Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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Panel 3
Precast prestressed concrete fl oor as climate fl oor
Technical concept, manufacture, project examples
Spannbetonfertigteildecke als Klimadecke
Technisches Konzept, Herstellung, ausgeführte Beispiele
Autor
Dipl.-Ing. Thomas Rüger,
Echo Betonfertigteile, Frechen
thomas.ruger@echobel.com
Geb. 1972; Studium des Bauingenieurwesens
an der Fachhochschule
Köln;
seit 2001 leitender Angestellter
bei der Echo Betonfertigteile
GmbH in Frechen als Statiker;
seit 2002 anwendungstechnische,
selbstständige Beratungen
bei Ingenieurbüros,
Architekturbüros,
Bauunternehmen,
Bauträgern, etc.
The ClimaDeck system consists of precast prestressed
hollow core slabs already provided with factory-installed
industrially prefabricated pipelines in the lower concrete
layer that will later be activated to cool or heat the precast
component.
Concrete core activation is not a new invention. This
type of activation of the storage medium “concrete” exists
already several years in conventional constructions. But
industrial prefabrication with precast hollow core slabs is
an innovation on the German fl oor market. The integration
of the pipelines already in the plant obviates complex
installation works of the individual pipelines at the construction
site. It guarantees an exact position of the pipes,
not infl uenced by concrete pouring on the construction
yard. The fl oor elements and the piping for heating and
cooling are delivered to the construction site as an integrated
unit. The product ClimaDeck is a complete system
comprised of fl oor and piping. Its installation takes place
in the same way as normal precast prestressed hollow core
fl oors. Following installation, all the sanitary engineer has
to do is to connect the individual elements to the heatingcooling
cycle. Complex coordination between the various
trades on the construction site is no longer necessary and
the construction time is considerably reduced.
A comfortable and invisible system
Conventional heating units (radiators) primarily heat the
room air and distribute it in the room through air circulation.
Concrete core activation, in contrast, is mainly based
on the exchange of radiation between a warm and a cold
surface. With this system, the thermal storage capacity is
made used optimally because the entire fl oor mass is involved.
For heating, the cooler body absorbs the radiation
of the ClimaDeck or ceiling and heats it in the process.
The thermally active fl oor thus does not heat the room air
directly, but mainly indirectly through the surfaces that
are located in the radiation fi eld of the fl oor (e.g. fl oors and
furniture). The water (±18 to 28°C) in the pipes is used to
keep the a slab at a fi xed temperature. For cooling, the system
functions in exactly the opposite way. The fl oor,
Fig. 1 3D model of a ClimaDeck system.
Abb. 1 3D-Modell eines ClimaDeck Systems.
| Proceedings 54 th BetonTage
Das System ClimaDeck besteht aus Spannbeton-Deckenelementen,
bei denen bereits im Werk industriell vorgefertigte
Rohrleitungen im unteren Plattenspiegel integriert
werden, um später das Betonfertigteil zum Kühlen
bzw. Heizen zu aktivieren.
Betonkernaktivierung ist keine neue Erfi ndung, da
es diese Art der Aktivierung des Speichermediums „Beton“
schon bereits seit mehreren Jahren in der herkömmlichen
Bauweise gibt. Jedoch ist die industrielle Vorfertigung
mit Spannbeton-Fertigdecken eine Innovation auf
dem deutschen Deckenmarkt. Durch die bereits im Werk
integrierten Rohrleitungen entfallen aufwändige Verlegearbeiten
der einzelnen Rohrleitungen auf der Baustelle.
Die Deckenelemente und die Leitungen für Heizung und
Kühlung werden als integrierte Einheit auf die Baustelle
geliefert. Das Produkt ClimaDeck bildet ein ganzes
System mit Decke und Leitungen. Die Montage erfolgt
wie bei normalen Spannbeton-Fertigdecken. Nach der
Verlegung der Elemente schließt der Sanitärinstallateur
die einzelnen Elemente lediglich an den Heiz-Kühl-Kreislauf
an. Hierdurch entfallen aufwendige Koordinationen
zwischen vielen verschiedenen Gewerken auf der Baustelle
und die Bauzeit wird beträchtlich verkürzt.
Ein behagliches und unsichtbares System
Herkömmliche Heizungen (Radiatoren) erwärmen vorrangig
die Raumluft und verteilen diese durch Umwälzung
im Raum. Eine Betonkernaktivierung hingegen basiert
auf dem Strahlungsaustausch zwischen einer
warmen und einer kalten Fläche. Bei diesem System wird
das thermische Speichervermögen des Betons optimal
genutzt. Die gesamte Deckenmasse wird für die Speicherung
der thermischen Energie verwendet. Das Produkt
ClimaDeck funktioniert nach dem Strahlungswärme-
und Strahlungskühlprinzip. Im Heizfall nimmt der kühlere
Körper die Strahlung der Decke auf und erwärmt sich
dabei. Die thermisch aktive Decke erwärmt also die Raumluft
nicht direkt, sondern indirekt über die Oberfl ächen,
die sich im Strahlungsfeld der Decke befi nden (z. B. Wände,
Fußböden und Möbel). Das Wasser (±18 bis 28°C) in
den Rohren hält die Elemente auf einer bestimmten Temperatur.
Im Kühlfall funktioniert das Prinzip genau entgegengesetzt.
Die Decke, die mit kaltem Wasser im integrierten
Rohrsystem durchströmt wird, nimmt die Wärme
aus dem Raum auf, d. h. Wände, Fußböden und Möbel
kühlen sich dabei ab und sorgen so für eine niedrigere
Raumtemperatur. Dadurch entsteht eine kontinuierliche
Verteilung der Temperatur über den ganzen Tag gesehen
und Temperaturspitzen werden gedämpft. Sobald die
Raumtemperatur wärmer als die Betonmasse des Deckenelementes
ist, gibt das Deckensystem automatisch
seine kühle Temperatur an die Umgebung ab. Hierdurch
wird die selbstregulierende Leistung des Betons genutzt.
Sie sorgt für eine behagliche Temperatur im Gebäude.
Dank der thermischen Trägheit des Betons kann das Cli-
BFT 02/2010