DE102005012064A1 - Heat insulating unit for use in building cover, has continuous bars displacing parallel to theoretical optimal isotherms for extension of heat transfer path, where insulating unit is used in form of lamellae for temporal protection - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft das Prinzip, wärmedämmende Elemente derart auszubilden, daß die innere Struktur im Hinblick auf den theoretisch optimalen Isothermenverlauf mit dem Ziel einer maximalen Wärmedämmwirkung optimiert ist.The Invention relates to the principle of forming heat-insulating elements in such a way that the internal structure with respect to the theoretically optimal isothermal course with the aim of maximum thermal insulation is optimized.
Isothermen kennzeichnen den realen Temperaturverlauf im Bauteil. Dabei fließt Wärme immer quer zu den Isothermen, während parallel dazu in der Bilanz keine Wärmeübertragung stattfindet.isothermal identify the real temperature profile in the component. At the same time, heat always flows across to the isotherms, while parallel to this in the balance no heat transfer takes place.
Das hier beschriebene Prinzip basiert nun darauf, die die Bauteilstruktur bestimmende Struktur so aufzubauen, daß die für den Wärmedurchgang unkritischen Stege (parallel zu den theoretisch optimalen Isothermen) durchlaufend angeordnet sind, während die dazu quer liegenden möglichst maximal versetzt sind, um den Weg der Wärmeübertragung maximal zu verlängern. Das gleiche Prinzip wird auch auf den Regelstoss des Elements angewendet und führt daher für diesen Bereich ggf. zu einer Modifikation der Elementstruktur.The The principle described here is based on the component structure constructive structure so that the uncritical for the heat transfer webs (parallel to the theoretically optimal isotherms) are arranged while the transverse ones as possible maximum offset to maximize the path of heat transfer. The same principle is also applied to the rule push of the element and leads therefore for If necessary, this area is a modification of the element structure.
Dies wird hier am Beispiel einer wärmedämmenden Lamelle unter Verwendung von Hochleistungsdämmung wie z.B. Aerogelen und/oder Vakuum-Dämmsystemen aufgezeigt, die beweglich außen vor der Gebäudehülle zum Zwecke des temporären Wärmeschutzes eingesetzt werden kann. Solche Elemente können lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein.This Here is the example of a heat-insulating Lamella using high performance insulation such as e.g. Aerogels and / or Vacuum insulation systems shown, the movable outside in front of the building envelope for Purposes of temporary thermal protection can be used. Such elements can be translucent or opaque be.
Es ist bekannt, daß bewegliche vor der Fassade befindliche Elemente wie beispielsweise Klappläden oder Rolläden einen gewissen temporären Wärmeschutz bieten, indem sie zwischen Fassade (z.B. mit Fenster) und Laden einen weitgehend geschlossenen Luftraum bilden und dadurch die Konvektion verringern.It is known to be mobile in front of the façade elements such as shutters or blinds a certain temporary heat protection Offer by placing between facade (for example with window) and shop form a largely closed airspace and thereby the convection reduce.
Der gezielte Einsatz von hochwärmegedämmten Elementen erhöht diesen Effekt um ein Vielfaches, da so durch eine Optimierung der Anschlüsse größere Dichtigkeit und damit noch geringere Konvektion zugelassen wird. Vor allem wird so aber auch die Wärmeleitung und (bei strahlungsundurchlässiger Ausführung) Wärmestrahlung und Sekundärstrahlung nahezu vollständig verhindert.Of the targeted use of highly thermally insulated elements elevated this effect many times over, so by optimizing the connections greater tightness and thus even lower convection is allowed. Especially will but so also the heat conduction and (with radiopaque Execution) thermal radiation and secondary radiation almost complete prevented.
Grundsätzlich können auch alle Arten von Roll-, Klapp-, Schiebeläden und dergleichen genauso wie fest zu montierende Elemente, die auf einer vergleichbaren Struktur basieren, im Sinne der Erfindung entwickelt bzw. modifiziert werden.Basically, too all kinds of rolling, folding, sliding shutters and the like as well like fixed elements that are on a similar structure be developed or modified according to the invention.
Der Einsatz solcher Hochleistungssysteme in Lamellen bietet allerdings eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem Einsatz in Klapp- oder Rolläden oder dergleichen, die es sinnvoll erscheinen lassen, diese Erfindung daran beispielhaft zu erläutern. Grundsätzlich sind die genannten Zusammenhänge aber nahezu ausnahmslos auch für andere Formen und Elemente gültig, die nach den gleichen Prinzipien entwickelt werden.Of the However, use of such high-performance systems in slats offers a number of advantages over the use in folding or blinds or the like, which make sense, this invention to explain it by way of example. in principle are the aforementioned relationships but almost without exception also for other forms and elements are valid which are developed according to the same principles.
1.1. Beispielhafte Anwendung1.1. Exemplary application
Außen vor der Gebäudehülle, insbesondere vor Bereichen mit Öffnungen, sind bewegliche Elemente angeordnet, die mit Hochleistungswärmedämmung ausgestattet sein können. In offenem Zustand gewähren sie Strahlungsdurchlaß, Luftaustausch und Ausblick. In geschlossenem Zustand bilden sie eine möglichst homogene geschlossene thermische Trennebene, die lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig ausgebildet werden kann.Left out the building envelope, in particular ago Areas with openings, are arranged movable elements that are equipped with high performance thermal insulation could be. Grant in open condition they radiation passage, Air exchange and outlook. When closed, they form one preferably homogeneous closed thermal parting line, which is translucent or opaque can be trained.
Diese Einrichtung zum temporären Wärmeschutz soll im Folgenden beispielhaft an einer Lamellenkonstruktion erläutert werden.These Facility for temporary heat protection will be explained below by way of example on a lamella construction.
Dabei folgt die dargestellte Außenform bekannten konventionellen Lamellen, die in der Regel für Sonnen- oder/und Blendschutz oder/und Tageslichtlenkung optimiert sind. Natürlich kann diese den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Eine sinnvolle Bestimmung der Form ist außerdem abhängig von der Länge, der Dicke und dem Abstand der Lamellen, vom eingesetzten Material, hier insbesondere von dessen Reflexions- und Absorptionseigenschaften, von der Statik, den erwarteten Außenbedingungen usw.there follows the illustrated outer shape known conventional fins, which are generally used for solar and / or glare protection and / or daylight steering are optimized. Naturally this can be adapted to the respective requirements. A meaningful provision the shape is as well dependent by the length, the thickness and the distance of the lamellae, the material used, here in particular of its reflection and absorption properties, from the statics, the expected external conditions, etc.
Die
Lamelle kann aus einem Extrusionsprofil bestehen, das durch Stege
Kammern ausbildet, die zusätzlich
Wärmedämmstoff
aufnehmen können. Dabei
sind die Stege eben so angeordnet, daß das oben erläuterte Prinzip
zur Anwendung kommt, siehe
1.2. Wärmedämmender Kern1.2. Heat-insulating core
Das
temporäre
Wärmeschutzsystem
Lamelle kann zusätzlich über einen
Kern aus offenzelligem, porösem
und damit evakuierbarem Dämmstoff
verfügen,
der lichtdurchlässig
oder lichtundurchlässig
sein kann, siehe f in
1.3. Hülle1.3. shell
Das Profilmaterial kann lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein. Geeignete Materialien sind zum Beispiel Polycarbonat (PC) oder Polyester (PET). Gasdichtigkeit kann durch zusätzliche Hochbarrierefolien oder durch geeignete Beschichtungen oder durch den Einsatz von zusätzlichen, geeigneten Polymeren erreicht werden.The Profile material can be translucent or opaque be. Suitable materials are for example polycarbonate (PC) or polyester (PET). Gas tightness can be increased by additional High barrier films or by suitable coatings or by the use of additional, suitable polymers can be achieved.
1.4. Überlappung1.4. overlap
Um
Wärmebrücken im
Bereich der Stöße bei geschlossenen
Lamellen weitgehend zu vermeiden, ist es sinnvoll, diese überlappen
zu lassen, siehe
1.5. Lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Lamellen1.5. Translucent and opaque slats
Im Sinne einer Verbreiterung des Einsatzspektrums des entwickelten temporären Wärmeschutzes können lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Varianten angewendet werden.in the Meaning of broadening the range of use of the developed temporary thermal protection can translucent and opaque Variants are applied.
Lichtdurchlässige Varianten führen zu Strahlungseintrag in das Gebäudeinnere auch in geschlossenem Zustand und fördern damit den sog. Treibhauseffekt. Dies kann zur Erzielung solarer Gewinne genutzt werden. Einer Überhitzung im Sommerfall ist durch geeignete Maßnahmen zu begegnen. Außerdem sind solche Lamellen je nach Grad der Lichtdurchlässigkeit als Verschattungssystem lichtundurchlässigen Varianten vorzuziehen, da sie zu geringeren Leuchtdichtekontrasten und damit zu weniger Blendung führen können. Sie reduzieren in der Regel auch den Bedarf an künstlicher Beleuchtung, da selbst im Verschattungsfall mit vollständig geschlossenen Lamellen noch ausreichend Licht z.B. zum Arbeiten in das Gebäudeinnere gelangen kann.Translucent variants to lead to radiation entry into the building interior even when closed, thus promoting the so-called greenhouse effect. This can be used to generate solar profits. Overheating in the summer case is to be countered by suitable measures. Besides, they are such lamellae depending on the degree of light transmission as a shading system opaque Prefer variants because they lower the luminance contrast and thus lead to less glare can. They usually also reduce the need for artificial lighting, since themselves in the event of shading with complete closed lamellae still sufficient light, e.g. to work in the building interior can get.
1.6. Anwendungen allgemein1.6. Applications in general
Die Lamellen sind aus einem weiteren Grund besonders interessant: Durch die hochwirksame Dämmung in den Lamellen wird der Effekt der sogenannten Sekundärstrahlung stark reduziert. Werden die Lamellen als Sonnenschutz eingesetzt, erwärmt sich die der Sonne zugewandte Seite durch Absorption stark. Durch die Dämmung in der Lamelle wird verhindert, daß dieses erwärmte Material die Energie auf der Rückseite in Form von Wärmestrahlung ins Innere abgibt, wie dies bei konventionellen, nicht wärmegedämmten Lamellen in hohem Maße der Fall ist.The Slats are particularly interesting for another reason: By the highly effective insulation in the lamellae, the effect of the so-called secondary radiation greatly reduced. If the slats are used as sun protection, warms up the sun facing side by absorption strong. By the insulation in the lamella prevents this heated material the energy on the back in the form of heat radiation emits in the interior, as with conventional, not thermally insulated slats to a great extent the case is.
Dies macht die Erfindung vor allem auch in heißen Breitengraden mit hohen Tag-/Nachttemperaturkontrasten interessant, da neben der sinnvollen Anwendung in der Nacht wie oben beschrieben auch die Anwendung am Tage zu erheblichen Nutzungsgewinnen im Vergleich zu konventionellen Lamellen führt.This makes the invention especially in hot latitudes with high Day / night temperature contrasts interesting, because in addition to the meaningful application at night as described above, the application during the day too Significant gains in use compared to conventional slats leads.
2. Mögliche Einsatzgebiete (Beispiele)2. Possible applications (examples)
Die wärmedämmenden Lamellen könnten in Fortsetzung der thermischen Trennebene in einer Pfosten-Riegel-Fassade eingesetzt werden. Dahinter könnte ein Fenster angeordnet werden. Zu Lüftungszwecken werden Lamellen und Fenster geöffnet. Die Lamellen dienen als Verschattung und Lichtlenkungselemente. Je nach Grad der Lichtdurchlässigkeit können sie auch als Blendschutz herangezogen werden. Speziell in kalten Winternächten kann durch die geschlossenen Lamellen eine Auskühlung des Gebäudes deutlich verringert werden.The thermal insulation Slats could in continuation of the thermal parting line in a mullion-transom façade be used. Behind it could a window can be arranged. For ventilation purposes are slats and windows open. The slats serve as shading and light-guiding elements. Depending on the degree of translucence can They are also used as a glare protection. Especially in cold winter nights The closed louvers can cause the building to cool down be reduced.
Die wärmedämmenden Lamellen könnten auch in Form einer Zweite-Haut-Fassade vor einer konventionellen vollverglasten Fassade angeordnet werden. Dahinter könnten Öffnungen vorgesehen werden. Zu Lüftungszwecken werden Lamellen und Fenster geöffnet. Der Öffnungsgrad der Lamellen bestimmt die Luftzufuhr in den Fassadenzwischenraum und je nach Lichtdurchlässigkeitsgrad auch das Maß für den Ausblick. Die Lamellen dienen als Verschattung und Lichtlenkungselemente. Je nach Grad der Lichtdurchlässigkeit können sie auch als Blendschutz herangezogen werden. Speziell in kalten Winternächten kann durch die geschlossenen Lamellen eine Auskühlung des Gebäudes deutlich verringert werden.The thermal insulation Slats could as well in the form of a second-skin facade in front of a conventional fully glazed Facade to be arranged. Behind this, openings could be provided. For ventilation purposes slats and windows are opened. The opening degree the slats determines the air supply into the façade gap and depending on the degree of translucency also the measure for the outlook. The slats serve as shading and light-guiding elements. Depending on the degree of translucence can They are also used as a glare protection. Especially in cold winter nights The closed louvers can cause the building to cool down be reduced.
Die wärmedämmenden Lamellen könnten auch in Fortsetzung der thermischen Trennebene in einer Pfosten-Riegel-Fassade eingesetzt werden. Zu Lüftungszwecken werden die Lamellen geöffnet. Die Lamellen dienen durch die Art ihrer Anordnung im Unter- und Oberlichtbereich als sehr effektive und fein zu justierende Lüftungsein- bzw. Auslässe. Dadurch kann (je nach Reinigungsmöglichkeit) auf Öffnungsflügel im Fensterbereich verzichtet werden.The thermal insulation Slats could as well in continuation of the thermal parting line in a mullion-transom façade be used. For ventilation purposes the slats are opened. The slats serve by the nature of their arrangement in the lower and Skylight area as a very effective and finely adjusted ventilation or outlets. This can (depending on the cleaning option) on opening wings in the window area be waived.
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