DE102014002333A1

DE102014002333A1 - Horizontal-Schiebefenster

Info

Publication number: DE102014002333A1
Application number: DE102014002333.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2015-08-13

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Horizontal-Schiebefenster aus rahmenlosen Einfachglasscheiben mit einer Höhe von maximal 100 cm und einer Breite von maximal 60 cm, die oben und unten in U-Profil-Führungsschienen aus Metall (Stahl, Aluminium) horizontal verschiebbar sind, wobei in waagerechter Richtung mindestens zwei Scheiben nebeneinander und in senkrechter Richtung eine Scheibe oder zwei Scheiben übereinander angeordnet sind. Die Einfachglasscheiben sind zur Verminderung des Strahlungsaustausches zwischen zwei gegenüber angeordneten Glasscheibenebenen einseitig beschichtet. Durch die Anordnung von 3 bis 5 Scheibenebenen hintereinander in Blickrichtung von innen nach außen können sehr niedrige Wärmedurchgangszahlen erreicht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Horizontal-Schiebefenster aus rahmenlosen Einfachglasscheiben.
Fenster sind in Wohnräumen für das Wohlbefinden der darin lebenden Personen zwingend erforderlich. Sie erfüllen eine Vielzahl funktionaler Anforderungen. Vorrangig sind zu nennen

– Sichtschutz zum Außenraum
– Innenraumbeleuchtung mit Tageslicht
– Abfuhr von Luftfeuchte und Schadstoffen sowie Versorgung mit Frischluft durch Möglichkeit zum Öffnen
– Schutz gegen Einwirkungen des Außenklimas (Sonneneinstrahlung, Temperatur, Wind, Niederschläge)
– Beitrag zur Heizwärmebilanz durch Energiegewinnung aus Solarstrahlung

Wagner, Andreas u. a., „Energieeffiziente Fenster und Verglasungen", BINE-Fachbuch Fraunhofer-IRB-Verlag, 4. vollständig überarbeitete Auflage 2012

Die Gestaltung und die Funktion von Fenstern haben sich im Laufe der Jahrhunderte häufig geändert. Die Energieeffizienz von Fenstern spielt gegenwärtig eine große Rolle und wird zukünftig noch bedeutsamer. In dem oben genannten Buch sind die wichtigen energetischen Eigenschaften von Fenstern und Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung der Energieeffizienz ausführlich dargestellt.
Nach der Öffnungsart der Fensterflügel unterscheidet man

– Drehflügel
– Kippflügel
– Schwingflügel
– Drehkippflügel
– Wendeflügel
– Schiebeflügel

„Fenster-, Türen und Fassadentechnik für Metallbaubauer und Holztechniker", Verlag EUROPA-LEHRMITTEL Haan-Gruiten, 2012

Während in Mitteleuropa vorrangig Drehkippflügel eingesetzt werden, sind in Nordamerika Vertikal-Schiebefenster weit verbreitet. Nachteile der Drehkippflügel sind

– von der Gebäudeöffnung ist ein relativ großer Anteil der Rohbaufläche (Höhe und Breite) vom Fensterrahmen ausgefüllt
– die Abdichtung der Flügel und die Bauteile zur Fensteröffnung sind kompliziert und damit teuer.

Horizontal-Schiebefenster werden bisher nur in Einzelfällen verwendet und spielen in der Patentliteratur eine untergeordnete Rolle.
In der DE 600 11 549 T2 wird ein Rahmen für Schiebetür oder Fenster vorgeschlagen, bei dem die Einfassung der Schiebeinheit (Glasflügel) nur aus einem unteren horizontalen Querträger und einer vertikalen Stütze besteht, die mit dem Querträger aneinander grenzende Seiten dieser Einfassung bilden. Es fehlt vom Rahmen der obere Querträger und eine vertikale Stütze.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Horizontal-Schiebefenster vorzuschlagen, dass

– sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet
– die Bauwerksöffnung einen hohen Anteil von Glas aufweist
– niedrige Werte für den Wärmedurchgang realisierbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Sinnvolle Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.
Gemäß Anspruch 1 besteht das Horizontal-Schiebefenster aus rahmenlosen Einfachglasscheiben, die oben und unten in U-Profil-Führungsschienen aus Metall (Stahl, Aluminium) verschiebbar sind, wobei in waagerechter Richtung mindestens zwei Scheiben nebeneinander und in senkrechter Richtung eine Scheibe oder zwei Scheiben übereinander angeordnet sind.
Bild 1 zeigt die Ansicht eines Horizontal-Schiebefensters 1 beim Blick aus dem Wohnraum in Richtung nach draußen. Es sind zwei Ebenen übereinander angeordnet. In der oberen Ebene I sind zwei Einfachglasscheiben 2 und 3 in den Führungsschienen 5 und 6 horizontal verschiebbar angeordnet. In der unteren Ebene II sind drei Einfachglasscheiben 4 bis 6 in den Führungsschienen 7 und 8 horizontal verschiebbar angeordnet. Die Einfachglasscheiben füllen in jeder Ebene nur etwa 50–80% der Fensterbreite aus. In Abhängigkeit von der Stellung der Einfachglasscheiben in den hintereinander angeordneten Ebenen ergibt sich ein Lüftungsspalt von 0% bis ca. 30% der Fensterbreite.
In Bild 2 ist das Fenster in der Draufsicht gemäß dem Schnitt A-B dargestellt. Es sind vier Scheibenebenen hintereinander angeordnet. Die Glasscheiben 4, 5, 6 werden in den Führungsschienen 8 geführt.
Gemäß Anspruch 3 weisen die Einfachglasscheiben eine einseitige Beschichtung zur Verminderung des Strahlungsaustausches zwischen zwei gegenüber angeordneten Glasscheibenebenen auf. Dies ist aus fertigungsbedingten und damit finanziellen Gründen sinnvoll.
Im Anspruch 4 wird vorgeschlagen, außen und/oder innen Rollläden oder Jalousien anzuordnen. Von den führenden Herstellern für Rollläden und Jalousien Somfy GmbH 72108 Rottenburg/Neckar und Gira Giersiepen GmbH & Co KG 42477 Radevormwald findet sich auf den Internetseiten www.somfy.de bzw. www.gira.de ein Angebot an Rollläden, Jalousien und Zubehör, das keine Wünsche offen lässt.
Für die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Horizontal-Schiebefensters ist die erreichbare Wärmedurchgangszahl entscheidend. Auf der Grundlage des VDI-Wärmeatlas – Berechnungsblätter für den Wärmedurchgang (9. Auflage 2002, Springer-Verlag Berlin) kann die Wärmeübertragung durch Strahlung und Konvektion im Spalt zwischen zwei gegenüberliegenden Glasscheiben berechnet werden.
Für die Strahlung zwischen parallelen Platten gilt Q₁₂ = C₁₂·A·(T₁ ⁴ – T₂ ⁴) mit C₁₂ = σ/(1/ε₁ + 1/ε₂ – 1)
Für die Konvektion zwischen vertikalen Schichten gilt Nu = f(Gr·Pr) = 0,42·Pr^0,012·(Gr·Pr)^0,25·(h/s)^–0,25
Der Strahlungsleitwert h_S in W/(m²·K) berechnet sich damit aus h_S = 4·σ/(1/ε₁ + 1/ε₂ – 1)·T_m ³
Dabei ist

σ: Stefan-Boltzmannsche Konstante (= 5,67·10^–8 W/(m²·K))
ε₁ und ε₂: Emissionsvermögen der parallelen Platten
T: _m absolute mittlere Temperatur des Gaszwischenraumes

In Tab. 1 oben ist der Strahlungsleitwert h_S in Abhängigkeit von ε₁ und ε₂ sowie T_m dargestellt.
Der Konvektionsleitwert h_K in W/(m2·K) berechnet sich aus h_K = Nu·λ/s. In Tab. 1 Mitte ist der Konvektionsleitwert h_K in Abhängigkeit von Gr·Pr und h/s dargestellt. Der Einfluss von T_m ist im Bereich von 260 bis 300 K vernachlässigbar.

Der gesamte Wärmedurchgangswiderstand h in W/(m²·K) ergibt sich zu h = 1/(1/Σ(h_S + h_K). In Tabelle 1 unten sind die erreichbaren h-Werte für 3 bis 5 Scheibenebenen dargestellt. Tabelle 1 Strahlungsleitwert h_S in W/(m²·K)

e1	e2	C12			Tm in K
			260	270	280	290	300
0,9	0,1	0,561	0,394	0,442	0,492	0,547	0,606
0,9	0,5	2,686	1,888	2,115	2,358	2,620	2,901
0,9	0,9	4,639	3,261	3,652	4,073	4,526	5,010
0,5	0,1	0,515	0,362	0,406	0,453	0,503	0,557
0,5	0,5	1,890	1,329	1,488	1,660	1,844	2,041
0,5	0,9	2,686	1,888	2,115	2,358	2,620	2,901
0,1	0,1	0,298	0,210	0,235	0,262	0,291	0,322
0,1	0,5	0,515	0,362	0,406	0,453	0,503	0,557
0,1	0,9	0,561	0,394	0,442	0,492	0,547	0,606

Konvektionsleitwert hK in W/(m²·K)

h/s			Gr·Pr
	10000	50000	100000	500000	1000000
5	0,35	0,52	0,62	0,93	1,10
10	0,59	0,88	1,05	1,56	1,86
20	0,99	1,48	1,76	2,63	3,13

Wärmedurchgangswiderstand h in W/(m²·K)

hk		hs in W/(m²·K)
W/(m²·K)	0,25	0,50	0,75	1,00
	3 Scheibenebenen
0,25	0,25	0,38	0,50	0,63
0,50	0,38	0,50	0,63	0,75
0,75	0,50	0,63	0,75	0,88
1,00	0,63	0,75	0,88	1,00
	4 Scheibenebenen
0,25	0,17	0,25	0,33	0,42
0,50	0,25	0,33	0,42	0,50
0,75	0,33	0,42	0,50	0,58
1,00	0,42	0,50	0,58	0,67
	5 Scheibenebenen
0,25	0,13	0,19	0,25	0,31
0,50	0,19	0,25	0,31	0,38
0,75	0,25	0,31	0,38	0,44
1,00	0,31	0,38	0,44	0,50

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 60011549 T2 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Wagner, Andreas u. a., „Energieeffiziente Fenster und Verglasungen”, BINE-Fachbuch Fraunhofer-IRB-Verlag, 4. vollständig überarbeitete Auflage 2012 [0002]
„Fenster-, Türen und Fassadentechnik für Metallbaubauer und Holztechniker”, Verlag EUROPA-LEHRMITTEL Haan-Gruiten, 2012 [0004]
9. Auflage 2002, Springer-Verlag Berlin [0015]

Claims

Horizontal-Schiebefenster aus rahmenlosen Einfachglasscheiben mit einer Höhe von maximal 100 cm und einer Breite von maximal 60 cm, die oben und unten in U-Profil-Führungsschienen aus Metall (Stahl, Aluminium) horizontal verschiebbar sind, wobei in waagerechter Richtung mindestens zwei Scheiben nebeneinander und in senkrechter Richtung eine Scheibe oder zwei Scheiben übereinander angeordnet sind.
Horizontal-Schiebefenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Blickrichtung von innen nach außen 3 bis 5 Scheibenebenen hintereinander angeordnet sind.
Horizontal-Schiebefenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfachglasscheiben eine einseitige Beschichtung zur Verminderung des Strahlungsaustausches zwischen zwei gegenüber angeordneten Glasscheibenebenen aufweisen.
Horizontal-Schiebefenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass außen und/oder innen Rollläden oder Jalousien angeordnet sind.