DE2707423C3

DE2707423C3 - Vorrichtung zum Temperieren von außenliegenden Räumen eines Gebäudes

Info

Publication number: DE2707423C3
Application number: DE2707423A
Authority: DE
Inventors: Karl 8883 Gundelfingen Gartner
Original assignee: Josef Gartner & Co 8883 Gundelfingen
Current assignee: Josef Gartner & Co 8883 Gundelfingen
Priority date: 1977-02-21
Filing date: 1977-02-21
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2707423B2; DE2707423A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von außenliegenden Räumen eines Gebäudes mit einer Fassade, bestehend aus einem Gerüst aus HohUtützen und Hohlriegeln, an denen die Fassadenelemente, beispielsweise Glasscheiben, Brüstungen, Abdeckplatten und dergleichen, im wesentlichen frei von Wärme- oder Kältebrücken angebracht sind, wobei eine Wärmetransportflüssigkeit in festgelegter Reihenfolge strömungsmäßig miteinander verbundene Abschnitte der Hohlstützen und Hohlriegel durchströmt, und wobei einzelne Funktionsfelder der Fassade jeweils an eine gemeinsame Vor- und Rücklaufleitung angeschlossen und separat temperierbar sind.

Derartige Temperierungs-Vorrichtungen sind insbesondere für Gebäudeaußenwände von Geschäfts- und Wohnräum;n geeignet, deren Fassadenelemente vielfach überwiegend aus Glasscheiben bestehen. Die

JO vertikalen Hohlstützen und die horizontalen Hohlriegel, die zweckmäßigerweise über Isolierprofile mit den Fassadenelementen verbunden sind, tragen nicht nur diese Fassadenelemente, sondern bilden gleichzeitig auch den Heiz- bzw. Kühlkörper der Temperierungs-Vorrichtung. Dadurch kommen beispielsweise die bisher üblichen, von den Glasscheiben bzw. Brüstungsplatten angeordneten Heizkörper in Wegfall. Die durch die Glasscheiben eintretenden Wärme- bzw. Kälteverluste werden durch die Hohistützen sowie die Hohlriegel ausgeglichen, die insgesamt eine ausreichend große heiz- bzw. Kühlfläche aufweisen. Da die Hohlstützen sowie die Hohlriegel jeweils zwei Funktionen aufweisen, nämlich einmal als tragende Elemente für die übrigen Fassadenelemente und zum anderen als Heiz- bzw. Kühlkörper zu dienen, ist eine derartige Temperierungs-Vorrichtung für Gebäude besonders einfach und kostensparend in ihrem Aufbau. Außerdem hat sie einen geringen Platzbedarf, und es wird durch den Wegfall der sonst üblichen Heizkörper noch

^r>o zusätzlicher Raum gewonnen. Im übrigen wirkt eine derartige Temperierungs-Vorrichtung im Vergleich zu den früheren, in ästhetischer Hinsicht störenden, vor den Glasscheiben angeordneten Heizkörpern auch für das Auge besonders ausgeglichen.

Die Erhitzung bzw. Abkühlung der Wärmeübertragungsflüssigkeit erfolgt bei derartigen Temperierungs-Vorrichtungen in der Regel an einer zentralen Stelle. Will man nun einzelne Funktionsfelder der Fassade jeweils separat temperieren, um beispielsweise einzelne

M) Räume des Gebäudes für sich zu temperieren, so war es bishe. erforderlich, die Wärmeübertragungsflüssigkeit zu dem einzelnen Funktionsfeld jeweils mittels einer von der Sammelvorlaufleitung weggeführten, diesem zugeordneten Vorlaiifabzweiglcitung zuzuführen und es

h^r) nach Durchströmen dieses Funktionsfeldes mittels einer liesem zugeordneten Kücklaufabzwcigleitung zur Sarnmelrücklaufleitung abzuführen. Es ist leicht einzusehen, daß vor allem bei der Temperierung eines größeren

Gebäudes auf diese Weise eine Vielzahl von Vor- und Rücklaufabzweigleitungen erforderlich sind, was einen beachtlichen konstruktiven Aufwand und Platzbedarf erfordert In der Regel ergibt sich hierfür die Notwendigkeit und Sondern« ßnahmen in der Bauhöhe bei den zu temperierenden Gebäuden, um die Vielzahl von Vor- und Rücklaufabzweigrohren unterbringen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und wirksame Temperierungs-Vorrichtung zu schaffen, welche eine separate Temperierung der einzelnen Funktionsfelder bei verringertem Aufwand und Raumbedarf für die einzelnen Teile der Vorrichtung ermöglicht

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß entweder die Vorlaufleitung oder die Rücklaufleitung innerhalb der Fassade als Rohr mit zwei, mittels einer in Richtung der Rohrachse verlaufenden Trennwand voneinander getrennten Kammern ausgebildet ist, von denen die eine längs sämtlicher Funktionsfelder durchgehend verläuft und die andere in in Rohrlängsrichtung aufeinanderfolgende, voneinander getrennte Teilkammern aufgeteilt ist, wobei jeweils eine Teilkammer einem Funktionsfeld zugeordnet ist, und wobei in der Trennwand zwischen der durchgehend verlaufenden Kammer und den einzelnen Teilkammern jeweils ■ein mittels eines Absperrelements verschließbarer Durchbruch angeordnet ist, wobei bevorzugt das Absperrelement ein Thermostatventil ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind also für die Temperierung sämtlicher Funktionsfelder eiües Gebäudes nur die Vorlaufsammelleitung und die Rücklaufsammlleitung erforderlich, von denen eine auf einfache Weise als Zweikammerrohr ausgebildet und durch die Fassade geführt ist. Die bisher erforderliche Vielzahl von Vorlauf- und Rücklaufabzweigleitungen sowie die sich daraus ergebenden Sondermaßnahmen in der Bauhöhe fallen somit weg. Erfindungsgemäß durchströmt beispielsweise bei Ausbildung der Vorlaufleitung innerhalb der Fassade als Zweikammerrohr die Wärmeübertragungsflüssigkeit die durchgehende Kammer des Zweikammerrohres längs sämtlicher Funktionsfelder. Ist die Zufuhr von Wärme bzw. Kälte zu einem oder mehreren Funktionsfeldern erforderlich, so wird mittels der betreffenden Thermostatventile der Durchbruch zwischen der durchgehenden Kammer und der den betreffenden Funktionsfeldern jeweils zugeordneten Teilkammer geöffnet, wonach die Wärmeübertragungsflüssigkeit das betreffende Funktionsfeld durchströmt und anschließend durch die erfindungsgemäß innerhalb der Fassade vorgesehene Rücklaufleitung wieder zur zentralen Sammelleitung zurückgeführt wird. Der Eindeutigkeit halber sei noch erwähnt, daß zur Vermeidung einer Kurzschlußströmung die durchgehende Kammer des Zweikammerrohrs bei Anordnimg in der Vorlaufleitung selbstverständlich nicht direkt mit dem Rücklauf bzw. bei Anordnung in der Rücklaufleitung nicht direkt mit dem Vorlauf verbunden ist. Hierdurch ist immer eine ordnungsgemäße Durchströmung der betreffenden eingeschalteten Funktionsfelder über die einzelnen Teilkammern gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst somit die gestellte Aufgabe mit besonders einfachen Mitteln.

Um die vorstehend genannte Aufgabe auch in Verbindung mit einer Montagebauweise lösen zu können, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, daß die Enden einander zugeordneter Hohlriegel benachbarter Funktionsfelder mit Abstand voneinander angeordnet sind und mittels endständiger abgedichteter Verbindungsbuchsen geringerer Rohrweite, in Richtung der Rohrachsen verschieblich miteinander in offener Verbindung stehen. Dabei ist gleichzeitig an der Verbindungsstelle ein Ausgleich einer Längenveränderung der Hohlriegel infolge der Temperaturänderungen möglich.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

ίο Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Vorderansicht dreier nebeneinander angeordneter Funktionsfelder der Fassade eines Stockwerks,

Fig.2 im Detail einen parallel zur Zeichenebene verlaufenden Längsschnitt durch zwei nebeneinander befindliche Funktionsfeider,
F i g. 3 einen Schnitt III—III aus F i g. 1,
F i g. 4 eine alternative Anordnung der in der oberen Hälfte der Fig. 3 gezeigten Thermostatventilanordnung,

F i g. 5 einen Schnitt V-V aus F i g. 1,
F i g. 6 eine der F i g. 1 entsprechende Teilansicht zweier nebeneinander angeordneter Funktionsfelder der Fassade eines Stockwerkes, wobei die einzelnen Funktionsfelder eine noch größere Anzahl von Hohlstützen mit dazwischenliegenden Fassadenelementen aufweisen, und

Fig. 7 eine den Fig. 1 und 6 entsprechende

jo Teilansicht zweier nebeneinander angeordneter Funktionsfelder einer Ausführungsform mit einem schnell ansprechenden sowie einem mit diesem gekoppelten langsam ansprechenden System zur Temperierung.
F i g. 1 zeigt ein Fensterband, dessen Doppelglas-

Vj scheiben sich annähernd von der Geschoßdecke 2 bis zum Fußboden 3 erstrecken. Die Glasscheiben 1 werden an vertikalen Hohlstützen 4 und oberen horizontalen Hohlriegeln Sa sowie unteren horizontalen Hohlriegeln 5b wärmeisoliert und mit der Möglichkeit eines Ausgleichs von Längenänderungen infolge von Temperatureinflüssen gehalten. Einzelheiten dieser Halterung sind aus F i g. 3 ersichtlich.

Gemäß Fi g. 1 enthält das gezeigte Fensterband drei jeweils separat temperierbare Funktionsfelder 6,7,8, an welche sich natürlich beidseitig noch weitere Funktionsfelder anschließen können, wie beispielsweise durch das am linken Zeichnungsende teilweise dargestellte Funktionsfeld 9 andeutet. Die einzelnen Funktionsfelder 6 bis 9 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch eine massive Gebäudestütze 10 voneinander räumlich getrennt.

Jedes Funktionsfeld 6, 7, 8 bzw. 9 ist durch die Hohlstützen 4 und die mit diesen in offener Verbindung stehenden oberen Hohlriegel 5a und unteren Hohlriegel 5b gebildet, welche von einer Wärmeübertragungsflüssigkeit durchströmt werden. Im gewählten Ausführungsbeispiel, bei welchem durch das Funktionsfeld eine Beheizung stattfinden soll, ist die Wärmeübertragungsflüssigkeit entsprechend Warmwasser. Das Warmwas-

M) ser strömt in einem Vorlauf Vin die Funktionsfelder 6,7, 8... ein, durchströmt diese und wird schließlich durch einen Rücklauf R wieder abgeführt. In Fig. 1 ist diese Durchströmung der Funktionsfelder vom Warmwasser ledig'ich am Beispiel des Funkionsfeldes 8 durch

hi Richtungspfeile veranschaulicht.

Wie aus den F i g. 2 und j im Detail erkennbar ist die sämtlichen Funktionsfeldern 6, 7, 8,... gemeinsame Vorlaufabzweieieitune innerhalh Her FassnHp Hiirrh Hip

horizontalen Hohlriegel 5a gebildet, und weist zwei Kammern 11, 12 auf, die mittels einer in Richtung der Rohrachse verlaufenden horizontalen Trennwand 13 voneinander getrennt sind. Dabei verläuft die Kammer 11 längs sämtlicher Funktionsfelder 6, 7, 8,... durchgehend, während die Kammer 12 in in Rohrlängsrichtung aufeinanderfolgende, voneinander getrennte Teilkammern 12a aufgeteilt ist. Jeweils eine Teilkammer 12a ist einem Funktionsfeid 6 bis 7 bzw. 8... zugeordnet. In der Trennwand 13 ist zwischen der durchgehend verlaufenden Kammer 11 und den einzelnen Teilkammern 12a jeweils ein mittels eines Thermostatventils 14 verschließbarer Durchbruch 16 angeordnet. Das Thermostatventil 14 schließt bzw. öffnet in vertikaler Richtung mittels eines ebenfalls eine vertikale Achse aufweisenden Ventilantriebes 15.

Während des Betriebs strömt das Warmwasser (oder bei Kühlung das Kaltwasser) im Vorlauf V kontinuierlich durch die durchgehende Kammer ti längs sämtlicher Funktionsfelder 6, 7, 8,... Soll ein einzelnes Funktionsfeld 6 bzw. 7 bzw. 8 eingeschaltet werden, so wird das Thermostatventil 14, 15 des betreffenden Funktionsfeldes geöffnet (vgl. F i g. 2 und 3), wonach das Warmwasser in die Teilkammer 12a dieses Funktionsfeldes einströmt und anschließend die zu diesem Funktionsfeld gehörenden Hohlstützen durchströmt. Schließlich strömt das Wasser durch den Innenraum des unteren Hohlriegels wieder aus dem Funktionsfeld heraus, welcher längs sämtlicher Funktionsfelder 6, 7, 8,... verläuft und den Rücklauf R bildet. Auf die vorstehend beschriebene Weise ist es also möglich, je nach Erfordernis ein oder mehrere Funktionsfelder je nach Wunsch entsprechend der Steuerung der einzelnen Thermostatventile an den allen Funktionsfeldern gemeinsamen Vor- und Rücklauf anzuschalten oder wieder abzuschalten.

Aus Fig.2 ist ferner ersichtlich, daß die Enden einander zugeordneter Hohlriegel 5a bzw. 5b benachbarter Funktionsfelder 6 und 7 bei Fehlen einer massiven Gebäudestütze zwischen diesen mit Abstand voneinander angeordnet sind und mittels endständiger abgedichteter Verbindungsbuchsen 17a, 18a bzw. 17b, i8b mit gegenüber den Hohlriegeln geringerer Rohrweite in Richtung der Rohrachsen verschieblich miteinander in offener Verbindung stehen. Hierdurch ist eine Montagebauweise und ein Ausgleich von Längenänderungen der Hohlriegel infolge von Ter.?peraturschwankungen auf einfache Weise möglich. Im übrigen ergibt die verringerte Rohrweite der Verbindungsbuchsen 17a, 18a bzw. 17b, 186 die Möglichkeit, daß die in F i g. 2 ebenfalls dargestellten, jedoch nicht näher gekennzeichneten weiteren Verbindungs- und Abdichtelemente in Richtung nach außen innerhalb des äußeren Umfangs der Hohlriegel 5a bzw. 5b liegen und somit weder stören noch besonders auffallen.

Ein entsprechender Ausgleich von durch Temperaturunterschiede herbeigeführten Längenänderungen der Hohlstützen 4 ist ebenfalls möglich, zumal zwischen sämtlichen Funktionsfeldern und der Decke 2 bzw. dem Fußboden 3 des betreffenden Raums jeweils ein Zwischenraum freigelassen ist, wie aus den Zeichnungen ersichtlich.

Im übrigen soll noch besonders hervorgehoben werden, daß selbstverständlich bei der gewählten Ausbildung der einander zugeordneten Hohlriegel 5a benachbarter Funktionsfelder 6, 7 mit zwei Kammern 11,12 nur die einander entsprechenden durchgehender Kammern 11 über die endständigen Verbindungsbuchsen 17a, 18a miteinander in offener Verbindung stehen. F i g. 4 zeigt eine zu F i g. 3 (obere Zeichnungshälfte) alternative Ausbildung für das Zweikammerrohr des Vorlaufs. Bei dieser Alternative ist die Trennwand 13a zur durchlaufenden Kammer Ua im wesentlichen vertikal angeordnet und das Thermostatventil 14a, 15a

ίο schließt bzw. öffnet in horizontaler Richtung. Bei dieser Ausführung ist das Thermostatventil 14a, 15a besonders unauffällig und nicht störend angeordnet. Ferner kann bei horizontaler Anordnung das Thermostatventil auch an einer Stoßstelle zwischen einem Hohlriegel 5c und

is einer Hohlstütze 4 angeordnet werden, wie in Fig.4 dargestellt. Hierzu ist im Durchbruch 16a der Trennwand 13a zweckmäßigerweise noch eine Buchse 19 angeordnet, welche etwa in der Mitte der Teilkammer 12c endet. Die Ventilstange des Thermostatventils 14a braucht somit nur eine minimale Länge aufzuweisen, wodurch eine ins Gewicht fallende, die Schließwirkung verschlechternde Durchbiegung dieser vermieden wird.

Gemäß F i g. 5 sind die Enden einander zugeordneter

Hohiriegei 5b benachbarter Funktionsfelder, zwischen denen sich eine Gebäudestütze 10 oder dergleichen befindet, mit Abstand von der Gebäudestütze angeordnet und stehen durch eine die Gebäudestütze 10 raumseitig mit Abstand umgebende Verbindungsleitung 20 miteinander in offener Verbindung. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls den Ausgleich von durch Temperaturunterschiede herbeigeführten Längenänderungen der Hohlriegel 5b.

In F i g. 6 ist veranschaulicht, daß die Erfindung auch dann anwendbar ist, wenn die einzelnen Funktionsfelder 6a, 7a und eine andere Anzahl von Hohlstützen 4 und Hohlriegeln 5a, 5b mit dazwischenliegenden Fassadenelementen, wie Glasscheiben 1, aufweisen. Im übrigen können die aufeinanderfolgenden Funktionsfelder untereinander auch unterschiedliche Anzahlen von Fassadenelementen mit diese umgebenden Hohlstützen und Hohlriegeln aufweisen.

Schließlich zeigt F i g. 7 schematisch die Anwendung der Erfindung bei einer Ausführungsform, bei welcher an der Raumseite der Fassadenelemente, wie Glasscheiben 1, der einzelnen Funktionsfelder 6b, 7b im bodenseitigen Bereich des Stockwerks ein teilweise mit Längsrippen versehenes Rohr 21 vorgesehen ist, welches innerhalb der einzelnen Funktionsfelder 6b, 7b zuallererst vom Warmwasser (oder Kaltwasser) durchströmt wird. Das Rohr 21 ist im wesentlichen berührungsfrei von einem Luftkanal 22 umschlossen, der an eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Luftfördereinrichtung angeschlossen ist und raumseitige, gegen die Hohlstützen 4 und Hohiriegei 5a sowie gegen die

5s Glasflächen 1 gerichtete Luftauslaßschlitze aufweist Ferner ist im Raum wenigstens eine (zeichnerisch nicht

dargestellte) öffnung für die Luftabführung vorgesehen.

Bei dieser Ausführungsform bildet die beschriebene

Temperierungsvorrichtung ein thermodynamisch optimal wirkendes Gesamtsystem mit einem sehr schnell ansprechenden ersten System und einem sehr langsam ansprechenden zweiten System, wobei die beiden Systeme auf die beschriebene Weise miteinander gekoppelt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Temperieren von außenliegenden Räumen eines Gebäudes mit einer Fassade, bestehend aus einem Gerüst aus Hohlstützen und Hohlriegeln, an denen die Fassadenelemente, beispielsweise Glasscheiben, Brüstungen, Abdeckplatten und dergleichen, im wesentlichen frei von Wärme- oder Kältebrücken angebracht sind, wobei eine Wärmetransportflüssigkeit in festgelegter Reihenfolge strömungsmäßig miteinander verbundene Abschnitte der Hohlstützen und Hohlriegel durchströmt, und wobei einzelne Funktionsfelder der Fassade jeweils an eine gemeinsame Vor- und Rücklaufleitung angeschlossen und separat temperierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Vorlaufleitung oder die Rücklaufleitung innerhalb der Fassade als Rohr mit zwei, mittels einer in Richtung der Rohrachse verlaufenden Trennwand (13,133^ voneinander getrennten Kam mern (11, 11a, 12, i2c) ausgebildet ist, von deinen die eine (11, HaJ längs sämtlicher Funktionsfelder (6, 7, S, 9,6a, 7a, Tb) durchgehend verläuft und die andere (12, \2c)'m in Rohrlängsrichtung aufeinanderfolgende, voneinander getrennte Teilkammern (\2a) aufgeteilt ist, wobei jeweils eine Teilkammer (12a) einem Funktionsfeld (6, 7, 8, 9, 6a, 6b, 7a, 7b) zugeordnet ist, und wobei in der Trennwand (13,13a) zwischen der durchgehend verlaufenden Kammer (11, Ha) und den einzelnen Teilkammern (\2b) jeweils ein mittels eines Absperrelements (1,4, 14a) verschließbarer Durchbruch (16,t6a) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement ein Thermostatventil (14,15,14a, 15a^ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, c adurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (13) der durch Hohlriegel gebildeten Vorlaufleitung im Rohrquerschnitt im wesentlichen horizontal angeordnet ist, wobei das Absperrelement (14) in vertikaler Richtung schließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (13) der durch Hohlriegel (5c) gebildeten Verlaufleitung im Rohrquerschnitt im wesentlichen vertikal angeordnet ist, wobei das Absperrelement (14a,} in horizontaler Richtung schließt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Funktionsfeld (6, 7,8,9,6a, 6b, 7a, 7b) eine Mehrzahl von Hohhitützen (4) und Hohlriegeln (5a, 5b, 5c) mit dazwischenliegenden Fassadenelementen (1) umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden einander zugeordneter Hohiriegel (5a, 5b) benachbarter Funktionsfelder (6, 7) mit Abstand voneinander angeordnet sind und mittels endständiger abgedichteter Verbindungsbuchsen (17a, 18a, 17b, \Sb) geringerer Rohrweite, in Richtung der Rohrachsen verschieblich miteinander in offener Verbindung stehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der einander zugeordneten Hohlriegel (5a^ benachbarter Funktionsfelder (6, 7) mit zwei Kammern (II, 12) nur die einander entsprechenden durchgehenden Kammern (11) miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Enden einander zugeordneter Hohlriegel (5b) benachbarter Funktionsfelder (6, 7), zwischen denen sich eine Gebäudestütze (10) oder dergleichen befindet, mit Abstand von der Gebäudestütze (10) angeordnet sind und durch eine die Gebäudestütze (10) raumseitig mit Abstand umgebende Verbindungsleitung (20) miteinander in offener Verbindung stehen.