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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung von Beleuchtungseffekten in Hallen mit kreisförmigem oder rechteckigem Grundriss mit einem variablen Dach, welches aus mindestens zwei relativ zueinander verschieblichen Dachteilen besteht, wobei die Dachflächen aus mindestens einem verschiebbaren und gegebenenfalls einem festen Dachteil bestehen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind aus der DE 566844, DE 89 15 627 U1 und DE 300333 Dächer für Gebäude bekannt, die man öffnen kann und die wie jedes feste Dach lediglich dem Schutz vor Witterungseinflüssen dienen und für bestimmte Zwecke, wie Erzielung eines Freilufteffekts, geöffnet werden. Zumeist wird durch das Öffnen des Dachs nur erreicht, dass durch die entstehende Öffnung Licht eindringen kann und umso mehr Licht durchdnngt, je mehr das Dach geöffnet wird. Sind die Dachteile aus lichtdurchlässigem Material gefertigt, so wird durch das Öffnen des Dachs keine wesentliche Änderung im Lichteintrag in die Halle zu bemerken sein und nur der Freilufteffekt zum Tragen kommen. Die erwähnten beweglichen Dachausführungen haben den Nachteil, dass man für besondere Beleuchtungseffekte oder Schutz gegen thermische Einwirkungen auf zusätzliche Abdeckvorrichtungen, wie Jalousien, angewiesen ist.
Besonders für die Dächer von Hallen mit grosser Dachöffnung sind zusätzliche Abdeckeinnchtungen sehr aufwendig im Betrieb und in der Wartung.
Die WO 95, 22032 löst Beleuchtungsprobleme durch Anordnung von Beleuchtungskörpern, wie Scheinweder, an der Dachinnenseite, wobei auf"Open Alr"-Probleme der variablen Sonneneinstrahlung nicht eingegangen wird.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteilen zu begegnen und ein variables Dach zu konstruieren, mittels welchem nicht nur eine Halle mit grosser Dachöffnung geöffnet und bzw. bedeckt wird, sondern weiches ohne Zusatzvorrichtungen vielfältige Beleuchtungseffekte ermöglicht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dachteile In sektorförmige oder streifenförmige Abschnitte mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit und mit insbesondere gleicher Fläche geteilt werden, sodass durch Verdrehung oder Verschiebung des mindestens einen verschiebbaren Dachteils die Lichtdurchlässigkeit der einzelnen Dachbereiche geregelt wird.. Wesentliche Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeich-
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Abschnitte geteilt ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen 5 bis 10 angegeben.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass die erwünschten Beleuchtungseffekte in der Ausführungsform des Dachs selbst begründet sind und durch die Anordnung der Dachteile auftreten. Die Dachteile können so angeordnet werden, dass der von ihnen bedeckte Bereich ganz abgeschattet ist, können jedoch auch so angeordnet werden, dass ein möglichst grosser Bereich der Dachöffnung offen ist, der durch Dachteile abgedeckte Bereich jedoch ebenfalls teilweise Licht durchlässt.
Diese Effekte lassen sich am besten erreichen, wenn die lichtdurchlässigen und die lichtundurchlässigen Abschnitte eines Dachteils gleich gross und gleichsam deckungsgleich mit den anderen Dachteilen ausgeführt sind. Zur Erzielung der Beleuchtungseffekte ist es auch notwendig, die Dachteile über-bzw. untereinander anzuordnen. Die Anordnung der beweglichen Dachteile bei einer kreisrunden Halle über einem festen Dachteil ist deshalb vorteilhaft, weil die Lagerung der beweglichen Dachteile auf einem festen Dachteil mittels eines Zentrallagers erfolgen kann.
Die Verschiebung der beweglichen Teile mittels Fahrwerken auf Schienen und bei kreisrunden Hallen auch mittels eines Zentrallagers gewährleistet die genaue Führung der Dachteile, die Verschiebbarkeit der Dachteile auf den Fahrwerken in Richtung normal zur Schiene gestattet die zwängungsfrele Lagerung der beweglichen Dachteile. Die Anordnung von Zugbändem bewirkt eine Versteifung der Dachteile, was sich besonders bei Dachteilen mit grosser Spannweite als günstig erweist.
Die vorliegende Erfindung ist in den angeschlossenen Figuren 1 bis 4 schematisch und beispielsweise dargestellt
Fig 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Dach für eine Halle mit kreisrundem Grundriss.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Dach für eine Halle mit rechteckigem Grundriss.
Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch das Zentrum einer Halle mit kreisrundem Grundriss mit einem kugelschalenförmigen Dach bzw. bei Entfall des Drehpunktes 5 einen senkrechten Schnitt einer
Halle mit rechteckigem Grundriss mit tonnenförmigem Dach.
Fig 4 zeigt die Unteransicht eines Dachs nach Fig. 3 im geöffneten Zustand für eine Halle mit kreisrundem Grundriss.
In Fig. 1 ist ein geschlossenes Dach bestehend aus zwei Dachteilen 3,4 dargestellt, wobei jeder Dachtell 3,4 eine Hälfte der Dachöffnung der Halle 2 bedeckt. Der Dachteil 4 ist drehbar ausgeführt und wird mittels nicht dargestellter Fahrwerke auf einer kreisrunden Schiene 6 bewegt und schiebt sich dabei über den festen Dachteil 3. Der bewegliche Dachteil 4 ist Im Drehpunkt 5 horizontal und vertikal gelagert, wobei das zentrale Lager sich am festen Dachteil 3 befindet. Die Dachteile 3,4 sind in Sektoren mit gleichem Winkel a geteilt, die Sektoren sind abwechselnd als lichtdurchlässige Abschnitte 11 und lichtund-
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urchlässige Abschnitte 12 ausgeführt.
Ftg 2 zeigt ein geschlossenes Dach für eine Halle 1 mit rechteckigem Grundnss, das aus einem mittels Fahrwerken auf geraden Schienen 16 beweglichen Dachteil 14 und aus einem festen Dachteil 13 besteht Die Dachteile 13. 14 sind in streifenförmige Abschnitte 17,18 unterteilt, wobei abwechselnd lichtdurchlässige Abschnitte 17 und lichtundurchlässige Abschnitte 18 angeordnet sind.
In Flg 3 sind die kugelschalenförmigen Dachteile 3,4 aus Fig. 1 dargestellt. Der bewegliche Dachteil 4 bedeckt hiebei ganz den festen Dachteil 3. Die Berandung vom festen Dachtet 3 wird durch die beiden gebogenen Sparren 9 gebildet, die am hallenseitigen Ende mit einem Zugband 7 zur Versteifung der Konstruktion verbunden sind. Der Scheitel des Dachteils ist durch eine senkrechte Konstruktion 15 mit dem Zugband 7 zur Vermeidung eines Durchhangs desselben in Verbindung. Der bewegliche Dachteil 4 ist auf der kreisförmigen Schiene 6, die auf der Halle 2 befestigt ist, verfahrbar. Er ist im Drehpunkt 5 horizontal und vertikal gelagert, wobei das Lager am festen Dachteil 3 angebracht ist.
Bei Hallen mit rechteckigem Grundriss und tonnenförmigen Dachteilen 13, 14 entfällt der Drehpunkt 5 und damit das Zentrallager.
Es ist bei grösseren Dächern günstig, wenn der feste Teil 3,13 durch mindestens ein Zugband 7 im unteren Bereich gehalten ist, sodass die Kräfte aufgrund des Eigengewichts, die auf die Lager auf der Halle 1,2 wirken, in vertikale und horizontale Kräfte aufgeteilt und die horizontalen Kräfte zum Grossteil vom Zugband 7 aufgenommen werden, sodass die Mauerkrone der Halle 1,2 hauptsächlich durch vertikale Kräfte belastet wird Die Anordnung von Zugbändern 7 ist selbstverständlich auch für rechteckige Dächer sinnvoll.
Fig. 4 zeigt das geöffnete Dach aus Fig. 3 in der Unteransicht gemäss dem Schnitt entlang A-A, wobei der äussere Dachteil 4 gegenüber dem festen Dachteil 3 um einen Sektor verschoben ist, sodass die bedeckte Dachöffnung halb lichtdurchlässig ist. Aus Fig. 4 erkennt man, dass die Sektoren des festen Dachteils 3 flächenmässig kleiner sind als die des beweglichen Dachteils 4. Hier ist schematisch die Tragkonstruktion des festen Dachteils 3 dargestellt. Diese besteht aus den beiden Sparren 9, die die Berandung des Dachteils bilden und durch das in Fig. 3 dargestellte Zugband 7 miteinander verbunden sind. Die Enden der Sparren 9 sind auf der Mauerkrone der Halle 2 radial verschieblich und tangential gesperrt gelagert.
Dies ermöglicht im Falle einer zusätzlichen Belastung des festen Dachteils 3 z. B. durch Wind oder Schnee und einer daraus resultierenden Verformung der Sparren 9 oder beim Auftreten von temperaturbedingten Längenänderungen eine freie radiale Bewegung der Sparren 9. Der senkrecht dazu angeordnete Sparren 10 ist auf der Halle 2 ebenfalls radial verschieblich und tangential gesperrt gelagert Durch die tangentiale Sperrung der drei Sparren 9,10 und der Ausbildung des Dachs als Schale ist jedoch gewährleistet, dass der Dachteil 3 nicht verrutschen kann. Die restlichen Sparren 8 sind an der Halle 2 sowohl tangential als auch radial verschieblich gelagert, um unnötige Zwangskräfte zu vermeiden. Vor allem soll durch diese Art der Lagerung die Horizontalbelastung der Mauerkrone der Halle 2 gering gehalten werden.
Für Dächer von Hallen mit kreisrundem Grundriss wird ein gegebenenfalls beweglicher Dachteil 4 auf Fahrwerken, die auf einer kreisförmigen Schiene 6 verfahrbar sind, in radialer Richtung verschieblich gelagert. Für Dächer von Hallen mit rechteckigem Grundriss wird ein gegebenenfalls beweglicher Dachteil 14 an mindestens einer Längsseite der Halle 1 auf den Fahrwerken in Richtung normal zur Schiene 16 beweglich gelagert. Mit dieser Art der Lagerung werden Verformungen der Tragkonstruktion der beweglichen Dachteile 4,14 freigegeben und die horizontale Belastung des Fahrwerks und der darunterliegenden Mauerkrone wird reduziert.
Die Beleuchtungseffekte entstehen dadurch, dass die Dachteile 3,4, 13,14 relativ zueinander in verschiedene Stellungen gebracht weiden und sich die lichtundurchlässigen Abschnitte 12, 18 die lichtdurchlässigen 11,17 ganz bis gar nicht überdecken.
Betrachtet man das geschlossene Dach aus Fig. 1, so überdecken sich die beiden Dachteile 3,4 nicht, und durch die lichtdurchlässigen Abschnitte 11 gelangt Tageslicht in die Halle 2 bel vollem Schutz vor Niederschlägen und Kälte. Durch Drehen des beweglichen Dachteils 4 um 90. aus der geschlossenen Position wird ein Viertel der Dachöffnung ganz abgeschattet, und so z. B. vor Sonneneinstrahlung geschützt, während ein Viertel der Dachöffnung offen bleibt und die restliche Dachöffnung teilweise lichtdurchlässig abgedeckt wird.
Dreht man den beweglichen Dachteil um 180. aus der geschlossenen Position, deckt er den ganzen festen Dachteil 3 ab, durch den mit den beiden Dachteilen 3,4 bedeckten Bereich der Dachöffnung kann kein Tageslicht eindringen, da jeweils lichtdurchlässiger 11 und lichtundurchlässiger Abschnitt 12 übereinander zu liegen kommen. Werden die Dachteile 3, 4 bei der Planung entsprechend dem Lauf der Sonne ausgerichtet, kann mit dieser Stellung der Dachteile 3, 4 die ganze Halle zu bestimmten Tageszeiten dem Sonnenstand entsprechend beschattet und von direktem Sonnenlicht geschützt und trotzdem ein Freilufteffekt gewährleistet werden.
Durch Drehen des Dachteils 4 aus dieser Position um den Winkel a wird der offene Bereich der Dachöffnung nur unwesentlich verkleinert, der mit Dachteilen 3,4 bedeckte Bereich wird jedoch wieder vom Tageslicht beleuchtet.
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Die Beleuchtungseffekte für Hallen mit rechteckigem Grundriss sind durch Längsverschiebung der beweglichen Dachteile 14 relativ zu anderen Dachteilen 13 analog zu erzielen.
Die einzelnen Dachteile 3, 4, 13, 14 müssen nicht notwendigerweise die gleiche Form besitzen. Es muss nur gewährleistet sein, dass die Dachteile in der gewünschten Art über- oder untereinandergeschoben werden können. Die einzelnen Abschnitte 11, 12,17, 18 müssen auch nicht den gleichen Winkel a bzw. die gleiche Breite besitzen, bzw regelmässig angeordnet werden, sondern es können auch jeweils die lichtdurchlässigen Abschnitte 11,17 und die lichtundurchlässigen 12,18 eine verschiedene Gestalt aufweisen.
Die Erfindung umfasst auch Dachteile 3, 4, 13,14, die zum Grossteil lichtundurchlässig ausgebildet sind und nur einen flächenmässig kleinen lichtdurchlässigen Abschnitt 11,17 aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der feste Dachteil so ausgerichtet wird, dass zur gewünschten Tageszeit der Hallenraum möglichst vollständig abgeschattet ist, unter der Vorausssetzung. dass die
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te Bestrahlungsintensität eingestellt werden kann.
Die Erfindung Ist für Dächer aller Art geeignet, wobei unter Dächer nicht nur stehende Dächer fallen, sondern auch Flachdächer oder hängende Dächer mit zentraler Dachentwässerung, die eventuell über eine zentrale Stütze gestützt sind.