Anspruch 1, 2, 3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragskeiette sokohl aus offenen, mit Sprinklern brandgeschützen Walz-Profilen als auch röhrenförmig geschlossenen Profilen bestehen können, die Im Brandfall durch Wasserzirkulation gekühlt werden.

L e e r s e i t e