DE202004015888U1 - Multi-functional space construction has self-supporting construction elements spanning a triangle and in longitudinal direction form joined together cathetus surfaces with one orientated to receive solar radiation - Google Patents

Multi-functional space construction has self-supporting construction elements spanning a triangle and in longitudinal direction form joined together cathetus surfaces with one orientated to receive solar radiation Download PDF

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Abstract

The multi-functional space construction consists of self-supporting construction elements (1) such as trusses which span a triangle and in the longitudinal direction form joined together cathetus surfaces. The construction elements are interconnected in the ridge region (2) and the respective lower ends are anchored (3) in the ground or floor and form eaves (9) close to the ground. The cathetus surfaces simultaneously represent a roof surface for the space and one cathetus surface is orientated to correspond to the incoming solar radiation bearing. Drain channels or gutters are provided in the longitudinal direction of the eaves.

Description

Die Erfindung betrifft ein multifunktionales Raumgebilde, bestehend aus einer selbsttragenden Anordnung von Konstruktionselementen, insbesondere Bindern, wobei diese mit einem segmentierten oder durchgehenden Belag, eine Dachhaut bildend, abgedeckt sind, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a multifunctional spatial structure, consisting of from a self-supporting arrangement of construction elements, especially binders, these with a segmented or continuous Covering, forming a roof skin, are covered, according to the generic term of claim 1.

Raumgebilde in Form von Fertigteil- oder Leichtbauhallen gehören seit vielen Jahrzehnten zum Stand der Technik. Bei derartigen Raumgebilden geht es zunächst darum, mit geringen Kosten Möglichkeiten zum Unterstellen von Fahrzeugen, zum Errichten von Fertigungsanlagen oder Ähnliches zu erhalten, wobei die Nutzung der sich zwangsläufig ergebenden Dachfläche, z.B. als Spitz-, Walm- oder Flachdach eher sekundär ist. Bei Leichtbauhallen wird üblicherweise bevorzugt auf eine Flachdachkonstruktion zurückgegriffen. Sollen in diesem Fall auf dem Flachdach photovoltaische- oder solarthermische Kollektoren zur Anwendung kommen, ist eine kosten- und materialintensive Aufständerung notwendig, damit der gewünschte Einfallswinkel je nach geografischer Lage des Gebäudes erreichbar ist.spatial structure in the form of prefabricated or lightweight halls have been part of it for many decades State of the art. With such spatial structures it is first about with low cost opportunities for storing vehicles, for setting up production facilities or similar to received, the use of the inevitably resulting roof area, e.g. as a pitched, hip or flat roof is rather secondary. In the case of lightweight construction halls, preferred to use a flat roof construction. Should in this Case on the flat roof photovoltaic or solar thermal collectors used is a costly and material-intensive mounting necessary for the desired The angle of incidence can be reached depending on the geographic location of the building is.

Bekannt sind weiterhin tonnenförmige Traglufthallen, welche auf einem Streifenfundament errichtet werden. Ein Nachteil bei Traglufthallen ist die Notwendigkeit der ständigen und kontinuierlichen Bereitstellung einer ausreichenden Luftmenge, um die Eigenstabilität des Gebäudes unter Beachtung des Tragluftprinzips zu gewährleisten.Known are still barrel-shaped Air domes, which are built on a strip foundation. A disadvantage with air domes is the need for permanent and continuous supply of sufficient air to the inherent stability of the building to ensure in compliance with the air principle.

Weiterhin ist es bekannt, z.B. entlang von Verkehrswegen, teilweise in Einfriedungen integriert, Tragelemente zu errichten, welche der Aufnahme von Photovoltaik- Elementen dienen. Hierbei erfüllt jedoch die Anordnung aus Tragelementen und Solaranlage keine Mehrfachfunktion, mit anderen Worten, der Raum unterhalb der Anlagen ist in der Regel versiegelt bzw. kann nicht für weitere Zwecke genutzt werden.Farther it is known e.g. along traffic routes, partly in enclosures integrated to build support elements that serve to accommodate photovoltaic elements. Here fulfilled however the arrangement of support elements and solar system does not have multiple functions, in other words, the space below the facilities is usually sealed or cannot for other purposes can be used.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes multifunktionales Raumgebilde, bestehend aus einer selbsttragenden Anordnung von Konstruktionselementen, insbesondere Bindern, anzugeben, wobei diese Binder mit einem segmentierten oder durchgehenden Belag, eine Dachhaut bildend, abgedeckt sind. Bei dem zu schaffenden Raumgebilde soll einerseits eine Segmentbauweise mit Möglichkeit der Erweiterung gegeben sein, andererseits muss die Möglichkeit bestehen, die der Einhausung dienende Dachhaut oder Dachfläche unterschiedlich zu nutzen.Out the aforementioned is therefore an object of the invention, a further developed multifunctional spatial structure consisting of a self-supporting To specify the arrangement of construction elements, in particular binders, these trusses with a segmented or continuous covering, a Forming the roof skin are covered. With the spatial structure to be created on the one hand, there should be a segment construction with the possibility of expansion on the other hand, the possibility must be exist, the roof skin or roof surface serving the housing different to use.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem multifunktionalen Raumgebilde, bestehend aus einer selbsttragenden Anordnung von Konstruktionselementen gemäß der Merkmalskombination des Schutzanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The solution the object of the invention is carried out with a multifunctional spatial structure, consisting of a self-supporting arrangement of construction elements according to the combination of features of protection claim 1, wherein the subclaims at least useful embodiments and Represent further training.

Der Grundgedanke der Erfindung ist demnach die Ausbildung des Raumgebildes in Form eines Dreiecks, wobei die Kathetenflächen als primäre Funktionselemente dienen.The The basic idea of the invention is therefore the formation of the spatial structure in the form of a triangle, with the catheter surfaces as primary functional elements serve.

Die Kathetenflächen sind mit dem Gelände bzw. der Geländeoberkante und dort vorgesehenen Verankerungen, z.B. als Erdanker, Betonstreifen oder Ähnlichem verbunden. Hieraus ergibt sich eine annähernd bodentiefe bzw. bodennahe Anordnung der Traufe, was einen erfindungswesentlichen Aspekt darstellt.The cathetus are with the site or the top of the terrain and anchorages provided there, e.g. as ground anchors, concrete strips or the like connected. This results in an approximately floor depth or near the floor Arrangement of the eaves, which is an essential aspect of the invention.

Die Entwässerung der Kathetenflächen erfolgt bevorzugt über im Boden angeordnete Auffangkanäle, die zusätzlich und gleichzeitig die Funktion des Abstands bzw. eines Schutzes gegen Begehung der Kathetenflächen erfüllen.The drainage of the catheter surfaces is preferably done via collecting channels arranged in the bottom, the additional and at the same time the function of the distance or a protection against Inspection of the catheter surfaces fulfill.

Die Verbindung der Konstruktionselemente bzw. der Kathetenflächen im Firstbereich erfolgt mit Verschraubungen, Verbolzungen, stoffschlüssig durch Auflagern oder in ähnlicher Weise.The Connection of the construction elements or the catheter surfaces in the Ridge area is made with screw connections, bolts, cohesively Support or similar Wise.

Es liegt im Sinne der Erfindung, die konstruktive Verbindung der Kathetenflächen zur Geländeoberkante bzw. zu sich ergebenden an sich freien Hypotenusefläche bei Bedarf auch als direkte Dreieckverbindung analog der Kathetenflächenverbindung in Form von Verschraubungen, Verbolzungen oder ähnlich zu gestalten, wobei Aussteifungen in Form von Stützen, Brücken, Pfosten, Bändern, Seilen oder ähnliche geeignete Teile genutzt werden können, so dass sich insgesamt eine den statischen Erfordernissen genügende Konstruktion ergibt.It lies in the sense of the invention, the constructive connection of the catheter surfaces ground level or to the resulting free hypotenuse area Also required as a direct triangular connection analogous to the catheter surface connection to design in the form of screw connections, bolts or similar, whereby Stiffeners in the form of supports, Bridges, Posts, ribbons, Ropes or the like suitable parts can be used, so that overall a construction that meets the static requirements results.

Die miteinander verbundenen Dreiecks-Konstruktionen werden in Segmenten in beliebig auf den Anwendungsfall orientierten Abständen fortlaufend längs hintereinander angeordnet, so dass insgesamt ein Dreiecks-Raumgebilde entsteht, welches über zwei rechteckige Kathetenflächen zur Funktionsaufnahme oder Gestaltungswählbarkeit verfügt.The interconnected triangular constructions are in segments at intervals that are oriented towards the application, continuously along one after the other arranged so that a triangular spatial structure is created overall, which over two rectangular catheter surfaces for taking up functions or design options.

Hierbei sind die entstehenden Kathetenflächen gleichzeitig Außenwand und Dachfläche des Raumgebildes und erfüllen in diesem Sinne zwei Funktionen.in this connection are the resulting catheter surfaces outer wall at the same time and roof area of the spatial structure and fulfill in this sense two functions.

Grundsätzlich sind die Winkellagen und auch die Länge des Raumgebildes gemäß dem spezifischen Anwendungsfall frei wählbar und auf die funktionale Ausrichtung abgestellt.Are basically the angular positions and also the length of the spatial structure according to the specific Use case freely selectable and geared to the functional orientation.

Die Anordnung der entstehenden vertikalen Flächen an den Dreiecksseiten als Giebel der Konstruktion kann auch von der nichtvertikalen abweichend ausgeführt werden.The arrangement of the emerging vertical Surfaces on the sides of the triangle as the gable of the construction can also be made differently from the non-vertical.

Die Hypotenusefläche, welche infolge der räumlichen segmentweisen Anordnung der Dreiecks-Konstruktion entsteht, befindet sich im Inneren des Raumgebildes unter den Schrägen der Kathetenflächen.The Hypotenusefläche, which due to the spatial segmental arrangement of the triangular construction is located itself in the interior of the spatial structure under the slopes of the catheter surfaces.

Diese Hypotenusefläche stellt bei vertikaler Anordnung der Dreiecksseite als Giebel der Konstruktion eine horizontale Rechteckfläche dar. Eine mögliche andersartige Giebelanordnung bewirkt hier eine Veränderung der Form der Hypotenusefläche analog der Kathetenflächen.This Hypotenusefläche represents the vertical arrangement of the triangle side as the gable Construction represents a horizontal rectangular surface. A possible different one Gable arrangement causes a change in the shape of the hypotenuse surface analogously of the catheter surfaces.

Grundsätzlich sind die Materialien zur Errichtung der Konstruktion frei wählbar unter Beachtung der notwendigen statischen Zulässigkeit.Are basically the materials for the construction of the construction are freely selectable under Consideration of the necessary static admissibility.

Zusammenfassend ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Konstruktionselemente jeweils ein Dreieck aufspannen, wobei die Konstruktionselemente selbst in Längsrichtung aneinandergereiht eine Kathetenfläche aufspannen.In summary is provided according to the invention that the construction elements each span a triangle, whereby the construction elements are strung together in the longitudinal direction cathetus span.

Die Konstruktionselemente sind im Firstbereich miteinander verbunden, wobei die jeweils unteren Enden im Gelände, Boden oder Ortbeton verankert eine bodennahe Traufe darstellen.The Construction elements are connected to each other in the ridge area, where the lower ends are anchored in the terrain, floor or in-situ concrete represent an eaves close to the ground.

Wie erläutert, stellen die Kathetenflächen gleichzeitig Außenhaut und Dachfläche des Raumgebildes dar. Bevorzugt ist eine Kathetenfläche entsprechend der jeweiligen solaren Einstrahlungsverhältnisse orientiert.How explains represent the catheter surfaces at the same time shell and roof area of the spatial structure. A catheter surface is preferably corresponding of the respective solar radiation conditions.

Die in Längsrichtung der Traufe vorhandenen Auffangkanäle oder Entwässerungsrinnen bilden gleichzeitig ein Abstandselement und/oder Begehungsschutz für die Kathetenflächen des Raumgebildes, so dass den Sicherheitserfordernissen in ausreichender Weise Rechnung getragen wird.The longitudinal of the eaves existing drainage channels or drainage channels at the same time form a spacing element and / or inspection protection for the cathetus of the spatial structure, so that the security requirements in sufficient Way is taken into account.

Die entsprechend der solaren Einstrahlungsverhältnisse ausgerichtete Kathetenfläche dient insbesondere der Aufnahme von photovoltaischen und/oder solarthermischen Einrichtungen.The serves catheter surface aligned according to the solar irradiation conditions especially the inclusion of photovoltaic and / or solar thermal Institutions.

Im Sinne einer multifunktionalen Nutzung des Raumgebildes können mindestens Abschnitte der Kathetenflächen eine Verglasung aufweisen.in the A multifunctional use of the spatial structure can at least Sections of the catheter surfaces have glazing.

Im Falle des geschlossenen Ausbildens von Giebelflächen können diese Tore, Türen oder dergleichen Mittel zum Raumzutritt aufweisen.in the In the case of closed gable surfaces, these can be gates, doors or have the same means for room access.

Bei einer beispielhaften Ausführungsform beträgt die Dachneigung im wesentlichen 30°.at In an exemplary embodiment, the roof pitch is essentially 30 °.

Erfindungsgemäß ist ein Randabschnitt des Auffangbeckens oder -kanals für Niederschlagswasser als Streifenfundament für die Verankerung der Konstruktionselemente ausgebildet, so dass auch unter diesem Aspekt eine Kostensenkung möglich wird.According to the invention Edge section of the catch basin or channel for rainwater as a strip foundation for the Anchoring the construction elements, so that also under this aspect will reduce costs.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme einer Figur naher erläutert werden.The The invention is based on an embodiment as well as explained with the help of a figure.

Die Figur zeigt hierbei eine prinzipielle Darstellung des Raumgebildes mit einer zur Aufnahme solarthermischer Einrichtungen gestalteten Kathetenfläche.The Figure shows a basic representation of the spatial structure with one designed to accommodate solar thermal devices Cathetus.

Bei der Schnittdarstellung gemäß Figur sind Konstruktionselemente 1, beispielsweise in Form von Bindern erkennbar, die so angeordnet sind, dass selbige eine Dreieckfläche aufspannen.In the sectional view according to the figure are construction elements 1 , for example recognizable in the form of binders, which are arranged in such a way that they span a triangular surface.

Die Konstruktionselemente 1 sind im Bereich des Firstes 2 miteinander, beispielsweise durch Verbolzen verbunden.The construction elements 1 are in the area of the ridge 2 connected to each other, for example by bolting.

Bodennah ruhen die Konstruktionselemente 1 über eine Verankerung 3 auf einem Streifenfundament 4.The construction elements rest close to the ground 1 about an anchoring 3 on a strip foundation 4 ,

Das Streifenfundament 4 bildet einen randseitigen Begrenzungsabschnitt eines Regenwasserbeckens 5 zur Aufnahme von Niederschlagswasser 6.The strip foundation 4 forms a boundary section of a rainwater basin 5 to absorb rainwater 6 ,

Eine entsprechende Menge aneinandergereihter Konstruktionselemente 1 ergibt Kathetenflächen, die wiederum als geschlossene Dachhaut ausbildbar sind.A corresponding amount of construction elements lined up 1 results in catheter surfaces, which in turn can be formed as a closed roof membrane.

Bei der Figur rechtsseitig ist die entsprechend Kathetenfläche durch die Orientierung des Raumgebilde als Solarfläche zur Aufnahme von photovoltaischen und/oder solarthermischen Einrichtungen 7 ausgeführt.In the figure on the right, the corresponding catheter surface is due to the orientation of the spatial structure as a solar surface for receiving photovoltaic and / or solar thermal devices 7 executed.

Die Hypotenusefläche 8 kann in jeder vorstellbaren Form und Art genutzt werden und ist sowohl als versiegelte, teilversiegelte oder offene Fläche ausbildbar.The hypotenuse area 8th can be used in any conceivable form and type and can be designed as a sealed, partially sealed or open surface.

Dann, wenn die Hypotenusefläche 8 nicht versiegelt ist, kann diese bei entsprechenden Lichtverhältnissen und einer entsprechend ausgebildeten Dachhaut landwirtschaftlich genutzt werden. Hier ist es möglich, ein Mikroklima zu erzeugen, so dass auch in entsprechenden Breiten ansonsten nicht übliche Flora gedeiht. Ebenso ist natürlich die Hypotenusefläche auch für Freizeitanlagen nutzbar, wobei die Dachausbildung einen Wetterschutz darstellt.Then when the hypotenuse area 8th is not sealed, it can be used for agriculture in appropriate lighting conditions and a suitably trained roof skin. Here it is possible to create a microclimate so that otherwise unusual flora thrives even in corresponding latitudes. Likewise, the hypotenuse area can of course also be used for leisure facilities, whereby the roof training represents weather protection.

Es liegt im Sinne der Erfindung, eine Begrünung oder Bepflanzung von mindestens Teilen der Dachhaut vorzunehmen, so dass dem funktionalen Zweck oder der Umgebung entsprechend eine optische Anpassung vorgenommen werden kann.It is within the meaning of the invention, a greening or planting of at least Make parts of the roof skin so that the functional purpose or a visual adjustment according to the environment can be.

Die Belegung der Dachflächen ist sowohl hart wie weich denkbar und es kann, wenn gewünscht, eine Dämmung der Dachhaut mit an sich bekannten Technologien und Materialien erfolgen.The Occupancy of the roof areas is conceivable both hard and soft and, if desired, a insulation the roof skin with known technologies and materials respectively.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird von Konstruktionselementen als Binderkonstruktion ausgegangen, welche aufgestellt einen stabilen Dreiecksverband bilden. Die Dachneigung beträgt hier ca. 30°. Die nach Süden orientierte Dachebene stellt die Fläche zur Aufnahme solarer Elemente dar, wobei die nach Norden orientierte Dachfläche mit einer Dachhaut versehen ist. Die Basisbreite eines derartigen Raumgebildes liegt etwa im Bereich von 40 m bei einer Höhe von 11 m bis 12 m. at one embodiment The invention is of construction elements as a binder construction assumed that set up form a stable triangle. The roof pitch is here about 30 °. The south oriented roof level provides the area for receiving solar elements represents, the north-facing roof surface provided with a roof skin is. The basic width of such a spatial structure is approximately Range of 40 m at a height from 11 m to 12 m.

11
Konstruktionselementeconstruction elements
22
Firstridge
33
Verankerunganchoring
44
Streifenfundamentstrip foundation
55
RegenwasserbeckenRainwater Basin
66
NiederschlagswasserRainwater
77
photovoltaische und/oder solarthermische Einrichtungenphotovoltaic and / or solar thermal devices
88th
Hypotenusehypotenuse
99
Traufkanteeaves

Claims (6)

Multifunktionales Raumgebilde, bestehend aus einer selbsttragenden Anordnung von Konstruktionselementen, insbesondere Bindern, wobei diese mit einem segmentierten oder durchgehenden Belag, eine Dachhaut bildend, abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktionselemente (1) jeweils ein Dreieck aufspannen, wobei diese in Längsrichtung aneinandergereiht Kathetenflächen bilden, die Konstruktionselemente (1) im Firstbereich (2) miteinander verbunden sind, wobei die jeweils unteren Enden im Gelände, Boden oder Ortbeton verankert eine bodennahe Traufe (9) darstellen, die Kathetenflächen gleichzeitig Außenhaut oder Dachfläche des Raumgebildes darstellen und eine Kathetenfläche entsprechend der jeweiligen solaren Einstrahlungsverhältnisse orientiert ist sowie in Längsrichtung der Traufe (9) Auffangkanäle oder Entwässerungsrinnen (5) vorgesehen sind, welche gleichzeitig als Abstandselement und/oder Begehungsschutz für die Kathetenflächen des Raumgebildes dienen.Multifunctional spatial structure, consisting of a self-supporting arrangement of construction elements, in particular binders, these being covered with a segmented or continuous covering, forming a roof skin, characterized in that the construction elements ( 1 ) each stretch a triangle, which are lined up in the longitudinal direction to form catheter surfaces, the construction elements ( 1 ) in the ridge area ( 2 ) are connected to each other, with the lower ends anchored in the ground, floor or in-situ concrete to a floor-level eaves ( 9 ), the cathetus surfaces simultaneously represent the outer skin or roof surface of the spatial structure and a cathetus surface is oriented according to the respective solar radiation conditions and in the longitudinal direction of the eaves ( 9 ) Collecting channels or drainage channels ( 5 ) are provided, which at the same time serve as a spacer element and / or protection against inspection for the catheter surfaces of the spatial structure. Multifunktionales Raumgebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechend der solaren Einstrahlungsverhältnisse ausgerichtete Kathetenfläche der Aufnahme von photovoltaischen und/oder solarthermischen Einrichtungen (7) dient.Multifunctional spatial structure according to claim 1, characterized in that the catheter surface oriented according to the solar irradiation conditions for receiving photovoltaic and / or solar thermal devices ( 7 ) serves. Multifunktionales Raumgebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Abschnitte der Kathetenflächen eine Verglasung aufweisen.Multifunctional spatial structure according to claim 1 or 2, characterized in that at least sections of the catheter surfaces a Have glazing. Multifunktionales Raumgebilde nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dreieckigen Giebelflächen geschlossen ausgebildet sind und Türen, Tore oder dergleichen Mittel aufweisen.Multifunctional spatial structure according to one of the preceding Expectations, characterized in that the triangular gable surfaces are closed are trained and doors, Gates or the like have means. Multifunktionales Raumgebilde nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachneigung im wesentlichen 30° beträgt.Multifunctional spatial structure according to one of the preceding Expectations, characterized in that the roof pitch is essentially 30 °. Multifunktionales Raumgebilde nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randabschnitt des Auffangbeckens (5) für Niederschlagswasser (6) als Streifenfundament (4) für die Konstruktionselemente (1) ausgebildet ist.Multifunctional spatial structure according to one of the preceding claims, characterized in that an edge section of the collecting basin ( 5 ) for rainwater ( 6 ) as a strip foundation ( 4 ) for the construction elements ( 1 ) is trained.
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