DE2239438C3

DE2239438C3 - Zweischaliges Fassadenelement für Gebäude

Info

Publication number: DE2239438C3
Application number: DE2239438A
Authority: DE
Inventors: Ernst Staefa Wild (Schweiz)
Original assignee: Elektrowatt AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1971-08-30
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2239438A1; JPS4835650A; FR2150822B1; FR2150822A1; US3793931A; CH529271A; DE2239438B2

Description

Die Erfindung betrifft ein zweischa.iges Fassadenelement für Gebäude mit einer Überdruck-Belüftungsoder Klimaanlage, bei dem zwischen der Innenschale und der Außenschale ein zur Ableitung von Fortluft dienender Zwischenraum angeordnet ist, der einerseits über eine waagrecht verlaufende Eintrittsöffnung in der Innenschale mit dem Innenraum verbunden ist und andererseits zu einer Ausblasöffnung für die Abluft führt

Bei modernen Hochbauten mit ihren relativ großen Fensterflächen besteht das Problem, die Räume gegen übermäßige Sonneneinstrahlung abzuschirmen ohne andererseits den Lichteinfall übermäßig zu beschränken. Gegen an den Fassadenaußenseiten angebrachte Sonnenstores sprechen, abgesehen von ästhetischen Einwänden, auch in vielen Fällen schwerwiegende technische Gründe. Die außen angebrachten Sonnenstores sind der Verschmutzung ausgesetzt, so daß sie periodisch gereinigt werden müssen, um ihre reflektierende Wirkung aufrecht zu erhalten. Im weiteren besteht die Gefahr, daß diese Sonnenstores unter der Einwirkung von Eisbildung oder Schneeansammlung funktionsunfähig werden. Schließlich verbietet sich die Anwendung von außenliegenden Stores und insbesondere Lameüenstores auch wegen der in vielen Fällen und besonders bei Hochhäusern auftretenden Windbelastung und/oder Lärmerzeugung.

Die Anordnung von Sonnenstores innerhalb der Verglasungen hat den grundsätzlichen, wlrmetechni- *chen Nachteil, daß der nicht reflektierte Teil der Sonnenwärme innerhalb des Gebäudes anfällt und gegebenenfalls durch vermehrte Kühlleistung der Klimaanlage abgeführt werden muß. Werden die Sönnenstöres zwischen den beiden Glasscheiben einer Doppelverglasung angeordnet, so läßt sich eine einwandfreie Abdichtung nicht mehr erreichen und es besteht die Gefahr der Kondensatbildung zwischen den beiden Scheiben.

Ein Fassadenelement der eingangs genannten Gattung ist nach dem Stand der Technik aus der Veröffentlichung »Heizung, Lüftung, Haustechnik« Nr. 4,1966, Seiten 122—129, beschrieben. Ausführlich ist in diesem Artikel ein Verfahren erläutert, bei dem die

ίο Strömung der Luft im »Luftspalt« zwischen der Innen- und der Außenschale stets von unten nach oben gerichtet ist. Wenn in diesem Luftspalt aus dem Innenraum stammende Abluft gefördert wird, entsteht insbesondere dann, wenn die Lufttemperatur im Inneren dos Gebäudes höher ist als die Außentemperatur, eine nicht zu unterschätzende Thermik oder »Kaminwirkung«, die in dem gleichen Sinn wirkt, wie die im Gebäude vorhandene Belüftungs- oder Klimaeinrichtung. Als Folge davon ergibt sich ein empfindlicher Wärmeverlust da erheblich mehr warme Abluft als unbedingt notwendig in den Luftspalt nachgezogen wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgemäß darin, ein zweischaliges Fassadenelement der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem trotz guter Abschirmung der äußeren Klimaeinflüsse der W Tmeverlust aus dem Inneren des Gebäudes gering gehallen ist

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Fassadenelement jeweils für eine Fensteröffnung vorgesehen ist, und daß die Eintrittsöffnung oberhalb der in der Außenschale ausgebildeten Ausblasöffnung angeordnet ist, so daß im Zwischenraum die Strömungsrichtung der Abluft im Luftspalt von oben nach unten gerichtet ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, die in der Innenschale ausgebildete Eintrittsöffnung oberhalb der Ausblasöffnung anzuordnen. Dadurch verläuft die Strömungsrichtung der A'-luft zwangsläufig von oben nach unten, d. h. entgegen der natürlichen Thermik. Dem Innenraum wird also nur so viel Abluft entzogen, wie gerade notwendig und hinreichend ist, d. h. soviel wie an der Belüftungseinrichtung eingestellt ist. Zugleich bleiben die guten Isoliereigenschaften erhalten, die das eingangs erläuterte, nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren gegenüber den äußeren Klimaeinflüssen bietet. Der Energiehaushalt in thermischer Hinsicht wird sogar erheblich verbessert.

Bei kalter Witterung verweilt die (wärmere) Abluft über eine längere Zeit im Luftspalt und hat somit ausreichend Zeit, ihre Wärme sowohl an die Innen- als auch an die Außenschale abzugeben. Es geht also ganz erheblich weniger Wärme durch die Abluft verloren.

Bei heißer Witterung dagegen wird die (kühlere) Abluft im Luftspalt durch Konvektion an der Außenschale aufgeheizt. Da sie aber nicht aufsteigen kann, zieht sie auch nicht mehr (kühlere) Luft aus dem Innenraum nach, als von der Klima- bzw. Belüftungseinrichtung zugelassen wird. Dementsprechend wird auch die Belastung der Kühleinrichtung und somit der Energieaufwand zur Klimatisierung des Gebäudes geringer.

Das Fassadenelement gemäß der Erfindung zeigt überdies einen zweiten wichtigen Unterschied gegenüber dem eingangs erläuterten, nach dem Stand der Technik bekannten Fassadenelement auf, Die Ausblasöffnung, die vom Luftspalt zwischen der Außen- und Innenschäle ins Freie führt, ist in der Außenschale selbst

ausgebildet Abgesehen davon, daß dadurch der Luftspalt nur die Höhe des Fassadenelementes selbst, d. h. meistens eines einzigen Geschosses überspannt, bestreicht ein erheblicher Teil der aus der Ausblasöffnung austretenden Abluft die Außenseite der Außenschale. Dieser Effekt ist besonders bei kalter Witterung wichtig, denn die beim Austritt aus der Ausblasöffnung immer noch eine etwas höhere Temperatur als die Außenluft aufweisende Abluft steigt an der Außenseite der Außenschale empor. Dadurch erzielt man bereits einen, zwar geringen, aber positiven Temperatursprung zwichen der Außentemperatur und der äußeren Oberflächentemperatur der Außenschale. Bei einem mit einer kleinen Erwärmung verbundenen Witterungsumschwung wird damit die Bildung von Kondenswasser an der Außenseite der Außenschale und damit deren Durchfeuchtung vermieden oder zumindest nur auf sehr plötzliche und mit großen Wärmeeinbrüchen verbundene Witterungsumschwünge reduziert. Besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Feuersicherheit erweist sich die Aufteilung der Fassade in Fassadenelemente, die jeweils für eine Fensteröffnung vorgesehen lind und somit die Ausdehnung von Bränden durch den Luftspalt nicht begünstigen.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fassadenelements sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine vertikale Schnittansicht eines Fassadenelements gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fenster-Fassadenelementes dargestellt

Mit 1 sind in der Zeichnung Frontplatten bezeichnet, die außenseitig an die Stirnflächen der Stockwerksböden angebracht sind und die fest an diese verankerte Abstellbügel 2 tragen. Auf den Abstellbügeln 2 stützen sich Fenster Fassadenelemente A mit ihren mit 4 bezeichneten Innenteilen ab. Jedes bei 3 befestigte Fenster-Fassadenelement A umfaßt neben d^m Innenteil 4 einen von diesem distanzierten, jedoch parallel verlaufenden Außenteil 5 sowie Distanzierungsleisten 16, die zwischen den beiden Teilen, dem oberen Rand des Fassaderielementes und den beiden vertikalen Rändern desselben entlang verlaufen. Zwischen dem Innenteil 4 und dem Außen'eil 5 ist eine Luftkammer 17 gebildet In dieser Luftkammer ist im Bereich der durch eine Doppelverglasung 6 abgeschlossenen Fensteraussparung 5a des Außenteiles ein Lamellenstor 7 angeordnet. Die Luftkammer 17 steht über eine Lufteintrittsöffnung 14 mit dem klimatisierten und unter einem Überdruck stehenden Gebäudeinnenraum in Verbindung, der durch das Fenster-Fassadenelement abgesperrt ist. Die Lufteintrittsöffnung 14 ist schlitzförmig ausgebildet und verläuft horizontal in der Nachbarschaft des oberen Randes des Fanster-Fassadenelementes bzw. des Innenteiles 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die offene Unterseite 18 der Luftkammer 17 deren Austrittsöffnung, die über eine zwischen zwei benachbarten Fassadenelementen bzw. Außenteilen gebildete Fuge 19 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Fuge 19 wird durch eine Klappe 15 abgedeckt, die entlang der Unterkante des Außenteiles 5 verläuft und nach außen öffnet. Die Fensteraussparung 4a im Innenteil 4 enthält eine Einfachverglasung 9, die bei 9a aufklappbar angelenkt ist und den Zugang zur Luftkammer 17 z. B. zu Reinigungszwecken gestattet.

Innenteil 4 und Außenteil 5 können als mehrschichtige Wände mit Isolationszwischenlage ausgebildet sein, wie dies in bezug auf den Außenteil 5 dargestellt ist. Alternativ kann der Innenteil 4 im Bereich der Fensterbrüstung, die einen Heizkörper oder ein Klimagerät 10 trägt, mit einer innense^;'^rg angeordneten Isolation 1! versehen sein. An der Bristling ist weiter ein Birüstungskanal 12 für Telefon- und Stromleitungen vorgesehen. Unterhalb der Lufteintrittsöffnung kann an der Innenseite des Innenteiles 4 weiterhin eine Beleuchtungskörpereinheit 13 mit Starter und Transformer angebaut sein.

Im Betrieb der beispielsweise zentralen Klimaanlage des Gebäudes entsteht im durch das Fenster-Fassadenelement nach außen abgeschlossenen Raum ein

Überdruck. Die Frischluft aus der Klimaanlage, die beispielsweise zunächst entlang der Fensterfläche 9 nach aufwärts strömt und an der Decke des Raumes umgelenkt wird, gelangt schließlich oberhalb der Beleuchtungseinheit 13 zum Lufteintritt 14 und darauf in die Luftkammer 17. Nachdem die Abluft diese Luftkammer von oben nach unten durchströmt hat, tritt sie über die Austrittsöffnung 18 und die Fuge 19 an der Außenseite der Fassade aus; die Klappe 15 wird unter dem auch in der Luftkammer 17 herrschenden

•fo Überdruck gegenüber der Atmosphäre offengehalten. Die Klappe 15 schließt sich lediglich dann, wenn die entsprechende Gebäudeseite von Windstößen beaufschlagt wird, wobei sich die Klappe danach sofort wieder öffnet.

Die Lamellen des Stores 7 sind vorzugsweise aus antistatischem Material ausgebildet und können statt horizontal auch vertikal angeordnet sein, wodurch deren Umspülung mit der in der Luftkammer 17 herrschenden Strömung unter Umständen besser gewährleistet ist.

Statt die Klappe 15 an der Fassadenaußenseite anzubringen, kann diese auch in das Innere der l.uftkarrmer verlegt werden, und zwar so, daß bei dem zu erwartenden Temperaturverlauf eine Kondensation von Feuchtigkeit au¹; der Abluft nicht stattfinden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweischaliges Fassadenelement für Gebäude mit einer Oberdruck-Belüftungs- oder Klimaanlage, bei dem zwischen der Innenschale und der Außenschale ein zur Ableitung von Fortluft dienender Zwischenraum angeordnet ist, der einerseits über eine waagrecht verlaufende Eintrittsöffnung in der Innenschale mit dem Innenraum verbunden ist und andererseits zu einer Ausblasöffnung für die Abluft führt, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassadenelement (A) jeweils für eine Fensteröffnung vorgesehen ist, und daß die Eintrittsöffnung (14) oberhalb der in der Außenschale (5, 6) ausgebildeten Ausblasöffnung (19) angeordnet ist, so daß im Zwischenraum (17) die Strömungsrichtung der Abluft im Luftspalt von oben nach unten gerichtet ist.

2. Zweischaliges Fassadenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ausblasöffnung (19) eine Rückschlagklappe (15) angeordnet ist, weiche die Ausblasöffnung (19) bei die Außenschale (5, 6) von außen beaufschlagenden Druckstößen schließt

3. Zweischaliges Fassadenelement nach Anspruch 1, mit einer an der Innenseite der Innenschale im Bereich ihres oberen Randes befestigten Beleuchtungskörpereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (14) oberhalb der Beleuchtungskörpereinheit (13) angeordnet ist.