FI122556B

FI122556B - Kasvihuone

Info

Publication number: FI122556B
Application number: FI20095734A
Authority: FI
Inventors: Asko Myntti
Original assignee: Asko Myntti
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2012-03-30
Also published as: FI20095734A0; EP2339910A1; FI20085893A0; RU2011116209A; US8578650B2; DK2339910T3; US20110167716A1; EP2339910B1; LT2339910T; WO2010034882A1; RU2501206C2; FI20095734A; CA2738036A1; PL2339910T3; EP2339910A4; CA2738036C

Description

Kasvihuone Keksinnön tausta

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista kasvihuonetta, jollainen erityisesti soveltuu pohjoisiin olosuhteisiin, joissa kasvatuk-5 sessa joudutaan käyttämään sekä keinovaloa, että lisälämmitystä.

Energiakustannukset ovatkin kasvihuoneviljelyssä erittäin suuri menoerä. Esimerkiksi vuosina 2000 - 2006 sähkökulut lähes kaksinkertaistuivat ja polttoainekulut kohosivat noin 40 %. Energiantuotannossa käytetään lisäksi paljon fossiilisia polttoaineita, joiden suhteen on olemassa ympäristönsuoje-10 luun liittyviä säästötavoitteita.

Lämpötila pohjoisilla leveysasteilla on erittäin merkittävästi kylmempi kuin eteläisillä leveysasteilla. Nykyiset kasvihuoneiden perusmallit ovat pääosin suunniteltuja eteläisiin olosuhteisiin ja soveltuvat siksi monesti huonosti kylmiin olosuhteisiimme. Kasvihuoneiden energian kulutus on talviaikaan erit-15 täin suurta, koska kasvihuoneiden lasikatot ja vähiten auringonvaloa saavat seinät ovat huonosti lämpöeristettyjä. Toisaalta kesällä nykyisten kasvihuoneiden ongelmana on se, että pitkien päiviemme johdosta lämpökuormitusta tulee jopa liikaa.

Näitä ongelmia on osittain pyritty ratkaisemaan esimerkiksi patentti-20 julkaisun GB 2215357 mukaisilla rakenteellisilla toimenpiteillä. Tällainen julkaisun mukainen kasvihuone on kylläkin eristetty aikaisempaa paremmin, mutta nämä rakenteelliset ratkaisut johtavat toisaalta siihen, että kasvihuone on varustettava lisävalaistuksella, jotta kasvien vaatima kokonaisvaloteho olisi saavutettavissa kaikissa olosuhteissa.

25 Edellä mainitussa patenttijulkaisussa on myös esitetty rakennuksen

CM

g ulkopuolelle sijoitettavia liikuteltavia ja heijastavia elementtiratkaisuja. Tällais- ^ ten elementtien rakenteelliset ja toiminnalliset ratkaisut eivät kuitenkaan ole

CM

9 lainkaan käyttökelpoisia pohjoisen talven jää-ja lumiolosuhteissa, x Keksinnön lyhyt selostus

CC

CL

30 Keksinnön tavoitteena onkin kehittää kasvihuoneen rakennetta si- £2 ten, että yllä mainittuihin ongelmiin voitaisiin tarjota aikaisempaa parempi rat in g kaisu. Tämä tavoite saavutetaan kasvihuoneella, jolla on tämän keksinnön ° mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit.

Erityisesti esillä olevat ongelmat ovat ratkaistavissa yhdistämällä 35 tunnusmerkit patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan kaltaisella tavalla. Kek- 2 sinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu ajatukseen, että ulkoseinämillä on valoa läpäisevien rakennuksen osien, kuten ikkunoiden, yhteydessä valoa heijastavat pin-5 nat, jotka samalla muodostavat osan rakennusta ympäröivää piharatkaisua. Tässä ratkaisussa piha on sijoitettuna valoa läpäisevien pintojen alapuolelle ja ulkoseinästä poispäin ulottuviksi siten, että valoa heijastavat pinnat ohjaavat kaikkina vuodenaikoina saapuvat valonsäteet tehokkaasti kasvihuoneen sisätilaan.

10 Esillä olevan keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan huomat tavia etuja. Niinpä tällainen kasvihuoneen ulkopuolinen ja suuren pinta-alan omaava heijastava piharatkaisu korvaa tehokkaasti valoa läpäisemättömien kattojen muutoin aikaansaamaa säteilyvähennystä. Valoa heijastavat pinnat voidaan edullisesti sijoittaa kasvihuoneen itä-, etelä- ja länsipuolelle ja ne ra-15 kennetaan sopivaan kaltevuuteen. Tällaisista valoa heijastavista pinnoista voidaan maanvaraisen rakenteensa ansiosta tehdä hyötypinta-alaltaan riittävän suuria niiden tästä huolimatta olematta esimerkiksi lumikuormituksen murtavalle rasitukselle altistuvia.

Kasvihuoneeseen heijastuvan valon lisäksi nämä heijastavat pinnat 20 aikaansaavat kasvihuonetta ainakin osittain ympäröivän huoltovapaan piha-alueen, jossa rikkaruohot ja tarttuvat kasvisairaudet eivät pääse leviämään. Heijastava piharatkaisu estää myös haittaeläinten kuten jyrsijöiden, lintujen sekä hyönteisten pesiytymisen kasvihuoneen välittömään ympäristöön. Samalla pihan pintojen kalteva rakenne mahdollistaa sade- ja sulamisveden talteen-25 oton, joka vähentää kasvihuoneen riippuvuutta ulkopuolisesta vesihuollosta.

Rakennuksen sisäkatto on kiinteä, läpinäkymätön ja lämpöeristetty. 5 Katon eristepaksuus voidaan asettaa halutulle tasolle, esimerkiksi yläpohjan

(M

^ eristepaksuutta nostamalla. Rakenteen ollessa kiinteä päästään erittäin merkit- ° tävästi parempiin lämmönläpäisykertoimiin eli U-arvoihin kuin nykyisissä kasvi- o 30 huoneissa. Kiinteän katon U arvoksi saadaan helposti 0,15 VV/m K. Pohjoisen | puoleinen seinä on läpinäkymätön ja hyvin lämpöeristetty ja sen U-arvoksi ^ saadaan helposti 0,20 W/m2 K. Vertailun vuoksi voidaan kertoa, että nykyisten

CO

kasvihuoneiden pohjapinta-alaan muunnetut U-arvot tavanomaisesti ovat välil-o lä 6-11 W/m2 K.

O

^ 35 Esillä oleva ratkaisu poikkeaa myös tunnetuista liikuteltavista katto- ratkaisuista edukseen, koska kiinteän katon rakenne saadaan tiivistettyä siten, 3 että kasvihuoneesta ei runsas kosteus pääse vahingoittamaan rakennuksen yläosan rakenteita.

Sisäkatto ja takaseinä ovat edullisesti pinnoitettuja hyvin valoa heijastavalla materiaalilla, kuten peilillä tai valkoiseksi pinnoitetulla materiaalilla, 5 kuten pellillä. Myös lattia voidaan peittää valkoisella materiaalilla, kuten muovilla, valon heijastumisen lisäämiseksi ja maan kuivumisen vähentämiseksi. Samalla vähentyy sisäilman kosteusrasitus.

Keksinnön mukainen kasvihuone toimii suoraan kasvihuoneen sisälle tulevan auringonvalon sekä piha-alueelta ja ilmakehästä heijastuvan valon 10 hyödyntäjänä. Keinovalon suhteen rakenne toimii päinvastoin, eli se estää valon ja lämmön pääsyä kasvihuoneesta pois. Kasvihuoneen etelän, idän ja lännen puoleiset julkisivut ovat läpinäkyvää materiaalia, kuten lasia tai muovia. Kasvihuoneiden normaali suuri energian kulutus voidaankin suoritettujen laskelmien mukaan keksinnöllä vähentää alle kolmasosaan nykyisiin verrokkikas-15 vihuoneisiin nähden.

Yhden suoritusmuodon mukaan valoa heijastavat pinnat ulottuvat ulkoseinästä poispäin pituuden L verran, joka on edullisesti 1,5 kertaa, edullisemmin 2 kertaa, suurempi kuin valoa läpäisevien pintojen korkeus H. Tämän etu on siinä, että valoa heijastavien pintojen pinta-ala olisi mahdollisimman 20 suuri.

On todettu, että parhaaseen lopputulokseen päästään kun valo kohtaa valoa läpäisevän pinnan kohtauskulmalla joka on 0-60 astetta vaakatasosta. Leveysasteillamme tämä tarkoittaa, että kasvihuoneeseen valoa heijastavat pinnat on järjestetty vaakatasoon tai tästä alaspäin kaltevaan suuntaan joka on 25 edullisesti etelän suuntaan 0-15 astetta ja itä- sekä länsisuuntiin 0-20 astet-ta. Edullisemmin valoa heijastavat pinnat on järjestetty olemaan kallistettuina 5 etelän suuntaan 0-10 astetta ja itä- sekä länsisuuntiin 5-15 astetta. Edulli-

(M

^ simmillaan valoa heijastavat pinnat on järjestetty olemaan kallistettuina etelän ° suuntaan 0-5 astetta ja itä- sekä länsisuuntiin 8-12 astetta. Tämän etu on ^ 30 siinä, että valoa saadaan heijastettua kasvihuoneen sisään tehokkaasti myös | alhaisilla aurinkokulmilla. Korkeammilla aurinkokulmilla valoa heijastuu katolle ^ sijoitettuihin aurinkopaneeleihin. Ollessaan valoa läpäisevästä pinnasta alas- 00 £5 päin kallellaan vapautuvat valoa heijastavat pinnat suojasäällä jopa itsestään o sille kertyneestä lumesta, sen pudotessa pois kaltevalta pinnalta.

^ 35 Yhden suoritusmuodon mukaan kasvihuone käsittää edelleen pys tysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit. Tämä lisää rakennuk- 4 sen ulkopuolista heijastavaa pinta-alaa. Pystysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit voidaan kiinnittää ulkoseinään nivelletysti siten, että ne ovat käännettävissä ulkoseinästä eri suuntiin ulkoneviksi. Tällöin valoa voidaan heijastaa kasvihuoneeseen mahdollisimman paljon eri vuorokauden- ja vuo-5 denaikoina.

Pystysuuntaiseksi sijoitetut pintaelementit voidaan valmistaa myös moottoroidusti käännettäviksi. Tämän etu on siinä, että pintaelementit voidaan ohjelmoida kääntyviksi auringon asennon mukaan, jolloin saadaan koko ajan maksimaalinen valoheijastus kasvihuoneen sisään.

10 Yhden suoritusmuodon mukaan kasvihuone käsittää edelleen valoa läpäisevien pintojen suuntaisesti siirrettävissä olevat valoa heijastavat kaih-dinelementit. Kaihdinelementin, kuten rullaverhon materiaali on läpinäkymätöntä ja tehtävänä on heijastaa iltaisin ja öisin keinovalo takaisin kasvien suuntaan sekä samalla ehkäistä keinovalon karkaaminen ulos. Valaistuksen 15 sähkönkulutus laskee, koska valon poistumista rakennuksesta voidaan vähentää. Keinovalon aiheuttama kasvihuoneiden tavanomainen valosaaste estetään läpinäkymättömillä seinä- ja sisäkattomateriaaleilla ja läpinäkymättömillä rullaverhoilla, joiden sisäpinta on valoa heijastavaa materiaalia.

Valoa heijastavat pinnat voidaan muodostaa hyvän heijastusomi-20 naisuuden omaavasta materiaalista, kuten RST- metallilevyistä. Toteutettujen kokeiden mukaan aurinkoisella säällä välittyy ruostumattomasta teräksestä olevasta heijastavasta pinnasta valoa erittäin merkittävästi. Tämän lisäksi ruostumaton teräs soveltuu säänkestävänä materiaalina hyvin rakennuksen ulkopuoliseksi heijastavaksi materiaaliksi.

25 Hämärän aikana ja yöllä, jolloin keinovalot ovat käytössä, kasvihuo- neen läpinäkyvien seinien puolelle voidaan laskea läpinäkymättömät kaih-5 dinelementit, kuten rullaverhot tai vastaavat, joiden sisäpinta on valoa kasveille

CM

^ takaisin heijastavaa materiaalia. Rullaverhojen funktio on siis estää keinovalon ° pääsy ulos kasvihuoneen läpinäkyvien osien kautta. Tällöin kasvihuoneen ai- 30 heuttama valosaaste tulee olemaan erittäin vähäistä.

£ Kaksinkertaisella lasituksella ja rullaverholla saadaan yhteenlasketut tuna kohtalaisen hyvä U- arvo läpinäkyville itä-, etelä- ja länsiseinille.

Valo, jota kasvit eivät käytä fotosynteesiin, muuttuu kasvihuoneen o sisällä lämpösäteilyksi ja on siis hyödyksi. Vesikatolle, joka on läpinäkymätön, ^ 35 voidaan asentaa aurinkokennoja, joiden tuottama energia käytetään esimer kiksi kasteluveden lämmittämiseen tai keinovalojen käyttöön. Kasvihuone va- 5 rustetaan lisäksi hyvällä ilmanvaihdon poistoilman lämmön talteenottojärjestelmällä, jolla energialla lämmitetään sisään tuleva ilma ja jolla säästyy runsaasti energiaa.

Läpinäkymätön katto, katon eristeosuus ja aurinkokennot estävät 5 kesäaikana kasvihuoneen liiallista päiväaikaista kuumentumista ja valorasitus-ta.

Keksinnön muita mukanaan tuomia etuja on esitetty seuraavassa, kun keksinnön erityisiä suoritusmuotoja on kuvattu tarkemmin.

Kuvioiden lyhyt selostus 10 Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista kuvio 1 esittää kaavamaisen pystyleikkauksen kasvihuoneen perusratkaisusta, kuvio 2 esittää kaavamaisen pystyleikkauksen kasvihuoneen erääs-15 tä toisesta suoritusmuodosta, kuvio 3 esittää heijastavilla pintaelementeillä varustetun kasvihuoneen yläpuolelta nähtynä, kuvio 4 esittää kolmelta sivulta valoa heijastavilla pinnoilla varustetun kasvihuoneen erään suoritusmuodon kaavamaisen vaakaleikkauksen, 20 kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaisen kasvihuoneen suoritusmuodon varustettuna heijastavilla pintaelementeillä, kuvio 6 esittää kaavamaisen pystyleikkauksen huoltotasanteella varustetusta kasvihuoneesta, kuvio 7 esittää kasvihuoneen rinneratkaisun suoritusmuodon pysty-25 leikkauksen, C\1 £ kuvio 8 esittää kasvihuoneen rinneratkaisun erään toisen suoritus- ^ muodon pystyleikkauksen, C\1 9 kuvio 9 esittää tuloksia laboratoriossa suoritetuista epäsuoran valon ^ mittauksista; ja c 30 kuvio 10 esittää tuloksia ulkona luonnonvalossa suoritetuista epä- Q_ suoran valon mittauksista.

m

CO

r^ o) Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selostus o ° Esillä olevissa kuvioissa kasvihuonetta ei ole esitetty mittakaavassa, vaan kuviot ovat kaavamaisia, ilmentäen kasvihuoneen erilaisten edullisten 35 suoritusmuotojen periaatteellista rakennetta ja toimintaa. Tällöin oheisiin kuvi- 6 oihin viitenumeroin osoitetut rakenneosat vastaavat tässä selityksessä viitenumeroin merkittyjä rakenneosia.

Niinpä kuviossa 1 on esitetty kasvihuone 3, joka käsittää valoa läpäisemättömän kattorakenteen 7. Kattorakenteessa tai sen yhteydessä on kiin-5 teä eristetty yläpohja 6. Kuvion mukaisessa esimerkinomaisessa tapauksessa on kasvihuoneen 3 kattorakenteelle 7 sijoitettuna aurinkopaneeleja 20. Kasvihuoneen ulkoseinät käsittävät toisaalta valoa läpäiseviä pintoja 2 ja toisaalta valoa läpäisemättömiä ulkoseinäosuuksia 33. Ulkoseinäosuus 33 on eristetty tavanomaiseen tapaan sinänsä tunnettuja rakennusteknisiä ratkaisuja käyttä-10 en. Valoa läpäisevät pinnat, kuten ikkunat, ovat sijoitettuina ilmansuuntiin, joista auringonvaloa B voidaan vastaanottaa kasvihuoneen sisään.

Valoa läpäisevien pintojen 2, yhteydessä on valoa heijastavat pinnat 4. Valoa heijastavat pinnat ovat edullisesti hyvän heijastusominaisuuden omaavia metallilevyjä. Mittauksilla on todettu RST- levyjen tarjoavan mitä erin-15 omaisimmat ominaisuudet tähän käyttöön. Valoa heijastavat pinnat 4 ovat sijoitettuna maapinnalle 50 siten, että ne ulottuvat ulkoseinästä poispäin ollen järjestettyjä tähän oleellisesti vaakasuorasi! tai edullisesti kaltevasti alaspäin etenevässä suunnassa muodostaen näin osan kasvihuonetta ympäröivästä piha-ratkaisusta.

20 Toteutettujen kokeiden mukaan aurinkoisella säällä välittyy ruostu mattomasta teräksestä olevasta heijastavasta pinnasta valoa erittäin merkittävästi. Tämän lisäksi ruostumaton teräs soveltuu säänkestävänä materiaalina hyvin rakennuksen ulkopuoliseksi heijastavaksi materiaaliksi.

Alla onkin esitetty mittaustuloksia taulukoiden muodossa, joissa en-25 simmäisessä on eritelty laboratorio-olosuhteissa suoritettuja testejä. Tästä voi-daan päätellä, että keinovalon heijastusta tutkittaessa saavutti RST- levy kes-o kimäärin yli 70 % vertailukohteena olevan peilin heijastusarvoista. Lisäksi on

CM

^ huomionarvoista, että RST- levyn antamat tulokset olivat noin nelinkertaiset ^ valkoiseksi maalatun levyn antamiin tuloksiin nähden.

^ 30

X

cc

CL

CO

LO

05

O

CM

7 __Mat. A____Mat. B____Mat. C____Mat. D__ __Sarja 1 Sarja 2 Sarja 1 Sarja 2 Sarja 1 Sarja 2 Sarja 1 Sarja 2

Piste A 10,7_11 48,5 48,4 2,8 2,9 66,7 67,3

Piste B__12 12,3 45,7 46,2 4,2 4,2 64,5 65,3

Piste C 14,1 14,4 49,2 49,1___5,8 5,9 68,6 69,9

Piste D 11,2 11,5 48,2 48,4 3,5 3,6 65,5 66,5

Piste E 12,9 13,6 44,7 45,3 5,4 5,5 63,3 64,3

Piste F__15 15,6 48,3 48,6 7,3 7,5 68,4 69,6

Piste G__9,5 9,6__48__49 2,8 2,8 66,5 67,3

Piste H 11,7 12,1 44,5 44,5 4,2 4,3 64,8 65,6

Piste I__13,1 13,6 47,7 _48 5,7 5,8 69,2 _70_ keskiarvo 12,24 12,63 47,20 47,50 4,63 4,72 66,39 67,31

Yht 110,2| 113,7| 424,81 427,51 41,7 42,5 597,5 605,8

Taulukko 1 5 Laboratoriossa suoritettujen epäsuoran valon mittausten tuloksia • materiaali A pohja- ja pintamaalilla maalattu valkoinen MDF levy, • materiaali B tehdasvalmis RST- levy, • materiaali C mattamusta levy, ja • materiaali D lasipeili.

10 Pisteet A - I edustavat eri mittauskohtia vastaanottoseinäkkeellä.

Sarjat 1 ja 2 edustavat eri mittauksia samalla seinäkkeellä.

Nämä mittaustulokset on myös esitetty graafisesti kuviossa 9.

15 Kun vastaavat testit suoritettiin aurinkoisena päivänä ulkona, eli to-

(M

5 dellisessa käyttöympäristössä, saavutettiin yllättäviä tuloksia, jotka on esitetty C\1 ^ oheisessa toisessa taulukossa. Tuloksista voidaan päätellä, että luonnonvalon 9 heijastusta tutkittaessa saavutti tehdasvalmis RST- levy keskimäärin reilusti yli 90% vertailukohteena olevan peilin heijastusarvoista. Yksittäisissä mittauksis- I 20 sa RST- levyn heijastus jopa ylitti vertailukohteena olevan peilin heijastuksen! ^ Verrattaessa tehdasvalmisteisen RST- levyn ja valkoiseksi maalatun levyn tu- co loksia toisiinsa tässä todellisessa käyttöympäristössä voidaan todeta, että o RST- levyn antamat tulokset olivat lähes 20 kertaa suuremmat (vertaa edellä ^ esitetty laboratoriossa saadut vastaavat erot, jotka olivat vain noin 4 kertaa 25 suuremmat).

8

_I Mat. A Mat. B I Mat. C I Mat. D I Mat. E I Mat. F

Vaihe I, a = 51 ° alk. klo 13_______

Sarja 1__2030 87500 104 74000 45200 37^

Sarja 2__2320 72300 103 74400 38000 37_

Sarja 3__2190 62000 102 75700 42800 36^

Vaihe II, a = 43 ° alk. klo 15~ ~

Sarja 1__2520 63000 175 69900 39000 57

Sarja 2__2870 55700 198 68700 49100 76^

Sarja 3__2250 49000 183 61700 43200 70^

Vaihe III, a = 18 ° alk. klo 19_______

Sarja 1__3420 57800 309 46400 29800 65

Sarja 2__3660 30000 391 43000 18400 92_

Sarja 3__4860 35100 394 36500 16400 116

Yhteensä__26120 512400 1959 550300 321900 586

Keskiarvo 2902 56934 218 61145 35767 65

Taulukko 2 5 Ulkona luonnonvalossa suoritettujen epäsuoran valon mittausten tuloksia • materiaali A pohja- ja pintamaalla maalattu MDF levy, • materiaali B tehdasvalmis RST- levy, • materiaali C mattamusta levy, • materiaali D lasipeili, 10 · materiaali E kiillotettu RST- levy, ja • materiaali F kalliomurske.

Jolloin eri kellonaikoina suoritettujen vaiheiden sarjat 1 - 3 edustavat eri mitta-uksia vastaanottoseinäkkeellä. Auringonsäteiden tulokulma a vaakatasoon 5 nähden mittauksen alkamisajankohtana on esitetty.

CM

g 15 ^ Nämä mittaustulokset on myös esitetty graafisesti kuviossa 10. Ku- viossa on esitetty jokaisen materiaalin osalta erikseen taulukon mukaiset mit-| taussarjat 1 - 3. Kuten kuvista voidaan havaita, ovat materiaalien C ja F hei- ^ jastusarvot niin vaatimattomia, ettei niitä juurikaan voi havaita kuvion esitystä 20 tarkkuudella. Materiaali F, eli kalliomurske onkin tavanomainen pintamateriaa- O) o Iin nykyisten kasvihuoneiden seinustoilla.

^ Kasvihuoneeseen 3 saapuvat, tai siinä valaisimilla aikaansaadut, valonsäteet heijastuvat myös sisäkaton alapinnalla olevasta heijastavasta si- 9 säpinnasta 41. Tämä sisäpinta heijastaa vuorostaan siihen osuneita valonsäteitä alaspäin kasvatettavien kasvien 100 hyödynnettäväksi.

Kasvihuoneen 3 sisäpuolinen valoa heijastava seinämäpinta voidaan toteuttaa myös ikkunoiden yhteydessä asentamalla niiden yhteyteen alas 5 laskettavat heijastavat kaihdinelementit, esimerkiksi kuvion 8 esittämällä tavalla.

Kuvion 2 mukaisen kasvihuoneen 3 suoritusmuoto poikkeaa kuvion mukaisesta suoritusmuodosta kattorakenteen 7 muodon osalta. Onkin selvää, että kiinteän eristetyn yläpohjan 6 yläpuolista kattorakennetta voidaan vaihdelli) la monella eri tavalla.

Kuvio 3 esittää kasvihuonetta 3 yläpuolelta nähtynä. Kasvihuoneen kattorakenteelle 7 on sijoitettuna aurinkopaneeleja 20. Valoa läpäisevät pinnat 2, ovat sijoitettuina kasvihuoneen tässä suoritusmuodossa kahdelle vierekkäiselle sivulle. Tällöin auringonvaloa voidaan vastaanottaa kasvihuoneen sisään 15 kahdesta ilmansuunnasta. Valoa läpäisevien pintojen yhteydessä on valoa heijastavat pinnat 4. Näiden lisäksi kasvihuoneen yhteyteen on järjestetty pystysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit 40.

Kuvio 4 esittää kasvihuoneen 3 erään toisen suoritusmuodon vaa-kaleikkauksen. Kuten edellä, on kasvihuoneen ulkoseinillä valoa läpäiseviä 20 pintoja 2, ja valoa läpäisemätön ulkoseinäosuus 33. Tässä suoritusmuodossa on valoa läpäisevät pinnat sijoitettuina kasvihuoneen kolmelle toisiinsa rajoittuvalle sivulle. Tällöin auringonvaloa voidaan vastaanottaa kasvihuoneen sisään kolmesta ilmansuunnasta. Myös näiden valoa läpäisevien pintojen yhteydessä on valoa heijastavat pinnat 4.

25 Kuvio 5 esittää kasvihuoneen 3 erästä kolmatta suoritusmuotoa ylä- puolelta nähtynä. Valoa läpäisevät pinnat 2, ovat sijoitettuina kasvihuoneen 5 kolmelle sivulle, jolloin auringonvaloa B voidaan vastaanottaa kasvihuonee-

(N

^ seen kolmesta ilmansuunnasta. Näiden valoa läpäisevien pintojen etupuolella ^ on edellä kuvatunlaiset valoa heijastavat pinnat 4. Kasvihuone käsittää edel- 30 leen pystysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit 40. Tällöin au-| ringonvaloa heijastavien pintojen pinta-alaa voidaan kasvattaa ja myös sivulta ^ tulevaa valoa voidaan heijastaa kasvihuoneen sisään tehokkaammin. Pys-

OO

tysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit 40 ovat edullisesti o kiinnitettyjä ulkoseinään nivelletysti siten, että ne ovat käännettävissä ulkosei- ^ 35 nästä eri suuntiin ulkoneviksi. Tällöin sisään heijastuvan valon määrää voidaan aina optimoida eri vuorokaudenaikoina. Talven pimeimpinä kuukausina pinta- 10 elementit voidaan suunnata itäpäädyssä kaakkoon ja länsipäädyssä lounaaseen. Tällöin ratkaisu sekä suojaa rakennuksen päätyjä viimalta, että heijastaa valoa kasvihuoneen sisään.

Mainitut pystysuuntaiseksi sijoitetut pintaelementit 40 voidaan järjes-5 tää moottoroidusti käännettäviksi. On myös mahdollista, että osa pystysuuntaiseksi sijoitetuista pintaelementeistä on kiinteitä ja vain osa niistä on moottoroidusti käännettäviä.

Kuvio 6 esittää kasvihuoneen 3 erästä suoritusmuotoa päädystä nähtynä. Kasvihuoneen 3 ulkoseinillä on edellä kuvatulla tavalla valoa läpäise-10 viä pintoja 2. Valoa läpäisevät pinnat ovat sijoitettuina ilmansuuntiin, joista auringonvaloa voidaan vastaanottaa kasvihuoneen sisään. Näiden valoa läpäisevien pintojen 2 yhteydessä on valoa heijastavat pinnat 4, jotka ovat edullisesti hyvän heijastusominaisuuden omaavia metallilevyjä, kuten RST- levyjä. Valoa heijastavat pinnat ovat sijoitettuna maapinnalle siten, että ne ulottuvat ulkosei-15 nästä poispäin ollen järjestettyjä tähän oleellisesti vaakasuorasti tai kaltevasti alaspäin etenevässä suunnassa. Valoa heijastavat pinnat 4 ulottuvat ulkoseinästä poispäin pituuden L verran, joka on edullisesti vähintään 1,5 kertaa ja edullisemmin vähintään 2 kertaa suurempi kuin läpäisevien pintojen 2 korkeus H. On selvää, että tämä ikkunoiden korkeuden ja heijastavien pintojen pi-20 tuuden suhde on toteutettavissa samoin kaikissa tässä selityksessä esitetyissä suoritusmuodoissa. Lisäksi kasvihuoneen sivulla on huoltotasanne 51, joka on sijoitettu heijastavien pintojen 4 alapuolelle. Tällöin kasvihuoneen katolta ja kaltevaksi sijoitetulta valoa heijastavalta pinnalta siirtynyt lumikuorma voidaan poistaa helposti.

25 Viitaten kuvioon 7, on siinä esitetty rakenteeltaan kaksikerroksinen kasvihuone 3. Kuten edellä, on kasvihuoneessa valoa läpäisemätön kattora-5 kenne 7. Kattorakenteessa tai sen yhteydessä on myös kiinteä eristetty ylä-

(M

^ pohja 6. Kasvihuoneen ensimmäisen ja toisen kerroksen välissä on välipohja ^ tai taso 32B. Aikaisempien suoritusmuotojen tapaan on kasvihuoneen ul- 30 koseinillä valoa läpäiseviä pintoja 2, ja valoa läpäisemätön ulkoseinäosuus 33. £ Valoa läpäisevät pinnat ovat sijoitettuina ilmansuuntiin, joista auringonvaloa voidaan vastaanottaa kasvihuoneen sisään. Sisäkaton ja tason 32B alapinnal-

CO

la on heijastava sisäpinta 41, joka vuorostaan heijastaa siihen osuneita valon-o säteitä alaspäin eri kerroksissa kasvatettavien kasvien hyödynnettäväksi. Va- ^ 35 loa läpäisevien pintojen 2 yhteydessä on myös edellä kuvatunlaiset valoa hei jastavat pinnat 4.

11

Kuvio 7 esittää myös ratkaisun, jossa kasvihuoneen 3 lattiapinta 32 on laskettu ulkopuolisen maapinnan päälle sijoitettujen valoa heijastavien pintojen 4 alapuolelle. Tämän ansiosta kasvihuoneen 3 alapuolisen täytön määrää voidaan vähentää. Tämä helpottaa myös kasvihuoneen ulkopuolisen maa-5 pinnan riittävän kaltevuuden muodostamista kasvihuoneen tukirakenteen 31 sivuille. Lisäksi pitkien kasvien ollessa kyseessä, kasvillisuus ei ulotu kattoon saakka ja estä valon siirtymistä kasvihuoneen syviin osiin. Kuviossa 7 esitetty suoritusmuoto on rakennettavissa esimerkiksi rinteeseen, jossa maapinnan 50 korkeusvaihtelu on suurta.

10 Kuvio 8 esittää kasvihuoneen 3 rinneratkaisun erästä toista suori tusmuotoa pystyleikkauksena. Kasvihuoneen ylemmän osan valoa heijastavat pinnat 4 ovat tässä suoritusmuodossa sijoitettuna alemman osan kattopinnaksi siten, että ne ulottuvat ulkoseinästä poispäin ollen järjestettyjä tähän oleellisesti vaakasuorasi! tai kaltevasti alaspäin etenevässä suunnassa.

15 Kasvihuone 3 käsittää edelleen valoa läpäisevien pintojen 2 suun taisesti siirrettävissä olevat valoa heijastavat kaihdinelementit 44. Kaihdinele-mentit käsittävät heijastavan pinnan, joka on kohdistettavissa kasvihuoneen sisäpuolelle. Kaihdinelementtejä siirretään siirtovälineillä 45, jotka ovat edullisesti moottoritoimisia. Näitä kaihdinelementtejä voidaan sijoittaa kasvihuoneen va-20 loa läpäisevien pintojen 2 yhteyteen. Esimerkiksi kuvion 4 mukaisessa ratkaisussa ne voidaan sijoittaa kolmelle ikkunasivulle. Kaihdinelementit 44 voidaan laskea alas tilanteessa, jossa kasvihuoneessa käytetään ainoastaan keinovaloa.

Kaihdinelementtejä 44 voidaan hyödyntää myös auringonvalon vas-25 taanoton yhteydessä. Tällöin on edullista laskea heijastavat kaihdinelementit 44 alas niissä ikkunoissa, joista auringonvaloa ei voida vastaanottaa. Alas las-5 ketut kaihdinelementit 44 tehostavat kasvihuoneen sisään johdetun auringon-

(M

^ valon hyödyntämistä.

° Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin- 30 nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus-| muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdelli- la patenttivaatimusten puitteissa.

CO

r-.

m σ> o o

(M

Claims

1. Kasvihuone (3), käsittäen - ulkoseinät, - kattorakenteen (7) 5. eristeosuudella varustetun kiinteän yläpohjan (6), - joissa ulkoseinissä on valoa läpäiseviä pintoja (2) siten, että valoa voidaan vastaanottaa kasvihuoneen (3) sisään ainakin kahdesta ilmansuunnasta - joiden ulkoseinämillä olevien valoa läpäisevien pintojen (2) yhtey- 10 dessä on valoa heijastavat pinnat (4), tunnettu siitä, että - valoa heijastavat pinnat (4) ovat sijoitettuna valoa läpäisevien pintojen (2) alapuolelle maapinnalle (50), näille saapuvan valon heijastamiseksi kasvihuoneen sisään ja muodostaen osan kasvihuonetta ympäröivästä piha- 15 ratkaisusta siten, että valoa heijastavat pinnat ulkonevat ulkoseinästä ja ovat ulkoseinästä poispäin ulottuvia, jolloin - ne ovat muodostettuja metallilevyistä, erityisesti RST- levyistä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kasvihuone (3), tunnettu siitä, että valoa heijastavat pinnat (4) ulottuvat ulkoseinästä poispäin pituuden (L) verran, joka on 1,5 - 2 kertaa suurempi kuin läpäisevien pintojen (2) korkeus (H).

3. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen kasvihuo- ^ ne (3), tunnettu siitä, että valoa heijastavat pinnat (4) ovat järjestettyjä ul- S koseinästä poispäin ulottuviksi ollen oleellisesti vaakasuorasti tai kaltevasti c\j alaspäin eteneviä, alaspäin kaltevan suunnan ollessa etelän suuntaan 0-10 ja o ' itä- sekä länsisuuntaan 5-15 astetta. "" 30 x

£ 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kasvihuone (3), tunnettu siitä, että valoa heijastavien pintojen (4) alaspäin kalteva suunta on etelän [o suuntaan 0-5 ja itä- sekä länsisuuntaan 8-12 astetta. o> o o (M

5. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen kasvihuone (3), tunnettu siitä, että kasvihuone (3) käsittää pystysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit (40).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kasvihuone (3), tunnettu siitä, että pystysuuntaiseksi sijoitetut valoa heijastavat pintaelementit (40) ovat kiinnitettyjä ulkoseinään nivelletysti siten, että ne ovat käännettävissä ulkoseinästä eri suuntiin ulkoneviksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kasvihuone (3), tunnettu siitä, että pystysuuntaiseksi sijoitetut pintaelementit (40) ovat moottoroidusti käännettäviä.

8. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen kasvihuo-15 ne (3), tunnettu siitä, että kasvihuone (3) käsittää valoa läpäisevien pintojen (2) suuntaisesti siirrettävissä olevat valoa heijastavat kaihdinelementit (44). (M δ (M i (M O X Χ CL Sj- 00 h-· m σ> o o (M