DE2523512A1

DE2523512A1 - Gebaeude, insbesondere halle

Info

Publication number: DE2523512A1
Application number: DE19752523512
Authority: DE
Inventors: Josef Linecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1975-12-11
Also published as: ZA753416B; ATA455474A; SE419459B; DE2523512C2; GB1516514A; ES438065A1; DK235975A; AT351716B; BE829691A; CA1022718A; NL7506111A; DD120901A5; CH606654A5; FR2273126A1; JPS5124022A; AU8173975A; YU138175A; IT1036136B; SU841606A3; US4024803A

Description

EB 9

Architekt Josef Linecker , A-5230 Mattighofen, Rosengasse

Oberösterreich

Gebäude, insbesondere Halle

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebäude, insbesondere Halle, welche zumindestens im Bereich der Decke aus voneinander im Abstand angeordneten Schichten,etwa aus Kunststoff, Metall, Asbestzement oder Gewebe besteht. Bei diesen bekannten Konstruktionen werden die Schichten durch Stützkonstruktionen, wie Rahmen, Balken od.dgl. gehalten. Es ist auch bekannt im Innenraum solcher Gebäude einen Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre vorzusehen, um eine selbsttragende Konstruktion zu erhalten. Weiters ist es bekannt, im Zwischenraum zwischen den Schichten einen höheren Druck vorzusehen als im Innenraum des Gebäudes. Die Nachteile dieser bekannten Konstruktionen sind die schlechte Isolierung gegen

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Wärme und Kälte, die Kondenswasserbildung an den Schichten, der Hitzestau bei Sonneneinstrahlung und die schlechte Akustik.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Konstruktionen zu beseitigen, was erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß mindestens zwischen zwei Schichten des Gebäudes eine Luftströmung von vorzugsweise regelbarer Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen ist.

Die langsam zwischen den Schichten strömende Luft wirkt sich wie eine Wärmeisolations- und Schalldämmschicht aus. Durch die Luftströmung zwischen den Schichten wird die auf die äußere Schicht durch Strahlung und Konvektion aufgebrachte Wärme durch die Luftströmung zwischen den Schichten abgeführt, wodurch gleichzeitig eine Durchtrocknung des Zwischenraumes zwischen den Schichten erreicht und damit die Ausbildung von Kondenswasser verhindert wird. Das.Gebäude bzw. die Deckenkonstruktion kann beliebige Form aufweisen, ist jedoch vorzugsweise kuppel-,zelt- oder tunnelförmig. Die Luft zwischen den Schichten strömt vorzugsweise von den oberen Deckenbereichen nach unten. Bei tunnelförmigen Gebäuden kann auch eine Längsdurchströmung bzw. bei kuppeiförmigen Gebäuden auch eine Radialdurchströmung vorteilhaft sein.

Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, daß die innerste Schicht des Gebäudes öffnungen aufweist, welche mit mindestens einen durch die Schichten gebildeten Zwischenraum verbunden sind, die Luft aus dem Innenraum

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des Gebäudes durch die Öffnungen in der innersten Schicht in mindestens einen durch zwei Schichten gebildeten Zwischenraum abführbar und nach Durchströmen dieses Zwischenraumes und gegebenenfalls einer, Klima- und Luftaufbereitungsanlage in den Innenraum des Gebäudes rückführbar ist. Durch diese Ausführungsform werden auf einfache Weise die Zwischenräume zwischen den Schichten in das Lüftungs- und Heizsystem für den Innenraum des Gebäudes einbezogen. So wird im Sommer die aus dem Innenraum des Gebäudes in den Zwischenraum zwischen den Schichten geführte und als Isolationsschicht wirkende Luft von der eingestrahlten Sonnenenergie aufgeheizt, wobei die aufgenommene Wärme dann in einem Wärmeaustauscher abgegeben und etwa zur Warmwasseraufbereitung, zur Aufheizung des Wassers in Hallenbädern oder für sonstige Wärmeverbraucher oder Wärmespeicher verwendet werden kann. Im Winter hingegen wird die aufgeheizte Luft aus dem Innern des Gebäudes zwischen den inneren Schichten geführt und den Raum zwischen den äußeren Schichten abgeschlossen, wodurch die Wärmeisolationswirkung vergrößert wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß mindestens drei Schichten vorgesehen sind und mindestens ein durch zwei Schichten gebildeter Zwischenraum gegenüber dem Innenraum des Gebäudes und/oder den anderen Zwischenräumen luftdicht abgeschlossen ist, wobei vorzugsweise die einzelnen durch die Schichten gebildeten Zwischenräume urtereinander und/oder gegenüber dem Innenraum des Gebäudes selektiv durch Klappen abschließbar sind. Bei dieser erfindungsgemäßen Aus-

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führungsform kann die Durchströmung der einzelnen Zwischenräume ein- oder abgeschaltet, gleichzeitig oder wechselweise durchgeführt werden. Dadurch kann die Isolierfähigkeit und die Sonnenenergiegewinnung den klimatischen Bedingungen und den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. Die Klimaanlage kann dadurch kleiner und wirtschaftlicher dimensioniert werden. So wird etwa im Sommer bei starker Sonneneinstrahlung nur der äußerste durch die Schichten gebildete Raum z.B. dann durchströmt werden, wenn Sonnenwärme gewonnen werden soll, und es bleibt in diesem Fall der innere durch die Schichten gebildete Zwischenraum undurchströmt. Im Winter hingegen wird nur der innere Zwischenraum durchströmt, üblicherweise werden die öffnungen für die Abfuhr der Luft aus dem Innenraum in der innersten Schicht in höhergelegenen Teilen vorzugsweise in der Nähe des Scheitelpunktes der Decke vorgesehen, wobei mindestens ein durch zwei Schichten gebildeter Zwischenraum im unteren Bereich mit einem Luftkanal verbunden ist. Die Luft strömt dabei im Zwischenraum von oben nach unten.

Eine Ausführungsform, welche sich insbesondere für große Spannweiten eignet, besteht darin, daß die öffnungen in der innersten Schicht in mittleren Höhen der Decke vorgesehen sind und mindestens ein durch zwei Schichten gebildeter Zwishenraum im Scheitelbereich der Decke und im unteren Bereich an getrennte Luftkanäle angeschlossen ist. Somit erfolgt die Luftströmung zwischen den Schichten im oberen Bereich nach oben und im unteren Bereich nach unten. Dadurch wird durch Aufteilung der Luftströme eine zu große Strömungsge-

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schwindigkeit zwischen den Schichten vermieden.

Durch Vorsehen eines Überdruckes im Innenraum des Gebäudes und/oder zwischen den Schichten kann eine selb±- tragende Konstruktion erhalten werden.

Ist eine Stützkonstruktion erforderlich, so kann sie innen im Raum zwischen den Schichten oder außen angeordnet sein.

Die Befestigung der Schichten an der Stützkonstruktion richtet sich nach den Materialeigenschaften und der Art der Stützkonstruktion. Bei Schichten aus flexiblen Materialien, wie Folien und beschichteten Geweben, kann die Befestigung an der Stützkonstruktion besonders rasch und einfach durch Seile, Schnur- oder Gurtzüge erfolgen, die in Rinnen der Stützkonstruktion einlegbar und spannbar sind und sehr vorteilhaft gleich in die Folien- oder Gewebebahnen eingearbeitet verden.

Zur Befestigung der Schichten untereinander sind meistens Abstandshalter erforderlich. Die Abstandshalter werden am zweckmäßigsten so ausgebildet, daß sie Zug- und Druckkräfte elastisch aufnehmen können. Dadurch wird eine Verschiebung der Befestigungspunkte an den einzelnen Schichten durch unvermeidbare üngenauigkeiten bei der Produktion, besonders bei räumlichen Formen, aber auch bei Belastung, insbesondere durch Wind vermieden. Um die Vorspannung der Schichten zu variieren und Falten in den Schichten auszugleichen oder eine bestimmte Strukturierung der Schichten aus optischen oder akustischen Gründen zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Abstandshalter

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mindestens auf einer Seite verstellbare Anschlüsse zur Variation des Abstandes aufweisen . Zum Toleranzausgleich in der Schichtebene ist es zweckmäßig, zwischen Abstandshalter Zugelement und Durchführungsöffnung einen Spielraum zu lassen, der durch Abdeckelemente, wie Beilagscheiben überdeckt wird.

Die einzelnen Schichten des Gebäudes können nach Bedarf zur Erhöhung der Sonnenenergiegewinnung, zur Verbesserung der Wärmeisolierung und/oder zur Erzielung akustischer Effekte entsprechend strukturiert, etwa geschäumt, gerauht; oder geprägt werden.

Die Erfindung wird nun näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben: In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Halle;

Fig. 2 eine Schrägansicht eines Teiles einer erfindungsgemäßen Halle;

Fig. 3, 4 und 5 ein Ausschnitt durch eine aus drei Schichten bestehende Dachkonstruktion, aus welcher die verschiedenen Möglichkeiten der Luftführung zwischen den Schichten ersichtlich sind;

Fig. 6 und 7 zwei Schrägansichten von erfindungsgemäßen Hallen in schematischer Form mit unterschiedlichen Strömungsrichtungen der Luft zwischen den Schichten;

die Fig. 8, 9 und 10 im Schnitt verschiedene Ausführungsformen von Stützbalken, an welchen die Schichten befestigt sind und die Fig. 11, 12 und 13 im Schnitt durch die Hallenhaut

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mehrere Ausführungsformen von Abstandshaltern.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Hallenkonstruktion aus drei Schichten 1, 2 und 3 gezeigt, welche durch Abstandhalter 5 getrennt sind. Die äußere Schicht 1 ist nach außen dicht abgeschlossen, wogegen die Schichten 2 und 3 Öffnungen 10 und 11 im Scheitelbereich aufweisen. Die innere Schicht liegt auf einer schematisch angedeuteten Stützkonstruktion 4 auf. Die beiden Zwischenräume 14,15 zwischen den Schichten 1, 2 bzw. 2, 3 sind je nach Stellung einer Klappe 8 an einen Rückluftkanal 7 angeschlossen, welcher mit einer Klima- und Luftaufbereitungsanlage und gegebenenfalls mit einem Wärmeaustauscher (nicht gezeigt) verbunden ist. Von der Klima- und Luftaufbereitungsanlage führt ein Zuluftkanal 6 weg, aus welchem die aufbereitete Luft in den Innenraum der Halle zurückströmt. Durch Erzeugen von Unterdruck im Abluftkanal 7 oder von Überdruck im Inneren der Halle durch ein entsprechendes Belüftungsaggregat (nicht gezeigt), wird Luft aus der Halle durch die Öffnungen 10 und 11 abgesaugt oder abgedrückt und je nach Stellung der Klappe 8 durch einen der beiden Zwischenräume 14, 15 in einer langsamen Strömung in den Abluftkanal 7 abgesaugt oder abgedrückt. Die Luft aus dem Absaugkanal 7 wird, der Klimaanlage zugeführt, dort entsprechend aufbereitet und dann über die Zuführleitung 6 wieder in den Innenraum der Halle zurückgeführt. Im Sommer bei starker Sonneneinstrahlung wird vorzugsweise dann, wenn Sonnenenergie gewonnen werden soll der äußere Zwischenraum 14 durchströmt (Fig. 4), wobei die aufge-

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heizte Luft durch einen Wärmeaustauscher geführt werden kann und die dabei gewonnene Wärme für die Gewinnung von Heißwasser in Bädern zur Aufheizung des Beckenwassers oder für sonstige Wärmeverbraucher oder Wärmespeicher verwendet werden kann.

Der Zwischenraum 15 bleibt in diesem Fall undurchströmt.

Andererseits kann es sowohl im Sommer als auch im Winter von Interesse sein durch Umstellen der Klappe 8 nur den inneren Zwischenraum 15 durchströmen zu lassen (Fig. 3) und die im Raum 14 stehende Luft als Isolierschicht auszunützen. Die Klappe 8 kann aber auch in eine Zwischenstellung geschoben werden, was z.B. in den Übergangszeiten interessant ist, so daß beide Zwischenräume 14 und 15 langsam durchströmt werden (Fig. 5)

In Fig. 2 ist eine Teilansicht einer Halle im Schrägriß mit zwei Schichten 1 und 2 gezeigt. Die innere Schicht 2

ist im unteren Bereich auf bogenförmige Stützbalken 4 befestigt, letztere könnten
/auch zwischen den Schichten 1 und 2 angeordnet se±n. Vom oberen Ende der Stützbalken 4 führen Gurten 19 zu gegenüberliegenden Stützbalken.Diese Gurten 19 können auch die durchhängenden Schichten der Hallenkonstruktion sein. In der inneren Schicht 2 sind Öffnungen 11 vorgesehen. Die Stützbalken 4 haben ein Hohlprofil und dienen als Rückluftleitungen, wozu sie an der Unterseite an den Abluftkanal 7 angeschlossen und seitlich über Öffnungen 13 mit dem Raum 14 zwischen den Schichten verbunden sind. Dadurch wird im unteren BeasLch des Zwischenraumes bei kuppeiförmigen Hallen eine Strömung in Umfangsrichtung oder bei tunnelförmigen Gebäuden eine Strömung in Längsrichtung erhalten.

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Bei fallendem Innendruck werden die sich absenkenden Schichten 1,2 von den Gurten 19 bzw. den durchhängenden Schichten der Hallenkonstruktion gehalten.

Bei der Halle nach Fig. 6 sind die Öffnungen 11 in der inneren Schicht über die ganzen Innenflächen veiteilt, wobei die Luft von oben zwischen den Schichten zu den Abluftleitungen 17 strömt. Bei der Halle nach Fig. 7 sind die öffnungen 11 in der inneren Schicht im Mittelbereich angeordnet, wobei die Luft zwischen den Schichten durch einen zentralen Luftabfuhrkanal 18 und durch untere Abluftkanäle 17 abgeführt wird. Die Ausfuhrungsform nach Fig. 7 eignet sich besonders für Hallen mit großen Spannweiten.

Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen Möglichkeiten der Befesti gung der Schichten 1,2 und 3 an Stützkonstruktionen. In Wülsten der Schichten 1,2 und 3 sind Seile 41 angeordnet. Die Balken bzw. Bogen 42 der Stützkonstruktion besitzen nach außen weisende Nuten 43, in veLche die Wülste mit den Seilen 41 eingelegt werden. Durch Anziehen der Seile 41 werden die Wülste in die Nuten 43 gepreßt und dadurch die Schichten am Balken bzw. Bogen 42 in einfacher Weise sicher befestigt. In einer Nut 43 können gleichzeitig mehrere Wülste von Schichten 1-3 eingelegt werden, wie dies aus Fig. 9 und 10 gezeigt ist. In Fig. 9 ist ein Stützbalken 42 mit zwei Nuten 43 gezeigt., in welche U-förmige Elemente 45 mit umgebogenen Außenrändern 46 eingesetzt sind, wobei sowohl die Rinne des ü-förmigen Elementes 45 als auch der umgebogene Rand 46 zur Aufnahme der

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Wülste mit den Seilen 41 dienen können.

In den Fig. 11 - 13 sind verschiedene Ausführungsformen von Abstandshaltern 5 gezeigt, die zum Spannungsausgleich Druckkräfte aufnehmen können. Der Abstandhalter 5 nach Fig. besteht aus einem Stab 51 mit einem auf einer Seite vorgesehenen Gewinde 52 zum Aufschrauben einer Mutter 53. Auf dem dem Gewinde gegenüberliegenden Ende des Stabes 51 ist ein Teller 54 zur Abstützung der Außenschicht 1 angeformt. Der Stab 51 des Abstandhalters 5 geht durch eine Öffnung 55 in der Innenschicht 2, welche im Bereich der Öffnung 55 mit elastischen Scheiben 56 verstärkt ist. Über den Stab 51 des Abstandhalters 51 ist ein elastischer Körper 58, beispielsweise aus Schaumstoff, auch in Streifenform über mehrere Abstandshalter durchlaufend, gesteckt, der in seiner Länge bzw. bei Streifenform in der Breite überdimensioniert wird, um nach dem Verbinden und Anziehen der Mutter 53 eine Vorspannung zu erhalten. An Stelle des Schaumstoffkörpers 58 können auf den Stab 51 auch einzelne Ringelemente, wie bei 57 angedeutet, übergeschoben werden, die erst bei Anziehen der Mutter 53 eh steifes Element ergeben. Mit der Anzahl der Ringelemente 57 kann der Abstand der beiden Schichten 1,2 vorbestimmt oder variiert werden. Zwischen streifenförmig durchlaufenden Schaumstoffkörpern können auch Abströmkanäle vorgesehen sein. In der Ausführung nach Fig. 12 ist ein Befestigungselement 60 mit der Innenseite der Aüßenschicht 1 verbunden. Das Befestigungselement

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besitzt eine Öffnung 61, in welcher ein Ende 64 einer Kordel befestigt ist. Das andere Ende der Kordel 62 ist durch eine . Öffnung 55 in der Innenschicht 2 geführt und besitzt einen an der Innenseite der Innenschicht 2 anliegenden Kopf bzw. Knebel 63. Die Kordel ist aischen den Schichten 1 und 2 von einem Schaumstoffkörper 58 umgeben. Durch die Kordel 62 wird die Außenschicht 1 entgegen der Vorspannung des Schaumstoffkörpers gegen die Innenschicht 2 gezogen.

In Fig. 13 ist anstelle der Kordel ein Band 65 mit zahnartigen Ausnehmungen 66 vorgesehen. In den Verstärkungsscheiben 56 ist ein Schlitz angeordnet, in welchem das Band durch Verdrehen in einer Ausnehmung 66 verankert werden kann. Durch Wahl der entsprechenden Ausnehmung 66 kann der Abstand zwischen den Schichten 1 und 2 variiert werden.

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Claims

Patentansprüche :

M. j Gebäude, insbesondere Halle, welche zumindestens im Bereich der Decke aus voneinander im Abstand angeordneten Schichten etwa aus Kunststoff, Metall, Asbestzement oder Gewebe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen zwei Schichten (1, 2, 3) des Gebäudes eine Luftströmung von vorzugsweise regelbarer Strömungsgeschwindig-

• keit vorgesehen ist.
2. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerste Schicht des Gebäudes Öffnungen aufweist, welche mit mindestens einem durch die Schichten (1, 2, 3) gebildeten Zwischenraum verbunden sind, die Luft aus dem Innenraum des Gebäudes durch die Öffnungen in der innersten Schicht (3) in mindestens einen durch zwei Schichten (1, 2, 3) gebildeten Zwischenraum (14, 15) abführbar und nach Durchstömen dieses Zwischenraumes und gegebenenfalls einer Klima- und Luftaufbereitungsanlage in den Innenraum des Gebäudes rückführbar ist.
3. Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schichten (1, 2, 3) abgeführte Luft einem. Wärmeaustauscher zuführbar ist und die vom Wärmeaustauscher gewonnene Energie, etwa zur Warmwasseraufbereitung, Heizung od.dgl. verwendet wird.

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4. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Schichten (1, 2, 3) vorgesehen sind und mindestens ein durch zwei Schichten (1,2 bzw. 2, 3) gebildeter Zwischenraum (14, 15) gegenüber dem Innenraum des Gebäudes und/oder den anderen Zwischenräumen luftdicht abgeschlossen ist.
5. Gebäude nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet> daß

die einzelnen durch die Schichten (1, 2, 3) gebildeten Zwischenräume (14, 15) untereinander und/oder gegenüber dem Innenraum des Gebäudes selektiv, etwa durch Klappen (8), abschließbar sind.
6. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des Gebäudes und/oder in mindestens einem der Zwischenräume (14, 15) zwischen den Schichten (1, 2, 3) ein Überdruck vorgesehen ist.
7. Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11) in der innersten Schicht in höhergelegenen Teilen, vorzugsweise in der Nähe des Scheitelpunktes der Decke,vorgesehen sind und mindestens ein durch zwei Schichten (1, 2 bzw. 2, 3) gebildeter Zwischenraum (14, 15) im unteren Bereich mit einem Luftkanal (7) verbunden ist.
8. Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11) in der innersten Schicht 3 in mittlerer Höhen der Decke vorgesehen sind und mindestens ein durch zwei Schichten (1, 2 bzw. 2, 3) gebildeter Zwischenraum (14, 15) im Scheitelbereich der Decke und im unteren Bereich an getrennte Luftkanäle (17, 18) angeschlossen ist.'

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9. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schichten (1, 2, 3) Seil- oder Gurtzüge befestigt sind, welche in Nuten von Stützkonstruktionselementen einlegbar bzw. einspannbar sind.
10. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schichten (1, 2, 3) Abstandhalter (5) vorgesehen sind.
11. Gebäude nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstandhalter Verstellelemete·(53, 56) zur· Veränderung des Abstandes aufweist.

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