DE102016201587A1 - SUN PROTECTION AND LIGHT CLAMPING FOR THE ADJUSTMENT OF ZENITH RADIATION INTO A INTERIOR - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Lichtlenklamellen zur Umlenkung von Licht mittels einer v-förmigen Faltenstruktur mit lichtreflektierenden, metallisch glänzenden Oberflächen. Die Lichtlenklamellen bestehen aus einem ersten Teilstück 11, 41 mit Lichtumlenkung in einen Halbraum I und einem zweiten Teilstück 10, 40 mit Lichtumlenkung in den Halbraum A. Die Öffnungsweiten W der Falten im ersten Teilstück sind überwiegend breiter und im zweiten Teilstück überwiegend schmaler. Die lichteinlenkenden Faltenseiten b4 sind in Winkeln β < 45° zur Lamellenquerschnittsmitte 29 hin in abnehmenden Winkeln β angeordnet und die Faltenseiten b im ersten Teilstück sind in der Addition der Faltenseiten breiter und in der Addition der angewinkelten Faltenseiten schmaler. Die Summe der sonnenbeaufschlagten Faltenseiten b4 dividiert durch die Summe der angewinkelten Faltenseiten b3 im ersten Teilstück ist größer der Summe der besonnten Faltenseiten b1 dividiert durch die Summe der angewinkelten Faltenseiten b2 im zweiten Teilstück. Bei Orientierung des ersten Teilstücks zum Lichteinfall und einer Schattenlinie < 35° und einem Lichteinfall von 60° ist > 50% und bei einem Lichteinfall von 45° > 20% in den Innenraum umlenkbar. Bei Orientierung des zweiten Teilstücks zum Lichteinfall und einer Schattenlinie < 30° und einem Lichteinfall von 45° ist > 10% und bei 10° Lichteinfall > 15% in Winkeln > 20° in den Innenraum umlenkbar.The invention relates to Lichtlenklamellen for deflecting light by means of a V-shaped fold structure with light-reflecting, shiny metallic surfaces. The Lichtlenklamellen consist of a first portion 11, 41 with light deflection in a half space I and a second portion 10, 40 with light deflection in the half space A. The opening widths W of the folds in the first section are predominantly wider and in the second section mainly narrower. The light-deflecting pleated sides b4 are arranged at angles β <45 ° to the slat cross-sectional center 29 at decreasing angles β and the pleat sides b in the first section are wider in the addition of the pleat sides and narrower in the addition of the angled pleat sides. The sum of the sun-impacted pleat sides b4 divided by the sum of the angled pleat sides b3 in the first section is greater than the sum of the sunny pleated sides b1 divided by the sum of the angled pleat sides b2 in the second section. With orientation of the first section to the incidence of light and a shadow line <35 ° and a light incidence of 60 ° is> 50% and at a light incidence of 45 °> 20% deflected into the interior. With orientation of the second section to the incidence of light and a shadow line <30 ° and a light incidence of 45 °> 10% and at 10 ° light incidence> 15% in angles> 20 ° can be deflected into the interior.
Description
Die Erfindung betrifft Lichtlenklamellen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to Lichtlenklamellen according to the preamble of the main claim.
Es ist bekannt, Lichtlenklamellen mit zwei Funktionsteilstücken herzustellen. In der 212 508 B1,
Dies gilt auch für die
In der
Aus der
Die Innovation hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, eine zenitlichteinlenkende Lamelle zu entwickeln, die im Oberlicht eines Behangs oder Fensters angeordnet wird und den größten Teil der Zenitstrahlung in flachen Winkeln in die Raumtiefe umlenkt und im unteren Jalousiebehangbereich in um 180° gedrehter Lage so einbaubar ist, dass sich eine Auslenkung für die hohe Sonne ergibt. Ziel ist es folgende Lichtlenkfunktionen zu optimieren:The innovation has therefore set itself the task of developing a zenitlichteinlenkende slat, which is located in the skylight of a curtain or window and deflects most of the zenith radiation at shallow angles in the depth of space and in the lower blinds area in 180 ° rotated position so einbaubar in that a deflection results for the high sun. The aim is to optimize the following light-steering functions:
Als Zenitlichtfängerlamelle:As zenitlichtfängerlamelle:
- – Primär Lichteinlenkung für Sonnenlichteinfall > 60°,- primary light deflection for sunlight> 60 °,
- – Lichteinlenkung der Zenitstrahlung unter weitgehender Vermeidung von Rückreflexionen und mit vorwiegend flacher und horizontaler Lichteinlenkung in große Innenraumtiefen,- Lichteinlenkung the zenith radiation while largely avoiding back reflections and with mainly flat and horizontal light deflection into large interior depths,
- – Vermeidung von Lichtumlenkung auf die Unterseite der oberen Lamelle (Monoreflektivität)- avoidance of light deflection on the underside of the upper lamella (monoreflectivity)
- – Gleichmäßige Streuung der Strahlung an eine Innenraumdecke.- Uniform dispersion of radiation to an interior ceiling.
Verwendung als Sonnenschutzlamelle im unteren Fensterbereich:Use as sunblind in the lower window area:
- – Primär monoreflektive Lichtauslenkung der hohen, überhitzenden Sommersonne für Zenitlicht- und Sonneneinfallswinkel von > 50°.- Primary monoreflective light excursion of the high, overheating summer sun for zenith and sun angle of> 50 °.
- – Primär monoreflektive Lichteinlenkung für flachere Sonneneinstrahlung, die das Funktionsteilstück mit Lichtumlenkung in den Innenraum beaufschlagt.- Primarily monoreflektive Lichteinlenkung for shallower solar radiation, which acts on the functional section with light deflection in the interior.
- – Lichtumlenkung an die Innenraumdecke in Winkeln > 25°, um eine Blendung des fensternahen Arbeitsplatzes zu vermeiden.- Redirection of light to the ceiling of the room at angles> 25 °, in order to avoid dazzling the workstation near the window.
Diese hoch komplexe Aufgabenstellung an die Optimierung einer Lichtlenkoptik für zwei unterschiedliche Lamellenlagen mit gegensätzlichen Funktionen und unter der Bedingung weitestgehender Monoreflektivität ergeben sich aus der bauphysikalischen Fassadenoptimierung und der Innenraumausleuchtung. This highly complex task for the optimization of a light-deflecting optics for two different slat layers with opposite functions and under the condition of extensive monoreflectivity results from the structural-physical facade optimization and the interior lighting.
An eine Lichtlenkfassade werden folgende Anforderungen gestellt:
- 1. Lichttechnische Anforderungen: Gewährleistung einer Versorgungsfunktion mit Tageslicht.
- 2. Bauklimatische Anforderungen: Minimierung der externen Wärmelast.
- 3. Ausbildung von Funktionszonen innerhalb eines Behanges: – Funktionszone, die primär eine Schutzfunktion vor Überhitzung erfüllt. – Funktionszone, die primär eine Versorgungsfunktion mit Tageslicht erfüllt. – Darüber hinaus wird verlangt, dass der Jalousiebehang eine sehr gute Durchsicht ermöglicht.
- 4. Verwendung nur einer Lamelle mit zwei Funktionen durch Drehung der Lamelle um eine vertikale Achse.
- 5. Innenraumabdunkelung
- 6. Möglichkeit, die Lamelle in Leiterkordeln zu fädeln und zu einem kleinen Lamellenpaket zusammenzufahren.
- 7. Herstellung der Lamelle als rollgeformtes Profil aus einem Bandmaterial.
- 1. Lighting requirements: Ensuring a supply function with daylight.
- 2. Building climate requirements: minimizing the external heat load.
- 3. Formation of functional zones within a curtain: - Function zone, which primarily fulfills a protective function against overheating. - Function zone, which primarily fulfills a supply function with daylight. - In addition, it is required that the blinds allow a very good view.
- 4. Use of only one slat with two functions by rotation of the slat about a vertical axis.
- 5. Interior dimming
- 6. Possibility to thread the lamella into ladder cords and bring it together to form a small lamella package.
- 7. Production of the lamella as a roll-formed profile of a strip material.
Die Lösung dieser vielfältig aspektierten Aufgaben der Optik, der Bauphysik und des Handwerks erfolgt durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.The solution of these multifaceted aspected tasks of optics, building physics and the craft is done by the characterizing part of the main claim.
Die im Hauptanspruch angegebenen Prozentsätze beziehen sich auf eine rein geometrische Ermittlung ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Reflexionswerte verwendeter Oberflächen.The percentages stated in the main claim relate to a purely geometrical determination without consideration of the actual reflection values of used surfaces.
Die Neigung der lichteinlenkenden Faltenseiten b4 im lichteinlenkenden Teilstück
Die konstruktiven Merkmale des Hauptanspruches gewährleisten die gewünschten bauphysikalischen und lichttechnischen Eigenschaften der Lichtlenklamellen. Die Merkmale lassen sich mindestens für Querschnittsteile der Lamellen wie folgt darstellen:
Weitere Merkmale können sein:
Diese Eigenschaften gewährleisten die Schlankheit der Lamellen zur Ausbildung kleiner Lamellenpakete und einer guten Durchsicht und die optimierte Lichtführung.These features ensure the slenderness of the slats for the formation of small disk packs and a good view and the optimized light management.
Die Öffnungsweite W ist im ersten lichteinlenkenden Teilstück mindestens teilweise mindestens dreimal so groß wie W im zweiten Teilstück. Infolge der größeren Öffnungsweiten W14, W15, W16 im lichteinlenkenden Teilstück gegenüber den kleineren Öffnungsweiten W1 bis W13, W35, W36 im lichtauslenkenden Teilstück und zwar in Kombination mit mindestens teilweise größeren lichteinlenkenden Faltenseiten b4 werden die wesentlichen Merkmale der Lamellenkontur bestimmt. In einer Kombination mit einer konkaven Ausformung der lichteinlenkenden Faltenseiten b4 ergibt sich eine präzise Lichtführung. Wesentlich für die Lichteinlenkung von Zenitstrahlung von > 50% bei einer Schattenlinie S von z. B. 30° ist auch der Öffnungswinkel γ im ersten Teilstück. Dieser ist > 90°, vorzugsweise > 130°. Um die monoreflektive Lichteinlenkung zu erzielen, sind nahe der Mittelachse
Die lichttechnischen Anforderungen zu 1. werden durch das lichteinlenkende Teilstück mit einer zur Lamellenkante
Die konkave Ausformung der lichtlenkenden Faltenseiten gewährleistet den erfindungswesentlichen Vorteil der exakten, monoreflektiven und blendfreien Strahlenführung und eine gleichmäßige Beaufschlagung der Innenraumdecke wie in
Die klimatechnischen Anforderungen zu 2. an die Lamellenentwicklung werden in
Durch die annähernd gleichen Breiten b1 im lichtauslenkenden Teilstück wird im Vergleich zum Stand der Technik
Die Anforderung an die Durchsicht D zwischen den Lamellen bzw. eine möglichst geringe Ansichtshöhe der Lamellen h wird durch eine Horizontalpositionierung der Lamellen und eine Mikrofaltung mit kleineren Öffnungsweiten W1 bis W13 im lichtauslenkenden Teilstück
Die licht- und klimatechnischen Funktionen gemäß 1. und 2. werden erfüllt, indem die Lamellen in Zenitlichtfängereinbaulage im Oberlichtbereich eines Behanges und die Lamellen in gewendeter Lamelleneinbaulage nur im unteren Bereich eines Jalousiebehanges eingebaut werden, sodass es mittels nur einer einzigen Lamelle zu einer Balance der Schutz- und Versorgungsfunktion innerhalb eines Behanges kommt. Die Lamellenquerschnitte im oberen und unteren Behangbereich sind parallel zueinander angeordnet.The light and air conditioning functions according to 1 and 2 are met by the slats in Zenitlichtfängereinbaulage in the skylight area of a curtain and the slats are installed in inverted slats installation position only in the lower part of a Venetian blind, so that it uses only a single lamella to balance the Protection and supply function within a curtain comes. The slat cross-sections in the upper and lower curtain area are arranged parallel to each other.
Die Abdunkelungsfunktion des geschlossenen Behanges in
Durch die Mikrofaltung im retroreflektierenden Teilstück lässt sich der in einer Leiterkordel gefädelte Behang in ein kleines Lamellenpaket zusammenlegen, ohne dass sich die Leiterkordelstege beim Zusammenfahren in die Falten einlegen müssen. Es zeigt sich in der Praxis, dass ein in Leiterkordeln gefädelter Behang größere Lamellenpakete bildet, weil sich die Stege nicht formschlüssig in die Fädelung einfügen. Außerdem müssten die Leiterkordelstege wesentlich breiter sein als die Lamellen, was zu einer unpräzisen Positionierung der Lamellen im geöffneten Behang führt. Diese Problematik entfällt durch die miniaturisierte Faltenbildung bei Faltenhöhe < 2 mm. Due to the microstructure in the retroreflective section, the drapery threaded in a ladder cord can be folded into a small slat package without the ladder cord webs having to engage in the folds when moving together. In practice, it turns out that a curtain threaded in ladder cords forms larger laminae packets because the lugs do not fit positively into the threading. In addition, the ladder cords would have to be much wider than the slats, resulting in an inaccurate positioning of the slats in the open curtain. This problem is eliminated by the miniaturized wrinkling at fold height <2 mm.
Weitere Vorteile und Details werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt/zeigen:Further advantages and details will be explained with reference to the drawings. It shows / shows:
Während bei einem Lichteinfall 40° beim Stand der Technik in
Die Lamellenhöhe h beträgt bei einer Lamellenbreite von 60 mm < 2 mm, während beim Stand der Technik in
In der Folge werden in Diagrammen in
Es zeigen die Kurven a' die Lichttransmission zwischen den Lamellen und die Kurven b1/b2 die nach innen umgelenkten Strahlungsanteile für die Zenitlichtfängerlage der Lamellen in
Besonders hervorgehoben durch Schraffur ist der Winkelbereich zwischen 40° und 50° Sonneneinfall. Hier zeigt sich beim Stand der Technik eine extrem geringe Lichttransmission, die im Tagesgang bzw. zwischen den Jahreszeiten eine zeitweise starke Verdunkelung des Innenraumes bewirkt.Highlighted by hatching is the angle range between 40 ° and 50 ° sunshine. Here, in the prior art shows an extremely low light transmission, which causes a temporary strong darkening of the interior in the day or between the seasons.
Ein Vergleich der Kurven c' in
Infolge dieser innovativen Konstruktion der Lamellen ist es auch noch möglich, flache Sonne im Winter am lichteinlenkenden Teilstück in die Raumtiefe umzulenken. Dies wird durch einen Vergleich von
Eine weitere Optimierung kann durch die prozentuale Flächenbelegung des Behangs mit Lamellen in Zenitlichtfängerfunktion bzw. in gewendeter Lamellenlage erreicht werden.Further optimization can be achieved by the percentage of surface area of the curtain with louvres in the zenith light catcher function or in the rotated lamella position.
Im Teilstück
Folgt man diesen Konstruktionsregeln ergibt sich eine Flachlamelle mit einer Faltung, die insbesondere im Funktionsteilstück mit Lichtlenkung nach außen im Wesentlichen in einer Querschnittsebene E1/E2 liegt und eine kleine Seitenansichtshöhe h und eine große Durchsicht D aufweist., Im Wesentlichen heißt, dass auch eine minimale Konkav- oder Konvex-Wölbung, wie in der
In gewendeter Lamellenlage in
In
Auf die Angabe der Beziehung der Größenverhältnisse und Winkelneigungen zwischen lichteinlenkendem und lichtauslenkendem Teilstück in
In
Eine Lamelle aus
In Fassaden können die Lamellenunterseiten z. B. weiß oder farbig sein. Die Lamellenoberseiten sind vorzugsweise spiegelnd oder mindestens metallisch reflektierend. In Dächern kommen die Lamellen auch in inverser Einbaulage zum Einsatz, mit weißer Oberseite und metallisch glänzender Rückseite, wobei die Rückseite dem Sonneneinfall zugewandt sein kann.In facades, the lamella underside z. B. be white or colored. The lamella tops are preferably reflective or at least metallically reflective. In roofs, the slats come too In reverse mounting position, with white top and shiny metallic back, the back may face the sun.
In den Figuren sind die Lamellen alle für eine horizontale Durchsicht D optimiert, ohne die Gültigkeit der Konstruktionsrichtlinien der Innovation hierauf einzuschränken. Um eine verbesserte Durchsicht auf die Straßenebene zu erhalten, können die Lamellengeometrien auch für eine geneigte Lamellenlage, dann jedoch mit reduzierter horizontaler Durchsicht D konstruiert werden. Die Konstruktionsgesetze sind jedoch gleichermaßen anzuwenden.In the figures, the louvers are all optimized for horizontal viewing D without limiting the validity of the design guidelines of the innovation thereto. In order to obtain an improved view on the road level, the lamellae geometries can also be designed for a slat slat position, but then with reduced horizontal transparency D. However, the design laws are equally applicable.
Für die Herstellung der Lamellen wird ein sehr dünnes Band mit Materialdicken < 0,3 mm, vorzugsweise 0,08 mm bis 0,15 mm Dicke verwendet. Es kann Aluminium oder Stahl bzw. Edelstahl mit Streckgrenzen im verarbeiteten Zustand von bis zu ca. 500–2.000 MPa verwendet werden. Derartige Härten verleihen dem Material eine hohe Elastizität und Federwirkung, die es möglich macht, die fertig ausgeformten Lamellen als Bänder wieder auf einen Coil aufzuwickeln, ohne dass beim Abwickeln eine bleibende Verformung zurückbleibt. Das Aufcoilen setzt jedoch eine sehr geringe Faltenhöhe < 2 mm, vorzugsweise < 1,5 mm voraus. Der Jalousiehersteller wickelt das Lamellenband dann von einer Haspel ab und schneidet die Lamellen auf Fixlängen zu. Für dieses Verarbeitungsverfahren eignen sich insbesondere Chrom-/Nickelstähle mit spiegelnden Oberflächen oder elektrolytisch verzinnte oder verchromte Stähle, die zusätzlich mit Schutzschichten, Lackierungen oder PVD beschichtet sind. Vorteilhaft für die Verarbeitung sind im Ausgangszustand vor der Verarbeitung weichere Stähle mit Rp 0,2 400 MPa, die durch die Verarbeitung stärker aushärten, sofern in der Ausformung eine Querschnittsreduzierung der Materialdicken erfolgt.For the production of the slats, a very thin strip with material thicknesses <0.3 mm, preferably 0.08 mm to 0.15 mm thickness is used. It may be aluminum or steel or stainless steel with yield strengths in the processed state of up to about 500-2,000 MPa. Such hardnesses give the material a high elasticity and spring action, which makes it possible to rewind the finished shaped lamellae as ribbons onto a coil, without leaving a permanent deformation during unwinding. However, the Aufcoilen requires a very low pleat height <2 mm, preferably <1.5 mm. The blind manufacturer then unwinds the slat strip from a reel and cuts the slats to fixed lengths. Chromium / nickel steels with reflecting surfaces or electrolytically tinned or chromium-plated steels, which are additionally coated with protective layers, coatings or PVD, are particularly suitable for this processing method. In the initial state before processing, softer steels having Rp 0.2 400 MPa, which harden more strongly as a result of processing, are advantageous for processing, provided that the material thickness is reduced in cross-section in the molding.
Es gelten, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, folgende Beziehungen:
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- CH 694947 A5 [0003] CH 694947 A5 [0003]
- CN 2011/073552 [0004] CN 2011/073552 [0004]
- IB 2013/060877 [0005] IB 2013/060877 [0005]
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- 2016-02-02 DE DE102016201587.7A patent/DE102016201587A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |