DE19749209C2 - Wärmedämmendes Wandelement zur innenseitigen Anordnung an eine Außenwand - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein wärmedämmendes Wandelement zur innenseitigen Anordnung an eine Außenwand von Gebäuden.

Es ist allgemein bekannt, Gebäude, insbesondere Außenwände von Gebäuden mit wärme­ isolierenden Baukonstruktionen zu versehen.

So beschreibt die DE-OS 16 09 529 eine wärmeisolierende Baukonstruktion, welche in Wänden, Böden, Dächern von Wohnhäusern und anderen Gebäuden zur Wärmeisolierung geheizter Gebäudeteile verwendet werden. Ferner wird ausgeführt, dass diese Baukon­ struktion auch in Wänden, Böden und Dächern gekühlter Gehäuseteile verwendet werden kann, so beispielsweise um Kühlräume von der wärmeren Umgebung zu isolieren.

Die wärmeisolierende Baukonstruktion besteht aus zwei äußeren, verhältnismäßig starren Wänden, die mit Abstand im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und äußere Ober­ flächen der Wärmeisolation darstellen, wobei durch eine innere Zwischenwand, die zwischen den äußeren Wänden parallel zu diesen so angeordnet ist, dass ein erster gasge­ füllter Raum gebildet wird, der sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Bau­ konstruktion zwischen der einen Außenwand und der Zwischenwand erstreckt. Ein zweiter gasgefüllter Raum, der sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Wärme­ isolation erstreckt und durch die andere äußere Wand und der Zwischenwand gebildet wird, wobei die Zwischenwand für einen Gasstrom durchlässig ist und eine große Anzahl von Gasdurchlassöffnungen über die gesamte Fläche der Zwischenwand aufweist.

Dabei ist die Zwischwand zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlraum in senkrechter Form angeordnet, wobei der erste Hohlraum mit einer Gaseintrittsöffnung und der zweite Hohlraum mit einer Gasaustrittsöffnung versehen ist, so dass ein Gasstrom durch die Eintrittsöffnung in den ersten Zwischenraum und von diesem durch die gasdurchlässige Zwischenwand in den zweiten Zwischenraum und aus dem zweiten Zwischenraum durch die Gasaustrittsöffnung aufrecht erhalten werden kann.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass keine ausreichend notwendige Massestromverteilung über die gesamte Fläche des Durchströmkörpers gewährleistet wird. Die erwähnte siebartige Belegung mit einem durchbrochenen Trägermaterial zur Dosierung zu nutzen, kann nur bei wesentlich überdimensionierten Luftströmen Wirkung erzielen. Die Durch­ strömung des Isoliermaterials selbst zur Dosierung zu nutzen, ist mit der Ausbildung einer um ein Vielfaches vergrößerten Wärmeübertragungsfläche verbunden. Damit werden Kontakttemperaturdifferenzen verhindert und die Gesamtwärmeübertragung im Isolier­ material um den Betrag der Luftstromerwärmung erhöht, ohne die Wärmeanbleitung beträchtlich zu mindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein wärmedämmendes Wandelement zur innenseitigen Anordnung an eine Außenwand zu entwickeln, mit dem kalte Luft in vorgewärmter Form in die Innenräumlichkeiten von Gebäuden gelangen kann, die Wärmeleitung nach außen unterbunden wird und die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen und besondere Gestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

So wurde ein wärmedämmendes Wandelement zur innenseitigen Anordnung an eine Außenwand geschaffen, welches durch einen besonderen Schichtenaufbau der einzelnen Elemente des wärmedämmenden Wandelementes gekennzeichnet ist.

So besitzt das wärmedämmende Wandelement eine zur Rauminnenseite gerichtete Innen­ wand sowie einen, durch einen Luflableitraum beabstandeten Durchströmkörper, welche mit schräg nach unten verlaufenden Durchströmkanälen ausgebildet ist.

Der Durchströmkörper ist außenseitig mit einem Durchlassbegrenzungsfilter belegt, an dem sich ein Lufteinblasraum anschließt und der Lufteinblasraum über ein Zuluftstrom­ system mit der Außenluft verbunden ist. Dies in der Art und Weise, dass das Zuluftstrom­ system in Richtung zur Außenwand mit Luftaustrittsöffnungen versehen ist, welche jeweils gleiche Masseströme auf gleichgroßen Flächenabschnitten garantieren. Eine Stau­ druckbildung vor dem Durchlassbegrenzungsfilter ist erwünscht.

Durch die Ausbildung des wärmedämmenden Wandelementes wird eine gleichverteilte Zwangsführung der zugeführten kalten Außenluft im Gegenstromprinzip zur Wärmeableitung realisiert, indem die kalte Außenluft in einem Lufteinblasraum mit einem bestimmten Staudruck durch einen Durchströmkörper geführt und dabei auf der Grundlage des Gegenstromprinzips durch die von innen nach außen ablaufende Wärmeleitung erwärmt wird.

Infolge der Durchströmung der kalten Außenluft durch den Durchströmkörper wird eine Teilmenge des Gesamtzuluflbedarfes des Gebäudes erwärmt, und durch den thermischen Aufdruck der Kaltluft wird verhindert, dass eine Wärmeleitung der Wärme durch den Strom und das isoliermaterial von innen nach außen stattfindet.

Es gehört ferner zur Erfindung, dass der Luftableitraum als Ausdehnungs- bzw. Entspannungsraum für die über die Durchströmkanäle zugeführte kalte Außenluft dient und mit den in der Innenwand eingearbeiteten Durchtrittsöffnungen in Wirkverbindung steht und der Durchströmkörper aus einem geschlossen-zelligen Schaumkunststoff, vorzugsweise Styropor, besteht.

Gemäß der Erfindung besteht der Durchströmkörper aus einzelnen Durchströmelementen, die distanzierend über Stege zueinander angeordnet sind.

Der Luftableitraum ist umfangsseitig durch ein Ständerwerk begrenzt, an dem einerseits der Durchströmkörper und andererseits die Innenwand angeordnet sind, wobei der Durch­ strömkörper und der Lufteinblasraum umfangsseitig durch eine wärmegedämmte Verkleidung umschlossen sind.

Der Lufteinblasraum ist über ein Zuluftstromsystem mit der Außenluft verbunden, so dass diese kalte Außenluft in den Lufteinblasraum eintreten kann, wobei dieser Prozess durch Ventilatoren oder Gebläse, die dem Zuluftstromsystem zugeordnet sind, positiv unter­ stützt wird.

Der Durchströmkörper besteht, wie bereits ausgeführt, aus einem geschlossen-zelligen Schaumkunststoff und ist mit Durchströmkanälen ausgebildet, die unter einem bestimmten Winkelmaß schräg nach unten verlaufen. Der dem Durchströmkörper folgende Luftableit­ raum wird einerseits durch den Durchströmkörper selbst und andererseits durch die Innenwand begrenzt und gibt der über die Durchströmkanäle zuströmenden Außenluft die Möglichkeit, sich in diesem Luftableitraum zu entspannen, vollflächig auszubreiten, damit die zuströmende Außenluft dann über die vorgesehenen Durchtrittsöffnungen innerhalb Die Anordnung und Ausbildung des Durchströmkörpers gibt die Gewähr, dass durch die zugeführte Außenluft/Frischluft keine Wärmeableitung von innen nach außen erfolgen kann, und die Erwärmung des Luftstromes auf seinem Weg gewährleistet, dass ein Niederschlagen bzw. Herausbilden von Kondensaten ausgeschlossen ist.

Mit dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1: eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Wandelement in einer Teilansicht,

Fig. 2: eine Ausschnittdarstellung des Durchströmkörpers nach Fig. 1,

Fig. 3: eine weitere Ausführungsform des Wandelementes.

Das neu geschaffene Wandelement 1 besteht aus einzelnen Bau- und Funktionselementen, die schichtweise oder auch sandwichartig zueinander gepaart sind und in ihrer Gesamtheit ein kompaktes und geschlossenes Bauelement ergeben.

Das Wandelement 1 besteht somit aus einem vorzugsweise mittig im Wandelement 1 vorgesehenen Durchströmkörper 4, welcher mit Durchströmkanälen 8 ausgebildet ist. Zur Innenseite, in Richtung des Innenraumes 13, schließt sich dem Durchströmkörper 4 ein Luftableitraum 5 an, welcher durch eine Innenwand 6 zum Innenraum 13 abgeschlossen ist.

Zur anderen Seite, in Richtung zur Außenwand 9, ist der Druchströmkörper 4 vollflächig mit einem Durchlassbegrenzungsfilter 3 belegt, dem sich ein Lufteinblasraum 2 anschließt, welcher durch die Außenwand 9 nach außen begrenzt wird.

Der Luflableitraum 5 ist umfangsseitig durch ein Ständerwerk 7 begrenzt, an dem einerseits der Durchströmkörper 4 und andererseits die Innenwand 6 befestigt sind. Das Ständerwerk 7 besteht dabei bekannterweise aus einem Stahlleichtprofil, welches so ausgebildet ist, dass es nur den Luftableitraum 5 umschließt und beidseitig zum Ständerwerk 7 der Durchströmkörper 4 und die Innenwand 6 angeordnet sind. Dies in der Weise, dass das Ständerwerk 7 nicht als wärmeleitendes Element wirken kann.

Die Befestigung des Durchströmkörpers 4 und der Innenwand 6 kann dabei über Befestigungselemente 17 erfolgen, die aus einem wärmedämmenden Material hergestellt sind und so in dem Wandelement 1 eingebracht werden, dass sie in bevorzugter Weise in den Lufteinblasraum 2 hineinragen und somit gleichfalls als distanzierende Elemente wirken, die den Lufteinblasraum 2 in seiner Breite zur Außenwand 9 begrenzen.

Aus der Darstellung nach der Fig. 1 ergibt sich ferner, dass das Wandelement 1 direkt zur Außenwand 9 positioniert wird und zwar in der Weise, dass der Lufteinblasraum 2 einerseits durch die Außenwand 9 und andererseits durch den Durchströmkörper 4 begrenzt wird. Umfangsseitig können sowohl der Durchströmkörper 4 als auch der Luft­ einblasraum 2 mittels einer Verkleidung 16 versehen werden, die aus einem nicht­ metallischen und schlecht wärmeleitenden Material bestehen.

Die Zuführung der Außenluft/Frischluft über das Wandelement 1 zum Innenraum 13 erfolgt über ein in dem Lufteinblasraum 2 vorgesehenes Zuluftstromsystem 10, welches in Richtung zur Außenwand 9 mit Austrittsöffnungen 11 versehen ist, so dass der Zuluftstrom von Außenluft/Frischluft in den Lufteinblasraum 2 gelangen kann. Von dort gelangt der kalte Zuluftstrom vollfächig über den Durchlassbegrenzungsfilter 3 und somit gleichmäßig über die ausgebildeten Durchströmkanäle 8 in den Durchstromkörper 4 in den Luftableitraum 5. Die Durchströmungsrichtung des Zuluftstromes ist in der Fig. 1 mit der Bezugszahl 15 gekennzeichnet. Nachdem die Zuluft die Durchströmkanäle 8 verlassen hat, gelangt sie in den Luftableitraum 5, in dem sie sich allseitig ausbreiten kann, und über Durchtrittsöffnungen 12 in der Innenwand 6 gelangt die so erwärmte Zuluft vom Wandelement 1 in den Innenraum 13 eines Wohnhauses oder auch eines anderen Gebäudes.

In der Fig. 2 sind in einer Ausschnittdarstellung die Ausbildung und Anordnung der Durchströmkanäle 8 im Durchströmkörper 4 dargestellt, wobei bei dieser Ausführung des Durchströmkörpers 4 dieser aus einzelnen Durchströmelementen 18 besteht, die zueinander distanzierend über Stege 19 angeordnet sind, so dass die Durchströmkanäle 8 herausgebildet werden.

Der Durchströmkörper 4 als auch die einzelnen Durchströmelemente 18 sind dabei aus einem geschlossen-zelligen Schaumstoff, vorzugsweise Styropor, ausgebildet.

Wesentlich ist, dass die Durchströmkanäle 8, wie in den einzelnen Figuren gezeigt, in geneigter Ausführung im Durchströmkörper 4 oder zwischen den Durchströmelementen 18 angeordnet sind, und zwar zur Außenwand 9 gerichtet, schräg nach unten verlaufend. Der wesentliche Vorteil des vorgestellten Wandelementes 1 besteht darin, dass an vorhandenen Wohnhäusern, ohne Veränderung der Außenfassade, was von Bedeutung ist bei denkmalgeschützten Gebäuden, auch diese Gebäude entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen und Richtlinien isolier- und wärmetechnisch hergerichtet werden können, indem die Außenwände 9 innenseitig mit diesem Wandelement 1 bestückt werden. Dies schließt natürlich nicht aus, dass bei einem Neubau derartige Wandelemente 1 gleichfalls einsetzbar sind.

Der vorgesehene Durchlassbegrenzungsfilter 3, mit dem der Durchströmkörper 4 auf seiner zum Lufteinblasraum 2 gerichteten Fläche belegt ist, bewirkt, dass bei gewähltem Zuluftdruck die Zuluft eine über die gesamte Fläche des Durchströmkörpers 4 gleichmäßig verteilte Strömung 15 erzeugt und über die Durchströmkanäle 8 zum Luftableitraum 5 geführt wird. Die Vorverteilung des Luftstromes durch das Zuluftstromsystem wird vorausgesetzt. Die so zugeführte Außenluft/Frischluft wird auf diesem Wege durch das Wandelement 1 erwärmt und wird eventuell noch vorhandene Feuchtigkeit den einzelnen Bauelementen entziehen.

Bei der Durchströmung der kalten Außenluft/Frischluft über die Durchströmkanäle 8 des Durchströmkörpers 4 von außen nach innen wird der Durchströmkörper 4 selbst abgekühlt, somit der Wärmedurchgang von innen nach außen unterbunden, wodurch letztlich die Außenluft/Frischluft selbst erwärmt wird.

Durch die schräg verlaufenden Durchströmkanäle 8, welche ein engmaschiges System darstellen, erfolgt eine Minderung der Wärmeleitung. Die Öffnungen der Durchström­ kanäle 8 werden größenmäßig so ausgewählt, dass die durchströmende Außenluft/ Frischluft die Temperatur an der der Außenwand zugekehrten Seite des Durchström­ körpers 4 nicht ansteigen läßt, wobei die Summe der Öffnungen der Durchströmkanäle 8 max. 1/3 der Gesamtfläche des Durchströmkörpers 4 entspricht.

Eine weitere Ausführungs- und Anwendungsvariante des vorgestellten Wandelementes 1 ergibt sich nach der Darstellung der Fig. 3, aus der ersichtlich ist, dass der Lufteinblasraum 2 des Wandelementes 1 nach außen gerichtet, d. h. also zur Außen­ wand 9, durch eine Trennwand 14 abgeschlossen ist, welche über die Befestigungselemente 17 zum gesamten Wandelement 1 positioniert und gehalten wird. Die Verwendung eines derart gestalteten Wandelementes 1 ist dann sinnvoll, wenn zu sanierende Außenwände 9 auf ihren Innenseiten erhebliche Unebenheiten besitzen, was bei Verwendung eines Wandelementes 1 ohne diese Trennwand 14 erhöhte Aufwendungen hinsichtlich der Abdichtung des Lufteinblasraumes 2 erfordert, so dass es dann sinnvoll erscheint, ein Wandelement 1 mit der vorgesehenen äußeren Trennwand 14 einzusetzen.

Diese Ausführungsvariante eignet sich gleichfalls für die Innenverkleidung von Gebäuden mit einer Außenverkleidung aus profilierten metallischen oder nichtmetallischen Bauelementen, welche entsprechend den Wärmerichtlinien von innen zu isolieren sind. Die bisher übliche Verfahrensweise des Vorsatzes von Dämmstoffen auf der Innenseite der Außenhaut kann nun durch ein derart ausgebildetes erfindungsgemäßes Wandelement 1 nach der Fig. 3 ersetzt werden.

Claims (9)

1. Wärmedämmendes Wandelement zur innenseitigen Anordnung an eine Außenwand, bestehend aus folgendem Schichtenaufbau:

• - mit einer zur Rauminnenseite gerichteten Innenwand (6)
• - mit einem, durch einen Luftableitraum (5) beabstandeten Durchström­ körper (4), welcher mit schräg nach unten verlaufenden Durchström­ kanälen (8) ausgebildet ist,
• - der Durchströmkörper (4) außenseitig mit einem Durchlassbegrenzungs­ filter (3) belegt ist,
• - an dem sich ein Lufteinblasraum (2) anschließt,
• - wobei der Lufteinblasraum (2) über ein Zuluftstromsystem (10) mit der Außenluft verbunden ist.

2. Wärmedämmendes Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuluftsystem (10) in Richtung zur Außenwand (9) mit Luftaustritts­ öffnungen (11) versehen ist.

3. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftableitraum (5) als Ausdehnungs- bzw. Enstspannungsraum für die über Durchströmkanäle (8) zugeführte Außenluft/Frischluft dient und mit den in der Innenwand (6) eingearbeiteten Durchtrittsöffnungen (12) in Wirkverbindung steht.

4. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmkörper (4) aus einem geschlossenzelligen Schaumstoffkunststoff, vorzugsweise Styropor, besteht.

5. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmkörper (4) aus einzelnen Durchströmelementen (18) besteht, die distanzierend über Stege (19) zueinander angeordnet sind.

6. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftableitraum (5) umfangsseitig durch ein Ständerwerk (7) begrenzt ist, an dem einerseits der Durchströmkörper (4) und andererseits die Innenwand (6) angeordnet sind.

7. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmkörper (4) und der Lufteinblasraum (2) umfangsseitig durch eine wärmegedämmte Verkleidung (16) umschlossen sind.

8. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinblasraum (2) zur Außenwand (9) mittels einer Trennwand (14) begrenzt wird, die Innenwand (6), der Durchströmkörper (4) und die Trenn­ wand (14) über Befestigungselemente (17) zum Ständerwerk (7) befestigt sind.

9. Wärmedämmendes Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zuluftstromsystem (10) Ventilatoren oder Gebläse zugeordnet sind.