DE102007021824A1 - Wind-insensitive construction of a conservatory - Google Patents

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Abstract

Bei einem Aufbau eines Gebäudes, insbesondere eines Wintergartens, mit Solarzellen und/oder Glasflächen sind mindestens in Bereichen, in denen die Solarzellen und/oder Glasflächen aufgrund starker Windkräfte mit einem erhöhten Staudruck und/oder Unterdruck beaufschlagt werden, Pufferzonen zum Abbau des jeweiligen Staudrucks und/oder Unterdrucks vorgesehen. Bevorzugt können als Pufferzonen elastische Befestigungsmittel und Einrichtungen zur Schaffung eines Druckausgleichs vorgesehen werden.In a construction of a building, in particular a conservatory, with solar cells and / or glass surfaces are at least in areas where the solar cells and / or glass surfaces are exposed due to strong wind forces with an increased dynamic pressure and / or negative pressure, buffer zones for reducing the respective back pressure and / or negative pressure provided. Preferably can be provided as buffer zones elastic fastening means and means for providing a pressure equalization.

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau eines Gebäudeteils, insbesondere eines Wintergartens mit Solarzellen und/oder Glasflächen.The The invention relates to the construction of a building part, in particular a Winter garden with solar cells and / or glass surfaces.

Wintergärten stellen einen Mehrwert bei Immobilien dar und bilden in der Regel einen eindrucksvollen Glanzpunkt an Gebäuden.Conservatories pose add value to real estate and usually form one impressive highlight on buildings.

Ein wichtiger Planungsbestandteil bei Wintergärten ist deren Himmelsrichtung und das damit verbundene klimatische Verhältnis zur hauptsächlichen Himmelsrichtung. Ost – Süd – West Kombinationen sind z. B. klassische Standortvoraussetzungen, wogegen Nordwintergärten zusätzlich noch eine geeignete Heizung voraussetzen.One important planning component of conservatories is their direction and the associated climatic relationship to the main one Direction. East - South - West combinations are z. For example, classic site conditions, whereas north-facing winter gardens are even more require a suitable heating.

Bei Wintergärten ist bekanntlich Glas der größte Bestandteil, wobei vielfach aufgrund der Großflächen in der Regel in Seitenbereichen wärmedämmendes Glas sowie im Dachbereich Verbundsicherheitsglas verwendet wird. Ferner ist es bekannt, Wintergärten mit Solarzellen zu kombinieren, die dann die nötige Heizenergie liefern können.at conservatories is known to be the largest constituent of glass, often due to the large areas in usually heat-insulating in side areas Glass as well as in the roof area laminated safety glass is used. It is also known conservatories to combine with solar cells, which can then provide the necessary heating energy.

Schließlich ist ein optimales Raumklima in einem Wintergarten ein sehr wichtiges Kriterium, welches durch eine natürliche oder eine mechanische Be- und Entlüftung erzielt werden kann.Finally is an optimal indoor climate in a conservatory is a very important one Criterion which is determined by a natural or a mechanical and venting can be achieved.

Durch den derzeit viel diskutierten Klimawandel kommt jedoch noch ein weiterer Planungspunkt beim Bau von insbesondere Wintergärten hinzu, nämlich die immer häufiger auftretenden extremen Wettersituationen, z. B. orkanartige Stürme, etwa wie der als „Lothar" negativ berühmt gewordene Sturm, der eine sehr hohe Schadensbilanz verursacht hat.By However, the much discussed climate change is still coming additional planning point for the construction of conservatories in particular, namely the more and more often occurring extreme weather situations, eg. B. hurricane storms, about like the storm that became famous as "Lothar", which caused a very high damage balance.

Um nun insbesondere bei Wintergärten durch ihren großen Glasanteil Sturmschäden weitgehend zu vermeiden, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, einen geeigneten Aufbau für Wintergärten zu schaffen, der selbst bei extrem hohen Windgeschwindigkeiten, z. B. bis zu 200 km/h, zuverlässig standhält.Around now especially in winter gardens her big one Glass share storm damage To avoid largely, the present invention has the Task to create a suitable structure for conservatories, the self at extremely high wind speeds, z. B. up to 200 km / h, reliably withstand.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch gelöst, dass mindestens in den Bereichen eines Wintergartens, in denen die Solarzellen und/oder die Glasflächen aufgrund starker Windkräfte mit einem erhöhten Staudruck und/oder Unterdruck beaufschlagt werden, Pufferzonen zum Abbau des jeweiligen Staudrucks und/oder Unterdrucks vorgesehen sind. Durch diese Pufferzonen ist es möglich, dass sich z. B. plötzlich auftretende hohe Windkräfte kurzfristig abbauen können und somit die Solarzellen und/oder Glasflächen nicht zerstört werden.These The object is achieved according to the invention in a simple Way solved by that at least in the areas of a winter garden in which the Solar cells and / or the glass surfaces due to strong wind forces with an elevated Back pressure and / or negative pressure are applied, buffer zones for degradation are provided of the respective dynamic pressure and / or negative pressure. These buffer zones make it possible to that z. B. suddenly occurring high wind forces can reduce at short notice and thus the solar cells and / or glass surfaces are not destroyed.

Nach Maßgabe der Erfindung ist es dabei von Vorteil, wenn einerseits Pufferzonen für die Solarzellen und/oder Glasflächen in der Form von elastischen Befestigungsmitteln geschaffen werden, und andererseits, auch Pufferzonen als Luftschleusen zur Schaffung eines Druckausgleichs im Innenraum des Wintergartens zum Einsatz kommen.To proviso It is advantageous in this case if, on the one hand, buffer zones for the Solar cells and / or glass surfaces be created in the form of elastic fasteners, and on the other hand, also buffer zones as airlocks to create a pressure equalization in the interior of the conservatory for use come.

Als spezielle Befestigungsmittel für die Solarzellen und/oder Glasflächen eignen sich z. B. elastisch verschraubbar Bolzen oder elastische Klemmverbindungen, die dann den Windkräften nachgeben können ohne dass z. B. das Glas zu Bruch geht.When special fasteners for the solar cells and / or glass surfaces are suitable for. B. elastically screwed bolt or elastic Clamp connections, which can then yield to the wind forces without that z. B. the glass is broken.

Bezüglich des Druckausgleichs im Innenraum eines Wintergartens, können als Einrichtungen zur Zwangsbelüftung Ventile oder Klappen vorgesehen sein, die ein gewisses Schwellenwertverhalten aufweisen, d. h. diese Einrichtungen öffnen ab einem bestimmten vorher eingestellten Staudruck schlagartig, wodurch sich im Innenraum des Wintergartens ein Gegendruck aufbauen kann, sodass die Wintergartenscheiben den auftretenden Windkräften besser standhalten.Regarding the Pressure equalization in the interior of a winter garden, can as Facilities for forced ventilation Be provided valves or flaps, which have a certain threshold behavior, d. H. open these facilities abruptly from a certain previously set dynamic pressure, which build up a back pressure in the interior of the conservatory can, so that the conservatory windows the wind forces occurring better withstand.

Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Einrichtungen zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs, wie Ventile, Klappen und dgl. durch Drucksensoren automatisch gesteuert werden, wobei dann die Verstellung der Einrichtungen durch Stellantriebe wie Stellmotoren erfolgen kann. Dabei ist die Ausbildung insbesondere der Klappen derart, dass sie entweder nur nach innen bzw. außen oder in beiden Richtungen zum Öffnen und Schließen bewegt werden können.in this connection it is useful if the facilities for forced ventilation or the pressure equalization, such as valves, flaps and the like. By pressure sensors be controlled automatically, in which case the adjustment of the facilities can be done by actuators such as servomotors. Here is the training especially the flaps so that they either only inward or outside or in both directions to open and closing can be moved.

Neben den Drucksensoren ist es auch möglich, dass der jeweilige Verstellmechanismus der Einrichtungen zur Zwangsbelüftung mit einer Messvorrichtung zur Erfassung von für Mensch und Tier schädlichen Umwelteinflüssen wie toxische Gase, schädliche Strahlungen oder dgl. verbunden ist. Aufgrund der erfassten Werte der Messvorrichtung können dann die Einrichtungen zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs entsprechend geschlossen oder geöffnet werden, und zwar je nach dem wo sich die Schadstoffquelle befindet.Next the pressure sensors, it is also possible that the respective adjustment mechanism of the forced ventilation devices with a measuring device for detecting harmful to humans and animals environmental influences like toxic gases, harmful Radiation or the like. Is connected. Based on the recorded values the measuring device can then the facilities for forced ventilation or pressure equalization closed or opened accordingly depending on where the pollutant source is located.

Auch kann es zweckmäßig sein, die Einrichtungen zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs als Sollbruchstellen auszubilden, was eine relativ billige Lösung darstellt, die für den Einmalfall gedacht ist. Hierfür eignen sich als Sollbruchstellen z. B. Klemmleisten aus Kunststoff, die bei einem kurzzeitigen Auftreten hoher Windkräfte zerstört werden und Öffnungen freigeben, wobei danach die Klemmleisten wieder ersetzt werden müssen.Also it may be appropriate the facilities for forced ventilation or the pressure equalization form as predetermined breaking points, which is a relatively cheap solution represents that for the one-time case is thought. Suitable for this purpose are predetermined breaking points z. B. terminal strips made of plastic, which in a short-term occurrence high wind forces destroyed be and openings release, after which the terminal strips must be replaced again.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following the description of an embodiment in conjunction with the drawing; show it:

1 einen schematischen Querschnitt eines Außenabschnitts eines Wintergartens. 1 a schematic cross section of an outer portion of a conservatory.

Der in 1 schematisch dargestellte Querschnitt eines Außenabschnitts eines Wintergartens zeigt zur passiven Wärmespeicherung eine als Fotovoltaikmodul ausgebildete Solarzelle 1, von der mehrere zur Erzeugung von einen regenerativen Energie auf Teilflächen der Dachabdeckung des Wintergartens montiert sind, wobei die Dachabdeckung ansonsten aus Glasscheiben 2 gebildet ist.The in 1 schematically illustrated cross section of an outer portion of a conservatory shows for passive heat storage designed as a photovoltaic module solar cell 1 of which several are mounted on partial surfaces of the roof covering of the winter garden for generating a regenerative energy, the roof covering otherwise being made of glass panes 2 is formed.

Die Vorderseite des Wintergartens (wie auch die nicht dargestellten Seitenflächen) ist mit mehreren Glasscheiben 3 und 4 abgedeckt, welche mittels elastisch verschraubter Bolzen 5 an Querbalken 6 befestigt sind, wobei oben rechts in 1 eine Alternativbefestigung in der Form einer elastischen Klemmvorrichtung 7 dargestellt ist, die ein weiteres mögliches Solarzellenmodul hält. Diese elastischen Bolzenverbindungen 5 dienen jeweils auch als Pufferzonen zum Aufnehmen von erhöhten Windlasten, d. h. zum Abtragen von Windkräften, die z. B. bei Windgeschwindigkeiten bis zu 200 km/h erheblich sein können.The front of the conservatory (as well as the side surfaces, not shown) is covered with several glass panes 3 and 4 covered, which by means of elastically bolted bolt 5 on transom 6 are attached, with the top right in 1 an alternative attachment in the form of an elastic clamping device 7 is shown holding another possible solar cell module. These elastic bolt connections 5 each also serve as buffer zones for receiving increased wind loads, ie for the removal of wind forces, the z. B. at wind speeds up to 200 km / h can be considerable.

Zu diesem Zweck sind daher ferner Einrichtungen als Zwangsbelüftung in der Form von Klappen 8 und 9 vorgesehen, welche im Fußboden- und im Deckenbereich angeordnet sind. Die Klappen 8 und 9 haben ein bestimmtes, vorher eingestelltes Schwellenwertverhalten, d. h. ab einem bestimmten Staudruck öffnen diese automatisch, sodass im Inneren des Wintergartens ein Druckausgleich gegenüber dem äußeren Winddruck erfolgen kann, wodurch die Belastung der Glasscheiben 24 abnimmt und diese vorteilhaft nicht beschädigt werden.Therefore, facilities for forced ventilation in the form of flaps are also provided for this purpose 8th and 9 provided, which are arranged in the floor and in the ceiling area. The flaps 8th and 9 have a certain, previously set threshold behavior, ie from a certain back pressure open it automatically, so that inside the conservatory, a pressure equalization with respect to the external wind pressure can be done, whereby the load on the glass panes 2 - 4 decreases and this advantageous not be damaged.

Die Klappen 8 und 9 sind mit nicht näher dargestellten Drucksensoren ausgerüstet, wobei das Öffnen und Schließen mittels Stellmotoren erfolgen kann. Statt der Klappen 8 und 9 ist es auch möglich, sogenannte Sollbruchstellen z. B. in der Form von Klemmleisten aus Kunststoff einzubauen, die dann beim Auftreten hoher Windkräfte zerstört werden und dadurch einen Druckausgleich zum Innenraum des Wintergartens ermöglichen. Letztere sind jedoch in 1 nicht näher dargestellt; wie auch spezielle mit den Klappen 8 und 9 koppelbare Messeinrichtungen zur Erfassung von schädlichen Umwelteinflüssen wie toxischen Gasen und dadurch eine entsprechende Steuerung der Klappen 8 und 9.The flaps 8th and 9 are equipped with pressure sensors, not shown, wherein the opening and closing can be done by means of servomotors. Instead of the flaps 8th and 9 It is also possible, so-called predetermined breaking points z. B. in the form of terminal strips made of plastic, which are then destroyed when high wind forces occur and thereby allow pressure equalization to the interior of the conservatory. The latter are, however, in 1 not shown in detail; as well as special with the flaps 8th and 9 Coupling measuring devices for the detection of harmful environmental influences such as toxic gases and thus a corresponding control of the flaps 8th and 9 ,

In 1 ist durch Pfeile 10 jeweils ein aufgrund von Windkräften hervorgerufener Staudruck und durch die Pfeile 11 jeweils ein Windausgleichsgegendruck angedeutet, wobei sich letzterer durch das Öffnen der Klappen 8 und 9 einstellt.In 1 is by arrows 10 in each case a dynamic pressure caused by wind forces and by the arrows 11 each indicated a wind compensation back pressure, the latter by opening the flaps 8th and 9 established.

Das gleiche physikalische Wirksystem ist auch bei der Befestigung und Sicherung der Fotovoltaikmodule 1 vorgesehen.The same physical action system is also used for securing and securing the photovoltaic modules 1 intended.

Insgesamt ist somit mit der vorliegenden Erfindung dem Planer von insbesondere Wintergärten eine praktikable Lösung aufgezeigt wie man diese mit Solarzellen und/oder Glasflächen windunempfindlich gestalten kann. Dies wird vorteilhaft erreicht, indem jeweils Pufferzonen sowohl durch eine elastische Lagerung der einzelnen Bauelemente als auch durch die Möglichkeit eines Druckausgleichs geschaffen werden, sodass dadurch erhöhte Windgeschwindigkeiten dem jeweiligen Wintergarten bzw. das Gebäudeteil nicht beschädigen können. Dazu kommt, dass auch bei Luftströmungen möglicherweise am Wintergarten auftretende Unterdrücke mit den erfindungsgemäßen Lösungen unschädlich gemacht werden können, denn bekanntlich bewirkt strömende Außenluft z. B. auf der sogenannten Luvseite eines Gebäudes einen Staudruck und auf der sogenannten Leeseite des Gebäudes einen Unterdruck, wobei letzterer Dachbereiche abheben und somit beschädigen kann. Bezugszeichenliste 1 Solarzelle (Modul) 2 Glasscheibe (Dach) 3 Glasscheibe (vorne) 4 Glasscheibe (vorne) 5 elastischer Bolzen 6 Querbalken 7 elast.Klemmvorricht. 8 Klappe (Fußboden) 9 Klappe (Dach) 10 Staudruck (außen) 11 Druckausgleich (innen) Overall, therefore, with the present invention, the planner of particular winter gardens a practical solution shown how you can make wind-insensitive with solar cells and / or glass surfaces. This is advantageously achieved by each buffer zones are created both by an elastic mounting of the individual components as well as by the possibility of pressure equalization, so that increased wind speeds can not damage the respective conservatory or the building part. In addition, even with air currents possibly occurring at the winter garden negative pressure can be made harmless with the solutions according to the invention, because, as is known, flowing outside air causes z. B. on the so-called windward side of a building a dynamic pressure and on the so-called lee side of the building a negative pressure, the latter can lift roof areas and thus damage. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 Solar cell (module) 2 Glass pane (roof) 3 Glass pane (front) 4 Glass pane (front) 5 elastic bolt 6 crossbeam 7 elast.Klemmvorricht. 8th Flap (floor) 9 Flap (roof) 10 Dynamic pressure (outside) 11 Pressure equalization (inside)

Claims (14)

Aufbau eines Gebäudeteils, insbesondere eines Wintergartens mit Solarzellen und/oder Glasflächen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in Bereichen, in denen die Solarzellen (1) und/oder die Glasflächen (24) aufgrund starker Windkräfte mit einem erhöhten Staudruck (10) und/oder Unterdruck beaufschlagt werden, Pufferzonen (5; 79) zum Abbau des jeweiligen Staudrucks (10) und/oder Unterdrucks vorgesehen sind.Construction of a building part, in particular a conservatory with solar cells and / or glass surfaces, characterized in that at least in areas in which the solar cells ( 1 ) and / or the glass surfaces ( 2 - 4 ) due to strong wind forces with an increased dynamic pressure ( 10 ) and / or negative pressure, buffer zones ( 5 ; 7 - 9 ) to reduce the respective dynamic pressure ( 10 ) and / or negative pressure are provided. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferzonen (5; 7) durch elastische Befestigungsmittel für die Solarzellen (1) und/oder Glasflächen (24) gebildet sind.Structure according to claim 1, characterized in that the buffer zones ( 5 ; 7 ) by elastic fastening means for the solar cells ( 1 ) and / or glass surfaces ( 2 - 4 ) are formed. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsmittel für die Solarzellen (1) und/oder Glasflächen (24) elastisch verschraubbare Bolzen (5) dienen.Structure according to claim 2, characterized in that as fastening means for the solar cells ( 1 ) and / or glass surfaces ( 2 - 4 ) elastically screwed bolts ( 5 ) serve. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsmittel für die Solarzellen (1) und/oder Glasflächen (24) elastische Klemmvorrichtungen (7) dienen.Structure according to claim 2, characterized in that as fastening means for the solar cells ( 1 ) and / or glass surfaces ( 2 - 4 ) elastic clamping devices ( 7 ) serve. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Pufferzonen (8, 9) Einrichtungen zur Schaffung eines Druckausgleichs (11) im Innenraum des Gebäudeteils, insbesondere des Wintergartens vorgesehen sind.Structure according to claim 1, characterized in that as buffer zones ( 8th . 9 ) Facilities to create a pressure balance ( 11 ) are provided in the interior of the building part, in particular the conservatory. Aufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen als Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs (11) in der Form von Ventilen, Klappen (8, 9) und dgl. ausgebildet sind.Structure according to claim 5, characterized in that the devices as forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) in the form of valves, flaps ( 8th . 9 ) and the like. Are formed. Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleich (11) in der Form von Ventilen, Klappen (8, 9) und dgl. ein Schwellenwertverhalten aufweisen.Structure according to claim 6, characterized in that the means for forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) in the form of valves, flaps ( 8th . 9 ) and the like have a threshold behavior. Aufbau nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs (11) wie Ventile, Klappen (8, 9) und dgl. durch Drucksensoren automatisch gesteuert werden.Structure according to claims 6 or 7, characterized in that the means for forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) such as valves, flaps ( 8th . 9 ) and the like are automatically controlled by pressure sensors. Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Einrichtungen (8, 9) zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs (11) durch Stellantriebe wie Stellmotoren erfolgt.Construction according to claim 8, characterized in that the adjustment of the devices ( 8th . 9 ) for forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) by actuators such as servomotors. Aufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere die Klappen (8, 9) derart ausgebildet sind, dass sie entweder nur nach innen bzw. außen oder in beiden Richtungen zum Öffnen und Schließen verstellt werden können.Structure according to claim 9, characterized in that in particular the flaps ( 8th . 9 ) are designed such that they can be adjusted either only inward or outward or in both directions for opening and closing. Aufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verstellmechanismus der Einrichtungen (8, 9) zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs (11) mit einer Messvorrichtung zur Erfassung von für Mensch und Tier schädlichen Umwelteinflüssen wie toxischen Gasen, schädlichen Strahlen oder dgl. verbunden ist.Structure according to claim 10, characterized in that the respective adjusting mechanism of the devices ( 8th . 9 ) for forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) is connected to a measuring device for detecting harmful to human and animal environmental influences such as toxic gases, harmful rays or the like. Aufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend der mit der Messvorrichtung erfassten Werte die Einrichtungen zur Zwangsbelüftung bzw. des Druckausgleichs (11) in der Form von Ventilen, Klappen (8, 9) oder dgl. geschlossen oder geöffnet werden, und zwar in einer Richtung je nach dem wo sich die Schadstoffquelle befindet.Structure according to claim 11, characterized in that corresponding to the values detected with the measuring device, the devices for forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) in the form of valves, flaps ( 8th . 9 ) or the like. Closed or opened, in one direction depending on where the pollutant source is. Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (8, 9) zur Zwangbelüftung bzw. des Druckausgleichs (11) als Sollbruchstellen ausgebildet sind.Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the devices ( 8th . 9 ) for forced ventilation or pressure equalization ( 11 ) are designed as predetermined breaking points. Aufbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Sollbruchstellen Klemmleisten aus Kunststoff dienen, die beim Auftreten hoher Windkräfte (10) zerstört werden.Structure according to claim 13, characterized in that serve as predetermined breaking points terminal strips made of plastic, which in the presence of high wind forces ( 10 ) are destroyed.
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