DE20009020U1 - Functional parts of the building - Google Patents
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Description
Funktionelle GebäudeteileFunctional building parts
Die Erfindung betrifft funktionelle Gebäudeteile, vorzugsweise Innenwände und Geschossdecken, die in Konstruktion und Wirkungsweise insbesondere der Klimatisierung eines Wohngebäudes dienen.The invention relates to functional building parts, preferably interior walls and floor slabs, which in their construction and mode of operation serve in particular for the air conditioning of a residential building.
Um ein behagliches und angenehmes Arbeits- und Wohnklima in Wohn- bzw. Bürogebäuden zu schaffen, sind unterschiedlichste Komponenten sowohl bei der Gebäudekonstruktion als auch für die Anordnung der Heizungs- und Klimatechnik sowie deren Steuerung und Regelung zu berücksichtigen. Gebäudeteile welche der Heizung und/oder Kühlung und/oder Klimatisierung dienen, weisen meist eine mehrschichtige Konstruktion aus natürlichen und/oder künstlich hergestellten Baustoffen mit einer geringen Wärmespeicherkapazität auf. Zur Temperierung und/oder Klimatisierung von Räumen eines Gebäudes sind zusätzliche Einrichtungen erforderlich, die einen erheblichen Energiebedarf aufweisen.
Bei der Demontage von Gebäudeteilen, die aus künstlich hergestellten Baustoffen und in Kombination mit natürlichen Baustoffen errichtet wurden, ist ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich und es fällt ein erheblicher Prozentsatz an aufwendig zu recycelnden Materialrückständen an.In order to create a comfortable and pleasant working and living environment in residential or office buildings, a wide variety of components must be taken into account both in the building construction and in the arrangement of the heating and air conditioning technology as well as their control and regulation. Parts of buildings that are used for heating and/or cooling and/or air conditioning usually have a multi-layer construction made of natural and/or artificially manufactured building materials with a low heat storage capacity. To regulate the temperature and/or air conditioning of rooms in a building, additional equipment is required that has a considerable energy requirement.
The dismantling of building components constructed from man-made building materials and in combination with natural building materials requires a great deal of labour and generates a significant percentage of material residues that are difficult to recycle.
Nach dem bekannten Stand der Technik können Geschoßdecken beziehungsweise Fußböden zur Heizung und/oder Kühlung und/oder Klimatisierung von Gebäuden genutzt werden. In der Druckschrift DE 28 48 573 Al wird eine Anlage zur Heizung und/oder Klimatisierung von Wohnräumen beschrieben, bei der in eine den Raum umgrenzenden Wand , die als gegen den Raum hin gedämmter Wärmespeicher dient, vorzugsweise im Fußboden, ein Wärmetauscher aus Rohren verlegt ist, der mit Heiz- bzw. Kühlgeräten, die unter Fenstern angeordnet sind, in steuerbarer Verbindung steht. Die Realisierung der be-According to the known state of the art, ceilings or floors can be used for heating and/or cooling and/or air conditioning of buildings. In the publication DE 28 48 573 A1, a system for heating and/or air conditioning of living spaces is described, in which a heat exchanger made of pipes is laid in a wall that borders the room and serves as a heat storage device insulated against the room, preferably in the floor, which is in a controllable connection with heating or cooling devices that are arranged under windows. The implementation of the
schriebenen Anlage ist durch die Kombination des Wärmespeichers mit den Heiz- bzw. Kühlgeräten sehr Kostenaufwendig und die Aufladung des Wärmespeichers mittels der Kühlgeräte ist nur von geringer Effektivität, zudem ergeben sich architektonische Brüche bei der Innenraumgestaltung.The system described is very costly due to the combination of the heat storage unit with the heating or cooling devices and the charging of the heat storage unit by means of the cooling devices is only of low effectiveness, and there are also architectural breaks in the interior design.
Die in der Druckschrift DE 43 34 191 Al offen gelegte Lösung für ein Gebäude mit Klimatisierungsanlage weist ebenfalls eine mehrschichtige Konstruktion mindestens einer Gebäudewand, bei der kanalartige Zwischenräume gebildet werden, wobei ein äußerer Zwischenraum einseitig von einer Absorberfläche und andererseits von einer nach außen gerichteten transluzenten Fläche begrenzt und mittels Strömungsleitungen an Räume des Gebäudes angeschlossen ist, auf.
■ Diese Konstruktion bedingt einen außerordentlich hohen Kostenaufwand, birgt die Gefahr des Auftretens von Zuglufterscheinungen in sich und hat nur einen geringen Einfluß auf das gesamte Raumklima, lediglich auf die Raumtemperatur, eine Regulierung der Luftfeuchte ist nicht gegeben.The solution disclosed in the document DE 43 34 191 A1 for a building with an air conditioning system also has a multi-layer construction of at least one building wall in which channel-like gaps are formed, with an outer gap being delimited on one side by an absorber surface and on the other hand by an outward-facing translucent surface and being connected to rooms in the building by means of flow lines.
■ This construction is extremely expensive, carries the risk of draughts and has only a minor influence on the overall room climate, only on the room temperature; there is no regulation of the humidity.
Die Nutzung der thermischen Energie von natürlicher Bodenluft zur Klimatisierung eines Gebäudes wird in der Druckschrift DE 197 36 998 Cl beschrieben, wobei die Bodenluft aus einer Kiesschicht unterhalb der Bodenplatte eines Gebäudes entnommen wird. Diese Lösung läßt sich mit noch vertretbaren Aufwand nur bei Neubauten realisieren, bei Rekonstruktionen ist der erforderliche Aufwand zu hoch.The use of thermal energy from natural soil air to air-condition a building is described in the publication DE 197 36 998 Cl, whereby the soil air is taken from a layer of gravel beneath the floor slab of a building. This solution can only be implemented with reasonable effort in new buildings; the effort required for reconstructions is too high.
Ein sich in einem Wohngebäude über ein oder mehrere Geschosse erstreckender Kernspeicher, wird in der Druckschrift DE 41 34 931 Al beschrieben. Dieser Wärmespeicher, welcher im unteren Teil wenigstens eine Wärmequelle und darüberliegend wenigstens ein Speicherelement aufweist, kann ausschließlich nur zum Erwärmen der Räume eines GebäudesA core storage system extending over one or more floors in a residential building is described in the publication DE 41 34 931 A1. This heat storage system, which has at least one heat source in the lower part and at least one storage element above it, can only be used to heat the rooms of a building.
genutzt werden. Eine Kühlung und/oder Klimatisierung ist nicht möglich.Cooling and/or air conditioning is not possible.
Eine Klimawand für Wohn- und Büroräume wird in der Druckschrift DE 38 30 264 Al offenbart, bei der auf einer Trägerschicht aus Holzwoll-Leichtbauplatten Leitungen angeordnet sind, durch welche ein Heiz- bzw. Kühlmittel fließt, deren Zwischenräume mit einem Mörtel oder Putz verfüllt sind und deren Oberfläche mit einer gut wärmeleitenden Platte aus Gips zum zu klimatisierenden Raum hin abgedeckt ist. Die Herstellung einer solchen Klimawand ist aufwendig. Auf Grund der nur in geringem Umfang vorhandenen Wärmespeichermasse ist ein ständiger Umlauf des als Wärmeträger benutzten Wassers sowie dessen Temperierung erforderlich.A climate wall for living and office spaces is disclosed in the publication DE 38 30 264 A1, in which pipes are arranged on a carrier layer made of wood wool lightweight panels through which a heating or cooling medium flows, the gaps between which are filled with mortar or plaster and the surface of which is covered with a good heat-conducting plaster plate facing the room to be air-conditioned. The production of such a climate wall is complex. Due to the small amount of heat storage mass available, constant circulation of the water used as a heat carrier and its temperature control are necessary.
In der Druckschrift DE 197 57 951 Al wird eine massive Fertigteilwand aus Leichtbeton mit mineralischen Füllstoffen und eingebauten Klimakomponenten aus einem Mehrkomponenten-PE-Rohrsystem für eine Wasserheizung und -kühlung beschrieben. Nachteilig an dieser Lösung ist neben der Verwendung eines flüssigen Wärmeträgers, für dessen Temperierung zusätzliche Wärmetauscher erforderlich sind, das nur aufwendig mögliche Recyceln der massiven Wand.The publication DE 197 57 951 Al describes a solid prefabricated wall made of lightweight concrete with mineral fillers and built-in air conditioning components made of a multi-component PE pipe system for water heating and cooling. The disadvantage of this solution is that it uses a liquid heat transfer medium, which requires additional heat exchangers to control its temperature, and that the solid wall can only be recycled at great expense.
Allen bisher bekannten Lösungen ist gemeinsam, dass diese im Wesentlichen nur einzelne Komponenten eines Gebäudes, die zur Temperierung und/oder Klimatisierung der Räume dienen, betreffen und ökologisch zumindest bedenklich sind.What all solutions known to date have in common is that they essentially only affect individual components of a building that serve to regulate the temperature and/or air conditioning of the rooms and are at least ecologically questionable.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, funktioneile Gebäudeteile aus vorzugsweise natürlichen Baustoffen zur Klimatisierung von Räumen in Wohn- und/oder Geschäftsbauten zu entwickeln, die im Zusammenwirken mit der Gesamtkonzeption eines Gebäudes eine ökologisch günstige Energiebilanz bei angenehmen raumklimatischen Bedingungen ermöglicht.The object of the invention is to develop functional building components made of preferably natural building materials for air conditioning rooms in residential and/or commercial buildings, which, in conjunction with the overall concept of a building, enable an ecologically favorable energy balance with pleasant room climatic conditions.
Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem is solved by the features listed in claim 1. Preferred developments arise from the subclaims.
Das Wesen der Erfindung liegt in der Ausbildung einer funktionellen Gebäudeinnenwand zur Klimatisierung (Temperierung, Regulierung der Luftfeuchtigkeit) und Erzielung eines angenehmen Raumklimas eines vorzugsweise zweigeschossigen Gebäudes mit einer nach Süden ausgerichteten Fassade, wobei diese Gebäudeinnenwand so angeordnet ist, dass diese in jedem Raum des Gebäudes mindestens eine Seitenwand bildet. The essence of the invention lies in the formation of a functional building interior wall for air conditioning (temperature control, regulation of air humidity) and achieving a pleasant room climate in a preferably two-storey building with a south-facing facade, wherein this building interior wall is arranged in such a way that it forms at least one side wall in each room of the building.
Die funktioneile, kompakt ausgeführte Innenwand wirkt als Wärmespeicher, Wärmespender, Regulativ für die Luftfeuchtigkeit sowie in gewissem Maße als Absorber für Schadstoffe, aber auch als Kühlfläche.The functional, compact inner wall acts as a heat storage device, a heat generator, a regulator of air humidity and, to a certain extent, as an absorber of pollutants, but also as a cooling surface.
Diese Gebäudeinnenwand besteht aus einem Lehmgemisch mit bekannten Zusätzen zur Erzielung der notwendigen bautechnischen Eigenschaften, in deren Inneren Kanäle zum Durchleiten eines Wärmeträgermediums, vorzugsweise Luft, zur Temperierung der Wand angeordnet sind, wobei die Kanäle insbesondere aus (Plastik-) Rohren gebildet werden, die in der kompakten Masse während der Errichtung der Wand eingebracht wurden.This building interior wall consists of a clay mixture with known additives to achieve the necessary structural properties, in the interior of which channels are arranged for the passage of a heat transfer medium, preferably air, to temper the wall, whereby the channels are formed in particular from (plastic) pipes which were introduced into the compact mass during the construction of the wall.
Die Kanäle der Wand sind über weitere Verbindungen an eine automatisch gesteuerte Zentrale zur Führung und Verteilung des Wärmeträgermediums Luft mit unterschiedlichen Temperaturen aus den unterschiedlichen Quellen angeschlossen, über die in Abhängigkeit von der Raum- und Außentemperatur die Zuführung von entsprechend temperierter Luft aus unterschiedlichen Quellen erfolgt.The ducts in the wall are connected via further connections to an automatically controlled central unit for guiding and distributing the heat transfer medium, air at different temperatures from the different sources, through which appropriately tempered air is supplied from different sources depending on the room and outside temperature.
Als Quelle für warme Luft, die ebenfalls mittels Verbindungen an die gesteuerte Zentrale zur Führung und Verteilung des Wärmeträgermediums Luft mit unterschiedlichen Temperatüren aus den unterschiedlichen Quellen angeschlossen ist,As a source of warm air, which is also connected by means of connections to the controlled center for guiding and distributing the heat transfer medium air with different temperatures from the different sources,
wird eine zweischalig ausgeführte Decke zwischen dem Erd- und Obergeschoß des Gebäudes genutzt, wobei die Unterseite der den Boden des Obergeschosses bildenden Decke eine vergrößerte Oberfläche, beispielsweise durch eine wellenförmige Struktur, aufweist, unter der sich eine mit einem Zwischenraum angebrachte Unterschale befindet. Der Zwischenraum dient zum Durchleiten der, mittels Sonneneinstrahlung über die nach Süden gerichteten Glasfassade, erwärmten Luft als auch warmer Luft aus dem Raum selbst, die die als zusätzlicher Wärmespeicher dienende Decke auflädt und gleichzeitig den Boden des Obergeschosses temperiert.
Die in der Geschoßdecke gespeicherte Energie wird bei Bedarf mittels des Durchleitens von Luft mit niedrigerer Temperatur wieder entzogen und über die Zentrale zur Führung und Verteilung des Wärmeträgermediums Luft mit unterschiedlichen Temperaturen aus den unterschiedlichen Quellen der kompakten funktioneilen Innenwand zur Wärmeabgabe an den Innenraum zugeführt.
Als Quelle zum Bezug von Luft mit einer Temperatur von ca.a double-shell ceiling is used between the ground floor and the upper floor of the building, whereby the underside of the ceiling forming the floor of the upper floor has an enlarged surface, for example through a wave-shaped structure, under which there is a lower shell with a gap. The gap serves to pass through the air heated by sunlight through the south-facing glass facade, as well as warm air from the room itself, which charges the ceiling, which serves as an additional heat storage device, and at the same time tempers the floor of the upper floor.
The energy stored in the floor ceiling is extracted again when required by passing air at a lower temperature through it and, via the control center for guiding and distributing the heat transfer medium, air at different temperatures from the different sources is fed to the compact, functional interior wall to release heat into the interior.
As a source for air with a temperature of approx.
5 - 100C wird die über den Verlauf eines Jahres nur in diesem Bereich schwankende Erdwärme genutzt, wobei in genügender Menge und Tiefe im Erdreich um das Gebäude Kanäle, vorzugsweise in Form von, mit der Zentrale zur Führung und Verteilung des Wärmeträgermediums Luft mit unterschiedlichen Temperaturen aus den unterschiedlichen Quellen verbundenen Rohren, angeordnet sind, über die bei hohen Außentemperaturen dem Gebäude, insbesondere der funktioneilen, kompakten Wand kühle Luft zugeführt werden kann, wobei die auf die Erdtemperatur abgekühlte Luft auch über weitere, optional im oberen Bereich der Räume angeordnete Öffnungen des Kanalsystems für das Wärmeträgermedium Luft austreten kann. In der Übergangszeit erfolgt tagsüber eine Aufladung der Gebäudeinnenwand als auch der Geschoßdecke mit der über die Sonneneinstrahlung erwärmten Luft von der Glasfassade sowie der erwärmten Raumluft, wobei die in der Wand gespeicherte5 - 10 0 C, the geothermal energy, which only fluctuates in this range over the course of a year, is used, whereby channels are arranged in sufficient quantity and depth in the ground around the building, preferably in the form of pipes connected to the central unit for guiding and distributing the heat transfer medium, air with different temperatures from the different sources, through which cool air can be supplied to the building, in particular to the functional, compact wall, when the outside temperature is high, whereby the air cooled to the ground temperature can also escape through further openings in the channel system for the heat transfer medium, optionally arranged in the upper area of the rooms. In the transition period, the inner wall of the building and the floor ceiling are charged during the day with the air from the glass facade heated by the sun's rays and the heated room air, whereby the heat stored in the wall
Energie (Wärme) bei Abkühlung der Räume über die Wandoberfläche wieder abgegeben wird sowie zusätzliche Energie von der Geschoßdecke mittels der Zentrale zur Führung und Verteilung des Wärmeträgermediums Luft mit unterschiedlichen Temperaturen aus den unterschiedlichen Quellen über die Verbindungen zugeführt werden kann.Energy (heat) is released again via the wall surface when the rooms cool down, and additional energy can be supplied from the floor ceiling via the connections using the central unit for guiding and distributing the heat transfer medium, air at different temperatures, from the different sources.
Im Winter sowie bei Außentemperaturen, die unter der Temperatur des Erdreichs liegen, wird die zu erwärmende Frischluft für das Gebäude ebenfalls über die im Erdreich angeordneten Kanäle bezogen, wobei die Luft auf die Höhe der Erdtemperatur vorgewärmt wird und bei Bedarf einer weiteren Temperierung mittels Wärmetauschern unterzogen werden kann.In winter and when outside temperatures are below the temperature of the ground, the fresh air to be heated for the building is also taken in via the ducts arranged in the ground, whereby the air is preheated to the level of the ground temperature and, if necessary, can be subjected to further tempering by means of heat exchangers.
Für die Gesamtkonzeption des Gebäudes, zur Erzielung einer ökologisch günstigen Energiebilanz, ist es vorstellbar drei der Außenwände zur gleichmäßigen Temperierung in allen Jahreszeiten im Erdreich anzuordnen und nur die nach Süden zeigende Wand, mit einer Glasfassade oder großen Glasflächen zur Erwärmung des Gebäudeinneren durch eindringende Solarenergie, freiliegend zu lassen, wobei die das Dach tragenden Bauwerksteile und das Dach selbst sich oberhalb der Oberkante des Erdreichs befinden.For the overall conception of the building, in order to achieve an ecologically favourable energy balance, it is conceivable to arrange three of the external walls in the ground to ensure uniform temperature control in all seasons and to leave only the south-facing wall exposed with a glass facade or large glass surfaces to heat the interior of the building through penetrating solar energy, with the structural parts supporting the roof and the roof itself being above the upper edge of the ground.
Des Weiteren können unter der Dacheindeckung, vorzugsweise auf den Sparren, Lehmplatten, insbesondere aus Strohleichtlehm angeordnet werden, die zu den günstigen raumklimatisehen Bedingungen beitragen, Wärme speichern, schalldämmend sowie einbruchshemmend wirken.Furthermore, clay panels, especially made of straw-light clay, can be arranged under the roof covering, preferably on the rafters, which contribute to the favorable indoor climate conditions, store heat, and have a sound-insulating and burglar-proof effect.
Es ist ebenfalls im Sinne der Erfindung das Dach des Gebäudes mit einem großen Überstand auszuführen, um bei im Sommer hochstehender Sonne eine Beschattung der nach Süden ausgerichteten Glasfassade und bei im Winter tiefstehender Sonne eine Erwärmung der Innenräume zu erzielen.It is also within the meaning of the invention to design the roof of the building with a large overhang in order to shade the south-facing glass façade when the sun is high in the summer and to warm the interior rooms when the sun is low in the winter.
Als weitere Mittel zur Regulierung sowie Nutzung der Energie der Sonnenstrahlung können im Außenbereich der nach Süden ausgerichteten Glasfassade verstellbare Sonnenschutzlamellen mit einer die Wärmestrahlung reflektierenden Oberfläche und im Gebäudeinneren verstellbare Lamellen mit einer die Wärmestrahlung absorbierenden Oberfläche angeordnet werden, die jeweils in Abhängigkeit von der Raumtemperatur so ausgerichtet werden, dass es zu keiner Überhitzung der Räume kommt, jedoch eine genügende Wärmemenge zur Speicherung zur Verfügung steht. Denkbar ist auch die Anordnung von kombiniert wirkenden Lamellen mit einer reflektierenden und einer absorbierenden Seite nur im Gebäudeinneren.As a further means of regulating and using the energy of solar radiation, adjustable sun protection slats with a surface that reflects heat radiation can be installed on the outside of the south-facing glass facade, and adjustable slats with a surface that absorbs heat radiation can be installed on the inside of the building. These slats can be positioned depending on the room temperature so that the rooms do not overheat, but a sufficient amount of heat is available for storage. It is also conceivable to install combined slats with a reflective and an absorbing side only on the inside of the building.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in der Verwendung natürlicher Baustoffe, die bei Bedarf einfach und unbedenklich entsorgt werden können, der Nutzung natürlicher Energiequellen zur Raumtemperierung, der Wärmespeicherung, der Klimatisierung mittels funktionell im Gebäude integrierter Bauwerksteile, der gleichmäßigen Raumtemperatur im Jahresverlauf, dem gesunden Wohnklima durch gleichzeitige Regulierung der Luftfeuchtigkeit, der Vermeidung von Zugluft, da nur relativ geringe Temperaturunterschiede zwischen der Wandoberfläche und der Raumluft auftreten, einem harmonischen, architektonischen Gesamteindruck, der Vermeidung von Blendwirkungen durch das Sonnenlicht mittels Steuerung des Lichteinfalls, der effektiven Schall- und Wärmedämmung, geringen Betiebs- und Wartungskosten sowie einer positiven ökologischen Gesamtbilanz des Gebäudes.The advantages of the invention are in particular the use of natural building materials that can be easily and safely disposed of if necessary, the use of natural energy sources for room temperature control, heat storage, air conditioning by means of structural components functionally integrated into the building, uniform room temperature throughout the year, a healthy living environment through simultaneous regulation of air humidity, the avoidance of draughts, since only relatively small temperature differences occur between the wall surface and the room air, a harmonious, architectural overall impression, the avoidance of glare from sunlight by controlling the incidence of light, effective sound and heat insulation, low operating and maintenance costs and a positive overall ecological balance of the building.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel nachfolgend an Hand von:The invention is illustrated below by way of example with reference to:
Fig.l als Darstellung der Anordnung der funktioneilen Gebäudeinnenwand in einem Bauwerk (Teilschnitt)Fig.l as a representation of the arrangement of the functional building interior wall in a building (partial section)
Fig.2 als schematische Darstellung der Verbindung der funktionellen Gebäudeinnenwand sowie der Wirkverbindungen zur Klimatisierung des Bauwerks
näher erläutert.Fig.2 as a schematic representation of the connection of the functional building interior wall and the active connections for air conditioning of the building
explained in more detail.
Nach Fig.l ist eine funktioneile Gebäudeinnenwand 1 mit Kanälen 2 in deren Inneren in einem Gebäude 3 angeordnet. Die funktioneile Gebäudeinnenwand 1 erstreckt sich hierbei vom Erdgeschoß bis in den Dachraum, weist Bauwerksöffnungen, beispielsweise für eine Tür 4 auf und ist den Raumaufteilungen im Gebäude 3 so angepasst, dass sie wie gezeigt einen T-förmigen Grundriß hat, jedoch auch mit jedem beliebigen anderen Grundriß errichtet werden kann. Die Kanäle 2 sind untereinander auf der Eintrittseite des Wärmeträgermediums mittels eines Verteiler 5 und auf der Äustrittseite mit Sammlern 6, die über weitere Verbindungen mit einer Zentrale 7 zur automatischen Steuerung der Führung und Verteilung des Wärmeträgermediums Luft mit unterschiedlichen Temperaturen aus den unterschiedlichen Quellen zur Erzielung der gewünschten Raumtemperatur verbunden.According to Fig. 1, a functional building interior wall 1 with channels 2 in its interior is arranged in a building 3. The functional building interior wall 1 extends from the ground floor to the roof space, has building openings, for example for a door 4, and is adapted to the room layout in the building 3 so that it has a T-shaped floor plan as shown, but can also be built with any other floor plan. The channels 2 are connected to one another on the inlet side of the heat transfer medium by means of a distributor 5 and on the outlet side with collectors 6, which are connected via further connections to a central unit 7 for automatically controlling the guidance and distribution of the heat transfer medium air with different temperatures from the different sources to achieve the desired room temperature.
Zur Erzielung einer gleichmäßigen Temperaturverteilung über die Fläche der funktionellen Wand 1 sind die Kanäle 2 vorzugsweise jeweils in der Höhe einer Etage mit separatem Verteiler 5 und Sammler 6 ausgebildet und zu einem System zusammengefasst. Weitere Unterteilungen von miteinander zu einem System verbundener Kanälen 2 zur Erzielung unterschiedlicher Temperaturen in getrennten Räumen sind möglich. To achieve a uniform temperature distribution over the surface of the functional wall 1, the channels 2 are preferably each formed at the height of one floor with a separate distributor 5 and collector 6 and combined to form a system. Further subdivisions of channels 2 connected to one another to form a system are possible to achieve different temperatures in separate rooms.
Warme Luft, die insbesondere über Glasflächen 8 in der nach Süden ausgerichteten Fassade 9 durch die Wärmestrahlung der Sonne aufgeheizt wurde, wird durch einen Zwischenraum 10 von zweischalig ausgebildeten Geschoßdecken 11, die einen Teil der Wärmeenergie aufnehmen und speichern sowie zur effektiveren Wärmeübertragung an der Unterseite eine vergrößerte Oberfläche aufweisen, mittels in den ZwischenraumWarm air, which has been heated up by the sun's heat radiation, in particular via glass surfaces 8 in the south-facing facade 9, is drawn through a gap 10 between double-shelled floor slabs 11, which absorb and store part of the heat energy and have an enlarged surface on the underside for more effective heat transfer, by means of
einmündenden Verbindungen zur Zentrale 7 geführt, von wo sie zur Speicherung von weiterer enthaltener Wärmeenergie der funktionellen Gebäudeinnenwand 1 zugeführt werden kann. Zur Zuführung von temperierter Luft mit einer über den Jahresverlauf nur im Bereich von ca. 5 - 100C schwankenden Temperatur wird ein im Erdreich 12 in genügender Tiefe und Größe verlegter Wärmetauscher 13, beispielsweise in Form eines weiteren Kanalsystems, genutzt. Das Gebäude 3 befindet sich mit drei seiner Außenwände im Erdreich, wodurch eine relativ gleichbleibende Temperatur dieser Wände erzielt wird. Während der Errichtung des Gebäudes 3 kann die vorhandene Baugrube gleichzeitig zum Einbringen des Wärmetauschers 13 genutzt werden.
Bei hohen Außentemperaturen kann die über eine Ansaugstelle 14 eintretende Luft abgekühlt und von der mit dem Wärmetauscher 13 verbundenen Zentrale 7 zur Temperierung der funktioneilen Gebäudeinnenwand 1 genutzt und/oder an optional im Gebäude 3 angeordnete Austrittsstellen für Frischluft im oberen Bereich von Räumen geleitet werden. Prinzipiell ist es auch möglich aufgeheizte Raumluft über die Zentrale 7 sowie den zugehörigen Verbindungen zum Zwischenraum 10 der Geschoßdecken 11 durch den Wärmetauscher 13 im Kreislauf zu fahren, um so eine rasche Abkühlung zu erreichen.
Bei Außentemperaturen, die niedriger als die der Erdtemperatur sind, wird der Wärmetauscher 13 dazu genutzt, die Frischluft vorgewärmt der Zentrale 7 zuzuführen.
Als weitere Mittel zur Nutzung und Regulierung des Eintritts von Licht und Wärme durch die Sonnenstrahlung sind im Bereich der Glasflächen 8 an der Außenseite des Gebäudes verstellbare Sonnenschutzlamellen 15 sowie im Innenbereich hinter den Glasflächen 8 verstellbare Lamellen zur Absorption von Wärmestrahlung angeordnet, deren Einstellung in Abhängigkeit des Wärmebedarfs des Gebäudes 3 mittels einer in bekannter Weise mit der Zentrale 7 in Wirkverbindung stehender Regeleinrichtung mit Fuzzylogik erfolgen kann.leading into the central unit 7, from where it can be fed into the functional inner wall 1 of the building to store further heat energy. A heat exchanger 13 laid in the ground 12 at a sufficient depth and size, for example in the form of another duct system, is used to supply tempered air with a temperature that only fluctuates in the range of approx. 5 - 10 0 C over the course of the year. Three of the building's outer walls are located in the ground, which means that these walls have a relatively constant temperature. During the construction of the building 3, the existing excavation pit can also be used to install the heat exchanger 13.
At high outside temperatures, the air entering via an intake point 14 can be cooled and used by the central unit 7 connected to the heat exchanger 13 to regulate the temperature of the functional building interior wall 1 and/or directed to optionally arranged outlet points for fresh air in the upper area of rooms in the building 3. In principle, it is also possible to circulate heated room air via the central unit 7 and the associated connections to the gap 10 of the floor slabs 11 through the heat exchanger 13 in order to achieve rapid cooling.
At outside temperatures that are lower than the ground temperature, the heat exchanger 13 is used to supply preheated fresh air to the control unit 7.
As further means for using and regulating the entry of light and heat through solar radiation, adjustable sun protection slats 15 are arranged in the area of the glass surfaces 8 on the outside of the building and adjustable slats for absorbing thermal radiation are arranged in the interior behind the glass surfaces 8, the adjustment of which can be carried out depending on the heat requirement of the building 3 by means of a control device with fuzzy logic which is operatively connected to the control center 7 in a known manner.
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Zur Erzielung der positiven ökologischen Bilanz im Gesamtkonzept des Gebäudes 3 weist das Dach unterhalb einer Dachhaut 16 angeordnete Platten 17 aus einem Lehmbaustoff auf und im Bereich der Fassade 9 ist das Dach mit einem großen Überstand 18 ausgeführt.In order to achieve the positive ecological balance in the overall concept of the building 3, the roof has panels 17 made of a clay building material arranged beneath a roof covering 16 and in the area of the facade 9 the roof is designed with a large overhang 18.
Nach Fig.2 sind die Kanäle 2 der funktioneilen Gebäudeinnenwand 1 mittels Verbindungen 19 zum Transport des Wärmeträgermediums Luft an die Zentrale 7 angeschlossen, wobei diese über weitere Verbindungen 20 mit dem Zwischenraum 10 der Geschoßdecke 11 sowie dem im Erdreich 12 angeordneten Wärmetauscher 13 verfügt. Die Ansteuerung der Zentrale 7, von der die Zuordnung sowie Verteilung der Ströme des Wärmeträgermediums Luft mit den je nach Quelle unterschiedlichen Temperaturen in Abhängigkeit der gewünschten raumklimatischen Bedingungen vorgenommen wird, erfolgt mittels einer programmierbaren Steuerung 21, die unter anderem durch in allen relevanten Bereichen angeordnete Temperaturmeßfühler 22 (22.1 bis 22.3) eine komplexe Regelung der Raumklimata des Gebäudes 3 realisiert. In diese Regelung ist beispielsweise auch die Verstellung der vor der Glasfläche 8 angeordneten Sonnenschutzlamellen 15 zur Regulierung von in das Gebäude eindringender Licht- und Wärmestrahlung 23 einbezogen. According to Fig. 2, the channels 2 of the functional building interior wall 1 are connected to the control center 7 by means of connections 19 for transporting the heat transfer medium air, which has further connections 20 with the gap 10 of the floor 11 and the heat exchanger 13 arranged in the ground 12. The control of the control center 7, which allocates and distributes the flows of the heat transfer medium air with the different temperatures depending on the source and depending on the desired room climate conditions, is carried out by means of a programmable controller 21, which, among other things, implements a complex control of the room climate of the building 3 by means of temperature sensors 22 (22.1 to 22.3) arranged in all relevant areas. This control also includes, for example, the adjustment of the sun protection slats 15 arranged in front of the glass surface 8 to regulate the light and heat radiation 23 penetrating into the building.
1111
Verwendete BezugszeichenReference symbols used
1 funktioneile Gebäudeinnenwand1 functional building interior wall
2 Kanäle2 channels
3 Gebäude 4 Tür3 Building 4 Door
5 Verteiler5 distributors
6 Sammler6 collectors
7 Zentrale7 Headquarters
8 Glasflächen 9 Fassade8 Glass surfaces 9 Facade
10 Zwischenraum10 Space
11 Geschoßdecken11 floor ceilings
12 Erdreich12 Soil
13 Wärmetauscher 14 Ansaugstelle13 Heat exchanger 14 Intake point
15 Sonnenschutzlamellen15 sun protection slats
16 Dachhaut16 Roof covering
17 Platten17 plates
18 Überstand18 Overhang
19 Verbindungen19 connections
20 weitere Verbindungen20 more connections
21 programmierbare Steuerung21 programmable controller
22 Temperaturmeßfühler22 temperature sensors
23 Licht- und Wärmestrahlung23 Light and heat radiation
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Claims (14)
dass die Geschossdecken (11) zweischalig ausgeführt sind, dass der Zwischenraum (10) zwischen den Schalen der Geschoßdecken (11) der Durchleitung des Wärmeträgermediums Luft dient,
dass die Unterseite der Oberschale der Geschoßdecken (11) eine vergrößerte Oberfläche mit wellenförmigem Querschnitt aufweisen und
dass die Geschoßdecken (11) als Wärmespeicher eingesetzt sind. 8. Functional structural part according to claims 1 to 7, characterized in that
that the floors ( 11 ) are designed as two-shelled structures, that the space ( 10 ) between the shells of the floors ( 11 ) serves to convey the heat transfer medium air,
that the underside of the upper shell of the floor slabs ( 11 ) has an enlarged surface with a wave-shaped cross-section and
that the floor slabs ( 11 ) are used as heat storage.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20009020U DE20009020U1 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Functional parts of the building |
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| DE20009020U DE20009020U1 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Functional parts of the building |
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ID=7941754
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