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L i c h t k u p p e l
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Es sind Lichtkuppeln aus Plexiglas, glasfaserverstärktem Polyester
usw. bekannt, die fest oder aufstellbar, vorzugsweise in Haus- oder Hallendächern
eingebaut, die Tageslichtbeleuchtung dieser Räume sichern. Im aufgestellten, d.h.
aufgeklappten Zustand sind diese Lichtkuppeln nicht immer regensicher, d.h. der
Regen kann teilweise in die Öffnung eindringen. Busserdem sind diese Lichtkuppeln
in aufgestelltem Zustand nur dann einbruchssicher, wenn sie in unbeaufsichtigtem
Zustand geschlossen gehalten oder von innen arretiert sind. Von der geometrischen.Form
her sind die bekannten Lichtkuppeln quadratisch, rechteckig
oder
rund ausgebildet. Sie haben auch Eingang in industrielle oder elektrotechnisch genutzte
Räume gefunden, weil sie gegenüber Fenstern eine blendungsfreiere, also bessere
Ausleuchtung zur Folge haben. Fenster in den Aussenwänden können dabei entfallen.
Es kommt darüberhinaus auch oft bei zu ebener Erde gelegenen Räumen der. o.g. Art
vor, dass Sicherheitsbestimmungen den Einbau von Fenstern nicht zulassen, da diese
Räume vorübergehend Druckerhöhungen ausgesetzt sein können. Der Druckanstieg kann
Folge von Störlichtbögen in Schaltanlagen oder Transformatorstationen sein.
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Auch durch unkontrollierbare chemische Reaktionen können explosive
Gase zur Entzündung kommen. Der Druckanstieg macht sich dabei umso mehr bemerkbar,
je kleiner der Raum ist, ist also im Falle von Schaltanlagen gerade bei Kleinstationen
von Bedeutung.
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Damit am Baukörper keine Schäden entstehen, Folgeschäden an gerade
vorübergehenden Personen vermieden werden, müssen Soll-Bruchstellen, also Druckentlastungsöffnungen
vorgesehen werden. Diese sollen im ungestörten Betriebsfall geschlossen sein, damit
die Feuchtigkeit der Aussenluft zu keinen Isolierungs- oder Reaktionsschäden der
vorgenannten Betriebsräume führt.
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Es ist eine Schaltanlagenstation bekannt, in deren Dach Lichtkuppeln
vorgesehen sind, und an deren Aussenwänden Berstmembranen, die also bei Überdruck
platzen, oder Druckentlastungsklappen, häufig jalousieartig angeordnet, angebracht
sind.
Diese Entlastungsöffnungen sind im allgemeinen verhältnismässig teuer, so dass der
Aufwand für eine Anlage der vorgenannten Art ansteigt. Durch die Anbringung der
Druckentlastungsöffnungen an den Seitenwänden des Gebäudes sind weiterhin unter
Umständen Personen, die sich in unmittelbarer Nähe aufhalten, gefährdet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckentlastung bzw.
ganz allgemein eine Entlüftung eines Gebäudes vorzusehen, die nicht aufwendig ist,
und die im Fall der Druckentlastung auch keine vorübergehenden Personen gefährdet.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ausgehend von einer Lichtkuppel,
die eine im Dach eines Gebäudes angebrachte Lichtkuppelöffnung überdeckt, gemäss
der Erfindung dadurch, dass die Lichtkuppel in der Lichtkuppelöffnung, diese im
Durchmesser überragend, begrenzt axial verschiebbar, Entlüftungsquersehnitt freigebend,
gehaltert ist.
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Durch diese Kombination der Entlastungs- bzw. Entlüftungsöffnung mit
der Tageslichteinrichtung in Form einer Lichtkuppel, die in den meisten Gebäuden
ohnehin vorhanden ist, ist es auf besonders wirtschaftliche Weise ohne grösseren
Mehraufwand möglich, dem Problem der Druckentlastung bzw.
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der Entlüftung gerecht zu werden. Durch die begrenzte axiale Verschiebbarkeit
ist dabei sichergestellt, dass die Lichtkuppel von aussen nicht völlig entfernt
werden kann, so dass
eine unbefugte Einstiegsgefahr nicht vorhanden
ist. Da die Lichtkuppel im Durchmesser die Lichtkuppelöffnung überragt, ist dabei
sichergestellt, dass auch im abgehobenen Zustand der Lichtkuppel ein gewisser Regenschutz
gegeben ist, zumal bei bekannten Lichtkuppeln der äussere Itichtkuppelbund senkrecht
abgebogen ist.
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Für die spezielle Art der Halterung der Lichtkuppel in der Lichtkuppelöffnung
stehen dem Fachmann zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung. Eine besonders vorteilhafte
Ausgestaltung dieser Halterung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der
Zeichnung dargestellt und soll nunmehr im Detail erläutert werden, wobei sich weitere
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben.
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Es zeigen: Figur 1 Einen Schnitt durch einen Schalt anlagenraum, Figur
2 einen Schnitt durch die Halterung der Lichtkuppel am Gebäude und Figur 3 die Stellung
der Lichtkuppel bei einer Ausführungsform nach Figur 2 in der Entlüftungsstellung.
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Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Schaltanlagenraum 1 mit
an beiden Aussenwänden 2' und 2' aufgestellten
Schaltfeldern 3'
und 32'. Im Dach 4 befinden sich Tageslichtkuppeln 5, die gemäss der Erfindung ausgebildet
sind, die einmal zur natürlichen Ausleuchtung des Raumes dienen und zum anderen
die Funktion einer Druckentlastungsöffnung ausüben.
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Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, dass die Erfindung nicht nur
in Verbindung mit einem Schaltanlagenraum anwendbar ist, sondern immer dann vorgesehen
werden kann, wenn Räume vorhanden sind, bei denen z.B. auch durch chemische Reaktionen
usw. hohe Drücke auftreten können. Generell kann dabei die Erfindung, wenn nicht
eine Druckentlastung sondern eine natürliche Belüftung eines Gebäudes im Vordergrund
steht, in sämtlichen Gebäuden angewendet werden, bei denen eine derartige Entlüftung
erwünscht ist, z.B.
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in Hallen von Grossmärkten usw. Die Erfindung kann auch bei beweglichen
Objekten, z.B. auf Schiffen verwendet werden, in denen eine Belüftung erwünscht
ist.
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Wenngleich in den Figuren 1 und folgenden von einer runden Lichtkuppel
ausgegangen wird, versteht sich, dass auch andere bekannte Lichtkuppelformen, d.h.
quadratische Lichtkuppeln oder dergleichen angewendet werden können.
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Die Figur 2 zeigt Einzelheiten einer Ausführungsforn der Lichtkuppel
gemäss der Erfindung im geschlossenen Zustand.
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In der Dachdecke 4 mit dem Dachgefällestrich 8 und der Dachhaut 9
(einschliesslich der nicht dargestellten Dämmung) befindet sich die Lichtkuppelöffnung
13. In dieser Lichtkuppelöffnung
13 befindet sich einumlaufender
Ring 6, der oben ein u-förmiges, nach unten geöffnetes Widerlager 14 besitzt und
der auf eine geeignete Weise in der Dachdecke, hier z.B dargestellt mittels des
Noppens 7, verankert ist.
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Es ist verständlich, dass hier dem Baufachmann verschiedene Möglichkeiten
zur Verfügung stehen, diesen Ring 6 in der Decke 4 zu befestigen, beispielsweise
auch durch Anbringung von Ankern, Dübeln oder dergleichen. Dieser Ring 6 wird zweckmässig
in einer bestimmten Länge hergestellt und jeweils auf die entsprechende Deckenstärke
hin am unteren Ende bündig gekürzt. An der Lichtkuppel 12 ist mittels Schrauben
11 ein Ring 15 befestigt. Dieser Ring weist längs seines Umfanges in regelmässigen
Abständen, wie auch die Figur 1 zeigt, Durchtrittsöffnungen 10 auf und besitzt an
seinem unteren Ende einen u-förmigen Anschlag 16, der, entgegengesetzt zu dem Anschlag,
dem Widerlager 14, geöffnet ist. An der Stelle, an der die Lichtkuppel 12 auf dem
Widerlager 14 aufliegt, kann eine elastische Zusatzdichtung vorgesehen sein, die
den Nicht austausch von Aussen- und Innenluft unterstützt.
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Wie man aus Figur 2 erkennt, ist die Lichtkuppel 12 mit ihrem Ring
16, der generell als Kragen angesehen werden kann, axial verschiebbar in der Öffnung
13 gehaltert, wobei der Ring 6 zur Führung des Kragenringes 15 dient. Jemehr sich
die Lichtkuppel nach oben bewegt, umso mehr wird Querschnitt an Durchtrittöffnungen
10 freigegeben, je grösser ist also die Entlastung bzw. Entlüftung. Begrenzt
wird
die Bewegung nach oben, wenn der Anschlag 16 mit dem Widerlager 14 in Eingriff kommt,
so wie es in Figur 3 dargestellt ist. In dieser Stellung steht der gesamte Querschnitt
der Durchtrittsöffnungen 10 für die Entlastung bzw.
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Entlüftung zur Verfügung. Entfällt der Überdruck in dem Gebäude, so
fällt die Lichtkuppel durch ihr Eigengewicht wieder nach unten ab. Dieses Eigengewicht
wird durch eine Ausbildung der Lichtkuppel 12 aus Plexiglas bzw. des Ringes 5 aus
Kunststoff möglichst klein gehalten, damit die Kuppel auf möglichst kleine Überdrücke
reagiert, wobei später noch Massnahmen zur Unterstützung dieses Effektes beschrieben
werden. Der nach unten gezogene Rand 17 der Lichtkuppel gibt dabei einen Regenschutz
vor. Dadurch, dass der Anschlag 16 mit dem Widerlager 14 in Eingriff kommt, kann
die Lichtkuppel von aussen her nicht entfernt werden, ist also einbruchs sicher.
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Die Lichtkuppel kann nicht nur wie dargestellt, in einem Dach untergebracht
sein, sondern sie kann auch in ebenerdigen Decken, die dem Transport oder der Begehung
dienen, auch zwischen Transportstrassen, z.B. Gleisanlagen, vorgesehen werden. Nicht
dargestellt, aber vorstellbar, ist eine Hilfseinrichtung, die eine Lageveränderung
des Ringes 15 gegenüber dem Ring 16 erfasst, damit z.B. eine automatische Stellungsanzeige
betrieben werden kann. Hierzu stehen dem Elektrofachmann eine Reihe von Möglichkeiten
zur Verfügung.
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Die Lichtkuppel kann nicht nur durch einen Überdruck angehoben werden,
sondern es kann auch eine mechanische Verstellvorrichtung, die in geeigneter Weise
an dem Ring 15 angreift, vorgesehen werden, die eine gewollte Be- oder Entlüftung
von Gebäuden zulässt.
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Auch ist eine automatische Entlüftung möglich, indem man durch geeignete
Geber, z.B. Fotozellen, Rauchmelder, Gasmelder oder dergleichen gefährliche Zustände
erfasst und die Lichtkuppel automatisch über geeignete Einrichtungen verstellt.
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In der Figur 2 sind die Teile 6 und 15 vollständig entlang des Umfanges
umlaufende Teile. Es ist verständlich, dass diese Teile auch nur an bestimmten Abschnitten
des Umfanges vorgesehen sein können.
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Gegenüber der Darstellung nach Figur 2 kann auch eine andere Einrichtung
zum Führen der Bewegung der Lichtkuppel vorgesehen werden, z.B. ist es denkbar,
in dem Widerlager 14 einen nach unten gerichteten Bolzen vorzusehen, der den Anschlag
16 durchdringt, so dass das Teil 15 mit dem Anschlag 16 in diesem Bolzen geführt
wird. In diesem Fall kann der Ring 6 auch entfallen; es ist lediglich notwendig,
das Widerlager 14 in geeigneter Weise im Dach 4 zu verankern.
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Bei einer derartigen Ausführungsform ist es denkbar, anstelle des
Ringes 15 nur an,den Stellen, an denen die Führung stattfindet, entsprechend ausgebildete
Kragen an der Lichtkuppel 12
zu befestigen, wobei der lichte Raum,
der sich zwischen zwei benachbarten Kragen befindet, als Durchtrittsöffnung 10 dient.
Entsprechend brauchen natürlich auch nur in diesem Bereich die Widerlager 14 vorgesehen
werden.
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Obwohl die Kuppel sehr leicht gehalten werden kann, ist es jedoch
zur Berücksichtigung von geringen Überdrücken zweckmässig, eine Eigengewichtskompensation
der Kuppel mittels entsprechend ausgebildeten und angeordneten Federn durchzuführen,
wobei jedoch zweckmässig eine geringe Unterkompensation vorhanden ist, um zu verhindern,
dass die Kuppel sich selbsttätig bei starken Aussenwinden bzw. Stürmen abhebt.
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Diese Federeinrichtung ist zweckmässig so ausgebildet, dass sie in
ihrer Federkraft einstellbar ist. Bei einer Ausfuhrungsform mit einer Führung der
Lichtkuppel mittels der oben erwahnten Bolzen wäre es denkbar, auf dem Bolzen zwischen
dem Widerlager 14 und dem Anschlag 16 eine Feder vorzusehen, die so ausgebildet
ist, dass die Lichtkuppel 12 mit dem Ring 15 bis auf den oben genannten Schwellwert
eigengewichtskompensiert an der Feder aufgehängt ist. Zur Verhinderung von Schwingungen
können geeignete Dämpfungsmassnehmen vorgesehen werden.
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