Construction Systems
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Allgemeine Fragen
Was ist das THERMOMASS - Verbundankersystem?
Das THERMOMASS - Verankerungsystem ist ein patentiertes Anker- und Dämmsystem für Betonwände in Sandwichbauweise.
Die hochfesten, mit geringer Leitfähigkeit und chemisch beständigen Anker verbinden zwei Betonschalen dorch vorgebohrte XPS- oder EPS- Hartschaumdämmung. Bei Anwendungen,die vertikale Schalungen einsetzen, sorgen die Anker zudem für die Positionierung der Dämmtafeln während des Betoniervorganges.
Warum sollten wir das THERMOMASS - Verbundankersystem einsetzen?
THERMOMASS setzt hochqualitative Dämmstoffe zwischen zwei Betonschalen und verankert die drei Lagen zu einer tragfähigen Konstruktion. Dies verbessert beträchtlich den Wärmedurchlasswiderstand R der Wandtafel im Vergleich zu reinem Beton. Eine nicht gedämmte Betonwand mit einer Dicke von 200 mm erreicht einen Wärmedurchlasswiderstand R von 0,113m²K/W verglichen mit 0,881m²K/W für nur 25 mm EPS-Dämmung.
Um einen überlebensfähigen Baustoff in den meisten heute energiebewussten Regionen darzustellen, muss eine Betonwand gedämmt werden. Das THERMOMASS - Verankerungssystem bietet dem Bauherren ein kosteneffektives, dauerhaftes und energieeffizientes Bauwerk.
Wie unterscheidet sich THERMOMASS von anderen isolierten Betonwandtafelsystemen?
Der Entwurf des Systems steigert den „erstandenen"Wärmedurchlasswiderstand durch Beseitigung von Wärmebrücken, die sonst durch hochleitfähige Zugbänder und massive Betonabschnitte gebildet werden. Durch den Einsatz des THERMOMASS - Bauwerksdämmsystems kann eine Betonwand in einem Atemzug gedämmt werden bei Aufrechterhaltung von mehr als 99% des Wärmedurchlasswiderstands der Wärmedämmung.
Weshalb ist es wichtig, die Dämmung zwischen den Betonlagen zu positionieren?
Die Betonschalen stellen eine thermische Masse dar, d.h. der Beton ist in der Lage, beträchtliche Mengen an thermischer Energie zu speichern und die Wärme zeitversetzt durch die Wände des Bauwerks abzugeben. Entsprechend des Grundlagenwerks der Amerikanischen Gesellschaft der Heizungs-, Kühl- und Klimaingenieure (ASHRAE), führt dieser Zeitversatz zu drei wichtigen Ergebnissen:
- Die lange Reaktionszeit mäßigt die Fluktuationen der Innentemperatur während den Schwankungen der Außentemperatur.
- Im Vergleich zu einem Bauwerk mit geringer Masse wird der Energieverbrauch sowohl in warmen als auch in kühlen Klimata beträchtlich gesenkt.
- Augrund der Tatsache, dass die Masse an das Bauwerksinnere grenzt, kann die Nachfrage an Energie zu Zeitpunkten mit geringeren Energieanforderungen verschoben werden, da die Energiespeicherung durch korrekte Bemessung der Masse und der Wechselwirkung mit der Heiz-, Lüftung- und Klimaanlage gesteuert wird.
Mit Hilfe von Verfahren nach ASHRAE und anderen führenden energiewissenschaftlichen Institutionen, die durch das US-amerikanische Regierungsbüro für Energiefragen (DOE) bestätigt wurden, kann die Composite Technologies Corporation die gesteigerte Wirkung auf den Wärmedurchlasswiderstand der Masse für Ihre Projekte quantifizieren.
Aus welchem Werkstoff werden die Anker hergestellt?
Die Verbundanker werden aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt, der aus zusammenhängenden Glasfasern und einem Vinylester Polymer besteht. Die Werkstoffe wurden eingehend geprüft und es wurde nachgewiesen, dass sie äußerst dauerhaft und fest sind.
Wie werden die Anker hergestellt?
Die Anker werden hergestellt unter Beachtung eines strengen Qualitätssicherungsverfahrens (durch unabhängige Dritte im Sinne des International Code Council-Evaluation Service) mittels firmenspezifischer Verfahren, bei denen die Glasfasern durch einen wärmeaushärteten Harzbad und einer temperaturgesteuerten Matrix gezogen werden. Das Harz wird zwecks Einleitung einer chemischen Reaktion zur Bindung der Fasern untereinander erwärmt. In einem gesonderten Vorgang wird eine Polymermanschette um den Verbundanker spritzgegossen.
Weswegen können die Anker nicht aus einem anderen Werkstoff hergestellt werden?
Der Ankerwerkstoff muss vergleichbar mit Beton sein, thermisch effizient und besonders fest sein. Eine Kompatibilität ist nicht gegeben wenn der Verbundanker empfindlich gegen alkalischem Angriff oder hydrophil ist bzw. dessen Wärmeausdehnungskoeffizienten wesentlich größer als der von Beton ist.
Verbundanker, die aus nicht kompatiblem Werkstoff hergestellt werden, können Ausbrüche in der dünnen äußeren Betontafel verursachen. Es ist zudem möglich, dass die Verbundanker an Tragfähigkeit verlieren. Die THERMOMASS Anker wurden sorgfältig entworfen, so dass sie kompatibel zu Beton sind und nicht an Tragfähigkeit verlieren.
Weswegen wird anstelle von Stahl ein Faserverbundstoff eingesetzt?
Der Faserverbundstab, der im Thermomass Bauwerksdämmsystem eingesetzt wird, weist eine Wärmeleitfähigkeit von 0.469 Wmm/hm2K auf.
Verglichen hierzu gelten die jeweiligen Werte von 40.68 Wmm/hm2K für Edelstahl und 81.59 Wmm/hm2K für Flussstahl sowie 2.79 Wmm/hm2K für Beton.
Aus diesem Grund beseitigen die THERMOMASS Faserverbundanker die Bauteilkomponenten, die ansonsten Wärmebrücken bilden würden.
Wird die Alkalität des Betons die Stäbe angreifen?
Nein. Die Vinylester-Harzmatrix schützt die Glasfasern des Stabs vor chemischen Angriff. Unabhängige Untersuchungen haben gezeigt, dass die Anker der Alkalität des Betons bis zu 100 Jahren widerstehen können.
Wie halten die Verbundanker die Wandtafeln zusammen?
Die Kerben in den flexiblen, hochfesten Ankern entwickeln eine Kerbwirkung in den Betonwandtafeln. Die Auszugsfestigkeiten der eingebauten Verbundanker sind wesentlich höher als die bei üblichen Belastungsbedingung erfahrenen Lasten.
Seit wann wird THERMOMASS bei Sandwich - Anwendungen eingesetzt?
Das erste Gebäude, das mit diesem System erstellt wurde, war ein neunstöckiges Appartementhaus, das 1980 fertiggestellt wurde.
Welche sind die Anwendungen des THERMOMASS - Verankerungssystems?
- Ortbeton - Baustellenbeton, vertikal geschalt
- Fertigteil - Fertigteilbeton, horizontal geschalt
- Vorgespannt - Fertigteilbeton, einschließlich Hohlkerne und Doppel-T, horizontal geschalt
- Aufrichtbauweise - Ortbeton, horizontal geschalt
- Modulare Fertigteile - Ort- oder Fertigteilbeton, 4 oder 5-seitige monolithische Module, vertikal geschalt
Welche Bauwerkstypen sind für das THERMOMASS - System geeignet?
Der Werkstoff Beton stellt einen architektonisch bedeutsamen Bautoff dar, der virtuell jede Erscheinung annhemen kann. Das THERMOMASS-System erlaubt es dem Entwerfer, Vorteile dieser Stärke zu gewinnen und dem Bauherrn eine energetisch hoch effiziente Anlage zur Verfügung zu stellen.
Das System wurde seit 1980 bei einer Vielzahl von Bauwerkstypen eingesetzt und sollte für jedes Bauwerk Berücksichtigung finden, bei dem geringe Energiekosten, hohe Dauerhaftigkeit, geringe Instandhaltung, niedrige Brandversicherungsprämien und geringe Baukosten von Wichtigkeit sind. Bei den fertiggestellten Anlagen handelt es sich um eine breite Auswahl von Bauwerkstypen wie Kaufhäuser, Einkaufszentren, Kirchen, Schulen, Krankenhäuser, Vollzugsanstalten, Verarbeitungs- und Vertriebszentren, Lagerhäuser, Kühl-/Gefrierhäuser, Holzbrennöfen, Landwirtschaftsgebäude, Wohnhäuser und -anlagen sowie Sporteinrichtungen.
Gibt es Projekte "außergewöhnlicher Nutzung", bei denen dieses System die erste Wahl sein sollte?
In den letzten Jahren wurde THERMOMASS umfassend bei Justizvollzugsanstalten in gewöhnlicher Fertigteilbauweise, Aufrichtbauweise und modularer Fertigteilbauweise eingesetzt, bei denen geringe Betriebskosten, Feuerwiderstand und Dauerhaftigkeit starke Berücksichtigung fanden. THERMOMASS wurde zudem auch führend bei der Erstellung von Kühl-/Gefrierhäuser in Betonbauweise, für die Energieeffizienz und Dauerhaftigkeit äußerst wichtig sind.