CZ290882B6 - Stavební průsvitný prvek pro zamezení prostupu nadbytečné energie přímého slunečního záření - Google Patents

Abstract

Stavebn pr svitn² prvek pro zamezen prostupu nadbyte n energie p° m ho slune n ho z °en podle vyn lezu obsahuje dv nebo v ce rovnob n²ch skel (1, 3) nebo podobn²ch pr svitn²ch tabul , kde vnit°n strana prv ho skla (1) je opat°ena rastrem v lcov²ch o ek (2), a na vnit°n stran druh ho skla (3) je uspo° d na odrazn maska (4) tvo°en soustavou rovnob n²ch pruh (5). Slune n paprsky (6) dopadaj c na prv sklo (1) v p°edem definovan m rozsahu ·hl dopadu (.alfa.), le c m v rozmez od 40.degree. do 80.degree., jsou koncentrov ny v lcov²mi o kami (2) na odraznou masku (4) a odra eny, m je zabr n no jejich prostupu do okol vn j strany druh ho skla (3), tzn. do interi ru. Volbou rozm rov²ch parametr je mo no stavebn pr svitn² prvek p°izp sobit zem pisn °ce objektu a uspo° d n stavebn ho prvku na objektu. V²hoda vyn lezu spo v v tom, e v zim , kdy je trajektorie slunce ni , a slune n paprsky (6) dopadaj mimo p°edem definovan² rozsah ·hl dopadu (.alfa.), m e slune n z °en pronikat druh²m sklem (3) a p°isp vat k douc mu oh°evu interi ru.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká stavebního průsvitného prvku, zejména pro obvodové konstrukce a pláště staveb a pro pevné či pohyblivé výplně stavebních otvorů, obsahujícího dvě nebo více paralelních skel nebo podobných průsvitných tabulí, a určeného pro zamezení prostupu nadbytečné energie přímého slunečního záření.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé stavební průsvitné prvky výše uvedeného druhu používají pro zamezení prostupu nadbytečné energie přímého slunečního záření do interiéru především dvou typů řešení. V prvém případě se jedná o využití vnějších, vnitřních či meziskelních žaluzií, což ale předpokládá nezbytnou ruční manipulaci se žaluziemi pomocí ovládacího mechanismu. Využití žaluzií je celoroční, avšak jejich nevýhoda spočívá vtom, že žaluzie zamezí prostupu globálního slunečního záření, tj. jak složce přímé tak složce difůzní, což má za následek velké kolísání intenzity osvětlení v interiéru. V druhém případě je ve stavebním průsvitném prvku použito alespoň jedno sklo se sníženou světelnou propustností (transmisivitou). K tomuto účelu se používají zejména skla obsahující různé oxidy, které působí jako filtr pohlcující a nepropouštějící přímé sluneční paprsky. Toto řešení dokáže zachytit až 60 % dopadajícího slunečního záření, ovšem jeho nevýhoda spočívá v tom, že k zachycování a pohlcování dochází v průběhu celého roku bez ohledu na roční období s odlišnou trajektorií Slunce. V letním období, kdy je sluneční energie přebytek a objekt se přehřívá, je tento účinek žádoucí, avšak v zimě je pohlcovací funkce nevýhodná, neboť by naopak bylo žádoucí vpustit sluneční energii do interiéru a využít ji k jeho ohřevu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje stavební průsvitný prvek pro zamezení prostupu nadbytečné energie přímého slunečního záření podle vynálezu. Stavební průsvitný prvek je určen zejména pro obvodové konstrukce a pláště staveb a pro pevné či pohyblivé výplně stavebních otvorů. Skládá se ze dvou nebo více rovnoběžných skel nebo podobných průsvitných tabulí, a jeho podstata spočívá v tom, že vnitřní strana prvého skla je opatřena rastrem válcových čoček a na vnitřní straně druhého skla je uspořádána odrazná maska tvořená soustavou rovnoběžných pruhů. Odrazná maska je uspořádána tak, aby zamezila prostupu slunečních paprsků, dopadajících v předem definovaném rozsahu úhlů dopadu a ležícím v rozmezí od 40° do 80°, na vnější stranu prvého skla, a následně koncentrovaných válcovými čočkami, do okolí vnitřní strany druhého skla. Odrazná maska je umístěna s výhodou v blízkosti roviny maximálního ozáření koncentrovanými slunečními paprsky, které vystupují z válcových čoček. Rovněž je výhodné, jeli prvé sklo a druhé sklo navzájem trvale spojeno známým způsobem pomocí hliníkového rámečku, a vytváří hermetizované dvojsklo použitelné jako výplň okenních, dveřních a podobných rámů. Výhody stavebního průsvitného prvku podle vynálezu spočívají zejména vtom, že rastr válcových čoček působí jako separátor přímé adifuzní složky slunečních paprsků, a zatímco difuzní složka, která je energeticky méně významná, prochází rastrem válcových čoček takřka beze změn, přímá složka, která je energeticky dominantní, je rastrem válcových čoček koncentrována a případně odražena odraznou maskou. Tím je zajištěno podstatně rovnoměrnější osvětlení interiéru jak při slunném, tak při oblačném počasí. Stavební průsvitný prvek podle vynálezu působí selektivně vzhledem k ročním obdobím. Zatímco v zimě, kdy trajektorie Slunce

-1 CZ 290882 B6 dosahuje malých výšek, nacházejí se paprsky přímého slunečního záření mimo předem definovaný rozsah úhlů dopadu, jsou rastrem válcových čoček koncentrovány mimo odraznou masku, procházejí do interiéru a mohou jej ohřívat. Naopak v době s přebytkem sluneční energie, tzn. v letních měsících, kdy je výška trajektorie slunce o 25° až 47° větší, jsou paprsky přímého 5 slunečního záření dopadající v předem definovaném rozsahu úhlů dopadu a, koncentrovány rastrem válcových čoček na odraznou masku, a nadbytečná energie přímého slunečního záření nepronikne do interiéru. Řešení podle vynálezu je variabilní z hlediska zeměpisné šířky i dle orientace zasklené plochy, která může mít různý sklon, např. se může jednat o svislý okenní, dveřní či fasádní prvek nebo se může jednat o šikmý světlík. Požadovaného efektu je dosaženo 10 správnou volbou vzdálenosti mezi osou válcové čočky a středem příslušného rovnoběžného pruhu odrazné masky.

Přehled obrázku na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na němž znázorňuje obr. 1 vertikální řez stavebním průsvitným prvkem tvořícím hermetizované dvojsklo, např. pro okno či světlík.

Příklad provedení vynálezu

Stavební průsvitný prvek podle vynálezu je v konkrétním příkladu provedení znázorněn jako hermetizované dvojsklo pro průsvitné okno, použitelné např. pro schodiště, sociální zařízení apod. Volba jednotlivých rozměrů a parametrů odpovídá umístění stavebního průsvitného prvku 25 na svislé fasádě s jižní orientací, v zeměpisné šířce Českých Budějovic. Stavební průsvitný prvek sestává z prvého skla 1 o tloušťce 4-5 mm, a z druhého skla 3 o tloušťce 4 mm, uspořádaného rovnoběžně s prvým sklem L Prvé sklo 1 i druhé sklo 3 jsou uspořádány ve společném, nezobrazeném obvodovém rámu, a mezi nimi je nezobrazený hliníkový rámeček o síle. 16 m.k němuž jsou skla 1, 3 přilepena butylovým tmelem tak, že vytvářejí hermetizované 30 dvojsklo, jehož technologie výroby je standardní. Vnitřní strana prvého skla 1 je opatřena rastrem válcových čoček 2, jehož výtvarnou křivkou je kružnice o poloměru r = 12 mm. Hloubka rastru válcových čoček 2 je h = 1,5 mm, a roztečná vzdálenost válcových čoček 2 je t = 12,7 mm. Na vnitřní straně druhého skla 3 je uspořádána odrazná maska 4, tvořená soustavou rovnoběžných pruhů 5 pro zamezení prostupu slunečních paprsků 6. Rovnoběžné pruhy 5 o šířce 35 1=4 mm a rozteči 12,7 mm jsou tvořeny barevnými pruhy nanesenými sítotiskem. Posun mezi optickou osou válcové čočky 2 a středem odpovídajícího rovnoběžného pruhu 5 je pro shora definované konkrétní podmínky stanoven jako s = 9,6 mm.

Stavební průsvitný prvek podle vynálezu funguje tak, že při dopadu slunečních paprsků 6 na 40 vnější stranu prvého skla 1 v předem definovaném rozsahu úhlů, dopadu a, který je v daném případě a= 52°, prochází sluneční paprsky 6 prvým sklem 1, na jeho vnitřní straně jsou koncentrovány válcovou čočkou 2 tak, že dopadají na odpovídající rovnoběžný pruh 5 odrazné masky 4 na vnitřní straně druhého skla 3, jsou zde odraženy, a tak je zabráněno jejich prostupu do okolí vnější strany druhého skla 3 a následně do interiéru. Uspořádání je voleno tak, že vnitřní 45 strana druhého skla 3 je totožná s rovinou 7 maximálního ozáření koncentrovanými slunečními paprsky 6 vystupujícími z válcových čoček 2.

Průmyslová využitelnost

Stavební průsvitný prvek podle vynálezu je možno využít především pro obvodové konstrukce a pláště staveb, např. pro prosklené stěny a fasádní prvky, dále pro pevné či pohyblivé výplně

-2CZ 290882 B6 ι

I stavebních otvorů, jako jsou např. světlíky, okna či dveře, a dále všude tam, kde je potřeba regulace prostupu nadbytečné energie slunečního záření do interiéru.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Stavební průsvitný prvek pro zamezení prostupu nadbytečné energie přímého slunečního záření, zejména pro obvodové konstrukce a pláště staveb a pro pevné či pohyblivé výplně stavebních otvorů, obsahující dvě nebo více rovnoběžných skel nebo podobných průsvitných tabulí, vyznačující se tím, že vnitřní strana prvého skla (1) je opatřena rastrem válcových čoček (2), a na vnitřní straně druhého skla (3) je uspořádána odrazná maska (4) tvořená soustavou rovnoběžných pruhů (5) pro zamezení prostupu slunečních paprsků (6), koncentrovaných válcovými čočkami (2), do okolí vnější strany druhého skla (3), V předem definovaném rozsahu úhlů dopadu a, ležícím v rozmezí od 40° do 80°.
2. 2. Stavební průsvitný prvek podle nároku 1, vyznačující se tím, že odrazná maska (4) je umístěna v blízkosti roviny (7) maximálního ozáření koncentrovanými slunečními paprsky (6) vystupujícími z válcových čoček (2).
3. 3. Stavební průsvitný prvek podle alespoň jednoho z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že prvé sklo (1) a druhé sklo (3) jsou navzájem trvale spojeny a vytváří hermetizované dvojsklo.