EP0090822A1 - Fenster mit prismenstäben zur sonnenausblendung. - Google Patents

Fenster mit prismenstäben zur sonnenausblendung.

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EP0090822A1
EP0090822A1 EP82902977A EP82902977A EP0090822A1 EP 0090822 A1 EP0090822 A1 EP 0090822A1 EP 82902977 A EP82902977 A EP 82902977A EP 82902977 A EP82902977 A EP 82902977A EP 0090822 A1 EP0090822 A1 EP 0090822A1
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EP
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window
angle
plane
prism
sun
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Inventor
Christian Bartenbach
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CHRISTIAN BARTENBACH TE INNSBRUCK, OOSTENRIJK.
Original Assignee
Siemens AG
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    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds

Definitions

  • the invention relates to a roof window according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on the object of preventing the passage of sun rays in a blocked area of a reference day for a window having a predetermined inclination and orientation, without impairing the light transmittance outside the blocked area.
  • the restricted area should not be larger than is necessary in view of the complete dazzle of the sun in the blocked area of the reference day.
  • the longest day of the year with the highest possible position of the sun is chosen as the reference day for the conditions for leaving; the sun is completely hidden throughout the year.
  • the invention is illustrated by the figures; show it
  • FIG. 1 schematically shows a window with the parameters
  • FIG. 2 shows a tanning diagram with trajectory curve B 'and glare curve A
  • FIG. 1 shows a skylight with the window surface F schematically, this window surface being inclined by the angle ⁇ relative to the horizontal plane H and oriented in the manner indicated towards south-east.
  • the window surface F is filled by a prism plate, which has a flat base surface PO on the outside and prism rods P which adjoin one another on the inside without gaps, with the catheter surfaces P1 and P2 running at right angles to one another (see the enlarged sectional view in the extension of the section line L in FIG. 1 ).
  • the longitudinal axes of the prism bars P run perpendicular to a section line L and thus include an axis angle - measured in the window plane F - pit of the horizontal boundary edge K.
  • the section line L is given by the section, the window surface F with that on its perpendicular reference plane E, in which the greatest elevation angle of the sun occurs on the reference day and within the restricted area, measured in the reference plane E against the section line L.
  • the trajectory of the sun on the reference day is denoted by 3 in FIG.
  • the largest elevation angle ⁇ ma x and the angle X max of the associated reference plane in which this largest elevation angle occurs can be read from FIG. This already determines the optimal axis angle ⁇ of the prism bars.
  • the blanking curve A must now run - at least in the desired blocking area - above the trajectory curve B ': the entire area below this blanking curve A is then the blocking area in which the prismatic plate does not let any light through. This restricted area should therefore lie as little as possible above the trajectory B 'of the reference day so that as much daylight as possible is let through.
  • the masking curves of prism rods with a different base angle are recorded according to FIG. 3 and then compared with the path curve to be masked out, the array of curves according to FIG. 3 being rotated so that the line of symmetry M ' The line of symmetry M of the trajectory B 'in FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Blinds (AREA)
  • Building Awnings And Sunshades (AREA)

Description

Fenster mit Prismenstäben zur Sormenausblendung
Die Erfindung betrifft ein Dachfenster gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fenster vorgegebener Neigung und Ausrichtung den Durchtritt von Sonnenstrahlen in einem Sperrbereich eines Bezugstages zu vermeiden, ohne die Lichtdurchlässigkeit außerhalb des Sperrbereiches zu beeinträchtigen. Insbesondere soll der Sperrbereich nicht größer sein, als es im Hinblick auf die vollständige Aμsblendung der Sonne in dem Sperrbereich des Bezugstages erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Lesung dieser Aufgabe ist in Patent anspruch 1 gekennzeichnet- Sie beruht auf der Feststellung, daß die Au≤blendkurve eines solchen Fensters in. einem Besonnungsdiagraam gleichartig verläuft wie die Bahnkurven der Sonne, daß sich femer durch geeignete Wahl des Achswinkels der Prismenstäbe die Mittelachse der Aus blendkurve in die Mittelachse der Sonnenbahn einschwenken und daß sich femer die Ausblendkurve durch entsprechende Wahl des Basiswinkels der Prismenstäbe sehr dicht, an die Bahnkurve heranrücken läßt; dadurch ist eine Minimierung der Fläche zwischen Aushlendkurve und Bahnkurve möglich, so daß das Fenster ein Maximum an Tageslicht durchläßt.
In der Regel wird als Bezugstag für die Ausbiendbedingung der längste Tag des Jahres mit dem höchstmöglichen Sonnenstand gewählt; es ist dann während des ganzen Jahres eine vollständige Ausblendung der Sonne gewährleistet. Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen
FIG 1 schematisch ein Fenster mit den Bestimmungsgrößen, FIG 2 ein Besonnungsdiagramm mit Bahnkurve B' und Aus blendkurve A, sowie
FIG 3 eine Schar von Ausblendkurven für einen Prismenstab mit unterschiedlichem Basiswinkel
In FIG 1 ist ein Dachfenster mit der Fensterfläche F schematisch dargestellt, wobei diese Fensterfläche gegenüber der Hcrizontalebene H um den Winkel ß geneigt und in der angegebenen Weise gegen Süd-óst ausgerichtet ist. Die Fensterfläche F wird von einer Prismenplatte ausgefüllt, die auf der Außenseite eine ebene Basisfläche PO und auf der Innenseite lückenlos aneinandergrenzende Prismenstäbe P mit den rechtwinklig zueinander verlaufenden Kathetenflächen P1 und P2 aufweist (vgl. das vergrößerte Schnittbild in der Verlängerung der Schnittlinie L in FIG 1 ).
Die Längsachsen der Prismenstäbe P verlaufen senkrecht zu einer Schnittlinie L und schließen somit einen Achswinkel - gemessen in der Fenstsrebene F - pit der horizontalen Begrenzungskante K ein. Die Schnittlinie L ist gege- 'ben durch den Schnitt, der Fensterfläche F mit derjenigen auf ihr senkrecht stehenden Bezugsebene E, in der der größte Höhenwinkel der Sonne an dem Bezugstag und innerhalb des Sperrbereiches auftritt, und zwar gemessen in der Bezugsebene E gegen die Schnittlinie L. Die Bahnkurve der Sonne am Bezugstag ist in FIG 1 mit 3 bezeichnet.
Eine der Kathetenflächen, nämlich P2, der Prismenstäbe P ist auf der Innenseite verspiegelt. Die Prismenstäbe sind so angeordnet, daß die Spitze des größten Höhenwinkels maz auf die verspiegelte Kathetenfläche P2 hinweist. FIG 2 zeigt qualitativ den Verlauf der Sonnenbahn B': Sie gibt den jeweiligen Höhenwinkel Ψ eines Sonnenstrahles D gemessen in der auf der Fensterebene E senkrechten Bezugsebene abhängig von dem Winkel X der Schnittlinie L dieser 3ezugsebeήe mit der Fensterebene gemessen gegen die Horizontalkante K (entsprechend den Definitionen für die Bezugsebene E in FIG 1 ).
Aus FIG 2 läßt sich nun der größte Höhenwinkel Ψ ma x und der Winkel X max der zugehörigen Bezugsebene, in der dieser größte Höhenwinkel auftritt, ablesen. Damit ist bereits der optimale Achswinkel α der Prismenstäbe bestimmt..
Die Ausblendkurve A muß nun - zumindest in dem gewünsch ten Sperrbereich - oberhalb der Bahnkurve B' verlaufen: Das gesamte Gebiet unterhalb dieser Ausblendkurve A ist dann der Sperrbereich, in dem die Prismenplatte kein Licht durchläßt. Dieser Sperrbereich sollte daher mög liehst wenig über der Bahnkurve B' des Bezugstages liegen, damit möglichst viel Tageslicht durchgelassen wird. Dies ist durch geeignete Wahl des Basiswinkels α der Prismenstäbe möglich: Hierzu werden die Ausblendkurven von Prismenstäben mit unterschiedlichem Basiswinkel gemäß FIG 3 aufgenommen und dann mit der auszublendenden Bahnkurve verglichen, wobei die Kαrvenschar nach FIG 3 so gedreht wird, daß sich die Symmetrielinie M' mit der Symmetrielinie M der Bahnkurve B' in FIG 2 deckt: Die beiden Diagramme sind dann unmittelbar vergleichbar, weil sie für denselben Bezugswinkel X der Bezugsebene E einmal den Höhenwinkel Ψ der Sonne in dieser Bezugsebene und zum anderen den Ausblendwinkel eines senkrecht zu dieser Bezugsebene E verlaufenden Prismenstabes P wiedergeben.
Es ist daher jetzt nur noch die der Bahnkurve B' am nächsten liegende Ausblendkurve A auszusuchen, der in diesem Fall ein Basiswinkel θ{ von 34 zugeordnet ist. Offensichtlich könnte der Abstand zwischen Ausblend- und Bahnkurve durch Wahl eines noch etwas geringeren Basiswinkels weiter reduziert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Fenster, dessen Fensterebene (F) mit der Horizontalen einen vorgegebenen Neigungswinkel (ß) einschließt, mit ei ner parallel zur Fensterebene (F) angeordneten Prismenplatte, die außen eine ebene Basisfläche (PO) und auf der Innenseite nebeneinander und parallel zueinander verlau fende Prismenstäbe (P) aufweist, die sich über die gesamte Fensteröffnung erstrecken, wobei eine unverspiegelte Kathetenfläche (P1 ) jedes Prismenstabes einen spitzen Basiswinkel (α) mit der Basisfläche (PO) einschließt, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t , daß die zweite Kathetenfläche. (P2) jedes Prismenstabes (P) ver spiegelt ist und senkrecht auf der unverspiegelten Kathe tenflache (P1 ) steht, daß die Prismenstäbe (P) so angeordnet sind, daß die Spitze des Höhenwinkels (ψ) der Sonnenstrahlen, gemessen gegen die Fensterebene (F) in einer auf ihr senkrecht stehenden Bezugsebene (E), beim höchsten auszublendenden. Sonnenstand gegen die verspie- gelte Kathetenfläche (P2) zeigt, und daß der Basiswinkel (α) zwischen der unverspiegelten Kathetenfläche (P1 ) und der Basi≤flache (PO) jedes Prismenstabes (P) so groß gewählt ist, daß das Fenster an einem vergegebenen Bezugstag in einem Sperrbereich, keine Sonnenstrahlen durchläßt.
2. Fenster nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß der Achswinkel (α ) zwischen den Prismenstäben (P) und einer Schnittlinie (L) in der Fensterebene (F) 90° ± 15°, insbesondere 90° ± 5° beträgt, wobei die Schnittlinie. (L) bestimmt ist durch diejenige Bezugsebene (E), in der am Bezugstag der größte Höhenwinkel (Ψmax) auftritt.
3. Fenster nach Anspruch 2, g e k e nn z e i c hn e t durch einen solchen Basiswinkel (α ) der Prismen stäbe, daß die Fläche zwischen der Bahnkurve (B') der Sonne und der Ausblendkurve (A) der Prismen im Besonnungsdiagramm im Sperrbereich des Bezugstages den kleinstmöglichen Wert hat.
4. Fenster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a dur c h g e k e nn z e i c hn e t , daß der Bezugstag der längste Tag des Jahres ist.
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