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