DE19719367A1 - Gebäude - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gebäude, beispielsweise Hochhaus, umfassend
wenigstens einen mit der äußeren Umgebung in Luftübertrittsverbindung
stehenden Lüftungshauptkanal, eine Mehrzahl von Verteilerkanälen, welche
zum einen mit dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal und zum anderen
mit Räumen des Gebäudes in Luftübertrittsverbindung stehen, wobei die
Räume ihrerseits mit der äußeren Umgebung des Gebäudes in Luftübertritts
verbindung stehen.
Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel von Hochhäusern diskutiert und
erläutert werden. Es sei aber bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen,
daß die Erfindung auch bei niedrigeren Gebäuden eingesetzt werden kann.
Das Wohlbehagen von sich in einem Gebäude aufhaltenden Personen hängt
unter anderem auch davon ab, ob grundsätzlich die Möglichkeit besteht, in
den Räumen des Gebäudes die Fenster zu öffnen, um Frischluft in den Raum
strömen zu lassen. Insbesondere im Frühling erhöht es das Lebensgefühl,
wenn man nach der langen Winterzeit endlich wieder einmal bei geöffnetem
Fenster arbeiten kann. Das Öffnen der Fenster ist aber bei Hochhäusern nur
unter sehr eingeschränkten Bedingungen möglich, da sich bei hohen Gebäu
den regelmäßig extreme Druck-/Sog-Zustände einstellen, die einerseits durch
äußere Windströmungen und andererseits durch gebäude-interne Thermik
bedingt sind.
Insbesondere in Hochhäusern, aber auch in niedrigen Gebäuden kann die
Fensterlüftung deshalb zu Situationen führen, die von den sich in dem
Gebäude aufhaltenden Personen als unangenehm empfunden werden oder
deren Sicherheit gefährden, und die nur mit hohem technischen Aufwand
einigermaßen beherrscht werden können. So kann sich bei starkem Wind
auf der Luvseite des Gebäudes selbst bei geschlossenen Fenstern ein
Druckunterschied zwischen den Räumen und den Fluren aufbauen, der ein
Öffnen der Türen durch Personen mit durchschnittlichen Kräften unmöglich
macht. Zu berücksichtigen ist dabei, daß sich die Türen aufgrund von
Feuerschutzvorschriften in die Räume hinein öffnen müssen, um die Flure
als Fluchtwege freizuhalten. Im Extremfall, beispielsweise bei Feuer, wird
den sich in dem jeweiligen Raum aufhaltenden Personen hierdurch also der
Fluchtweg abgeschnitten.
Aus diesem Grunde wurden bei Hochhäusern in der Regel geschlossene Fas
saden sowie künstliche Be- und Entlüftung bzw. Klimatisierung der Räume
vorgesehen, d. h. Frischluft wird in die Räume gepumpt und verbrauchte Luft
wird aus den Räumen abgesaugt. Die allgemein bekannten Nachteile solcher
Gebäude werden in der Fachwelt üblicherweise unter dem Schlagwort "sick
building syndrome" zusammengefaßt. Da Flure und an diese angrenzende
Räume gleichermaßen behandelt werden, kann sich in einem Raum infolge
eines Brandes entwickelnder Rauch in die Flure des Gebäudes ausbreiten
und dort die Evakuierung der sich in dem Gebäude aufhaltenden Personen
zumindest erheblich behindern.
Zur Lösung dieses Problems wurden bereits verschiedene Maßnahmen ge
troffen:
So werden Hochhäuser neuerdings nicht mit einer Einfachfassade, sondern
mit einer Doppelfassade gebaut. Aufgabe des äußeren Fassadenteils ist es
dabei, die Kraft des anstehenden Winds zu brechen, dessen Druckkräfte
aufzunehmen und nur begrenzte Luftmengen in die Räume eindringen zu las
sen. Dies hatte jedoch nur teilweise die gewünschte Wirkung, da sich nach
wie vor zwischen der Luv-Seite und der Lee-Seite des Gebäudes ein, wenn
auch geringerer, Druckunterschied aufbaute, der im Ernstfall das Öffnen der
Türen zumindest beträchtlich erschwerte.
Als ergänzende Maßnahme wurde daher der äußere Fassadenteil mit einer
Vielzahl von motorisch betätigbaren Klappen versehen, die in Abhängigkeit
von der Windrichtung von einer Steuereinheit geöffnet und geschlossen
werden können. Durch Öffnen dieser Klappen kann der vom anstehenden
Wind erzeugte Druck auf der Luv-Seite des Gebäudes in den Zwischenraum
zwischen innerem und äußerem Fassadenteil eindringen, sich in diesem
Zwischenraum um das gesamte Gebäude-herum ausbreiten, und so den
Druckunterschied zwischen Luv-Seite und Lee-Seite des Gebäudes zumin
dest deutlich herabsetzen. Aber auch diese Maßnahme hatte nicht für alle
Wind stärken den gewünschten Erfolg, so daß die Türen zusätzlich mit
Servomotoren zur Unterstützung der Öffnungsbewegung ausgestattet wur
den. Um den Einsatz der motorisch betätigbaren Klappen sowie der Tür-Servo
motoren auch im Brandfalle sicherstellen zu können, muß zur Erfüllung
der Feuerschutzvorschriften ein entsprechend dimensioniertes Notstrom
aggregat vorgesehen sein.
Doppelfassaden haben darüber hinaus den Nachteil, daß sich die in dem
Zwischenraum zwischen innerem und äußerem Fassadenteil befindende Luft
bei Sonneneinstrahlung stark erwärmt, bevor sie in die Räume des Gebäu
des gesogen wird. Diese Wärmezufuhr wird insbesondere in den Sommer
monaten als unangenehm empfunden und macht den Einsatz zusätzlicher
Kühleinrichtungen erforderlich.
Gemäß vorstehendem erfordern die Gebäude des Standes der Technik und
insbesondere deren Belüftungsanlagen erfordern erhebliche architektoni
sche, konstruktive und steuerungstechnische Maßnahmen, um den sich in
dem Gebäude aufhaltenden Personen ein angenehmes Raumklima bieten zu
können.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gebäude der
gattungsgemäßen Art anzugeben, dessen Belüftungsanlage bei gleichzeitiger
Beachtung feuerschutztechnischer Gesichtspunkte konstruktiv und steue
rungstechnisch einfach aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Gebäude der gattungsgemäßen Art dadurch
gelöst, daß eine dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal zugeordnete
Belüftungsvorrichtung zum Erzeugen oder/und Aufrechterhalten eines
Belüftungsdrucks vorgesehen ist, dessen Wert größer ist als der Wert des
in der äußeren Umgebung herrschenden Drucks. In dem erfindungsgemäßen
Gebäude wird also mittels der Belüftungsvorrichtung ein Überdruck erzeugt,
der zu einer Luftströmung von dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal
über die Verteilerkanäle in die Räume und von dort unmittelbar in die äußere
Umgebung führt. Der Wert der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck des
Gebäudes und dem Umgebungsdruck kann beispielsweise zwischen 10 Pa
und 80 Pa, vorzugsweise etwa 30 Pa, betragen.
Aufgrund dieser im Vergleich zu den Gebäuden des Stands der Technik um
gekehrten Luftströmungsrichtung herrscht bei geschlossenen Raumtüren in
den Fluren des Gebäudes ein höherer Luftdruck als in den an diese Flure
angrenzenden Räumen. Hierdurch ist zum einen sichergestellt, daß die sich
aus feuertechnischen Gründen in die Räume öffnenden Türen jederzeit prob
lemlos geöffnet werden können.
Wird die in den Raum führende Tür geöffnet, so kommt es hierdurch ledig
lich zu einer verstärkten Frischluftzufuhr in dem Raum, im Extremfall zu
einem Druckausgleich zwischen Raum und Flur, wobei die Belüftungsvor
richtung durch zeitweilige Erhöhung der Förderleistung dafür sorgt, daß der
Gesamtdruck auf den für den Flur vorgesehenen Druckwert stabilisiert wird.
Wird die Tür wieder geschlossen, so sinkt der Innendruck des Raums all
mählich wieder auf einen zwischen dem Flurdruck und dem Umgebungs
druck liegenden Druckwert ab.
Wird das Fenster eines Raums geöffnet, so kommt es im Extremfall zu
einem Druckausgleich zwischen der äußeren Umgebung und dem Raum.
Dies ist jedoch zum einen sicherheitstechnisch unproblematisch, da
sichergestellt ist, daß der Druck in den Fluren des Gebäudes größer ist als
der in der äußeren Umgebung herrschende Druck, so daß auch in diesem
Fall die Türen problemlos geöffnet werden können. Zum anderen führt die
geringfügig höhere Druckdifferenz zwischen Flur und Raum lediglich zu
einem entsprechenden Anstieg der Luftströmungsrate durch den Raum,
worauf die Belüftungsanlage im Bedarfsfalle mit einem entsprechenden
Anstieg der Förderleistung reagiert.
Ist beim Öffnen der in den Raum führenden Tür das Fenster bereits geöffnet
oder wird bei geöffneter Tür zusätzlich auch das Fenster geöffnet, so
kommt es aufgrund des Druckunterschieds zwischen Flur und äußerer Um
gebung zu einem Luftzug in dem Raum, und dies umso mehr, als die Belüf
tungsvorrichtung auf die genannten Tür- und Fensteröffnungsverhältnisse
mit einer Erhöhung der Luftdurchsatzleistung reagiert. Dieser Luftzug wird
von den sich in dem Raum aufhaltenden Personen als unangenehm empfun
den, so daß schon nach kurzer Zeit die Tür oder/und das Fenster wieder
geschlossen wird. Infolge der erhöhten Förderleistung der Belüftungs
vorrichtung stellen sich die gewünschten Druckverhältnisse schon bald
wieder ein, woraufhin die Belüftungsvorrichtung ihre Förderleistung wieder
absenkt.
Werden auf der Luv-Seite des Gebäudes gleichzeitig sowohl die Tür als auch
das Fenster geöffnet, so kann sich der anstehende Winddruck bis in den
Flur ausbreiten. Dort kommt es aber allenfalls zu einer weiteren Erhöhung
des ohnehin erwünschten Überdrucks, worauf die Belüftungsvorrichtung mit
einer Absenkung ihrer Förderleistung reagiert. Nachteilige Auswirkungen auf
die an diesen Flur angrenzenden anderen Räume können nicht auftreten. Der
durch den Raum in den Flur fegende Windstoß wird wiederum von den sich
im Raum aufhaltenden Personen als unangenehm empfunden, so daß sie
alsbald Tür oder/und Fenster schließen, wenn die Tür nicht schon zuvor von
dem Windstoß zugeschlagen worden ist. Auch in diesem Fall stellen sich die
gewünschten Druckverhältnisse selbsttätig wieder her.
Auch in feuerschutztechnischer Hinsicht kommt der von der erfindungs
gemäßen Belüftungsvorrichtung vorgegebenen Luftströmungsrichtung von
den Fluren durch die Räume zur äußeren Umgebung hin besondere Bedeu
tung zu. Die überwiegende Mehrzahl von Bränden entsteht nämlich in den
Räumen eines Gebäudes. Kommt es in Verbindung mit dem Brand zu Rauch
entwicklung, so wird dieser Rauch bei dem erfindungsgemäßen Gebäude
unmittelbar aus dem Raum in die äußere Umgebung gedrückt und nicht
etwa in die Flure des Gebäudes. Gelangt bei der Flucht von Personen aus
dem brennenden Raum etwas Rauch in den Flur, so wird dieser über die be
nachbarten Räume wieder aus dem Flur und weiter in die äußere Umgebung
gefördert. Bei dem erfindungsgemäßen Gebäude ist also die Rauchfreiheit
der Fluchtwege sichergestellt.
Zur Erhöhung bzw. Absenkung der Förderleistung der Belüftungsvorrichtung
kann beispielsweise eine Steuereinheit vorgesehen sein. Um das Maß des
von der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung in dem Gebäude erzeug
ten bzw. aufrechterhaltenen Überdrucks auf einem möglichst geringen Wert
halten zu können, wird vorgeschlagen, daß an der Außenseite des Gebäu
des sowie in den Verteilerkanälen oder/und dem wenigstens einen Lüftungs
hauptkanal Drucksensoren vorgesehen sind zur Erfassung des am jeweiligen
Ort herrschenden Luftdrucks. Mit Hilfe dieser Drucksensoren können bei
spielsweise Änderungen des in der äußeren Umgebung herrschenden Drucks
erfaßt werden, die entweder von der allgemeinen Wetterlage (Hochdruck
gebiet, Tiefdruckgebiet) oder auch von der jeweiligen Windsituation
(dynamischer Winddruck) herrühren. So kann beispielsweise sichergestellt
werden, daß auch auf der Luv-Seite des Gebäudes der Innendruck dieses
Gebäudes einen höheren Wert aufweist als der äußere Umgebungsdruck
einschließlich des Winddrucks.
Zur Verfeinerung der Steuerungsmöglichkeiten wird weiter vorgeschlagen,
daß das Gebäude in eine Mehrzahl von Belüftungssektoren unterteilt ist,
denen jeweils mindestens ein Lüftungshauptkanal zugeordnet ist. Dabei
können sowohl in vertikaler Richtung voneinander getrennte Belüftungs
sektoren als auch in horizontaler Richtung getrennte Belüftungssektoren
vorgesehen sein. Durch in Vertikalrichtung getrennte Belüftungssektoren
kann insbesondere bei Hochhäusern auf den mit zunehmender Höhe abneh
menden stationären Umgebungsluftdruck reagiert werden. In Horizontalrich
tung getrennte Belüftungssektoren ermöglichen es, bei Wind die Luv- und
die Lee-Seite des Gebäudes mit einem unterschiedlichen Überdruck zu
beaufschlagen.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwischen wenig
stens einem der Verteilerkanäle und einem mit diesem Verteilerkanal in
Luftübertrittsverbindung stehenden Raum oder/und zwischen wenigstens
einem der Räume und der äußeren Umgebung eine, vorzugsweise von Hand
verstellbare, Vorrichtung vorgesehen ist zum Verändern des Luftdurch
laßquerschnitts. Diese Vorrichtung kann darüber hinaus im Hinblick auf die
die Zwangsbelüftung betreffenden Bauvorschriften einen endlich minimalen
Luftdurchlaßquerschnitt aufweisen. Mit Hilfe dieser Einstellvorrichtungen
können die sich in einem Raum befindenden Personen die Frischluftzufuhr
ihren persönlichen Wünschen und Bedürfnissen individuell anpassen, und
zwar unabhängig von den jeweiligen Verhältnissen in benachbarten Räumen.
Eine Vergrößerung des Luftdurchlaßquerschnitts führt zu einer zeitweiligen
Druckabsenkung im angrenzenden Flur, die letztendlich nur eine Erhöhung
der Förderleistung der Belüftungsvorrichtung zur Folge hat. Die zwischen
dem Raum und der äußeren Umgebung angeordnete Vorrichtung zum Ver
ändern des Luftdurchlaßquerschnitts kann beispielsweise von dem Fenster
des Raums gebildet sein.
Wenn die Vorrichtung zum Verändern des Luftdurchlaßquerschnitts eine
Rückschlageinrichtung aufweist, so kann hierdurch, beispielsweise bei auf
der Luv-Seite des Gebäudes anstehenden Windböen, ein Luftübertritt von
der äußeren Umgebung in den Raum bzw. von dem Raum in den Verteiler
kanal zumindest erschwert, wenn nicht gar vollständig verhindert werden.
Wie in der vorstehenden Diskussion bereits angeklungen ist, können die
Verteilerkanäle von einem Flur des Gebäudes gebildet sein. Es ist jedoch
ebenso möglich, daß wenigstens einer der Verteilerkanäle von einem
gesonderten Verteilerschacht gebildet ist. Auch können beide Lösungen
parallel zum Einsatz kommen, beispielsweise können normale Büroräume
über den ihnen zugeordneten Flur mit Frischluft versorgt werden, während
ein vom selben Flur her zugänglicher Konferenz- bzw. Besprechungsraum
über einen gesonderten Verteilerschacht mit Frischluft versorgt wird. Die
Verteilerschacht-Lösung ist zwar konstruktiv geringfügig aufwendiger, hat
dafür aber den Vorteil, für eine gleichmäßigere Verteilung der Frischluft zu
sorgen. Bei der Belüftung von Großraumbüros ist daher die Verwendung von
Verteilerschächten anzuraten. Die Verteilerschächte können sowohl in einem
Deckenhohlraum als auch in einem Fußbodenhohlraum angeordnet, bzw.
von diesen gebildet sein. An den Enden der Verteilerschächte können
beispielsweise herkömmliche Drallauslässe angeordnet sein.
Da bei dem erfindungsgemäßen Gebäude aufgrund des von der Belüftungs
vorrichtung im Inneren des Gebäudes erzeugten Überdrucks und der hieraus
resultierenden Luftströmungsrichtung die bei den Gebäuden des Stands der
Technik auftretenden Probleme vermieden werden, kann das erfindungs
gemäße Gebäude mit einer Einfachfassade ausgebildet sein.
Im Hinblick auf die Einflüsse hoher Windgeschwindigkeiten wird ferner
vorgeschlagen, daß wenigstens ein Teil der Fenster, insbesondere in den
höheren Etagen von Hochhäusern, als Kastenfenster ausgebildet sind. Dabei
kann die äußere Fenstereinheit des Kastenfensters vorteilhafterweise mit
einer Prallscheibe ausgebildet sein, welche beispielsweise mit einem rings
umlaufenden Luftspalt ausgebildet ist. Wird in diesem Fall die innere Fen
stereinheit des Kastenfensters geöffnet, so wird das Anstehen eines starken
Winds von der das Fenster öffnenden Person in Form eines vergleichsweise
schwachen Luftzugs bemerkt, so daß sie vernünftigerweise die äußere Fen
stereinheit nicht öffnen wird. Aber selbst wenn sie die äußere Kastenfen
stereinheit auch noch öffnet, so führt dies gemäß vorstehender Beschrei
bung nicht zum Zusammenbruch der Funktion der gesamten Belüftungsanla
ge, sondern der sich ergebende starke Luftzug hat lediglich auf diesen einen
Raum nachteilige Auswirkungen.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß wenigstens ein
Lüftungshauptkanal einen durch das Erdreich verlaufenden Kanalabschnitt
aufweist. Da das Erdreich im Winter üblicherweise eine höhere Temperatur
aufweist als die äußere Umgebung und im Sommer üblicherweise eine nie
drigere Temperatur aufweist als die äußere Umgebung, wird die in das
Gebäude gesaugte Luft in dem durch das Erdreich verlaufenden Kanalab
schnitt im Winter erwärmt und im Sommer abgekühlt, was zu einer Senkung
der Heiz- bzw. Kühlenergie und somit der damit verbundenen Kosten führt.
Dieser Effekt kann dadurch weiter verstärkt werden, daß dem wenigstens
einen durch das Erdreich verlaufenden Kanalabschnitt ein Wärmeaustau
scher zugeordnet ist.
Da die angesaugte Luft im Anschluß an das Durchlaufen des im Erdreich
verlaufenden Kanalabschnitts in im wesentlichen vertikal verlaufenden
Kanalabschnitten zu den jeweiligen Belüftungssektoren bzw. Etagen des
Gebäudes geführt wird und das diese vertikalen Kanalabschnitte umgebende
Gebäude sowohl im Winter (aufgrund des Heizungsbetriebs) als auch im
Sommer (insbesondere infolge thermischer Aufheizung durch Sonnenein
strahlung) eine höhere Temperatur aufweist als die angesaugte Luft,
erwärmt sich diese Luft in den vertikalen Kanalabschnitten. Diese Erwär
mung verleiht der Luft einen thermischen Auftrieb, d. h. eine Eigenbewegung
in der gewünschten Luftförderrichtung. Aufgrund dieses Effekts kann es
sogar vorkommen, daß die Belüftungsvorrichtung zeitweise abgestellt wer
den kann, in welchem Fall die Frischluftzufuhr allein durch die beschriebene
thermische Förderwirkung aufrechterhalten wird. Ja, es kann sogar vorkom
men, daß die thermische Förderwirkung zu einem unerwünscht hohen Über
druck in dem Gebäude führen würde. Es wird daher ferner vorgeschlagen,
daß dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal eine Drosselvorrichtung zu
geordnet ist, die dazu dient, gegebenenfalls dem Aufbau eines zu hohen
Belüftungsdrucks entgegenzuwirken. Die Belüftungsvorrichtung und die
Drosselvorrichtung können von ein und derselben Vorrichtung gebildet sein,
beispielsweise einer Luftschraubenanordnung, die im Druckbetrieb als Ge
bläse und im Drosselbetrieb als Turbine arbeitet, so daß die Belüftungs
vorrichtung im Drosselbetrieb sogar zur Stromerzeugung genutzt werden
kann.
Ferner ist vorgesehen, daß dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal eine
Heizvorrichtung oder/und eine Kühlvorrichtung zugeordnet ist. Das Vorsehen
derartiger zentraler Kühl- bzw. Heizvorrichtungen ermöglicht es, die den
einzelnen Räumen zugeordneten dezentralen Kühl- bzw. Heizvorrichtungen
relativ leistungsarm zu dimensionieren, was sich auf deren Anschaffungs
kosten günstig auswirkt.
Darüber hinaus können in den Räumen oder/und den Verteilerkanälen
oder/und dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal Anschlußstellen zur
Einbringung von durch Fremdwärmequellen erwärmter Luft vorgesehen sein.
Derartige Fremdwärmequellen können beispielsweise Wintergärten, Groß-
wäschereien, Großküchen und dergleichen sein, deren Abluft entweder di
rekt oder über Wärmetauscher- oder/und Filteranlagen in das Belüftungs
system eingeleitet wird. Die mit der Wärmeeinleitung von derartigen
Fremdwärmequellen möglicherweise verbundene Luftzufuhr in das Belüf
tungssystem führt allenfalls zu einer Erhöhung des Überdrucks, die
letztendlich durch eine Absenkung der Leistung der Belüftungsvorrichtung
wieder ausgeglichen wird.
Die Belüftungsvorrichtung kann in einem Servicebereich des Gebäudes
angeordnet sein, beispielsweise im Keller oder einer Service-Etage des
Gebäudes.
Die Lüftungshauptkanäle, insbesondere deren Steigabschnitte, können von
gesonderten Schächten des Gebäudes gebildet bzw. in gesonderten Schäch
ten des Gebäudes angeordnet sein, die ausschließlich Versorgungszwecken
dienen. Zusätzlich zur Belüftung des Gebäudes können diese Schächte auch
zur Führung von Leitungen für elektrischen Strom, Wasser und dergleichen
genutzt werden. Im Hinblick auf eine möglichst raumsparende Ausbildung
der Belüftungsanlage einerseits und eine dennoch ausreichende Belüftung
des Gebäudes andererseits kann die Querschnittsfläche eines Lüftungs
hauptkanals höchstens 20 m2, vorzugsweise höchstens 10 m2, betragen.
Sie ist in Abhängigkeit von Gebäudegröße, gewünschter Luftströmungs
geschwindigkeit und dem verfügbaren Raum zu optimieren.
Obgleich die Erfindung vorstehend am Beispiel von Hochhäusern erläutert
worden ist, und es sich auch bei dem nachstehend geschilderten Ausfüh
rungsbeispiel um ein Hochhaus handelt, ist festzuhalten, daß sich der
Schutzumfang der beigefügten Ansprüche auch auf Gebäude erstreckt, die
im Sinne der Baubestimmungen keine Hochhäuser im eigentlichen Sinne
sind, d. h. bei denen der Fußboden der obersten Etage auf einer Höhe von
weniger als 22 m angeordnet ist. Hochhäuser sind zur Erläuterung der Erfin
dung deshalb besonders geeignet, weil bei ihnen bereits bei Windstille, d. h.
im stationären Zustand, an der Fassade und im Inneren des Gebäudes ein
nicht-gleichförmiges Druckprofil vorliegt. Die Erfindung ist darüber hinaus
aber auch bei solchen Gebäuden mit Vorteil einsetzbar, bei denen sich ein
derartiges Druckprofil, beispielsweise aufgrund einer ungünstigen geographi
schen Lage, erst bei anstehendem Wind infolge dynamischer Effekte ein
stellt. Ja sogar bei Gebäuden mit gleichmäßigem Druckprofil an der Außen
seite kann die Erfindung sinnvoll verwirklicht werden, um die beispielsweise
durch Computer und dergleichen elektrische Geräte aufgeheizte Raumluft
nach außen zu verdrängen und die an der sonnenseitigen Fassade aufge
heizte Außenluft daran zu hindern, in das Gebäude einzudringen. Die größte
Effizienz erreicht die Erfindung jedoch dort, wo die Forderungen von Bauvor
schriften und dergleichen durch das erfindungsgemäße Überdruck-Belüf
tungssystem auf einfache Weise erfüllt werden können, während ihnen bei
Gebäuden des Standes der Technik bislang nur durch den Einsatz auf
wendiger Technik entsprochen werden konnte. In der Regel ist dies bei
Hochhäusern mit einer Höhe von 50 m und mehr der Fall.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:
Fig. 1 eine grobschematische, geschnittene Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Gebäudes;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Raums des erfindungs
gemäßen Gebäudes;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Details A in Fig. 2;
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht des Details A längs der Linie
IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5a, 6a und 7a schematische Draufsichten auf Teile von Etagen
erfindungsgemäßer Gebäude; und
Fig. 5b, 6b und 7b schematische Stirnansichten der Etagen gemäß
Fig. 5a, 6a bzw. 7a in Richtung der Pfeile V, VI bzw. VII.
In Fig. 1 ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gebäude dargestellt, das mit
einer Belüftungsanlage 12 ausgerüstet ist. Die Belüftungsanlage 12 ist in
drei in Vertikalrichtung V übereinander angeordnete Belüftungssektoren
14A, 14B und 14C aufgeteilt. Jedem der Belüftungssektoren 14A bis 14C
sind drei der Etagen 1F bis 9F des Gebäudes zugeordnet. Darüber hinaus ist
jedem der Belüftungssektoren 14A bis 14C ein gesonderter Lüftungshaupt
kanal 16A bis 16C zugeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Belüftungssektoren 14A bis 14C im wesentlichen identisch ausge
bildet. Daher wird im folgenden der einfacheren Darstellung halber lediglich
der Aufbau des Belüftungssektors 14A, des ihm zugeordneten Lüftungs
hauptkanals 16A und der weiteren diesem Belüftungssektor 14A zugeordne
ten Vorrichtungen erläutert werden.
Der Lüftungshauptkanal 16A weist einen im wesentlichen vertikal ver
laufenden Steigabschnitt 15Aa und einen Ansaugabschnitt 16Ab auf. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft der Ansaugabschnitt 16Ab durch
das Erdreich 18, wodurch die angesaugte Luft infolge des Wärmeaustau
sches mit dem Erdreich 18 im Winter erwärmt und im Sommer abgekühlt
wird. Die Effizienz des Wärmeaustauschs zwischen angesaugter Luft und
Erdreich 18 kann durch Einsatz eines dem Ansaugabschnitt 16Ab zugeord
neten Wärmeaustauschers 20 noch erhöht werden.
Da die erwärmte bzw. abgekühlte Luft beim Eintritt in den Steigabschnitt
16Aa sowohl im Winter als auch im Sommer normalerweise eine niedrigere
Temperatur aufweist als das Gebäude 10, erwärmt sich die angesaugte Luft
in dem Steigabschnitt 16Aa. Infolge dieser Erwärmung dehnt sich die ange
saugte Luft aus, was ihr in dem Steigabschnitt 16Aa Auftrieb verleiht.
Infolge dieses thermischen Effekts kommt es somit zu einer Luftförderung
in Richtung des Pfeils F. Im Bereich des oberen Endes 16Ac des Steigab
schnitts 16Aa tritt die Luft infolge der vorstehend beschriebenen Förder
wirkung durch Austrittsöffnungen 22 in die Flure 24 der dem Leitungshaupt
kanal 16A zugeordneten Etagen 7F, 8F und 9F aus. Dort kommt es infolge
der Luftzufuhr zu einem Druckanstieg, der die Luft durch Übertrittsöffnun
gen 26 in die den Fluren 24 zugeordneten Räume 28 und schließlich durch
Austrittsöffnungen 30 zurück in die äußere Umgebung U fördert.
Erfindungsgemäß wird das Gebäude 10 zur Belüftung also in seinem Inneren
mit einem Überdruck beaufschlagt, der die zentral zugeführte Frischluft
durch die Flure in die Räume und weiter zurück in die äußere Umgebung
drückt. Die Belüftung des erfindungsgemäßen Gebäudes 10 erfolgt also von
innen nach außen, wie dies beispielhaft für die Belüftung der Etage 5F mit
geschwungenen Pfeilen angedeutet ist.
Für eine ordnungsgemäße Funktion der Belüftungsanlage 12 ist es er
wünscht, daß der im Inneren des Gebäudes herrschende Druck, insbeson
dere der in den Fluren 24 herrschende Druck P1, stets um eine vorbe
stimmte Druckdifferenz ΔP über dem in der äußeren Umgebung U herr
schenden Druck P2 liegt, wobei selbstverständlich Schwankungen der
Druckdifferenz ΔP in bestimmten Grenzen toleriert werden. Die Druckdiffe
renz ΔP beträgt vorzugsweise etwa 30 Pa. Zur Erfassung der jeweils herr
schenden Dücke sind in den Fluren und an der Außenseite des Gebäudes
Drucksensoren 32 angeordnet. Darüber hinaus können auch in den Lüf
tungshauptkanälen 16A bis 16C und den Räumen 28 des Gebäudes 10
(nicht dargestellte) Drucksensoren vorgesehen sein.
Die Drucksignale der Drucksensoren 32 werden an eine Steuereinheit 34
weitergeleitet, die überprüft, ob für die einzelnen Belüftungssektoren 14A
bis 14C die Druckdifferenz ΔP innerhalb des vorgegebenen Regelbereichs
von beispielsweise ± 10 Pa liegt. Sollte die thermische Förderwirkung F in
einem der Steigabschnitte 16A bis 16C zur Aufrechterhaltung der ge
wünschten Druckdifferenz ΔP nicht genügen, so setzt die Steuereinheit 34
ein dem jeweiligen Lüftungshauptkanal zugeordnetes Gebläse 36A, 36B
bzw. 36C in Betrieb, um die Gesamtförderrate auf einen zur Aufrechterhal
tung des gewünschten Druckunterschieds ΔP ausreichenden Wert zu erhö
hen. Sollte hingegen aufgrund extremer thermischer Verhältnisse die ther
mische Förderleistung F zu einem zu hohen Überdruck in dem Gebäude 10
führen, so steuert die Steuereinheit 34 Drosselklappen 38A bzw. 38B bzw.
38C an, die zu einer entsprechenden Reduzierung der Förderrate führen.
In einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, daß die
Gebläse 35A bis 36C auch zur Drosselung der Förderrate eingesetzt wer
den, beispielsweise indem sie als Turbine eingesetzt werden und einen Teil
der thermischen Förderleistung in elektrische Leistung umsetzen, oder indem
sie gar in Gegenströmungsrichtung betrieben werden.
Den Belüftungshauptkanälen 16A bis 16C kann darüber hinaus ein zentrales
Kühl- bzw. Heizaggregat 40 zugeordnet sein, so daß die angesaugte Luft
vor dem Eintritt in den Arbeits- bzw. Wohnbereich des Gebäudes 10 auf
Temperaturen gebracht werden kann, die von den sich in dem Gebäude 10
aufhaltenden Personen als angenehm empfunden werden. Mit Hilfe (nicht
dargestellter) dezentraler Heiz- bzw. Kühlvorrichtungen in den Räumen 28
und den Fluren 24 können dann noch individuelle Temperaturanpassungen
vorgenommen werden.
Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Belüftungsanlage 12 die
Einleitung von durch Fremdwärmequellen erwärmter Luft. Im Ausführungs
beispiel gemäß Fig. 1 verfügt das Gebäude 10 über einen Wintergarten 42,
in dem sich die Luft infolge von Sonneneinstrahlung S erwärmt. Die er
wärmte Luft kann im Bedarfsfall über eine Klappenanordnung 44 in den
Steigabschnitt 16Aa des Belüftungshauptkanals 16A eingeleitet werden. Die
Betätigung der Klappenanordnung 44 kann dezentral, d. h. insbesondere
unabhängig von der Steuereinheit 34, erfolgen, beispielsweise thermostat
gesteuert. Dabei ist sichergestellt, daß die Zufuhr zusätzlicher Luftmengen
in das Belüftungssystem dessen Funktion nicht beeinträchtigt, denn die
durch die zusätzlichen Luftmengen hervorgerufene Druckerhöhung in den
Fluren und Räumen wird von den Drucksensoren 32 erfaßt und zieht eine
entsprechende Minderung der Förderrate durch den entsprechenden Lüf
tungshauptkanal nach sich. Obgleich dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist,
können der Klappenanordnung 44 entsprechende Klappenanordnungen auch
zwischen dem Wintergarten 42 und den Lüftungshauptkanälen 16B und
16C der anderen Belüftungssektoren 14B und 14C vorgesehen sein. Als
weitere Fremdwärmequellen kommen beispielsweise in dem Gebäude vorge
sehene Großküchen oder Wäschereien in Betracht, wobei in diesem Fall der
zusätzliche Einsatz von Filteranordnungen bzw. Wärmeaustauschern
empfehlenswert ist.
Anzumerken ist ferner, daß gemäß Fig. 1 sämtliche zum Betrieb der
Belüftungsanlage 12 erforderlichen großtechnischen Geräte im Kellerbereich
K des Gebäudes 10 angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, zumindest
einige der großtechnischen Geräte in Servicebereichen von Etagen bzw.
ganzen Service-Etagen anzuordnen. Dies kann insbesondere bei sehr hohen
Hochhäusern von Vorteil sein, wobei dann auf die thermische Förderwirkung
auch ganz verzichtet werden und die Frischluft von der Ansaugöffnung der
Belüftungsanlage auch in darunter angeordnete Belüftungssektoren gepumpt
werden kann.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gebäude 10 ist die Belüftungsanlage 12 in
drei vertikal übereinander angeordnete Belüftungsabschnitte 14A bis 14C
unterteilt. Hierdurch kann beispielsweise der Tatsache Rechnung getragen
werden, daß der in der äußeren Umgebung U herrschende Druck P2 mit zu
nehmender Höhe über dem Erdboden abnimmt. Zur Erzielung eines vorbe
stimmten Druckunterschieds ΔP genügt daher im Belüftungsabschnitt 14A
ein entsprechend geringerer Innendruck P1 als im Belüftungsabschnitt 14C.
Darüber hinaus wird der äußere Umgebungsdruck P2 aber auch von den
Windverhältnissen beeinflußt. So herrscht beispielsweise an der Luv-Seite
des Gebäudes 10 ein höherer Außendruck P2 als an der Lee-Seite dieses
Gebäudes. Auf diesen strömungsdynamischen Effekt kann beispielsweise
durch die Unterteilung des Gebäudes in mehrere horizontal voneinander
getrennte Belüftungssektoren reagiert werden. Zur Erfassung der äußeren
Druckverhältnisse ist eine der gewünschten Erfassungsgenauigkeit entspre
chende Anzahl von Drucksensoren 32 an der Außenfassade 10 anzuordnen.
In Fig. 2 ist grobschematisch der beispielhafte Aufbau eines Raums 28 des
erfindungsgemäßen Gebäudes 10 dargestellt. Der Raum 28 weist eine Fen
steranordnung 50 und eine Tür 52 auf und verfügt darüber hinaus über die
vorstehend bereits angesprochenen Übertrittsöffnungen 26 und die Aus
trittsöffnungen 30.
Die Übertrittsöffnungen 26, mit deren Hilfe Luft vom Flur 24 auch bei
geschlossener Tür 52 in den Raum 28 gelangen kann, sind im Bereich einer
Schiebereinrichtung 54 ausgebildet, deren Aufbau mit Bezug auf Fig. 3 und
4 näher erläutert werden soll.
An einer Wand 28a des Raums 28 ist eine Führung 56 angebracht, in der
ein Schieber 58 geführt ist. Der Schieber 58 kann mittels eines Betätigungs
elements 58a von einer sich in dem Raum 28 aufhaltenden Person von Hand
verstellt werden. Der Schieber 58 weist den Übertrittsöffnungen 26 der
Wand 28a entsprechende Durchbrechungen 58b auf, die mit den Übertritts
öffnungen 26 stufenlos außer Überdeckung, in beliebige teilweise Über
deckung oder vollständige Überdeckung gebracht werden können. In Fig.
3 befinden sich die Öffnungen 26 und 58b außer Überdeckung. Die Schie
bereinrichtung 54 befindet sich demgemäß in ihrer Schließstellung. Eine sich
in dem Raum 28 aufhaltende Person kann somit die Zufuhr von Frischluft
vom Flur 24 in den Raum 28 ihren persönlichen Bedürfnissen individuell
anpassen.
Um den Bauvorschriften zu genügen, die auch im geschlossenen Zustand
des Raums 28 stets eine minimale Zwangsbelüftung fordern, sind in dem
Schieber 58 Perforationen 58c vorgesehen, die im Schließzustand der
Schiebereinrichtung 54 einen Luftdurchtritt vom Flur durch die Über
trittsöffnungen 26 in den Raum 28 ermöglichen. Die Schiebereinrichtung 54
ist darüber hinaus mit Rückschlagklappen 60 versehen, die lediglich eine
Luftströmung vom Flur 24 in den Raum 28 zulassen (vgl. Fig. 4), eine
Luftströmung vom Raum 28 in den Flur 24 jedoch unterbinden.
Die Fensterkonstruktion 50 ist gemäß Fig. 2 als Schiebe-Kastenfenster
ausgebildet, obgleich selbstverständlich auch andere Fenstertypen, seien es
Flügel-Kastenfenster, einfache Schiebefenster, einfache Flügelfenster oder
dergleichen zum Einsatz kommen können. In dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel können sowohl die innere Kastenfenstereinheit 50a als auch die
äußere Kastenfenstereinheit 50b beliebig weit geöffnet werden, so daß die
sich in dem Raum 28 aufhaltende Person die Belüftungsverhältnisse auch
mittels des Fensters 50 ihren individuellen Bedürfnissen anpassen kann.
Die äußere Kastenfenstereinheit 50b ist dabei als Prallscheibe ausgebildet,
d. h. sie weist im Bereich des Fensterrahmens oder auch in der Glasscheibe
selber Öffnungen 50c auf. Wird nun beispielsweise bei starkem Sturm die
innere Kastenfenstereinheit 50a geöffnet, so wird infolge des Sturms ein
deutlich spürbarer Luftstrom durch die Öffnungen 50c der äußeren Kasten
fenstereinheit 50b gedrückt, so daß die das Fenster öffnende Person auf die
extremen Windverhältnisse aufmerksam gemacht und insbesondere davon
abgehalten wird, auch die äußere Kastenfenstereinheit 50b zu öffnen.
Wiederum im Hinblick auf die vorstehend genannten Bauvorschriften sind
im Bereich der Fenstereinheit 50 zudem auch die Austrittsöffnungen 30
vorgesehen, die eine minimale Luftströmungsrate zur äußeren Umgebung
hin gewährleisten.
Zu ergänzen ist noch, daß auch die Tür 52 zur Anpassung der Luftströ
mungsverhältnisse in dem Raum 28 an die individuellen Bedürfnisse der sich
in diesem Raum aufhaltenden Person eingesetzt werden kann.
Wie sich aus vorstehener Beschreibung ergibt, stellt die erfindungsgemäße
Belüftungsanlage geringste architektonische Anforderungen, da sie die
heutzutage bei Hochhäusern für unabdingbar gehaltenen Doppelfassaden
entbehrlich macht und eine weitgehende Konzentration der für ihren Betrieb
erforderlichen großtechnischen Geräte erlaubt. Darüber hinaus ist die
erfindungsgemäße Belüftungsanlage 12 konstruktiv und insbesondere auch
regeltechnisch einfach aufgebaut. Die eigentliche Regelung der Belüftungs
verhältnisse wird von den sich in den Räumen 28 des Gebäudes 10 aufhal
tenden Personen von Hand vorgenommen, sei es durch Öffnen und
Schließen von Fenstern und Türen oder durch Betätigung der Schieberein
richtung 54. Die Übernahme dieser Regelungsaufgabe wird von diesen Per
sonen jedoch nicht als nachteilig, sondern im Gegenteil als äußerst
vorteilhaft empfunden, da es ihnen die Anpassung der Belüftungsverhält
nisse an ihre individuellen Bedürfnisse ermöglicht. Die Belüftungsanlage
reagiert lediglich auf die ihr vorgegebenen Bedingungen, indem sie die
Luftzufuhrrate zu den einzelnen Belüftungssektoren derart einstellt, daß in
diesen Sektoren die erwünschte Druckdifferenz ΔP zwischen dem Innen
druck P1 und dem Außendruck P2 aufrechterhalten wird. Die Steuereinheit
34 der Belüftungsanlage 12 benötigt hierzu lediglich die Erfassungssignale
einer Reihe von Drucksensoren 32.
Wie im folgenden erläutert werden wird, hat die erfindungsgemäße
Belüftungsanlage 12 darüber hinaus den Vorteil, daß in einzelnen Räumen
28 versehentlich, fahrlässig oder vorsätzlich eingestellte extreme Belüf
tungsverhältnisse keinen nachteiligen Einfluß auf den Betrieb der gesamten
Belüftungsanlage 12 haben können:
Wird die Tür eines Raumes bei geschlossenem Fenster geöffnet, so kommt
es hierdurch zunächst zu einer erhöhten Luftzufuhr in den Raum, was zu
einem geringfügigen Druckabfall im Flur führt. Dieser Druckabfall wird
jedoch von den Drucksensoren erfaßt und führt zu einer entsprechenden
Erhöhung der Förderleistung der diesen Flur versorgenden Teilbelüftungs
anordnung, um den erwünschten Druckunterschied zwischen diesem Flur
und der äußeren Umgebung wieder herzustellen. Bleibt die Tür geöffnet, so
kommt es zum Druckausgleich zwischen dem Raum und dem Flur, letzt
endlich jedoch auf dem für diesen Belüftungssektor erwünschten Druckwert.
Wird die Tür wieder geschlossen, so stellt sich der Luftdruck in dem Raum
allmählich wieder auf einen zwischen dem erwünschten Innendruck P1 und
dem Außendruck P2 liegenden Wert ein.
Wird bei geschlossener Tür das Fenster geöffnet, so kommt es zu einem
Druckausgleich zwischen der äußeren Umgebung und dem Raum, die
lediglich eine geringfügige Erhöhung des Luftdurchsatzes durch die
Übertrittsöffnung 26 zur Folge hat. Fährt eine Windbö in den Raum, so hat
dies aufgrund der Drosselwirkung der Übertrittsöffnungen 26 praktisch
keine Auswirkungen auf den im Flur herrschenden Luftdruck P1. Ist die
Schiebereinrichtung 54 überdies mit Rückschlagklappen 60 ausgestattet, so
kann sich die Windbö überhaupt nicht auf die Druckverhältnisse im Flur
auswirken.
Sind Tür und Fenster geöffnet, so kommt es zu einem steten Luftzug vom
Flur durch den Raum in die äußere Umgebung. Die mit diesem Luftzug in die
äußere Umgebung abgeführte Luftmenge wird von der Belüftungsanlage 12
nachgeliefert, so daß der Druckunterschied ΔP aufrechterhalten wird.
Fährt bei geöffneter Tür und geöffnetem Fenster eine Windbö in den Raum,
so kann sich diese bis in den Flur hin fortsetzen. Die Windbö führt jedoch
allenfalls zu einer Druckerhöhung in dem Flur, auf die die Belüftungsanlage
mit einer entsprechenden Minderung der Förderrate reagiert. Auf benach
barte Räume kann sich die Windbö nicht nachteilig auswirken. Da sich die
Tür 52 aus feuerschutztechnischen Gründen in den Raum hinein öffnet,
besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß die Windbö die Tür 52
zuschlägt.
Zugegebenermaßen kann die erfindungsgemäße Belüftungsanlage dann,
wenn sämtliche Türen und Fenster vorsätzlich gleichzeitig geöffnet werden,
den erwünschten Überdruck in dem Gebäude 10 nicht aufrechterhalten,
auch wenn sie in diesem Fall mit maximaler Förderleistung arbeitet. Unter
den genannten Bedingungen ist aber eine ausreichende Frischluftzufuhr von
der äußeren Umgebung durch die Räume in die Flure sichergestellt. Diese
extremste aller denkbaren Belüftungssituationen braucht aber regelungs
technisch nicht notwendigerweise berücksichtigt zu werden, denn nach
Schließen wenigstens eines Teils der Türen und Fenster stellt sich der
erwünschte Überdruck in dem Gebäude 10 automatisch wieder ein.
In den Fig. 5a, 5b, 6a, 6b, 7a und 7b sind schematisch verschiedene
Möglichkeiten dargestellt, die zugeführte Frischluft von dem Steigabschnitt
des Belüftungshauptkanals auf die verschiedenen Räume zu verteilen.
Bei dem in den Fig. 5a und 5b dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt
diese Verteilung so, wie dies vorstehend für das anhand der Fig. 1 bis
4 erläuterte Gebäude 10 beschrieben worden ist. Von dem Belüftungshaupt
kanal 16a gelangt die zugeführte Luft durch die Öffnung 22 in den Flur 24,
der in diesem Ausführungsbeispiel als Verteilerkanal fungiert. Von dort tritt
die Luft durch die Öffnungen 26 in die Räume 28 ein, bevor sie diese über
die Austrittsöffnungen 30 wieder verläßt. Wie in Fig. 5b dargestellt ist,
können die Luftübertrittsöffnungen 26 sowohl in der Nähe des Bodens als
auch in der Nähe der Decke oder an einer beliebigen, dazwischen angeord
neten Position vorgesehen sein. In Fig. 5a erkennt man darüber hinaus ein
Treppenhaus 62 sowie einen Vorraum 64 mit Aufzügen 66 und einem sepa
raten Versorgungsschacht 68. Dem Flur 24 ist ein einziger Lüftungshaupt
kanal 16a zugeordnet.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6a und 6b gelangt die Luft
aus dem Belüftungshauptkanal 116A durch die Übertrittsöffnung 122 in
einen (gestrichelt dargestellten) Verteilerschacht 170, von dem aus sie
durch Übertrittsöffnungen 126 in die Räume 128 gelangt. Dem Flur 124
sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6a zwei derartige Verteiler
schächte 170 und 170' zugeordnet, die jeweils von einem gesonderte Be
lüftungshauptkanal gespeist sind. Dem Flur 124 sind also zwei Belüftungs
hauptkanäle zugeordnet. Ein Konferenzraum 128' wird mittels zweier Über
trittsöffnungen 126 gespeist. Gemäß Fig. 6b wird der Flur 124 ebenfalls
von den Verteilerschächten 170 bzw. 170' aus versorgt, und zwar über
Austrittsöffnungen 172 (siehe Fig. 6b). Ansonsten entspricht die Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 6a und 6b der Ausführungsform gemäß Fig.
5a und 5b, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7a und 7b erfolgt die Verteilung der
zugeführten Frischluft, ausgehend vom Belüftungshauptkanal 216A über die
Austrittsöffnung 222, den Verteilerschacht 270, Stichleitungen 274 und
herkömmliche Drallauslässe 276 direkt in ein Großraumbüro 228 hinein.
Hinsichtlich der weiteren Details der Ausführungsform gemäß Fig. 7a
und 7b sei wiederum auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß
Fig. 5a und 5b verwiesen.
Claims (23)
1. Gebäude (10), beispielsweise Hochhaus, umfassend:
- - wenigstens einen mit der äußeren Umgebung (U) in Luft übertrittsverbindung stehenden Lüftungshauptkanal (16A, 16B, 16C; 116A; 216A),
- - eine Mehrzahl von Verteilerkanälen (24; 170, 170'; 270), welche zum einen mit dem wenigstens einen Lüftungshaupt kanal (16A, 16B, 16C; 116A; 216A), und zum anderen mit Räumen (28; 128, 128'; 228) des Gebäudes in Luftüber trittsverbindung stehen, wobei die Räume ihrerseits mit der äußeren Umgebung des Gebäudes in Luftübertrittsverbindung stehen, gekennzeichnet durch,
- - eine dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal (16A, 16B, 16C; 116A; 216A) zugeordnete Belüftungsvorrichtung (36A, 36B, 36C) zum Erzeugen oder/und Aufrechterhalten eines Belüftungsdrucks, dessen Wert (P1) größer ist als der Wert (P2) des in der äußeren Umgebung (U) herrschenden Drucks.
2. Gebäude nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (34) zur Steuerung
des Betriebs der Belüftungsvorrichtung (36A, 36B, 36C) vorgesehen
ist.
3. Gebäude nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Gebäudes (10)
sowie in den Verteilerkanälen (24) oder/und dem wenigstens einen
Lüftungshauptkanal (16A, 16B, 16C) Drucksensoren (32) vorgesehen
sind zur Erfassung des am jeweiligen Ort herrschenden Luftdrucks.
4. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gebäude (10) in eine Mehrzahl von
Belüftungssektoren (14A, 14B, 14C) unterteilt ist, denen jeweils
mindestens ein Lüftungshauptkanal (16A, 16B, 16C) zugeordnet ist.
5. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens einem der Vertei
lerkanäle (24) und einem mit diesem Verteilerkanal in Luftüber
trittsverbindung stehenden Raum (28) oder/und zwischen wenigstens
einem der Räume (28) und der äußeren Umgebung (U) eine, vorzugs
weise von Hand verstellbare, Vorrichtung (54 bzw. 50) vorgesehen
ist zum Verändern des Luftdurchlaßquerschnitts.
6. Gebäude nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (54, 50) zum Verän
dern des Luftdurchlaßquerschnitts einen endlichen minimalen
Luftdurchlaßquerschnitt (58c bzw. 30) aufweist.
7. Gebäude nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (54) zum Verändern
des Luftdurchlaßquerschnitts eine Rückschlageinrichtung (60) auf
weist, welche einen Luftübertritt von der äußeren Umgebung in den
Raum bzw. von dem Raum (28) in den zugeordneten Verteilerkanal
(24) zumindest erschwert.
8. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Verteilerkanäle
von einem Flur (24) des Gebäudes (10) gebildet ist.
9. Gebäude nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Verteilerkanäle
von einem gesonderten Verteilerschacht (170, 170'; 270) gebildet
ist.
10. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gebäude (10) eine Einfachfassade
aufweist.
11. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Räume (28) ein
öffenbares Fenster (50) aufweist.
12. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Fenster (50) des
Gebäudes (10) als Kastenfenster ausgebildet ist.
13. Gebäude nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fenstereinheit (50b) des
Kastenfensters (50) mit einer Prallscheibe ausgebildet ist.
14. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lüftungshauptkanal
(16A, 16B, 16C) einen durch das Erdreich (18) verlaufenden
Kanalabschnitt (16Ab) aufweist.
15. Gebäude nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß dem wenigstens einen durch das
Erdreich verlaufenden Kanalabschnitt (16Ab) ein Wärmeaustauscher
(20) zugeordnet ist.
16. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß dem wenigstens einen Lüftungs
hauptkanal (16A, 16B, 16C) eine Drosselvorrichtung (38A, 38B,
38C) zugeordnet ist, welche dazu dient, gegebenenfalls dem Aufbau
eines zu hohen Belüftungsdrucks entgegenzuwirken.
17. Gebäude nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsvorrichtung und die
Drosselvorrichtung von ein und derselben Vorrichtung gebildet sind,
beispielsweise einer Luftschraubenanordnung, die im Druckbetrieb als
Gebläse und im Drosselbetrieb als Turbine arbeitet.
18. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß dem wenigstens einen Lüftungshaupt
kanal (16A, 16B, 16C) eine Heizvorrichtung (40) oder/und eine
Kühlvorrichtung (40) zugeordnet ist.
19. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Räumen oder/und den Verteil
erkanälen oder/und dem wenigstens einen Lüftungshauptkanal (16A)
Anschlußstellen (44) vorgesehen sind zur Einbringung von durch
Fremdwärmequellen (42) erwärmter Luft.
20. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsvorrichtung (36A, 36B,
36C) in einem Servicebereich (K) des Gebäudes angeordnet ist, bei
spielsweise im Keller oder einer Service-Etage des Gebäudes.
21. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche eines Lüftungs
hauptkanals (16A, 16B, 16C) höchstens 20 m2, vorzugsweise höch
stens 10 m2, beträgt.
22. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gebäude (10) mindestens 25 m
hoch ist, vorzugsweise mindestens 50 m.
23. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Druckunterschieds
zwischen Gebäudeinnendruck und Umgebungsdruck zwischen 10 Pa
und 80 Pa, vorzugsweise etwa 30 Pa, beträgt.
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