DE4042387A1 - Bauwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauwerk gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein gattungsbildendes Bauwerk ist in der EP-90 794-B1 beschrieben. Die vor der Wetterschutz­ zone angeordnete Luftschicht ist dabei nicht abge­ schlossen ausgebildet, sondern die Wetterschutzzone wird aus mehreren einzelnen, gegeneinander versetzt angeordneten Außenverkleidungsplatten gebildet, so daß sich in dieser Luftschicht keine wesentliche Thermik bei Wärmeeinstrahlung ausbilden kann. Im Bereich der Fenster ist diese Luftschicht sowieso dann unterbrochen, wenn die Beschattungsvorrichtung herabgelassen ist. Die Wetterschutzzone ist im Be­ reich der Fenster unterbrochen, und das im Bereich der statischen Schichtzone bzw. der Wärmedämmzone angeordnete Fenster steht also mit seiner Außenseite unmittelbar mit der Umgebungsluft des Bauwerkes in Verbindung. Diese bekannten Anordnungen weisen da­ her üblicherweise kein zu öffnendes Fenster auf, sondern die Klimatisierung des Gebäudeinnenraumes erfolgt durch eine Klimaanlage.

Der Stammanmeldung P 40 32 552.0 liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsanordnung für Gebäude zu schaffen, die es ermöglicht, auf eine derartige Klimaanlage zu verzichten und in allen Jahreszeiten und bei allen Gebäudehöhen eine möglichst ausgegli­ chene Innenraumtemperatur und relative Luftfeuch­ tigkeit herzustellen, d. h. durch die Lüftung eine Feuchteentlastung der Innenräume herbeizuführen. Hierbei wird der sich zwischen der statischen Schichtzone bzw. der Wärmedämmzone und der eigent­ lichen Wetterschutzzone ausgebildete Raum zur Luft­ führung ausgenutzt.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Ausgestaltung und Ausbildung des Fensters bei einem Bauwerk, bei welchem die Thermosyphonwirkung inner­ halb des sich zwischen Wetterschutzzone und Wärme­ dämmzone befindenden Raumes zur Belüftung ausgenutzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Fenster aus einem im Bereich der statischen Schichtzone des Gebäudes und/oder der Wärmedämmzone angeordneten, zu öffnenden Innenfenster und einem feststehenden, vor dem Innenfenster im Bereich der Wetterschutzzone angeordneten Außenfenster besteht, wobei das Innenfenster und das Außenfenster von Horizontal- und Vertikalschotten umgrenzt werden, die einen von der Luftschicht zwischen Wärmedämm­ zone und Wetterschutzzone abgegrenzten Fenster­ zwischenraum schaffen, der über eine Oberström­ öffnung mit der Luftschicht zwischen Wärmedämmzone und Wetterschutzzone in Verbindung bringbar ist. In dieser Luftschicht wird während der Heizperiode der durch den k-Wert verminderte Wärmeverlust des Innenfensters zur Verbesserung der Wärmedämmung der Einheit von Außen- und Innenfenster genutzt. Der Abstand zwischen Außen- und Innenfenster wird so be­ messen, daß auch unter Berücksichtigung einer hier angeordneten Beschattungsvorrichtung eine Wärme­ dämmung erfolgt.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird ein ähnlich wie ein Kastenfenster ausgebildetes Fenster vorgeschla­ gen, das aus einem geschlossenen Kasten besteht, der in den Raum zwischen der Wetterschutzzone und der statischen Schichtzone angeordnet wird, wobei nach außen hin ein feststehendes Fenster, d. h. ein nicht zu öffnendes Fenster, vorgesehen ist. Dieses fest­ stehende Fenster ist in einer entsprechenden Rahmen­ konstruktion der Wetterschutzzone fest angeordnet. Das Innenfenster kann als ganz einfaches Fenster ohne große Schlagregendichtigkeit, aber im Hinblick auf die gewünschte Schalldämmung mit guter Luftdich­ tigkeit hergestellt werden. Vorzugsweise wird dieses Innenfenster aus Holz hergestellt, hat damit eine hohe Wärmedämmung und ist sehr kostengünstig. Die das Fenster in den Raum zwischen der Wetterschutzzone und der Wärmedämmzone umgrenzenden Schotten können Bestandteil des Fensters sein, so daß also ein kastenförmiges Fenster eingesetzt wird. Die Schotten können aber auch Bestandteil der Wärmedämmzone und/oder der statischen Schichtzone und/oder der Wetterschutzzone sein und bilden dann mit dem Außen­ fenster und dem Innenfenster das Fenster. Diese Schotten können aus Glas oder undurchsichtigen Materialien bestehen. Um eine hohe Schalldämmung der Einheit aus Innen- und Außenfenster zu erreichen, sind diese Schotten mit dem Innen- und dem Außen­ fenster elastisch verbunden.

Da das Innenfenster keinem Schlagregen und keinem Wind ausgesetzt ist, kann es sehr einfach ausge­ bildet sein, und wenn das Außenfenster, das als Transparentscheibe ausgebildet sein muß, aus einer Sicherheitsscheibe besteht, bildet dieses Außenfen­ ster gleichzeitig eine Absturzsicherung, so daß auf die sonst üblicherweise vorgeschriebene Brüstung im Bereich des Fensters verzichtet werden kann. Vor­ zugsweise wird die Absturzsicherheit durch einen Querriegel in der Wetterschutzzone in Brüstungshöhe unterstützt. Unter Berücksichtigung einer entspre­ chend angeordneten Heizung kann das Innenfenster un­ abhängig vom Querriegel im Außenfenster bis zum Fuß­ boden reichen, wodurch der Tageslichteinfall in die Innenräume wesentlich erhöht wird. Durch Sicher­ heitsglas und Querriegel ist gleichzeitig eine Ein­ bruchssicherheit vorgegeben, und das Innenfenster kann zur natürlichen Nachtauskühlung gefahrlos über Nacht geöffnet bleiben. Da die Beschattungseinrich­ tungen außen vor dem Innenfenster, aber hinter dem Außenfenster angeordnet werden, sind sie vor Wind­ anfall geschützt, können also auch bei Höchsthäusern bauphysikalisch richtig außen angeordnet werden und kostspielige Zusatzeinrichtungen, wie z. B. Wind­ wächter, entfallen.

In dem Raum des so gebildeten kastenförmigen Fen­ sters können Beschattungsvorrichtungen angeordnet werden, die damit außen vor dem Innenfenster liegen und damit vor Wind- und Schmutzbelastung geschützt sind. Der bei herabgelassener Beschattung entstehen­ de Wärmestau wird über die Oberströmöffnungen, die im obersten Bereich der Luftschicht vor dem Innen­ fenster angeordnet sind, direkt in die schachtähn­ liche Luftschicht abgeleitet und dadurch wird die Thermik in dieser Luftschicht wesentlich erhöht.

In den das Außen- und das Innenfenster umgebenden Schotten sind Öffnungen (wenigstens eine Öffnung), sogenannte Überströmöffnungen, vorgesehen, die mit dem übrigen Raum zwischen Wetterschutzzone und Wärmedämmzone in Verbindung stehen, d. h. also durch die nunmehr der Raum des kastenförmigen Fensters und über das geöffnete Innenfenster der eigentliche Wohn- oder Arbeitsraum mit der Luft­ schicht in Verbindung steht, in der die Thermo­ syphonwirkung herrscht. Über das zu öffnende Innen­ fenster kann jederzeit leicht und gefahrlos die Innenseite des Außenfensters gereinigt werden und gleichzeitig ist eine wetterunabhängige Wartung der äußeren Beschattungseinrichtungen möglich.

Es ist erkennbar, daß durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine Fülle von Vorteilen erreicht wird, wobei u. a. der physiologische Effekt nicht übersehen werden kann, daß selbst in einem Hochhaus für einen Raumbenutzer die Möglichkeit besteht, ein Fenster zu öffnen und Frischluft einzulassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteran­ sprüchen erläutert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfol­ gend anhand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 in einem relativ konkreten Ausfüh­ rungsbeispiel schaubildlich einen Ausschnitt einer Gebäudeaußenwand mit während der Sommermonate auftretenden Luftströmungen, in

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 zur Ver­ deutlichung der Luftbewegungen und Strömungswege während der Wintermo­ nate und in

Fig. 3 ein leicht abgeändertes Ausführungs­ beispiel zur besseren Verdeutlichung des Aufbaus des Fensters.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Wand, die eine statische Schichtzone 9a mit einer davor angeordne­ ten Wärmedämmzone 30 und einer davor angeordneten Wetterschutzzone 10a aufweist, wobei zwischen der Wärmedämmzone 30 und der Wetterschutzzone 10a eine Luftschicht 11a geschaffen wird. Der Raum der Luft­ schicht 11a ist dabei schachtähnlich ausgebildet. Zum Inneren des Gebäudes hin sind Fenster 26 vor­ gesehen, die aus Außenfenster 26b und Innenfenster 26a bestehen, wobei die Innenfenster 26a geöffnet werden können, wie dies besonders deutlich Fig. 2 zeigt. Vorzugsweise sind diese Innenfenster als 2-flügelige Stulpfenster ausgebildet, da sie im Prinzip dauernd geöffnet sein können und die durch diese Aufteilung kleineren Flügel in 90°-Offen­ stellung nicht weit in den Innenraum ragen und somit nicht die Möblierung einschränken. Bei 27 sind im Leibungsbereich der statischen Schichtzone 9a an­ geordnete Heizungsrohre dargestellt.

Der Raum zwischen den Außenfenstern 26b und den Innenfenstern 26a wird durch horizontale Schotten 32 und vertikale Schotten 31 geschlossen, d. h. es sind rechte und linke vertikale Schotten 31 und obere und untere horizontale Schotten 32 vorgesehen und in Verbindung mit den Fenstern 26a und 26b wird ein Fensterzwischenraum 22 gebildet, der zusammen mit den Fenstern einen an sich geschlossenen Raum bildet. Dieser geschlossene Raum steht über eine Überströmöffnung 23, deren Größe vorzugsweise vom Inneren des Wohn- oder Arbeitsraumes her zur Steuerung des Luftstromes regulierbar ist, mit der Luftschicht 11a in Verbindung. Aufgrund beispiels­ weise der Zuleitung kühler Luft in das Gebäude­ innere entsteht im Gebäudeinneren ein Überdruck, so daß erwärmte Luft durch die Schlitze im Bereich des Innenfensters 26a oder durch das geöffnete Innen­ fenster 26a zuerst in den Fensterzwischenraum 22 gelangt und dann durch die Überströmöffnung 23 in die schachtähnlich ausgebildete Luftschicht 11a gelangt, wobei entweder die Luft in diese Luft­ schicht 11a oder in den schachtähnlichen Raum, in dem die Thermosyphonwirkung wirksam ist, gedrückt und/oder gesaugt wird.

Innerhalb der Luftschicht 11a gibt es aufgrund der Thermosyphonwirkung eine Aufwärtsbewegung der Luft, wobei die Luft an einem Wasserbehälter 5a entlang geführt werden kann, um sie so mit Wasserdampf anzu­ reichern und um die Verdunstungskälte des Wassers im Wasserbehälter 5a zur Kühlung der Luft auszunutzen.

In dem Fensterzwischenraum 22 können Beschattungs­ vorrichtungen 34 vorgesehen sein, die entweder von unten nach oben vor die beiden Fenster 26a und 26b gezogen werden können oder von oben nach unten vor die Fenster geführt werden können.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die gleiche Anordnung wie gemäß Fig. 1 dargestellt, nur daß hier die Belüftungssituation im Winter dar­ gestellt ist. Durch einen im Gebäudeinneren herr­ schenden Unterdruck wird die Frischluft aus der Luftschicht 11a in den Fensterzwischenraum 22 ge­ zogen und gelangt über Lüftungsschlitze im Bereich des Innenfensters 26a oder über geöffnete Innenfen­ ster 26a in das Gebäudeinnere. Hierbei streicht die Luft an den Heizungsrohren 27 entlang und wärmt sich auf. Durch diese Anordnung wird eine hohe Effektivität der Heizung erreicht, da ein großes Luftvolumen an den Heizungsrohren 27 entlanggeführt wird.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der die Ausbildung der Wandbereiche ohne die eingezeichneten Luftpfeile dargestellt ist und die Wärmedämmzone 30 verdeut­ licht ist. Die kastenfensterartige Kombination von Außen- und Innenfenster 26a und 26b ist nicht darauf angewiesen, daß beim Bauwerk ein Wechsel von stati­ scher Schichtzone (nicht transparente Bauteile) und sogenannten Lochfenstern (transparente Bauteile) vorgesehen ist. Die Kombination läßt sich beispiels­ weise auch bei Fensterbändern anwenden. Dann wird durch die beschriebene Abschottung in beispielsweise jeder zweiten Fensterachse die kanalartige Luft­ schicht 11a gebildet. Der gegenüber einem nicht transparenten Bauteil höhere Wärmeverlust des Innen­ fensters kann während der Heizperiode positiv ge­ nutzt werden und erhöht andererseits die Thermik in der Luftschicht 11a. Durch das auch in diesem Be­ reich zeitweise öffenbare Innenfenster ist eine leichte und gefahrlose Reinigung des Kanalbereiches 11a möglich. Bei dieser Anwendungsvariante würde auch im Bereich der Luftschicht 11a vor dem transpa­ renten öffenbaren Innenfenster eine äußere Beschat­ tungsvorrichtung angeordnet.

Bei allen Ausführungsformen besteht die Wetter­ schutzzone 10a z. B. aus einem Metallstrebengerüst 35, in welchem die Außenfenster 26b eingesetzt sind. Da dieses Metall-Strebengerüst 35 über die horizon­ talen und vertikalen Abschottungen des Kastenfen­ sters Verbindung mit dem Innenfenster und/oder der statischen Schichtebene bekommt, kann es statisch gesehen leicht ausgebildet werden, was eine äußerst preisgünstige Ausbildung zuläßt. Die Außenfenster 26b sind dabei aus Sicherheitsglas ausgebildet, d. h. bilden eine starre, transparente Scheibe, die in der zwar starren Rahmenkonstruktion 35 gelagert ist, aber innerhalb der Rahmenkonstruktion über entsprechende Dichtmittel biegeweich gelagert ist. Überraschend mußte festgestellt werden, daß bei einer solchen Anordnung eine unglaublich hohe Schallisolierung erreicht wird, d. h. bei einer solchen Anordnung ist es möglich, bei geöffnetem Innenfenster 26a zu arbeiten, ohne von Schall von außen belästigt zu werden.

Das Außenfenster 26b oder die das Außenfenster 26b bildende Scheibe besteht dabei vorzugsweise aus einem Sicherheitsglas, so daß gleichzeitig eine Absturzsicherung geschaffen wird, die es ermög­ licht, auch in Hochhäusern das Innenfenster 26a zu öffnen und trotzdem auf eine Brüstung im Bereich des Innenraumes zu verzichten. Vorzugsweise ist die Außenscheibe 26b quadratisch ausgebildet, um die Schalldämmung auch bei geöffnetem Innenfenster 26b zu erhöhen.

Claims (12)

1. Bauwerk, bestehend aus einer statischen Schichtzone (9a), einer nach außen hin vor der statischen Schichtzone (9a) angeordneten Wärmedämmzone (30), einer vor der Wärmedämm­ zone (30) vorgesehenen Luftschicht (11a) und einer die Luftschicht (11a) nach außen hin abschließenden Wetterschutzzone (10a), wobei in der so gebildeten Wand Fenster (26) vor­ gesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (26) aus einem im Bereich der stati­ schen Schichtzone (9a) und/oder der Wärme­ dämmzone (30) angeordneten Innenfenster (26a) und einem feststehenden, vor dem Innen­ fenster (26a) im Bereich der Wetterschutz­ zone (10a) angeordneten Außenfenster (26b) besteht und die beiden Fenster (Innenfenster 26a) und (Außenfenster 26b) umgrenzende Horizontal- und Vertikalschotten (32 und 31) vorgesehen sind, die einen von der Luft­ Schicht (11a) abgegrenzten Fensterzwischen­ raum (22) schaffen, der über eine Überström­ öffnung (23) mit der Luftschicht (11a) in Verbindung bringbar ist.

2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Innenfenster (26a) als zu öff­ nendes Fenster ausgebildet ist.

3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Überströmöffnung (23) hinsichtlich ihrer Öffnungsgröße regulierbar ist.

4. Bauwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das einem Teil der Wetter­ schutzzone (10a) bildende Außenfenster (26b) aus einer starren, transparenten Scheibe ge­ bildet ist, das in einer im Bereich der Wetterschutzzone (10a) angeordneten starren Rahmenkonstruktion fest, aber biegeweich ge­ lagert ist.

5. Bauwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die das Außenfenster (26b) bildende Scheibe als Sicherheitsscheibe ausgebildet ist und damit eine Absturzsicherung schafft.

6. Bauwerk nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Sicherheitsglasscheibe.

7. Bauwerk nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum (33) eine Beschattungsvor­ richtung (3, 4) angeordnet ist.

8. Bauwerk nach Anspruch 7, dadruch gekennzeich­ net, daß die Beschattungsvorrichtung (34) in ihrer Wirklage hochziehbar oder absenkbar ist.

9. Bauwerk nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnung (23) im oberen Be­ reich des Fensterzwischenraumes (33) angeord­ net ist.

10. Bauwerk wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe des Außenfen­ sters (26b) quadratisch ausgebildet ist.

11. Bauwerk wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal- und Ver­ tikalschatten (32, 31) mit dem Innen- und Außenfenster (26a, 26b) elastisch verbunden sind.

12. Bauwerk wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal- und/oder Vertikalschatten (32, 31) transparent ausge­ bildet sind.