AT521533A1

AT521533A1 - Fassadenelement

Info

Publication number: AT521533A1
Application number: ATA50649/2018A
Authority: AT
Inventors: Ing Daniel Rüdisser Dipl; Deutsch Manfred
Original assignee: Hans Peter Katzbeck Privatstiftung; Aee Institut Fuer Nachhaltige Tech
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-02-15
Also published as: EP3599334A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fassadenelement (1) mit zumindest einer an einen Außenraum (A) angrenzenden Fassadenplatte (2) und zumindest einer an einen Innenraum (I) angrenzenden und von der Fassadenplatte (2) beabstandeten Fassadenplatte (3) und zumindest einem zwischen den Fassadenplatten (2, 3) gebildeten Zwischenraum (4), wobei die Fassadenplatten (2, 3) allenfalls von zumindest einem Rahmen (5, 6) umgeben sind, welcher Rahmen (5, 6) einen Hohlraum (7, 8) aufweist, und der Zwischenraum (4) und der allfällige Hohlraum (7, 8) über zumindest einen Lufteinlass (9) mit dem Außenraum (A) und über zumindest einen Luftauslass (10) mit dem Innenraum (I) verbunden ist und jeder Luftauslass (10) mit einem mit einer Steuereinrichtung (11) verbundenen Verschlusselement (12) verschließbar ist. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung (11) mit zumindest einem im Innenraum (I) an-geordneten Luftgütesensor (13) verbunden, sodass das Verschlusselement (12) jedes Luftauslasses (10) in dem Innenraum (I) in Abhängigkeit des Signals des zumindest einen Luftgütesensors (13) automatisch betätigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fassadenelement mit zumindest einer an einen Außenraum angrenzenden Fassadenplatte und zumindest einer an einen Innenraum angrenzenden und von der zumindest einen

Fassadenplatte beabstandeten Fassadenplatte und zumindest einem zwischen den Fassadenplatten gebildeten Zwischenraum, wobei die

Fassadenplatten allenfalls von zumindest einem Rahmen umgeben sind, wobei der zumindest eine Rahmen einen Hohlraum aufweist, und der zumindest eine Zwischenraum und bzw. oder zumindest ein

Hohlraum zumindest eines allfälligen Rahmens über zumindest einen Lufteinlass mit dem Außenraum und über zumindest einen Luftauslass mit dem Innenraum verbunden ist, wobei jeder Luftauslass in den Innenraum mit einem mit einer Steuereinrichtung verbundenen Verschlusselement verschließbar ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf allgemeine Fassadenelemente, welche Teile von Gebäuden bilden oder Gebäudeöffnungen abschließen. Die Fassadenplatten als wesentliche Teile des Fassadenelements können aus unterschiedlichen Materialen, wie z.B. Stein, Holz oder auch Glas bestehen, welche je nach Einsatzzweck gewählt werden. Als ein wesentliches Beispiel für ein solches

Fassadenelement wird eine Verglasung von Gebäudeöffnungen erwähnt, wobei in diesem Fall die Fassadenplatten durch entsprechende Glasscheiben gebildet werden. Unter solchen Verglasungen sind rahmenlose Fenster oder Nurverglasungen, Verglasungen in einem fixen in der Gebäudeöffnung angeordneten Rahmen und Verglasungen mit einem in einem fixen in der Gebäudeöffnung befindlichen Rahmen und einem im fixen Rahmen beweglich angeordneten

Rahmen mit der entsprechenden Verglasung zu verstehen. Dabei sind sowohl Fenster als auch Türen in verschiedensten Ausgestaltungen und Dimensionen denkbar. Dem Material der allfälligen

Rahmen sind wie den Materialen der Fassadenplatten prinzipiell keine Grenzen gesetzt. So können diese aus Holz, Kunststoff, Metall, insbesondere Aluminium, bestehen. Der Lufteinlass ist vorzugsweise im unteren Bereich des Fassadenelements und der Luftauslass im oberen Bereich des Fassadenelements angeordnet.

Moderne Fassadenelemente und insbesondere Verglasungen, Fenster oder Türen oder andere Gebäudehüllen weisen eine extreme Dichtheit auf, wodurch der Innenraum des Gebäudes meist unzulänglich belüftet wird, sofern die Gebäudeöffnung nicht in entsprechenden / 34

Zeitintervallen geöffnet wird und für eine notwendige Luftzirkulation Sorge getragen wird. Zur nutzerunabhängigen Abdeckung des Lüftungsbedarfs werden daher Fenster und Türen mit Einrichtungen versehen, welche teilweise automatisch eine Belüftung des Innenraums gewährleisten.

Beispielsweise beschreibt die EP 2 954 140 B1 ein Fenster mit einem Trommelventil, welches bei Bedarf öffnet und Luft vom Außenraum in den Innenraum leitet. Dabei wird der Zwischenraum zwischen den Glasscheiben von der Außenluft durchströmt, sodass die enthaltene Wärmeenergie bei Bedarf für die Beheizung des Innenraums verwendet werden kann oder auch nach außen geführt werden kann. Nachteilig ist, dass bei derartigen Lüftungsvorrichtungen die Sensoren sehr träge reagieren und darüber hinaus maximal die Temperaturen im Innenraum und Außenraum bei der Regelung berücksichtigt werden, was für eine optimale Lüftung des

Innenraums oft unzureichend ist.

Es besteht daher ein Bedarf an Fassadenelementen, insbesondere

Verglasungen von Gebäudeöffnungen, welche trotz der Gewährleistung einer optimalen Dichtheit für einen ausreichenden Luftwechsel zwischen Außenraum und Innenraum sorgen, sodass die Luftqualität im Innenraum hinsichtlich hygienischer, behaglichkeitsrelevanter, energetischer und bauphysikalischer Kriterien entsprechend optimiert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Fassadenelements, welches eine möglichst autonome Lüftung des Innenraums hinter dem Fassadenelement in Abhängigkeit der vorherrschenden Bedingungen im Innenraum ermöglicht. Das Fassadenelement soll möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut sein und möglichst keinen Zusatzaufwand hinsichtlich Montage und Wartung verursachen. Nachteile bekannter Fassadenelemente oder Verglasungen sollen vermieden oder zumindest reduziert werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein oben genanntes Fassadenelement, wobei die Steuereinrichtung mit zumindest einem im Innenraum angeordneten Luftgütesensor verbunden ist, sodass das Verschlusselement jedes Luftauslasses in den Innenraum in Abhängigkeit des Signals des zumindest einen Luftgüte3 / 34 sensors automatisch betätigbar ist. Die Erfindung sieht ein Fassadenelement vor, welches in Abhängigkeit der gemessenen Luftqualität im Innenraum Luft aus dem Außenraum in den Innenraum strömen lässt, wobei der Zwischenraum zwischen den Fassadenplatten und allenfalls Hohlräume in zumindest einem Rahmen um den

Fassadenplatten von der Luft durchströmt werden, um die darin befindliche Wärmeenergie bei Bedarf zur Erwärmung der zugeführten Außenluft zu verwenden. Vorzugsweise sind sämtliche für die

Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe notwendigen Komponenten des Fassadenelements, also Lufteinlässe, Luftauslässe, Verschlusselement, Steuereinrichtung und Luftgütesensor im Fassadenelement integriert, sodass keine nachträglichen aufwendigen Installationsarbeiten erforderlich sind, sondern die Funktion des Fassadenelements nach dessen Einbau oder Montage automatisch gewährleistet wird. Der zumindest eine Luftgütesensor kann optimal auch an einer vom Fassadenelement entfernten geeigneten Stelle im Innenraum angeordnet werden und mit der Steuereinrichtung im Fassadenelement leitungsgebunden oder auch drahtlos verbunden sein. Durch die Messung der Luftqualität wird der aktuelle Lüftungsbedarf erhoben und das Verschlusselement des Luftauslasses des Fassadenelements in Abhängigkeit vom Signal des zumindest einen Luftgütesensors automatisch betätigt. Somit wird auf die aktuelle Situation im Innenraum Rücksicht genommen und in Abhängigkeit der Luftqualität dafür gesorgt, dass eine optimale Menge an Frischluft zugeführt wird. Unter dem Begriff Luftgütesensor ist ein Gassensor zu verstehen, der den Anteil an flüchtigen organischen Verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOC) in der

Luft feststellt. Die Art und Herkunft dieser organischen Verbindungen kann sehr unterschiedlich sein. Im Innenraum sind die häufigsten Quellen für solche organische Verbindungen Menschen, Verbrennungsprozesse, Baustoffe, Möbel und Einrichtungen, Kosmetika, Reinigungsprodukte, Putzmittel, Textilien oder Büroausstattung. Viele flüchtige organische Verbindungen sind nicht wahrnehmbar und können bei Überschreitung bestimmter Konzentrationen sogar ein hohes Gesundheitsrisiko bzw. eine gesundheitliche Beeinträchtigung darstellen. Neben kurzfristigen akuten Auswirkungen wie Müdigkeit, Kopfschmerzen, Hals-, Nasen-, Rachen-, oder Hautirritationen, können einige Stoffe auch langfristige und schwerwiegende Auswirkungen wie Krebs oder Herz-, Kreislauferkrankungen hervorrufen. Das gegenständliche Fassadenele / 34 ment, insbesondere eine Verglasung sorgt dafür, dass derartige gesundheitliche Auswirkungen vermieden oder zumindest reduziert werden. Insbesondere durch eine kontinuierliche Überwachung der Luftqualität im Innenraum hinter dem Fassadenelement kann der Lüftungsbedarf anhand entsprechender Algorithmen in optimaler Weise ermittelt werden.

Der zumindest eine Luftgütesensor ist vorzugsweise durch einen

Metalloxid-Halbleitergassensor (MOX) gebildet. Derartige Sensoren verändern unter Gaseinfluss ihre elektrische Leitfähigkeit wodurch auf das Vorhandensein und indirekt auf die Konzentration eines Schadstoffes geschlossen werden kann. MOX-Sensoren sind relativ kostengünstig und weisen eine geringe Baugröße auf.

Selbstverständlich können insbesondere in größeren Räumen mehrere Luftgütesensoren an geeigneten Stellen platziert werden und entweder Sensorsignale einzeln oder gesamthaft zur Steuerung bzw. Regelung herangezogen werden.

Wenn der zumindest eine Zwischenraum und bzw. oder zumindest ein

Hohlraum zumindest eines allfälligen Rahmens über einen an der

Oberseite angeordneten zweiten Luftauslass mit dem Außenraum verbunden ist, kann Wärme aus dem Zwischenraum und bzw. oder zumindest einem Hohlraum zumindest eines Rahmens nach Außen abgeführt werden. Somit kann insbesondere während der heißen Jahreszeit eine übermäßige Erwärmung des Fassadenelements und zum Teil auch des Innenraums durch die heiße Luft im Inneren des Fassadenelements verhindert werden.

Dabei ist der zweite Luftauslass vorzugsweise mit einem zweiten mit der Steuereinrichtung verbundenen Verschlusselement verschließbar. Somit kann in Abhängigkeit bestimmter Sensorsignale automatisch oder auch manuell eine Öffnung bzw. Schließung des zweiten Luftauslasses in den Außenraum vorgenommen werden.

Das Verschlusselement des Luftauslasses in den Innenraum und das zweite Verschlusselement des zweiten Luftauslasses in den Außenraum können auch durch ein gemeinsames Umschaltelement zum wahlweisen Verschließen des Luftauslasses in den Innenraum, des zweiten Luftauslasses in den Außenraum oder beider Luftauslässe gebildet sein. Ein derartiges gemeinsames Umschaltelement kann / 34 in geeigneter Weise zwischen dem ersten Luftauslass in den Innenraum und dem zweiten Luftauslass in den Außenraum angeordnet werden.

Das Verschlusselement und bzw. oder das zweite Verschlusselement kann durch einen drehbaren Zylinder mit zumindest einem darin angeordneten Schlitz gebildet sein. Dies stellt eine einfache und kostengünstig realisierbare Ausführungsvariante dar, da eine Drehung des Zylinders durch einen entsprechenden Elektromotor besonders einfach verwirklicht werden kann.

Die Steuereinrichtung kann mit zumindest einem im Innenraum angeordneten Temperatursensor und bzw. oder mit einem im Innenraum angeordneten Feuchtigkeitssensor verbunden sein. Wenn die vorzugsweise mikroelektronische Steuereinrichtung, welche vorzugsweise in der Verglasung integriert ist und über eine eigene

Spannungsversorgung verfügt, welche bspw. durch entsprechende

Photovoltaik-Module gebildet sein kann, mit derartigen weiteren Signalen versorgt wird, welche den aktuellen Zustand der Luft im Innenraum charakterisieren, kann die Belüftung des Innenraums autonom und autark erfolgen. So wie der zumindest eine Luftgütesensor, können die Temperatursensoren und Feuchtigkeitssensoren an geeigneten Stellen im Innenraum platziert werden und über entsprechende Leitungen oder auch drahtlos mit der Steuereinrichtung verbunden werden. Natürlich können die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren auch durch kombinierte Sensoren zur Messung der Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit realisiert werden. Derartige Sensoren sind in geringer Baugröße und relativ kostengünstig erhältlich.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinrichtung auch mit zumindest einem im Außenraum angeordneten Temperatursensor und bzw. oder mit einem im Außenraum angeordneten Feuchtigkeitssensor verbunden sein. Durch die Integration der im Außenraum angeordneten Sensoren können zusätzliche energetische und bauphysikalisch relevante Kriterien bei der Regelung berücksichtigt werden.

Wenn die Steuereinrichtung mit zumindest einem Differenzdrucksensor verbunden ist, kann über Messung des Differenzsdrucks zwischen Innenraum und Außenraum der aktuelle oder potenzielle / 34 realisierbare Luftvolumenstrom abgeschätzt werden. Hierdurch kann der externe Einfluss der Funktion der Abluftanlage oder allfällige Auswirkungen von Windlasten berücksichtigt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein drittes, mit der Steuereinrichtung verbundenes Verschlusselement zum Verschließen des Lufteinlasses vorgesehen. Durch ein derartiges weiteres Verschlusselement kann die Zufuhr von Luft aus dem Außenraum in den Zwischenraum zwischen den Fassadenplatten oder in den Hohlraum allfälliger Rahmen zumindest über bestimmte Zeitintervalle unterbunden werden. Auch dieses dritte Verschlusselement kann bspw. durch einen drehbar gelagerten Zylinder mit zumindest einem Schlitz oder dgl. gebildet sein.

Der Lufteinlass vom Außenraum und bzw. oder der zweite Luftauslass in den Außenraum kann in der zumindest einen dem Außenraum zugewandten Fassadenplatte angeordnet sein. Diese Ausführungsvariante eignet sich insbesondere bei rahmenlosen Fassadenelementen oder Verglasungen, wie z.B. sogenannten Nurverglasungen. Natürlich können vor dem Lufteinlass und bzw. oder dem allfälligen zweiten Lufteinlass in dem Außenraum Abdeckungen aus geeignetem

Material angeordnet werden, welche als Insektenschutz bzw. Filter dienen.

Alternativ oder zusätzlich kann der Lufteinlass vom Außenraum und bzw. oder der zweite Luftauslass in den Außenraum auch in zumindest einem allfälligen Rahmen angeordnet sein. Diese Variante eignet sich insbesondere bei Fassadenelementen mit zumindest einem Rahmen, wie es bei handelsüblichen Fenstern und Türen der Fall ist. Die entsprechenden Öffnungen für den Lufteinlass und Luftauslass in den Außenraum werden dann in den aus Holz,

Kunststoff oder Metall gefertigten Rahmen an geeigneten Stellen vorgesehen und gewährleisten die Verbindung zwischen dem Außenraum und dem Zwischenraum zwischen den Glasscheiben bzw. den zumindest einen Hohlraum in dem zumindest einen Rahmen.

Der Luftauslass in den Innenraum kann in der zumindest einen dem

Innenraum zugewandten Fassadenplatte und bzw. oder in zumindest einem allfälligen Rahmen angeordnet sein. Wie bereits oben für die Öffnungen in den Außenraum erläutert, kann natürlich auch / 34 für die Öffnung zur Bildung des Luftauslasses in dem Innenraum dieselbe Anordnung realisiert werden. Bei rahmenlosen Fassadenelementen oder Verglasungen wird der Luftauslass in dem Innenraum direkt in die dem Innenraum zugewandte Fassadenplatte oder

Glasscheibe integriert werden oder bei einem Fassadenelement oder einer Verglasung mit zumindest einem Rahmen in zumindest einem dieser Rahmen angeordnet werden.

Die dem Außenraum und bzw. oder zugewandte Fassadenplatte kann durch eine Glasscheibe, insbesondere eine Doppel- oder Dreifachglasscheibe gebildet sein. Durch die Verwendung von Glasscheiben wird aus dem Fassadenelement eine Verglasung gebildet. Bei Einsatz von Doppel-, oder Dreifachglasscheiben kann ein verbesserter Lärmschutz und Wärme-, bzw. Kälteschutz erzielt werden.

Der die Fassadenplatten umgebende Rahmen kann beweglich in dem

Rahmen angeordnet sein, um die Gebäudeöffnung öffnen und verschließen zu können. Auf diese Weise kann ein öffenbares Fassadenelement, insbesondere ein Fenster bzw. eine öffenbare Türe realisiert werden.

Der die Fassadenplatten umgebende Rahmen kann vorzugsweise verschwenkbar oder verschiebbar im zweiten, feststehenden Rahmen angeordnet sein. Dadurch wird ein herkömmlich durch eine Dreh-, oder Kippbewegung öffenbares Fassadenelement bzw. Fenster oder öffenbare Türe bzw. ein Schiebefenster oder eine Schiebetür realisiert.

Der zumindest eine Rahmen kann aus Holz und bzw. oder aus Metall, insbesondere Aluminium, gebildet sein. Den verwendeten Materialien und Materialkombinationen sind hier theoretisch keine Grenzen gesetzt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Steuereinrichtung mit einer Schnittstellung zur Verbindung mit einem Datennetz, insbesondere dem Internet verbunden. Auf diese Weise können über das Internet verfügbare Daten, wie z.B. Wetterdaten, in die Steuerung miteinbezogen werden. Die Verbindung mit dem Datennetz kann natürlich auch drahtlos, bspw. über WLAN erfolgen.

/ 34

Die Erfindung wird anhand der beigefügten

Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 Ansicht auf ein Fassadenelement von Innen;

Fig. 2 Ansicht auf ein Fassadenelement von Außen;

Fig. 3 ein vertikaler Schnitt durch das Fassadenelement gemäß den Figuren 1 und 2 entlang der Schnittlinie III-III;

Fig. 4 ein vertikaler Schnitt durch das Fassadenelement gemäß den Figuren 1 und 2 entlang der Schnittlinie III-III gemäß einer Ausführungsvariante;

Fig. 5 Ansicht auf eine Variante eines Fassadenelements in

Form einer Verglasung mit einem Rahmen von Innen;

Fig. 6 Ansicht auf eine Verglasung mit einem Rahmen von Außen in teilweise geschnittener Ansicht;

Fig. 7 ein vertikaler Schnitt durch die Verglasung gemäß den

Figuren 5 und 6 entlang der Schnittlinie VII-VII bei geöffnetem Luftauslass in den Innenraum;

Fig. 8 ein vertikaler Schnitt durch die Verglasung gemäß den

Figuren 5 und 6 entlang der Schnittlinie VII-VII bei geschlossenem Luftauslass in den Innenraum;

Fig. 9 Ansicht auf eine Verglasung mit einem beweglichen und einem feststehenden Rahmen von Innen;

Fig. 10 Ansicht auf eine Verglasung mit einem beweglichen und einem feststehenden Rahmen von Außen in teilweise geschnittener Ansicht;

Fig. 11 ein vertikaler Schnitt durch die Verglasung gemäß den Figuren 9 und 10 entlang der Schnittlinie XI-XI bei geöffnetem Luftauslass in den Innenraum; und

Fig. 12 ein vertikaler Schnitt durch die Verglasung gemäß den Figuren 9 und 10 entlang der Schnittlinie XI-XI bei geschlossenem Luftauslass in den Innenraum; und

Fig. 13 eine Ausführungsform eines Verschlusselements durch einen drehbaren Zylinder mit einem darin angeordneten Schlitz; und

Fig. 14A bis 14C zeitliche Verläufe der Luftgüte, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie der Betätigung des Verschlusselements.

/ 34

In Fig. 1 ist ein Fassadenelement 1 vom Innenraum I aus gesehen dargestellt. Das Fassadenelement 1, bspw. eine Verglasung, wird direkt d.h. ohne Rahmen in eine Gebäudeöffnung eingebracht. Die dem Innenraum I zugewandte Fassadenplatte 3 weist im Bereich der

Oberseite O einen Luftauslass 10 zur Verbindung des Zwischenraums 4 zwischen den Fassadenplatten 2, 3 und dem Innenraum I auf.

Fig. 2 zeigt die Ansicht auf das Fassadenelement 1 gemäß Fig. 1 vom Außenraum A gesehen, wobei die dem Außenraum A zugewandte

Fassadenplatte 2 ersichtlich ist und im Bereich der Unterseite U einen Lufteinlass 9 zur Verbindung des Außenraums A mit dem Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 2, 3 aufweist.

In Fig. 3 ist ein Schnittbild des Fassadenelements 1 gemäß den

Fig. 1 und 2 entlang der Schnittlinie III-III dargestellt. Das

Fassadenelement 1 weist zumindest eine an den Außenraum A angrenzende Fassadenplatte 2 und zumindest eine an den Innenraum I angrenzende Fassadenplatte 3 auf, welche unter Bildung eines

Zwischenraums 4 von der dem Außenraum A angrenzenden Fassadenplatte 2 beabstandet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die dem Innenraum I zugewandte Fassadenplatte 3 durch eine

Glasscheibe 24, insbesondere eine Doppelverglasung, gebildet. Der Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 2, 3 ist über einen in der dem Außenraum A zugewandten Fassadenplatte 2 angeordneten Lufteinlass 9 mit dem Außenraum A verbunden. Der Innenraum I ist mit dem Zwischenraum 4, zwischen den Fassadenplatten 2, 3 über einen Luftauslass 10 in der dem Innenraum I zugewandten Fassadenplatte 3 verbunden. Der Luftauslass 10 in den Innenraum I ist mit einem mit einer Steuereinrichtung 11 verbundenen

Verschlusselement 12 verschließbar. Erfindungsgemäß ist im Innenraum I zumindest ein Luftgütesensor 13 angeordnet und mit der

Steuereinrichtung 11 verbunden, sodass das Verschlusselement 12 im Luftauslass 10 in den Innenraum I in Abhängigkeit des Signals des zumindest eines Luftgütesensors 13 automatisch betätigbar ist. Wenn nun die Luftqualität im Innenraum I sinkt oder bestimmte Kriterien erfüllt werden, wird das Verschlusselement 12 geöffnet, sodass Luft aus dem Außenraum A über den Lufteinlass 9 in den Zwischenraum 4 und vom Zwischenraum 4 über den Luftauslass 10 in den Innenraum I gelangen kann. Dabei kann automatisch / 34 ein Luftstrom resultieren, der ausreicht um den Innenraum I entsprechend zu belüften. Zusätzlich kann natürlich auch an einer geeigneten Stelle im Innenraum I ein Ventilator angeordnet sein, der permanent oder zeitlich gesteuert Luft aus dem Innenraum I abführt und somit einen geringen Unterdruck gegenüber dem Außenraum A herstellt (nicht dargestellt). Um die automatische Steuerung des Verschlusselements 12 im Luftauslass 10 von weiteren Faktoren abhängig zu gestalten, kann die Steuereinrichtung 11 mit zumindest einem Temperatursensor 18 im Innenraum I, zumindest einem Feuchtigkeitssensor 19 im Innenraum I, und bzw. oder zumindest einem Temperatursensor 20 im Außenraum A und bzw. oder zumindest einem Feuchtigkeitssensor 21 im Außenraum A verbunden sein. Zusätzlich kann ein Differenzdrucksensor 22 angeschlossen und mit der Steuereinrichtung 11 verbunden werden, um den Differenzdruck und somit den potenziell realisierbaren oder den aktuell realisierten Volumenstrom ermitteln und in die Steuerung des

Verschlusselements 12 einbeziehen zu können. Wenn die Steuereinrichtung 11 mit einer Schnittstelle 27 zur Verbindung mit einem

Datennetz, insbesondere dem Internet 28 verbunden ist, können bspw. Wetterdaten aus bestimmten Quellen des Internets 28 in die

Steuerung mit einbezogen werden. Sämtliche Sensoren können drahtgebunden oder auch drahtlos mit der Steuereinrichtung 11 verbunden sein. Das Verschlusselement 12 kann bspw. durch einen drehbaren Zylinder realisiert werden (siehe Fig. 13).

Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 3 geänderte Ausführungsvariante des Fassadenelements 1, wobei ein zweiter Luftauslass 14 zur Verbindung des Zwischenraums 4 mit dem Außenraum A in der dem Außenraum A zugewandten Fassadenplatte 2 angeordnet ist. Auf diese Weise kann erwärmte Luft aus dem Zwischenraum 4 in den Außenraum A abgeführt werden, um die Erwärmung des Innenraums I bspw. während der warmen Jahreszeit verhindern zu können. Auch der zweite Luftauslass 14 ist mit einem zweiten Verschlusselement 15 verschließbar. Bei der dargestellten Ausführungsvariante ist das Verschlusselement 12 des Luftauslasses 10 in den Innenraum I und das zweite Verschlusselement 15 des zweiten Luftauslasses 14 in den Außenraum A durch ein gemeinsames Umschaltelement 16 realisiert. Das gemeinsame Umschaltelement 16 dient zum wahlweisen Verschließen des Luftauslasses 10 in den Innenraum I des zweiten Luftauslasses 14 in den Außenraum A, oder beider / 34

Luftauslässe 10 und 14. Der Lufteinlass 9 kann durch eine Abdeckung 25 aus geeignetem Material abgedeckt werden, um das Eindringen von Schmutz, Insekten oder dgl. in den Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 3 und 4 verhindern zu können.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht auf ein Fassadenelement 1 bzw. eine

Verglasung mit einem Rahmen 5 vom Innenraum I her gesehen. Der fixe Rahmen 5 wird in eine entsprechende Gebäudeöffnung eingebracht. Auf diese Weise kann z.B. ein nicht öffenbares Fenster oder dgl. hergestellt werden. Im Rahmen 5 ist ein Luftauslass 10 in den Innenraum I ersichtlich der von einem entsprechenden Verschlusselement 12 verschließbar ist. Am rechten oberen Ende des

Rahmens 5 ist ein Luftgütesensor 13 angeordnet, der mit der nicht dargestellten Steuereinrichtung 11 zum automatischen Betätigen des Verschlusselements 12 verbunden ist. An der Unterseite U des Rahmens 5 ist der Lufteinlass 9 zur Verbindung des Außenraums A mit dem Hohlraum 7 im Rahmen 5 angeordnet.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht auf das Fassadenelement 1 mit einem

Rahmen 5 gemäß Fig. 5 in teilweise geschnittener Darstellung vom

Außenraum A her gesehen, wobei der Luftauslass 10 in den Innenraum I dargestellt ist. Die Luft L wird von dem zumindest einen

Lufteinlass 9 an der Unterseite U des Rahmens 5 in den Hohlraum des Rahmens 5 eingelassen und über den Luftauslass 10 bei geöffnetem Verschlusselement 12 in den Innenraum I befördert.

Fig. 7 zeigt ein Schnittbild durch ein Fassadenelement 1 bzw.

eine Verglasung mit einem fixen Rahmen 5 gemäß den Fig. 5 und 6 entlang der Schnittlinie VII-VII in einer Ausführungsvariante. Über den zumindest einen Lufteinlass 9 an der Unterseite U des

Rahmens 5 gelangt die Luft in den Hohlraum 7 des Rahmens 5 und danach über das geöffnete Verschlusselement 12 im Luftauslass 10 in den Innenraum I. Das Verschlusselement 12 ist durch einen drehbaren Zylinder 17 mit einem Schlitz 17' (siehe Fig. 13) gebildet. Am Luftauslass 10 ist eine Abdeckung 25 angeordnet, welche als Diffusor oder als Schallschutz dienen kann. Der Luftgütesensor 13 ist an der dem Innenraum I zugewandten Seite des

Rahmens 5 angeordnet und mit der Steuerung 11 verbunden, die wiederum mit dem Verschlusselement 12 im Luftauslass 10 verbunden ist.

/ 34

Fig. 8 zeigt die Schnittbilddarstellung durch das Fassadenelement 1 gemäß Fig. 7 bei geschlossenem Verschlusselement 12, wodurch ein Einströmen der Luft L vom Lufteinlass 9 durch den

Luftauslass 10 in den Innenraum I verhindert wird.

Fig. 9 zeigt eine Variante eines Fassadenelements 1 mit einem feststehenden Rahmen 6 und einem gegenüber dem feststehenden

Rahmen 6 beweglich bspw. verschwenkbar angeordneten Rahmen 5 von der Innenseite I aus gesehen. Am feststehenden Rahmen 6 im Bereich der Oberseite O ist der Luftauslass 10 mit darin angeordnetem Verschlusselement 12 angeordnet. Der Luftgütesensor 13 kann an der Oberseite des feststehenden Rahmens 6 platziert werden. Im Bereich der Unterseite U des feststehenden Rahmens 6 befindet sich zumindest ein Lufteinlass 9.

Fig. 10 zeigt das Fassadenelement 1 gemäß Fig. 9 von der Außenseite A her gesehen in teilweise geschnittener Darstellung. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Lufteinlässe 9 im Bereich der Unterseite U der Verglasung 1 mit dem Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 2, 3 und dem Hohlraum 8 des feststehenden Rahmens 6 verbunden, sodass die Luft L wie eingezeichnet von dem zumindest einen Lufteinlass 9 zum Luftauslass 10 in den

Innenraum I strömen kann.

Wie in der Schnittbilddarstellung 11 des Fassadenelements 1 gemäß der Fig. 9 und 10 entlang der Schnittlinie XI-XI ersichtlich ist, strömt die Luft L von dem zumindest einen Lufteinlass 9 im feststehenden Rahmen 6 durch den Hohlraum 8, Rahmen 6 und den

Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 2 und 3 zum Luftauslass 10 und dem Innenraum I. In der dargestellten Ausführungsvariante ist die dem Innenraum I zugewandte Fassadenplatte 3 durch eine Glasscheibe 24, insbesondere eine Doppelverglasung und die dem Außenraum zugewandte Fassadenplatte 2 durch eine Glasscheibe

24, insbesondere Einfachverglasung, gebildet. Im Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 2 und 3 befindet sich ein Sonnen-, bzw. Sichtschutz 26.

Fig. 12 zeigt die gleiche Schnittbilddarstellung wie Fig. 11 bei geschlossenem Verschlusselement 12 im Luftauslass 10 in dem In13 / 34 nenraum I, wodurch eine Zuführung von Frischluft aus dem Außenraum A in den Innenraum I verhindert wird.

Fig. 13 zeigt eine Ausführungsvariante eines Verschlusselements

12, 15 oder 23 in Form eines drehbaren Zylinders 17 mit einem

Schlitz 17'. Der Zylinder 17 ist in einer entsprechenden Aufnahme in einem Gehäuse 17'' angeordnet. Durch Verdrehen des Zylinders 17 kann der Schlitz 17‘ freigegeben oder gesperrt werden und somit je nach Bedarf ein Luftzug durch das Verschlusselement

12, 15 oder 23 ermöglicht oder verhindert werden.

Die Fig. 14A bis 14C zeigen beispielhaft zeitliche Verläufe der mithilfe eines Luftgütesensors gemessenen Luftgüte und der relativen Luftfeuchtigkeit FI im Innenraum I über einen Tag verteilt.

Während des Frühstücks entstehen Gerüche und Verunreinigungen der Luft, welche vom Luftgütesensor entsprechend detektiert werden. Auch die Luftfeuchtigkeit FI im Innenraum I steigt während dieser Phase an. Durch das Öffnen des Verschlusselements während der strichliert eingezeichneten Phasen sinkt die Konzentration an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und die Luftfeuchtigkeit FI im Innenraum rasch wieder ab. Auch zur Mittagszeit kommt es aufgrund der Zubereitung des Mittagessens zu einer Reduktion der Luftgüte und einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit im

Innenraum, welche ebenfalls durch entsprechende Steuerung des

Verschlusselements rasch ausgeglichen werden kann. Dasselbe gilt für die Abendzeit, bei der im dargestellten Beispiel aufgrund des Öffnens des Geschirrspülers die Luftfeuchtigkeit FI im Innenraum I markant ansteigt, aber durch das rechtzeitige Öffnen des

Verschlusselements rasch wieder reduziert wird.

Beim zeitlichen Verlauf gemäß Fig. 14B der Außenraumtemperatur TA, Innenraumtemperatur TI und Luftfeuchtigkeit FI im Innenraum I wird ab dem Erreichen einer vorgegebenen relativen Luftfeuchtigkeit FI im Innenraum I das Verschlusselement während der Zeit der Erhöhung der Außentemperatur TA geöffnet und die Lüftungsfunktion des Fassadenelements aktiviert. Durch den erhöhten Luftwechsel wird die Innentemperatur TI etwas angehoben und die relative Luftfeuchtigkeit F_T im Innenraum deutlich reduziert.

Schließlich zeigt Fig. 14C den zeitlichen Verlauf der mit dem / 34

Luftgütesensor gemessenen flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und die entsprechende Betätigung bzw. Öffnung des Verschlusselements und Aktivierung der Lüftungsfunktion (siehe schraffierte Bereiche). Bspw. kann ein neuer Bodenbelag bzw. eine neue Möblierung mit der Zeit zu einer Reduktion der Luftgüte bzw. Erhöhung der flüchtigen Verbindungen (VOC) führen. Die Erhöhung der flüchtigen Verbindungen resultiert bspw. durch entsprechende Lösungsmittel, Weichmacher etc. Bei Überschreitung eines bestimmten Schwellwerts oder einer bestimmten Zeit kann die Lüftungsfunktion aktiviert werden, wodurch es rasch zu einer

Verbesserung der Luftgüte kommt.

Die vorliegende Erfindung realisiert ein Fassadenelement, insbesondere eine Verglasung 1, welche in der Lage ist mithilfe geeigneter Luftgütesensoren 13 und allfälligen weiteren Temperatursensoren 18, 20 zur Messung der Temperatur T_I der Luft im Innenraum I und der Temperatur TA der Luft im Außenraum, sowie Feuchtigkeitssensoren 19, 21 zur Messung der relativen Feuchtigkeit FI der Luft im Innenraum I und der relativen Feuchtigkeit FA der Luft im Außenraum A, optimal auf die Bedingungen im Innenraum I und Außenraum A zu reagieren und eine optimale Lüftung des Innenraums I zu gewährleisten. Die Verglasung 1 arbeitet autonom und kann weitgehend autark betrieben werden und es ist nicht notwendig die Verglasung 1 mit einer zentralen Steuereinheit zu verbinden. Durch die optimale Ausnutzung allfälliger Energie aus dem Zwischenraum 4 zwischen den Fassadenplatten 2, 3 und allfälligen Hohlräumen 7, 8 in allfälligen Rahmen 5, 6 des

Fassadenelements 1, kann Energie gespart werden und eine zu große Abkühlung der Luft im Innenraum I verhindert werden. Durch die automatische Lüftung kann die Qualität der Luft im Innenraum I immer auf einem hohen Niveau gehalten werden und es können mögliche Beeinträchtigungen oder sogar gesundheitliche Schädigungen verhindert werden.

Zusätzlich zu den Sensorsignalen kann auch die Jahreszeit oder

Tageszeit bei der Steuerung berücksichtigt werden, indem entsprechende Daten an die Steuereinrichtung 11 geliefert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Fassadenelement (1) mit zumindest einer an einen Außenraum (A) angrenzenden Fassadenplatte (2) und zumindest einer an einen Innenraum (I) angrenzenden und von der zumindest einen Fassadenplatte (2) beabstandeten Fassadenplatte (3) und zumindest einem zwischen den Fassadenplatten (2, 3) gebildeten Zwischenraum (4), wobei die Fassadenplatten (2, 3) allenfalls von zumindest einem

Rahmen (5, 6) umgeben sind, wobei der zumindest eine Rahmen (5,

6) einen Hohlraum (7, 8) aufweist, und der zumindest eine Zwischenraum (4) und bzw. oder zumindest ein Hohlraum (7, 8) zumindest eines allfälligen Rahmens (5, 6) über zumindest einen Lufteinlass (9) mit dem Außenraum (A) und über zumindest einen Luftauslass (10) mit dem Innenraum (I) verbunden ist, wobei jeder Luftauslass (10) in den Innenraum (I) mit einem mit einer Steuereinrichtung (11) verbundenen Verschlusselement (12) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) mit zumindest einem im Innenraum (I) angeordneten Luftgütesensor (13) verbunden ist, sodass das Verschlusselement (12) jedes Luftauslasses (10) in den Innenraum (I) in Abhängigkeit des Signals des zumindest einen Luftgütesensors (13) automatisch betätigbar ist.
2. Fassadenelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Luftgütesensor (13) durch einen Metalloxid-Halbleitergassensor gebildet ist.
3. Fassadenelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der zumindest eine Zwischenraum (4) und bzw. oder zumindest ein Hohlraum (7, 8) zumindest eines allfälligen Rahmens (5, 6) über einen an der Oberseite (O) angeordneten zweiten

Luftauslass (14) mit dem Außenraum (A) verbunden ist.
4. Fassadenelement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Luftauslass (14) mit einem zweiten mit der Steuereinrichtung (11) verbundenen Verschlusselement (15) verschließbar ist.
5. Fassadenelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) des Luftauslasses (10) in den

16 / 34

Innenraum (I) und das zweite Verschlusselement (15) des zweiten Luftauslasses (14) in den Außenraum (A) durch ein gemeinsames Umschaltelement (16) zum wahlweisen Verschließen des Luftauslasses (10) in den Innenraum, des zweiten Luftauslasses (14) in den Außenraum (A) oder beider Luftauslässe (10, 14) gebildet ist.
6. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (10) und bzw. oder das zweite Verschlusselement (15) durch einen drehbaren Zylinder (17) mit zumindest einem darin angeordneten

Schlitz (17‘) gebildet ist.
7. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) mit zumindest einem im Innenraum (I) angeordneten Temperatursensor (18) und bzw. oder mit einem im Innenraum (I) angeordneten Feuchtigkeitssensor (19) verbunden ist.
8. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) mit zumindest einem im Außenraum (A) angeordneten Temperatursensor (20) und bzw. oder mit einem im Außenraum (A) angeordneten Feuchtigkeitssensor (21) verbunden ist.
9. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) mit zumindest einem Differenzdrucksensor (22) verbunden ist.
10. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes, mit der Steuereinrichtung (11) verbundenes Verschlusselement (23) zum Verschließen des Lufteinlasses (9) vorgesehen ist.
11. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (9) vom Außenraum (A) und bzw. oder der zweite Luftauslass (14) in den Außenraum (A) in der zumindest einen dem Außenraum (A) zugewandten Fassadenplatte (2) angeordnet ist.
12. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

17 / 34 dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (9) vom Außenraum (A) und bzw. oder der zweite Luftauslass (14) in den Außenraum (A) in zumindest einem allfälligen Rahmen (5, 6) angeordnet ist.
13. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (10) in den Innenraum (I) in der zumindest einen dem Innenraum (I) zugewandten Fassadenplatte (3) angeordnet ist.
14. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (10) in den Innenraum (I) in zumindest einem allfälligen Rahmen (5, 6) angeordnet ist.
15. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Außenraum (A) und bzw. oder der Innenwand (I) zugewandte Fassadenplatte (2, 3) durch eine

Glasscheibe (24), insbesondere eine Doppel- oder Dreifachglasscheibe (24) gebildet ist.
16. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der die Fassadenplatten (2, 3) umgebende Rahmen (5) beweglich in dem Rahmen (6) angeordnetist.
17. Fassadenelement (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich- net, dass der die Fassadenplatten (2, 3) umgebende Rahmen (20) verschwenkbar oder verschiebbar im Rahmen (6) angeordnet ist.
18. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis17, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rahmen (5,6) aus Holz gebildet ist.
19. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis18, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rahmen (5,6) aus Metall, insbesondere Aluminium, gebildet ist.
20. Fassadenelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,da- durch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (11) mit einer Schnittstelle (27) zur Verbindung mit einem Datennetz, insbesondere dem Internet (28) verbunden ist.