DE4222572A1 - Niedrigenergiehaus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Niedrigenergiehaus der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Niedrigenergiehäuser der genannten Art sind aus der Bau­ praxis der jüngeren Zeit allgemein bekannt und besitzen üblicherweise einen quadratischen oder rechteckigen Grundriß. Die zweckmäßig im wesentlichen nach Süden aus­ gerichtete Glasfront ist im allgemeinen als ebene Fläche ausgebildet die entweder vertikal oder mit einer rela­ tiv geringen Neigung gegen die Vertikale ausgerichtet ist. Zur entgegengesetzten Seite hin weisen derartige Niedrigenergiehäuser üblicherweise ein relativ steil ab­ fallendes Pultdach auf. Mit derartigen Häusern lassen sich zwar schon merkliche Energieeinsparungen an Hei­ zungsbrennstoffen erzielen, jedoch stellt diese bekannte Hausform noch nicht das Optimum insbesondere hinsicht­ lich der passiven Energiegewinnung sowie der Vermeidung von Energieverlusten nach außen dar.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Niedrigenergiehaus der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem eine weitere Verbesserung der Energiebilanz erzielt wird, d. h. bei dem insbesondere die aus der Sonnenstrahlung gewonnene nutzbare Energie vergrößert und die von dem Haus nach außen abgegebenen Energieverluste vermindert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Niedrigener­ giehaus der eingangs genannten Art mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Aufgrund des beson­ deren Grundrisses des Hauses und des Verlaufs der Glas­ front wird erreicht, daß über einen langen Zeitraum im Verlauf des Tages der einfallenden Sonnenstrahlung stets eine große Einstrahlungsfläche geboten wird, die zeit­ lich nur wenig variiert. Hierdurch wird der Energiege­ winn durch Nutzung der einfallenden Sonnenstrahlung ver­ größert. Auf der anderen Seite wird dadurch, daß das Haus zu der der Hauptsonneneinstrahlungsrichtung entge­ gengesetzten Seite hin nicht nur niedriger sondern auch schmaler wird, eine besonders geringe Wärmeenergieab­ strahlung und damit ein geringer Energieverlust er­ reicht. Die Grundrißform des erfindungsgemäßen Hauses ermöglicht außerdem eine problemlose Ausrichtung des Hauses auf üblicherweise rechteckigen Grundstücken, um sicherzustellen, daß die Glasfront des Hauses nach Süden weist und/oder um eventuelle Bauvorschriften hinsicht­ lich des Anschlusses an Nachbargebäude oder hinsichtlich vorgeschriebener Firstrichtungen erfüllen zu können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des er­ findungsgeinäßen Niedrigenergiehauses sind in den Unter­ ansprüchen 2 bis 15 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 ein Niedrigenergiehaus in Seitenansicht (West­ seite),

Fig. 2 das Niedrigenergiehaus in einer Frontansicht (Südseite),

Fig. 3 das Niedrigenergiehaus in Rückansicht (Nord­ seite) und

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch das Niedrigenergie­ haus gemäß den Fig. 1 bis 3.

Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besitzt das hier dargestellte Ausführungsbeispiel des Niedrigenergiehau­ ses 1 an seiner der Hauptsonneneinstrahlungsrichtung möglichst optimal zugewandten Hausseite 2 eine Glasfront 20, die eine vertikal angeordnete, gewölbt verlaufende Fläche in Form eines Zylindermantelausschnittes dar­ stellt. Dabei kann es sich um einen Kreiszylinder- oder auch einen Vieleckzylinder-Ausschnitt handeln. Die Höhe der Glasfront 20 reicht bei dem hier dargestellten Aus­ führungsbeispiel über zwei Geschosse des Hauses 1. In der Zeichnung nach links, d. h. nach Norden hin, schließt sich die Außenwand 30 an, die an der Westseite 3 des Hauses 1 liegt und die in bekannter Weise wärmeisoliert ausgeführt ist. Weiter zeigt die Fig. 1, daß die Außen­ wand 30 praktisch ohne Durchbrechungen und damit ohne Wärmeisolationslücken ausgebildet ist. Die einzigen Durchbrechungen sind hier der Haupteingang 57 sowie eine Belichtungsöffnung für einen jedoch als Kaltraum ausge­ führten Dachboden 53. Nach unten hin ist dieser Dachbo­ den 53 durch eine ebene, horizontale Wärmeisolations­ fläche 54 gegen die unter dieser liegenden Räume des Hauses 1 abgegrenzt. Schließlich ist an der Nordseite 5 des Hauses 1 noch eine Garage 52 als Pufferraum angeord­ net.

Oberhalb der Glasfront 20 liegt eine die Form eines Kreisabschnittes aufweisende Reflektorfläche 26, die als horizontale Ebene ausgebildet ist und vorzugsweise durch eine freie Wasserfläche gebildet wird. Mittels dieser Fläche 26 kann flach einfallende Sonnenstrahlung auf eine sich daran nach oben hin anschließende geneigt an­ geordnete ebene Dachschrägfläche 25 reflektiert werden, die mit Sonnenkollektoren und/oder Solarzellen 25′ be­ legt ist. Am oberen Ende der Dachschrägfläche 25 ist eine weitere Reflektorfläche 26′ angeordnet, die verti­ kal ausgerichtet ist und die bei hohem Sonnenstand die Sonnenstrahlung auf die Dachschrägfläche 25 reflektiert.

Die nach Norden hin weisende Dachfläche 55 verläuft von der Reflektorfläche 26′ als ebene Fläche bis zu der hier mit einem Flachdach ausgeführten Garage 52.

Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel des Nie­ drigenergiehauses 1 vor der Glasfront 20 in Höhe des (Geländeniveaus eine weitere reflektierende Fläche 27 vor­ gesehen, die zweckmäßig ebenfalls durch eine Wasserflä­ che gebildet ist. Diese Fläche dient zur Reflexion von Sonnenstrahlung in das Innere des Hauses 1 durch die Glasfront 20 hindurch. Über diese Wasserfläche 27 führt eine Brücke 28 zu einem weiteren Eingang 23 in der Glas­ front 20.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt das Niedrigenergiehaus 1 in Ansicht auf seine der Hauptsonneneinstrahlungsrichtung zugewandte Hausseite 2, welche möglichst gut nach Süden ausgerichtet sein soll. Den unteren Teil des Hauses 1 nimmt die gewölbte Glasfront 20 ein, vor welcher die Brücke 28 zu dem Eingang 23 und zu dem danebenliegenden Eingang 23′ angeordnet ist. Diese zwei Eingänge 23, 23′ sind hier vorgesehen, weil das dargestellte Ausführungs­ beispiel des Niedrigenergiehauses 1 als Zweifamilienhaus oder Einfamilienhaus mit Einliegerwohnung konzipiert ist.

Oberhalb der Glasfront 20 liegt die horizontale Reflek­ torfläche 26, an welche sich die schräg nach oben ver­ laufende ebene Dachschrägfläche 25 mit ihrer Bestückung aus Sonnenkollektoren und/oder Solarzellen 25′ an­ schließt. Über deren mittlerem Teil ist die vertikal ausgerichtete Reflektorfläche 26′ angeordnet. Links und rechts von der Glasfront 20 ist jeweils ein kleiner Teil der Außenwände 30 und 40 der Westseite 3 und der Ost­ seite 4 des Hauses 1 sichtbar.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt die der Fig. 2 entgegenge­ setzte Ansicht des Hauses 1, d. h. eine Ansicht auf die Nordseite 5. Diese Ansicht zeigt besonders deutlich, daß das Haus 1 nach Norden hin nicht nur niedriger sondern auch schmaler wird. Dementsprechend laufen die Außenwän­ de 30 und 40 der Westseite 3 und der Ostseite 4 unter Verringerung ihrer Höhe aufeinander zu. Auch die nach Norden weisende Dachfläche 55 ist als ebene, geneigt verlaufende Fläche ausgebildet und grenzt an die Außen­ wände 30 und 40 sowie an das Flachdach der Garage 52 an. Links und rechts der hier als Doppelgarage ausgebildeten Garage 52 ist je ein Haupteingang 57′ und 57 für die beiden in dem Haus 1 befindlichen Wohnungen erkennbar. Auch die Fig. 3 zeigt besonders deutlich, daß außer den Durchbrechungen für die Eingänge 57 und 57′ sowie für zwei Belichtungsöffnungen für den als Kaltraum ausgebil­ deten Dachboden die Westseite 3, die Ostseite 4 und die Nordseite 5 des Hauses 1 keinerlei Öffnungen oder Durch­ brechungen aufweisen, die zu erhöhten Wärmeenergiever­ lusten führen könnten.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt sehr deutlich den besonderen Grundriß des Hauses 1, wobei der Grundriß im wesentli­ chen einem Sektor eines Kreises oder Vielecks ent­ spricht. Die Südseite 2 des Hauses 1 wird zu ihrem größten Teil durch die gewölbte Glasfront 20 gebildet, vor der abschnittsweise noch die Brücke 28 zu den Ein­ gängen 23 und 23′ sichtbar ist. An der Westseite 3 und der Ostseite 4 ist jeweils die Außenwand 30 bzw. 40 an­ geordnet, wobei diese Wände 30 und 40 im wesentlichen auf den beiden Radien des Sektors, der den Hausgrundriß bildet, liegen. Ein kleiner Teil der Außenwände 30 und 40 verläuft dann rechtwinklig abgeknickt noch in Rich­ tung zur Glasfront 20. Die Außenwände 30 und 40 sind, wie dies an sich bekannt ist, zweischalig mit zwischen­ liegender Isolierung 34 bzw. 44 ausgeführt. Nach Norden hin wird der Kernbereich des Hauses 1, d. h. der Warmbe­ reich durch eine weitere isolierte Wand 50 begrenzt.

Hinter der Glasfront 20 liegen zwei offene Wohn- und Lufträume 21 und 21′, die durch eine Trennwand 29 von­ einander getrennt sind, wobei je ein Wohn- und Luftraum 21, 21′ den beiden Wohneinheiten zugeordnet ist. Entlang der Außenwände 30 und 40 sind die weiteren bewohnten Räume 31, 32, 33 bzw. 41, 42, 43 des Hauses 1 angeord­ net, wobei aufgrund der Höhe des Hauses 1 derartige Räume in zwei Ebenen übereinander vorgesehen sind. Bei der in Fig. 4 gezeigten oberen Ebene erfolgt der Zugang zu den Räumen im Haus inneren über eine Treppe und eine Galerie 22 bzw. 22′. Die natürliche Belichtung der Räume 31 bis 33 und 41 bis 43 erfolgt durch Belichtungsöffnun­ gen 31′, 32′, 33′, 41′, 42′, 43′, die jeweils zum Wohn- und Luftraum 21 bzw. 21′ hin liegen, und durch die Glas­ front 20, um Durchbrechungen in den Außenwänden 30 und 40 zu vermeiden. Auch die hier nicht sichtbaren, in der unteren Ebene unterhalb der Räume 31 bis 33 und 41 bis 43 liegenden Räume werden entsprechend belichtet.

Zur Nordseite 5 des Hauses 1 hin schließt sich nördlich der isolierten Wand 50 ein Abstellraum 51 als Pufferraum an, der in der Ebene der Räume 31 bis 33 und 41 bis 43 liegt. In der unteren Ebene liegt die Garage 52 als Puf­ ferraum an der Nordseite 5 des Hauses 1. Oberhalb der Garage 52 ist noch ein kleiner Teil der Dachfläche 55 erkennbar.

Annähernd im Zentrum des Hauses 1 befindet sich ein Haustechnikraum, in welchem eine zentral gesteuerte und geregelte Einrichtung 56 zur Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung angeordnet ist, mittels welcher sämt­ liche bewohnten Räume des Hauses 1 gezielt belüftbar so­ wie bedarfsweise beheizbar oder kühlbar sind. Hierzu sind in der Fig. 1 nicht eigens dargestellte, an sich bekannte Luftführungskanäle, Wärmetauscher, Ventilato­ ren, Langzeitwärmespeicher sowie Pumpen und Regel- und Steuereinrichtungen vorgesehen.

Die Summe dieser Eigenschaften des erfindungsgemäßen Niedrigenergiehauses 1 läßt erwarten, daß selbst in ge­ mäßigten mitteleuropäischen Breiten der Energiebedarf für die Beheizung des Hauses 1 annähernd auf Null ge­ senkt werden kann.

Claims (15)

1. Niedrigenergiehaus mit Einrichtungen zur Nutzung von Sonnenenergie, insbesondere für Heizzwecke, wobei die der Hauptsonneneinstrahlungsrichtung zugewandte Hausseite (2) zumindest teilweise als Glasfront (20) ausgebildet ist und wobei das Haus (1) zur entgegen­ gesetzten Richtung hin niedriger wird, dadurch gekennzeichnet daß der Grundumriß des Hauses (1) im wesentlichen einem Sektor eines Kreises oder Vielecks entspricht wobei die Glasfront (20) gekrümmt oder abgewinkelt ausgebildet im Bereich des Außenbogens des Sektors angeordnet ist und wobei das Haus (1) zur entgegen­ gesetzten Richtung hin sowohl mit abnehmender Höhe als auch mit abnehmender Breite ausgebildet ist.

2. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sektor einen Winkel zwischen 60 und 120°, vorzugsweise von etwa 90° umfaßt.

3. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Glasfront (20) min­ destens ein offener Wohn- und Luftraum (21, 21′) vor­ handen ist und daß die weiteren bewohnten Räume (31, 32, 33, 41, 42, 43) des Hauses (1) entlang der auf den Radien des Sektors liegenden Außenwände (30, 40) angeordnet sind.

4. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die natürliche Belichtung der weiteren bewohnten Räume (31 bis 33, 41 bis 43) von dem offe­ nen Wohn- und Luftraum (21, 21′) aus erfolgt.

5. Niedrigenergiehaus nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche des Hauses (1) und die entlang der beiden Radien des Sektors verlaufenden Außenwände (30, 40) im Bereich der bewohnten Räume (21, 21′, 31 bis 33, 41 bis 43) durchbrechungsfrei und wärmeisoliert ausgebildet sind.

6. Niedrigenergiehaus nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Wohn- und Luftraum (21, 21′) sowie die weiteren bewohnten Räume (31 bis 33, 41 bis 43) nach oben hin durch eine ebene, horizontale Wärmeisolationsfläche (54) abge­ deckt sind.

7. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß oberhalb der horizontalen Wärmeisola­ tionsfläche (54) ein sich bis zur Dachfläche (25, 55) erstreckender Kaltraum (53) als Pufferraum vorhanden ist.

8. Niedrigenergiehaus nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spitze des Sektors wenigstens ein weiterer Kaltraum (51, 52) als Pufferraum vorhanden ist.

9. Niedrigenergiehaus nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Glasfront (20) eine mit Sonnenkollektoren und/oder Solarzellen (25′) belegte Dachschrägfläche (25) vor­ handen ist.

10. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dachschrägfläche (25) als ebene Fläche ausgeführt ist und daß in einer über der Glas­ front (20) und vor der Dachschrägfläche (25) liegen­ den horizontalen Kreisabschnittsfläche eine Reflek­ torfläche (26) angeordnet ist.

11. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reflektorfläche (26) durch eine Wasserfläche gebildet ist.

12. Niedrigenergiehaus nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Dach­ schrägfläche (25) oder in deren oberem Teil oberhalb der Sonnenkollektoren und/oder Solarzellen (25′) min­ destens eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Reflektorfläche (26′) angeordnet ist.

13. Niedrigenergiehaus nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außen vor der Glasfront (20) eine horizontale Reflektorfläche (27) angeordnet ist, die vorzugsweise durch eine Wasser­ fläche gebildet ist.

14. Niedrigenergiehaus nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume (21, 21′, 31 bis 33, 41 bis 43) des Hauses (1) durch eine zentral gesteuerte und geregelte Einrichtung (56) zur Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung ge­ zielt belüftbar sowie beheizbar oder kühlbar sind.

15. Niedrigenergiehaus nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dieses einen Langzeitwärmespeicher in Form eines Feststoff- oder Flüssigkeits-Wärmespei­ chers enthält, der als Teil der Be- und Entlüftungs­ einrichtung (56) ausgebildet und für Heiz- und Kühl­ zwecke nutzbar ist.