DD258846A1

DD258846A1 - Verfahren zur einrichtung der belueftung von gebaeuden und eine konstruktion zur anwendung des verfahrens

Info

Publication number: DD258846A1
Application number: DD86292136A
Authority: DD
Inventors: Reino Miettinen
Original assignee: Reino Miettinen
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1988-08-03
Also published as: FI72596B; DE3668983D1; DK101987A; FI852623A0; WO1987000260A1; FI852623L; JPS63500253A; FI72596C; AU6134486A; EP0259339B1; AU594699B2; DK101987D0; US4887521A; EP0259339A1

Abstract

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Einrichtung der Lueftung eines Gebaeudes, in dessen Raeumen ein vom Normaldruck abweichender Druck herrscht oder erzeugt wird, sowie ein Gebaeude zur Anwendung des Verfahrens. Die Klimatisierung alter und neuer Gebaeude ist schwierig, und die erforderlichen Geraete fuer Transport und Behandlung der Austauschluft beim Heizen der Raeume und der Abluft beim Kuehlen der Raeume sind teuer und platzaufwendig. Bei dem erfindungsgemaessen Verfahren wird die unter hoeherem Druck auf der einen Seite der Wand 2 des Gebaeudes befindliche Luft hauptsaechlich durch die luftdurchlaessigen Isolierstoffe 3 hindurch auf die andere Seite der Wand geleitet und mittels der in der Wand untergebrachten, im Vergleich zu ihrer Umgebung erheblich schlechter luftdurchlaessigen Leitmaterialien 4 gelenkt. Die erfindungsgemaesse Konstruktion umfasst die in der Wand befindlichen luftdurchlaessigen Isolierstoffe und die Leitmaterialien, die eine erheblich schlechtere Luftdurchlaessigkeit aufweisen als die Isolierstoffe. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung '

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einrichtung der Lüftung eines Gebäudes, in dessen Räume ein vom Normaldruck abweichender Druck herrscht oder erzeugt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Konstruktion zur Anwendung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei den meisten Gebäuden besteht das Problem darin, die Lüftung unter allen Umständen zu gewährleisten. Besonders bei zu beheizenden Gebäuden besteht das Problem in der Qualität und Quantität der Austauschluft und in der Verteilung der Austauschluft auf verschiedene Räume. In Gebäuden, wo die Luft abgekühlt wird, wie zum Beispiel unter warmen Bedingungen oder bei Gefrieranlagen, liegen die Probleme in den durch die Befeuchtung von Bauten verursachten Nachteilen und in der zuverlässigen Anlage der Lüftung. Bei dem Bestreben, die von außen eingeströmte Austauschluft zu erwärmen, wird die in den Wänden enthaltene Energie nicht genügend ausgenutzt. <

Bei der Verwendung mechanischer Klimaanlagen wird die Luft aus dem Innern des Gebäudes ständig abgeführt und Austauschluft hineingeleitet. Die Austauschluft muß je nach ihrem Zustand vor dem Einleiten in die Räume entweder erwärmt oderabgekühltwerden.lnden Einlaßkanälen für die Austauschluft sind verschiedene Arten von Einrichtungen für diese Zwecke, angeordnet. Gleichermaßen muß die Luft aus den Räumen mit Hilfe verschiedener Einrichtungen abgeführt werden. Diese Art von Rohrnetzen, Kanälen zur Leitung der Luft und die Reinigungs-, Kühl- oder Heizgeräte sind teuer und platzaufwendig, und ihre

Montage, Reinigung und Wartung erfordern Zeit und Kosten. Außerdem wird die in dem Zwischenraum zwischen Decke und Dach enthaltene Energie gegenwärtig nicht genügend zur Erwärmung der Austauschluft ausgenutzt. Ein Problem sind auch die durch den Luftaufbereitungsvorgang entstehende Kosten, wenn die Luftbehandlung sowohl beim Einleiten als auch Abführen der Luft mechanisch erfolgt.

Ziel der Erfindung .

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Einrichtung der Lüftung eines Gebäudes zur Verfügung zu stellen, durch das einige Nachteile der vorhandenen Verfahren beseitigt werden. Im Besonderen besteht das Ziel der Erfindung darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dessen Anwendung keine teuren Rohrsysteme bzw. -kanäle zum Transport der Austausch- oder Abluft nötig sind, sowie weniger Reinigungs- und Heizgeräte erforderlich sind. Außerdem besteht das Ziel der Erfindung darin, ein Verfahren bereitzustellen, das einfach in der Anwendung und zuverlässig im Betrieb ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Konstruktion zur Anwendung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, die günstig herzustellen ist und mit der die Klimatisierung leistungsfähig ist und zuverlässig funktioniert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Ziel der Erfindung wird durch das Verfahren und die Konstruktion erreicht, die hauptsächlich durch die Ausführungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet sind.

Erfindungsgemäß wird unter höherem Druck auf dereinen Seite der Wand befindliche Luft hauptsächlich durch die luftdurchlässigen Isolierstoffe der Wand hindurch auf die andere Seite der Wand geführt und durch Leitmaterialien, die im Vergleich zu ihrer Umgebung eine wesentlich schlechtere Luftdurchlässigkeit aufweisen und sich in den Isolierstoffen befinden, in die Wand hineingeleitet. Herrscht in dem Raum ein Unterdruck, so strömt die Luft von außen durch die Wand hindurch nach innen. Herrscht dagegen ein Überdruck in dem Raum, so verläuft die Strömungsrichtung von innen nach außen. Wenn die Gebäude geheizt werden sollen, muß die Austauschluft erwärmt werden, bevor sie in den Raum geleitet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Austauschluft durch die Wand hindurchgeleitet, wenn in dem Raum ein Unterdruck herrscht oder erzeugt wird. Hierdurch wird die Austauschluft gleichzeitig unter dem Einfluß der in der Wand des Gebäudes enthaltenen Wärmeenergie erwärmt. Die Luft wird durch Öffnungen, die an gewünschter Stelle in der Außenwand des Gebäudes vorgesehen sind, in die Wand geleitet und durch die Isolierstoffe nach innen geführt. Bei der Anwendung des Verfahrens sind weder besondere Austauschluftkanäle oder ähnliches, noch Heizgeräte erforderlich, weil die. Wand des Gebäudes sowohl als Luftkanal als auch Wärmeaustauscher fungiert. Während der Heizperiode wird die Austauschluft hauptsächlich durch die Wände hindurch eingeführt, aber während der warmen Jahreszeit, zum Beispiel im Sommer, kann die Austauschluft auch auf andere Weise eingeführt werden, zum Beispiel durch Fenster und Lüftungsöffnungen. Als Isolierstoffe werden bekannte, für den Zweck geeignete Wärmedämmstoffe verwendet, die gleichzeitig als Reiniger und Filter für die Austauschluft wirken. Unter heißen Bedingungen und für spezielle Zwecke, zum Beispiel bei Kühlhäusern oder ähnlichem, soll die Innentemperatur niedriger als die Außentemperatur gehalten werden. Ist der Druck in den Innenräumen des Gebäudes höher als der Außendruck, entweicht Luft aus dem Innenraum durch die Wände des Gebäudes hindurch, wobei sie durch die Leitmaterialien gelenkt wird. Dadurch sind keine separaten Abluftkanäle erforderlich, und gleichzeitig wird Problemen, die durch die Befeuchtung entstehen, vorgebeugt.

Mit der Erfindung wird ein einfaches und leistungsfähiges Luftumwälzsystem erzielt, mit dessen Hilfe bei der Heizung des Gebäudes die Austauschluft innerhalb der Wandbaustoffe des Gebäudes zirkuliert, bis sie ausreichend erwärmt ist und danach in die Innenräume geführt wird. Entsprechend zirkuliert beim Kühlen des Gebäudes die Abluft in den Baustoffen der Wände, wobei die Luft erwärmt und die Wand abgekühlt wird, bis die Luft abgeführt wird. Mit Hilfe der Leitmaterialien und der Luftumwälzung im vorhergehenden Fall wird ein Teil der durch die Gebäudewände dringenden Wärmeenergie rückgewonnen, und die in den Wänden auftretende Konvektionsströmung wird vermieden. Demgemäß wird die Wand im letzteren Fall mit der aus den Innienräumen kommenden Luft abgekühlt. Als Leitmaterial werden bekannte zweckentsprechende Stoffe verwendet, wie zum Beispiel Plaste, Faserplatten, Klebfilme oder ähnliches. Das Leitmaterial weist eine erheblich schlechtere Luftdurchlässigkeit auf als der Isolierstoff, und um die Luftdurchlässigkeitseigenschaften zu verändern, kann es zum Beispiel mit Löchern versehen werden. DasLeitmaterial kann entweder unterteilweise luftdurchlässigem Material ausgewählt werden, oder in einigen Fällen wird völlig luftundurchlässiges Leitmaterial verwendet. Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung, bei der in den Räumen ein Unterdruck herrscht oder erzeugt wird, wird die Austauschluft hauptsächlich durch die Außenwand des Gehäuses ins Wandinnere geleitet, zirkuliert in den Innenteilen der Wand und wird hauptsächlich vom oberen Teil des Raumes aus in den Raum hineingeführt. Hierdurch wird die Luft während ihrer Umwälzung erwärmt, ist aber kälter als die Luft des Raumes und wird mit der Luft des Raumes entsprechend vermischt. Bei einer Ausführungsart wird die Austauschluft hauptsächlich vom unteren Teil der Gebäudewand aus in die Wand hineingeführt, zirkuliert in den Innenteilen der Wand und wird vom oberen Teil des Raumes aus in denselben hineingeleitet. Hierdurch wird die Luft beim Erwärmen aufwärts und als Folge des Unterdrucks in das Innere des Gebäudes gelenkt. In dem Raum entsteht dadurch eine Umwälzung der Luft und ein Austausch derselben.

Bei einer Ausführungsart wird die Austauschluft hauptsächlich vom oberen Teil der Gebäudewand aus ins Innere der Wand geleitet, zirkuliert in den Innenteilen der Wand und wird hauptsächlich von den oberen Teilen des Raumes aus in den Raum geleitet. Dabei wird die kalte Austauschluft zuerst nach unten gelenkt und an einer bestimmten Stelle innerhalb der Wand nach oben, wobei ein wirksamer Wärmeübergang von der Wand in die Austauschluft erzielt wird.

Bei der dritten Ausführungsart der Erfindung wird die Austauschluft sowohl vom oberen Teil als auch vom unteren Teil der Wand und möglicherweise auch vom Mittelteil aus in das Innere der Wand geführt, zirkuliert in den Innenteilen der Wand und wird hauptsächlich vom oberen Teil des Raumes aus in den Raum hineingeleitet. Hierbei kann die gesamte Wand sowohl als Luftaufbereitungskanal als auch Wärmeaustauscher wirkungsvoll ausgenutzt werden. Bei dieser und den anderen Ausführungen kann die Austauschluft zumindest teilweise auch von anderen Punkten als vom obersten Teil des Raumes aus in den Gebäuderaum geführt werden, aber das beste Ergebnis wird erzielt, wenn die Austauschluft in den oberen Teilen des Raumes in denselben geführt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wärme in dem Zwischenraum zwischen Decke und Dach ausgenutzt, indem die Austauschluft in diesen Zwischenraum geleitet wird und von dort durch die in der De'cke vorhandenen luftdurchlässigen Wärmedämmstoffe hindurch zu den Räumen gelangt. Die Temperatur dieser Zwischenräume kann während der kalten Jahreszeit 5-10°C höher sein als die Außentemperatur, und bei dem Verfahren kann diese Wärmeenergie ausgenutzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsart der Erfindung, bei der in den Räumen ein Überdruck herrscht oder erzeugt wird, wird die Luft von dem Raum aus ins Innere der Wand geführt, zirkuliert innerhalb der Wand und wird hauptsächlich vom unteren Teil der Wand aus hinausgeleitet. Unter diesen Bedingungen, wenn die Temperatur der Außenluft im allgemeinen höher ist als die Raumtemperatur, kühlt die hinausgeleitete Luft die Wand ab und erwärmt sich gleichzeitig. Dabei ändert sich die Temperatur der Wand relativ gleichmäßig von innen nach außen, und den durch die Befeuchtung verursachten Nachteilen wird vorgebeugt. Bei dieser Ausführungsart kann die Luft durch Öffnungen aus dem Raum geleitet werden, die an der gewünschten Stelleder Wandverkleidung vorgesehen sind.

Bei den Ausführungsarten des Verfahrens wird die Luft hauptsächlich durch an der äußeren oder inneren Wandfläche angebrachte Öffnungen hindurch jns Innere der Wand geleitet. Die Außen- und Innenfläche bestehen aus Leitmaterial mit wesentlich schlechterer Luftdurchlässigkeit als der Isolierstoff und bei einigen Ausführungsarten aus völlig luftundurchlässigem Leitmaterial.

Als Isolierstoff wird zweckentsprechendes Isoliermaterial verwendet, zum Beispiel Wärmedämmstoff. Der geeignete Isolierstoff filtert Verunreinigungen aus der Austausch luft und feuchtet außerdem die Luft vor, wodurch die Luft gesund und angenehm ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Wände eines bestimmten Gebäudes zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von der Seite und im Querschnitt,

Fig. 2 eine zweite Ausführung in Form einer Prinzipdarstellung der Wand eines Gebäudes zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von der Seite und im Querschnitt,

Fig. 3 eine dritte Ausführung in Form einer Prinzipdarstellung der Wand eines Gebäudes zur Anwendung des erfindungsgemäßen. Verfahrens von der Seite und im Querschnitt, und

Fig.4 eine vierte Ausführung der Wandkonstruktion von der Seite und im Querschnitt. .

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsart umfassen die Wände 2 des Gebäudes die luftdurchlässigen Wärmedämmstoffe 3 und die luftleitenden Materialien 4, die erheblich schlechter luftdurchlässig sind als Isolierstoffe; bei bestimmten Ausführungen werden luftundurchlässige Stoffe verwendet. Die Wände des Gebäudes sind im wesentlichen mit einer luftundurchlässigen Oberfläche versehen, in der die Öffnung 5 a, 5 b zur Einleitung der Austausch luft vorgesehen wurden. Die Öffnung 5 a wird im unteren Teil der Wand und die Öffnung 5 b im oberen·Teil der Wand untergebracht. Bei dieser Ausführung ist im oberen Teil der Wand das Leitmaterial 4a schräg angeordnet. Es leitet die von der Öffnung 5b kommende Luft durch die in Kanal 7 befindliche luftdurchlässige Wärmedämmschicht in die Dach räume. Es brauchen keine weiteren Klimatisierungsöffnungen in den Dachräumen angebracht zu werden. Im Mittelteil der Wand istbeidieserAusführungdasin Längsrichtung der Wand verlaufende Leitmaterial 4 angeordnet, in dessen Mittelabschnitt eine Öffnung 5 vorhanden ist. Außerdem sind die Innenseite der Wand und die Innendecke mit luftundurchlässigem Material versehen, und im oberen Teil der Wand ist eine Öffnung 5c vorgesehen. Die Decke ist hauptsächlich mit luftdurchlässigem Wärmedämmstoff ausgestattet, und bei einigen Ausführungen sind im Leitmaterial der Innendecke Öffnungen vorgesehen, durch die die Austauschluft aus dem Dachraum in den Raum 1 geleitet wird.

In dem Raum des Gebäudes herrscht bzw. wird, zum Beispiel mechanisch, ein Unterdruck erzeugt. Die Austauschluft wird durch die Wände hindurch eingeleitet; in die Wände hinein gelangt die Luft durch die Öffnungen 5a und 5 b. Die Luft, die durch die untere Öffnung 5a eingeströmt ist, zirkuliert durch Öffnung 5 zum oberen Teil der Wand und durch Öffnung 5c in den Raum hinein. Die Luft, die durch die obere Öffnung eingeströmt ist, zirkuliert über Kanal 7 und den Dach raum 6 zur Wärmedämmschicht der Wand und gelangt durch Öffnung 5 zu den Innenteilen der Wand und durch die Öffnung 5 ein den Raum hinein. Hierbei kann die Luft in der gewünschten Weise mittels des Leitmaterials gelenkt werden und zum Beispiel durch den Sockel eine's Beleuchtungskörpers in den Raum geleitet werden, wobei die Wärme des Beleuchtungskörpers die einströmende Luft ebenfalls erwärmt.

Fig. 2 zeigt die Zirkulation der Luft, wenn sie lediglich durch die Öffnung 5 b im oberen Teil der Wand eingeleitet wird. Das Leitmaterial ist bei dieser Ausführung so angeordnet, daß es sich vom oberen Teil der Wand bis dicht an den unteren Teil der Wand erstreckt, wobei die Luft wirksam in dem Gefüge der Wand zirkuliert.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführung wird die Luftzirkulation in der Wand erreicht, indem die Austauschluft lediglich durch die Öffnung 5a hindurch in den unteren Teil der Wand gelangt. Hierbei befinden sich mehrere Leitmaterialstreifen in der Wand, die die Luft in der Wand wirkungsvoll zirkulieren lassen.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung wurde das Leitmaterial relativ dicht an der Innenfläche der Wand angeordnet. Hierbei kann der Raum zwischen Wand und Leitmaterial mit weniger luftdurchlässigem Material oder Isoliermaterial gefüllt werden und wirkt als Isolationsschicht. Auch die vom Dach raum kommende Luft zirkuliert in der Innendecke und in der Wand, wobei sie, wie in der Figur gezeigt, durch die Leitmaterialien gelenkt wird.

Bei Ausführungen, bei denen indemRaumein Überdruck herrscht oder erzeugt wird, wird die Luft in entsprechender Weise aus dem Raum herausgeführt, wie bei den gezeigten Ausführungen von außen in den Raum hinein.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungarten begrenzt, sondern sie kann im Rahmen der Patentansprüche variieren.

Das Verfahren ist zur Anwendung sowohl bei der Rekonstruktion alter Gebäude als auch beim Bau neuer Gebäude geeignet.

•Form und Lage der Leitstreifen in den Wänden können wunschgemäß variiert werden. Bei bestimmten Ausführungen wird nur ein Teil der Wand zum Einleiten der Austauschluft benutzt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einrichtung der Lüftung eines Gebäudes, in dessen Räumen ein vom Normaldruck abweichender Druck herrscht oder erzeugt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die auf der einen Seite der Wand (2) des Gebäudes befindliche Luft mit einem höheren Druck hauptsächlich durch die luftdurchlässigen Isolierstoffe (3) der Wand hindurch auf die andere Seite der Wand geleitet wird und in den Isolierstoffen durch in der Wand untergebrachte, im Vergleich zu ihrer Umgebung erheblich schlechter luftdurchlässige Leitmaterialien (4) geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Luft mit Hilfe von in den Wänden untergebrachten luftundurchlässigen Leitmaterialien zirkuliert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in den Räumen des Gebäudes ein Unterdruck herrscht oder erzeugt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Austauschluft hauptsächlich durch die Außenwand des Gebäudes in die Wand geleitet wird, im Inneren der Wand zirkuliert und hauptsächlich vom oberen Teil des Raumes aus in den Raum hineingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruph 3, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der Austauschluft in den Zwischenraum zwischen Dach und Decke und von dort durch die in der Decke befindlichen luftdurchlässigen Isolierstoffe in die Räume geleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in den Räumen des Gebäudes ein Überdruck herrscht oder erzeugt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Luft aus dem Raum ins Innere der Wand geleitet wird, im Inneren der Wand zirkuliert und hauptsächlich vom unteren Teil der Wand aus abgeleitet wird.
6. Konstruktion zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet dadurch, daß die Wand (2) der Konstruktion mit luftdurchlässigen Isolierstoffen (3) und den Leitmaterialien (4) ausgerüstet ist, die eine erheblich schlechtere Luftdurchlässigkeit aufweisen als die Isolierstoffe und so angeordnet sind, daß sie die Luft in der Wand von dem unter höherem Druck stehenden Raum zu dem unter niedrigerem Druck stehenden Raum leiten.
7. Konstruktion nach Anspruch 6, wobei in dem Raum (1) eines mit den Konstruktionen gebauten Gebäudes ein Unterdruck herrscht, gekennzeichnet dadurch, daß die Leitmaterialien und die Öffnungen (5) zwischen ihnen so angeordnet sind, daß die Austauschluft vom äußeren Teil der Wand aus zu den Innenteilen,der Wand und von dort aus in den Raum geleitet wird.
8. Konstruktion nach Anspruch 6, wobei in dem Raum eines mit den Konstruktionen gebauten Gebäudes ein Überdruck herrscht, gekennzeichnet dadurch, daß die Leitmaterialien und die Öffnungen zwischen ihnen so angeordnet sind, daß die aus dem Raum kommende Luft vom Innenteil der Wand zum äußeren Teil der Wand und von dort nach außen geleitet wird.
9. Konstruktion nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet dadurch, daß der luftdurchlässige Isolierstoff im oberen Teil der Wand untergebracht ist, so daß ein Einlaßkanal für die Luft zu dem Zwischenraum (6) zwischen Dach und Decke gebildet wird, und daß zumindest die Decke teilweise mit luftdurchlässigem Wärmedämmstoff ausgerüstet ist.