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BI0-Klima-Therm-Wandflächen-Heizungs-
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und Lüftungselement a) für biologische Fertighäuser b) für Massivhäuser
Die Erfindung betrifft ein biologisches Klima-Wandheizungs- und Atmungslüftungs-System
in entsprechend konstruierten Aussenwandelementen für den Bau von biologischen Fertighäusern
als Hauptanspruch. Die gleichen Elemente können auch als Kühlelemente für die Klimatisierung
von Häusern in subtropischen -und tropisch en Gebieten mit nur unwesentlichen Anderungen
verwandt werden. Weiter wird geltend gemacht, dass diese Erfindung auch in massiven
Gebäuden als Besonderes-System eingebaut werden kann. Diese Erfindung in Verbindung
mit den Wärmedämm- und Speicherschichten als regenerative Wärmetauscher verhindert
im Zusammenhang mit der biologischen Bauweise das Entstehen von bautechnischen und
bauphysikalisch sehr ungünstigen engen klimatischen Bedingungen, wie sie in Verbindung
mit modernen Bau- und Wärmedämmmethoden entstanden sind.
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Besondere Gefahren für die Gesundheit der Bewohner sind vor allem
durch die Wärmedämmung von Wänden und Decken ( Dachkonstruktion ) mit nicht diffusionsfähigen
Dämmmaterial, durch den Einbau von Dampfsperren und Dampfbremsen sowie durch luSt-und
Jampfdichte Abdichtungen von Fenstern und Türen mit geschäumten Kunststoffen entstanden.
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Dadurch wird jede Diffussion ( Wandatmung) vollständig oder weitgehend
verhindert, ebenso das Hin
einströmen von Frischluft durch die bisher
weniger dichten Abdichtungen an Fenstern und Türen. Dieser Mangel an Frischluft
, verstärkt durch unzureichendes Lüften zur Vermeidung von Kaltlufteinfall und Wärmeverlusten
in den Aufenthaltsräumen bei Tage und vor allem bei Nacht führt zu drastischem Sauerstoffmangel,
schlechter Luft, Anreicherung von Ausgasungen aus Kunststoffen, Baumaterialen, Möbel
und damit zu chronischen Beeinträchtigungen der Gesundheit.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Idee geht von den alten mit Korbgeflecht
und Lehm,- mit gesunden biologischen Baustoffen,- ausgefachten dampfoffenen Fachwerkhäusern
unserer Vorfahren aus. Unter Beibehaltung der Pachwerkkonstruktion werden bei diesem
neuen System nur biologische Baustoffe oder diesen an Wohngesundheit entsprechende
Materialien verwandt. In Verbindung mit dem Bio-Klima-Therm-Wandflächen-Heizungs-
und Lüftungselement soll hier ein Haus geschaffen werden, das ein Höchstmass an
Wohngesundheit und Wirtschaftlichkeit beinhaltet.
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Die Wandflächenheizung und die Atmungslüftungsheizung bedingen sich
einander gegenseitig und stehen dabei im unmittelbarem Funktionszusammenhang( wie
eine organische Lunge).
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Bisher wurden bei Gebäuden aller Art Heizungsanlagen in Form von Konvektoren,
Luftheizungen oder Fussbodenheizungen mit festen oder flüssigen Brennstoffen oder
Wasser als Wärmeträger verwandt. Hinzu kam in letzter Zeit Wärmepumpen teilweise
mit Wärmerückgewinnungsanlagen. Diese verschiedenen Heizsystemen mit unterschiedlichen
Wirkungsweisen haben aber eines gemeinsam: Sie erwärmen nur die Luft in den Aufenthaltsräumen
als Wärmemedium.
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Erst über die Luft werden die Wände,- insbesondere die Aussenwände,-
erwärmt, mit erheblichen sich für das Innenklima nachteilig auswirkenden Temperature
differnzen zwischen der Raumluft und den kälteren Aussenwänden. Dadurch kann niemals
ein optimales Raumklima mit hohen gesundheitlichem Wohnwert erreicht werden.
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Ausgehend von der Tatsache, dass dies schon die alten Römer wussten,
als sie die Hypokaustenheizung entwickelten, jene Wand- u.Fussbodenheizung für Gebäude
mit einer zweischaligen Bauweise, bei der die Menschen jener Zeit immer von einer
warmen Wandhülle umgeben waren, welche die Innenluft erwärmte,-hat diese Erfindung
nun, darauf aufbauend, etwas völlig Neues geschaffen. Sie benutt die Innenseiten
der Aussenwände nicht nur als Heiz,- sondern auch als luftdurchlässige Atmungsfläche.
Dadurch wird,wie bei einem natürlichen Ein- und Ausatmungsvorgangrt und geräuschloBer
zugfreie Luftbewegung unter minimalem Druck mit einer Geschwindigkeit von 2-5 cm
pro Sekunde der Übelstand beseitigt, den die Römer noch nicht kannten, nämlich die
chronische Unterversorgung der Wohnräume mit Frischluft, vor allem während der Heizperiode.
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Ausgehend von der weiteren Srkenntnis, dass von der Natur alles, waS
Leben soll , eingehüllt wird,-bei Vögeln das Federkleid ,bei Säugetieren der Pel;-bei
Menschen die Haut, die den menschlichen Körper nicht nur einhüllt,sondern ihn auch
schützt,und im Stoffwechsel eine wichtige Funktion erfüllt,--soll dieses völlig
neue Hausbausystem mit der " dritten-Hautn den menschlichen Organismus einhüllen,
schützen und atmen, bei Tag und bei Nacht, ohne die Fenster zu effnen. Das geschieht
durch einen mindestens 0,8-fachen Luftwechsel pro stunde mit Frischlufta die auf
Raumtemperatur
erwärmt ist, wobei etwa 2/3 der Heizkosten eines modernen wärmegedämmten Hauses
dadurch eingespart werden, dass über Atmungslüftung und Ausnutzung der regenerativen
Wärmedämm-und Speicherschichten als Wärmetauscher etwa 70 %0 der Transmissionswärme-und
50-60 % der Lüftungswärmeverluste .
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Der bisher bekannte Weg zur Verringerung der gesamten Wärmeverluste
beheizter Aufeinthaltsräume bestand in der Wärmedämmung der Umschliessungsflächen
und darüberhinaus in der Wärmerückgewinnung aus Abluft durch eine Kombination von
konventioneller Heizung mit Zwangsentlüftung, durch Wärmerückgewinnung bei Luftheizung
mit Luft-Luftwärmetauschern oder mit Luft-Wasser-Wärmetauschern bei Verwendung von
Wärmepumpen und Warmwasserheizung. Alle 3 Systeme sind Installationsmässig mit weitverzweigten
Luftkanalsystemen, kostenintensiver Geräteausstattung und kostenintensivem Einbau.
Sie verringern die Lüftungswärme- nicht aber die Transmissionswärmeverluste, deren
Reduktion ihre Grenzen in den Baukosten findet.
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Im Gegensatz zu allen anderen bisherigen Verfahren zielt daher unsere
Patentanmeldung auf die wirksame Reduzierung der Lüftungswärme- und der Transmissionswärmeverluste
ab, wie schon bei dem von den gleichen Erfindern zum Europapatent eingereichten
Patentanmeldung Nr. 8310 (olo gr mit der Veröffentlich@@gsn@@mer 0097361 Al.
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Im Unterschied zu dieser Anmeldung gehen wir hier allerdings mit einer
ganz anderen bautechnischen und bauphysikalischen Konzeption einen völlig neuen
Weg, da das in diesem neuen Patentantrag vorgeschlagenen System mit dem Bio-Klima-Therm-Wandflächen-Heizungs-
und Lüftungselement auf eine Kombination
von Atmungslüftungs -Heizung mit Wandflächenheizung (Hypokaustenheizung
) abzielt und damit einen völlig neuen Weg damit einschlägt.
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Durch die Anordnung einer zusätzlichen Klima- oder Mischzone an der
Innenseite der tragenden Wand des Klimawandelementes sowie in der Dachkonstruktion
wurde-es möglich, aus der alten römischen Hypokaustenheizung diese kombinierte Wandflächen-und
Atmungslüftungs-Heizung mit der grossflächigen Durchströmung der Porenwandheizflächen
,- zugleich innere Abschlussflächen der Misch- und Klimazone -, zu entwickeln. Dabei
sind in Verbindung mit der Klima und Mischzone im Dachgeschoss völlig neue Wege
beschritten worden, um im Zusammenhang mit der Mischzone im -Erdgeschoss die Wärmerück-Gewinnung
und die notwendige Zuführung von zusätzlicher Wärme in idealer Weise durch eine
Kreuzverwirbelung in den Mischzonen miteinander zu verbinden.
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Die Wärmedämmschichten in der tragenden Fachwerkwand sowie in der
Dachkonstruktion haben eine 4-fache Funktion . Sie dienen, wie ihr Name schon sagt
als Wärmedämmung. Sie speichern dieWärme durch die besondere Zusammensetzung der
Dämmschichten und reduzierten so 50-0 % der Lüftungswärmeverluste. Sie tauschen
die Wärme weil sie die gespeicherte Lüftungswärme und auch die Transmissionswärme
an die durch die Atmungslüftung in zwei Phasen-Takt einströmende kalte Srischluft
abgeben und sie stellen im Wand und Dach die äussere Begrenzung der Mischzonen dar,
in denen die hereinströmende bereits weitgehend erwärmte Frischluft durch Verwirbelung
mit warmer Aufheizluft auf die erforderliche Aufheiztemperatur erwärmt wird, Der
durch die Ventilatorenanlage aufgebaute Überdruck in der Klimazone drückt nun diese
Warmluft grossflächig
durch die porenoffene luftdurchlässigen Abschlussflächen
der Klima- und Mischzone im Erdgeschoss, zugleich innere Wandabschlussfläche der
Aussenwand, hin durch, infolge des anhaltenden leichten Überdruckes strömt diese
warme Frischluft in das Innere des Hauses,- durch Nachströmoffnungen in den Türen
, ggf. auch durch porenoffene Innenwände ( XwVL-Akustikplatten ) durch das Treppenhaus,Stiegenhaust
in das Dachgeschoss. Durch den Überdruck bedingt1 gelangt diese warme Frischluft
schliesslich durch die porenoffenen Wand- und Deckenflächen des Dachgeschosses und
der gleichfalls luftdurchlässigen Dämmschichten in der Dachkonstruktion in den hinterlüfteten
Dachraum, nachdem diese ---Frischluft ihre Wärme zum grossten Teil an die Wand-
und Dämmschichten der Dachkonstrution als regenerative Wärmetauscher abgegeben hat
Sobald nun im rhytmischen Wechsel,durch Wärmefühler gesteuert,die Atmungslüftung
umgeschaltet wurde und in der äusseren Klimazone durch Absaugen von Luft aus dem
Inneren des Hauses über die als Luftbremse wirkenden regenerativen Wärmedämm- und
Speicherschichten in der tragenden Konstruktion ein Unterdruck entsteht, wird durch
die syncbon erfolgende Umsteuerung der warmen Aufheizluft ( aufgeheizte Frischluft
) aus dem Wärmetauscher der Heizanlage von der Mischzone im Erdgeschoss zur Misch-
und Klimazone im Dachgeschoss diese Warmluft mit der Frischluft gemischt, die infolge
Unterdruck der äusseren Klimazone im Erdgeschoss ;jetzt durch die regenerativen
Wärmedämm- und Speicherschicht des Dachgeschosses gesaugt wird. Diese Luft ist durch
die dort gespeicherte Lüftungswärme aus der Abluft der vorhergehenden Phase und
durch die aufgenommene Transmissionswärme bereits weitgehend vorgewärmt.
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Durch den Unterdruck in der äusseren Klimazone wird diese Warmluft
nun in die gegengesetzte Richtung durch das ganze Haus hindurchgeführt, bis sie
durch die Wärmedämm- und
Speicherschicht der tragenden Aussenwand
in die Klima -zone gelangt, nachdem diese Dämmschicht durch Abgabe des grössten
Teiles der Lüftungswärme dieser Abluft erneut aufgewärmt wurde. Nach Abführung der
abgekühlten Abluft ins Freie beginnt die Phase eins erneut.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein kombiniertes System
von Wandflächenheizungs- und Heizungs-Atmungs-Lüftung vorzuschlagen , das in erster
Linie für ( biologische ) Pertighäuser entwickelt worden ist, aber auch in Massivhäusern
eingebaut werden kann.Dieses System ist damit nicht nur vorgesehen für eine konstante
zugfreie Lüftung mit Frischluft im rhytmischen Wechsel der Strömungsrichtungen,
wie ein regelrecht er Atmungsvorgang, sondern zugleich auch als temperierter leichter
" Wohnungwind", der überhaupt keine verbrauchte Luft entstehen lässt, aber gleichzeitig
über die Innenseiten der Aussenwände durch die Aufheizung dieser porigen Wandflächen
eine Kombination von Hypokausterheizung mit der Atmungslüftungsheizung darstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Teile des Anspruches
eins gelöst.
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Das erfindungsgemässe Bio-Klima-Therm -Wgndflächenheizungs-und Lüftungsheizungselement
in Verbindung mit dem Mischzonenelement in der Dachkonstruktion bilden die Funktion
basis des Systems. Das Wandelement besteht aus eineräusseren Verkleidungsplatte,
zugleich Wärmedämmplatte, in der Regel aus Kalziumsilikat mit entsprechenden Zusatzstoffen.
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Diese Platte ist entweder selbst luftundurchlässig odermit einem luftundurchlässigen
Putz beschichtet. Hierdurch wird die Wand wärmedämmend ,wetterfest und luftdicht
abgeschlossen. Diese äussere Verkleidungsplatte wird mit V-4 a Tellerschrauben oder
Tellernägel auf eine Verlattung mit Konterlattung aufgebracht die idvrseits an der
tragenden
Pachwerkkonstruktion befestigt ist,.De gleiche Verlattung
wird auch an der Innenseite dieser Konstruktion angebracht,so dass auf beiden Seiten
eine 5-8 cm breite ( dleke7Lufiæone entsteht, sobald an der inneren Brattung eine
porenoffene luftdurchlässige Platte als innerer Abschluss befestigt ist, z.Bsp.
eine HWL-Platte magnesitgebunden mit einer travertinähnlichen Magnesitputzbeschichtung.
An -stelle der Verlattung kann auch eine Ahstandshalterungskonstruktion verwandt
werden. Diese Porenwandplatten dienen gleichzeitig in Folge der Aufwarmung und Verwirbelung
der Warmluft in der dort befindlichen Mischzone als Wandflächen heizung, die praktisch
von allen Innenseiten der Aussenwände sowie von den Wand- und -DAchflächen des Dachgeschosses
aus in Verbindung mit der erwärmten Frischluft ( Atmungslüftungsheizung) die Innenräume
des Hauses beheizt.
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Damit ist die Erfindung eineKombination der alten römischen Hypokaustenheizung
mit der Atmungslüftung und einer zusätzlichen Luftheizung. Heizungwärme und standige
Frischluftversorgung sind hierbei in idealer Weise miteinander kombiniert, wobei
gleichzeitig die Wiedergewinnung der Wärmeenergie über Atmungslüftung und regenerative
Wärmedämm-Wärmetauscher und Wärmespeicherschichten, die Wärmeverluste auf ein minimum
reduziert.
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Hierbei muss besonders drauf hingewiesen werden, dass die Wärmedämmschichten
der Aussenwände und der Dachlonstruktion als in den Atmungsvorgang einbezogene Bauteile
nicht nur als rekuperative sondern als regenerative Wärmetauscher dienen. Das heisst,
dass beim Ausatmungsvorgang von der warmen Fort luft Wärme an Aussenwänden und Decken
und die dort befindlichen Wärmedämm-
schichten abgegeben und gespeichert
wird. Beim darauffolgenden Einatmungsvorgang wird diese Wärme dann zusätzlich zur
---Transmissionswärme an die hereinströmende kalte Frischluft, die durch die Warmedammschichten
hindurchfliesst, abgegeben und somit wieder zurückgewonnen. Der Installationsvorgang
be schränkt sich dabei auf einen oder mehrere Ventilatoren mit einer Zu- und Abluftleitung
sowie einen geschlossenen Warmluftkreislauf, der in den Mischzonen für die restl.
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Aufheizung der hereinströmenden Frischluft notwendig is-t.
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Das entscheidende dabei ist, dass die Porenwandplatten als innere
Begrenzung der Mischzonen , zugleich die Innenseiten der Aussenwände bzw. der Dachabgrenzung
dabei eine höhere Temperatur oder zumindestens die gleiche Temperatur aufweisen,
als die Raumluft selbst. Dies ist nur möglich durch den dabei erzielten Hypokausteneffekt
" der kombinierten Wandflächenheizung in Verbindung mit der Atmungslüftungsheizung,
die dadurch lüftungs- oder klimatechnisch und heiztechnisch eine optimale Lösung
darstellt und den Bewohnern zugleich ein ideales Raumklima schafft.
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Die Phasenlänge für jeweils eine Druck- und Strömungsrichtung richtet
sich jeweils nach der Wärmespeicherkapazität und der Wärmeeindringzahl der durchströmten
Bammschichten in Wand und Dach. Sie kann bis zu einer halben Stunde , aber auch
wesentlich mehr betragen. Die Luftgeschwindigkeit bei der Atmungsheizungslüftung
wird in der Regel zwischen 2 und 5 cm pro --Sekunde liegen, Sinn dieser Steuerung
für die Atmungslüftung ist es, die Lüftungswärmeverluste aber auch die Transmissionswärmeverluste
durch den regenerativen Wärmetauschvorgang auf ein Mindestmass zu begrenzen. Bei
Umsteuerung über Wärmefühler in der jeweils äusseren Grenzschicht der Wärmedämmschicht
kann der günstigste Wert ermittelt und ent-
sprechend eingestellt
werden. Die äussere und die inneren Klima- und Mischzonen im Erdgeschoss und im
Dach stellen dabei in Verbindung mit der ---Ventilatorenanlage die Lunge der Atmungslüftung
dar.
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In den Mischzonen wird die bereits weitgehend erwärmte Frischluft
mit dem Warmluftkreislauf überlagert, der Thermostat gesteuert Warmluft aus der
Heizanlage in der richtigen Temperatur tor teilhaft über einen gelochten Schlauch
heranführt. dieser Schlauch liegt über die ganze Länge des Elementes bzw des Hauses
auf dem Boden der Mischzone auf und bläst durch die Lochungen die Luft von unten
nach oben in die Zone ein. Durch freie Konvektion vermischt sie sich mit der senkrecht
dazu einströmenden bereits erwärmten Frischluft. Währnd durch einen weiteren Schlauch
mit gleichen Lochungen im oberen Bereich der Mischzonen Rückführluft in gleicher
Menge abgesaugt wird, wie unten durch den Warmluftkrislauf aus der Heizung einströmt,
strömt die aufgeheizte vermischte Frischluft gleichzeitig grossflachig , wie bereits
geschildert durch die luftdurchlässige Abschlussfläche der Mischzone hindurch in
die Innenräume des Hauses.
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Dieser Warmluftkreislauf ist also von der eige-ntlichen Atmungs-Heizungslüftung
unabhängig. Bildlich gesprochen bildet dieser unabhängige lVarmluftkrei£1auf einen
" Warmluftvorhang" inder Mischzone vor der durch die Aussenwände hereinströmenden
bereits weitgehend vorerwärmten Frischluft, die die gespeicherte Lüftungswerme und
die Transmissionswärme auf genommen hat.
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Das gesamte BIO-Klima-Therm-Wandelement stellt somit die Xrischluftspendende
wärmende Hülle dar, die die Bewohner des Hauses von allen Seiten, auch im Dachgeschoss
umgibt.
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Die Prinzipien der Klimazone mit der Atmungslüftung lassen im Winter
bauphysikalische Auswirkungen erwarten , für deren ,Bewaltigung besondere Vorkehrungen
zu treffen sind und die bereits Gegenstand dieser Erfindung sind. Bei Ausatmungstakt
wird ein Teil der in der warmen Raumluft vorhandenen Luftfeuchtigkeit in der zu
Beginn dieser Phase relativ kalten Schicht der durchströmten Bauteile kondensieren.
Während dieser Atmungsphase wird der Bauteil durch Abgabe der Wärme aus der Abluft
langsam wieder warm und die Kondensationszone schiebt sich dabei nach aussen bis
etwa zur Klimazone. Dadurch ergaben sich folgende Anforderungen an die Materialien:
1, Die Speicherschicht muss luftdurchlässig, wärmedämmend und wärmespeichernd sein
und muss die Aufnahme von gewissen Mengen Kondensat ohne wesentliche Einbusse an
Funktionalität vertragen. Dazu werden entsprechende Basergranulate oder an Kondensatfähigkeit
entsprechende andere Granulate ( u.a.
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Kalziumsilikat- Granulat ) vorgeschlagen, die mit Lehm, Bentonit und
oder Kalk sowie anderen Zusatzstoffen mineralisiert werden. Dies gewährleistet Närmedämmung,
Wärmespeichermasse sowie Wasseraufnahme-und Abgabevermögen. Die Werte für lo cm
dicke Schichten hinsichtlich der Luft durchlässigkeit derartiger Mischungen liegen
je nach Mischungsverhältnis und Pressdruck zwischen 0.015 und lo.oo m3 / m2 h Pa
für alle Anwendungsgebiete können daher entsprechende Werte eingestellt werden.
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2. Die äussere Begrenzung der Klimazone ( Über- und Unterdruckzony
guss luftdicht sein, aber ein grosses Vermögen besitzen,Wasserdampf durch Diffussion
und Wasser durch Kapillaritat nach aussen abzuleiten
Dazu eignen
sich besonders spezielle Kalzium-Silikatplatten mit bmvehrten Aussenputzen auf der
gleichen Materialbasis.
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3, Die inneren Oberflächen an den Innenseiten der Aussenwände können
durch eine luft durchlässige travertinähnliche -Putzbeschichtung aus Magnesit oder
einem anderen geeigneten Material beschichtet werden, das auch leicht zu reinigen
ist.Auch Holzvertäfelung, stumpfgestossen, Stoffbespannutt hind möglich. In diesem
Zusammenhang ist es Gegenstand der Erfindung für die vorgenannten Funktionen Materialien
zu verwenden, die vom baubiologischen Standpunkt aus absolut unbedenklich sind,
da sie ja mit der Atemluft in intensiven Kontakt ,kommen.
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Für Küche, WC und Badezimmer, ggf. auch im Wohnzimmer, in dem Bereich
, in dem ( bei Besuch) stärker geraucht wird, können dezentrale Abluft führungen
mittels Kleinabsauggeräten störungsfrei in das Gesamtsystem integriert werden.
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Diese Abluftführungen müssen allerdings Rückschlagklappen besitzen,
um bei Phase zinke umgekehrte Strömung zu verhindern.
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Ein zweiter einfacher WArmluftkreislauf, wie er für die Mischzone
7 a und 7 b vorgesehen ist, kann zusätzlich,- evt. in Verbindungdamit,geschaffen
werden, um die Pussböden im Haus über die Hohlräume der Ziegel-Hohlkörper-Fertigdecke
zu erwärmen.
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Hierbei wird im Gleichdruck Warmluft durch die kanalartigen Hohlräume
der Ziegelfertigdecke im steten Kreislauf mit Wiedererwärmung in der Heizanlage
eingeblasen , sodass auf diese Weise der Fussboden gleichmässig erwärmt wird.
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Beim BIO-Tropen-Atmungslüftungs- und Wandflächen-Kühlungshaus mit
Hypokaustenkühleffekt oder einer
sogenannten Hypokaustenkühlung
wird über entsprechend ausgelegte Kühlagregate die Frischluft auf die erforderliche
Temparatur heruntergekühlt. Anstelle der Aufheizluft wird Kühlluft oder Kaltluft
in die Mischzone nen 7 a und 7 b ,- in diesem Falle allerdings von oben nach unten
eingeblasen. Die gleiche Volumenmenge, oben als Kaltluft eingeblasenwird im unteren
Bereich der Mischzone als Mischluft wieder abgesaugt und im Gleichdruck dem Kühlagregat
wieder zugeführt.
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In Unterschied zu den normalen Klima- oder Kühlanlagen, wie sie bisher
in tropischen und subtropischen Gebieten verwandt werden, wird also bei diesem System
keine Kaltluft mit erheblichem Druck und erheblicher Luft geschwindigkeit in die
Aufenthaltsräume eingeblasen, um diese mit guter Durchspülung der sonst heissen
Innenraumluft auf ein erträgliches Mass abzukühlen, wird sondern hierbei Kühlluft,
bereits auf die gewünschte Innentemparatur gleichmässig abgekühlt,grossflächig durch
die Oberfläche der Innenseiten der Aussenwände in die Innenräume geblasen. Innenwand,
Innenseite der Aussenwände und Rauminneres mit dem gesamten Luftvolumen haben absolut
gleichmässige Temperaturen mit einem kühlen " Wohnungswind" der zugfrei alle Räume
des Hauses im Rahmen der Atmungslüftung durchströmt, wie eingangs bei der Atmungslüftungsheizung
bereits beschrieben.
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Die Luftgeschwindigkeit wird hier ähnlich wie bei der Atmenlüftungsheizung
zwei bis vier Zentimeter pro Sekunde betragen.
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Die hiermit zum Patent angemeldete Erfindung der Wandflächenheizungs-
und Atmungsheizungslüftung kann ebenso wie die Wandflächen- und Atmungslüftungskühlung
für Zweifamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser sowie auch für Geschossbauten jerr,licher
Grösse verwandt werden.
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Das Verfahren bleibt gleich. Xan teilt eine Geschoss-Wohneinheit oder
Büro-Einheit oder auch ein ganzes Geschoss in 2 Bereiche auf, in der Regel je zur
Hälfte und trennt dabei die Aussenwände voneinander ab. Die Aussenwände der ersten
Hälfte haben den gleichen Wandaufbau in der Aussenwand wie das normale Einfamilienhaus
mit Klimazone 7 sowie Misch- und Klimazone 7 a. Die Aussenwande der 2. Hälfte haben
ähnlich wie das Dachgeschoss im Einfamilienhhus nur eine hinterlüftete Fasade mit
wärmetauschender und ärmespeichender -'Gärmedämmung sowie die Klimazone 7 b als
Mischzone. Die Atmungslüftungsheizung kombiniert mit der Wandflächenheizung funktioniert
nun hier auf einer Geschossebene genau so zwischen der Klimazone, die Unter- und
Überdruck erzeugt und den beiden Mischzonen in Verbindung mit dem wärmetauschenden
Dä.mm- und Speicherschichten genau so im Verlauf dieser Atmungslüftungsheizung ,
wie bereits beim Einfamilienhaus beschrieben.
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Das ganze System kann im Geschossbau im Rahmen einer Sklettbauweise
mit vorfabrizierten Bio-Klima-Therm-Wandelementen problemlos eingebaut werden, im
Prinzip ähnlich wie bei der Herstellung und Montage der Fertighäuser. Auch der nachträgliche
Einbau der BIO-KlimaTherm Wandflächenheizungs- und Atmungslüftung in Massivhäusern
ist unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Hierbei müssen aber immer wieder die
Klimazone 7 wie auch die Klima- und Mischzone 7 a und 7 b als die eigentlichen funktionellen
Elemente der Atmungslüftungsheizung und Wandflächenheizung zusammen mit der regenerativen
wärmetauschenden und Wärmespeicherernden Wärmedämmschicht in Funktion zueinander
gebracht werden.
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Das ,Gandflächen-Atmungslüftungshaus mit Atmungslüftungsheizung kann
in seiner Punktion dadurch vereinfacht werden, dass man das BIOThermklimawandelement
ohne die Klimazone 7 herstellt und das Wandelement dann nur mit einer normalen hinterlüfteten
P§made
bekleidet. Die Mischzone 7 a und 7 b mit.allen anderen Bestandteilen der Konstruktion
bleiben dabei unverändert. Die Klimazone 1 mit ihren Ventilatorenanlagen wird ersetzt
durch eine andere Ventilatorenanlage im Keller oder Dach, die dann aus dem Inneren
des Hauses die Luft ab saugt über einen Wärmetauscher führt und dann diese Abluft
nach Abgabe eines teils der noch in der Abluft enthaltenden Wärme durch diesen Abluftschornstein
ins Freie abführt.H;erbei wird ein konstanter UNterdruck erzielt, durch den über
die hinterlüfteten Fassaden der Aussenwände und des Daches ein ständiger Frischluftstrom
durch die Wärmednmschichten der '#and und des Daches bewirkt wird. Diese sogenannte
Porenlüftung nimmt die Transmissionswärme in den Wärmedammschichten auf, wird dabei
vorgewärmt und erreicht dann die Mlschzonen, 7a und 7 b wo sie durch die warme Aufheizluft
aus dem Wärmetauscher der Heizanlagen thermostatisch geregelt, soweit erwärmt werden,
wie es für die Erwärmung der porenoffenen Innenflächen im Dachgeschoss und an den
Innenseiten der Aussenwände im Erdgeschoss sowie für die Aufwärmung der dann in
das Haus einströmenden Frischluft notwendig ist.
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Statt der Wandflächen-Atmungs-Hei zungslüftung handelt es sich hierbei
um eine Wandflächen- Porenlüftungsheizung. Nachdem die erwärmte Frischluft das ganze
Haus durchströmt hat, gibt sie beim Passieren des Wärmetauschers die Wärme an diesen
ab bevor die Abluft über den Entlüftungsschornstein abgeführt wird.
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Die der Abluft dabei teilweise entzogene Warme wird dann in der Wärmepumpe
für die Beheizung des Hauses bzw. für die Brauchwassererzeugung wieder nutzbar gemacht.
Auch hier hat das abgeänderte und vereinfachte BIO-Klima-Wåndelement eine entscheidende
Funktion für die Erwärmung des Hauses durch temperierte Frischluft und durch die
Hypokausten-Wandflächenheizung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der
Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch
ein erfindungs gemäss ausgebildetes Wandelement Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäss
Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erindungsgemässen
Wand- und Deckenelementes, teilweise im Schnitt und Fig. 4 eine schematische Darstellung
eines Schnittes durch ein Haus mit erfindIl?'rg,enI')flr ausgebildeten Wand- und
Deckenelementen Fig. 5 ein Horizontalschnitt wie in Fig.2) für die Vereinfachung
des BioKlim-Therm-Wandflächen-und Atmungslüftungsheizungs-Elementes durch Umwandlung
desselben in ein Porenwandflächenheizungs- und Lüftungselementes Fig. 6 eine schematische
Darstellung durch das Porenlüftungs- und Wandflächenheizungs-Eaus mit erfindungsgemäss
ausgebildeten Wand- und -dachflächenelernenten as in den Figuren dargestellte Wandelement(l)
besteht aus einem Obergurt (2), ein Untergurt (3) und mehreren zwischen Ober- und
Untergurt angeordneten Ständern (4) Ober- und Untergurt sowie Ständern bilden ein
Fachwerk.
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Dieses Fachwerk wird durch Verstrebungen (5) versteift die an den
Enden des Elementes schräg verlaufen zwi-
schen Ober- und Untergurt
eingesetzt sind, wie bei Fachwerkkonstruktionen üblich. Desweiteren erfolgt eine
Versteifung durch horizontal verlaufende eingesetzte Balken (5a) Zwischen Ober-
und Untergurt ist die Wärmedämmschicht (6) eingebaut, ein biologisches Material
aus Holzfasergranulat, anderen Fasergranulaten, Tongranulaten oder Oalziumsilikatgranulat
in Verbindung mit KaM(Lehm,Fasermaterial, Betonit u.a..
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Am Ständerwerk ist beiderseits eine Lattung mit Konterlattung (9 und
9a) auf der äusseren Konterlattung (9a) ist eine Calziumsilikat-Platte (lo) befestigt,
die mit einem zweilagigen mit -Glasseidengitter bewehrten Aussenputz (11) versehen
ist. Der Raum zwischen der Isulationsschicht ( Wärmedämm- und Speicherschicht )
(6) und der Calziumsilikatplatte (lo), in sich geschlossen, bildet die Klimazone
(7). Der Raum zwischen der Wärmedämm- und Speicherschicht (6) in der tragenden Wand
und der porenoffenen ,luftoffenen auf der inneren Konterlattung (9a) befestigten
Abschlussplatte (in der Regel eine HWL-Akustikpkatte) bildet die Klima- und Mischzone
(7A) Die Klimazone /(7) bildet eine geschlossene LAftzone, die nur über die bei
den Aufgaben dienenden ZU- und Abluftkanälen (13) udd (13a ) Be- und entlüftet werden
kann, Die Misch- und Klimazone (7a) ist nach aussen durch die Wärmedämm- und Speicherschicht
(6) in der tragenden Fachwerkwand und zu den Innenräumen hin durch die porenoffene
luftdurchlässige Abschlussplatte (12) begrenzt. Die Klimazone (7), die porenoffene
luftdurchlässige wärmetauschende Wärmedämm-und Speicher schicht (6) sowie die Klima-
oder Mischzone (7a) im Erdgeschoss einerseits sowie die poren-
offene
luftdurchlässige regenerative Wärmedämm- und Speicherschicht (6a) in der Dachkonstruktion
mit der Klima- oder Mischzone (7b) bilden die eigentlichen funktionellen Bestandteile
des Bio-Klima-Therm -Wandflächen- und Büftungsheizungs-Elementes. DieT1atmende?,
Lunge besteht aus den beiden Klimazonen im Erdgeschoss ( Element ) in Verbindung
mit der porenoffenen luftdurchlässigen , aber als Luftbremse wirkenden dazwischenliegenden
Wärmedämm- und Speicherschicht (6),-während die Msch- und Klimazone (7b) in der
Dachkonstruktion in Verbindung mit der dortigen Wärmedämm-und Speicherschicht (6a)
als regenerativer ','Järmetauscher die funktionelle Ergänzung der Atmungslüftungs
heizung darstellt.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig.4) ist im Schnitt eine schematische
Darstellung eines Hauses dargestellt, das mit einem erindungsgemässen Wand-und Dachelement
ausgestattet ist, mit der Klimazone (7) sowie den Klima-und Mischzonen (7a und7b)
Die Wärmedämmschichten in der tragenden Fachwerkkonstruktion (6) und (6a) im Dachgeschoss
haben durch ihre besonderen materialbedingten Eigenschaften je nach der regelbaren-
Verdichtungdes Materiales mit druckfesten Y<örnungen aus pors sen Calzium-Silikat
9Tongranulat sowie Naturfasern, Holzfasergranulat, Lehm, Bentonit u.a. eine Luftdurchlässigkeit
zwischen 1 und 6 m3/hx 2 m 2, Durch die Verdichtung dieser Dämm- und Speicherschicht
kann der Luftdurchgang mit dem für die -Erzielung von Unter- oder Überdruck notwendigen
Luftwiderstand( Luftbremse ) den technischen Notwendigkeiten entsprechend eingestellt
werden. Durch Unter- bzw. Überdruck in der Klimazone (7) entsteht nun ein Luftdurchgang
vom Inneren des Hauses in die Klimazone9 oder in umgekehrter Richtung, wobei die
aus dem Inneren des Hauses über Unterdruck zur Klimazone hin (7) angesaugte W9rm
Illft
ihre Warme grössenteils an die warmespeichernden Wärniedianmschichten abgibt. Durch
Wärmefühler in der äussersten Grenzschicht dieser Wärmedämmschicht (6) geregelt,
wird zum geeignetesten Zeitpunkt die ventilatorbetriebene Luftzu-und Abführungsanlage
(13) umgesteuert, so dass nunmehr kalte Frischluft in die Klimazone (7) und von
dort infolge Überdruck durch die Wärmetauschende-'Rärmedämm-und Speicherschicht
(6) hindurchgeführt wird und dann, durch die gespeicherte Lüftungswärme und die
Transmissionwärme weitgehend erwärmt in die Mischzone (7a) gelangt.
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Von dort gelangt diese erwärmte Frischluft nach restlicher Aufheizung
in grossflächiger Durchströmung der luft durchsässigen Porenwand Abschlussplatte
(12) durch Erd- und Dachgeschoss hindurch über Nachtstromöffnungen in den Türen
bzw. Porenwände mit HWL-Akustikplatten bis in die Wärmedämmschicht des Dachgeschosses
(6a) wo diese Abluft über diese regenerative Dämm-Speicherschicht ihre Warme zum
grössten Teil wieder abgibt, bis , durch Wärmefühler im geeigneten Zeitpunkt umgesteuert,
die Phase 2 beginnt. Nunmehr wird, infolge Unterdruck in der Klimazone (7) Frischluft
durch die erwärmte Wärmedämm- und Speicherschibht (6a) hindurchgeführt. Dabei wird
die in Phase 1 dort gespeicherte Lüftungwärme sowie die Transmissionswärme wieder
aufgenommen. Die so bereits weitgehend erwärmte Frischluft wird dann in der Kflschzone
(7b) zwischen Dachwärmedämmung und den Abschlussflächen des Dachgeschosses zum Hausinneren
(12b) auf die notwendige Temperatur erwärmt. Der anhaltende Unterdruck führt nun
im weiteren Verlauf der Phase 2 diese warme Frischluft mit einer Geschwindigkeit
von 2-4 cm pro Sekunde in Gegenrichtung durch die Innenräume des Hauses, bis sie
schliesslich durch Unterdruck bedingt in die Klimazone (7) abgesaugt und ins Freie
abgeführt wird. Vorher hat aber diese warme Abluft ihre Restwärme weitgehend an
die regenerative Wärmedämm- und Speicherschicht der tragenden Aussenwände abgegeben.
Nach Aufheizung dieser wärmetauschenden Speicherschieht wird, durch Wärmefühler
ausgelöst,
erneut zur Phase 1 umgesteuert.
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Die Äjischzonen /( 7a und7b) , die sich über die gesamte Länge des
Wandelementes bzw. bei den zusammengesetzten Wandelementen als Aussenwände des Hauses
um das ganze Haus erstrecken,- bei der Dachkonstruktion über den gesamten Bereich
derselben an beiden Seiten,-sind dadurch gekennzeichnet,dass sich eine Warmluftzuführung
(14) als in gleichmässigen Abständen gelochter Schlauch am Boden dieser Mischzonen
befindet. Durch diesen Warmluftzuführungsschlauch, mit dem Wärmetauscher der Heizanlage
(16 und 17) verbunden, wird von unten her Warmluft eingeblasen und durch einen zweiten
" Mischluftabftihrungsschlauch " (15) der ebenfalls gleichmässig gelocht ist und
an der oberen Abgrenzung der Mischzone ( 7 und 7 a) befestigt ist wird Rückfiihrluft
" Mischluft " in gleicher Menge abgesaugt und der Heizungsanlage (16 undl7) zur
erneuten Aufheizung im Gleichdruck zugeführt.
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Die durch die Öffnungen der Luft-zu und AbftShrungsschläuche (14 undl5)
eingeblasene Warmluft bzw. abgesaugte Mischluft ist nicht nur volumenmässig gleich,
sondern auch von eigentlichen Atmungslüftungsstrom'durch Unter-und Überdruck gesteuert,
unabhängig.
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Die Warmluftzu- und Mischluftabführung ist allerdings ghasenabhängig.
Das heisst:in Phase 1 wird die Aufheizluft in die Mischzone (7a) eingeblasen mit
der durch Überdruck aus der Klimazone kommenden in der 5,Värmed imm- undSpeicherschicht
(6) bereits weitgehend erwärmten Frischluft kreuzförmig verwirbelt, bevor sie dadurch
auf die notwendige Demp ratur erwärmtim weiteren Verlauf der Phase 1 durch das Innere
des Hauses strömt. In Phase 2 wird die Aufheizluft aus dem Wärmetauscher(t6)in der
Heizanlage (17) in die Mischzone (7b) eingeblasen, weil gleichzeitig mit der Umsteuerung
in der Klimazone (7) ein Unterdruck erzeugt wird,
I;s wiederholt
sich also jetzt dieser Vorgang in der lulischzone (7b) , wie vorstehend für die
Mischzone (7a) beschrieben, nur mit dem Unterschied, dass bei diesem Vorgang während
der Phase 2) , bewirkt durch Unterdruck in der Klimazone (7) im Erdgeschoss, die
Luft in entgegengesetzter Richtung durch das Haus strömt. Kalte oder kühle Frischluft
wird dabei durch den Unterdruck in die Klimamischzone (7b) gesaugt, wo sie thermostatisch
gesteuert, auf die erforderliche Innenraumtemperatur aufgeheizt wird, nachdem sie
vorher in der regenerativen Wärmedämm- und Speicherschicht (6a) in der Dachkonstruktion
die dort gespeicherte Lüftungwärme aus Phase 1) und die Transmissionswärme aufgenommen
hat.
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Im ersteren Falle wird in der Klimazone (7) ein Überdruck und im letzteren
Falle ein Unterdruck erzeugt.
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Die Luft durchlässigkeit der tragenden Konstruktion zwischen der Klimazone
(7) sowie der Klima- und Mlschzone (7a) sowie in der Mischzone (7b) in Verbindung
mit den Wärmedämm- und Speicherschichten und dem porenoffenen und luftdurchlässigen
Abschlussplatten (6a und 6b- 12 + 12a) ist durch die eingezeichneten Pfeile dargestellt.
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In Phase 1) kann die grossflächig durch die Abschlussplatten (12)
in das Haus einströmende Luft durch Nachtstömöffnungen in den Türen , ggf. durch
porenoffene Innenwände, durch das Haus bis zum Dach strömen, wo sie, wie bereits
geschildert, durch die gleichfalls luftdurchlässigen Abschlussflächen an Wand und
Decken des Dachgeschosses (12a) und die luftdurchlässigen wärmedämmenden Speicherschichten
(6a) in den hinterlüfteten Dachraum (18) zwischen der Wärmedämmung (6a) und der
Dachhaut(l9) gelangen, um dann durch eine gegen e geneinfall geschützte Öffnung
(20) nach aussen abgeführt zu werden.
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Wird in der Klimazone (7), wie bereits erwähnt, ein Unterdruck erzeugt,
so wird über die luftzuführungs- und Absauganlage( 13 + 13 a) Luft aus dem Inneren
des Hauses in die
Klimazone (7) abgesaugt und dann iSber das Zu-
und Abluftsystem ins zeine abgeführt. Die nachströmende Luft tritt nun über die
luftdurchlässigen regenerativen Wärmedämm- und Speicherschichten des Daches (6a)
und die Mischzone(7b) ,- in der sie thermostatisch gesteuert,-zusätzlich aufgeheizt
wird,- durch die luftdurchlässigen Abschlussplatten (12a) in das Innere des Hauses
ein und wird dann wiederum während der Dauer der Phase 2) über die wärmedamm und
Speicherschichten (6) der tragenden Wand im Erdgeschoss in die Klimazone abgesaugt
und ins Freie abgeführt nach dem sie vorher die Abluftwarme zum grössten Teil in
der Speicherschicht (6a) abgegeben und diese dabei erwärmt hat.
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Die beiden Phasen werden im Rahmen der Heizungsatmungslüftung folgendermassen
kombiniert: während in der Phase 1) kalte oder kühle Luft durch Überdruck in der
Klimazone (7) sich in der Wärmedämm- und Speicherschicht der Wand bereits erwärmend
über die Aufheiz-Misch- und Klimazone (7a) in das Innere des Hauses gedrückt wird(
nach kreuzförmiger Verwirbelung in der Mischzone (7a) ) kühlt sich die tragende
Wand (6) mit ihrer regenerativen Wärmedämm- und Speicherschicht durch die hindurchströmende
Kaltluft ab. Gleichzeitig wird die Dachwärmedammschicht (6a) durch den Austritt
der warmen Abluft aufgeheizt. Nach einem gewissen Zeitraum, der eine halbe Stunde
und mehr betragen kann, wird , Itresteuert über Wärmefühler im Grenereich der Wärmedämm
-und Speicherschichten (6a und 6) umgeschaltet von Phase 1) auf Phase 2), wodurch
nunmehr die kalte Aussenluft durch die regenerative wärmetauschende Dachwärmedämmschicht
(6a) eintritt. Diese Luft erwärmt sich hierbei und wird dann in der zwischen der
Dachwärmedämmschicht (6a) und der Wand- und Deckenplattenkonstruktion (12a) des
Dachgeschosses liegende Klima- und Mischzone (7b) zusätzlich aufgeheizt , bevor
sie jetzt in entgegengesetzter Richtung das Haus durchströmt.
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Die dann infolge des Unterdruckes in die Klimazone (7) gesaugte Luft
kühlt sich beim Durchtritt durch die tragende Wand (6) wieder ab, wobei die Wärmedämm-
und
Cipeìcherschicht (6) in dieser Fachwerkkonstruktion als regenerative
Wärmetauscher wiederum erwärmt werden.
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Die Phasen werden entsprechend der Aufheizung und der Abkühlung der
wärmespeichernden luftdurchlässigen Wärmedämmschichten- sowie deren Wärmespeicherkapazität
und der Warmeeindringtiefe,- so gesteuert, dass in jedem Falle eine wirksame Abkühlung
der Abluft und im hohen Masse eine Rückgewinnung der in dieser Abluft enthaltenden
Wärmeenergie erzielt wird.
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Beim BIO-Tropenhaus bleibt die Funktion des Bio-Thermal-Klimawandflächenheizungs
und Lüftungselementes voll erhalten. Nur der Warmluftkreislauf zwischen den Mischzonen
(7a und7b) und der Heizungsanlage andert sich in seiner Funktion in ein Kühlkreislauf
um , der von einem Kühlagregat thermostatisch gesteuert wird. Der einzige Unterschied
liegt in der Veränderung des Kühlkreislaufes insoweit, dass die zur Klimatisierung
und Verwirbelung in den Mischzonen (7a und 7b) bestirnrite Luft nicht von unten
nach oben eingeblasen und abgesaugt wird, sondern von oben über die SchlaudXanäle
(15) eingeblasen über den Schlauchkanal (14) als Mischluft wieder abgesaugt wird.
Eine Vereinfachung des Bio-Klima- Therm-Wandflä,chenheizungs- und Büftungselementes
mit Atmungslüftungsheizung ist dadurch möglich, dass man die Klimazone mit ihrer
äusseren Begrenzung aus Kalziumsilikat-Platten (7) und(lo) in Fortfall kommen lässt.
Stattdessen wird auf der Verlattungs-Luftzone gleich Klimazone (7) eine hintPrlüftete
Pafade aufgebracht (lo a) . Die Luftzone zwischen der Wärmedämmschicht der tragenden
Wand (6) und der vorgehängten hinterlüfteten Pauade (loa) wird durch durchflutet
von einem Frischluftstrom' der über das hinterlüftete Dach abgeführt wird.(18 +
20) Diese HinterlüStungszone(/c) ersetzt in diesem Falle die in sich geschlossene
Klimazone (7( Die Ventilatoranlage ( 9) erzeugt nun im Haus einen konstanten leichten
Unterdruck. Dies führt dazu, dass Frischluft aus der Hinterlüftungszone (7c) im
Erdgeschoss und (18) im Dachgeschoss durch die luftdurchläs-
sige
Varmedämmschicht (6) im Erdgeschoss und (6a) im Dachgeschoss hindurchgeführt wird.
Sie erwärmt sich dabei durch Aufnahme der Transmissionswärme, die von diesem konstantem
einziehenden Luftstrom aufgenommen wird, bevor diese Luft durch den ständigen Unterdruck
in die Mischzonen (7a+7b) gelangt. Die nun aus den in regelmässigen Abständen mit
Ausblasöffnungen versehenen Warmluftleitungen (14) eingeblasene thermostatisch geregelte
Warmluft trifft in de Mischzonen (7a +7b) auf die von aussen kommende vorgewärmte
Frischluft auf, sodass eine kreuzförmige Verwirbelung ausgelöst wird. Die dadurch
auf Zimmertemperatur erwärmte Mischluft wird nun bedingt durch den anhaltenden Unterdruck
, durch das Haus hindurch zum Abluftschornstein geführt. Gleichzeitig wird im oberen
Bereich der Mischzonen (7a+7b) die gleiche Menge ge Mischluft durch die Abluftleitungen
(15) wieder abgesaugt, die vorher als Warmluft durch die Warmluftzuleitung (14)
eingeblasen wurde. Diese Luft wird nun im Gleichdruck der Heizanlage (17) wieder
zugeführt.
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Auf diese Weise entsteht ein eigenständiger Warmluftkreis lauf, wie
schon bei der Atmungslüftung beschrieben, der zu einer Warmluftüberlagerung der
hereinströmenden vorgewürmten Frischluft führt. Dieser Warmluftkreislauf, durch
thermostatische Regelung in der Heizanlage immer wieder erneut aufgeheizt, erwärmt
durch die ständige zuführung von warmer bis heisser Frischluft die hereinströmende
kalte aber bereits vorgewärmte Frischluft.Dadurch werden die Wnndabschlussplatten
(12) der Mischzonen (12+12A) auf die erforderliche Temperatur erwärmt um als innere
Abschlussfläche der Aussenwand bzw. des Dachgeschosses die Hypokaustenheizwirkung
(Wandflachenheizung) u.
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in Verbindung mit dem aufgeheizten Frischluftstrom die Erwärmung des
ganzen Hauses sicherzustellen. Dee durch die Ventilatorenanlage (9) über den Abluftschornstein
(21) angesaugtenwarme Abluft wird über den Wärmetauscher (20) ein grosser Teil der
Wärme entzogen und über die Zuleitung (22) der Wärmepumpe (23) zugeführt, während
die
teilweise entwi-lrmte Ab luft iiber deLI Abluftschornstein ins Freie abgeführt wird.
Diese vereinfachte Konstruktion hat allerdings den Nachteil, des techn.
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lvlehraufwandes durch den Einbau eines asserbetriebenen Wärmetauschers
mit Wärmepumpe ( elbetrieben ). Hinzu kommt, dass die Lüftungswärmeverluste bei
diesem System erheblich grösser sind.
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Beide Systeme sowohl die BIO-Klima-Therm- Wandflächenheizungs- und
Atmungslüftungsheizung als auch die BIO-Klima-Therm-Wandflächenheizungs-und Porenlüftungsheizung
in Verbindung mit den erfindungsgemässen Bauelementen können durch eine der ursprünglich
römischen Hypokaustenheizung konforme Variante ergänzt werden in dem man in den
Warm- bzw. Heizluftkreislauf ,der über die Mischzonen (7a und7b ) die Beheizung
des gesamten Hauses bewirkt, die Ziegelfertigdecke einbezieht. Da die Hohlkammern
bei tragender Mittelwand in der Regel so verlegt werden können, dass sie aneinandergereiht
quer über die ganze Hausbreite verlaufen, kann von der Heizanlage über den Wärmetauscher
(16) ein Kanal zur Kellerdecke geführt werdenp(14a) der dort in einem Verteilerkanal
mündet(l4b).
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Dieser Kanal führt nun die Warmluft in die zwischen diesen Trägern
eingehängte Fertigdecke -durch die gesamte Kellerdecke hindurch- zu den Aussenwänden
hin, wo über einen erneuten Sammelkanal (14 c) und einem Buführungsschlauch die
Warmluft dann in den Warmluftverteilerschlauch (14) in der Mischzone (7a) bzw. (7b)
eingeführt wird. Auf diese Weise werden sowohl der Fussboden,als auch die Wände
und das Dach von einer Warmlufthülle umgeben, die sich ständig aus der aufgeheizten
Frischluft erneuert, die recht oder auch im rechten Winkel dazu durch diese Warmlufthülle
in den beiden Mischzonen , bedingt durch Unter-oder Überdruck hindurchgeführt und
dabei erwärmt wird.
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Bei hochsommerlichen Temperaturen kann das System der Atmungslüftungsheizung
kombiniert mit der W»ndflächenheizung dazu benutzt werden,kühle Luft aus einer Kühlluft-
erdleitung
( Erdspeicher ) oder über ein mit Brunnenwasser betriebenen Wärmetauscher in die
Mischzonen zu leiten, anstelle der Aufheizluft und sie im wechselnden Rhytmus von
Phase 1) und Phase 2) nach dem gleichen System im Wechsel zu Unter- und Überdruck
in die Mlschzonen (7a bzw.
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7b) einzublasen. Auf diese Weise wird das Haus wirkungsvoll entwärmt,
nach dem gleichen Prinzip wie beim Bio-Tropenhaus.
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Bei der Konstruktion ist man davon ausgegangen , dass im gesamten
Haus por Stunde wenigstens 200 bis 300 m3 Frischluft, je nach Grösse des Hauses,
benötigt werden und , dass diese Luftmenge über die Klimazonen (7)+(7a) und(7b)
über die durchströmten Flächen der tragenden Wand und der Wand und Deckenkonstruktion
des Daches in wechselnder Richtung temperiert in das Haus hineingeführt werden müssen.
Diese Konstruktion mit den Klimazonen , der Atmungslüftung mit Heizung sowie der
Wandflächen - und Deckenflächenheizung sichert nicht nur eine absolute zugfreie
und hygenisch einwandfreie ideale Prischluftversorgung , in einem Ausmass, dass
bisher nicht erreichbar war, sondern sie erreicht darüberhinaus eine ebenso bedeutende
Reduktion der gesamten Wärmeerltstev Die Transmissions-Wärm@v@r@@@te werden etwa
um 70 % verringert, während die Lüftungwärmeverluste um 50-50% kleiner werden.