EP0996794B2 - Verfahren zur Raumklimatisierung und Anwendung einer Klimadecke in einem derartigen Verfahren - Google Patents

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EP0996794B2
EP0996794B2 EP98925594A EP98925594A EP0996794B2 EP 0996794 B2 EP0996794 B2 EP 0996794B2 EP 98925594 A EP98925594 A EP 98925594A EP 98925594 A EP98925594 A EP 98925594A EP 0996794 B2 EP0996794 B2 EP 0996794B2
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Frank H. Wilhelmi
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GRUNDSTUECKSENTWICKLUNGSGESELLSCHAFT LAHNAU GMBH &
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Grundstuecksentwicklungsgesellschaft Lahnau & Co KG GmbH
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    • E04B9/02Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation having means for ventilation or vapour discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02Ducting arrangements
    • F24F13/06Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • F24F13/068Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser formed as perforated walls, ceilings or floors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24Means for preventing or suppressing noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F13/24Means for preventing or suppressing noise
    • F24F2013/242Sound-absorbing material

Definitions

  • the invention relates to a method for room air conditioning by means of a Klimadecke spaced from the ceiling space arranged acoustic panels, which consist of an air-permeable material, which is provided with a porous cover.
  • the cooling tubes are arranged in a pressure chamber, the dried air is supplied to prevent Schwüzwasser Struktur on the cooling tubes of the space cooling ceiling; the dew point of the supply air is below the temperature of the cooling liquid.
  • the pressure chamber is limited by an airtight top wall and the ceiling panels of the room cooling ceiling.
  • the US-A-2291220 indicates a ventilation system, which will be described by means of various embodiments.
  • the ventilation system comprises a Klimadecke with spaced from the ceiling space arranged plates and a. Sound-absorbing material Further, means are provided for continuously introducing air into the space between the ceiling and the air-permeable surface. The total area of the openings in the air-permeable area to this area is chosen so that the air introduced into the room builds up a low pressure such that the air enters the room through the air-permeable area at a speed substantially uniformly distributed over the entire surface. This should avoid drafts in the room.
  • ceiling panels are provided with a sound insulation.
  • the invention is therefore based on the object, a method for air conditioning by means of a climate ceiling in such a way that it can be done with little effort for the control and regulation while still creating a comfortable, draft-free indoor climate and the advantages of a sound and heat insulating Retains execution.
  • the acoustic panels are arranged so that a cavity is formed between the air conditioning ceiling and the ceiling, which communicates with the space through the air conditioning ceiling and the rest is sealed off to the room, that the supply air is supplied to the room completely or at least predominantly on the air conditioning corner that continues to the cavity with tempered compressed air applied and their pressure is chosen so that through the acoustic panels to the room towards a laminar air flow is generated without a drafts occurring in the room, further that the material of the acoustic panel and its cover are chosen so that the proportion of heat radiation in the heat transfer into the space between 20 and 80%, so that a part of the extending over the acoustic panel Heat transport takes place in the room as heat radiation, and that finally the exhaust air is removed from a spaced from the air conditioning ceiling and / or foreclosed against the heat radiation emanating from this space area.
  • the pressure of the compressed air and the acoustic panels are chosen so that between the cavity and the room a pressure difference of at most 20 Pa occurs. This ensures that on the one hand a sufficient number of air changes is achieved without drafts on the other hand occur, with turbulence can be avoided directly on the air conditioning ceiling when the laminar air flow emerges with at most 0.1 m / s from the air conditioning ceiling. In the room itself, the air flow should not exceed 0.25 m / s.
  • a Klimadecke meets high standards of comfort and health in the air-conditioned space with low demands on the construction costs and the maintenance of the system, which contributes to the fact that the cavity is free of internals and no dew point is to be feared by outside air.
  • the method provides an arrangement in which the tasks of a Klimadecke and an air system are perceived simultaneously, so that the preparation and installation can be extremely economical,
  • the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing of an embodiment.
  • the single figure shows a schematic section through a room with a working according to the inventive air conditioning.
  • a Klimadecke 3 mounted in a suitable professional, not specified here manner.
  • the Klimadecke 3 consists of individual, porous acoustic panels 4, which lie with narrow and sealed butt joints 5 to each other and to the surrounding walls of the room 6. At least on their sides facing the room 1, the acoustic panels 4 are each covered with a cover 7, which is also porous, so that sound waves, penetrate into the acoustic panels 4 and can be absorbed here. Accordingly, a cavity 8 is formed between the air conditioning ceiling 3 and the ceiling 2 and separated from the space 1 relatively hermetically.
  • a room floor 9 built-up room 1 with its room walls 6 are symbolically openings - each a window 11 and a door 12 - indicated, which, even in the closed state, can be used to change the air of the room 1.
  • At least one passage 13 for the exhaust air 14 may also be provided in a special arrangement described below.
  • the cavity 8 is connected via at least one passage 15 with a compressed air source in connection, which provides for the provision of the required supply air 16, which is flushed through the acoustic panels 4 and their cover 7 as a homogeneous laminar air flow 17 into the room 1.
  • the pressure difference across the air conditioning ceiling 3 - a maximum of 20 Pa - is chosen so that the air flow 17 emerges from the covers 7 with at most 0.1 m / s.
  • the heat flow associated with the air flow 17 remains only partially coupled to the air flow 17. Because of the special design of the acoustic panels 4 and their cover 7 each made of a material of high thermal conductivity part of the heat flow is eliminated from the air flow and the acoustic panels 4 and their covers 7 partly by heat transfer, but mostly by (inertia) Heat radiation, delivered to the room 1, which is quickly tempered in this way.
  • the passage 13 for the exhaust air 14 is therefore placed far away from the air conditioning ceiling 3; if appropriate, the space area 10 containing the passage 13 is shielded against the thermal radiation emerging from the air conditioning ceiling 3.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raumklimatisierung mittels einer Klimadecke aus von der Raumdecke beabstandet angeordneten Akustikplatten, die aus einem luftdurchlässigen Werkstoff bestehen, der mit einer porösen Abdeckung versehen ist.
  • Aus der Patentanmeldung EP 0 756 138 A2 ist ein flächiges Kühl- und Heizelement bekannt, das zur Ausbildung einer Klimadecke dient, wobei oberhalb der Kilmadecke ein Teilstrom der Zuluft erzeugt wird und durch die porösen Akustikplatten der Klimadecke hindurch in den Raum darunter gelangt. Ein weiterer Teilstrom wird aus der Außenluft angesaugt und durch eine Raumwand direkt in den Raum eingeblasen. Es ist deshalb nicht erforderlich, den Hohlraum über der Klimadecke gegenüber dem Raum darunter hermetisch abzudichten, zumal auch der Teilstrom durch die Klimadecke hindurch von einem weiteren Teilstrom ergänzt werden kann, der durch eine größere Öffnung in der Klimadecke ohne wesentlichen Druckabfall in den Raum gelangt. Die Temperierung des Raumes erfolgt im Wesentlichen durch Konvektion und erfordert einen beträchtlichen Steueraufwand.
  • Aus der Patentanmeldung NL 850279 A ist auch bereits eine geschlossene, in einen Raum eingehängte Zwischendecke bekannt, die einen an der Raumdecke angesiedelten Hohlraum abteilt, über den die Zuluftzufuhr durch die Zwischendecke hindurch erfolgt, während die Abluft aus dem Raum durch Auslässe in dem Raumboden abgesaugt wird. Eine Temperierung des Raumes ist hierbei aber nicht vorgesehen, und die Zwischendecke besteht auch nicht aus lärm- und wärmedämmend wirkenden Akustikplatten, so dass die Nachrüstung mit einem Wärmetauscher nicht zu einer befriedigenden Raumtemperierung und -schalldämmung führen kann.
  • Aus der US-A-4487794 ist eine poröse Akustikplatte aus Metall, z.B. aus Edelstahl mit einer porösen Abdeckung aus Metall, z.B. Aluminium, bekannt. Aufgrund seiner porösen Eigenschaften wäre dieses bekannte Produkt zur Anwendung bei einer Klimadecke geeignet. Allerdings eignet sich dieses Material, da es sich um ein schallhartes Material handelt, für Klimadecken nur dann, wenn auf die akustischen Eigenschaften dieser Decken wenig Wert gelegt wird.
  • Weiterhin beschreibt die DE 42 01 595 eine Raumkühldecke mit einer gut wärmeleitenden
  • Deckenplatte und darüber angeordneten, flüssigkeitsdurchströmten Kühlrohren. Die Kühlrohre sind in einem Druckraum angeordnet, dem getrocknete Luft zugeführt wird, um eine Schwüzwasserbildung an den Kühlrohren der Raumkühldecke zu verhindern; der Taupunkt der Zuluft liegt unter der Temperatur der Kühlflüssigkeit. Der Druckraum ist durch eine luftdichte Oberwand und die Deckenplatten der Raumkühldecke begrenzt.
  • Die US-A-2291220 gibt ein Belüftungssystem an, das anhand von verschiedenen Ausführungsformen beschrieben wird. Das Belüftungssystem umfasst eine Klimadecke mit von der Raumdecke beabstandet angeordneten Platten und einem. Schall absorbierenden Material, Weiterhin sind Einrichtungen vorgesehen, um fortlaufend Luft in den Raum zwischen der Raumdecke und der luftdurchlässigen Fläche einzuführen. Die Gesamtfläche der Öffnungen in der luftdurchlässigen Fläche zu dieser Fläche ist so gewählt, dass die Luft, die in den Raum eingeführt wird, einen geringen Druck derart aufbaut, dass die Luft durch die luftdurchlässige Fläche unter einer Geschwindigkeit in den Raum eintritt, die im Wesentlichen gleichförmig über die gesamte Fläche verteilt ist. Dadurch sollen Zugerscheinungen in dem Raum vermieden werden. In einer weiteren Ausführungsform sind Deckenplatten mit einer Schalldämmung vorgesehen.
  • Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Raumklimatisierung mittels einer Klimadecke so auszubilden, dass sie mit geringem Aufwand für die Steuerung und Regelung erfolgen kann und dabei aber trotzdem ein angenehmes, zugfreies Raumklima schafft und dabei die Vorteile einer schall- und wärmedämmenden Ausführung beibehält.
  • Die vorstehende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Akustikplatten werden so angeordnet, dass zwischen der Klimadecke und der Raumdecke ein Hohlraum ausgebildet wird, der mit dem Raum durch die Klimadecke strömungsverbunden und im übrigen zu dem Raum hin abgedichtet ist, dass dem Raum die Zuluft vollständig oder zumindest überwiegend über die Klimadecke zugeführt wird, dass weiterhin der Hohlraum mit temperierter Druckluft beaufschlagt und deren Druck so gewählt wird, dass durch die Akustikplatten zum Raum hin eine laminare Luftströmung ohne eine in dem Raum auftretende Zugerscheinung erzeugt wird, dass ferner der Werkstoff der Akustikplatte und ihrer Abdeckung so gewählt werden, dass der Anteil der Wärmestrahlung an dem Wärmetransport in den Raum zwischen 20 und 80% beträgt, so dass ein Teil des über die Akustikplatte verlaufenden Wärmetransportes in den Raum als Wärmestrahlung erfolgt, und dass schließlich die Abluft aus einem von der Klimadecke beabstandeten und/oder gegen die von dieser ausgehenden Wärmestrahlung abgeschotteten Raumbereich abgeführt wird.
  • Bei einem auf diese Weise klimatisierten Raum besteht nicht die Gefahr, dass durch direkt eingeleitete Außenluft Zugerscheinungen oder eine Taupunkt-Unterschreitung eintreten; andererseits kann eine von der Wärmestrahlung abgeschirmte Abführung der Raumluft für einen steten Luftwechsel ohne wesentliche Wärmeverluste sorgen. Ganz wesentlich ist es, dass die Zuluft vor ihrem Eintritt in den Raum in Wärmeaustausch mit den Akustikplatten tritt, so dass diese eine Wärmestrahlung abgeben und der Raum in kurzer Zeit temperierbar ist.
  • Es ist zweckmäßig, wenn der Druck der Druckluft und die Akustikplatten so gewählt werden, dass zwischen dem Hohlraum und dem Raum eine Druckdifferenz von höchstens 20 Pa auftritt. Damit ist gewährleistet, dass einerseits eine ausreichende Luftwechselzahl erreicht wird, ohne dass andererseits Zugerscheinungen auftreten, wobei Verwirbelungen unmittelbar an der Klimadecke vermieden werden können, wenn die laminare Luftströmung mit höchstens 0,1 m/s aus der Klimadecke austritt. In dem Raum selbst soll die Luftströmung 0,25 m/s nicht überschreiten.
  • Insgesamt erfüllt eine solche Klimadecke hohe Anforderungen an Behaglichkeit und Gesundheit in dem klimatisierten Raum bei geringen Anforderungen an den baulichen Aufwand und die Unterhaltung der Anlage, wozu besonders beiträgt, dass der Hohlraum frei von Einbauten ist und keine Taupunktunterschreitung durch Außenluftzufuhr zu befürchten ist. Das Verfahren schafft eine Anordnung, bei der die Aufgaben einer Klimadecke und eines Luftsystems gleichzeitig wahrgenommen werden, so dass auch die Anfertigung und der Einbau außerordentlich wirtschaftlich erfolgen können,
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Raum mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Klimatisierung.
  • In einen zu klimatisierenden Raum 1 ist mit Abstand zu seiner Raumdecke 2 eine Klimadecke 3 in geeigneter fachüblicher, hier nicht näher angedeuteter Weise eingehängt. Die Klimadecke 3 besteht aus einzelnen, porösen Akustikplatten 4, die mit schmalen und abgedichteten Stoßfugen 5 aneinander und an den umgebenden Raumwänden 6 liegen. Zumindest auf ihren dem Raum 1 zugewandten Seiten sind die Akustikplatten 4 jeweils mit einer Abdeckung 7 belegt, die ebenfalls porös ausgebildet ist, so dass Schallwellen, in die Akustikplatten 4 eindringen und hier absorbiert werden können. Zwischen der Klimadecke 3 und der Raumdecke 2 ist demzufolge ein Hohlraum 8 gebildet und von dem Raum 1 relativ hermetisch abgeteilt.
  • An dem über einem Raumboden 9 aufgebauten Raum 1 mit seinen Raumwänden 6 sind symbolisch Öffnungen - je ein Fenster 11 und eine Tür 12 - angedeutet, die, auch In geschlossenem Zustand, zu einem Luftwechsel des Raumes 1 herangezogen werden können. Mindestens ein Durchlass 13 für die Abluft 14 kann darüber hinaus vorgesehen sein in einer weiter unten beschriebenen speziellen Anordnung.
  • Der Hohlraum 8 steht über mindestens einen Durchlass 15 mit einer Druckluftquelle in Verbindung, die für die Bereitstellung der erforderlichen Zuluft 16 sorgt, welche durch die Akustikplatten 4 und deren Abdeckung 7 als homogene laminare Luftströmung 17 in den Raum 1 gespült wird. Die Druckdifferenz über die Klimadecke 3 - maximal 20 Pa - wird so gewählt, dass die Luftströmung 17 mit höchstens 0,1 m/s aus den Abdeckungen 7 austritt.
  • Die mit der Luftströmung 17 verbundene Wärmeströmung bleibt nur teilweise an die Luftströmung 17 gekoppelt. Wegen der speziellen Ausführung der Akustikplatten 4 und deren Abdeckung 7 jeweils aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit wird ein Teil der Wärmeströmung aus der Luftströmung ausgeschieden und über die Akustikplatten 4 und deren Abdeckungen 7 teilweise durch Wärmeübergang, zumeist aber durch (trägheitslose) Wärmestrahlung, an den Raum 1 abgegeben, der auf diese Weise rasch temperierbar ist. Der Durchlass 13 für die Abluft 14 ist deshalb weit entfernt von der Klimadecke 3 angelegt; gegebenenfalls ist der den Durchlass 13 enthaltende Raumbereich 10 gegen die aus der Klimadecke 3 austretende Wärmestrahlung abgeschirmt.
  • Bezugszeichen:
  • 1
    Raum
    2
    Raumdecke
    3
    Klimadecke
    4
    Akustikplatte
    5
    Stoßfuge
    6
    Raumwand
    7
    Abdeckung
    8
    Hohlraum
    9
    Raumboden
    10
    Raumbereich
    11
    Fenster
    12
    Tür
    13
    Durchlass
    14
    Abluft
    15
    Durchlass
    16
    Zuluft
    17
    Luftströmung

Claims (6)

  1. Verfahren zur Raumklimatisierung mittels einer Klimadecke (3) aus von der Raumdecke (2) beabstandet angeordneten Akustikplatten (4), die aus einem luftdurchlässigen Werkstoff bestehen, der auf seiner dem Raum zugewandten Unterseite mit einer porösen Abdeckung (7) belegt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    (a) die Akustikplatten (4) so angeordnet werden, dass zwischen der Klimadecke (3) und der Raumdecke (2) ein durch die Akustikplatten und die Raumdecke begrenzter Hohlraum (8) ausgebildet wird, der mit dem Raum (1) durch die Klimadecke (3) strömungsverbunden und im übrigen zu dem Raum (1) hin abgedichtet ist,
    (b) dem Raum (1) die Zuluft (16) vollständig oder zumindest überwiegend über die Klimadecke (3) zugeführt wird,
    (c) der Hohlraum (8) mit temperierter Druckluft beaufschlagt und deren Druck so gewählt wird, dass durch die Akustikplatten (4) zum Raum (1) hin eine laminare Luftströmung (17) ohne eine in dem Raum (1) auftretende Zugerscheinung erzeugt wird,
    (d) der Werkstoff der Akustikplatte (4) und ihrer Abdeckung (7) eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, derart, dass der Anteil der Wärmestrahlung an dem Wärmetransport in den Raum (1) zwischen 20 und 80 % beträgt, so dass ein Teil des über die Akustikplatte (4) verlaufenden Wärmetransportes in den Raum (1) als Wärmestrahlung erfolgt und
    (e) die Abluft (14) aus einem von der Klimadecke (3) beabstandeten Raumbereich (10) abgeführt wird und/oder aus einem Raumbereich (10) abgeführt wird, der gegen die von der Klimadecke (3) ausgehenden Wärmestrahlung abgeschottet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Abdeckung auf der Rück- und Vorderseite des luftdurchlässigen Werkstoffes aufgebracht ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Druckluft und die Akustikplatten (4) so gewählt werden, dass zwischen dem Hohlraum (8) und dem Raum (1) eine Druckdifferenz von höchstens 20 Pa auftritt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die laminare Luftströmung (17) mit höchstens 0,1 m/s aus der Klimadecke (3) austritt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung (17) in dem Raum (1) 0,25 m/s nicht überschreitet.
  6. Verwendung einer Akustikplatte, deren Werkstoff und Abdeckung so gewählt wird, dass der Anteil der Wärmestrahlung an dem Wärmetransport in den Raum zwischen 20 % und 80 % beträgt, in einem Verfahren nach Anspruch 1.
EP98925594A 1997-07-15 1998-05-13 Verfahren zur Raumklimatisierung und Anwendung einer Klimadecke in einem derartigen Verfahren Expired - Lifetime EP0996794B2 (de)

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