DE4344772C1 - Abgehängte Decke zur Lichtumlenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine abgehängte Decke für einen Innenraum bestehend aus deckenparallelen Metallelementen, welche in einem Winkel δ zur Horizontalen angestellte Stege mit lichtreflektierender Oberfläche aufweisen, wobei die Stege mit ihrer Breitseite von einem Tageslichtsystem an die Decke geflutetes Tageslicht empfangen und im wesentlichen nach unten in den Innenraum reflektieren.

Es ist bekannt, abgehängte Decken aus Lochblech herzustellen. Durch das Lochblech erfolgt ein Luftaustausch zwischen Innenraum und Deckenhohlraum. Weiterhin ist eine akustische Dämpfung des Innenraumes möglich, indem Schall durch die Löcher in den Deckenhohlraum eindringt und in diesem absorbiert wird. Anstelle des Lochbleches kann auch ein Rippenstreckmetall verwendet werden. Nachteilig bei diesen Konstruktionen ist das Eindringen von Licht durch die Löcher in den Deckenhohlraum. Hierdurch erfolgt ein Lichtverlust im Deckenholm, der meist schwarz gestrichen ist. Derartige abgehängte Decken auch Lochblech oder Streckmetall sind daher für eine Indirektausleuchtung eines Innenraumes zunächst ungeeignet, da durch die indirekte Ausleuchtung das Licht an die Decke geflutet wird.

Besonders ungeeignet sind die beschriebenen Decken beim Einsatz von Tageslichtlenksystemen in der Fassade, die das Tageslicht an die Decke umlenken. In diesem Fall verschwindet ein Teil des wertvollen Tageslichtes durch die Löcher im Deckenhohlraum. Wünschenswert wäre jedoch, das Tageslicht von der Decke auf die Schreibtischebene umzulenken.

Um dies zu erreichen, werden an den Decken oftmals weitere Lichtlenkelemente in der Art von spiegelnden Lamellen montiert, die gegenüber der Horizontalen so geneigt sind, daß vom Fenster schräg auf die Decke auftreffendes Licht nach unten auf die Schreibtischebene umgelenkt wird. Diese Lichtlenklamellen an der Decke haben meist eine Breite von 20 bis 30 cm und ragen von der Deckenebene her in den Innenraum hinein.

Es ist weiterhin aus der DE 42 15 968 A1 sowie der DE 37 29 553 A1 bekannt, flächenförmige Deckenelemente prismatisch auszuformen, so daß sich an der Deckenunterseite linienförmige Prismen in paralleler Anordnung ergeben. Diese Prismen werden parallel zur Fensterebene montiert, so daß eine Prismenseite von indirektem Tageslicht beaufschlagt wird und die jeweils gegenüberliegende Prismenseite beschattet ist.

Derartige Systeme werden aus Aluminiumpreßteilen hergestellt, einem teuren und energieintensiven Herstellungsverfahren mit großer Materialdicke.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, abgehängte Akustikdeckenplatten zur Lichtumlenkung von Tageslicht aus dünnwandigem Blechmaterial nach einem einfachen Verfahren herzustellen, wobei die Lichtumlenkelemente in der Ebene der abgehängten Decke selbst eingebunden sein sollen, ohne in den Innenraum zu ragen und ohne das optische Bild einer ebenen Innenraumdecke zu stören.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Der Vorteil der Erfindung der Erfindung besteht darin, die komplexe Lichtumlenktechnik in einem einfachen, vorgefertigten Blechdeckenelement erreichen zu können. Durch das Maß der Eintauchtiefe der Schneidmesser im Herstellungsvorgang des Streckmetalls sowie einer eventuellen Streckung der Bleche wird der Neigungswinkel δ der Stege bestimmt, durch den die Lichtumlenkung auf den Schreibtisch definiert ist. Durch die Art und Ausbildung der Messer entstehen eine Vielzahl kleiner Gewölbe, die in mehrere Richtungen gekrümmt sind und zum Teil auch schräg einfallende Lichtstrahlung auf die Schreibtischebene führen können. Hierdurch können unerwünschte, einseitige Belichtungsverhältnisse eines Innenraumes infolge der azimutalen Wanderung der Sonne im Tagesverlauf zum Teil ausgeglichen werden. Dieser Effekt beruht darauf, daß das Licht nicht nur in einer Ebene senkrecht zur Fassade, sondern auch in weiteren Ebenen parallel zur Fassade umgelenkt wird. Die Umlenkung in den Ebenen parallel zur Fassade erfolgt im wesentlichen in den Knotenpunkten der Maschen.

Geeignet sind Mikromaschen, Kleinmaschen und Langstegmaschen. Mikromaschen ermöglichen eine bessere Lichtumlenkung auch für schräg einfallende Strahlung aus veränderten Azimuten in Ebenen parallel zur Fassade.

Die Lichtumlenkung erfolgt selbstverständlich nicht exakt in den beschriebenen Ebenen parallel oder senkrecht zur Fassade. Durch die Knotenausbildung der Streckmetalldecke kann lediglich ein Einfluß auf die Lichtumlenkung in der Art ausgeübt werden, daß sich das schräg einfallende Tageslicht gleichmäßiger im Innenraum verteilt.

Weitere Vorteile werden anhand der Zeichnungen veröffentlicht.

Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Innenraum mit der erfindungsgemäßen Lichtumlenkdecke,

Fig. 2 die Aufsicht auf ein typisches Streckmetallgitterelement mit Langstegmaschen,

Fig. 3 und Fig. 4 Querschnitte durch eine Streckmetallgitterdecke,

Fig. 5 die Lichtverteilungskurve der Lichtabstrahlung von der Decke.

Fig. 1 zeigt einen Innenraum 10 mit dem Fußboden 11, der Decke 12 und der abgehängten Decke 13. Im Fenster 14 ist ein Lichtlenksystem 15 angeordnet, das von außen auf die Fassade fallendes Sonnenlicht 16, 17, 18, 19 an die Innenraumdecke 13 umlenkt. Die umgelenkten Strahlen 20, 21, 22, 23 fallen auf die abgehängte Decke 13, bestehend aus dem Streckmetallgitter, und werden an diesem auf den Schreibtisch 24 nach unten umgelenkt (Strahlen 25, 26, 27, 28). Die abgehängte Decke 13 aus dem Streckmetallgitter wird aus Aluminium oder Stahl hergestellt. Die Oberfläche des Streckmetalls ist vorzugsweise spiegelnd, metallisch glänzend oder auch weiß reflektierend ausgebildet. Die Verspiegelung kann entweder durch eine Metallisierung, durch Lackierung oder auch durch entsprechende Legierungswahl und Oberflächenbehandlung erzielt werden. Je nach Oberflächenbehandlung ist also ein Spiegel oder auch ein matt reflektierender Effekt erzielbar.

Während bei ebenen Spiegeldecken unangenehme Blendwirkungen in der Raumtiefe entstehen können, kann bei der erfindungsgemäßen Streckmetalldecke eine Blendbegrenzung von Innenräumen gefordert wird. Durch die Neigung δ des Steges wird die Lichtumlenkung auf die Arbeitsfläche definiert. Hierzu dient der Winkel γ gemessen als Öffnungswinkel zur Vertikalen, dargestellt am Beispiel des Strahles 26. Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung sind erreichbar, wenn folgende Konstruktionsregel beachtet wird: blickt man von dem Oberlichtbereich 15 auf die Decke 13, so muß der Deckenhohlraum im wesentlichen unsichtbar sein. Blickt man aus der Tiefe des Innenraumes in Richtung der Decke, so muß der Blick 100 in Richtung Deckenhohlraum durch die Maschen möglich sein.

Die abgehängte Decke aus Streckmetall 13 ist infolge der Maschen luftdurchlässig und damit auch für Kühldecken geeignet. Als Beispiel sind Kühlrohre 29 bis 34 eingezeichnet. Warme Innenraumluft 35, 36 steigt durch die abgehängte Decke in den Deckenhohlraum auf, kühlt sich an den Rohren 29 bis 34 ab und die abgekühlte Luft 37, 38 fällt durch die Maschen der Decke 13 wieder in den Innenraum 10 zurück. Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Streckmetallgitterdecke gemäß der Position 13 aus Fig. 1, bestehen aus einer Langstegmasche. Die Maschenlänge von Knoten zu Knoten ist l, die Maschenbreite b, die Steghöhe c (Fig. 3) und die Materialdicke s (Fig. 3). Die Stege sind über Knotenzonen 44 bis 43 miteinander verbunden.

Die Stege z. B. 44 bis 48 sind aus der Fläche rausgedrückt und ineinen Winkel δ angestellt (Fig. 4), so daß sich in der Ansicht von oben Zwischenräume z. B. 49 bis 52 ergeben. Die Stegkanten 53 bis 57 sind schwarz dargestellt. Das Maschenbild in der Aufsicht ergibt sich aus dem Versatz der Stege.

Fig. 3 zeigt ein Schnittbild durch die Streckmetallgitterdecke im Schnitt A-A mit der Ansicht der versetzten Stege.

Fig. 4 zeigt die versetzten Stege in Schnitt B-B. Es ist die Winkelstellung δ zu erkennen. Diese wird vorteilhafterweise nicht kleiner als 10° und nicht größer als 50° zur Horizontalen H ausgebildet. Ist der Winkel <10°, kommt es zu keiner ausreichenden Lichtumlenkung nach unten. Das Licht wird bei Verwendung verspiegelter Streckmetallgitterelementen in einem flachen Abstrahlwinkel γ in die Tiefe des Raumes gelenkt, wo es zu einer Blendung kommen kann. Für die Lichtumlenkung in die Raumtiefe gelten nämlich die Kriterien der Abstrahlwinkel nach DIN 5 035 für Leuchten, die besagt, daß der Abstrahlwinkel γ des reflektierten Lichtes von der Decke zur Vertikalen möglichst <40° sein sollte, um Blendungen im Bildschirm zu vermeiden. Die DIN legt insoweit die Leuchtdichteverteilung einer Leuchte fest. Die erfindungsgemäße Lichtumlenkdecke muß den gleichen Kriterien genügen, die auch für Leuchten gelten.

Ist der Winkel δ < 50°, wird die flache, vom Tageslichtlenksystem angeflutete Lichtstrahlung wieder in die Fassadenebene zurückgeflutet, was zu vermeiden ist. Bei einer weiß-reflektierenden Oberfläche der abgehängten Decke ergeben sich bei einem großen Winkel δ zu hohe Reflexionsverluste in den Deckenhohlraum. Das Licht wird an einer diffus streuenden Oberfläche gleichmäßig verteilt, so daß ein großer Teil des reflektierten Lichtes durch die Maschen in den Deckenhohlraum entweicht. Außerdem würde steil in einem Winkel α an die Decke geflutete Lichtstrahlung zwischen den Stegen direkt in den Hohlraum eindringen und für die Raumausleuchtung verlorengehen. Diesen Vorgang zeigt der Strahl 55 in Fig. 3. Der Strahl dringt zwischen den Stegen 56, 57 in den Deckenhohlraum ein.

Besonders vorteilhaft ist eine Stegneigung δ von 25° bis 45°, die allerdings variieren kann, und zwar in Abhängigkeit von der Entfernung zum Fenster. Abgehängte Deckenelemente in Fensternähe können über einen flacheren Winkel δ und Elemente in größerer Raumtiefe über einen größeren Winkel δ verfügen.

Fig. 5 zeigt eine vorteilhafte Lichtverteilungskurve 49 der Tageslichtreflexion an der Decke 58 in einer Ebene senkrecht zur Fassade. Das Licht sollte vorzugsweise vertikal und in die Tiefe des Raumes gelenkt werden, was durch die Erfindung ermöglicht wird.

Claims (7)

1. Abgehängte Decke (13) für einen Innenraum (10) aus deckenparallelen Metallelementen, welche in einem Winkel δ zur Horizontalen angestellte Stege (44 bis 48) mit lichtreflektierender Oberfläche aufweisen, wobei die Stege (44 bis 48) mit ihrer Breitseite von einem Tageslichtsystem (15) an die Decke geflutetes Tageslicht (20 bis 23) empfangen und im wesentlichen nach unten in den Innenraum (10) reflektieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelemente aus aus Aluminium oder Stahlblech hergestelltem Streckmetall bestehen, das die Stege (44 bis 48) und Öffnungen (49 bis 52) zwischen den Stegen (44 bis 48) aufweist, und die in der abgehängten Decke (13) so angeordnet sind, daß der Deckenhohlraum über der abgehängten Decke vom Tageslichtsystem (15) in der Fassade her gesehen im wesentlichen unsichtbar und vom Raum aus durch die Öffnungen (49 bis 52) im Streckmetall im wesentlichen sichtbar ist.

2. Abgehängte Decke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel δ der Stege (44 bis 48) zur Horizontalen größer als 25° und kleiner als 45° ausgebildet ist.

3. Abgehängte Decke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelemente aus Streckmetall an der Oberfläche metallisch glänzend ausgebildet sind.

4. Abgehängte Decke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelemente aus Streckmetall an der Oberfläche lackiert sind.

5. Abgehängte Decke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelemente aus Streckmetall an der Oberfläche verspiegelt sind.

6. Abgehängte Decke nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Festlegung der Neigungswinkel δ der Stege (44 bis 48) unter Berücksichtigung der häufigsten Bestrahlungswinkel α durch Tageslicht das von der abgehängten Decke (13) reflektierte Licht im wesentlichen in einem Winkel <40° zur Vertikalen nach unten reflektiert wird.

7. Abgehängte Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehängte Decke (13) aus einzelnen, aufgekanteten Deckenelementen zusammengefügt ist, wobei die Elemente in Fensternähe mit Stegen (44 bis 48) versehen sind, die in einem flacheren Winkel zur Horizontalen ausgebildet sind als die Elemente in der Tiefe des Innenraumes, deren Stege (44 bis 48) in einem steileren Winkel δ zur Horizontalen ausgebildet sind.