DD267099A1 - Verfahren zur aufwandsarmen klimagestaltung und dachausbildung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aufwandsarmen Klimagestaltung und Dachausbildung fuer Gebaeude der landwirtschaftlichen Tierproduktion, in denen eine Tierhaltung im Winter bei niedrigen Stallufttemperaturen zulaessig ist mit dem Ziel der Einsparung von Waermedaemmaterialien im Dachbereich und der Einsparung von Elektroenergie zur Belueftung, bei Sicherung ausreichender klimatischer Verhaeltnisse. Dies erfolgt durch eine gezielte Ausbildung und Anordnung einer Raumstroemung im Stall sowie eines Luftschleiers an der Unterseite der Dachhaut zur Reduzierung des konvektiven Waermeuebergangs von der Stalluft an das Dach bei gleichzeitiger Luftzufuhr durch das Dach hindurch und ausreichendem Luftwechsel. Dazu werden luftdurchlaessige und luftundurchlaessige Dachbereiche miteinander kombiniert und speziell angeordnet. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aufwandsarmen Klimagestaltung für Gebäude der landwirtschaftlichen Tierproduktion, in denen eine Tierhaltung im Winter bei niedrigen Stallufttemperaturen zulässig ist.

Stand der Technik

Entscheidend für die Klimagestaltung in Stallbauten ist neben dem erforderlichen bautechnischen Wärmeschutz vor allem eine ausreichende S»allüftung. Diese wurde in der vergangenen ZoIt in immer stärkerem Maße durch Zwangslüftungsiinlagen realisiert, die hohe Material· und Investitionsanforderungen sowie laufende Instandhaltungsaufwendungen erfordern. Der ökonomische und langlebige Einsatz dieser Lüftungsolnrichtungen ist von verschiedensten Faktoren abhängig urd allgemein nicht In jedem Fall erforderlich. In solchen Fällen können mit Verfahren der freien Lüftung ebenso gute Ergebnisso erzielt werden.

In Ställen mit raditionoll wärmegedämmten Dachdecken, die mit Dampfsperre versehen sind, können aus unterschiedlichen Ursachen erhebliche Hauschäden auftreten, die letztlich auf ungenügende Be- und Entlüftung zurückführbar sind. Des weiterem traten in den in der Vergangenheit erprobten ungedämmten Stallgebäuden Beeinträchtigungen der Produktion durch Kondensation und Abtropfen von Tauwasser auf.

Die Notwendigkeit, Rohstoffe, Energie und Baumaterial einzusparen und mit hoher Ökonomie zu verwenden, führte zur Empfehlung des differenzierten Wärmeschutzes für Stallgebäude. Tiergruppen mit eingeschränkten Anforderungen an die Stallufttemperatur können durchaus in Gebäuden mit niedrigem Wärmeschutzniveau gehalten werden, wenn es gelingt, Tauwasser zu vermeiden oder gezielt abzuleiten sowie für einen ausreichenden Luftwechsel bei Sicherung einzuhaltender Stallufttemperaturweite zu sorgen.

Bekannt wurden in den letzfen Jahren ungedämmte Dachdecken, die für Stallb?uten mit niedrigen Anforderungen Pn den Wärmeschutz und hohen Dachneigungen entwickelt wurden. Hierbei bildet das Dach nur eino Wetterschutzschicht und zeichnet

sich durch ein generelles Anheben von plattenartigem Dachdeckenrnaterial an soinon Überdeckungsstößen aus. Infolge des

hohen Anteils der Luftöffnungen in der Dachhaut bleibt diese ebenso wie die tragonden Teila der Dachkonstruktion infolge des ständigen Luftkontaktes trocken, und aufgrund der großon Dachneigung wi'd das In extremen Klimasituationen anfallende Tauwasser sicher nach außen abgeleitet.

Mit der erfindungsgemäßen Dachkonstruktion wird die Trockenlegung uer Dachkonstruktion erreicht sowie zusätzlich durch Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Wärmerückgewinnungseffekt i.us der Stolluf». erzielt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Einsparung von Wa'rmedämmaterialien im Dachbereich landwirtschaftliche Produktionsbauten und in dor Einsparung von Elektroenergie zur Belüftung bei Sicherung ausreichender klimatischer Verhältnisse.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Nach der technischen Aufgabe soll mittels eines Verfahrens der freien Lüftung und einer speziellen Dachkonstruktion ein Klima gestaltet werden, das auch im Winter für Nutzungsbedingungen mit niedrigen Anforderungen an die orforderlichon Stallufttemperaturen geeignet ist und den Anforderungen dos oautechnischen Wärmeschutzes Rechnung trägt. Erfindungsgemäß erfolgt dios durch die Ausbildung mindestens einer Raumluftsuömung zwischen jeder Stalla'r.gswand und der mittig angeordneten Abluftöffnung durch Ausbildung und Nutzung eines physikalischen Wiikprinzips mittels einer speziollen Dachkonstruktion. Zu diesem Zweck wird in Abhängigkeit von der Stallbreite im Bereich dor Abluftö'fnung und in dor Nähe der Traufe Zuluft durch mindestens je zwei öffnungen in der Dachhaut, die sich schlitzartig in iodor Stallhälfto über die gesamto Stalliinge erstrecken, infolgo des im Stall herrschenden Unterdruckes zugeführt. Eine weitere Luftzuführung erfolgt über Zuluftöffnungen an dor Traufe in der Stallängswand. Durch diese gezielte Kombination der Luftzuführungsbsreichu worden, in Verbindung mit der Abluftöffnung, Raumluftströmungen ausgebildet, die von der Traufe über den Fußboden zum First strömen und sich gleichzeitig gerichtet von der oberen Dachöffnung zur Traufe direkt unterhalb der Dachhaut bewegen. Bei unvollständiger Ausbildung der RnumLiftströmungen wird durch weitere Dachhautöffnungon zwischen don bereits vorhandenen die Raumwalze voll entwickelt. Bei sehr breiten Stallgebäuden wird durch zusätzliche Dachhautöffi.un^en zwischen First- und Traufbereich in jeder Stallhälfte eine weitere Raumluftströmung ausgebildet. Die Gesamtfläche der ausgebildeten Zuluft- bzw. Abluftöffnungen darf den Wert der Luftwechselzahl entsprechend der erforderlichen Winterluft: ato der eingestallten Tiere nicht überschreiten. Ist dies der ^aII, so sind Regelklappen für die First- und Trauföffnungen vorzusehen. Durch die Anordnung einer dünnen luftdurchlässigen Materialschicht unterhalb der Dachhaut im Abstand von 5 bis 10cm wird die Geschwindigkeit der elndringonden Zuluft aufgrund ihres Luftwiderstandes zusätzlich vermindert, so daß sie beim Austritt durch das luftdurchlässige Material von der Raumluftströmi ng mitgeführt wird. Dadurch wird unterhalb der Dachhaut ein sich vom First zur Traufe bewegender Luftschleier ausgebildet, der den Wärmeübergang der wärmeren Stalluft an die kältere Dachhaut unterdrückt und somit den Transmissionswärmeverlust des Daches reduziert. Zur Durchführung deo Verfahrens wird in bekannter Weise mit Hilfe einer Abluftöffnung im Firotberoich des Stallgebäudes ein Unterdruck erreicht, der das Eindringen der Außenluft in den Stallraum durch eino gezielt partiell luftdurchlässig ausgebildete Dacheindeckung bewirkt. Es existieren gleichzeitig luftdurchlässige und luftundurchlässige Dachbereiche. Die Dachhaut bosteht zu diesem Zweck aus Plattenmaterial, das in bekannter Weise an den Überdeckungsstößen zur Ausbildung luftdurchlässiger Beroiche gegeneinander angehoben wird. Die Positionierung der luftdurchlässigen ßeroiche ist abhängig von der Stallbreite, der Aufstallung sowie von der Anzahl und Art der aufgestallten Tiere, woraus sich auch die Anzahl und die Dimensionierung der auszubildenden Abluftöffnungen ergibt.

Zwischen den sc'ilitzartigen Zuluftöffnungen, die sich über die gesamte Stallängo zwischen First und Traufe erstrecken, wird das Dach luftundurchlässig ausgeführt, dies bedeutet, daß das Plattenmaterial der Dacheindeckung in bekannterweise direkt aufeinander liegt, Dadurch erfolgt einerseits die gerichtete Ausbildung der Raumluftströmangen und andererseits, bei Existenz von mehreren Luftwalzen, die Verhinderung des Luftaustritts durch das Dach an den Orten, an denen die Luftbewegung gegen das Dach gerichtet ist. Die ständige Luftbewegung unterhalb der Dachhaut verhindert zusätzlich eine Kondensatbildur.^.

Ausführungsbelsplele

Die Erfindung soll nachstehend un Hand zweier Ausführungsbelspnle näher erläutert worden. Die Darstellungen in der zugehörigen Zeichnung betreffen:

"ig. 1: Querschnitt eines Stallgebäudes mit „aufwandsarmer Klimagestaltung" Fig. 2: Detail des Daches mit angehobenem Überdeckungsstoß

Ausführungsbeispiel 1

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, handelt es sich bei der Erfindung um ein Verfahren der freko Lüftung für Stallgebäudo mit geneigtem ungeclämmtem Dach. Mit Hilfe der Abluftöffnung 3 im Firstbareich 1 des Daches wird im Stall ein Unterdruck erzeugt, der bewirkt, daß die Zuluft von außen .lach innen durch die gezielt partiell luftdurchlässig ausgebildete Dacheindeckung strömt. Innerhalbder Dachkonstruktion wird die Zuluft zweimal umgelenkt. Zuerst nach ihrem Eintritt an don schlitzartigen Öffnungen 10 der Dachhaut und des zweite Mal an der unteren Schicht 12 der Dachkonstruktion. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit

dar Zuluft deutlich verringert. Es bildet sich im Bei lieh zwischen »ier Dachhaut 7 und der Unterseite dei unteren Sci.'oht 12 oin Luftschleier 5 aus, der sich vom First 11n Richtung 1 raufe 'i bewogt. An der Traufe 2 fälit die Zuluft, die durch zusätzlich? Zuluftöffnungen 4 in diesen' Bereich vers;8rkt einströivi«, in Richtung Futfbodun 13 und bewirkt dabei eine Mitnahme eines i>ils der unterhalb der Dachkonstruktion befindlicher Luftschleier 5. Diese Luft strömt nun über den Fußboden 13 in Richtung Abluftöffnung 3. Ein Teil dor Raumluft trifft noben der Abluftöffnung 3 auf den Luftschleier 5; in diesem Bereich 0 wir«.! die Dachkonstruktion luflunduichlässig ausgebildet, um die Raumluft daran zu hindern, in umgekehrter Richtung zur Zuluft durch die Dachkonstruktion nach süßen 7U strömen.

Die Luftboweguny unterhalb der Dachhaut 7 erfolgt auf die beschriebene Weise auch im luftundurchlässig eingedeckten Dachbereich 9 und Jer Luftschleier 5 verhindert zusätzlich die Wärmeabgabe der Raumluft an die Bauteile dei Dachkonstruktion, wodurch die Transmiösionswa'rmeverluste des luftundurchlässigen Dachboroiches 9 reduziert werden. Die ständige Luftbewegung an den Bauteilen des Daches trägt zur Trockenhaltung dieser Konstruktionselemente bei.

Auslührungsbelsplel 2

Wie aus der Fig.2 ersi 'htlich ist, w^!rd zur Durchführung aes Verfahrens eine speziolle D&nhkonatruktion erfindunnsgemäß

ausgebildet.

Diesi> Dachkonstruktion ist /weischich'ig. Die äußere Schicht (Dachhaut) besteht aus dünnem selbsttragenden Plattenmatorial 7, das a if Pfetten 8 aufgelagert und bafesi'gt ist. Die Platten 7 werden mit Überdockungsstößen verlegt. In den luftdurchlässig

auszubildenden Üachboreich9n 10 werden die oberen Platten 7 an den Übordeckungsstößon in bekanntet Weise angehoben, so daß über die gesamte Stallängo eine schlitzortigo Öffnung dor Dachhaut entstoht. Durch dieso strömt Zuluft ein. In den

luftundurchlässigen Dachberoichen 9 liegen die Platten 7 am Überdeckungsstoß direkt aufeinander.

Die zweite untere, dem Stallraum zugewandte Schicht der Dachkonstruktion 12 besteht aus dünnem, luftundurchlässigem und gewebeartigem Material. Sie wird in einem Abstand von etwa 10cm (maximal in Höhe der Pfetten 8 unter der Dachhaut 7 üb-ir die gesamte Stallbreite von der Traufe 2 bis zur Abluftöffnung 3 am First Dangeordnet.

Im Trauffeld 1Ί wird die Dachkonstruktion im Anschluß an die Zuluftöffnung 4 ebenso ausgebildet, wenn die Tiere durch

entsprechende Aufstellung nicht von der einströmenden kalten Außenluft oder dom eventuell in geringen Mengen abtropfenden Tauwaascr beeinträchtigt werden. Das Trauffeld 11 kann bei einer Aufstallung bis zur Längswand auch mehrschichtig

ausgebildet werden. Diese Mehrschichtigkeit bewirkt die Umlenkung der Zuluft und ihre Erwärmung an dan Matprialebenen

sowie ihre Durchmischung mit der entgegenströmenden Raumluft.

Claims (3)

1. Verfahren zur aufwandsarmen Klimageslaltung für die freie Lüftung in Stallgebäuden mit nicht wärrnege Jämmtem Dach sowie mit First- und Trauföffnungen des Daches, gekennzeichnet durch die gezielte Ausbildung und Anordnung einer Raumluftströmung (6) im Stallgebäude sowie eines Luftschleiers (5) an der Unterseite der Dachhaut (7) zur Reduzierung de konvektiven Wärmeübergangs von der Stalluft an das Dach bei gleichzeitiger Luftzufuhr durch das Dach hindurch und ausreichendem Luftwechsel im Stall, mittels Kombination von luftdurchlässigen (9) und luftundurchlässigen Dachbereichen (10), d. h. durch mindestens eine im Dachbereich einer Stallhälfte sich über die gesamte Stallänge hin erstreckende flach ausgebildete Öffnung der Dachhaut, mit deren Hilfe und unter Berücksichtigung der vorhandenen First- (3) und Trauföffnungen (4) die Ausbildung von Raumluftströmungen (6) erfolgt, die von der Traufe (2) über den Fußboden (3) zum First (1) und vom First (1) unterhalb des Daches (7) zur Traufe (2) strömen und die die an den Dachöffnungen einströmende Zuluft umlenken, in ihrer Geschwindigkeit reduzieren und mitführen, wodurch stallseitig, unterhalb und parallel zur Dachfläche, direkt an der Unterseite der Dachhaut der Luftschleier (5) ausgebildet wird, wobei die Anordnung des Luftschleiers (5) unterhalb der Öffnungen der Dachhaut (10) durch deren Positionierung erfolgt.

2. Verfahren für freie Lüftung in Stallgebäuden nach Punkt 1, gekennzeichnet durch die Anordnung einer zusätzlichen, dünnen und luftdurchlässigen Materialschicht (12) unterhalb der Dachhaut (7), zur Verstärkung des Luftschleiers (5) und zur zusätzlichen Reduzierung der Zuluftgeschwindigkeit und Verteilung der Zuluft direkt an der Dachhaut (7), die die Geschwindigkeit der durchströmenden Zuluft reduziert.

3. Dachausbildung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet durch mindestens eine im Dachberoich einer Stallhälfte sich über die gesamte Stallänge hin erstreckende dünne, flach ausgebildete Öffnung der Dachhaut (7) mit in bekannter Weise an den Überdeckungsstößon angehobenen Dachplatten sowie einer innenseitig unter der Danhhi ut (7) im Abstand, vorzugsweise an den Dachsparren, angeordneten dünnen Zwischenschicht, die luftdurchlässig ist, jedoch die Geschwindigkeit der durchströmenden Zuluft reduziert.