DE3234348A1 - Gebaeude aus einer tragkonstruktion und waenden sowie decken aus glas - Google Patents

Description

• Beschreibung
• I Die Erfindung betrifft ein Gebäude aus einer Tragkonstruktion und Wänden sowie Decken aus Glas.
• Mit der Entwicklung schlanker, ja filigraner Tragkonstruktionen aus Metall, insbesondere Stahl, im Laufe des vorigen Jahrhunderts ergab sich die Möglichkeit, Gebäude mit im wesentlichen aus Glas bestehenden Dach-und Wandscheiben zu errichten. Nicht nur große Gewächshäuser, sondern auch anderen Aufgaben dienende 'Glaspaläste' entstanden. Problematisch ist bei derartigen Glasbauten jedoch die Klimatisierung, sofern es sich nicht um die schon erwähnten Glashäuser oder teilweise wandlose Passagen u. dgl. handelt. Auf dem Gebiet der Wohnbauten kam der "Glashaus"-Gedanke daher nicht über den sogenannten Wintergarten hinaus.
• Eine weitgehend aus Glas bestehende Wohnhauskonstruktion hat jedoch nicht nur für die darin lebenden Menschen physiologische und psychologische Vorteile, sondern läßt sich entgegen landläufiger Auffassung auch energetisch selbst in den kühleren Klimazonen der Erde beherrschen. Der Aufwand an zusätzlicher Wärmeenergie muß im Jahresdurchschnitt keineswegs höher, sondern kann gegebenenfalls sogar geringer sein als bei einem Gebäude herkömmlicher Bauweise. Entscheidende Voraussetzung für die Bewohnbarkeit eines "Glashauses" ist jedoch die Erzeugung und Erhaltung eines den menschlichen Lebensumständen angepaßten Raumklimas.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Glasgebäude der eingangs angegebenen Art eine in diesem Sinne ausreichende Klimatisierung mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gläsernen Wände und Decken aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Schalen bestehen, die einen Luftführungskanal bilden, und daß mindestens ein Teil der Innenschale, welcher dem vom Gebäude umschlossenen Raum zugewandt ist, zum Raum hin geöffnet werden kann und diesen mit dem Luftführungskanal verbindet, wobei der Luftführungskanal regelbar an die Außenluft angeschlossen ist.
• Zweischalige Wand- und Deckenkonstruktionen sind bei Wohn- und anderen Gebäuden allgemein bekannt. Die zwischen den beiden Schalen (aus wärmedämmendem, aber wasserdampfdurchlässigem Material) befindliche Luftschicht dient dabei als zusätzliche Wärmedämmung; gegebenenfalls ist die Luftschicht über Öffnungen kleinen Querschnitts - also gedrosselt - zwecks Wasserdampfabführung an die Umgebungsluft angeschlossen (hinterlüftet).
• Im Gegensatz dazu dient erfindungsgemäß die Luftschicht zwischen den beiden vornehmlich aus - ggf. wärmedämmendem und nicht wasserdampfdurchlässigem - Glas bestehenden Schalen zur Innenraum-Klimatisierung, indem sie als Luftführungskanal an den Raum anschließbar ist und über ihren Anschluß an die Außenluft eine regelbare Be- und Entlüftung des Innenraums ermöglicht. Während bei einem konventionell überwiegend aus Mauerwerk oder vergleichbarem Material bestehenden Gebäude die betreffenden Wände und Decken als ausgleichender 'Puffer' gegenüber starken Schwankungen der Außentemperatur und Sonneneinstrahlung wirken, können Glasscheiben diese Funktion nicht übernehmen; sie haben aber andererseits den Vorteil, thermischen Veränderungen dieser Art keinen Trägheitswiderstand entgegenzusetzen, so daß mit Hilfe geeigneter Regelmaßnahmen das Innenraumklima sehr feinfühlig konstant gehalten werden kann. Zu diesen Maßnahmen gehört erfindungsgemäß in erster Linie die verschiedenartige Benutzung des zwischen den beiden (Glas-)Schalen befindlichen Raumes als Luftführungsraum: - Ist der Luftführungskanal sowohl gegenüber dem Innenraum als auch gegenüber der Außenluft abgeschlossen, so wirkt die darin befindliche Luft als Wärmedämmschicht. Gleichwohl kann Strahlungswärme des Sonnen- oder auch nur Tageslichts nahezu ungehindert in den Raum eindringen und diesen trotz relativ niedriger Temperatur der Außen luft rasch und nachhaltig erwärmen, ohne daß die Wärme sogleich wieder nach außen abgegeben wird. Die zweischalige Glaswand und Decke wirkt gewissermaßen wie ein Rückschlagventil für von außen einstrahlende, im Innenraum benötigte Wärmeenergie.
• - Wird der Luftführungskanal sowohl im Fußbereich des Gebäudes als auch in seinem Firstbereich (regelbar) an die Außenluft angeschlossen, so kann die (unter Zuhilfenahme der von außen und/oder innen an den IGlasschalen' anstehenden Wärme) darin kaminartig nach oben strömende Luft zur Be- und Entlüftung des Innenraumes benutzt werden, indem die Innenschale - in jeweils geeigneter Weise - zum Raum hin geöffnet wird.
• - Durch diese Luftführung und die wahlweise Beaufschlagung des Schalen-Zwischenraumes mit Außenluft, Luft aus dem Innenraum oder Mischluft von beidem, läßt sich ferner nicht nur die relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum kontrollieren, sondern es lassen sich auch Probleme beherrschen, welche luftfeuchtigkeitsabhängig im Schalen-Zwischenraum auftreten können, wenn warme Luft hoher Luftfeuchtigkeit an kälteren Glasscheiben zu Kondensations-Ausscheidungen (Beschlagen) führt.
• Die vorstehend zuerst angesprochene 'Wärmefalle' kann in der warmen, sonnenreichen Jahreszeit nachteilig sein.
• Vorzugsweise sind daher zwischen den Schalen Mittel zur regelbaren Abschattung der Innenschale vorgesehen.
• Andere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel in schematischen Darstellungen, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gebäude; und Fig. 2 eine weitgehend entsprechend teilweise Draufsicht.
• Die Tragkonstruktion besteht im Wandbereich aus Bindern 1 und im Dachbereich aus Bindern 2, die in beiden Fällen Dreieckstrebenverbände sind. Im Firstbereich ist ein Firstbalken 3 vorgesehen, und die Wandbinder 1 sind auf einen Sockel 4 aufgesetzt.
• An die im Quermaß schmalen Binder 1, 2 (vgl. Figur 2) sind innenseitig im Dachbereich Glasscheiben 5, im Wandbereich Glasscheiben 6 und außenseitig im Dachbereich Glasscheiben 7, im Wandbereich Glasscheiben 8 (mit Hilfe geeigneter Rahmung) befestigt. Die Glasscheiben 5, 6 bilden die gläserne Innenschale 20, die Glasscheiben 7, 8 die gläserne Außenschale 21 des Gebäudes, so daß zwischen ihnen - unterteilt durch die im Beispiel luftdurchlässigen, aber auch als Schotten auszubildenden Binder 1, 2 - ein Luftführungskanal 9 (oder den Feldern entsprechend mehrere derartige Luftführungskanäle) gebildet ist. An seinem Fußpunkt im Bereich des Sockels 4 ist der Luftführungskanal 9 an die Außenluft in geeigneter Weise angeschlossen; beispielsweise durch Öffnungen 10, deren wirksamer Öffnungsquerschnitt veränderbar (regelbar) ist. Im Firstbereich ist der Luftführungskanal 9 an einen sich horizontal entlang dem First erstreckenden Sammelkanal 11 bzw. darin angeordneter Kanalrohre 12 angeschlossen.
• Zum Innenraum 13 des Gebäudes hin können beispielsweise einige oder alle der die Innenschale 20 im Deckenbereich bildenden Glasscheiben 5 (Fenster) geöffnet werden; entsprechendes gilt zumindest für die bodennahen Glasscheiben 6 der Innenschale 20 im Wandbereich.
• Es liegt auf der Hand, daß durch die Wahl der geöffneten Glasscheiben unterschiedliche Luftführungseffekte erzielt werden können; sei es wegen der Thermik innerhalb des Luftführungskanals 9, sei-es wegen der Druckverhältnisse aufgrund eins (nicht dargestellten) Zwangsantriebes, der im Sammelkanal 11 bzw. den Rohren 12 einen Unter- oder Überdruck erzeugt.
• Nicht dargestellt sind in der Zeichnung die jeweils zwischen den Bindern 1, 2 sowie zwischen den Innen-und Außenschalen 20, 21 vorgesehenen Mittel zur regelbaren Abschattung, welche beispielsweise aus einer Sonnenschutzjalousie bestehen können, die den Energiedurchlaß bei Sonneneinstrahlung in den Innenraum auf etwa 10 % reduziert.
• Eine der beiden (Glas-)Schalen besteht im allgemeinen aus sogenanntem Isolierglas, also aus Doppel oder Dreifachscheiben. Häufig wird das die Innenschale 20 sein, es kann jedoch auch Gründe geben, die Außenschale 21 aus Isolierglas herzustellen.
• In den Zeichnungen ist nur die eine Gebäudehälfte in ihrem gesamten grundsätzlichen Aufbau dargestellt und beschrieben. Es versteht sich von selbst, daß die andere Seite in gleicher Weise aufgebaut sein kann. Es ist aber auch möglich, diesen oder einen anderen Gebäudeteil in herkömmlicher Konstruktion zu erstellen. Deshalb ist im vorliegenden Zusammenhang unter "Gebäude" auch ein Gebäudeteil zu verstehen.
• Ferner sei darauf hingewiesen, daß nicht nur unbehandelt:e Außenluft (oder Innenluft) durch den Luftführungskanal geführt werden kann. Vielmehr ist es auch möglich, aufbereitete Luft - insbesondere Kaltluft - durch den Luftführungskanal zu blasen, wenn dies im Sinne der Aufgabenlösung zur Raumklimatisierung zweckmäßig ist.

Claims (6)

1. Gebäude aus einer Tragkonstruktion und Wänden sowie Decken aus Glas Ansprüche 1. Gebäude aus einer Tragkonstruktion und Wänden sowie Decken aus Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die gläsernen Wände (6, 8) und Decken (5, 7) aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Schalen (20, 21) bestehen, die einen Luftführungskanal (9) bilden, und daß mindestens ein Teil der Innenschale (20), welche dem vom Gebäude umschlossenen Raum (13) zugewandt ist, zum Raum (13) hin geöffnet werden kann und diesen mit dem Luftführungskanal (9) verbindet, wobei der Luftführungskanal (9) regelbar an die Außenluft angeschlossen ist.
2. 2. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im höchsten Deckenbereich ein im wesentlichen horizontal verlaufender Sammelkanal (11, 12) vorgesehen ist, in den der Luftführungskanal (9) mündet bzw. die Luftführungskanäle (9) münden.
3. 3. Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schalen (20, 21) Mittel zur regelbaren Abschattung der Innenschale (20) im Wand- und/oder Deckenbereich vorgesehen sind.
4. 4. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion im Wand- und Deckenbereich aus Bindern (1, 2) bestehen, deren senkrecht zu der Dach- und Wandebene verlaufende Höhe den Abstand der Schalen (20, 21) bestimmt.
5. 5. Gebäude nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Binder (1, 2) aus Dreieckstrebenverbänden bestehen.
6. 6. Gebäude nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schalen (20, 21) aus Isolierglasscheiben (Doppel-bzw. Dreifachscheiben) besteht.