AT512348B1 - Baukonstruktion mit wenigstens einem plattenförmigen fassadenelement - Google Patents

Abstract

Es wird eine Baukonstruktion mit wenigstens einem plattenförmigen Fassadenele­ment (1) vorgeschlagen, das über eine Tragkonstruktion (2) an einer Unterkonstruktion (3) angeschlagen und mit wenigstens einem Sonnenkollektor (4) ist. Um vorteilhafte Verhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Wärmetauscher des Sonnenkollektors (4) im Bereich zwischen Unterkonstruktion (3) und Fassadenele­ment (1) angeordnet und dabei zur Fassadenfront hin zumindest nahezu vollständig von dem wenigstens einem als lichtundurchlässige Metallplatte ausgebildeten Fassadenelement (1) abgedeckt ist und dass der als Strahlungswärmetauscher ausgebildete Sonnenkollektor (4) mit einem Gehäuse (12) ausgestattet ist, dessen oberer und vorzugsweise dessen seitliche Gehäuserahmenschenkel, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung (13), an der Fassadenelementrückfläche anliegt bzw. anliegen.

Description

österreichisches Patentamt AT512 348B1 2013-08-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Baukonstruktion mit wenigstens einem plattenförmigen Fassadenelement, das über eine Tragkonstruktion an einer Unterkonstruktion angeschlagen ist und mit wenigstens einem Sonnenkollektor.

[0002] Fassadenverkleidungen mit plattenförmigen Fassadenelementen, die mit Hilfe einem Tragwerk einer Gebäudewand vorgehängt werden, sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Üblicherweise wird das Tragwerk an der Gebäudewand aus einem ein Spalier aus parallel zueinander verlaufenden senkrecht und horizontal verlaufenden Tragprofilen befestigt, an denen die plattenförmigen Fassadenelemente gehalten werden. Je nach Art der Fassadenelemente erfolgt die Befestigung wahlweise durch Verschraubungen oder unter Verwendung von am Tragwerk angeschlagenen Rahmen zur Aufnahme der einzelnen Fassadenelemente. In derartige Fassadenverkleidungen können dann handelsübliche, vorgefertigte Solarkollektoren eingebaut bzw. integriert werden, was aber oft mit einem erhöhten Abdicht- und Montageaufwand verbunden ist. Zudem wird das optische Erscheinungsbild der Fassade in oft unerwünschter Weise gestört.

[0003] Eine Baukonstruktion mit plattenförmigen Fassadenelementen, welche über eine Tragkonstruktion an einer Unterkonstruktion angeschlagen sind, ist beispielsweise aus der WO 2010128375 A2 bekannt. Die Fassadenelemente können als Metallplatte mit aufgeklebten Solarzellen oder als Sonnenkollektor ausgeführt sein. Des Weiteren ist ein Wärmetauscher bekannt (DE 3932972 A1), der eine untere Metallplatte umfasst, auf der sich eine sinusförmig gewellte Metallfolie befindet, über welcher eine obere Metallplatte angeordnet ist. Im zusammengebauten Zustand ergibt sich somit ein Sandwichbauteil. Eine Kollektorfassade besteht aus einer Mehrzahl von fabrikmäßig vorgefertigten Sonnenkollektoren ist aus der DE 2011 83 11 U1 bekannt. Die Sonnenkollektoren sind aus einem Kollektorboden, Seitenprofilen, einer Isolationsschicht, einem Absorberblech, einer Glasabdeckplatte, einer Glashalteleiste und dazwischenliegende Dichtungen zusammengesetzt. Besagte Dokumente betreffen stets Baukonstruktionen mit Solarkollektoren, welche an der Fassadenoberfläche sichtbar vorliegen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baukonstruktion mit Fassadenelementen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich durch ihrer äußerst robuste Konstruktion auszeichnet und die eine optisch unauffällige Integration von Solarkollektoren in eine Fassade gestattet.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Wärmetauscher des Sonnenkollektors im Bereich zwischen Unterkonstruktion und Fassadenelement angeordnet und dabei zur Fassadenfront hin zumindest nahezu vollständig von dem wenigstens einem als lichtundurchlässige Metallplatte ausgebildeten Fassadenelement abgedeckt ist und dass der als Strahlungswärmetauscher ausgebildete Sonnenkollektor mit einem Gehäuse ausgestattet ist, dessen oberer und vorzugsweise dessen seitliche Gehäuserahmenschenkel, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung, an der Fassadenelementrückfläche anliegt bzw. anliegen.

[0006] Dadurch, dass der Wärmetauscher des Sonnenkollektors im Bereich zwischen Unterkonstruktion und Fassadenelement angeordnet ist und dabei von wenigstens einem Fassadenelement überdeckt wird, kann eine optisch unauffällige Integration von Solarkollektoren in eine Fassade bewerkstelligt werden und ergibt sich wegen der Ausbildung des Fassadenelementes als lichtundurchlässige Platte zudem die geforderte Robustheit der Konstruktion. Die Baukonstruktion kann wegen ihrer Robustheit nahezu an beliebigen Objekten vorgesehen werden. Beispielhaft seien hier nur Fassaden, Dächer, Brücken erwähnt. Ebenso besteht aber auch die Möglichkeit die Solarkollektoren als frei stehende Lösungen vorzusehen. Ein derartiger Sonnenkollektor umfasst dann ein den Wärmetauscher aufnehmendes Gehäuse und eine plattenförmige Abdeckung, wobei die zur Kollektorfront hin weisende Abdeckung als lichtundurchlässige Platte ausgebildet ist. Ein durch den Wärmetauscher strömendes Wärmeträgerfluid wird somit nicht direkt, sondern indirekt über die von den Fassadenelementen nach innen in die Konstruktion abgegebene Wärmeströmung aufgeheizt. Die Erfindung eignet sich insbesondere 1 /6 österreichisches Patentamt AT512 348B1 2013-08-15 für eine Verwendung in hinterlüfteten Fassaden.

[0007] Um einen Wärmestau auf den Bereich zwischen Wärmetauscher und Fassadenelementrückseite zu beschränken, empfiehlt es sich, den als Strahlungswärmetauscher ausgebildeten Sonnenkollektor mit einem Gehäuse auszustatten, dessen oberer Gehäuserahmenschenkel und vorzugsweise auch dessen seitliche Gehäuserahmenschenkel, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung, an der Fassadenelementrückfläche anliegt bzw. anliegen.

[0008] Es hat sich gezeigt, dass sich besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben, wenn das plattenförmige Fassadenelement eine Metallplatte mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 8 mm, ist. Dies ist unter anderem auch auf die Wärmespeicherwirkung derartiger Platten zurückzuführen, welche die aufgenommene Wärme als Strahlungswärme an den dahinterliegenden Wärmetauscher abgeben. Zwecks Verbesserung der Wärmeaufnahme und ggf. auch der Weitergabe an den Wärmetauscher ist das plattenförmige Fassadenelement, die Abdeckung, eine Aluminiumplatte, die vorzugsweise wenigstens fassadenfrontseitig mit einer Eloxalschicht ausgestattet ist. Die Eloxalschicht lässt sich aber nicht nur hinsichtlich des gewünschten Wärmeaufnahmevermögens optimieren, sondern auch an ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild durch entsprechende Wahl von Farbe und Oberflächenstruktur anpassen.

[0009] Robuste und stabile Verhältnisse für die Tragkonstruktion ergeben sich, wenn die Tragkonstruktion wenigstens eine Halteprofilleiste umfasst, die eine nach oben offene Aufnahmenut aufweist, in welche das Fassadenelement mit einem Randstreifen eingesetzt ist. Damit ist nicht nur ein sicherer Halt der Fassadenelemente gewährleistet, sondern können auch sich bei den hohen Temperaturänderungen unweigerlich ergebenden Maßschwankungen aufgenommen und von der Konstruktion aufgenommen werden. Zur Entwässerung der Aufnahme kann die nach oben offene Aufnahmenut bodenseitig als Entwässerungsöffnungen dienende Durchbrechungen aufweisen.

[0010] Der gegenseitige sichere Halt der schweren Metallplatten ist insbesondere dann gewährleistet, wenn die Halteprofilleiste zudem eine nach unten offene Aufnahmenut umfasst, in welche wenigstens ein benachbartes, insbesondere darunterliegendes, Fassadenelement eingesetzt ist. Die Aufnahmenuten dienen dabei zur dachziegelartigen, einander überlappenden, Aufnahme der Fassadenelemente übereinanderliegender Fassadenelementreihen. Nebeneinanderliegende Fassadenelemente stoßen hingegen vorzugsweise stumpf mit ihren Stirnseiten aneinander. Die an einem Halteprofil vorgesehenen und von diesem ausgebildeten Aufnahmenuten sind in Halteprofilleistenlängsrichtung insbesondere nebeneinander vorgesehen, wobei den Nuten vorzugsweise ein Steg gemein ist.

[0011] Ein übermäßiges Aufheizen der Unterkonstruktion und ein konzentrieren der Stau-und Strahlungswärme auf den Bereich des Wärmetauschers ist unter anderem dann gewährleistet, wenn das zur Unterkonstruktion hin geschlossene Gehäuse nach hinten zur Unterkonstruktion isoliert ist, wobei aber vorzugsweise dennoch ein freier Spalt zur Gewährleistung der Hinterlüftung der Fassade vorgesehen ist. Ebenso können bei Bedarf im Bereich zwischen mehreren in die Baukonstruktion eingesetzten Sonnenkollektoren und Fassadenelementrückseiten Leitbleche an der Tragkonstruktion od. dgl. vorgesehen sein, die erhitzte Luft gezielt den Sonnenkollektoren zuleiten.

[0012] Zur Abdichtung der einzelnen Fassadenelemente zueinander, um ein entweichen der zwischen Sonnenkollektor und Fassadenelementrückseite gestauten Wärme zu vermeiden und um ein Eindringen von Spritzwasser in die Unterkonstruktion zu interbinden, können zwischen die Stoßflächen nebeneinander gereihter Fassadenelemente Dichtelemente, insbesondere mit l-profilartigem Querschnitt, eingesetzt sein. Üblicherweise werden die einzelnen Fassadenelemente aber mit horizontalem Abstand, von beispielsweise 6 mm, zueinander verlegt, um Wärmedehnungen vorteilhaft in der Konstruktion aufnehmen zu können.

[0013] In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigen [0014] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Baukonstruktion in teilgeschnittenener Vorderansicht, 2/6 österreichisches Patentamt AT512 348B1 2013-08-15 [0015] Fig. 2 die Baukonstruktion aus Fig. 1 im Schnitt nach der Linie ll-ll in Seitenansicht und [0016] Fig. 3 die Baukonstruktion aus Fig. 2 im Schnitt nach der Linie lll-lll in draufsicht.

[0017] Eine erfindungsgemäße Baukonstruktion umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl plattenförmiger Fassadenelemente 1, die über eine Tragkonstruktion 2, einem Tragrahmen, an einer Unterkonstruktion 3, einem Mauerwerk, einem Gebäude od. dgl., angeschlagen sind. Zudem ist wenigstens ein Sonnenkollektor 4 vorgesehen, der im Bereich zwischen Unterkonstruktion 3 und Fassadenelement 1 angeordnet und dabei zur Fassadenfront 5 hin zumindest nahezu vollständig von dem wenigstens einem als lichtundurchlässige Platte ausgebildeten Fassadenelement 1 abgedeckt ist.

[0018] Die plattenförmigen Fassadenelemente sind Metallplatten mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 8 mm und bestehen zumindest größtenteils aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, die vorzugsweise wenigstens fassadenfrontseitig mit einer Eloxalschicht ausgestattet ist.

[0019] Die Tragkonstruktion umfasst Halteprofilleisten 6, die eine nach oben offene Aufnahmenut 7 aufweisen, in welche das Fassadenelement 1 mit einem Randstreifen einsetzbar ist und eine nach unten offene Aufnahmenut 8 umfasst, in welche wenigstens ein benachbartes, insbesondere darunterliegendes, Fassadenelement 1 einsetzbar ist. Die nach oben offene Aufnahmenut 7 weist bodenseitig als Entwässerungsöffnungen dienende Durchbrechungen 9 auf. Die Halteprofilleisten 6 sind an als I-Träger, Blechprofile, Blechbänder od. dgl. ausgebildeten Stehern 10 befestigt, die wiederum an der Unterkonstruktion 3 anliegen bzw. angreifen. Der Sonnenkollektor 4 ist mit seinem Gehäuse 12 ebenfalls an den Stehern 10 oder direkt an der Unterkonstruktion befestigt. Die Aufnahmenuten 7, 8 dienen einer dachziegelartigen, einander überlappenden, Aufnahme der Fassadenelemente und sind in Halteprofilleistenlängsrichtung nebeneinandergeordnet, wobei den Nuten vorzugsweise ein Steg 11 gemein ist.

[0020] Der als Strahlungswärmetauscher ausgebildete Sonnenkollektor 4 ist mit einem Gehäuse 12 ausgestattet, dessen oberer und vorzugsweise dessen seitlichen Gehäuserahmenschenkel, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung 13, an der Fassadenelementrückfläche anliegen. Das zur Unterkonstruktion hin geschlossene Gehäuse 12 ist nach hinten zur Unterkonstruktion 3 mit einem Dämmstoff 13 isoliert, wobei zwischen Gehäuse 12 und Dämmstoff 13 noch ein Freiraum für die Hinterlüftung bleibt. Zur Abdichtung der einzelnen Fassadenelemente 1 zueinander und um ein Eindringen von Spritzwasser in die Unterkonstruktion zu vermeiden, können zwischen die Stoßflächen nebeneinander gereihter Fassadenelemente 1 Dichtelemente 14, insbesondere mit l-profilartigem Querschnitt, eingesetzt sein. Üblicherweise sind die Fassadenelemente 1 aber mit einem Abstand von beispielsweise 6 mm beabstandet verlegt. 3/6

Claims (10)

1. österreichisches Patentamt AT512 348B1 2013-08-15 Patentansprüche 1. Baukonstruktion mit wenigstens einem plattenförmigen Fassadenelement (1), das über eine Tragkonstruktion (2) an einer Unterkonstruktion (3) angeschlagen ist und mit wenigstens einem Sonnenkollektor (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher des Sonnenkollektors (4) im Bereich zwischen Unterkonstruktion (3) und Fassadenelement (1) angeordnet und dabei zur Fassadenfront hin zumindest nahezu vollständig von dem wenigstens einem als lichtundurchlässige Metallplatte ausgebildeten Fassadenelement (1) abgedeckt ist und dass der als Strahlungswärmetauscher ausgebildete Sonnenkollektor (4) mit einem Gehäuse (12) ausgestattet ist, dessen oberer und vorzugsweise dessen seitliche Gehäuserahmenschenkel, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung (13), an der Fassadenelementrückfläche anliegt bzw. anliegen.
2. 2. Baukonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Fassadenelement (1) eine Metallplatte mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 8 mm, ist.
3. 3. Baukonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Fassadenelement (1) eine Aluminiumplatte ist, die vorzugsweise wenigstens fassadenfrontseitig mit einer Eloxalschicht ausgestattet ist.
4. 4. Baukonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (2) wenigstens eine Halteprofilleiste (6) umfasst, die eine nach oben offene Aufnahmenut (7) aufweist, in welche das Fassadenelement (1) mit einem Randstreifen eingesetzt ist.
5. 5. Baukonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nach oben offene Aufnahmenut (7) bodenseitig als Entwässerungsöffnungen dienende Durchbrechungen (9) aufweist.
6. 6. Baukonstruktion nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteprofilleiste (6) zudem eine nach unten offene Aufnahmenut (8) umfasst, in welche wenigstens ein benachbartes, insbesondere darunterliegendes, Fassadenelement (1) eingesetzt ist.
7. 7. Baukonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenuten (7,8) zur dachziegelartigen, einander überlappenden, Aufnahme der Fassadenelemente (1) in Halteprofilleistenlängsrichtung nebeneinander vorgesehen sind, wobei den Aufnahmenuten (7, 8) vorzugsweise ein Steg (11) gemein ist.
8. 8. Baukonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Unterkonstruktion (3) hin geschlossene Gehäuse (12) nach hinten zur Unterkonstruktion mit einem Dämmstoff (13) isoliert ist.
9. 9. Baukonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Stoßflächen nebeneinander gereihter Fassadenelemente (1) Dichtelemente (14), insbesondere mit l-profilartigem Querschnitt, eingesetzt sind.
10. 10. Sonnenkollektor (4) mit einem Gehäuse (12) und mit einer plattenförmigen Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Fassadenfront hin weisende Abdeckung als lichtundurchlässige Metallplatte ausgebildet ist, insbesondere als Aluminiumplatte, mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, vorzugsweise von 4 bis 8 mm, die gegebenenfalls kollektorfrontseitig mit einer Eloxalschicht ausgestattet ist und mit einem Gehäuse (12) ausgestattet, dessen oberer und vorzugsweise dessen seitliche Gehäuserahmenschenkel, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Dichtung (13), an der Metallplattenrückfläche anliegt bzw. anliegen. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 4/6