DE19723485A1 - Vorrichtung zum Be- und Entlüften von Räumen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften von Räumen, welche einen Luftkanal mit mindestens einer Lufteintritts- und mindestens einer Luftaustritts­ öffnung umfaßt, der einen Frischluftbereich, vorzugsweise die freie Atmosphäre, durch eine Wand hindurch mit dem Rauminneren verbindet, und durch den eintretender Schall gedämpft wird.

Die hohe Dichtigkeit von Fenstern und Gebäudehülle ins­ besondere bei modernen Niedrigenergiehäusern führt dazu, daß der hygienisch notwendige Luftwechsel nicht mehr automatisch aufgrund natürlicher Lüftung gewährleistet ist. Aus diesem Grunde sind die Räume in diesen Häusern über Öffnungen und Luftkanäle in den die Räume begrenzenden Wänden mit der Außenumgebung, also der freien Atmosphäre, und/oder mit einem separaten Abluftweg verbunden. Über einen Teil dieser Öffnungen und Luftkanäle wird die Luft entweder durch den natürlichen Winddruck oder durch ein Gebläse aus dem Rauminneren abgeführt, und durch die anderen Öffnungen und Luftkanäle gelangt frische Luft aus der Außenumgebung in diese Räume.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der DE 40 41 140 A1 bekannt. Bei dieser wird die Frischluft durch einen Luftkanal durch die Wand hindurch in das Rauminnere geleitet, wobei der Luftkanal senkrecht zur Wand angeordnet ist.

Nachteilig dabei ist, daß die Schalldämmung, um den Luftkanal der Wanddicke entsprechend möglichst kurz zu halten, durch ein aufwendiges Labyrinthsystem bewirkt werden muß. Da das Labyrinthsystem wegen des dann stark ansteigenden Strömungswiderstandes, welcher einen aus­ reichenden Luftdurchsatz behindert, nicht beliebig eng und umfangreich ausgebildet werden kann, muß, insbesondere bei hohen Anforderungen an die Schalldämmung, die Länge des Luftkanals wieder erhöht werden. Durch diese Maßnahme stehen dann aber die Enden des Luftkanals deutlich über die Außenflächen der Wand über, was den ästhetischen Gesamteindruck eines Raumes bzw. eines Gebäudes stört und somit die Akzeptanz einer derartigen Vorrichtung bei Bauherren, Architekten und Bewohnern vermindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften von Räumen der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einerseits eine ausreichende Be- und Entlüftung der Räume sicherstellt, andererseits jedoch eintretenden Schall wirkungsvoll dämpft und leicht und in ästhetischer Weise in Wände integrierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei welcher

• a) der Luftkanal insgesamt parallel zu der Wand verläuft;
• b) die Achsen der Lufteintrittsöffnung und der Luftaus­ trittsöffnung ungefähr senkrecht zur Längsachse des Luftkanals verlaufen; und
• c) die Dimension in Querrichtung des Luftkanals im Vergleich zu seiner Dimension in Längsrichtung klein ist.

Durch die wandparallele Ausrichtung und die hierdurch mögliche relativ große Länge des Luftkanals sowie durch das Quer-/Längsdimensionsverhältnis kann auf ein aufwen­ diges Labyrinthsystem zur Schalldämmung verzichtet werden. Indem die Lufteintritts- und die Luftaustrittsöffnung senkrecht zur Längsrichtung des Luftkanals verlaufen, kann die Länge des Luftkanals unabhängig von der Wanddicke so gewählt werden, daß eine ausreichende Schalldämmung erzielt wird, und es wird vermieden, daß die Enden des Luftkanals in unerwünschter Weise erheblich über die Wandflächen über­ stehen. Zudem kann der Luftkanal auch bei beengten Platz­ verhältnissen, zum Beispiel im Bereich von Fenstern oder Türen, leicht eingebaut werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß die mit der Vorrichtung erzielbare Schallschutzklasse durch eine entsprechende Längenab­ messung des Luftkanals bestimmt werden kann, ohne daß der Strömungswiderstand im Luftkanal wesentlich zunimmt. Ein entsprechender Luftkanal kann z. B. einfach durch Abschneiden eines entsprechenden Längenstückes von einem Rohrmaterial hergestellt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen wiedergegeben.

Gemäß Anspruch 2 sind die inneren Wandflächen des Luft­ kanals zumindest bereichsweise mit einem schallschlucken­ den Material verkleidet. Hierdurch wird die schalldämmen­ de Wirkung des Luftkanals nochmals deutlich erhöht.

Gemäß Anspruch 3 kann der Luftkanal, vor allem zur Raum­ innenseite hin, wärmegedämmt sein. Hierdurch wird einer­ seits verhindert, daß zum Beispiel das Mauerwerk bei niederen Außentemperaturen örtlich stark auskühlt und hierdurch eine unerwünschte Kältebrücke in der Wand ge­ schaffen wird. Ist der Luftkanal als Belüftungskanal gedacht und sind die Windverhältnisse an den Außenwänden so, daß sich die Luftführung umkehrt und warme feuchte Innenraumluft durch den Luftkanal nach außen strömt, oder ist der Luftkanal als Entlüftungskanal gedacht, dann würde, ohne Wärmedämmung, die Feuchtigkeit an den kalten Wänden des Luftkanals und an der ausgekühlten Mauer in der Umgebung des Luftkanals kondensieren, was Feuchte­ schäden und Schimmelpilzbildung zur Folge hätte. Auch dies wird durch die Wärmedämmung gemäß Anspruch 3 verhin­ dert.

Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Wärmedämmung in die schallschluckende Verkleidung integriert ist. Es gibt nämlich Materialien, welche einen geringen Wärmedurchgangskoeffizienten bei gleichzeitig hohen schallschluckenden Eigenschaften aufweisen. Ein derartiger Luftkanal kann besonders platz­ sparend und preisgünstig gebaut werden.

Gemäß Anspruch 5 schließen die Lufteintrittsöffnung und/oder die Luftaustrittsöffnung vollkommen bündig mit der Wand ab. Hierdurch wird der ästhetische Gesamteindruck der Fassade bzw. der Wand nur geringstmöglich gestört.

Wenn in dem Luftkanal eine von außen verschließbare Revisionsöffnung vorhanden ist, wie dies im Anspruch 6 beansprucht ist, kann der Luftkanal auf einfache Weise gereinigt, gewartet oder gegebenenfalls sogar ausgetauscht werden.

Vorteilhaft ist, wenn gemäß Anspruch 7 in dem Luftkanal eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Menge der strömenden Luft begrenzt. Hierdurch wird vermieden, daß bei großer Windlast auf der Außenseite der Wand in den Innenräumen ein zu starker Luftzug entsteht, welcher von den Bewohnern als unangenehm empfunden wird oder gar gesundheitsschädlich ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer derartigen Einrichtung ist in Anspruch 8 beansprucht, welche vor allem bei der erfindungsgemäß relativ kleinen Querdimension des Luftkanals sehr gut funktioniert. Danach umfaßt die Begrenzungseinrichtung für die Luftmenge eine im Strömungs­ weg angeordnete Kunststoffmembran mit Eigenelastizität, welche bei geringer Strömungsgeschwindigkeit der durch­ strömenden Luft im wesentlichen parallel zur Strömungs­ richtung ausgerichtet ist und sich ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit der durchströmenden Luft all­ mählich in etwa quer zur Strömungsrichtung stellt und hierdurch den Luftkanal progressiv verschließt. Diese Begrenzungseinrichtung ist besonders preiswert zu bauen.

Um ein ungewolltes Rückströmen der Luft entgegen der normalen Strömungsrichtung im Luftkanal zu vermeiden, kann nach Anspruch 9 in dem Luftkanal ein Rückschlagventil angeordnet sein.

Dieses kann nach Anspruch 10 so ausgebildet sein, daß es eine im Strömungsweg angeordnete Kunststoffmembran ohne Eigenelastizität umfaßt, welche bei einer Strömung der Luft in der normalen Strömungsrichtung im wesentlich­ en parallel und in Gegenrichtung zur normalen Strömungs­ richtung ausgerichtet ist und sich bei einer Strömung entgegen der normalen Strömungsrichtung der Luft quer zur Strömungsrichtung stellt und hierdurch den Luft­ kanal vollständig verschließt. Dieses Rückschlagventil ist besonders einfach zu bauen und arbeitet zuverlässig, wartungsfrei und sehr geräuscharm.

Um staatlichen Anforderungen an die Feuersicherheit und an die Dichtigkeit von Wohnräumen bei Giftgasalarmen genügen zu können, ist nach Anspruch 11 im Bereich der Lufteintritts- oder Luftaustrittsöffnungen eine vom Innenraum aus bedienbare, den Luftkanal zum Innenraum hin abdichtende bzw. öffnende Verschlußeinrichtung angeordnet.

Gemäß Anspruch 12 ist der Luftkanal aus Kunststoff, Holz oder verzinktem Stahlblech hergestellt. Diese Materia­ lien sind kostengünstig, unempfindlich gegen Kondens­ wasser und besitzen geringe Wärmeleitungseigenschaften, was für die Verminderung von Wärmebrücken wichtig ist.

Eine weitere wichtige Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 13 angegeben. Bei dieser ist der Luftkanal direkt in die Elemente eines Fensterrahmens eingearbei­ tet. Eine derartige Be- und Entlüftungsvorrichtung ist besonders unauffällig und kann sehr einfach eingebaut werden.

Gemäß Anspruch 14 kann die Oberfläche des schallschlucken­ den Materials mit einer dünnen Folie versehen werden. Hierdurch werden die Poren an der Oberfläche des Materials abgedeckt, was die schallschluckenden Eigenschaften zwar geringfügig vermindert, gleichzeitig wird hierdurch jedoch der Strömungswiderstand erheblich verringert und die Verschmutzung der Oberfläche und somit eine fortschreitende Veränderung der schallschluckenden Eigenschaften weitgehend verhindert.

Schließlich kann der Luftkanal gemäß Anspruch 15 auch in ein Fensterpaneel eingebettet sein. Diese Ausführungsform ist vor allem bei modernen Neubauten von Vorteil, bei denen die Fenster in vorgefertigte Fensterpaneele einge­ setzt sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fensterbereichs mit einem Fensterpaneel, in das eine Belüftungsvor­ richtung integriert ist;

Fig. 2 einen vergrößerten vertikalen Schnitt des oberen Abschnitts des Fensterpaneels von Fig. 1 entlang der Linie II-II; und

Fig. 3 einen vergrößerten horizontalen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Fensterbereich insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Der Fensterbereich umfaßt ein Fensterpaneel 11, in dessen unteren Bereich zwei Fenster 12 und 14 eingesetzt sind. Das Fensterpaneel 11 ist im wesentlichen durch eine innere Abdeckplatte 34, eine äußere Abdeckplatte 32 und eine dazwischenliegende Wärme- und Schallisolierung 36 gebildet.

Oberhalb der beiden Fenster 12, 14 ist in Fig. 1 ein in dem Fensterpanel 11 untergebrachter Rolladen 16 schematisch angedeutet, welcher durch einen Gurt 18 bedient werden kann. Im oberen Abschnitt des Fensterpaneeles 11, oberhalb des Rolladens 16, ist in eine Aussparung in dem Material 36 zur Wärme- und Schallisolierung in das Fensterpaneel 11 eine Belüftungseinrichtung 13 mit einem als Belüftungs­ kanal 20 vorgesehenen Luftkanal integriert, welcher insgesamt horizontal und parallel zum Fensterpaneel 11 verläuft. Der Belüftungskanal 20 ist mit dem Rauminneren über zwei jeweils an den Enden des Luftkanals angeordnete Luftaustrittsöffnungen 22, 24 und mit der freien Atmosphäre über eine in der Luftkanalmitte liegende Lufteintritts­ öffnung 26 verbunden.

Der Lufteintrittsöffnung 26 gegenüberliegend ist in dem Belüftungskanal 20 und in der rauminneren Abdeckplatte 34 eine Revisionsöffnung 28 vorhanden, welche durch eine Abdeckung 30 abgedeckt ist. Durch diese Revisions­ öffnung 28 können notwendige Wartungsarbeiten leicht durch­ geführt werden.

Der Aufbau und die Funktionsweise der Belüftungsvorrichtung 13 wird nun im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 im Detail erläutert.

In Fig. 2 ist der obere Abschnitt des Fensterpaneels 11 im Schnitt und vergrößert dargestellt. Man erkennt einerseits das Fenster 12 und andererseits den Rolladen 16. Die Ausgestaltung dieser Elemente ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung, so daß auf sie nicht weiter eingegangen zu werden braucht.

Der Belüftungskanal 20 hat einen rechteckigen Querschnitt und besteht wegen dessen geringer Wärmeleitfähigkeit vorzugsweise aus Kunststoff. Er kann entweder aus einzelnen Teilen zusammengesetzt sein oder als einstückiges Spritz­ teil hergestellt werden. Der Belüftungskanal 20 kann jedoch auch aus Holz oder aus verzinktem Stahlblech sein. Die Länge des Belüftungskanals 20 ist so gewählt, daß er einer bestimmten, gewünschten Schallschutzklasse genügt.

Die beiden rechteckigen Luftaustrittsöffnungen 22 und 24 befinden sich jeweils in einer 90°-Abwinkelung an den Enden des Belüftungskanals 20 (vgl. Fig. 3) und sind durch Lüftungsgitter 38 abgedeckt. Je nach den ästhetischen Anforderungen können die Luftaustrittsöffnungen 22, 24 auch kreisrunden Querschnitt aufweisen. Die Luftaustritts­ öffnungen 22, 24 und die Lufteintrittsöffnung 26 schließen weitgehend bündig mit den Außenseiten der Abdeckplatten 32 und 34 ab. In einem nicht dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind an den Luftaustrittsöffnungen 22, 24 Verschluß­ einrichtungen angebracht, welche vom Rauminneren aus bedient werden können und den Luftkanal 20 zum Rauminneren hin im Bedarfsfalle, z. B. bei Feuer mit Rauchentwicklung oder bei Giftgasalarm, dicht abschließen.

Die Innenfläche des Belüftungskanals 20 ist, mit Ausnahme der den Luftaustrittsöffnungen 22, 24 und der Luftein­ trittsöffnung 26 benachbarten Bereiche, mit einem Material 40 verkleidet, welches einerseits zur Dämpfung von in den Belüftungskanal 20 eintretendem Schall und andererseits zur Wärmedämmung insbesondere zum Rauminneren hin dient. Hierdurch wird vermieden, daß sich im Bereich des Belüf­ tungskanals 20 zum Rauminneren hin eine Kältebrücke bildet, welche den Heizbedarf unnötig erhöhen würde. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche dieses Materials 40 zur Luftkanalinnenseite hin mit einer dünnen Folie bedeckt, wodurch der Strömungswiderstand und die Verschmutzung der Oberfläche des Materials 40 reduziert werden.

In dem Belüftungskanal 20 ist jeweils zwischen der Luft­ eintrittsöffnung 26 und den beiden Luftaustrittsöffnungen 22 und 24 eine Drosselklappe 42 und ein als Rückschlag­ klappe 44 ausgebildetes Rückschlagventil eingebaut. Die Drosselklappe 42 ist durch einen vertikalen Stab 46 und zwei entgegen der einströmenden Luft ausgerichtete elasti­ sche Kunststoffmembranen 48 gebildet. Die Rückschlagklappe 44 ist jeweils durch zwei in Einströmrichtung angeordnete Kunststoffmembranen 50 ohne Eigenelastizität gebildet, die an demselben Stab 46 befestigt sind.

Die Belüftungsvorrichtung 13 funktioniert folgendermaßen:
Bei einem Überdruck im Bereich der Lufteintrittsöffnung 26, z. B. aufgrund einer starken Windlast, oder bei einem Unterdruck an den Luftaustrittsöffnungen 22, z. B. durch ein aktives Absaugen der Raumluft durch ein Gebläse (nicht dargestellt), strömt Luft entsprechend der Pfeile 52 über die Lufteintrittsöffnung 26 in den Belüftungs­ kanal 20 ein und strömt aus den Luftaustrittsöffnungen 22 zum Rauminneren hin ab. Wenn Schall durch die Luft­ eintrittsöffnung 26 in den Belüftungskanal 20 gelangt, wird dieser, wie dies durch die Pfeile 54 angedeutet ist, an der Oberfläche des schallschluckenden Materials 40 vielfach reflektiert und über die Länge des Belüftungs­ kanals 20 deutlich gedämpft.

Ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit im Belüf­ tungskanal 20 werden die beiden entgegen der Strömungs­ richtung der einströmenden Luft angeordneten elastischen Membranen 48 der Drosselklappe 42 auseinandergedrückt, wodurch der Strömungsquerschnitt im Belüftungskanal 20 verringert und somit die durchströmende Luftmenge ge­ drosselt wird. Wenn die Windverhältnisse so sind, daß sich eine Luftströmung von den Luftaustrittsöffnungen 22 und 24 zur Lufteintrittsöffnung 26 ergibt, also warme Raumluft nach außen gesaugt wird, wird dies durch die Rückschlagklappe 44 verhindert. Diese besteht aus zwei Kunststoffmembranen 50 ohne Eigenelastizität, welche entgegen der Strömungsrichtung der aus strömenden Luft angeordnet sind und sich ab einer bestimmten, sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit vom Rauminneren nach außen im Belüftungskanal 20 verspreizen und diesen somit ver­ schließen.

Die Belüftungsvorrichtung 13 kann im übrigen ohne wesent­ liche konstruktive Änderungen (Vertauschung der Drossel­ klappen 42 mit den Rückschlagklappen 44) auch als Ent­ lüftungsvorrichtung arbeiten.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Be- und Entlüften von Räumen, welche einen Luftkanal mit mindestens einer Lufteintritts- und mindestens einer Luftaustrittsöffnung umfaßt, der einen Frischluftbereich, vorzugsweise die freie Atmosphäre, durch eine Wand hindurch mit dem Rauminneren verbindet, und durch den eintretender Schall gedämpft wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Luftkanal (20) insgesamt parallel zu der Wand (10) verläuft;
• b) die Achsen der Lufteintrittsöffnung (26) und der Luftaustrittsöffnung (22, 24) ungefähr senkrecht zur Längsachse des Luftkanals (20) verlaufen;
• c) die Dimension in Querrichtung des Luftkanals (20) im Vergleich zu seiner Dimension in Längsrichtung klein ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Wandflächen des Luftkanals (20) zumindest bereichsweise mit einem schallschluckenden Material (40) verkleidet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wände des Luftkanals (20), insbe­ sondere zum Rauminneren hin, mit einer Wärmedämmung versehen sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedämmung in das schall­ schluckende Material (40) integriert ist.

5. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (26) und/oder die Luftaustrittsöffnung (22, 24) bündig mit der Außen- bzw. der Innenfläche der Wand (32, 34) abschließen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftkanal (20) eine verschließbare Revisionsöffnung (28) vorhanden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftkanal (20) eine Einrichtung (42) vorgesehen ist, welche die Menge der strömenden Luft begrenzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (42) für die Luftmenge eine im Strömungsweg angeordnete Kunststoffmembran (50) mit Eigenelastizität umfaßt, welche bei geringer Strömungs­ geschwindigkeit der durchströmenden Luft im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet ist und sich ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit der durch­ strömenden Luft im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung stellt und hierdurch den Luftkanal (20) progressiv ver­ schließt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftkanal (20) ein Rückschlagventil (44) vorgesehen ist, welches ein Rück­ strömen der Luft verhindert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (44) für die Luftmenge mindestens eine im Strömungsweg angeordnete Kunststoff­ membran (50) ohne Eigenelastizität umfaßt, welche bei einer Strömung der Luft in der normalen Strömungsrichtung im wesentlichen parallel und in Gegenrichtung zur normalen Strömungsrichtung ausgerichtet ist und sich bei einer Strömung entgegen der normalen Strömungsrichtung der Luft quer zur Strömungsrichtung stellt und hierdurch den Luftkanal (20) vollständig verschließt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich entweder der Lufteintritts- oder Luftaustrittsöffnung eine vom Innenraum aus bedienbare, den Luftkanal zum Innenraum hin abdichtende bzw. öffnende Verschlußeinrichtung angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (20) aus Kunststoff, Holz oder verzinktem Stahlblech ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (20) in die Elemente eines Fensterrahmens (10) eingearbeitet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Oberfläche des schall­ schluckenden Materials mit einer dünnen Folie bedeckt ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (20) in ein Fensterpaneel (10) eingebettet ist.