DE19636817C1 - Sonnenschutzanlage mit Sonnenschutzlamellen, die eine gezahnte Oberseite aufweisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonnenschutzanlage gemäß dem Anspruch 1.

Aus der DE 42 39 003 A1 sind Sonnenschutzlamellen bekannt, die eine gezahnte Unterseite und eine stufenförmige Oberseite aufweisen. Die stufenförmige Oberseite ist so abgetreppt, daß auf der Ein­ strahlungsseite der Lamelle Sonnenlicht grundsätzlich auf die Tritt- und die Setzstufe fällt, d. h., das gesamte erste Teilstück der Lamellenoberfläche ist der Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Lamelle als Ganzes gewölbt wird, oder die Sonneneinstrahlung in hohem bzw. flachem Einfallswinkel auf die Lamelle eindringt.

In der DE 44 42 870 A 1 sind Sonnenschutzlamellen dargestellt, die aus zwei Teilstücken bestehen. Einem ersten, stufenförmigen Teilstück und einem zweiten Teilstück. Das stufenförmige Teilstück ist wiederum so ausgebildet, daß Licht primär mit zwei Reflektionen auf der Oberseite einer Lamelle in den Außenraum zurückreflektiert wird, indem das Licht von der Trittstufe auf die Setzstufe bzw. von der Setzstufe auf die Trittstufe gespiegelt wird. Tritt- und Setzstufe sind der direkten Sonneneinstrah­ lung ausgesetzt.

Der Nachteil dieser Konstruktion ist eine unerwünschte Aufheizung an der Lamelle und damit des In­ nenraums. Bei jedem Reflektionsvorgang findet nämlich eine gewisse Absorption statt. Gerade bei innenliegenden Lamellenjalousien muß diese Mehrfachreflektion verhindert werden, da dies zu einer unnötigen Aufheizung und Wärmebelastung des Innenraumes führt.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Sonnenschutzanlage mit reflektierenden Lamel­ len zu entwickeln, die ein sägezahnähnliches Lamellenprofil aufweisen, das Sonneneinstrahlung teil­ weise mit nur einer einzigen Reflektion wieder in den Außenraum zurückreflektieren kann, wobei auch eine Raumtiefenausleuchtung erfolgen kann. Eine weitere Aufgabe ist es, eine reflektierende Lamelle zu schaffen, die weder zu Blendwirkungen im Innen- noch im Aussenraum führt.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Anspruch 1.

Der Vorteil der Erfindung liegt in der Ausbildung der zahnartigen Oberfläche zur Sonne hin. Die Zähne weisen eine sonnenbestrahlte Seite und eine beschattete Seite auf. Das Sonnenlicht fällt primär auf die sonnenbestrahlte Seite und wird von dieser mit nur einer einzigen Reflektion in den Außenraum zurückgestrahlt, ohne daß die beschattete Seite beaufschlagt wird. Es ist weitgehend vermeidbar, daß die Lichtstrahlung auf der Oberseite einer Lamelle einer Doppelreflektion unterliegt. Besonders die steil einfallende Sommersonne ist mit einer einzigen Reflektion in den Himmel zurückreflektierbar. Flacher einfallende Sonne unterliegt möglicherweise auch einer zweiten Reflektion, jedoch auf der Unterseite der oberen Lamelle. Durch eine entsprechend steile Winkelanstellung der bestrahlten Sei­ ten der Zähne aus kann der Vorgang der Ausblendung, bzw. das optische Verhalten der Lamelle, ge­ nau definiert werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Blendfreiheit der Sonnenschutzlamelle. Die dem Sonnen­ licht zugewandte Zahnseite übernimmt erfindungsgemäß eine Ausblend-, die dem Innenraum zuge­ wandte Zahnseite eine Abblendfunktion. Vom Innenraum her ist nämlich nicht die bestrahlte, sondern die beschattete Seite der Zähne sichtbar. Diese wirkt dunkel und ist blendfrei, da sie nicht von Son­ nenlicht beaufschlagt wird. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es möglich, die Lamelle mit einer spiegeln­ den Oberfläche zu versehen, ohne daß es zu Blendwirkungen im Innenraum kommt.

Das durch die Sonne beaufschlagte Teilstück ist länger und das im Schatten liegende Teilstück der Zähne kürzer. Der Winkel α₁ des ersten Teilstücks wird kleiner als der Winkel α₂ des zweiten Teil­ stücks ausgebildet.

Der Vorteil dieser Konstruktion liegt insbesondere darin, daß das Lamellenblatt in einer horizontalen Position angeordnet werden kann, so daß eine gute Durchsichtigkeit und diffuser Lichteintritt zwischen den in geöffneter Position angeordneten Lamellen gewährleistet ist, während dennoch die direkte Son­ ne ausgeblendet wird. Wollte man den gleichen optischen Effekt der Lichtausblendung mit einer han­ delsüblichen Jalousie erzielen, so wären die Lamellen mindestens in einem Winkel α₁ anzustellen, wodurch die Jalousie undurchsichtig würde und einen diffusen Lichteintritt in den Innenraum verhin­ dert. Diese übliche Lamellenposition zeigt die strichpunktierte Linie 32 in Fig. 1. Die erfindungsgemäße Lamelle eignet sich für fest installierte Sonnenschutzanlagen. Bei einer drehbaren Aufhängung der Sonnenschutzlamellen, z. B. in Form einer Jalousie, kann das Lamellenblatt im Sommer bei hoch ein­ fallender Sonne sogar nach innen geneigt werden, so daß eine Ausblendung des direkten Strahlungs­ einfalles und eine Beschattung des Innenraumes stattfindet, jedoch eine besonders hohe Durchlässig­ keit für diffuse Sonnenstrahlung und sogar eine noch verbesserte Durchsichtigkeit des Lamellenstores vorhanden ist. Dies ist wünschenswert, um den Innenraum trotz Beschattung nicht zu verdunkeln.

Weitere Vorteile werden anhand der Figurenzeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt einen perspektivischen Schnitt durch drei Sonnenschutzlamellen in horizontaler Anord­ nung in einer vertikalen Fassadenebene.

Fig. 2 zeigt die gezahnten Sonnenschutzlamellen in horizontaler Anordnung in einer Dachebene.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch eine Zahnung, wobei die Oberseite und die Unterseite gleichartig ausgebildet sind.

Fig. 4 zeigt einen weiteren Querschnitt durch eine Zahnung.

In den Fig. 1 bis 4 ist jeweils die Wölbung der Lamellen parallel zu ihrer Längsachse nicht darge­ stellt.

Fig. 1 zeigt die Lamellen 10, 11, 12 mit jeweils 4 Zähnen 13, 14, 15 und 16. Die Zähne weisen eine dem Strahlungseinfall zugewandte Seite 17, 18, 19, 20 und eine auf der Schattenseite liegende Zahnseite 21, 22, 23, 24 auf. Die dem Sonnenlicht zugewandte Zahnseite 17 bis 20 wird in einem Win­ kel α₁ und die auf der Schattenseite liegende Zahnseite 21 bis 24 in einem Winkel α₂ angeordnet. Zur Bestimmung der Winkel α₁ und α₂ wird davon ausgegangen, daß die Lamelle in einer horizonta­ len Position liegt. Für diese besondere Lamellenlage soll α₁ ≦ α₂ sein. Folgt man diesem Gesetz, so ist sichergestellt, daß Sonnenstrahlung im wesentlichen mit einer einzigen Reflektion in den Himmel zurückreflektierbar ist. Vorteilhaft ist eine Ausbildung der Lamellenwinkel α₁ von ca. 30° und α₂ von ca. 60°, jeweils bezogen auf eine horizontale Lage der Lamelle. Verfolgt man nun die Strahlengänge, so zeigt sich, daß hoch einfallende Sommersonne, repräsentiert durch den Strahlengang 25, mit einer einzigen Reflektion in den Außenraum zurückreflektiert wird. Ist der Einfallswinkel größer als der Nei­ gungswinkel α₂ des im Schatten liegenden Teilstücks, so zeigt sich für wenige Strahlungsanteile an dem Strahlengang 26, daß es zu einer zweiten Reflektion auf das angewinkelte Teilstück kommt und das Licht auf die Unterseite der oberen Lamelle umgelenkt wird. Erst von der Unterseite der oberen Lamelle wird das Licht nach außen abgestrahlt. Da es sich hierbei jedoch nur um einen ganz geringen Anteil der gesamten, auf die Lamelle eindringenden Strahlung handelt, werden die grundsätzlich erläu­ terten Vorteile durch die Mehrfachreflektion an einem kleinen Teilstück nicht beeinträchtigt. Dieser Vorgang wäre im übrigen dadurch zu verhindern, daß die Sonnenschutzlamellen 10, 11 und 12 jeweils um ihre horizontale Achse 27, 28, 29 nach innen geschwenkt werden, bis eine Beaufschlagung der im Schatten liegenden Sägezahnseite 21 bis 24 nicht mehr stattfindet oder α₂ wird gleich dem höchsten zu erwartenden Sonneneinfall gewählt.

An der Lamelle 12 ist das optische Verhalten bei niedrigen Einfallswinkeln gezeigt. Ein Sonnenstrahl 30 wird von der besonnten Seite der Zähne 17 bis 20 je nach Anstellwinkel α₁ entweder an die Decke des Innenraumes oder auf die Unterseite der oberen Lamelle gespiegelt. Sollte dieser Vorgang uner­ wünscht sein, so können die Lamellen um ihre horizontalen Achsen 27 bis 29 nach außen geschwenkt werden, so daß sich ein steilerer Auftreffwinkel β auf den dem Sonnenlicht zugewandten Seiten ergibt. Durch einen steileren Auftreffwinkel kann erreicht werden, daß das Licht ebenfalls mit einer einzigen Reflektion in den Außenraum zurückreflektiert wird.

Insbesondere die dem Lichteinfall ausgesetzten Zahnseiten 17 bis 20 können eine Wölbung aufwei­ sen, um eine bessere Streuung und damit Blendfreiheit bei Rückreflektion in den Außenraum zu erzie­ len. Vorteilhaft ist die gestrichelt gezeichnete, konkave Ausformung. Durch die Wölbung wird verhin­ dert, daß das Sonnenlicht als paralleles Licht z. B. auf einer gegenüberliegenden Fassade eine extre­ me Blendung auslöst. Durch die Wölbung wird der Blendeffekt durch Streuung stark gemildert.

Nicht dargestellt ist die Wölbung der Sonnenschutzlamellen, indem diese parallel zur Längsachse kon­ kav bzw. konvex gewölbt sind. Die Oberseite ist konvex ausgeformt, so daß für das erste Lamellen­ teilstück ein steilerer Anstellwinkel der der Sonne zugewandten Teilstücke 17, 18 und für das zweite Teilstück ein flacherer Anstellwinkel der der Sonne zugewandten Teilstücke 19, 20 erzielt wird. Durch Wölbung der Lamellen bilden die Teilstücke 17 bis 20 Segmente eines Kurvenverlaufes der Wölbung. Durch die konvexe Auswölbung ergeben sich größere Auftreffwinkel β der Sonne auf die ersten Teil­ stücke 17, 18 im Einstrahlungsbereich und flachere Auftreffwinkel β innerhalb des zweiten Lamellen­ teilstücks an den Teilstücken 19, 20. Die vorteilhafte Wirkung besteht darin, daß die Sonnenstrahlung im Bereich des ersten Lamellenteilstücks durch die größeren Auftreffwinkel β in den Außenraum zu­ rückreflektiert und die Lichtstrahlung, die auf das zweite Teilstück fällt, infolge der kleineren Auftreff­ winkel β zur verbesserten Raumtiefenausleuchtung in die Raumtiefe und an die Innenraumdecke umgelenkt wird.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Sonnenschutzlamellen in einer geneigten Dachebene. Die Vorteile ent­ sprechen den Erläuterungen der Fig. 1. Durch die sägezahnähnliche Ausbildung wird eine optische Verengung für den Lichteintritt in den Innenraum erreicht, ohne einen Konzentrationsquerschnitt zwi­ schen den Lamellen ausbilden zu müssen. Es bleibt daher die gute Durchsichtigkeit zwischen den schmalen Lamellen und eine weite Öffnung zwischen den Lamellen für das diffuse Licht. Trotz der großen Öffnung wird der Lichteintritt für die direkte, blendende und überhitzende Sonneneinstrahlung in den Innenraum reduziert.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Lamellenprofilierung, wobei die Unterseite parallel zur Oberseite ausgebildet ist. Eine solche Struktur ergibt sich zum Beispiel bei einer Lamelle, die im Rollformverfah­ ren hergestellt ist.

Fig. 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Unterseite. Die Unterseite weist im Unterschied zu Fig. 3 eine entgegengesetzte Anordnung der Zähne auf. Bei Anordnung mehrerer Sonnenschutzla­ mellen übereinander ergibt sich wiederum eine optische Verengung für den Lichteintritt von außen, ohne daß die Lamellen in einer verengten Anordnung aufgehängt werden oder einen Konzentrations­ querschnitt bilden müssen. Lichtstrahlung 54, die von der Oberseite einer Lamelle auf die Unterseite der oberen Lamelle reflektiert wird, kann zurück in Einstrahlungsrichtung gelenkt werden, ohne daß es zu einem Lichteintritt in den Innenraum kommt. Weiterer Vorteil ist die Blendfreiheit im Innenraum. Wird die Lamelle aus dem Innenraum betrachtet, so ergibt sich trotz spiegelnder Oberfläche eine dunkle, blendfreie Unteransicht der Lamelle, da die zahnförmigen Teilstücke 50 bis 53 im Schatten des Tageslichtes liegen.

Die Lamellen können im Aluminium-Strangpressverfahren, im Rollformverfahren oder auch im Walz­ verfahren hergestellt werden. Die Lamellen können jede beliebige Abmessung annehmen. Beispiels­ weise sind Sonnenschutzlamellen, die vor der Fassade angeordnet werden, breiter, während Lamel­ len, die in den Zwischenraum eines Isolierglases gelegt werden, eine Lamellenbreite von 10 bis 25 mm kaum überschreiten. Besonders vorteilhaft ist es, die sägezahnähnliche Ausbildung der Oberflächen extrem klein auszubilden, so daß sich Kantenlängen für die Sägezahnseiten 17 bis 20 in Fig. 1 von b < 1 mm ergeben. Die Stärke d einer solchen Lamelle würde im Schnitt nur 0,6 bis 0,7 mm, also < 1 mm betragen.

Eine so dünne Lamelle kann bei Einsatz im Außenbereich zwischen zwei Scheiben eingebettet wer­ den. Es ist auch möglich, die Lamellen in einen durchsichtigen Kunststoff einzugießen. Diese Lamelle wird vorzugsweise mit dem Kalander bearbeitet, indem ein Aluminium-Feinblech mit Hilfe einer Kalan­ derwalze sägezahnähnlich geprägt wird.

Die mit dem Kalander bearbeiteten Feinbleche können auf eine Trägerlamelle, z. B. durch Klebung, aufgebracht werden, wodurch sich die Stärke d wesentlich vergrößern kann. Eine Lamelle gemäß Fig. 4 kann durch Verklebung der Rückseiten von 2 gegeneinander verdrehten Blechen hergestellt werden. Mindestens die Oberseite der erfindungsgemäßen Sonnenschutzlamellen soll vorzugsweise spiegelnd sein, aber auch jede andere reflektierende Oberfläche ist einsetzbar. Die Unterseiten der Lamellen können spiegelnd oder auch farbig sein.

Die erfindungsgemäßen Sonnenschutzlamellen können auch als Rasterelement ausgebildet werden, indem diese vorzugsweise wie in Fig. 2 dargestellt orthogonal von weiteren Lamellen 39 durchdrungen werden. Auch die orthogonal verlaufenden Lamellen können ein- oder beidseitig mit einem Sägezahn­ profil versehen sein. Ein solches Rasterelement läßt sich vorzugsweise im Isolierglas einbauen und in der Dachfläche so anordnen, daß die sich ergebenden Lichtschächte entweder nach Süden zur Sola­ renergiegewinnung oder nach Norden zur Ausblendung der direkten Sonne öffnen und nur durchlässig für die diffuse Zenith- und Nordlichtstrahlung sind. Das Rasterelement läßt sich auch in der vertikalen Fassade einsetzen. Die horizontal verlaufenden Lamellen können jede beliebige Neigung zur Raster­ ebene annehmen. Die orthogonal durchdringenden Lamellen sind grundsätzlich senkrecht zur Raster­ ebene angeordnet.

Claims (6)

1. Sonnenschutzanlage mit reflektierenden Sonnenschutzlamellen (10, 11, 12) die eine gezahnte Ober­ seite aufweisen, wobei

• a) die Zähne (13, 14, 15, 16) aus mindestens zwei Teilstücken (17, 18, 19, 20 und 21, 22, 23, 24) gebildet werden,
• b) ein erstes Teilstück (17, 18, 19, 20) der Zähne der Lichteinstrahlung ausgesetzt ist,
• c) ein zweites Teilstück (21, 22, 23, 24) der Zähne auf der Schattenseite des ersten Teilstücks angeordnet ist,
• d) Lichtstrahlung (25) mindestens innerhalb eines ersten Lamellenteilstücks, das zur Sonnenein­ fallsseite gelegen ist, mit einer einzigen Reflektion in den Außenraum züruckreffektierbar ist,
• e) das der Lichteinstrahlung ausgesetzte Teilstück (17 bis 20) der Zähne (13 bis 16) breiter und das auf der Schattenseite angeordnete Teilstück der Zähne (21 bis 24) schmaler ist,
• f) das erste Teilstück (17 bis 20) der Zähne (13 bis 16) bezogen auf die Horizontale H bei im wesentlichen horizontaler Lage der Sonnenschutzlamellen (10, 11, 12) einen Winkel α₁ im Verhältnis zum Winkel α₂ des zweiten Teilstücks (21 bis 24) von α₁ ≦ α₂ bildet und
• g) die Lamellen (10, 11, 12) parallel zu ihrer Längsachse (27, 28, 29) gewölbt sind und die Ober­ seite einer Lamelle eine konvexe und die Unterseite eine konkave Wölbung aufweist, so daß sich an den ersten Teilstücken (17 bis 20) der Zähne für das erste Lamellenteilstück größere Auftreffwinkel (β) der Sonnenstrahlen und für ein zweites Lamellenteilstück flachere Auftreff­ winkel der Sonnenstrahlen ergeben.

2. Sonnenschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen auf ihrer Unterseite Zähne aufweisen, wobei das lange Teilstück (50 bis 53) der Zähne dem Tageslichteinfall und die kurze Seite der Zähne (54 bis 56) dem Innenraum zugewandt ist.

3. Sonnenschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Lichteinstrahlung aus­ gesetzte erste Teilstück (17 bis 20) der Zähne eine Breite b von < 1 mm aufweist und die Stärke d der Sonnenschutzlamelle < 1 mm beträgt.

4. Sonnenschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenschutzlamellen von weiteren Lamellen orthogonal durchdrungen werden und ein Rasterelement bilden.

5. Sonnenschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenschutzlamellen min­ destens auf der Oberseite durch eine Scheibe abgedeckt sind.

6. Sonnenschutzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenschutzlamellen auf eine Trägerlamelle aufgebracht sind.