DE3434511A1 - Kombinierte laerm-, staub-, abgasschutz- und waermespeicher-vorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

— DIpI -Ing. Sigurd Leine · Dipl.-Phys. Dr. Norbert König

BurckhardtstraBe 1 Telefon (0511) 62 3005

COMPRIMO GmbH - D-3000 Hannover 1

Unser Zeichen Datum

714/1 18·. September 1984

Kombinierte Lärm-, Staub-, Abgasschutz- und Wärmespeichervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Lärm-, Staub-, Abgasschutz- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Konventionelle Lärmschutzwände sind in der Regel 2-3 m hoch und verringern den Verkehrslärm in den anliegenden Wohngebieten nur unzureichend. Optisch und architektonisch sind diese bekannten Lärmschutzwände meist nicht sehr ansprechend. Der bauliche Aufwand und die Kosten sind in der Regel sehr hoch. Konventionelle Lärmschutzwände sind nicht so konzipiert, daß die Umgebungswärme gewonnen und nutzbar gemacht werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kombinierte Lärm, Staub-, Abgasschutz- und Wärmespeichervorrichtung anzugeben und so auszubilden, daß bei möglichst geringem technischen und wirtschaftlichen Aufwand außer einem verbesserten Lärm-, Staub- und Abgasschutz eine Nutzung der Umgebungswärme ermöglicht wird und schließlich auch ein architektonisch ansprechendes Erscheinungsbild erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dr.K/N -2-

Durch die gewölbte Ausbildung der Einzelschirme in Flügelform und-die vorgesehene Möglichkeit der variablen Anordnung der Einzelschirme ist eine optimale Abschirmung von Lärm, Staub und Abgas erreichbar. Außerdem ist hierdurch eine Optimierung bezüglich Lärm-, Staub-, Abgasschutz und Ausnutzung der Sonnenenergie erzielbar. Die erfindungsgemäß ausgebildete Schutzwand ist mit standardisierbaren Serien-Bauteilen herstellbar. Der flüssige Wärmeträger ermöglicht infolge seiner Masse eine erhebliche Reduzierung der Wandstärke der verwendeten festen Materialien. Es ist eine Einsparung an solchen Materialien bis zu 70 % möglich. Durch die vorgesehenen selbsttragenden Eigenschaften wird eine Formstabilität erzielt, die eine leichte Bauweise ermöglicht. Die Elementbauweise sichert eine große Variabilität und Anpassungsfähigkeit der zu erstellenden Schutzwand hinsichtlich der jeweils vorhandenen örtlichen Gegebenheiten und Lärmschutzanforderungen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht (schematisch) eines erfindungsgemäßen Einzelschirmes für eine Schutzwand,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Einzelschirmes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Einzelschirm nach

Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht mehrerer Einzelschirme nach den Fig. 1 bis 3 mit zwischen den Einzelschirmen angeordneten erfindungsgemäßen Zwischenschirmen,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Anordnung nach Fig. 4,

-3-

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Torus _ mit eingezeichneten Flächenelementen und Oberflächenausschnitt zur Bildung der Einzelschirme nach einer der Fig. 1 bis 5,

Fig. 7 schematisch die Anordnung eines Einzelschirmes

relativ zu einer Fahrstraße in mehreren unterschiedlich geneigten Positionen,

~ Fig. 8 schematisch-einen Schnitt durch mehrere als Absorberelemente ausgebildete, den Flächenelementen des Torus nach Fig. 6 entsprechen

de Hohlkörper, aus denen die Einzelschirme aufgebaut sind, und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Schaltung

mehrerer als Absorbereinheiten dienende Einzelschirme innerhalb eines Wärmeübertragungs-

systems.

In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Einzelschirm, der aus mehreren selbsttragenden Hohlkörperelementen 4 zusammengesetzt ist. Der Einzelschirm ist doppelflügelartig mit zwei Flügeln 6 und 8 ausgebildet und weist ein zentrales gekrümmtes Traggerüst 10 auf. Die Hohlkörperelemente sind im Schnitt und in der Ansicht etwa rechteckförmig, vgl. auch Fig. 8, so daß der Einzelschirm etwa die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit gestuften Schenkeln aufweist.

Die Einzelschirme 2 sind räumlich gekrümmt ausgebildet, und zwar vertikal konkav und horizontal konvex, wie dies besonders deutlich der Fig. 2 entnehmbar ist.

Die Einzelschirme haben etwa die Form eines gleichschenklig dreieckförmigen Ausschnittes 12 aus der Oberfläche eines Torus 14, der aus rasterförmig angeordneten, viereckförmigen Flächenelementen 16 zusammengesetzt ist. Die Sichtflächen der Hohlkörperelemente 4 haben die Form dieser viereckigen Flächenelemente 16 des Flächenausschnittes 12 des Torus 14. Der Ausschnitt aus der Oberfläche

-4-

des Torus kann auch eine andere geometrische Form haben, beispielsweise rechteckförmig, trapezförmig.

Die Einzelschirme können zur Bildung einer Schutzwand lückenlos aneinandergereiht werden (nicht dargestellt), Sie werden vorzugsweise beabstandet zueinander angeordnet, wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, wobei die Lücken zwischen den Einzelschirmen durch Zwischenschirme 18 ausgefüllt werden. Diese Zwischenschirme sind ebenfalls räumlich gekrümmt ausgebildet und werden an die Einzelschirme angehängt.

Die Einzelschirme können variabel angeordnet werden zur Anpassung an die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten und insbesondere aber zur Anpassung an die jeweiligen Umweltanforderungen und die Anforderung bezüglich Sonnenenergienutzung.

Die Zwischenschirme 18 bestehen aus einem doppelt gekrümmten Gittergerüst, über das eine Plane gespannt ist und das mit einem Dämmaterial gefüllt ist. Sie ermöglichen die

'S»

lückenlose Verbindung der eventuell auch unterschiedlich geneigten und ausgerichteten Einzelschirme. Die Zwischenschirme dienen lediglich zur Abschirmung von Lärm, Staub und Abgas. Sie werden nicht zur Wärmegewinnung genutzt. Die Plane besteht aus Gummi oder Kunststoff. Als Dämmaterial ist Ferrozement geeignet. Das Gittergerüst der Zwischenschirme ist aus ebenen rechteckförmigen Einzelelementen 24 rasterartig aufgebaut, die miteinander so verspannt werden, daß die doppelt gekrümmte Form entsteht.

Zur Erzielung eines guten Lärmschutzes weisen der Einzelschinn und der Zwischenschirm ein Flächengewicht von ca. 15-20 kg/qm auf.

Die aus den Einzelschirmen und Zwischenschirmen aufgebauten Schutzwände können bis zu einer Höhe von etwa 10 m ausgeführt werden. Relativ zum Verkehrsweg ist die Schutzwand so aufgebaut, daß die Einzelschirme in senkrechter Richtung zur Fahrbahn konkav gekrümmt angeordnet sind, so daß der Einzelschirm einen Bogen über der Fahrbahn bildet -

-5-

und die Flügel gleichzeitig aufgrund der horizontalen konvexen Krümmung nach außen von der Fahrbahn wegzeigen, wie dies besonders deutlich aus den Fig. 5 und 7 ersichtlich ist. Die Krümmung der Zwischenschirme entspricht prinzipiell der Krümmung der Einzelschirme, d.h. daß die Zwischenschirme bezüglich der Fahrbahn in senkrechter Richtung konkav und in horizontaler Richtung konvex gekrümmt sind.

Geeignete Krümmungsradien für die beschriebenen, etwa 10m hohen Einzelschirme sind 15 m für die konkave Krümmung R und 10 m für die konvexe Krümmung r, wie dies in der Fig. angedeutet ist.

Die Hohlkörperelemente 4, die im Querschnitt etwa rechteckförmig ausgebildet sind, vgl. Fig. 8, werden von einem flüssigen Wärmeträger durchströmt, der die Wärme aus der Umgebung und insbesondere aus der Sonneneinstrahlung absorbieren soll. Als Wärmeträger ist beispielsweise eine Mischung aus Wasser und Glykol geeignet. Die einzelnen Hohlkörperelemente können zur Erzielung eines optimalen Wärmeflusses auf verschiedene Weise miteinander verbunden werden, wie dies bei Wärmerückgewinnungsanlagen an sich bekannt ist. Jeder Einzelschirm ist auf diese Weise als Absorbereinheit ausgebildet. Die einzelnen Einzelschirme, d.h. einzelnen Absorbereinheiten, können parallel an ein für den Vorlauf und den Rücklauf des Wärmeträgers vorgesehenes Unterflur-Rohrleitungssystem 20 angeschlossen werden, welches wenigstens einer Wärmezentrale 22 zugeordnet ist, vgl. Fig. 9. Mit Hilfe solcher Einzelschirmanordnungen sind relativ große Gesamt-Absorberflächen erzielbar. Mit Hilfe von Wärmepumpen kann dann die auf diese Weise aus der Umgebung gewonnene Wärme für Verbraucher, beispielsweise Warmwasserbereitung und Raumheizung, nutzbar gemacht werden.

Als Material für die Gerüste der Einzelschirme und der Zwischenschirme sowie für die Wände der Hohlkörperelemente der Einzelschirme kommt Stahl, Aluminium oder Kunststoff in Frage.

-6-

Der rasterartige Aufbau der Einzelschirme aus den einzelnen HohlkSrperelementen und der rasterartige Aufbau der Zwischenschirme aus den rechteckförmigen Einzelelementen bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich Planung, Konstruktion, Montage und Kosten sowie hinsichtlich Variabilität.

Claims (19)

Ansprüche

1. Kombinierte Lärm-, Staub-, Abgasschutz- und Wärmespeichervorrichtung, insbesondere zum Einsatz an Verkehrswegen besiedelter Gebiete, mit einer Dämmaterial aufweisenden Schutzwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwand aus beabstandet oder lückenlos aneinandergereihten, räumlich gekrümmten, variabel anzuordnenden Einzelschirmen (2) besieht, die rasterartig aus einzelnen von 'einem flüssigen Wärmeträger durchströmten, selbsttragenden Hohlkörperelementen (4) lückenlos zusammengefügt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperelemente (4) die Form von doppelwand!gen, doppelt gekrümmten, viereckigen Schalen aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einzelschirme (2) ein flügelartige oder doppelflügelartige (6, 8) Form aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Flügel nach oben gestuft erweitert ausgebildet sind.

Dr,K/N

-2-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei beabstandeter Anordnung der Einzelschirme (2) in den Lücken zwischen den Einzelschinnen (2) räumlich gekrümmte, schalldämmende Zwischenschirme (18) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die-Einzelschirme (2) vertikal konkav und horizontal konvex ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Einzelschirm (2) etwa die Form eines dreieckförmigen, rechteckförmigen oder trapezförmigen Ausschnittes (12) eines Torus (14) aufweist und daß die Sichtflächen der Hohlkörperelemente die Form von viereckigen Flächenelementen (16) dieser Ausschnitte (12) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zwischenschirme (18) aus einem doppelt gekrümmten Gittergerüst mit einer Dämmaterialfüllung bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gittergerüst rasterartig aus ebenen, rechteckförmigen Einzelelementen (24) zusammengesetzt ist, die miteinander zu der doppelt gekrümmten Form verspannt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß über das Gittergerüst eine am Gittergerüst befestigte Plane gespannt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e -

kennzeichnet, daß das Dämmaterial Ferrozement ist.

— 3—

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plane aus Gummi oder Kunststoff besteht.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschirme (2 9 und die Zwischenschirme (18) ein Flächengewicht von ca. 15 bis 20 kg/gm aufweisen. —

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschirme (18) mit den Einzelschirmen verbindbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal-konkave Krümmung der Einzelschirme (2) zum Verkehrsweg gerichtet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschirme (2) ein zentrales gekrümmtes Traggerüst (10) aufweisen, an dem die beiderseitigen Flügel (6, 8) angebracht sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger in an sich bekannter Weise eine Mischung aus Wasser und Glykol oder eine Salzlösung ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Absorbereinheiten ausgebildeten Einzelschirme (2) parallel an ein für den Vorlauf und den Rücklauf des flüssigen Wärmeträgers vorgesehenes Unterflur-Rohrleitungssystem (20) angeschlossen sind, welches wenigstens einer Wärmezentrale (22) zugeordnet ist.

-4-

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschirme (2) und Zwischenschirme (18) etwa eine Höhe von 10 m aufweisen.