DE3016436A1

DE3016436A1 - Zu einer schallschutzwand, vorzugsweise zwischen pfosten anordenbare schallschutzelemente

Info

Publication number: DE3016436A1
Application number: DE19803016436
Authority: DE
Inventors: Gerd Dieter 7326 Heiningen Maibach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1981-11-05

Description

Zu einer Schallschutzwand, vorzugsweise
zwischen Pfosten anordenbare Schallschutzelemente Die Erfindung betrifft zu einer Schallschutzwand, vorzugsweise zwischen Pfosten anordenbare Schallschutzelemente mit mindestens einer schalldurchlässigen, der Schallquelle zugekehrten, eine Schale verschliessenden Abdeckung und einer dahinter mit Abstand von der Rückwand der Schale angeordneten Schalldämmplatte.
Ein solches Lärmschutzelement für Schallschutzwände ist beispielsweise aus der DE-OS 24 51 520 bekannt.
Solche Schallschutzwände werden insbesondere zum Schutz von Wohngebieten entlang -von Straßen in der Nähe der Häuser aufgestellt. Der Investitionsaufwand für solche Schallschutzwände ist erheblich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nutzungsmöglichkeit der relativ aufwendigen Schallschutzwände zu erweitern, um so den Investitionsaufwand rentabler und tragbarer zu machen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zusätzlich in der Schale ein Leitungs- und gegebenenfalls Kühlflächensystem als Wärmetauscher einer Solaranlage einer Wärmepumpe oder einer Kühlanlage vorgesehen ist, durch den mit der Umgebung Wärmeenergie austauschbar ist. Nachdem die Wandkonstruktionen ohnehin aufgestellt werden müssen, ist der zusätzliche Aufwand für den Einbau der Wärmetauscher relativ gering und es kann so mit wenig Mehraufwand eine erhebliche Energieeinsparung erreicht werden Da die Schallschutzwände nur in der Nähe von Wohngebäuden aufgestellt werden, ist für die Verlegung der erforderlichen Verbindungsleitungen nur ein relativ geringer Aufwand erforderlich.
Zur Erzielung ausreichender Wärmetauscherflächen iiiA das Leitungs- und/oder Kühlflächensystem zwischen der schalldrclässigen Abdeckung und der Schalldämmplatte über mindestens einen großen Flächenanteil sich erstrecken, aber durch schalldurchlässige Durchbrüche unterbrochen vorgesehen sein, so daß durch den zusätzlichen Wärmetauscher die Wirkung der Schallabsorption nicht wesentlich herabgesetzt wird. Um die Minderung der Schallabsorption in Grenzen zu haltens muß mindestens ein Flächenanteil von 35 % der Schalldämmplatte für die Schallaufnahme frei vom Leitungs-oder Kühlflächensystem sein, so daß der Schall von der Schallquelle mehr oder weniger unbehindert zu den Schalldäwmplatten gelangen und dort vernichtet werden kann.
Zur Erhöhung der Wärmeaufnahme und bei entsprechender Werkstoffauswahl, auch wasserabweisend, kann hinter dem durchbrochenen Leitungs- oder Kühlflächensystem eine vorzugsweise dunkle bis schwarze Vliesmatte vorgesehen sein. Bei Kontakt kann so die vom Vlies aufgenommene Wärme direkt dem Wärmetauscher zugeleitet werden.
Besonders wirksam kann das Kühlflächensystem durch ein Gitter oder Gewebe gebildet sein, wobei zur Erhöhung der Wärmeaufnahme und/oder Wärmeleitung ein Zusatz von Graphit oder Fletallteilchen Verwendung finden kan-n. Das Gitter oder Gewebe kann aus Draht oder Streckmetall bestehen, zur Verminderung der Korrosionsanfälligkeit vorzugsweise aus dunkel eloxiertem Aluminium oder aus Kupfer. Das Gitter oder Gewebe kann zugleich besonders vorteilhaft die die Schale verschließende Abdeckung bilden, um so den Material- und Montageaufwand möglichst niedrig zu halten. Ganz allgemein kann der Wärmetauscher leicht austauschbar oder nachträglich einsetzbar in der Schale angeordnet sein, um rationell nachträgliche Umrüstungen oder Reparaturen bei Beschädigungen durchführen zu können.
Gewichtseinsparend und wenig korrosionsgefährdend kann der Wärmetauscher aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, wobei durch die hohe Verformbarkeit auch bei Unfällen weitgehend Verletzungen und schwere Beschädigungen vermieden werden können. Dabei wird beim Auftreten von Feuer noch ein Selbstlöschungseffekt erzielt. Besonders geeignete Werkstoffe sind HUPE, PVC,Ps, PC.
Im Aufbau besonders einfach kann der Wärmetauscher horizontal und parallel zueinander verlaufende Rohre aufweisen, deren Länge etwa der Elementenlänge entspricht und deren Enden in vertikal verlaufende, im Durchmesser größere Sammelrohre münden, wobei eines der Sammelrohre mit einer WärmetrAgerzuführleitung, das andere mit einer Wärmeträgerabführleitung verbunden ist. Da die Elementenlänge 4 Meter und länger sein kann, sind die Rohre über vertikal verlaufende, im Abstand voneinander verteilt angeordnete Abstützungen parallel und im Abstand zueinander gehalten.
Für die Aufnahme der Belastung mehrerer übereinander angeordneter Elemente und auch bei einer eventuellen Eisbildung bei der Verwendung einer Wärmepumpe können vorteilhaft durch die Abstützungen auch die horizontal verlaufenden Seitenwände der Schale im Abstand zueinander gehalten sein, so daß die Seitenwände relativ dünn unter Werkstoffeinsparung sein können, ohne die Stabilität der Schallschutzwand zu gefährden.
Zweckmäßigerweise können bei einer Schallschutzwand die einander entsprechenden Sammelrohre der einzelnen Schallschutzelemente sektorenweise miteinander verbunden sein, wobei die einen Sammelrohre mit der Wärmeträgerzuführleitung und die anderen Sammelrohre mit der Wärmeträgerabführleitung verbunden sind. Die Wärmeträgerabführleitung kann besonders einfach auf der Oberkante der Schallschutzmauer verlaufend vorgesehen sein. Bei Anordnung einer Umwälzpumpe und zweckniäßigerweise einstellbaren Durchflußblenden können auch die Wärmeträgerzuführleitung und die Wärmeträgerabtihrleitung gleichzeitig auf der Oberkante vorgesehen sein.
Die Ausbildung des Wärmetauschers selbst kann in Anpassung an die Anordnung in den Schallschutzelementen weitgehend entsprechend den Konstruktionen bei bekannten Solaranlagen und Wärmepumpen gestaltet werden.
Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigt: Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein Schallschutzelement mit einseitiger Schallabsorption, Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch ein Schallschutzelement mit doppelseitiger Schallabsorption, Fig. 3 eine Teilvorderansicht eines Schallschutzelementes mit abgenommener Abdeckung in kleinerem Maßstab, Fig, 4 einen Längsschnitt durch ein Schallschutzelement, Fig. 5 eine Einzelansicht der Stelle V in Fig. 4 in größerem Maßstab, Fig. 6 ein Funktionsschema einer Schallschutz-Solaranlage für die Warmwasserversorgung eines Hauses, Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Schallschutzwand mit felderweiser Anordnung von Schallschutzelementen ohne/und mit Wärmetauscher, Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht mit entlang der Oberkante der Schallschutzwand angeordneten Schallschutzzellen mit Wärmetauscher, Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 8 dargestellte Schallschutzmauer in Richtung des Pfeiles IX.
Fig. 10 einen Teilschnitt durch ein Schallschutzelement mit einseitig angeordneter Schallabsorption und rückseitig angeordnetem Wärmetauscher.
Beim im Fig 6 dargestellten Funktionsschema ist eine Schallschutzwand 1, die aus zwischen Pfosten 2 angeodneten Scllallschutzelementen 3 besteht, neben einem Wohnhaus 4 angeordnet.
Die einzelnen Schallschutzelemente 3 weisen im Abstand parallel horizontal verlaufende Rohre 5 auf, deren Enden in Sammelrohren 6,6' münden. Die einander entsprechenden Sammelrohre 6 bzw. 6' der übereinander angeordneten Elemente sind miteinander verbunden und sektorenweise jeweils mit einer Wärmeträgerzuführ leitung 7 bzw. einer Wärmeträgerabführleitung 8 angeschlossen, wobei diese Leitungen zum Wohnhaus 4 geführt an einem Wärmetauscher 9 angeschlossen sind.
Der flüssige oder auch gasförmige Wärmeträger 9 wird über eine Umwälzpumpe 10 in Kreislauf zum Wärmetransport umgewälzt. Der Wärmetauscher 9 dient gleichzeitig als Wärmespeicher. Ihm kann über eine Leitung 11 Kaltwasser zugefuhrt werden, das im Wärmetauscher 9 erwärmt der Warmwasserversorgung 12 des Wohnhauses 4 zugemischt werden kann, Die Steuerung der Umwälzpumpe 10 und des Mish ventils 13 erfolgt über einen Regler 14 in Abhängigkeit vom Wärmebedarf und vom Wärmeanfall in der Schallschutzwand 1.
Im Funktionsschema ist eine im Prinzip bekannte Solaranlage dargestellt. Die erfindungsgemäße Schallschutzwand 1 kann aber auch bei der Verwendung einer Wärmepumpe in entsprechender Weise oder auch zur Wärmeabfuhr bei einer Kühlanlage oder Klimaanlage eingesetzt werden.
Bei der in lig 7 dargestellten Schallschutzwand 1 sind sektorenweise zwischen den Pfosten 2 Schallschutzelemente 3 mit aus Itohren 5 und Sammelrohren 6,6' gebildeten Wärmetauschern 15 bzw. ohne solche Wärmetauscher 15 angeordnet, während bei der Schallschutzwand 1 der Fig. 8 die Wärmetauscher 15 aufweisenden Schallschutzelemente 3 nur einlagig entlang der Oberkante der Sctiallschutzwand 1 angeordnet und die darunterliegenden Schall schutzelemente 3 ohne Wärmetauscher ausgebildet sind. Normalerweise sind bei Schallscllutzwällelell die obenliegenden Schallschutzelemente 3 bei Vrkelirsunfällen weniger gefährdet, so daß bei der Ausbildungsform gemäß Fig. 8 eine sicherere Funktion gewährleistet ist. Außerdem ist im oberen Bereich der Schnllschutzwand 1 der Wärmeaustausch durch die Luftbewegung intensiver, so daß gleichzeitig ein besserer Wirkungsgrad erreichbar ist. Die Wärmeträgerabführleitung 8 ist,wie in Fig. 9 gestrichelt dargestellt auf der Oberkante der Schallschutzwand 1 verlaufend angeordnet, während die Wärmeträgerzuführleitung 7 tieferliegend vor oder hinter der Schallschutzwand 1 angeordnet und um die Pfosten 2 herumgeführt ist, um so durch die Temperaturunterschiede des Wärmeträgers den Umlauf zu erleichtern, Beim in Fig. 1 im Teilquerschnitt dargestellten Schallschutzelement ist eine trogförmige Schale 16 durch eine Abdeckung 17 verschlossen. Die Abdeckung 17 weist Durchbrüche 18 auf, wobei der Flächenanteil der Durchbrüche 18 wenigstens 35 % der Fläche der Abdeckung 17 aufweist. Die Abdeckung 17 selbst ist in einer umlaufenden Schiene 19 in bekannter Weise durch eine Formleiste 20 gehalten. Mit Abstand vom Boden 21 der Schale 16 ist eine durchgehende oder mehrere nebeneinander angeordnete Schalldämmplatten 22, vorzugsweise aus Mineralwolle, gehalten und durch Halteleisten 23 lagegesichert. Zwischen der Schalldämmplatte 22 und der Abdeckung 17 ist der Wärmetauscher 15 angeordnet mit seinen parallel zueinander verlaufenden Rohren 5, die über rohrförmige Abstützungen 24 abgestützt und parallel zueinander verlaufend gehalten sind. Die Rohre 5, die Abstützungen 24 und auch die Sammelrohre 6 und 6' bestehen vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Hochdruckpolyäthylen, VC, Iolypropylen, olycarbonat, so daß die Wärmetauscher 15 einmal korrosionsbeständig sind und auch unempfindlich gegen Frost.
Zur Halterung in der Schale 16 sind in die Enden der rohrförmigen Abstützungen 14 Haltebügel 25 eingesetzt, die mit der Wandung der Schale 16 verschraubt sind.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die der Schallquelle zugekehrte Seite gleich ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1. I)ie Rückseite ist dagegen ebenfalls zur Schallabsorption schalldurchlässig durch eine Abdeckung 17' verschlossen, hinter der direkt oder mit geringem Abstand eine Schalldämmplatte 22' vorgesellen ist. Bei der Montage wird dann die den Wärmetauscher 15 tragende Seite der Schallschutzelemente 3 aut der der Sonneneinstrahlung zugekehrten Seite der Schallschutzwand 1 angeordnet.
zwischen den die Schalldämmplatten 22,22' haltenden Plattenjialtern 26 kann noch eine weitere Dämm- oder Isolierscllicllt 27 vorgesehen sein zur Isrhöhung der Tragfestigkeit der Schallscllutzelemente 3.
Wie in den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, können die Sammelrohre 6 bzw. 6' über Verschraubungen 28 miteinander verbunden und so zu einem beispielsweise aus den Fig. 7 und 8 ersichtlichen Sektor zusammengeschaltet werden.
In Fig. 5 ist die Befestigung der Schalldämmplatten 22 in einem Ausfü1irungsbeispiel dargestellt. Uber die Abstützung «'4 sind Bügel 29 geschoben, in denen einseitig in einer hinterhakenden Klemmbefestigung 30 ein Plattenhalter 26 lösbar eingeschnappt ist.
Selbstverständlich kann der Wärmetauscher 15 anders ausgebildet sein Aus der Solar- und Wärmetechnik sind hier die verschiedensten Ausbildungsmöglichkeiten ebenfalls geeigneter Wärmetauscher bekannt.
In Fig. 10 ist noch die Ausbildung eines Schallschutzelements 3 dargestellt für die Anordnung an einer in nördlicher Richtung sich befindenden Schallquelle, während zur Wärmeaufnahme auf der südlich gerichteten Seite der Wärmetauscher 15 vorgesehen ist. Die Wand 27' ist dabei nahe dem Wärmetauscher 15 angeordnet, so daß zwischen der Scilalldal,lmplatte 22 und dieser Wand 27' ein Zwischenraum bleibt, durch den die Schallabsorption verbessert wird. I)ie konstruktive Ausbildung entspricht im übrigen weitgehend der bezüglich Fig. 2 beschriebenen Konstruktion.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche I 1, einer Schallschutzwand, vorzugsweise zwischen Pfosten anordenbare Schallschutzelemente mit mindestens einer schalldurchlässigen, der Schallquelle zugekehrten, eine Schale verschließenden Abdeckung und einer dahinter mit Abstand von der Rückwand der Schale angeordneten Schalldämmplatte, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in der Schale (16) ein Leitungs- und gegebenenfalls Kühlflächensystem als Wärmetauscher (15) einer Solaranlage einer Wärmepumpe oder einer Kühlanlage vorgesehen ist, durch den mit der Umgebung Wärmeenergie austauschbar ist.
2. Schallschutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungs- und/oder Kühlflächensystem zwischen der schalldurchlässigen Abdeckung (17) und der Schalldämmplatte (22,22') über mindestens einen großen Flächenanteil sich erstreckend, aber durch schalldurchlässige Durchbrüche unterbrochen, vorgesehen ist.
3. Schallschutzwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flächenanteil von 35% der Schalldämmplatte (22,22') für die Schallaufnahme frei und nicht vom Leitungs- und/oder Kühlflächensystem gegenüber der Schallquelle abgedeckt ist.
4. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem durchbrochenen Leitungs- und/oder Kühlflächensystem eine vorzugsweise dunkle bis schwarze Vliesmatte vorgesehen ist.
5. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlflächensystem durch ein Gitter oder Gewebe gebildet ist.
6. Schallschutzwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder Gewebe zur Erhöhung der Wärmeaufnahme und/oder Wärmeleitung einen Zusatz von Graphit oder Metall aufweist.
7. Schallschutzwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder Gewebe ein Drahtgitter ist oder aus Streckmetall besteht.
8. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15) bzw. das Gitter oder Gewebe zugleich die die Schale (16) verschließende Abdeckung (17) bildet,
9. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15) leicht austauschbar oder nachträglich einsetzbar in der Schale (16) vorgesehen ist.
10. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15) aus thermoplastischem Kunststoff besteht.
11. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (15) horizontal und parallel zueinander verlaufende Rohre (5) aufweist, deren Länge etwa der Elementenlänge entspricht und deren Enden in vertikal verlaufenden, im Durchmesser größeren Sammelrohren (6,6') münden, wobei eines der Sammelrohre (6) mit einer Wärmeträgerzuführleitung (7) und das andere Sammelrohr (6') mit einer Wärmeträgerabfhrleitung (8) verbunden ist.
12. Schallschutzwand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5) über senkrecht verlaufende, im Abstand voneinander verteilt angeordnete Abstützungen (24) parallel und im Abstand zueinander gehalten sind.
13. Schallschutzwand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abstützungen (24) auch die horizontal verlaufenden Seitenwände der Schale (16) im Abstand zueinander gehalten sind.
14. Schallschutzwand nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen (24) Rohre sind mit die Rohre (5) des Wärmetauschers (15) aufnehmenden Durchbrüchen.
15. Schallschutzwand nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen (24)- kammartig Schlitze aufweisen, in denen die Rohre (5) des Wärmetauschers (t5) gehalten sind.
16. Schallschutzwand nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Abstützungen (24) abwechselnd einmal von vorn und einmal von hinten auf die Rohre (5) des Wärmetauschers (15) aufgesteckt sind.
17. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen (24) zugleich als Distanzhalter für die Schalldämmplatten (22,22') dienen.
18. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Sammelrohre (6 bzw. 6') der einzelnen Schallschutzelemente (3) sektorenweise miteinander verbunden sind und die einen Sammelrohre (6) mit der Wärmeträgerzuführleitung (7) und die anderen Sammelrohre (6') mit der Wärmeträgerabführleitung (8) verbunden sind, wobei mindestens die Wärmeträgerabführleitung (8) auf der Oberkante der Schallschutzmauer verlaufend vorgesehen ist.
19. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerzuführleitung (7) jeweils um die die Schallschutzelemente (3) haltenden Pfosten (2) herumgeführt ist und tiefer angeordnet ist als die Wärmeträgerabführleitung (8).
20. Schallschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (6,6') der einzelnen übereinander angeordneten Schallschutzelemente (3) über Serschraubungen (28) miteinander leicht lösbar verbunden sind.