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Title:
BUILDING ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/010398
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a building element for constructing inner walls, outer walls, and/or ceilings or roofs, preferably flat or slightly inclined roofs of a building, comprising an insulating layer forming an insulating core and consisting of mineral fibres which are bonded by means of a bonding agent, especially rock wool and or glass wool fibres which are bonded by a synthetic resin, and at least one metallic covering layer which is arranged on a large surface of the insulating layer. An adhesive element is arranged between the covering layer and the insulating layer, which adheres the covering layer to the insulating layer. In order to further develop one such building element in such a way that it can be classed in at least construction material class A2, the organic adhesive element (5) has a useful output of less than 25 MJ/kg, especially between 5 and 12 MJ/kg.

Inventors:
NOWACK PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/007449
Publication Date:
February 06, 2003
Filing Date:
July 05, 2002
Export Citation:
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Assignee:
ROCKWOOL MINERALWOLLE (DE)
NOWACK PETER (DE)
International Classes:
B32B7/00; E04B1/94; E04C2/292; E04D3/35; (IPC1-7): E04C2/292
Domestic Patent References:
WO1999045218A11999-09-10
Foreign References:
EP0693599A11996-01-24
Attorney, Agent or Firm:
Wanischeck-bergmann, Axel (Wanischeck-Bergmann & Schwarz Rondorfer Strasse 5a, Köln, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Gebäudeelement für die Erstellung von Innenwänden, Aussenwände und/oder Decken bzw. Dächern, vorzugsweise flachen oder gering geneigten Dächern eines Gebäudes, bestehend aus einer einen Dämmkern bildenden Dämm schicht aus mit einem Bindemittel gebundenen Mineralfasern, insbesondere mit einem Kunstharz gebundenen Steinwolleund/oder Glaswollefasern, und zumindest einer metallischen Deckschicht, die auf einer großen Oberfläche der Dämmschicht angeordnet ist, wobei zwischen der Deckschicht und der Dämmschicht ein Kleber angeordnet ist, der die Deckschicht mit der Dämm schicht verklebt, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Kleber (5) einen Brennwert von weniger als 25 MJ/kg, insbesondere zwischen 5 und 12 MJ/kg aufweist.
2. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (5) ein ein, zweioder mehrkomponentiger Polyurethan Kleber ist.
3. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (5) möglichst vollflächig auf der Dämmschicht (2) in einer Di cke von maximal 2 mm, insbesondere von weniger als 1,1 mm aufgetragen ist.
4. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dämmschicht (2) und der Deckschicht (3) maximal 0,5, insbesondere 0,3 kg/m2 Kleber (5) aufgetragen sind.
5. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (5) aufschäumend ausgebildet ist.
6. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (2) aus großformatigen Mineralfaserplatten oder aus Mineralfaserlamellen besteht.
7. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (2) eine Dickentoleranz von maximal 1 mm aufweist.
8. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (3) aus glatten, profilierten, insbesondere eine Sickengeometrie, eine Mikrolinierung oder andere Mikrostrukturen aufweisenden Blechelementen besteht.
9. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (3) aus gegen Korrosion geschützten, insbesondere ver zinkten und/oder eine Zinklegierung aufweisenden Blechen besteht.
10. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (2) auf beiden großen Oberflächen (4) eine Deck schicht (3) aufweist, von denen eine Deckschicht (3), insbesondere die im Ge bäude innenliegende Deckschicht (3) als glatte Blechlage (6) und die zweite Deckschicht (3), insbesondere die im Gebäude aussenliegende Deckschicht (3) als profilierte Blechlage (7) ausgebildet ist.
11. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (2) einen Faserverlauf im wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen aufweist.
Description:
Gebäudeelement Die Erfindung betrifft ein Gebäudeelement für die Erstellung von Innenwänden, Aussenwände und/oder Decken bzw. Dächern, vorzugsweise flachen oder gering geneigten Dächern eines Gebäudes, bestehend aus einer einen Dämmkern bil- denden Dämmschicht aus mit einem Bindemittel gebundenen Mineralfasern, ins- besondere mit einem Kunstharz gebundenen Steinwolle-und/oder Glaswollefa- sern, und zumindest einer metallischen Deckschicht, die auf einer großen Oberflä- che der Dämmschicht angeordnet ist, wobei zwischen der Deckschicht und der Dämmschicht ein Kleber angeordnet ist, der die Deckschicht mit der Dämmschicht verklebt.

Derartige Gebäudeelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden auch als Sandwichelemente bezeichnet. Sandwichelemente mit metallischen Deckschichten und einem nichtbrennbaren Dämmkern, beispielsweise aus Stein- wolle, sind heute in einer Vielzahl von Varianten im Markt bekannt. Aufgrund der in der Regel eingesetzten Polyurethan-Klebstoffe, die den Dämmkern mit den Deck- schichten verbinden, können diese Sandwichelemente nicht in die Baustoffklasse A (nichtbrennbar) eingestuft werden, so dass sie nur die Anforderungen der Bau- stoffklasse B1 (schwer entflammbar) erfüllen.

Da derartige Sandwichelemente mit einem Dämmkern aus Polyurethan (PUR) ebenfalls in die Baustoffklasse B1 eingestuft sind, ist es für Anwender dieser Ge- bäudeelemente nicht ohne weiteres erkennbar, welche Vorteile Gebäudeelemente mit einem Dämmkern aus Faserdämmstoffen haben. So sind Sandwichelemente mit einem Dämmkern aus Polyurethan im Gegensatz zu Sandwichelemente mit einem Kern aus Faserdämmstoffen nicht für klassifizierte Brandschutzlösungen F30-F120 geeignet. Prüfungen der Sandwichelemente mit Dämmkernen aus Mineralfasern, insbesondere aus Steinwolle wurden inzwischen mehrfach bis zur Brandschutzklasse F120 bestanden.

Zur Erlangung der Baustoffklasse A sind nach DIN 4102 Teil 1 sowohl der ge- normte Brandschachttest als auch der genormte Ofentest oder die Bestimmung

des unteren Brennwertes des Bauproduktes zu bestehen. Zusätzlich wird das Bauprodukt noch auf sein Rauchfreisetzungsverhalten überprüft.

Organische Kleber auf Polyurethanbasis haben sich zur Herstellung von Sand- wichelementen mit einem Dämmkern aus Mineralwolle und Deckschichten aus Blechtafeln als geeignet erwiesen, weil durch deren einfache Handhabung und der schnellen Reaktionszeiten der Produktionsablauf nicht gebremst und eine zusätz- liche ruhende Lagerung (Härtungszeit) nicht erforderlich ist.

Die Ein-oder Zweikomponentenkleber schäumen in der Regel auf, um Toleran- zen in der Dicke des Dämmstoffes oder die Unebenheiten der zum Teil profilierten Deckschichten vollständig auszugleichen und unbeabsichtigte Hohlräume zwi- schen Deckschicht und Dämmstoffkern zu verfüllen.

Menge und Eigenschaft der heute verwendeten aufschäumenden Kleber ver- schlechtern allerdings die hervorragenden nichtbrennbaren Eigenschaften des Dämmstoffkerns aus Mineralfasern (Baustoffklasse A1) und der metallischen Deckschichten (Baustoffklasse A2). Mit der Verwendung organischer Kleber wer- den in das Sandwichelement Brandlasten implementiert, die eine Einstufung in die Baustoffklasse A nach deutscher Brandschutznorm gemäß DIN 4102 nicht mehr zulassen. Typischerweise liegen die kalorimetrischen Kennwerte der heute ge- bräuchlichen Kleber bei mehr als 30 MJ/kg. Übliche Kleberauftragsmengen pro Seite und pro m2 des Sandwichelementes liegen bei über 0,25 kg. Geringere Kle- beraufträge sind bei Gebäudeelementen gemäß dem Stand der Technik aufgrund der geforderten Mindestfestigkeiten nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein gattungsgemäßes Ge- bäudeelement derart weiterzuentwickeln, das eine Einstufung zumindest in die Baustoffklasse A2 möglich ist.

Die L ö s u n g dieser Aufgabenstellung sieht bei einem gattungsgemäßen Ge- bäudeelement vor, dass der (organische) Kleber einen Brennwert von weniger als 25 (m) MJ/kg, insbesondere zwischen 5 und 12 (m) MJ/kg aufweist.

Zu diesem Zweck können beispielsweise ein-bzw. zweikomponentige Polyu- rethan-Kleber eingesetzt werden, wie sie beispielsweise unter den Marken"Cas- co"oder"Teroson"angeboten werden. Derartige Kleber zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen deutlich geringeren Brennwert aufweisen lediglich bis 12 MJ/kg als die bisher verwendeten Polyurethan-Kleber.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteranprü- chen und werden nachfolgend erläutert.

Vorzugsweise weisen die die Dämmschicht bildenden Dämmelemente einen auf ein notwendiges Minimum reduzierten Bindemittelgehalt auf, der so bemessen wird, dass bei Zugbeanspruchung ein ausreichender Zusammenhalt der einzelnen Fasern gewährleistet ist und gleichzeitige die erforderliche Kompressibilität der Dämmschicht garantiert ist. Die zu verwendenden Dämmelemente weisen zusätz- lich sehr gute Dickentoleranzen auf, so dass die Menge der organischen Kleber auf das erforderliche Minimum reduziert werden kann. Derartige Dämmelemente werden beispielsweise von der Deutsche Rockwool Mineralwoll GmbH & Co. OHG unter der Marke"CONROCK"angeboten. Hierbei handelt es sich um großformati- ge Steinwolle-Dämmstoffplatten. Die Dickentoleranz beschreibt in diesem Zu- sammenhang die Dicke des Kernmaterials, somit der Dämmschicht.

Zur Herstellung eines nichtbrennbaren Gebäudeelementes mit metallischen Deck- schichten und einem Dämmkern aus Steinwolle können heute Dämmplatten ver- wendet werden, die geringste Dickentoleranzen aufweisen. Glatte metallische Deckschichten in Form von Blechen gewährleisten ein vollflächiges Aufliegen auf dem normalerweise unkaschierten nichtbrennbaren Dämmkern aus Steinwollefa- sern. Werden profilierte Bleche verwendet (Sickengeometrie, Mikrolinierungen, Mikrostrukturen) so ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgese- hen, dass der Abstand zwischen der Deckschicht und der Oberfläche des Dämm- kerns an keiner Stelle mehr als 1,1 mm aufweist. Die Menge der organischen Kle- ber (Brennwert von maximal 15 mJ/kg) wird zusätzlich auf 0,3 kg/m2 eingestellt.

Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass organisch beschichtete Deckschichten aus Metallblechen einen weiteren Beitrag zur Brandlast des gesamten Gebäudeele- mentes beitragen. Werden organische Anti-Korrosionsbeschichtungen verwendet, so sind diese auf das erforderliche Minimum zu reduzieren oder durch nichtbrenn- bare Beschichtungssysteme zu ersetzen. Vorzugsweise werden daher verzinkte oder mit Zinklegierungen versehene Deckschichten aus Metallblechen eingesetzt.

Die Deckschichten können glatt oder leicht profiliert ausgebildet sein. Der Kleber weist vorzugsweise aufschäumende Eigenschaften auf, um Oberflächenuneben- heiten der Dämmschicht und Profilhohlräume von bis zu 1,1 mm auszugleichen.

Durch das überraschend optimale Zusammenwirken von Dämmstoffkern aus Mi- neralfasern, Deckschichten aus Metallblechen und den erfindungsgemäß zwi- schen dem Dämmstoffkern und den Deckschichten angeordneten Klebern kann die Einstufung in die Baustoffklasse A erfolgen.

Mit derartigen Gebäudeelementen können ergänzende Anwendungen im Gebäu- debau, insbesondere im Industriehallenbau erschlossen werden, die bislang auf- grund der Einstufung in die Baustoffklasse B1 nicht erreicht wurden. Beispielhafte Anwendungen sind nichtbrennbar ausgeschriebene Trennwände oder Fassaden, Brandwände, Komplextrennwände und nicht nichtbrennbare Dachkonstruktionen, die mit dem erfindungsgemäßen Gebäudeelement erstellbar sind.

Der Nachweis der Nichtbrennbarkeit (A2) wurde beispielsweise mit Gebäudeele- menten mit einem Dämmstoffkern aus"Conrock-Platte"erbracht. Denkbar sind aber auch andere Dämmplatten, beispielsweise großformatige Platten oder Kern- materialien (Dämmplatten) mit Lamellenaufbau, die mit höchster Präzision gefer- tigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungs- form eines Gebäudeelementes in geschnitten dargestellter Seitenansicht darge- stellt ist.

Ein in der Zeichnung dargestelltes Gebäudeelement 1 für die Erstellung von In- nenwänden, Aussenwände und/oder Decken bzw. Dächern, vorzugsweise flachen oder gering geneigten Dächern eines Gebäudes besteht aus einer einen Dämm- kern bildenden Dämmschicht 2 aus mit einem Bindemittel gebundenen Mineralfa- sern, insbesondere mit einem Kunstharz gebundenen Steinwolle-und/oder Glas- wollefasern, und zumindest einer metallischen Deckschicht 3, die auf einer großen Oberfläche 4 der Dämmschicht 2angeordnet ist, wobei zwischen der Deckschicht 3 und der Dämmschicht 2 ein Kleber 5 angeordnet ist, der die Deckschicht 3 mit der Dämmschicht 2 verklebt. Der (organische) Kleber 5 weist einen Brennwert von weniger als 12 (m) MJ/kg auf und ist als ein bzw. zweikomponentiger Polyu- rethan-Kleber ausgebildet.

Der aufschäumend ausgebildete Kleber 5 ist möglichst vollflächig auf der Dämm- schicht 2 oder der Deckschale 3 in einer Dicke von 1 mm aufzutragen, wobei auf der Dämmschicht 2 und/oder der Deckschale 3 maximal 4MJ/kg Kleber 5 ange- ordnet ist.

Die Dämmschicht 2 besteht aus großformatigen Mineralfaserplatten. Auf beiden großen Oberflächen 4 der Dämmschicht 2 ist jeweils eine Deckschicht 3 angeord- net. Die im Gebäude innenliegende Deckschicht 3 ist als glatte Blechlage 6 und die im Gebäude aussenliegende Deckschicht 3 als profilierte Blechlage 7 ausge- bildet ist, wobei die Blechlage 7 eine Sickengeometrie aufweist. Alternative Profi- lierungen, wie beispielsweise eine Mikrolinierung oder andere Mikrostrukturen sind ebenfalls verwendbar.

Die Blechlagen 6,7 der beiden Deckschichten 3 bestehen aus verzinkten und/oder eine Zinklegierung aufweisenden Metalltafeln.

Die Dämmschicht 2 kann einen Faserverlauf im wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen 4 aufweisen.