DE4134931A1

DE4134931A1 - Building of at least two storeys - has heat storage core formed as integral part of structure, with heat source in core lower level

Info

Publication number: DE4134931A1
Application number: DE19914134931
Authority: DE
Inventors: Heinrich Georg Philipp Barth; Karl-Heinz Henninger
Original assignee: HENNINGER KARL HEINZ
Current assignee: HENNINGER KARL HEINZ
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-04-29

Abstract

The building has a central core heat storage (6) for heating completely enclosed and separate from dwelling or utility areas. The heat source (22) is at the lowest level with storage elements (20,21) above. The core forms an integral structural element in the building (1), and is uniformly square or rectangular in cross section both inside and out for its entire height. It has a base (10) and cover slab (9) with intermediate slabs (23). USE/ADVANTAGE - For improved heating of entire building, with reduced heating energy measurements.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebäude gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.The invention relates to a building according to the preamble Claim 1.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gebäude aufzuzeigen, welches durch seine neuartige Konstruktion für das Beheizen der Wohn- bzw. Nutzbereiche ein Minimum an Heizenergie benötigt.The object of the invention is to show a building which thanks to its new construction for heating a minimum of heating energy in the living and usable areas needed.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Gebäude entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.To solve this task, a building is according to the characterizing part of claim 1 is formed.

Bei dem neuartigen Gebäude, welches ein Wohnbau- und/oder ein gewerblicher Bau sein kann, sind die Wohn- und/oder Nutz bereiche sämtlicher Geschosse um den zentralen Kernspeicher herum angeordnet, der die in seinem Inneren durch die Wärmequelle erzeugte Wärmeenergie großflächig und haupt sächlich als Strahlungswärme an die den Kernspeicher um gebenden Wohn- und Nutzbereiche abgibt.In the new building, which is a residential building and / or Commercial construction can be residential and / or commercial areas of all floors around the central core storage arranged around the inside of it by the Heat source generated thermal energy over a large area and at all namely as radiant heat to the core storage giving living and usable areas.

Energieverluste über die Außenflächen des Gebäudes an die Umgebung sind extrem niedrig, so daß sich bei vergleichbarer Wärmeisolierung des Gebäudes ein Energiebedarf ergibt, der wesentlich niedriger liegt als bei herkömmlichen Gebäuden. Die Wärmeverluste können durch die erfindungsgemäße Aus bildung so stark reduziert werden, daß nur noch die Hälfte der bei herkömmlichen Gebäuden erforderlichen Heizenergie benötigt wird.Energy losses through the exterior surfaces of the building to the Surroundings are extremely low, so that at comparable Thermal insulation of the building results in an energy requirement that is significantly lower than in conventional buildings. The heat losses can by the invention education be reduced so much that only half the heating energy required in conventional buildings is needed.

Durch die vom Kernspeicher bzw. dessen Flächen großflächig abgestrahlte Wärme ergibt sich weiterhin ein angenehmes Raumklima. Die Erfindung hat auch den Vorteil, daß sich für alle erforderlichen Verbindungen innerhalb des Kernspeichers, aber auch für eventuelle Anschlüsse an diesen Kernspeicher, beispielsweise für Warm-Wasser-Anschlüsse oder für Anschlüsse zusätzlicher Heizkörper, kurze und verlustfreie Wege ergeben. Through the large area of the core memory or its surfaces radiated heat still results in a pleasant Indoor climate. The invention also has the advantage that all necessary connections within the core memory, but also for possible connections to this core memory, for example for hot water connections or for connections additional radiators, short and loss-free paths result.

Der Kernspeicher bildet ein gestalterisches, aber auch funktionelles und/oder tragendes Element des Gebäudes. Der Kernspeicher, der als zylindrischer oder kubischer Hohlkörper ausgeführt ist, kann die unterschiedlichste, den jeweiligen Gegebenheiten und/oder Wünschen eines Bauherrn und/oder dem Verwendungszweck des Gebäudes optimal angepaßte Formgebung aufweisen.The core memory forms a design, but also functional and / or load-bearing element of the building. The Core storage, which as a cylindrical or cubic hollow body is executed, the most different, the respective Conditions and / or wishes of a client and / or the Purpose of the building, optimally adapted design exhibit.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.Further developments of the invention are the subject of the sub Expectations.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2, die in zwei um 90° versetzten vertikalen Schnitten ein mehrgeschossiges Wohngebäude mit einem Kernspeicher zur Speicherung von Wärmeenergie zeigen, näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2, which show a multi-storey residential building with a core storage for storing thermal energy in two vertical sections offset by 90 °.

In den Figuren ist 1 ein mehrgeschossiger, auf Stelzen 2 errichteter Wohnbau, der an seinen gesamten außenliegenden Flächen und dabei insbesondere auch im Dachbereich 3, im Bodenbereich 4 sowie an den Außenwänden 5 für eine optimale Isolierung, insbesondere auch Wärmeisolierung, doppelschalig mit dazwischenliegender Dämmschicht ausgeführt ist. Zentra ler Bereich des Wohnbaus 1 ist ein Kernspeicher 6, der unter Verwendung geeigneter Materialien, beispielsweise Beton, Mauersteine, bevorzugt auch aus Fertigteilen errichtet ist. Der Kernspeicher 6 erstreckt sich über sämtliche Geschosse des Wohnbaus 1 und bei der dargestellten Ausführungsform über die gesamte Höhe des Wohnbaus 1. Weiterhin ist der Kern speicher 6 mit seinem unteren Bereich im Baugrund gegründet.In the figures, 1 is a multi-storey residential building built on stilts 2 , which has double-skin construction with an insulating layer in between on its entire outer surfaces and in particular also in the roof area 3 , in the floor area 4 and on the outer walls 5 for optimal insulation, in particular also thermal insulation is. The central area of the residential building 1 is a core storage 6 , which is preferably constructed from prefabricated parts using suitable materials, for example concrete, masonry stones. The core memory 6 extends over all floors of the residential building 1 and, in the embodiment shown, over the entire height of the residential building 1 . Furthermore, the core store 6 is founded with its lower area in the ground.

Der Kernspeicher 6 besitzt bei der dargestellten Ausführungs form einen über seine gesamte Höhe gleichbleibenden, im wesentlichen rechteckförmigen Außen- und Innenquerschnitt, der von vier rechtwinklig aneinander anschließenden verti kalen Wänden 7 bzw. 8 gebildet ist. Weiterhin ist der Kernspeicher 6 an seiner Oberseite sowie an seiner Unterseite durch eine obere Platte 9 bzw. eine untere Platte 10 ver schlossen. The core memory 6 has in the embodiment shown a constant over its entire height, substantially rectangular outer and inner cross-section, which is formed by four vertically adjoining verti cal walls 7 and 8 respectively. Furthermore, the core memory 6 is closed at its top and at its bottom by an upper plate 9 and a lower plate 10 ver.

An seiner in der Fig. 2 linken Seite bzw. im Bereich der dortigen Wand 8 bildet der Kernspeicher 10 wenigstens einen vertikalen, über die gesamte Höhe des Speichers reichenden Installationskanal 11 für das Verlegen von elektrischen Leitungen, Rohrleitungen usw. In seinem Inneren ist der Kernspeicher 6 durch mehrere Zwischendecken 23 geschoßartig unterteilt, wobei die Anordnung der Zwischendecken 23 sowie die Anzahl dieser Zwischendecken 23 von den Geschossen bzw. Zwischendecken des Wohnbaus 1 abweichend gewählt sind. Während der Wohnbau 1 einschließlich Erdgeschoß und Dach bereich insgesamt dreigeschossig ausgeführt ist, ist das Innere des Kernspeichers bei der dargestellten Ausführungs form in insgesamt sechs in vertikaler Richtung übereinander angeordnete Abschnitte 12-16 unterteilt, von denen der oberste, vom Dachbereich umschlossene Abschnitt u. a. zur Aufnahme der Batterien 18 einer hauseigenen Windkraftanlage 19 zur Stromerzeugung und die in vertikaler Richtung folgen den und vom Wohnbereich umschlossenen Abschnitte 13-15 zur Aufnahme eines Speichertanks 20 für warmes Brauchwasser (Abschnitt 13) bzw. zur Aufnahme jeweils eines ein geeignetes Wärmespeichermedium, bevorzugt Wasser, enthaltenden Speicher tanks 21 dienen.On its left side in FIG. 2 or in the area of the wall 8 there , the core store 10 forms at least one vertical installation duct 11 , which extends over the entire height of the store, for the laying of electrical lines, pipelines, etc. Inside is the core store 6 divided by a number of false ceilings 23 , the arrangement of the false ceilings 23 and the number of these false ceilings 23 being chosen differently from the floors or false ceilings of the residential building 1 . While the residential building 1 including the ground floor and roof area is designed as a three-storey, the interior of the core memory in the illustrated embodiment is divided into a total of six sections 12 - 16 arranged one above the other in the vertical direction, of which the uppermost section enclosed by the roof area is used, among other things, for receiving the batteries 18 of an in-house wind power plant 19 for power generation and the vertically follow the sections 13 - 15 enclosed by the living area for receiving a storage tank 20 for hot process water (section 13 ) or for each containing a suitable heat storage medium, preferably water Storage tanks 21 serve.

In dem ebenfalls vom Wohnbereich des Wohnbaus 1 bzw. vom Erdgeschoß umschlossenen Abschnitt 16 ist eine Heizeinrich tung, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform ein mit einem Gasbrenner betriebener Ofen 22 vorgesehen, der über Öffnungen in den die Abschnitte 14, 15 und 16 voneinander trennenden Zwischenböden 23 des Kernspeichers 6 insbesondere die Speichertanks 21 beheizt. Durch eine nicht dargestellte Rückführung ist dafür gesorgt, daß die durch den Ofen 22 erhitzte und in die Abschnitte 15 und 14 gelangte Luft nach Abgabe ihrer Wärmeenergie an die Speichertanks 21 wieder in den Bereich des Ofens 22 bzw. in den Abschnitt 16 zurück kehren kann. Die Abgase des Ofens 22 werden durch einen kaminartigen Abgaskanal 24 abgeführt. Dieser erstreckt sich ebenfalls innerhalb des Kernspeichers 6. In the section 16 also enclosed by the living area of the residential building 1 or from the ground floor, a heating device is provided, ie in the illustrated embodiment an oven 22 operated with a gas burner is provided which has openings in the intermediate floors 23 separating the sections 14 , 15 and 16 of the core memory 6 in particular the storage tanks 21 are heated. A return, not shown, ensures that the air heated by the furnace 22 and in the sections 15 and 14 can return to the area of the furnace 22 or in the section 16 after its thermal energy has been released to the storage tanks 21 . The exhaust gases from the furnace 22 are discharged through a chimney-type exhaust duct 24 . This also extends within the core memory 6 .

In dem untersten Abschnitt 17 ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Speichertank 25 untergebracht, der beispielsweise zur Sammlung von Regenwasser zur Wiederver wendung für die Toilettenspülung und/oder zur Gartenbe wässerung usw. dient. Der Speichertank 25 kann bei einem mit Öl betriebenen Ofen auch ein Öltank sein.In the lowest section 17 , a storage tank 25 is accommodated in the illustrated embodiment, which is used, for example, for collecting rainwater for reuse for flushing the toilet and / or for gardening, etc. The storage tank 25 can also be an oil tank in an oil-operated furnace.

In den Tanks 20 und 21 sind Wärmetauscher 26 vorgesehen, die den Tank 20, aber auch die beiden Speichertanks 21 thermisch untereinander sowie auch thermisch mit einem am Dach des Wohnbaus 1 installierten Sonnenkollektor 27 verbinden, und zwar unter Verwendung nicht näher dargestellter Pumpen für eine wärmetransportierende Flüssigkeit sowie unter Verwendung nicht näher dargestellter Steuergeräte.In the tanks 20 and 21 , heat exchangers 26 are provided, which thermally connect the tank 20 , but also the two storage tanks 21 to one another and also thermally to a solar collector 27 installed on the roof of the residential building 1 , using pumps, not shown, for a heat-transporting one Liquid and using control devices, not shown.

Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, ist der Kernspeicher 6, der auch ein statisch wirksames bzw. tragendes Element des Wohnbaus 1 bildet, zentral in diesem Wohnbau 1 derart angeordnet, daß er von dem Wohn- bzw. Nutzbereich des Wohnbaus umschlossen wird, und zwar zumindest in den Berei chen, in denen der Kernspeicher 6 Wärmeenergie enthält. Diese Bereiche sind bei der dargestellten Ausführungsform insbeson dere die Abschnitte 13-16. Durch die zentrale Anordnung des Kernspeichers 6 im Wohnbau wird erreicht, daß nahezu die gesamte Wärme des Kernspeichers 6 auf großer Fläche durch Strahlungswärme an die Wohn- bzw. Nutzbereiche des Wohnbaus 1 abgegeben werden, wodurch sich während der Heizperiode ein äußerst angenehmes Raumklima ergibt. Mit Hilfe von Wärme tauschern 26 in den Speichertanks 21 können an den Kern speicher 6 angrenzende Wohn- oder Nutzbereiche zusätzlich durch Warm-Wasser-Heizkörper bzw. Radiatoren, oder aber solche Wohn- oder Nutzbereiche beheizt werden, die nicht unmittelbar an den Kernspeicher 6 angrenzen.As has already been stated above, the memory core 6, which also forms a statically effective and supporting element of housing 1, arranged centrally in this housing 1 such that it is enclosed by the address or payload of housing construction, and indeed at least in the areas in which the core storage contains 6 thermal energy. These areas are, in the illustrated embodiment, in particular the sections 13-16. The central arrangement of the core memory 6 in residential buildings ensures that almost the entire heat of the core memory 6 is emitted over a large area by radiant heat to the living or useful areas of the residential building 1 , resulting in an extremely pleasant room climate during the heating season. With the help of heat exchangers 26 in the storage tanks 21 adjacent to the core memory 6 adjacent living or useful areas can be heated by hot water radiators or radiators, or such living or useful areas that do not directly adjoin the core memory 6 .

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. Wesentlich bei allen Ausführungen ist lediglich, daß zentral in dem jeweili gen Gebäude, welches anstelle eines Wohnbaus auch ein mehrgeschossiger gewerblicher Bau sein kann, ein beheizter und mit Mitteln zum Speichern von Wärmeenergie versehener Kernspeicher zentral derart vorgesehen ist, daß er von dem gesamten Wohn- bzw. Nutzbereich umschlossen ist.The invention has been described above using an exemplary embodiment described. It is understood that numerous modifications are possible without the basis of the invention lying concept of the invention is left. Essential to all of the statements is only that central in the respective building, which also instead of a residential building Multi-storey commercial construction can be heated and provided with means for storing thermal energy Core memory is provided centrally so that it from the entire living and usable area is enclosed.

Die Erfindung weist u. a. folgende Vorteile auf:The invention has u. a. the following advantages:

Durch die zentrale Anordnung des Kernspeichers wird die gesamte Wärmeenergie als Strahlungswärme großflächig an den Wohn- und Nutzbereich abgegeben. Hierdurch ergibt sich nicht nur, wie bereits erwähnt, ein angenehmes Raumklima, sondern eine optimale Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie. Da die Wärmeverluste nach außen stark reduziert sind, läßt sich auch die notwendige, zuzuführende Wärmeenergie im Vergleich zu üblichen Gebäuden mit gleich guter Wärmeisolierung der Gebäudeaußenhaut etwa um die Hälfte reduzieren.The central arrangement of the core memory means that total heat energy as radiant heat to the Handed over living and usable area. This does not result only, as already mentioned, a pleasant indoor climate, but optimal use of the thermal energy supplied. Since the Heat losses to the outside are greatly reduced, too the necessary heat energy to be supplied compared to usual buildings with equally good thermal insulation Reduce the building's outer skin by half.

Der Kernspeicher bildet nicht nur ein konstruktiv tragendes Element, sondern dient auch als Raumteiler und/oder als raumverbindendes Element.The core memory is not just a structural one Element, but also serves as a room divider and / or as space connecting element.

Durch den zentralen Kernspeicher sind für alle innerhalb dieses Speichers vorgesehenen Verbindungen, insbesondere auch thermische Verbindungen extrem kurze Wege möglich. Dies gilt aber wegen der zentralen Anordnung des Kernspeichers auch für von diesem Kernspeicher weg führende Anschlüsse, insbesondere auch für Anschlüsse für Warmwasser-Radiatoren usw.Through the central core storage are inside for everyone this memory provided connections, in particular also thermal connections extremely short distances possible. this applies but also because of the central arrangement of the core memory connections leading away from this core memory, in particular also for connections for hot water radiators etc.

Durch die zentrale Anordnung des Kernspeichers ist weiterhin ein Durchdringen von Außenwänden oder Wandbereichen nicht erforderlich.Due to the central arrangement of the core memory is still penetration of external walls or wall areas does not required.

Mit 28 ist in den Figuren eine Gebäudetreppe angedeutet. Insbesondere dann, wenn der Kernspeicher 6 aus vorgefertigten Fertigteilen aufgebaut ist, können diese auch gleichzeitig Elemente der Gebäudetreppe 28 bilden.At 28 , a building staircase is indicated in the figures. In particular, if the core store 6 is constructed from prefabricated prefabricated parts, these can also form elements of the building stairs 28 at the same time.

Aufstellung der verwendeten BezugsziffernList of the reference numbers used

1 Wohnbau
2 Stelze
3 Dachbereich
4 Wohnbereich
5 Wand
6 Kernspeicher
7, 8 Wand
9, 10 Platte
11 Installationskanal
12-17 Abschnitt
18 Batterie
19 Windkraftanlage
20 Warmwassertank
21 Speichertank
22 Ofen
23 Zwischendecke
24 Abgaskanal
25 Speichertank
26 Wärmetauscher
27 Sonnenkollektor
28 Gebäudetreppe 1 residential building
2 stilts
3 roof area
4 living areas
5 wall
6 core memories
7, 8 wall
9, 10 plate
11 installation duct
12-17 section
18 battery
19 wind turbine
20 hot water tank
21 storage tank
22 oven
23 false ceiling
24 exhaust duct
25 storage tank
26 heat exchanger
27 solar panel
28 building stairs

Claims

1. Building with a usable or living area extending over at least two storeys, characterized by at least one core store ( 6 ) extending at least over the storeys forming the usable and living area, which is complete in the respective storey from the living and usable area is enclosed, at least one heat source ( 22 ) and above that at least one element ( 20 , 21 ) for storing heat being provided in a lower region of the core store ( 6 ).

2. Building according to claim 1, characterized in that the core memory ( 6 ) forms a supporting element of the building ( 1 ).

3. Building according to claim 1 or 2, characterized in that the core memory ( 6 ) has a constant inner and / or outer cross section over its entire height.

4. Building according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core memory ( 6 ) has a substantially square or rectangular internal or external cross section.

5. Building according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core memory ( 6 ) is designed as a hollow body with at least one peripheral wall ( 7 , 8 ) and with a ceiling and floor plate ( 9 , 10 ).

6. Building according to one of claims 1 to 5, characterized in that the core memory ( 6 ) by at least one intermediate floor ( 23 ) is divided into at least two sections ( 12 - 17 ) arranged one above the other in the vertical direction.

7. Building according to claim 6, characterized in that a section ( 16 ) for receiving the at least one heat source ( 22 ) and a vertical section above ( 14 , 15 ) for receiving the at least one heat-storing element ( 20 , 21 ) serves.

8. Building according to claim 6 or 7, characterized in that at least two sections ( 14 - 16 ) for forming a warm air flow within the core memory ( 6 ) are connected to one another in terms of flow.

9. Building according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heat source ( 22 ) is provided at the level or approximately at the level of the bottom of the bottom floor.

10. Building according to one of claims 1 to 9, characterized in that the heat source is an oven ( 22 ).

11. Building according to one of claims 1 to 10, characterized in that the at least one heat-storing element ( 21 ) is a container ( 21 ) filled with a heat-storing medium, preferably with water.

12. Building according to one of claims 1 to 11, characterized in that the at least one heat-storing element is a tank ( 20 ) for storing warm custom water.

13. Building according to one of claims 1 to 12, characterized by at least one in the heat-storing element ( 20 , 21 ) arranged heat exchanger element ( 26 ) for the thermal connection of the element ( 20 , 21 ) with further heat storage and / or with outside Provide core storage ( 6 ) provided radiators and / or with heat provided outside the core storage ( 6 ), for example with a solar collector ( 27 ).

14. Building according to one of claims 1 to 13, characterized by a channel ( 24 ) running inside the core memory ( 6 ) for removing exhaust air or exhaust gas from the heat source ( 22 ).

15. Building according to one of claims 1 to 14, characterized in that an installation channel ( 11 ) is formed on the core memory ( 6 ), which extends at least over a partial length of the core memory ( 6 ).

16. Building according to claim 15, characterized in that the installation channel ( 11 ) from the interior of the core memory ( 6 ) is separated.

17. Building according to one of claims 1 to 16, characterized in that the core storage ( 6 ) below the heat source ( 22 ) forms a section serving as an auxiliary space ( 17 ), for example for accommodating a collection or supply tank ( 25 ).

18. Building according to one of claims 1 to 17, characterized in that in the interior of the core store ( 6 ) above the heat source ( 22 ) at least one heat storage tank ( 21 ) and above it at least one tank ( 20 ) are provided for storing hot domestic water.

19. Building according to one of claims 1 to 18, characterized in that the core memory in a section lying above the heat stores ( 12 ) has a space for accommodating electrical functional elements, for example for accommodating storage batteries of an internal solar and / or wind turbine to generate electricity.

20. Building according to one of claims 1 to 19, characterized in that the core memory ( 6 ) is made of prefabricated elements.

21. Building according to claim 20, characterized in that the core memory ( 6 ) or the prefabricated parts forming these are made in one piece with elements of a building staircase.