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Die
Glasfassaden des Standes der Technik sind fast ausschließlich Vorhängefassaden
ohne tragende Funktion. Das ist für eine hohe Verwendung von
Glas besonders vorteilhaft, so dass Fassaden entstehen können, die
ein Maximum an Transparenz erreichen. Sie werden im allgemeinen
in einschalige bzw. doppelschalige Glasfassaden unterteilt. Im Vergleich
zu einander hat jede von ihnen ihre spezifische Vor- und Nachteile, die
sowohl aus ökonomischer
als auch aus ökologischer
Sicht von entscheidender Bedeutung sind. Der ökologische Aspekt hat zunehmend
an Bedeutung gewonnen und zählt
zu einem der wichtigsten Themen der modernen Gebäudeplanung. Die Anordnung von
Fenstern zur natürlichen Belüftung der
Räume erfolgt
bei doppelschaligen Glasfassaden in der inneren, der eigentlichen
Fassade, die von einer Glashaut umhüllt wird. Der Raum zwischen
den zwei Ebenen wird für
verschiedene, zusätzliche
Funktionen genutzt.
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Die
einschalige Glasfassade hat drei Hauptprobleme. Zum einen die materialbedingten
Transmissionswärmeverluste
zum anderen eine geringe Schalldämmung
und schließlich
Wärmeverluste
beim Öffnen
der Fenster für
natürliche
Belüftung
der Räume.
Diese Probleme versuchen die Planer zu lösen u. a., indem sie eine der
Varianten von doppelschaligen Glasfassaden wählen. Zu den Hauptproblemen der
doppelschaligen Glasfassaden gehören
u. a. zum einen fast doppelte Investitionskosten und zum anderen
Tageslichtverluste bedingt durch die zweite Schale. Die Nutzung
technischer Fortschritte, hochwertiger Gläser sowie zusätzliche
Bauteile und Konstruktionen führen
zwar z. T. zu besseren Resultaten, verursachen jedoch neue Investitions-
und Wartungskosten, wobei das Verhältnis von Vor- und Nachteilen
der beiden Fassadenarten sich kaum ändert. Ein optimales Glasfassadensystem
stellt somit keine dieser Fassaden dar. Darüber hinaus sind in der Fensteröffnung integrierte
Glaskästen
durch die
DE 201 11
413 U1 z. B. zur Unterbringung einer Sonnenschutzvorrichtung
und durch die
DE 296
07 191 U1 zur Belüftung
des Fensterinnenraumes bekannt.
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Die
Aufgaben der Erfindung bestehen darin, ein Glasfassadensystem und
einen darin integrierten Glaskasten zu entwickeln, die eine hohe
Transparenz mit geringen Transmissionswärmeverlusten und geringen Wärmeenergieverlusten
bzw. minimaler Lärmbelästigung
bei natürlicher
Belüftung
beim Öffnen
der Fenster sowie einen optimalen Sonnenschutz ermöglichen.
Weiterhin sollten erwünschte Nutzungen
wie Tageslichtnutzung und passive solare Energienutzung erhöht und schließlich nur
geringe Investitions- und Wartungskosten verursacht werden.
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Diese
Aufgaben werden durch die Lehre des im Anspruch 1 gekennzeichneten
Glasfassadensystems und des Glaskastens gemäß Anspruch 2 gelöst.
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Die
Erfindung stellt ein Glasfassadensystem vor, das die erwähnten Nachteile
beider bekannten Fassadensysteme beseitigt, die Vorteile beibehält und erwünschte Funktionen
ermöglicht
bzw. unterstützt.
Es handelt sich um ein kombiniertes System aus beiden üblichen
Glasfassaden unter Berücksichtigung
der Ausschließung
von deren Nachteilen. Es stellt die Vorteile unter vergleichsweise
einfachen Bedingungen, energetisch wirksameren und wirtschaftlich
günstigeren
Herstellung und Wartung zusammen.
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Das
Fassadensystem umfasst eine einschalige Glasfassade nach dem Stand
der Technik. Der erfindungsgemäße Glaskasten
ist mindestens in einem Teil der Fassade als Ersatz der Fenster
in jedem Geschoss nach außen
vorgebaut. Er weist ein raumseitiges Schiebefenster auf und lamellenartige
Zu- und Abluftöffnungen
sind in unteren und oberen horizontalen Ebenen des Glaskastens in
jedem Abschnitt versetzt angeordnet.
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Die
horizontalen Glasscheiben, in denen lamellenartige Zu- und Abluftöffnungen
integriert sind, werden durch Winkelprofile gehalten und mit Frontglasscheiben
verklebt. Die Länge
dieses Glaskastens kann somit beliebig fortgesetzt und an den Raumtrennwänden durch
vertikale Glasscheiben unterteilt werden. Damit kann der Nutzer
jedes Raumes die vielfältigen
Funktionen des Glaskastens individuell und unabhängig von den anderen Räumen nutzen.
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Der
erfindungsgemäße Glaskasten
kann überall
dort angewendet werden, wo Fenster geplant werden, insbesondere
an Südfassaden
zur Nutzung der passiven Sonnenenergie und an Fassaden zu Seiten
mit hohem Bedarf an Schutz gegen den Lärm von außen. Er kann auch bei den meisten
bestehenden Fassaden nachgerüstet
werden. Vor allem ist der erfindungsgemäße Glaskasten aber für Büro- und Verwaltungsgebäude entwickelt.
In diesen Gebäuden
werden die Fassaden sehr häufig
größtenteils oder
fast ausschließlich
aus Glas ausgeführt,
wodurch die ökologischen
Probleme schwerwiegender sind. Ein effektiver Sonnenschutz wird
auf einfache Art und kostengünstig
durch horizontales lamellenartiges Sonnenschutzgitter erreicht,
das außen über den
Glaskästen
angeordnet ist.
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Im
folgenden wird anhand von Ausführungsbeispielen
die Erfindung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische und skizzenhafte Ausschnittsdarstellung einer Glasfassade
mit dem erfindungsgemäßen Glasfassadensystem;
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2 einen
Horizontalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Glaskasten;
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3 eine
dreidimensionale Schemaansicht des erfindungsgemäßen Glaskastens und
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4 die
Befestigung des erfindungsgemäßen Glaskastens
an der Glasfassade.
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Die
Zeichnung 1 zeigt eine einfache Darstellung
einer Glasfassade mit dem erfindungsgemäßen System. Durch die Erfindung
werden mehrere Probleme, die mit natürlicher Be- und Entlüftung durch
Fenster zusammenhängen
gleichzeitig gelöst. Diese
sind vor allem ökologische
Probleme wie Wärme-
und Schallschutz. Die Erfindung macht darüber hinaus die Nutzung von
passiver Solarenergie von Raum zu Raum und durch Nutzer individuell
regulierbar möglich.
Durch die Integration des erfindungsgemäßen Glaskastens (10)
mit raumseitigem Schiebefenster (in 1 nicht gezeigt)
ist eine platzsparende Nutzung gegeben, da das Öffnen der Fensterflügel entfällt. Die
Maße des
erfindungsgemäßen Glaskastens
(10) können
je nach gestalterischen bzw. raumklimatischen Anforderungen bestimmt
werden. Am einfachsten können
die Fenster in üblichen
Maßen durch
den erfindungsgemäßen Glaskasten
(10) ersetzt werden.
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Der
Sonnenschutz bei Glasfassaden ist ein weiteres Erfordernis. Auch
dieses Problem wird durch den erfindungsgemäßen Glaskasten (10)
und das Sonnenschutzgitter gelöst.
Die einfallenden Sonnenstrahlen können durch den erfindungsgemäßen Glaskasten
(10) „eingefangen" bzw. für die Hitzeerzeugung
in Innenräumen
unwirksam gemacht werden. Der restliche Sonnenschutz für die einschalige Glasfassade
kann auf einfache Art, kostengünstig und
effektiv durch geeignete horizontale Lamellen erfolgen, die oberhalb
des Glaskastens (10) angebracht sind. Dabei bleibt eine
hohe Tageslichtnutzung erhalten und die Transparenz und der Ausblick werden
nicht im geringsten gestört.
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Der
Horizontalschnitt in 2 macht die prinzipielle Anordnung
der Bestandteile des Glaskastens (10) deutlich. Der Glaskasten
ist begrenzt durch vertikale rechts und links angebrachte Trenngläser (16),
durch eine vertikale Frontglasscheibe (18), durch ein innenraumseitiges
Schiebefenster (20) sowie durch raumschließende und
horizontale Glasscheiben (22) unten und oben, die mit jeweils
Zuluftöffnung
(24) bzw. Auluftöffnung
(26) ausgestattet sind. Die lamellenartige Zuluftöffnung (24)
bzw. Abluftöffnung
(26) ist jeweils mit einem Betätigungshebel (28)
zur Regulierung der Luft ausgestattet.
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Der
Abschnitt des Glaskastens in 3 weist
immer einen Raum auf, in dem frische und gegebenenfalls durch Sonnenstrahlen
vorgewärmte Luft
vorhanden ist. Bei geöffneter
Abluftöffnung
(26) und geschlossener Zuluftöffnung (24) kann durch
das Öffnen
des Schiebefensters die verbrauchte Luft aus dem Aufenthaltsraum
durch das einfache Prinzip des Kamineffekts abgesaugt werden, ohne
dass es gleichzeitig, in den kalten Jahreszeiten, kalte Luft in den
Raum eintritt, wodurch ein beachtlicher Wärmeverlust verursacht wird.
Bei geöffneter
Zuluftöffnung (24)
und geschlossener Abluftöffnung(26)
hingegen kann bei offenem Fenster ggf. durch Sonnenstrahlen vorgewärmte frische
Luft in den Aufenthaltsraum strömen,
wodurch ein beachtlicher Teil der Raumwärme gedeckt werden kann. Die
Trenngläser
(16) können
je nach Breite der Fenster bzw. des Aufenthaltsraumes an der Fassade
individuell für
jeden Raum angeordnet werden. Dies kann vorzugsweise über die
gesamte Raumbreite erfolgen.
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Die
dreidimensionale Schemaansicht in 4 stellt
die Befestigung des erfindungsgemäßen Glaskastens an der Glasfassade
dar. Der vorgebaute Glaskasten (10) wird oben und unten
durch zwei in einander greifende Winkelprofile (30) mit
der einschaligen Glasfassade (12) zusammengehalten. Der außen liegende,
horizontale, lamellenartige und starre Sonnenschutz (14)
ist oberhalb des Glaskastens (10), im Bereich der Geschossdecke
anzubringen. Die horizontalen Glasscheiben (22) mit integrierter Zuluftöffnung (24)
bzw. Abluftöffnung
(26) werden durch die Winkelprofile (30) gehalten
und mit der Frontglasscheibe (18) verklebt. Das raumseitige Schiebefenster
(20) wird ebenfalls an diesen Winkelprofilen (30)
montiert.
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Damit
erweist sich das System als wirtschaftlich besonders vorteilhaft.