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Lichtschacht-Anordnung in Dächern, Decken oder Wänden von großräumigen
Gebäuden (Zusatz zu Patentanmeldung P 21 27 148.7-51) Die Erfindung betrifft eine
Lichtschacht-Anordnung in Dächern, Decken oder Wänden von großräumigen Gebäuden,
wie z.B. Fabrik-, Sport- und Schalterhallen, Hör- und Lesesälen, Fernsehstudios
und dergl., bei der lichtlenkende Flächenelemente für Tages und/oder Kunstlicht
mit einem aus Stäben und Knoten gebildeten Raumfachwerk für die Dach-, Decken- oder
Wandkonstruktion derart kombiniert sind, daß die entstehenden Lichtschächte an der
Unter- oder Innenseite des Raumfachwerks vollständig oder nahezu vollständig ineinander
übergehen und eine im wesentlichen gleichförmig helle, blendungsfreie Fläche an
der Raumfachwerks-Innenseite bilden, wobei über den Lichteintrittsöffnungen der
Lichtschächte Lichtkuppeln vorgesehen sind, nach Patent (Patentanmeldung P 21 27
148.7-51).
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Die Haupt-Patentanmeldung bezieht sich auf eine Lichtschacht-Anordnung
für Dächer, Decken oder Wände von großräumigen Gebäuden mit dem Ziel einer lichtstarken,
gleichförmigen, jedoch blendungsfreien Ausleuchtung der betreffenden Raumgrundflächen
mit Tages- und/oder Kunstlicht.
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Die zu diesem Zweck durch eine Kombination von lichtlenkenden Flächenelementen
mit einem aus Stäben und Knoten bestehenden Raumfachwerk gebildeten Lichtschächte
bilden gewissermaßen eine lückenlose Aneinanderreihung überdimensionaler "Lampenschirme",
deren Lichtkegel
oder Lichtpyramiden die Raumgrundflächen praktisch
blendungsfrei und mit großer Helligkeit ausleuchten, wobei über den Tageslicht-Eintrittsöffnungen
dieser "Lampenschirme" Lichtkuppeln aus Glas oder Kunststoff in ein- oder zweischaliger
Ausführung angeordnet werden.
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Bei der Einbeziehung von Kunstlicht in obigen Lichtschacht-Anordnungen
traten jedoch gewisse Probleme auf. So hat sich beispielsweise herausgestellt, daß
die Vermeidung einer Blendung der Raumbenutzer durch großflächige transparente oder
transluzente lichtstreuende Elemente unterhalb der im Bereich der Lichtschächte
angeordneten Kunstlichtquellen nur dann wirtschaftlich sinnvoll ist, wenn praktisch
die ganze Dach- oder Deckenfläche oder wenigstens der überwiegende Teil derselben
mit Tageslichtkuppeln oder tageslichtdurchlässigen Schalen abgedeckt ist. Diese
Fälle sind jedoch nicht sehr häufig.
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Wenn aber, was der häufigste Fall ist, nur ein relativ kleiner Teil
der Dach- oder Deckenfläche mit Tageslichtkuppeln ausgerüstet ist (der beispielsweise
15 - 30 ffi der Gesamt-Dach- oder Deckenfläche beträgt), ist die Anordnung großflächiger
lichtstreuender Elemente unterhalb der gesamten Unterseite des Raumfachwerks einschließlich
der Lichtschächte nicht mehr wirtschaftlich vertretbar. Man hat in solchen Fällen
bisher die Kunstlichtquellen an der Unterseite der Raumfachwerkkonstruktion bzw.
im Bereich der unteren Tageslicht-Austrittsflächen der Lichtschächte angeordnet,
wodurch jedoch eine Blendung der Raumbenutzer durch das Kunstlicht nicht zu vermeiden
war.
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Ein weiteres Problem bildet die Art der Befestigung und Anordnung
der Kunstlichtquellen im Bereich der
Lichtschächte, um einerseits
zwar deren Lampenschirmwirkung auszunutzen, andererseits dies aber mit möglichst
geringem baulichen Aufwand ohne nachteilige Beeinflussung (Unterbrechung und/oder
Schwächung) der lichtlenkenden Flächenelemente zu erreichen.
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Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, die Lichtschacht-Anordnung
gemaß der Hauptanmeldung durch Einbeziehung der Lichtquellen für das Kunstlicht
derart weiterzubilden, daß der sog. "Lampenschirmeffekt" auch für das Kunstlicht
oder eine Mischung aus Kunst- und Tageslicht ohne besondere Vorkehrungen oder Veränderungen
an dem Raumfachwerk und den lichtlenkenden Flächenelementen der Lichtschächte auf
einfache Weise nutzbar gemacht werden kann. Vor allem betrifft diese Weiterbildung
bzw. Verbesserung der Lichtschacht-Anordnung diejenigen Konstruktionen, bei denen
nur ein relativ kleiner Teil der gesamten Dach- oder Deckenfläche mit Tageslichtkuppeln
und darunter befindlichen Lichtschächten ausgerüstet ist.
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Gemäß der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kunstlichtquellen
im obersten Bereich der Lichtschächte so angeordnet sind, daß sie den Tageslicht-Eintrittsquerschnitt
an der Lichtkuppel ring-oder polygonförmig umschließen. Dadurch wird vorteilhaft
unter Ausnutzung des 11Lampenschirmeffekts1, eine blendungsfreie Ausleuchtung der
Raumgrundfläche auch durch das Kunstlicht oder eine Mischung aus Kunst- und Tageslicht
erzielt. Die Kunstlichtquellen sind vorteilhaft der Sicht durch die Raumbenutzer
weitgehend ebenso entzogen, wie die Tageslichtkuppeln selbst. Aufgrund obiger Anordnung
der Kunstlichtquellen ist auch Jegliche Beeinträchtigung der lichtlenkenden Flächenelemente
der Lichtschächte vermieden.
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Vorteilhaft werden die Kunstlichtquellen von oben durch entsprechend
angepasste ring- oder polygonförmige Reflektoren abgeschirmt. Diese in Form eines
Kranzes vorgesehenen Reflektoren reflektieren das Kunstlicht zweckmäßig nach unten
in den betreffenden Lichtschacht hinein.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind bei einer Lichtschacht-Anordnung
mit an pyramidenstumpfförmigen Aufsetzkränzen befestigten Lichtkuppeln die ring-
oder polygonförmigen Kunstlichtquellen an der Innenseite der Aufsetzkränze im Bereich
des unteren Randes der Aufsetzkränze befestigt. Dies ist eine baulich sehr einfache
Lösung, welche besondere Montagearbeiten für die Kunstlichtquellen an der Baustelle
ebenso ausschließt, wie besondere Maßnahmen am Raumfachwerk und/oder den Lichtschächten.
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Zweckmäßig werden die Reflektoren in dem freien Raum zwischen der
Innenseite des Aufsetzkranzes und einem von dem Aufsetzkranz getragenen Lichtschacht
für das Tageslicht angeordnet, in dem eine fernbetätigbare Jalousie zur graduellen
Dämpfung oder Veränderung des Tageslichteintritts vorgesehen sein kann. Dadurch
wird vorteilhaft einerseits der tote Raum im Aufsetzkranz zwischen dem Lichtschacht
und der Innenseite des Aufsetzkranz es zur Unterbringung der Reflektoren und Kunstlichtquellen
genutzt, während andererseits die Jalousie es ermöglicht, daß sowohl Tageslicht
allein oder Kunstlicht allein oder eine Mischung aus Tageslicht und Kunstlicht zur
praktisch blendungsfreien Ausleuchtung der betreffenden Raumgrundfläche benutzt
werden-kann.
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Vorteilhaft kann man unterhalb der Kunstlichtquellen ein entlang diesen
verlaufendes, lichtstreuendes Element vorsehen, und es ist ferner möglich , unterhalb
der
Kunstlichtquellen und des Tageslichtschachtes ( in dem Aufsetzkranz)
ein gemeinsames lichtstreuendes Element an dem Aufsetzkranz der Lichtkuppel zu befestigen.
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Dieses lichtstreuende Element kann ein Lichtrasterelement oder eine
Milchglasscheibe oder dergleichen sein, die zur weiteren Verbesserung der Blendungsverhütung
beiträgt. Diese Anordnung des lichtstreuenden Elements gewährleistet ferner, daß
die durch die lichtlenkenden Flächenelemente und den Stäben und Knoten des Raumfachwerks
gebildete Dach- oder Deckenkonstruktion in einer architektonisch ansprechenden Form
für den Raumbenutzer sichtbar bleibt.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der oberste
Bereich der Lichtschächte, in dem die Kunstlichtquellen angeordnet sind, durch eine
sich nach unten erweiternde, polygonförmige Öffnung in einer z.B. aus Stahlbeton
bestehenden Dachplatte gebildet ist, die an ihrer Unterseite das Raumfachwerk aus
Stäben und Knoten sowie die lichtlenkenden Flächenelemente trägt, die sich zur Vervollständigung
der Lichtschächte an jeweils einer polygonförmigen Öffnung in der Dachplatte anschließen.
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Die Erfindung wird anschließend anhandder Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Die Figuren 1 - 3 zeigen im Schnitt eine zweischalige Li chtkupp die
oberhalb der Lichteintrittsöffnung eines Lichtschachtes angeordnet ist und eine
Jalousie zur graduellen Veränderung des Tageslichtdurchtritts enthält. Diese Jalousie
ist in den verschiedenen Figuren in unterschiedlichen Einstellpositionen gezeigt.
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Figur 4 zeigt eine ähnliche Lichtkuppel, deren Aufsetzkranz jedoch
mit z.B. einem Betondach befestigt ist,
das an seiner Unterseite
das Raumfachwerk mit den Lichtschächten trägt.
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Die Lichtkuppel 17 ist über der Lichteintrittsöffnung eines Lichtschachtes
angeordnet, dessen Mantel einen vierseitigen Pyramidenstumpf bildet und sich aus
trapezförmigen, lichtlenkenden Flächenelementen 6 zusammensetzt, von denen einige
in den Figuren 1-3 teilweise gezeigt sind. Die lichtlenkenden Flächenelemente sind
zwischen Stäben S und Knoten K des tragenden Raumfachwerks angeordnet. Die lichtlenkenden
Flächenelemente 6 durchsetzen ferner die gesamte Höhe des Raumfachwerks, in der
in der Hauptanmeldung ausführlich beschriebenen Art und Weise.
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Die Lichtkuppel 17 setzt sich in den AusfUhrungsbeispielen nach den
Figuren 1 - 4 aus zwei Schalen 18,19 aus Glas und/oder Kunststoff zusammen, welche
auf dem oberen Rand eines Aufsetzkranzes 20 befestigt sind, der pyramidenstumpfförmig
ausgeführt und der Lichteintrittsöffnung 5 des Lichtschachtes in dem Raumfachwerk
angepaßt bzw. auf diese ausgefluchtet ist. Der Aufsetzkranz 20 wird von Dachplatten
21 getragen, die sich auf dem Raumfachwerk aus Stäben S und Knoten K abstützen und
die Lichteintrittsöffnung 5 seitlich begrenzen.
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Ein Tageslichtschacht 22, der den größten Teil des Innenraums des
Aufsetzkranzes 20 ausfüllt, ist mit einem rechtwinklig abgebogenen Flansch 23 zwischen
der unteren Schale 19 und dem oberen Rand des Aufsetzkranzes 20 der Lichtkuppel
befestigt.
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In dem freien Raum zwischen der Innenseite des Aufsetzkranzes 20 und
dem von dem Aufsetzkranz 20 getragenen Lichtschacht 22 sind die durch Reflektoren
24 nach oben abgeschirmten Kunstlichtquellen 25 befestigt. Diese Kunstlichtquellen
bestehen im Ausführungsbeispiel aus einem Kranz von vier stabförmigen Leuchten,
die den Lichtschacht 22 und damit den Tageslichteintrittsquerschnitt
an
der Lichtkuppel vollständig umschließen.
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Bei einem Raumfachwerk mit Dreiecksraster und dementsprechend dreieckigen
Aufsetzkränzen werden beispielsweise drei stabförmige Leuchten vorgesehen (nicht
gezeigt). Mit anderen Worten die stabförmigen Kunstlichtquellen werden der jeweiligen
Grundrißform des Aufsetzkranzes 20 entsprechend bemessen und angeordnet.
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Innerhalb des Lichtschachtes 22 ist eine fernbetätigbare Jalousie
26 zur graduellen Veränderung des Tageslichteintritts eingebaut. Dadurch ist es
möglich, die betreffende Raumgrundfläche allein durch Tageslicht oder Kunstlichtoder
durch eine Mischung von Tageslicht und Kunstlic auszuleuchten. Gemäß Figur 1 sind
die Elemente 27 der Jalousie 26 für einen"vollen" Tageslichteintritt eingestellt,
während sie in Figur 2 eine den Tageslicht eintritt dämpfende Position einnehmen
und in Figur 3 und 4 den Tageslichteintritt völlig abdämmen.
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Im Bereich des unteren Randes des Aufsetzkranzes 20 kann ein lichtstreuendes
Element in Form eines bekannten Lichtrasters (nicht gezeigt) angebracht werden,
das sowohl das Tageslicht als auch das Kunstlicht der Lichtquellen 25 beeinflußt.
Es ist aber auch mögliches das lichtstreuende Element (nicht gezeigt) in Form eines
Lichtrasters lediglich kranzförmig unterhalb der Kunstlichtquellen 25 anzuordnen.
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Die in Figur 4 gezeigte zweischalige Lichtkuppel 17 ist der in den
Figuren 1 - 3 gezeigten ähnliches jedoch weist der Aufsetzkranz 20 ' eine etwas
niedrigere Bauhöhe als der Aufsetzkranz 20 der Figuren 1-) auf. Der Aufsetzkranz
20 ' ist auf einer beispielsweise aus Stahlbeton hergestellten Dachplate 28 aqgestützt,
und zwar oberhalb einer sich nach unten erweiternden polygonförmigen
Öffnung
5' in der Dachplatte 28. Diese Öffnung 5' bildet den obersten Bereich eines Lichtschachtes,
der nach unten durch die lichtlenkenden Flächenelemente 6 vervollständigt wird,
die in dem Raumfachwerk aus Stäben S und Knoten K eingesetzt sind, welches an der
Unterseite der Dachplatte 28 befestigt ist, wie dies durch die Verankerungen 29
angedeutet ist. Diese Variante ist in den Fällen besonders vorteilhaft, in denen
bereits eine mit Oberlichtern ausgerüstete Dachplatte aus z.B. Stahlbeton vorhanden
ist, die nachträglich mit einer Lichtschachtanordnung für Tages- und/oder Kunstlicht
versehen werden soll.