DE2167150C2

DE2167150C2 - Pneumatische Bauwerkskonstruktion

Info

Publication number: DE2167150C2
Application number: DE19712167150
Authority: DE
Inventors: Josef Mattighofen Oberösterreich Linecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1984-12-13
Also published as: NL7104438A; GB1351638A; NL171919C; ATA779170A; FR2085803A1; DE2115775B2; AT331462B; CH540402A; FR2085803B1; NL171919B; SE407703B; DE2115775C3; AT332058B; ATA302770A; CA965679A; DE2115775A1

Description

Scheitels in der Innenhaut angeordnet. Dadurch wird 3ine gleichmäßige Durchströmung des Raumes zwischen Innen- und Außenhaut erzielt und die Entstehung von »Strömungstoträumen« vermieden.

Vorzugsweise ist der Zuluftkanal als Fußbodenkanal ausgebildet, der sich im Bauwerksinner·' längs der Auflage der Umhüllung auf der Grundfläche erstreckt. Dadurch wird eine Luftführung erzielt, die »zugfrei« ist und bei der keine »Strömungstoträume« im Bauwerk sinnern entsteilen. Die aus dem Fußbodenkanal ausströmende warme Luft isoliert gleichzeitig den Innenraum der Bauwerkskonstruktion. Bei höheren Bauwerkskonstruktionen kann der Rückluftkanal auch unter dem Fußboden angeordnet sein.

Die beschriebene Bauwerkskonstruktion eignet sich insbesondere für Hallenbäder, wobei sich gezeigt hat, daß die Betriebskosteneinsparungen sehr hoch sind. Wärmeberechnungen haben ergeben, daß bei Temperaturen über ca. 5° C kaum noch Wärme für die Warmheizung erforderlich ist. Beim Durchströmen des Raumes zwischen Innen- und Außenhaut wird die Abluft gekühlt. Gleichzeitig bildet sich an der Innenseite der Außenhaut Kondenswasser mit der Folge, daß die den Zwischenraum durchströmende Luft getrocknet wird. Die Außenhaut wirkt wie ein Kondensator. Die getrocknete Abluft wird dann über den Abluftkanal zu einem Luftaufbereiter, z. B. einer Heizeinrichtung geleitet, um dann neuerlich erwärmt wieder in das Innere der Bauwerkskonstruktion bzw. der Halle über den Zuluftkanal eingeblasen zu werden. Die beschriebene Betriebsweise gilt vornehmlich in den Wintermonaten, wenn die Außentemperaturen relativ niedrig liegen und die Innentemperaturen sowie die Innenluftfeuchtigkeit relativ hoch sind.

Aber auch im Sommer und bei starker Sonneneinstrahlung zeigt die erfindungsgemäße Konstruktion besondere Vorteile. Die durch den Raum zwischen Innen- und Außenhaut strömende Luft nimmt die in diesem Raum entstehende Wärme mit und wird dann vorzugsweise ins Freie abgeführt. Die Abluftwärme kann aber auch zur Erwärmung von Duschwasser etc. verwendet werden.

Zweckmäßig wird die Außenseite der Innenhaut reflektierend, z. B. mit Metall bedampft, ausgeführt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind zusätzliche öffnungen für einen Austritt von Luft aus dem Innenraum der Bauwerkskonstruktion vorgesehen, die mittels pneumatischer Ventile steuerbar sind. Dabei ist vorzugsweise die Innenhaut so dimensioniert, daß beim Schließen der den Eintritt in die Zwischenräume steuernden pneumatischen Ventile sich die Innenhaut an die Außenhaut anlegt. Auf diese Weise ist es möglich, durch entsprechende Steuerung der Ventile ein Anlegen der Innenhaut an der Außenhaut zu erzielen, wodurch sich der Innenraum der Bauwerkskonstruktion bei Sonneneinstrahlung relativ schnell aufheizt. Die zum Spannen der Umhüllung zugeführte und für die erforderliche Luftumwälzung nötige Luftmenge kann dahei über die Ausströmöffnungen entweichen. Teilt man das Ventil zwischen der Innen- und Außenhaut in einzelne Abschnitte, so ist es möglich, an der Sonnenseite Wärme zu gewinnen und an der Schattenseite die Bauwerkskonstruktion durch die Umhüllung durch strömende warme Abluft zu isolieren.

Es ist in der Produktion technisch nicht einfach, doppelschalige Bauwerkskonstruktionen herzustellen, weil das Verschweißen der Außenhaut mit der Innenhaut schwierig ist. Gemäß vorliegender Erfindung kann nun die Befestigung der Innenhaut derart erfolgen, daß an der Außenhaut wulstförmige Profile befestigt werden, an denen ein Klemmprofil angeklemmt ist. Dieses weist an den gegenüberliegenden Seiten entsprechende Nuten auf. so daß darin gleichermaßen die Innenhaut bahnenweise festgeklemmt werden kann. An den Bahnen der Innenhaut können die wulstförmigen Profile sehr leicht befestigt werden. Das Zwischenprofil kann eine zusätzliche Nut aufweisen, in der ein Abdeckprofil zum

ίο Oberdecken der Stoßfuge zwischen den einzelnen Bahnen der Innenhaut festklemmbar ist.

Weiters kann in einem Hohlraum des Zwischenprofils die Luftleitung zum Abluftventil hochgeführt werden. Der selbe Hohlraum ist natürlich auch zum Einziehen von elektrischen Leitungen oder dergleichen geeignet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Traglufthalle in Seitenansicht,

F i g. 2 die Traglufthalle gemäß Fig. 1 in Draufsicht.

F i g. 3 eine im Querschnitt halbkreisförmige Traglufthalle in zweischaliger Ausführung,

F i g. 4 die Traglufthalle gemäß F i g. 3 mit an der Außenhaut anliegender Innenhaut.

Fig. 5 eine pneumatische Entlüftungs-Ventilanordnung, horizontal geschnitten,

Fig.6 die Ventilanordnung gemäß F ig.5 im Querschnitt mit einem oberen geschlossenen Abluftventil und einem darunter liegenden geöffneten Ventil, das zur Regelung der Luftströmung im Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhaut der Umhüllung dient.

Fig. 7 ein Verbindungsprofil zwischen der Außen- und Innenhaut einer Traglufthalle im Querschnitt,
F i g. 8 den unteren Abschluß der Umhüllung und deren Verbindung mit dem Fundament im Querschnitt, und

Fig.9 einen Distanzhalter zwischen der Innen- und Außenhaut im Querschnitt.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Umhüllung 1 über eine rechteckförmige Grundfläche gespannt, die durch Abspannseile 2 für die Umhüllung 1 in zwei quadratische Grundflächen unterteilt ist. Die Abspannungen sind an sechs Orten 23 im Fundament verankert. In Fig. 1 sind die Orte der Verankerung als Einzelfundamente dargestellt. Zwischen den benachbarten Orten 23 der Verankerung der Abspannungen 2 im Fundament ist jeweils ein aufrechtstehendes Seitenwandteil angeordnet, dessen obere Begrenzungslinie einen sich etwa bogenförmig von Verankerung zu Verankerung erstreckenden Linienzug beschreibt, entlang dem die Umhüllung 1 luftabdichtend befestigt ist. Das Seitenwandteil kann dabei eine Konstruktion aus im Abstand voneinander angeordneten, eingespannten Stützen aufweisen. An den bogenförmigen Rahmen 3 wird die Umhüllung so befestigt, daß sie bei Entfall des Innendruckes frei von Rahmen zu Rahmen durchhängt, wobei es vorteilhaft ist, die Scheitellinien etwas überhöht laufen zu lassen, damit bei Wegfall des Innendruckes die Umhüllung etwas durchhängt und

bo nicht so stark beansprucht wird.

Die Abspannungen 2 können sich in einem Punkt im Scheitel treffen bzw. kreuzen. Sie können aber auch in einem polygonalen Element enden (vgl. rechter Teil der in F i g. 2 abgebildeten Bauwerkskonstruktion).

b^r> Bei F i g. 2 sind mit der Bezugsziffer 20 Luftcinströmöffnungen in der Innenhaut gekennzeichnet. Die dort einströmende Luft streicht in den durch Stegen unterteilten Feldern in Richtung zu den Abspannungen 2 und

von dort in Richtung der Pfeile 21 nach unten zu den Einzelfundamenten 23. Über einen Kanal 22 (Fig. 1) kann die Abluft zu einer Heizeinrichtung strömen.

In F i g. 3 ist die Außenhaut 101 von einer Innenhaut 102 unterspannt, die in der Zeichnung parallel zur Außenhaut verläuft. Die Innenhaut ist am Fußboden zum innenraum hin dicht angeschlossen. Innen- und Außenhaut sind am Scheitel ausgespart und mit einem pneumatischen Ventil versehen. Die Öffnung ist durch eine aufgesetzte schalenartige Abdeckung 117 überspannt. Dazwischen ist ein pneumatisches Ventil 118 angeordnet, das in F i g. 3 geschlossen ist. Ein entsprechendes Ventil 119 ist im Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhaut angeordnet. Dieses Ventil ist in F i g. 3 geöffnet, so daß Abluft in den Zwischenraum 120 zwischen der Innen- und Außenhaut strömen kann, den sie am Fundament durch ein Auslaßventil 121 ins Freie oder in einen Abluftkanal 122 verläßt. In Verbindung mit diesem Abluftkanal 122 ist ein Zuluftkanal 123 vorgesehen, über den die Luft praktisch zugfrei, bzw. mit einer für den Besucher kaum merkbaren Strömungsgeschwindigkeit in die Halle zurückströmen kann.

In Fig.4 ist das Ventil 118 geöffnet, während das Ventil 119 geschlossen ist. Dadurch strömt die Abluft direkt ins Freie, während sich die Innenhaut 102 an die Außenhaut 101 anlegt. Wird das Ventil 119 geöffnet, so löst sich die Innenhaut 102 von der Außenhaut 101 wieder ab.

In Fig.5 ist die ringförmige Ventilanordnung mit dem Abluftventil 118 gezeigt, das in einzelne Zonen unterteilt ist. Die Abdeckung 117 ist nur stellenweise an der Außenhaut 101 befestigt und dazwischen so ausgespart, daß die notwendige Luftmenge ausströmen kann.

In Fig.6 ist gezeigt, wie das Abluftventil 118 mit ovalem Querschnitt die Abluftöffnungen zwischen der Außenhaut 101 und der Abdeckung 117 der Abluftöffnung verschlossen hält. Der Rand der Außenhaut 101 untergreift dabei das Abluftventil 118 und ist hochgestellt. Das pneumatische Ventil 119 ist leer und gibt die Einströmöffnung in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhaut frei. Der Öffnungsrand 124 der innenhaut 102 ist hochgestellt und untergreift die Innenschale 125 der Abdeckung 117. Dadurch kann Kondenswasser, das sich an der Abdeckung 117 niederschlägt in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhaut abflie-Ben. Distanzhalter 126 gewährleisten ein Ablösen des Ventils 119 bei Absaugen der inneren Druckluft. Sie können einzelne Nocken 127 aufweisen, die es ermöglichen, einen ganz bestimmten Abluftquerschnitt exakt einzustellen. Erst bei weiterer Zunahme des inneren Ventildruckes umschließt das elastische Ventil diese Nocken und schließt den Abluftquerschnitt zur Gänze. Der Abstand und die Größe dieser Nocken ist von den Eigenschaften des Ventilmaterials und den gewünschten Querschnitten abhängig.

In F i g. 7 ist eine Verbindung zwischen der Außenhaut und der Innenhaut dargestellt An der Außenhaut 101 sind Wulstprofile 128 durch Schweißen oder Kleben angebracht Gleiche oder ähnliche Wu!stprofi!e 129 weisen auch die Ränder der Innenhaut 102 auf, wobei sie, wie auf der linken Seite gezeigt, flaschenartig angesetzt werden können, oder der Wulst des Profils 129 direkt den Rand der Innenhaut bilden kann. Die Innenhaut besteht dabei vorzugsweise aus einzelnen Bahnen. Die Profile 128,129 wirken mit entsprechenden Nuten eines Klemmprofiles 130 aus elastischem Material zusammen. Das Klemmprofil 130 weist vorzugsweise eine zusätzliche Nut auf, in die ein Abdeckprofil 31 eingeklemmt werden kann. Dieses Abdeckprofil 31 überdeckt die Ränder der aneinanderstoßenden Bahnen der Innenhaut. Im inneren Hohlraum 132 des Klemmprofiles 130 können Luftleitungen oder sonstige Versorgungsleitungen hochgeführt werden. Im rechten Figurenteil ist mit 102' die Innenhaut dargestellt, wenn sie sich an die Außenhaut 101 anlegt.

Fig. 8 zeigt im Querschnitt den Bodenanschluß der Umhüllung der pneumatischen Bauwerkskonstruktion. Die Außenhaut 101 erhält im unteren Rand eine Schlaufe, in die ein Versteifungsprofil 42 eingeführt werden kann. Der annähernd runde Querschnittsteil dieses Profils wird von außen mitsamt der Außenhaut 101 klammerartig umfaßt und mit Hilfe von Stellschrauben 44 samt Muttern 45 am Fundamentteil 34a befestigt. Durch die Abkantung des Versteifungsprofiles wird die Schlaufe der Außenhaut 101 an der Innenseite vom Rundprofil bis zum abgebogenen Profilteil gespannt. Dieser freigespannte Schlaufenteil wird gegen eine durchlaufende Nocke 46 am Fundamentelement 34 gepreßt, wodurch eine absolut dichte Verbindung zwischen Fundamentelement und Umhüllung hergestellt wird. Auf das Fundamentelement 34a werden dünnwandige Elemente 47 aufgesetzt, auf die die Innenhaut 102 aufgelegt wird. Dadurch entsteht ein dichter Anschluß zwischen diesen Aufsatzteilen 47 und der Innenhaut 102 bzw. dem Fußboden. Die im Zwischenraum zwischen Innen- und Außenhaut austretende Luft gelangt so in den Ableitungsschlitz 48 und von dort in den Abluftkanal 122.

F i g. 9 zeigt einen Distanzhalter aus einem isolierenden elastischen und leichten Material, wie z. B. Schaumstoff.

Er besteht aus einem Mittelteil mit einer langen zum Bauwerksinnern gerichteten Nase 49 und einer kurzen Nase 50, und weist einen schalenartigen Isolierfortsatz 51 auf, der mit seinem Rand an der Außenhaut 101 anliegt und einen isolierenden Luftraum 52 einschließt. Dieser Luftraum 52 ist durch Ausgleichsöffnungen 54 mit dem restlichen Zwischenraum der zweischichtigen Umhüllung verbunden. Der Distanzhalter ist auf einen nageiähniichen, an der Außenhaut befestigten Bolzen 53 aufgeschoben. Die Innenhaut wird mit dem selben Bolzen verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatische Bauwerkskonstruktion, deren Umhüllung aus einer Außen- und einer lnnenhaui besteht, die in Abstand zueinander einen Luftraum begrenzen und aus Gewebe od. dgl. bestehen, wobei ein Luftstrom vom Innenraum der Bauwerkskonstruktion dem Luftraum zwischen der Außen- und Innenhaut über in der Innenhaut vorgesehene Einströmöffnungen zuführbar und über Ausströmöffnungen abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen mit einem am Boden angeordneten Abluftkanal (122) verbunden sind, in den der über die Einströmöffnungen (20) dem Luftraum zwischen der Außen- und Innenhaut (101, 102) zugeführte Luftstrom abführbar ist und über einen mit dem Ablufikanal (122), ggf. über eine Heizeinrichtung, in Verbindung stehenden Zuluftkanal (123) dem Innenraum der Bauwerkskonstruktion zuführbar ist.

2. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 1 mit einer gewölbten Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnungen (20) im Bereich des Scheitels der gewölbten Umhüllung (1) in der Innenhaut (102) angeordnet sind.

3. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Abluftöffnungen im Bereich des Scheitels der gewölbten Umhüllung (1) vorgesehen sind, durch welche Luft aus dem Innenraum der Bauwerkskonstruktion nach außen austretbar ist, wobei die Einströmöffnungen (20) und die zusätzlichen Abluftöffnungen mittels pneumatischer Ventile (118, 119) steuerbar sind.

4. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhaut (102) sich beim Schließen der Einströmöffnungen (20) mittels der pneumatischen Ventile (119) an die Außenhaut (101) anlegt.

5. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftkanal (123) als Fußbodenkanal ausgebildet ist, der sich im Innenraum der Bauwerkskonstruktion längs der Auflage der Umhüllung (1) mit der Bodenfläche erstreckt.

6. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der pneumatischen Ventile (118, 119) Distanzhalter (126) mit Nocken (127) zwischen den Deckenschichten (101,102) angeordnet sind.

7. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhaut (102) aus einzelnen Bahnen besteht, die mittels Wulstprofilen (128 bzw. 129) und Klemmprofilen (130) miteinander und an der Außenhaut (101) befestigt sind.

8. Pneumatische Bai'werkskonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außen- und Innenhaut (101, 102) elastische Abstützteile vorgesehen sind, die längs ihres äußeren Umfanges dicht an der Außenhaut (101) anliegen.

9. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeinet, daß mehrere Abstützteile zu einem zusammenhängenden Abstützstreifen aneinandergereiht sind.

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Bauwerkskonstruktion, deren Umhüllung aus einer Außen- und einer Innenhaut besteht, die in Abstand zueinander einen Luftraum begrenzen und aus Gewebe od. dgl. bestehen, wobei ein Luftstrom vom Innenraum der Banwerkskonstruktion dem Luftraum zwischen der Außen- und Innenhaut über in der Innenhaut vorgesehene Einströmöffnungen zuführbar und über Ausströmöffnungen abführbar ist.

Eine Bauwerkskonstruktion der genannten Art ist durch die FR-PS 12 43 346 bekannt, bei der an einer Seite der Bauwerkskonstruktion mittels eines Gebläses in den Innenraum der Bauwerkskonstruktion konditionierte Luft eingeblasen und an der gegenüberliegenden Seite über die in der Innenhaut in einiger Höhe über dem Fundament angeordneten Einströmöffnungen die eingeblasene Luft in den Luftraum zwischen der Außen- und Innenhaut eingeleitet wird, so daß dieser Luftraum entgegen dem in das Halleninnere eintretenden Luftstrom durchströmt wird. Die Luft wird dann durch die Ausströmöffnungen in der Außenhaut wieder ins Freie abgeführt. Die Ausströmöffnungen sind an der Seite der Bauwerkskonstruktion angeordnet, an der sich das Gebläse zum Einblasen von konditionierter Luft in den Innenraum der Bauwerkskonstruktion befindet. Bei Verwendung der bekannten Konstruktion für Hallenbäder tritt zwangsläufig relativ feuchte Luft in den Luftraum zwischen der Außen- und Innenhaut ein, mit der Folge, daß es sich auch bei relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten nicht vermeiden läßt, daß in dem Zwischenraum an der Innenseite der Außenhaut bei niedrigen Außentemperaturen sich Kondenswasser bildet. Dieses Kondenswasser kann bei sehr niedrigen Außentemperaturen sogar zu Eis erstarren. Da bei der bekannten Konstruktion zudem die Außenhaut und Innenhaut im Bereich des Fundaments miteinander ohne Zwischenraum verbunden sind, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten bei der Entfernung des Kondenswasser aus dem Zwischenraum. Schließlich ist bei der bekannten Bauwerkskonstruktion keine Rückführung der ggf. erwärmten Luft nach dem Durchströmen der doppelschichtigen Umhüllung vorgesehen, so daß die erhebliche Restwärme der Luft stets ungenutzt verlorengeht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Bauwerkskonstruktion der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit geringen Betriebskosten eine wirksame Klimatisierung des Innenraumes der Bauwerkskonstruktion auch bei hoher Luftfeuchtigkeit im Innenraum erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kann in einfacher Weise das sich an der Außenhaut ggf. niederschlagende Kondenswasser ungehindert in den Abluftkanal fließen, aus dem es leicht und einfach entfernt werden kann. Insbesondere kann jedoch bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die durch den Raum zwischen Innen- und Außenhaut strömende Luft zur Klimatisierung des Innenraumes der Bauwerkskonstruktion ausgenutzt werden. Es geht bei der erfindungsgemäßen Lösung die erhebliche Restwärme der durch den Raum zwischen Innen- und Außenhaut strömenden Luft nicht ungenutzt verloren.

Bei einer Ausführungsform mit einer gewölbten Umhüllung sind die Einströmöffnungen im Bereich des