EP3936694B1 - Kastenfenster - Google Patents

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EP3936694B1
EP3936694B1 EP20184522.9A EP20184522A EP3936694B1 EP 3936694 B1 EP3936694 B1 EP 3936694B1 EP 20184522 A EP20184522 A EP 20184522A EP 3936694 B1 EP3936694 B1 EP 3936694B1
Authority
EP
European Patent Office
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window
box
frame
box frame
double
Prior art date
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Active
Application number
EP20184522.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3936694A1 (de
EP3936694A8 (de
Inventor
Robert Mantzke
Ingolf Sucker
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Vonovia Se
Original Assignee
Vonovia Se
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Filing date
Publication date
Application filed by Vonovia Se filed Critical Vonovia Se
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Publication of EP3936694A1 publication Critical patent/EP3936694A1/de
Publication of EP3936694A8 publication Critical patent/EP3936694A8/de
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Publication of EP3936694B1 publication Critical patent/EP3936694B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/26—Compound frames, i.e. one frame within or behind another
    • E06B3/2605—Compound frames, i.e. one frame within or behind another with frames permanently mounted behind or within each other, each provided with a pane or screen
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
    • E06B5/20—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor for insulation against noise
    • E06B5/205—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor for insulation against noise windows therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
    • E06B7/02—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
    • E06B7/02—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses
    • E06B7/10—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses by special construction of the frame members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/26—Compound frames, i.e. one frame within or behind another
    • E06B3/2605—Compound frames, i.e. one frame within or behind another with frames permanently mounted behind or within each other, each provided with a pane or screen
    • E06B2003/261—Frames made of wood

Definitions

  • the invention relates to a box window.
  • Box windows as double-shell components with window sashes arranged essentially parallel to one another have been known for a long time. Newer developments in the area of box windows are, for example, shown in the DE 20 2014 106 055 U1 , DE 20 2016 101 405 U1 , DE 20 2017 104 656 U1 , EP 2 947 252 A1 disclosed.
  • Known box window has an outer window level with outer window sashes, which are separated by an outer window frame part and at least one of which is tiltable. There is also an inner window level with inner window sashes, which are separated by an inner window frame part. One of the inner window sashes can be tilted in a horizontal direction offset from the tiltable outer window sash.
  • a vertical separating device is arranged, by means of which the box space is divided into two box sub-spaces. The separating device provides sections with different passage values for an air flow between the box compartments, so that a U-shaped air flow can result in the box room. This allows improved sound insulation to be achieved.
  • a box window is described in which a window frame of the outer window designed as a plastic frame and the window frame of the inner window are connected to one another by means of a box frame.
  • the box frame is a metal frame educated. This allows improved thermal insulation to be achieved.
  • a sound-insulated window arrangement in the manner of a box window is known, in which the box frame is designed with sound-absorbing frame elements.
  • a ventilation opening is provided in the inner window sash, which allows ventilation flow when the inner window sash is closed. This creates a sound-insulated window arrangement that allows ventilation in a simple and efficient manner.
  • a box window with a composite construction in which the inner frame, the inner sash frame and the box frame are made of wood, while the outer frame and the outer sash frame are made of metal profiles, is made of the EP 2 947 252 A1 known.
  • a ventilation window which has a frame, an outer wing arranged in connection with the frame and an inner wing arranged in connection with the frame. A space is arranged between the outer wing and the inner wing.
  • the ventilation window has a ventilation device installed or installable within the frame or on the surface of the frame on the side of the gap, which extends into the gap and which has at least one fresh air duct for passing fresh air from outside to the ventilation device through an inlet located in the frame on the outside and from the ventilation device further to the interior as supply air through at least one outlet arranged in the frame on the side of the interior.
  • an exhaust air duct is provided for leading exhaust air from the interior to the ventilation device through at least one inlet in the frame on the inside and from the ventilation device further outwards as exhaust air through at least one outlet arranged in the frame on the outside.
  • the ventilation device does not enable ventilation of the space between the inner wing and the outer wing.
  • the DE 77 29 730 U1 discloses a window consisting of a sash frame and a frame and two glass panes arranged parallel to each other at a distance with an air duct for discharging room air to the outside.
  • the upper horizontal leg of the frame has a first channel that runs upwards from the space between the two glass panes and then towards the room.
  • the space between the two glass panes communicates with a second channel located below the window sash frame, which extends horizontally essentially from one lateral end to the other end of the window, there angled by 180 degrees in the opposite direction horizontally to close to the first lateral end of the window runs and flows outwards.
  • a window arrangement with an openable external window arranged together in a building opening and an internal window facing the inside of the building, which can be opened and closed independently of the external window.
  • the inner window is optionally coupled to the outer window and can be opened and closed together and is a preferably double-glazed insulating window.
  • the external window is equipped with ventilation channels that connect the cavity between the two windows with the environment.
  • the object of the invention is to create a box window that reduces or even eliminates at least some of the deficits mentioned.
  • the box window according to the invention has an outer window level with at least one outer window arranged in an outer window frame, an inner window level with at least one inner window arranged in an inner window frame and a box frame connecting the outer window frame and the inner window frame.
  • the inner and outer window levels are arranged essentially parallel to one another, while the box frame is aligned essentially perpendicular to the two window levels.
  • the inner and outer window levels together with the box frame form a substantially cuboid hollow body in the manner of a “box”.
  • the cavity is also referred to below as a box space.
  • the cuboid body can be cube-shaped.
  • the box frame is formed from a lower box frame element, two side box frame elements and an upper box frame element, which together with the outer and inner window levels enclose the box space.
  • Location information used in this description such as: B. top, bottom, inside, outside etc. refer to the intended installation situation of the box window in or on a building facade.
  • the inner and/or outer window can be formed in one piece or consist of several window elements, which together form the inner or outer window and are arranged in the inner or outer window plane.
  • the inner and/or outer window can preferably have a light transmittance of at least 82%. As a result, a high level of light transmission can advantageously be achieved, so that good Lighting conditions in the interior of the building behind the box window can be achieved.
  • the inner and/or outer window can be single or multi-glazed.
  • An embodiment is preferred in which the inner window is double-glazed and the outer window is single-glazed, as this allows a high level of light transmission with good sound and heat insulation to be achieved.
  • the openable window element can be used as a rotating window element, which opens vertically via a laterally vertically arranged axis of rotation, as a folding window element, which can be opened outwards or inwards at the bottom using a fitting attached at the top, as a tilting window element, which can be opened outwards at the top using a fitting attached at the bottom can be opened inside, as a swing window element, which opens horizontally via a centrally horizontally arranged axis of rotation, as a pivoting window element, which opens vertically via a centrally arranged vertical axis of rotation.
  • the window element can also be designed as a tilt-and-turn window element.
  • At least one window element of the outer window can also be designed to be openable. Thanks to the possibility of opening, improved ventilation can be achieved.
  • the box window can also be cleaned more easily.
  • one or more inner surfaces of the box frame can have a light-reflecting and/or white coating. This allows the light entry into the building interior behind the box window to be further improved.
  • the box window can in particular be designed in such a way that it is at least partially arranged outside the building facade when used as intended.
  • the outer window level is also located outside the building facade.
  • the box room is at least partially arranged outside the building facade and forms a bay window.
  • This construction method avoids a reduction in the usable interior space, as the box window does not protrude into the interior, but outwards. It is also not necessary to coordinate the depth of the building envelope and the width of the box frame.
  • the box window can therefore be used flexibly. Retrofitting existing buildings is also possible, e.g. B. by replacing a conventional window with a box window.
  • the box window also has a ventilation opening arranged in the box frame.
  • a ventilation opening arranged in the box frame.
  • several ventilation openings can also be present in one or more box frame elements.
  • At least one ventilation opening is arranged in a side box frame element of the box frame and enables ventilation of the box space.
  • ventilation opening By means of the ventilation opening, ventilation of the box space can advantageously be made possible even when the windows are closed, so that the formation of condensation in the box space can be reduced or even completely avoided.
  • the interior of the building behind the box window can be ventilated by outside air flowing through the ventilation opening first into the box room and from the box room via the open inner window.
  • Arranging the ventilation openings outside the insulated building shell or building facade is also advantageous from a fire protection perspective.
  • At least one of the ventilation openings can be designed such that it is permanently open. Further preferably, all ventilation openings are designed in such a way that they are permanently open. This allows forced ventilation to be achieved that is independent of the user. Summer overheating and moisture damage to box windows due to inadequate ventilation can be reduced or even completely avoided.
  • At least one ventilation opening can be arranged in a lower box frame element of the box frame.
  • a ventilation opening in the side box frame element can be arranged above a box frame center line that horizontally divides the box frame into two equally sized box frame sections.
  • each of the two side box frame elements there can be a ventilation opening in each of the two side box frame elements.
  • the two ventilation openings arranged in the side box frame elements can be arranged at the highest possible point of the side box frame element. If a ventilation opening is also arranged in the lower box frame element, the thermal buoyancy can be used for ventilation, which creates air circulation in the box space in such a way that outside air flows into the box space through the ventilation opening in the lower box frame element and out of the box space through the two in the side box frame elements arranged ventilation openings flows back outside. This can further improve the ventilation of the box space.
  • the ventilation openings can have a circular cross section with a diameter of less than 0.1 m. Such a diameter improves fire protection and advantageously enables compliance with fire protection regulations.
  • the ventilation openings can be equipped with a protective grille made of a non-combustible material, such as. B. aluminum or steel sheet, be covered.
  • the protective grilles can, for example, have fixed slats.
  • insect protection e.g. B. made of a metal wire mesh.
  • the protective grilles can advantageously prevent contamination of the ventilation openings, e.g. B. prevent the penetration of insects, birds, etc. by dirt particles.
  • the penetration of precipitation, e.g. B. in the form of rain, snow, hail, etc. can be reduced or avoided.
  • the box window can be designed as a self-supporting construction.
  • Self-supporting means that the box frame is firmly connected to the inner and outer window levels and forms a self-contained, ready-to-assemble component.
  • the box window is stable in itself and forms its own facade building block.
  • the box window can be designed to be dimensionally stable and liftable with a lifting device at two or four load-bearing points.
  • the box window can advantageously be prefabricated as a whole, so that installation into the building facade can be carried out quickly with little technical effort.
  • Existing buildings will also be retrofitted thereby simplified.
  • the box window can be lifted to its destination using a crane using a few anchor points and secured there.
  • a factory-prefabricated, self-supporting box window can be created, which can be delivered to the construction site ready for assembly and in principle already functional as a separate and self-contained component.
  • the self-supporting construction is also advantageous for fire protection reasons and also has a positive effect on the traffic loads inside the box.
  • the box frame can be designed as a concrete frame or wooden frame.
  • a concrete frame version e.g. B. made of reinforced concrete, contributes to improved weather resistance.
  • a box window with a low fire load can be created.
  • a wooden frame design can be advantageous for thermal insulation reasons.
  • the outer window and the inner window can be arranged essentially parallel to one another, the distance between an outside of the inner window and an inside of the outer window being at least 0.5 m, preferably at least 0.55 m.
  • Such a design can advantageously achieve very good sound insulation due to the very high airborne sound insulation, particularly at low frequencies, due to the distance between the inner and outer windows and the resulting very high airborne sound insulation.
  • the inner window and the outer window act as masses between which the air in the box interior acts as a spring, so a double-shell mass-spring-mass system is formed.
  • the box window can also be used in areas with high levels of noise, e.g. B. can be used in busy areas, industrial areas, etc. or, depending on the legal requirements, residential development is made possible in such areas.
  • Baffles are additional construction elements in the form of glass panes arranged in partial areas of the building facade, which are attached independently of the window behind them.
  • a characteristic feature of baffle plates is the ventilation gap that always remains free, which can be as wide as 0.1 m. Such constructions are used to reduce the wind effect on the sun protection, to reduce the noise impact on the actual window at high outside levels or to create fall protection.
  • the box window can have an outer window handle arranged on the outer window frame, the outer window handle being arranged below a window frame center line which horizontally divides the outer window frame into two equally sized window frame sections.
  • the outer window handle can preferably be arranged in a lower third of the outer window frame.
  • the inner window handle arranged on the inner window frame can also be arranged below a window frame center line that horizontally divides the inner window frame into two equally sized window frame sections.
  • the outer and inner window handles can be arranged at the same height.
  • the lowered height of the outer window handle makes opening the outer window easier from an ergonomic point of view, as an adult person standing on both legs inside the building can easily reach the outer window handle without any aids.
  • At least one window element of the inner window can be tilted inwards and/or outwards.
  • the tiltable window element can be assigned an opening limiter, by means of which a tilting width of the tiltable segment can be limited. This means that the noise input into the building interior can be controlled and any regulations regarding noise input can be adhered to.
  • the box window can have a condensate drain arranged in the lower box frame element of the box frame.
  • the condensate drain can be integrated into a ventilation opening arranged in a lower box frame element of the box frame.
  • the ventilation opening arranged in the lower box frame element of the box frame can serve both for ventilation and for condensate drainage, which advantageously only requires one opening in the lower box frame element, with which both functions can be fulfilled. This is also advantageous from a fire protection perspective.
  • the condensate drain can be used to remove any condensation or rainwater that may form in the box space, e.g. B. driving rain, are removed so that water accumulates in the Box space is prevented and thus moisture damage as well as a reduction in the transparency of the window and thus the light entry into the building interior can be reduced or avoided.
  • the box window is designed as a bay window protruding from the building facade, the condensate drain can create a direct connection to the surroundings, so that the condensate can drain directly into the surroundings and other elements that serve to drain the condensate, such as. B. hoses are not required.
  • the box window can have a sound absorber arranged on an inner surface of a box frame element of the box frame.
  • the sound absorber can be arranged on an inner surface of an upper box frame element.
  • the sound absorber serves as noise protection in that noise penetrating into the box space from outside can be absorbed using the sound absorber.
  • the sound absorber can be made of a white and/or light-reflecting material, so that the light absorption is low and the light entry into the building interior is not or at most slightly influenced by the sound absorber.
  • the following advantages can be achieved at the same time: compliance with the immission guidelines for commercial noise (0.5 m in front of the inner window), sufficient sound insulation of the partially opened window to comply with the relevant noise levels in connection with traffic noise Indoor level of 30 dB(A) in the building interior and adequate ventilation of the building interior.
  • Ventilation openings are arranged in a flow-optimized manner at the base and in the two upper side areas. This enables thermal buoyancy with inflow and outflow openings and wind-induced air exchange by using the windward/leeward side to ventilate the box space and for inflow into the interior of the building behind it.
  • the box window can also be used to combat sports noise, leisure noise and aircraft noise. It enables you to sleep at night with the window tilted while at the same time complying with the requirements of emission guidelines, indoor levels, and all relevant ventilation levels of DIN 1946-6: 2019-12 - all of which are user-independent.
  • Fire protection concerns can be taken into account by making the box frame of fire-resistant quality reinforced concrete, by designing the side ventilation openings as very small openings with a diameter of less than 10 cm within a component, by placing the ventilation openings outside the insulated building envelope and by providing the ventilation openings with weather protection grilles be provided with fixed slats made of non-combustible material.
  • a high level of light transmission and thus a high level of light entry into the building interior is made possible by using few panes of glass, e.g. E.g. single glazing on the outside and double glazing on the inside, glasses with high light transmission, e.g. B. a light transmittance of 82% or more can be used, the inside of the box frame is made white and light-reflecting and a white material is selected for the sound absorber.
  • compositions when used in a series of two or more elements means that any of the listed elements may be used alone, or any combination of two or more of the listed elements may be used. For example, if a composition is described as containing components A, B and/or C, the composition A alone; B alone; C alone; A and B in combination; A and C in combination; B and C in combination; or A, B, and C in combination.
  • the building facade 28 can, for example, be made of reinforced concrete with a thickness of 200 mm, to which a pressure-resistant mineral facade insulation with a thickness of 180 mm is applied on the outside and a mineral plaster with a thickness of 15 mm is applied on both sides.
  • the box window 1 has an outer window level 2 which, when used as intended, i.e. after installation in a building facade 28, is directed outwards or towards the surroundings.
  • the box window 1 has an inner window level 5, which, when used as intended, is directed inwards or towards the interior of the building 30.
  • the inner and outer window levels 2, 5, which are arranged parallel to one another, are connected to one another by means of a box frame 8, so that a box space 25 is formed between the inner and outer window levels 2, 5.
  • the distance a between the outside 16 of the inner window 7 and the inside 17 of the outer window 4 is 0.55 m. This means that the requirements of the TA Noise can be met and the metrological requirement can be taken into account, according to which a microphone cannot be used in the so-called near field of the outer pane can be measured, since other physical properties apply in this near field that are not representative of the human perception of a sound pressure level.
  • the box window 1 is designed in such a way that it can be arranged at least partially outside the building facade 28. This is in the Figures 3 and 4 can be seen, in which fastening means 29 are shown, which serve to fasten the box window 1 to the building facade 28 and therefore determine the position of the box window 1 with respect to the building facade 28.
  • the outer and inner window levels 2, 5 have an outer or inner window frame 3, 6 and an outer or inner window 4, 7 arranged in the outer or inner window frame 3, 6.
  • the outer and inner windows 4, 7 are each divided into two window elements 21a, 21b, 21c, 21d, which are arranged vertically next to each other in the manner of two window sashes. All window elements 21a, 21b, 21c, 21d are designed as turn-tilt window elements with an inward opening direction.
  • the two outer window elements 21a, 21b can also be designed as rotating window elements without a tilting function.
  • an opening limiter (not shown) can be present, with which an opening width of the tiltable window element 21c, 21d can be limited, e.g. B. to a maximum opening width in the range between 40 and 50 mm.
  • An inner window handle 26 and an outer window handle 18 are arranged on the inner and outer window frames 3, 6 in order to be able to unlock and open the inner window 7 and outer window 4 together with the corresponding window frame 3, 6.
  • the outer window handle 18 is arranged below a window frame center line 20 which virtually divides the outer window frame 3 horizontally into two equally sized window frame sections 19a, 19b.
  • the inner window handle 26 is also arranged at this height.
  • the inner window 7 has double thermal insulation glazing.
  • the outer window 4 is simply glazed with 6 mm laminated safety glass.
  • the hinged window 1 has a window heat transfer coefficient Uw ⁇ 1.40 W/m 2 K and a heat transfer coefficient of the glazing U g ⁇ 1.10 W/m 2 K, determined in accordance with DIN EN ISO 10077-1: 2018-01 or DIN EN 673: 2011-04, on.
  • the light transmittance according to DIN EN 410: 2011-04 is 80%.
  • the invention is not limited to the use of the glasses described.
  • the box frame 8 consists of four box frame elements: an upper box frame element 10, two side box frame elements 11a, 11b and a lower box frame element 12.
  • the box frame 8 can be virtually divided into two equally sized box frame sections 13a, 13b arranged horizontally one above the other.
  • the box frame center line 14 runs between the two box frame sections 13a, 13b.
  • the box frame 8 is designed as a concrete frame with a thickness of 120 mm.
  • the box frame 8 can also be designed as a wooden frame.
  • a sound absorber 24 is arranged on the inner surface 27a of the upper box frame element 10.
  • the sound absorber 24 has a sound-absorbing plate with a thickness of 50 mm and a white coating directed towards the box interior 25.
  • the inner surfaces 27b, 27c, 27d are also provided with a white coating in order to increase the light input into the building interior 30.
  • a fall protection device 22 is arranged, which consists of four horizontally arranged, interconnected metal struts.
  • the overall construction of the box window 1 is designed to be self-supporting, so that the box window 1 can be transported to its destination for assembly in the building facade 28 using a lifting device.
  • the box window 1 has three ventilation openings 9a, 9b, 9c arranged in the box frame, of which one ventilation opening 9b, 9c is in the side box frame element 11a, 11b and the third Ventilation opening 9a is located in the lower box frame element 12.
  • the ventilation openings 9b, 9c arranged in the side box frame elements 11a, 11b are located above the box frame center line 14 at the highest possible point.
  • the ventilation openings 9a, 9b, 9c have a substantially circular cross section with a diameter d of 80 mm. They are each equipped with a protective grille 15a, 15b, 15c made of a non-combustible material with fixed slats and integrated insect protection made of a metal wire mesh.
  • the free ventilation cross section for each protective grille 15a, 15b, 15c is 20 cm 2 .
  • the ventilation opening 9a arranged in the lower box frame element 12 serves, in addition to the ventilation of the box space 25, at the same time as a condensate drain 23.
  • the condensate drain 23 is integrated into the ventilation opening 9a.
  • the box window 1 described is designed and optimized taking into account the following concerns: traffic load in the box room 25, static anchoring to the shell or the building facade 28, fall protection 22 from the box room 25 to the outside, operation of the outer window level 2, climatic conditions (winter condensate, summer Overheating), thermal bridge effect in connection with statically required fastenings, air permeability in the partially opened state for ventilation of the building interior 30, fire protection regulations, sound insulation in the partially opened state and the influence of driving rain.
  • the ventilation openings 9a, 9b, 9c ventilating the box space 25 were selected and arranged in such a way that a certain reduction in the sound pressure level occurs in the box space 25 when the outer window level 2 is closed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kastenfenster.
  • Kastenfenster als zweischalige Bauelemente mit im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Fensterflügeln sind seit langem bekannt. Neuere Entwicklungen im Bereich von Kastenfenstern werden beispielsweise in der DE 20 2014 106 055 U1 , DE 20 2016 101 405 U1 , DE 20 2017 104 656 U1 , EP 2 947 252 A1 offenbart.
  • Das aus der DE 20 2014 106 055 U1 bekannte Kastenfenster weist eine äußere Fensterebene mit äußeren Fensterflügeln auf, die durch ein äußeres Fensterrahmenteil getrennt sind und von denen mindestens einer kippbar ist. Zudem ist eine innere Fensterebene mit inneren Fensterflügeln vorhanden, die durch ein inneres Fensterrahmenteil getrennt sind. Einer der inneren Fensterflügel ist in horizontaler Richtung versetzt zu dem kippbaren äußeren Fensterflügel kippbar. Im zwischen der äußeren und inneren Fensterebene gebildeten Kastenraum ist eine vertikale Trenneinrichtung angeordnet, mittels derer der Kastenraum in zwei Kastenteilräume unterteilt wird. Die Trenneinrichtung sieht Abschnitte mit unterschiedlichen Durchgangswerten für eine Luftströmung zwischen den Kastenteilräumen vor, so dass eine U-förmige Luftströmung im Kastenraum resultieren kann. Dadurch kann eine verbesserte Schallisolierung erreicht werden.
  • In der DE 20 2016 101 405 U1 wird ein Kastenfenster beschrieben, bei dem ein als Kunststoffrahmen ausgebildeter Fensterrahmen des Außenfenster und der Fensterrahmen des Innenfensters mittels eines Kastenrahmens miteinander verbunden sind. Der Kastenrahmen ist als Metallzarge ausgebildet. Dadurch kann eine verbesserte Wärmedämmung erreicht werden.
  • Aus der DE 2017 104 656 U1 ist eine schallgedämmte Fensteranordnung nach Art eines Kastenfensters bekannt, bei der der Kastenrahmen mit schallabsorbierenden Rahmenelementen ausgeführt ist. Zudem ist im inneren Fensterflügel eine Belüftungsöffnung vorgesehen, die einen Belüftungsstrom bei geschlossenem innerem Fensterflügel zulässt. Dadurch wird eine schallgedämmte Fensteranordnung geschaffen, bei der auf einfache und effiziente Weise eine Belüftung ermöglicht wird.
  • Ein Kastenfenster mit einer Verbundkonstruktion, bei der der innere Blendrahmen, der innere Flügelrahmen und der Kastenrahmen aus Holz, der äußere Blendrahmen und der äußere Flügelrahmen hingegen aus Metallprofilen bestehen, ist aus der EP 2 947 252 A1 bekannt.
  • Aus der WO 2016/034979 A2 ist ein Lüftungsfenster bekannt, das einen Rahmen, einen in Verbindung mit dem Rahmen angeordneten Außenflügel und einen in Verbindung mit dem Rahmen angeordneten Innenflügel aufweist. Zwischen dem Außenflügel und dem Innenflügel ist ein Zwischenraum angeordnet. Das Lüftungsfenster weist eine innerhalb des Rahmens oder auf der Oberfläche des Rahmens auf der Seite des Zwischenraums eingebaute oder einbaubare Lüftungseinrichtung auf, die sich in den Zwischenraum erstreckt und die mindestens einen Frischluftkanal zum Hindurchleiten von Frischluft von außen zu der Belüftungseinrichtung durch einen im Rahmen befindlichen Einlass auf der Außenseite und von der Belüftungseinrichtung weiter zum Innenraum als Zuluft durch mindestens einen im Rahmen auf der Seite des Innenraums angeordneten Auslass umfasst. Zudem ist ein Abluftkanal zum Führen von Abluft aus dem Innenraum zu der Belüftungsvorrichtung durch mindestens einen Einlass im Rahmen auf der Innenseite und von der Belüftungseinrichtung weiter nach außen als Abluft durch mindestens einen im Rahmen auf der Außenseite angeordneten Auslass vorgesehen. Die Belüftungseinrichtung ermöglicht jedoch keine Belüftung des Raums zwischen dem Innenflügel und dem Außenflügel.
  • Die DE 77 29 730 U1 offenbart ein Fenster, bestehend aus Flügelrahmen und Blendrahmen und zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Glasscheiben mit einem Luftkanal zur Abfuhr von Raumluft nach außen. Der obere horizontale Schenkel des Blendrahmens weist einen von dem Zwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben nach oben und sodann in Richtung zum Raum durchgehenden ersten Kanal auf. Der Zwischenraum zwischen den beiden Glasscheiben kommuniziert mit einem unterhalb des Fensterflügelrahmens befindlichen zweiten Kanal, welcher sich horizontal im Wesentlichen von einem seitlichen Ende nach dem anderen Ende des Fensters erstreckt, dort um 180 Grad abgewinkelt in entgegengesetzter Richtung horizontal bis nahe zum ersten seitlichen Ende des Fensters verläuft und dort nach außen mündet.
  • Aus der DE 101 40 060 A1 ist eine Fensteranordnung mit gemeinsam in einer Gebäudeöffnung angeordnetem, zu öffnendem Außenfenster und einem dem Gebäudeinneren zugewandten Innenfenster, welches unabhängig von dem Außenfenster zu öffnen und zu schließen ist, bekannt. Das Innenfenster ist wahlweise gekoppelt mit dem Außenfenster gemeinsam zu öffnen und zu schließen ist und ist ein vorzugsweise doppelt verglastes Isolierfenster. Das Außenfenster ist mit Lüftungskanälen versehen, die den Hohlraum zwischen den beiden Fenstern mit der Umgebung verbinden..
  • Trotz Verbesserungen gegenüber historischen Kastenfenstern weisen diese Kastenfenster weiterhin Defizite, u. a. im Bereich der nutzerunabhängigen Belüftung, der Kondensatentwässerung, der Schlagregenentwässerung, des Insektenschutzes, des Brandschutzes, des Schallschutzes und der Ergonomie auf. Zudem ist der Einbau in eine Bausubstanz aufgrund der Vielzahl an Einzelteilen aufwändig. Bisherige geschlossene Kastenfenstersysteme ohne nutzerunabhängige und permanent offene Lüftungsöffnungen neigen bei sommerlicher Besonnung zur Überhitzung des Kastenzwischenraumes.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung ein Kastenfenster zu schaffen, das zumindest einige der genannten Defizite verringert oder sogar behebt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kastenfenster mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche enthalten Ausführungsvarianten dieser erfindungsgemäßen Lösung.
  • Das erfindungsgemäße Kastenfenster weist eine äußere Fensterebene mit mindestens einem, in einem äußeren Fensterrahmen angeordneten äußeren Fenster, eine innere Fensterebene mit mindestens einem, in einem inneren Fensterrahmen angeordneten inneren Fenster und ein den äußeren Fensterrahmen und den inneren Fensterrahmen miteinander verbindenden Kastenrahmen auf.
  • Die innere und äußere Fensterebene sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, während der Kastenrahmen im Wesentlichen senkrecht zu den beiden Fensterebenen ausgerichtet ist. Mit anderen Worten bilden die innere und äußere Fensterebene zusammen mit dem Kastenrahmen einen im Wesentlichen quaderförmigen hohlen Körper nach Art eines "Kastens". Der Hohlraum wird nachfolgend auch als Kastenraum bezeichnet. Optional, z. B. zur Anpassungen an vorgegebene Abmessungen oder aus Designgründen, kann der quaderförmige Körper würfelförmig ausgebildet sein.
  • Der Kastenrahmen ist aus einem unteren Kastenrahmenelement, zwei seitlichen Kastenrahmenelementen und einem oberen Kastenrahmenelement gebildet, die zusammen mit der äußeren und inneren Fensterebene den Kastenraum umschließen. In dieser Beschreibung verwendete Ortsangaben, wie z. B. oben, unten, innen, außen etc. beziehen sich auf die bestimmungsgemäße Einbausituation des Kastenfensters in bzw. an einer Gebäudefassade.
  • Das innere und/oder äußere Fenster kann einteilig ausgebildet sein oder aus mehreren Fensterelementen bestehen, die zusammen das innere bzw. äußere Fenster bilden und in der inneren bzw. äußeren Fensterebene angeordnet sind. Das innere und/oder äußere Fenster kann bevorzugt einen Lichttransmissionsgrad von mindestens 82 % aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Lichtdurchlässigkeit erreicht werden, so dass gute Lichtverhältnisse im hinter dem Kastenfenster gelegenen Gebäudeinnenraum erreicht werden können.
  • Das innere und/oder äußere Fenster kann einfach oder mehrfach verglast sein. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das innere Fenster zweifach und das äußere Fenster einfach verglast sind, da dadurch eine hohe Lichttransmission bei gleichzeitig guter Schall- und Wärmeisolierung erreicht werden kann.
  • Bevorzugt kann zumindest ein Fensterelement des inneren Fensters öffenbar ausgebildet sein. Hierzu kann das öffenbare Fensterelement als Drehfensterelement, das sich vertikal über eine seitlich vertikal angeordnete Drehachse öffnet, als Klappfensterelement, das mittels eines oben angebrachten Beschlags unten nach außen oder innen geöffnet werden kann, als Kippfensterelement, das mittels eines unten angebrachten Beschlags oben nach außen oder innen geöffnet werden kann, als Schwingfensterelement, das sich horizontal über eine mittig horizontal angeordnete Drehachse öffnet, als Schwenkfensterelement, das sich vertikal über eine mittig vertikal angeordnete Drehachse öffnet, ausgebildet sein. Verschiedene Funktionalitäten können auch miteinander kombiniert sein. Beispielsweise kann das Fensterelement auch als Dreh-Kipp-Fensterelement ausgebildet sein.
  • Ebenso kann auch zumindest ein Fensterelement des äußeren Fensters öffenbar ausgebildet sein. Durch die Möglichkeit der Öffnung kann eine verbesserte Belüftung erreicht werden. Zudem kann das Kastenfenster einfacher gereinigt werden.
  • Bevorzugt können eine oder mehrere Innenflächen des Kastenrahmens eine lichtreflektierende und/oder weiße Beschichtung aufweisen. Dadurch kann der Lichteintrag in den hinter dem Kastenfenster gelegenen Gebäudeinnenraum weiter verbessert werden.
  • Das Kastenfenster kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass es bei bestimmungsgemäßen Gebrauch zumindest teilweise außerhalb der Gebäudefassade angeordnet ist. Dies bedeutet, dass die innere Fensterebene im Wesentlichen in einer Ebene der Gebäudefassade, z. B. bündig mit einer Innenwand des Gebäudes, angeordnet ist, während sich der Kastenrahmen zumindest teilweise außerhalb der Gebäudefassade befindet. Die äußere Fensterebene ist ebenfalls außerhalb der Gebäudefassade angeordnet.
  • Folglich ist auch der Kastenraum zumindest teilweise außerhalb der Gebäudefassade angeordnet und bildet einen Erker. Diese Konstruktionsweise vermeidet eine Verringerung der nutzbaren Innenraumfläche, da das Kastenfenster nicht in den Innenraum hinein, sondern nach außen ragt. Auch eine Abstimmung der Tiefe der Gebäudehülle und der Breite des Kastenrahmens ist nicht notwendig. Das Kastenfenster ist daher flexibel einsetzbar. Auch eine Nachrüstung an bereits bestehenden Gebäuden ist möglich, z. B. indem ein herkömmliches Fenster durch das Kastenfenster ersetzt wird.
  • Außerdem weist das Kastenfenster eine im Kastenrahmen angeordnete Lüftungsöffnung auf. Selbstverständlich können auch mehrere Lüftungsöffnungen in einem oder mehreren Kastenrahmenelementen vorhanden sein. Mindestens eine Lüftungsöffnung ist in einem seitlichen Kastenrahmenelement des Kastenrahmens angeordnet ist und ermöglicht eine Belüftung des Kastenraums.
  • Mittels der Lüftungsöffnung kann vorteilhaft eine Belüftung des Kastenraums auch bei geschlossenen Fenstern ermöglicht werden, so dass die Bildung von Kondenswasser im Kastenraum verringert oder sogar ganz vermieden werden kann.
  • Außerdem kann bei geschlossenem äußeren Fenster und geöffneten inneren Fenster der hinter dem Kastenfenster gelegene Gebäudeinnenraum belüftet werden, indem Außenluft durch die Lüftungsöffnung zunächst in den Kastenraum und vom Kastenraum über das geöffnete innere Fenster einströmt. Die Anordnung der Lüftungsöffnungen außerhalb der gedämmten Gebäudehülle bzw. Gebäudefassade ist zudem aus brandschutztechnischer Sicht von Vorteil.
  • Bevorzugt kann zumindest eine der Lüftungsöffnungen derart ausgebildet sein, dass sie permanent geöffnet ist. Weiterbevorzugt sind alle Lüftungsöffnungen derart ausgebildet, dass sie permanent geöffnet sind. Hierdurch kann eine vom Nutzer unabhängige Zwangsbelüftung erreicht werden. Eine sommerliche Überhitzung sowie Feuchteschäden am Kastenfenster durch unzureichende Belüftung können dadurch verringert oder sogar gänzlich vermieden werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausgestaltungsvarianten kann mindestens eine Lüftungsöffnung in einem unteren Kastenrahmenelement des Kastenrahmens angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann eine Lüftungsöffnung im seitlichen Kastenrahmenelement oberhalb einer den Kastenrahmen horizontal in zwei gleich große Kastenrahmenabschnitte unterteilenden Kastenrahmenmittellinie angeordnet sein.
  • Bevorzugt kann in jeder der beiden seitlichen Kastenrahmenelemente jeweils eine Lüftungsöffnung vorhanden sein. Dies ermöglicht vorteilhaft eine Anordnung der Lüftungsöffnungen auf der Luv- und Leeseite des Kastenrahmenelements, so dass der Kastenraum bei aus schallschutztechnischen Gründen geringem Lüftungsquerschnitt sehr gut belüftet werden kann.
  • Weiter bevorzugt können die beiden in den seitlichen Kastenrahmenelementen angeordneten Lüftungsöffnungen am höchstmöglichen Punkt des seitlichen Kastenrahmenelements angeordnet sein. Ist zudem eine Lüftungsöffnung im unteren Kastenrahmenelement angeordnet, kann für die Belüftung der thermische Auftrieb genutzt werden, der eine Luftzirkulation im Kastenraum derart erzeugt, dass Außenluft durch die Lüftungsöffnung im unteren Kastenrahmenelement in den Kastenraum einströmt und aus dem Kastenraum durch die beiden in den seitlichen Kastenrahmenelementen angeordneten Lüftungsöffnungen wieder nach draußen strömt. Dadurch kann die Belüftung des Kastenraums weiter verbessert werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten können die Lüftungsöffnungen einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 m aufweisen. Ein solcher Durchmesser verbessert den Brandschutz und ermöglicht vorteilhaft die Einhaltung von Brandschutzvorschriften.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten können die Lüftungsöffnungen mit einem Schutzgitter aus einem nicht brennbaren Material, wie z. B. Aluminium- oder Stahlblech, abgedeckt sein.
  • Die Schutzgitter können beispielsweise über feststehende Lamellen verfügen. Optional kann ein Insektenschutz, z. B. aus einem Metalldrahtgewebe, integriert sein.
  • Die Schutzgitter können vorteilhaft eine Verunreinigung der Lüftungsöffnungen, z. B. durch Schmutzpartikel, Eindringen von Insekten, Vögeln etc. verhindern. Zudem kann das Eindringen von Niederschlag, z. B. in Form von Regen, Schnee, Hagel etc. vermindert oder vermieden werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Kastenfenster als selbsttragende Konstruktion ausgebildet sein.
  • Selbstragend bedeutet, dass der Kastenrahmen mit der inneren und der äußeren Fensterebene fest verbunden ist und ein in sich geschlossenes montagefertiges Bauelement bildet. Mit anderen Worten ist das Kastenfenster in sich stabil und bildet einen eigenen Fassadenbaustein.
  • Somit kann die gesamte Last des Kastenfensters als Ganzes über wenige Befestigungspunkt in die Rohbaukonstruktion des Gebäudes übertragen wird. Die selbsttragende Konstruktion ermöglicht es, das Kastenfenster als separaten Fassadenbaustein in die Gebäudefassade zu heben und zu befestigen, ohne dass weitere Stützungen benötigt werden. Beispielsweise kann das Kastenfenster an zwei oder vier Lastaufnahmepunkten formstabil mit einem Hebemittel anhebbar ausgebildet sein.
  • Dadurch kann das Kastenfenster vorteilhaft als Ganzes vorgefertigt werden, so dass der Einbau in die Gebäudefassade zügig mit geringem technischem Aufwand erfolgen kann. Auch ein Nachrüsten vorhandener Gebäude wird dadurch vereinfacht. Beispielsweise kann das Kastenfenster über wenige Anschlagspunkte mittels eines Krans an seinen Bestimmungsort gehoben und dort befestigt werden.
  • Mit anderen Worten kann ein werksseitig vorfertigbares, selbstragendes Kastenfenster geschaffen werden, welches montagefertig und prinzipiell bereits funktionstüchtig auf die Baustelle als separates und in sich geschlossenes Bauelement geliefert werden kann.
  • Die selbstragende Konstruktion ist zudem aus Brandschutzgründen vorteilhaft und wirkt sich auch positiv auf die Verkehrslasten im Kasteninneren aus.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann der Kastenrahmen als Betonrahmen oder Holzrahmen ausgebildet sein.
  • Eine Ausführung als Betonrahmen, z. B. aus Stahlbeton, trägt zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit bei. Zudem kann ein Kastenfenster mit niedriger Brandlast geschaffen werden.
  • Eine Ausführung als Holzrahmen kann aus Wärmedämmgründen vorteilhaft sein.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten können das äußere Fenster und das innere Fenster im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein, wobei der Abstand zwischen einer Außenseite des inneren Fensters und einer Innenseite des äußeren Fensters mindestens 0,5 m, bevorzugt mindestens 0,55 m beträgt.
  • Durch eine solche Ausgestaltung kann vorteilhaft eine sehr gute Schalldämmung durch die aufgrund des Abstands zwischen innerem und äußerem Fenster und die daraus resultierend sehr hohe Luftschalldämmung, insbesondere bei tiefen Frequenzen, erzielt werden. Hierbei wirken das innere Fenster und das äußere Fenster als Massen, zwischen denen die Luft im Kasteninnenraum als Feder wirkt, es wird also ein zweischaliges Masse-Feder-Masse-System gebildet.
  • Zudem kann eine Lärmpegelminderung innerhalb des Kastenfensters, also im Kastenraum, durch das Kastenfenster selbst erreicht werden. Weitere bauliche Maßnahmen, wie z. B. die Anordnung von Prallscheiben, können bei gleichbleibender Schalldämmung vorteilhaft entfallen, so dass das Kastenfenster auch in Gebieten mit hohem Lärmaufkommen, z. B. in verkehrsreichen Gebieten, Industriegebieten etc. einsetzbar ist bzw. je nach rechtlichen Anforderungen in solchen Gebieten überhaupt erst eine Wohnbebauung ermöglicht wird.
  • Prallscheiben sind zusätzliche Konstruktionselemente in Form von in Teilbereichen an der Gebäudefassade angeordneten Glasscheiben, die unabhängig vom dahinterliegenden Fenster angebracht werden. Kennzeichnend für Prallscheiben ist der stets freibleibende Lüftungsspalt, der durchaus auch 0,1 m breit sein kann. Solche Konstruktionen werden zur Minderung der Windwirkung auf den Sonnenschutz, der Minderung der Schallbelastung für das eigentliche Fenster bei hohen Außenpegeln oder zur Herstellung einer Absturzsicherung eingesetzt.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Kastenfenster einen an dem äußeren Fensterrahmen angeordneten äußeren Fenstergriff aufweisen, wobei der äußere Fenstergriff unterhalb einer den äußeren Fensterrahmen horizontal in zwei gleich große Fensterrahmenabschnitte unterteilenden Fensterrahmenmittellinie angeordnet ist.
  • Bevorzugt kann der äußere Fenstergriff in einem unteren Drittel des äußeren Fensterrahmens angeordnet sein. Optional kann auch der an dem inneren Fensterrahmen angeordnete innere Fenstergriff unterhalb einer den inneren Fensterrahmen horizontal in zwei gleich große Fensterrahmenabschnitte unterteilenden Fensterrahmenmittellinie angeordnet ist. Beispielsweise können der äußere und der innere Fenstergriff auf einer Höhe angeordnet sein.
  • Durch die abgesenkte Höhe des äußeren Fenstergriffs wird das Öffnen des äußeren Fensters aus ergonomischer Sicht erleichtert, indem eine im Gebäudeinnenraum auf beiden Beinen stehende erwachsene Person den äußeren Fenstergriff ohne Hilfsmittel problemlos erreichen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann zumindest ein Fensterelement des inneren Fensters nach innen und/oder außen kippbar sein.
  • Somit kann eine Verbindung zwischen dem Gebäudeinnenraum und dem Kastenraum sowie über die Lüftungsöffnungen auch nach außen hergestellt werden. Dadurch kann vorteilhaft der Gebäudeinnenraum bei geschlossenem äußerem Fenster und damit bei geringem Lärmeintrag belüftet werden.
  • Optional kann dem kippbaren Fensterelement ein Öffnungsbegrenzer zugeordnet sein, mittels dem eine Kippweite des kippbaren Segments begrenzbar ist. Somit kann der Lärmeintrag in den Gebäudeinnenraum kontrolliert werden und etwaige Vorschriften hinsichtlich des Lärmeintrags können eingehalten werden.
  • Mittels des kippbaren Fensterelements und den permanent offenen Lüftungsöffnungen im Kastenrahmen und dem üblichen Kippmechanismus mit Öffnungsbegrenzer in den Fensterflügeln sind alle hinreichenden Lüftungsstufen nach DIN 1946-6: 2019-12 umsetzbar.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Kastenfenster einen in dem unteren Kastenrahmenelement des Kastenrahmens angeordneten Kondensatablauf aufweisen.
  • Optional kann der Kondensatablauf in eine in einem unteren Kastenrahmenelement des Kastenrahmens angeordnete Lüftungsöffnung integriert sein. Mit anderen Worten kann die in dem unteren Kastenrahmenelement des Kastenrahmens angeordnete Lüftungsöffnung sowohl zur Belüftung als auch zum Kondensatablauf dienen, wodurch vorteilhaft nur eine Öffnung im unteren Kastenrahmenelement benötigt wird, mit der beide Funktionen erfüllt werden können. Dies ist auch aus brandschutztechnischer Sicht vorteilhaft.
  • Mittels des Kondensatablaufs kann etwaiges, sich im Kastenraum bildendes Kondenswasser oder eingedrungenes Niederschlagswasser, z. B. Schlagregen, abgeführt werden, so dass Wasseransammlungen im Kastenraum verhindert und damit Feuchteschäden sowie eine Verringerung der Transparenz des Fensters und somit des Lichteintrags in den Gebäudeinnenraum verringert oder vermieden werden können. Ist das Kastenfenster als aus der Gebäudefassade heraus stehender Erker ausgebildet, kann der Kondensatablauf eine direkte Verbindung zur Umgebung schaffen, so dass ein direkter Ablauf des Kondenswassers in die Umgebung ermöglicht wird und weitere dem Kondensatablauf dienende Elemente, wie z. B. Schläuche, nicht benötigt werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Kastenfenster einen an einer Innenfläche eines Kastenrahmenelements des Kastenrahmens angeordneten Schallabsorber aufweisen.
  • Bevorzugt kann der Schallabsorber an einer Innenfläche eines oberen Kastenrahmenelements angeordnet sein.
  • Der Schallabsorber dient dem Lärmschutz, indem mittels des Schallabsorbers von außen in den Kastenraum eindringender Lärmschall absorbiert werden kann.
  • Bevorzugt kann der Schallabsorber aus einem weißen und/oder lichtreflektierenden Material ausgeführt sein, so dass die Lichtabsorption gering ist und der Lichteintrag in den Gebäudeinnenraum vom Schallabsorber nicht oder allenfalls geringfügig beeinflusst.
  • Mit dem vorgeschlagenen Kastenfenster können zahlreiche Belange, z. B. Schallschutz, Belüftung, Lichteintrag, Kondensatablauf, Öffnungsbegrenzung, Wärmeschutz im Winter, Wärmeschutz im Sommer, Absturzsicherung, Bedienbarkeit, Brandschutz, berücksichtigt und verbessert werden. So ist beispielsweise ein Nachschlaf mit gekipptem Fenster bei geringem Lärmeintrag möglich. Diesbezügliche rechtliche Vorschriften können eingehalten werden.
  • Zudem sind gleichzeitig folgende Vorteile realisierbar: eine Einhaltung der Immissionsrichtwerte für gewerbliche Geräusche (0,5 m vor innerem Fenster), eine hinreichende Schalldämmung des teilgeöffneten Fensters zur Einhaltung von dem in Zusammenhang mit Verkehrsgeräuschen relevanten Innenpegel von 30 dB(A) im Gebäudeinnenraum und eine hinreichende Belüftung des Gebäudeinnenraums.
  • Sowohl ein hinreichend hoher Luftvolumenstrom gemäß DIN 1946-6:2019-12 als auch ein hinreichend niedriger Innenpegel (Verkehrslärm) und eine hinreichend Pegelminderung gegenüber gewerblichen Geräuschen sowie Sport- und Freizeitlärm sind zudem nutzerunabhängig sicherstellbar.
  • Es werden strömungstechnisch günstig angeordnete Lüftungsöffnungen am Fußpunkt und in den beiden oberen Seitenbereichen geschaffen. Hiermit wird der thermische Auftrieb mit Zu- und Abströmöffnung und der wind induzierte Luftaustausch durch Nutzung Luv/Lee-Seite zur Belüftung des Kastenraumes und zur Nachströmung in den dahinter befindlichen Gebäudeinnenraum ermöglicht.
  • Für den Fall eines bei geöffnetem äußeren Fenster eintretenden Schlagregens oder einer bei geschlossenem Außenfenster in einem winterlichen Fall wahrscheinlichen Kondensation wurde eine den gesamten Kastenraum entwässernder Kondensatablauf im Boden des Kastenrahmens vorgesehen.
  • Mit dem vorgeschlagenen Kastenfenster sind innerstädtische Grundstücksflächen mit einer Wohnnutzung bebaubar, die mit hohen nächtlichen, gewerblichen Geräuschen und/oder hohen Verkehrsgeräuschen belastet sind. Es ermöglicht die innerstädtische Wohnraumschaffung in problematischen, bisher nicht bebaubaren Lagen.
  • Es kann der weitere Betrieb von Sportstätten, Veranstaltungsstätten und Gewerbebetrieben ermöglicht werden, die sonst durch die sogenannte heranrückende Wohnbebauung in ihrem Betrieb eingeschränkt werden müssten.
  • Zudem ist das Kastenfenster einsetzbar gegen Sportlärm, Freizeitlärm und Fluglärm. Es ermöglicht den Nachtschlaf bei gekipptem Fenster bei gleichzeitiger Einhaltung der Anforderungen Immissionsrichtwerte, Innenpegel, alle relevanten Lüftungsstufen der DIN 1946-6: 2019-12 - allesamt nutzerunabhängig.
  • Brandschutzbelangen kann Rechnung getragen werden, indem der Kastenrahmen in feuerbeständiger Qualität aus Stahlbeton gefertigt ist, die seitlichen Lüftungsöffnungen als sehr kleine Öffnungen mit einem Durchmesser von weniger als 10 cm innerhalb eines Bauteils ausgeführt sind, die Lüftungsöffnungen außerhalb der gedämmten Gebäudehülle liegen und die Lüftungsöffnungen mit Wetterschutzgittern mit festen Lamellen aus nicht brennbarem Material versehen werden.
  • Eine hohe Lichtdurchlässigkeit und damit ein hoher Lichteintrag in den Gebäudeinnenraum werden ermöglicht, indem wenig Glasscheiben verwendet werden, z. B. 1-fach Verglasung außen und 2-fach Verglasung innen, Gläser mit hoher Lichttransmission, z. B. einem Lichttransmissionsgrad von 82 % oder mehr, verwendet werden, die Innenseite des Kastenrahmens weiß und lichtreflektierend ausgeführt wird und für den Schallabsorber ein weißes Material gewählt wird.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Außenansicht eines beispielhaften Kastenfensters,
    Fig. 2
    eine Innenansicht des beispielhaften Kastenfensters,
    Fig. 3
    eine Schnittdarstellung des beispielhaften Kastenfensters entlang A-A und
    Fig. 4
    eine Schnittdarstellung des beispielhaften Kastenfensters entlang B-B.
  • Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa "oben", "unten", "vorne", "hinten", "vorderes", "hinteres" usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figuren verwendet, die die Einbausituation eines Kastenfensters in eine Gebäudefassade widerspiegeln. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Der verwendete Ausdruck "und/oder", wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elemente verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.
  • Ausdrücklich wird darauf hingewiesen, dass der Einfachheit halber und zum einfacheren Verständnis der angegebenen und beanspruchten Bauteile diese oft als Einzelbauteile benannt sind. Je nach den individuell vorliegenden Gegebenheiten können für die gleiche Funktion auch mehrere entsprechende Bauteile hintereinander oder parallel verwendet werden. Auch solche mehrteiligen Anordnungen sollen von den Ansprüchen und der Beschreibung ausdrücklich mit umfasst sein.
  • Nachfolgend wird ein beispielhaftes Kastenfenster unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 beschrieben, die dasselbe Fenster aus unterschiedlichen Perspektiven sowie in Schnittdarstellung entlang der Linien A-A und B-B zeigen. Die Pfeile in den Figuren 1 und 2 repräsentieren die Blickrichtung für die Schnittdarstellungen A-A und B-B. Zur besseren Orientierung sind zudem die Gebäudefassade 28, in die das Kastenfester 1 eingebaut werden kann, sowie der Gebäudeinnenraum 30 mit Bezugszeichen versehen. Die Gebäudefassade 28 kann beispielsweise aus Stahlbeton mit einer Dicke von 200 mm aufgebaut sein, auf den außenseitig eine druckfeste mineralische Fassadendämmung mit einer Dicke von 180 mm und beidseitig ein mineralischer Putz mit einer Dicke von 15 mm aufgebracht ist.
  • Das Kastenfenster 1 weist eine äußere Fensterebene 2 auf, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch, also nach Einbau in eine Gebäudefassade 28, nach außen bzw. in Richtung Umgebung gerichtet ist. Zudem verfügt das Kastenfenster 1 über eine innere Fensterebene 5, die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch nach innen bzw. in Richtung Gebäudeinnenraum 30 gerichtet ist.
  • Die innere und die äußere Fensterebene 2, 5, welche parallel zueinander angeordnet sind, werden mittels eines Kastenrahmens 8 miteinander verbunden, so dass zwischen der inneren und äußeren Fensterebene 2, 5 ein Kastenraum 25 gebildet wird. Hierbei beträgt der Abstand a zwischen der Außenseite 16 des inneren Fensters 7 und der Innenseite 17 des äußeren Fensters 4 0,55 m. Dadurch können Anforderungen der TA Lärm eingehalten werden und es kann dem messtechnischen Erfordernis Rechnung getragen werden, wonach mit einem Mikrofon nicht im sogenannten Nahfeld der äußeren Scheibe gemessen werden kann, da in diesem Nahfeld andere physikalische Eigenschaften gelten, die für die menschliche Wahrnehmung eines Schalldruckpegels nicht repräsentativ sind.
  • Das Kastenfenster 1 ist derart ausgebildet, dass es zumindest teilweise außerhalb der Gebäudefassade 28 angeordnet werden kann. Dies ist in den Figuren 3 und 4 ersichtlich, in denen Befestigungsmittel 29 dargestellt sind, die der Befestigung des Kastenfensters 1 an der Gebäudefassade 28 dienen und daher die Position des Kastenfensters 1 bezüglich der Gebäudefassade 28 festlegen.
  • Die äußere und innere Fensterebene 2, 5 weisen einen äußeren bzw. inneren Fensterrahmen 3, 6 sowie ein im äußeren bzw. inneren Fensterrahmen 3, 6 angeordnetes äußeres bzw. inneres Fenster 4, 7 auf. Wie in den Figuren 1 und 2 ersichtlich, sind das äußere und innere Fenster 4, 7 in jeweils zwei Fensterelemente 21a, 21b, 21c, 21d unterteilt, die vertikal nach Art zweier Fensterflügel nebeneinander angeordnet sind. Alle Fensterelemente 21a, 21b, 21c, 21d sind als Dreh-Kipp-Fensterelemente mit Öffnungsrichtung nach innen ausgeführt. Alternativ können die beiden äußeren Fensterelemente 21a, 21b auch als Dreh-Fensterelemente ohne Kippfunktion ausgeführt sein.
  • Optional kann ein Öffnungsbegrenzer (nicht dargestellt) vorhanden sein, mit dem eine Öffnungsweite des kippbaren Fensterelements 21c, 21d begrenzt werden kann, z. B. auf eine maximale Öffnungsweite im Bereich zwischen 40 und 50 mm.
  • Am inneren sowie am äußeren Fensterrahmen 3, 6 sind ein innerer Fenstergriff 26 bzw. ein äußerer Fenstergriff 18 angeordnet, um das innere Fenster 7 sowie äußere Fenster 4 zusammen mit dem entsprechenden Fensterrahmen 3, 6 entriegeln und öffnen zu können. Zu Verbesserung der Ergonomie ist der äußere Fenstergriff 18 unterhalb einer den äußeren Fensterrahmen 3 horizontal virtuell in zwei gleich große Fensterrahmenabschnitte 19a, 19b unterteilenden Fensterrahmenrahmenmittellinie 20 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist zudem auch der innere Fenstergriff 26 auf dieser Höhe angeordnet.
  • Das innere Fenster 7 verfügt über eine zweifach Wärmeschutzisolierverglasung. Das äußere Fenster 4 ist einfach mit 6 mm Verbundsicherheitsglas verglast. Das Klappfenster 1 weist einen Fenster-Wärmedurchgangskoeffizienten Uw ≤ 1,40 W/m2K und einen Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung Ug ≤ 1,10 W/m2K, bestimmt gemäß DIN EN ISO 10077-1: 2018-01 bzw. DIN EN 673: 2011-04, auf. Der Lichttransmissionsgrad nach DIN EN 410: 2011-04 beträgt 80 %. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung der beschriebenen Gläser beschränkt.
  • Der Kastenrahmen 8 besteht aus vier Kastenrahmenelementen: einem oberen Kastenrahmenelement 10, zwei seitlichen Kastenrahmenelementen 11a, 11b sowie einem unteren Kastenrahmenelement 12. Der Kastenrahmen 8 kann dabei virtuell in zwei gleich große horizontal übereinander angeordnete Kastenrahmenabschnitte 13a, 13b unterteilt werden. Zwischen den beiden Kastenrahmenabschnitten 13a, 13b verläuft die Kastenrahmenmittellinie 14.
  • Der Kastenrahmen 8 ist im Ausführungsbeispiel als Betonrahmen mit einer Dicke von 120 mm ausgeführt. Alternativ kann der Kastenrahmen 8 jedoch auch als Holzrahmen ausgeführt sein. An der Innenfläche 27a des oberen Kastenrahmenelements 10 ist ein Schallabsorber 24 angeordnet. Der Schallabsorber 24 weist eine schallabsorbierende Platte mit einer Dicke von 50 mm und eine in Richtung des Kasteninnenraums 25 gerichtete weiße Beschichtung auf. Im Ausführungsbeispiel wird ein Schallabsorber 24 der Schallabsorptionsklasse C (bewerteter Schallabsorptionsgrad αw = 0,65) verwendet. Neben der in Richtung des Kasteninnenraums 25 gerichteten Fläche des Schallabsorbers 24 sind auch die Innenflächen 27b, 27c, 27d mit einer weißen Beschichtung versehen, um den Lichteintrag in den Gebäudeinnenraum 30 zu erhöhen.
  • Außerhalb der äußeren Fensterebene 2 ist eine Absturzsicherung 22 angeordnet, die aus vier horizontal angeordneten, miteinander verbundenen Metallstreben besteht.
  • Die Gesamtkonstruktion des Kastenfensters 1 ist selbsttragend ausgeführt, so dass das Kastenfenster 1 zur Montage in der Gebäudefassade 28 insgesamt mittels eines Hebemittels an seinen Bestimmungsort transportiert werden kann.
  • Das Kastenfenster 1 weist drei im Kastenrahmen angeordnete Lüftungsöffnungen 9a, 9b, 9c auf, wovon sich jeweils eine Lüftungsöffnung 9b, 9c in den seitlichen Kastenrahmenelement 11a, 11b und die dritte Lüftungsöffnung 9a im unteren Kastenrahmenelement 12 befindet. Die in den seitlichen Kastenrahmenelementen 11a, 11b angeordneten Lüftungsöffnungen 9b, 9c befinden sich oberhalb der Kastenrahmenmittellinie 14 am jeweils höchst möglichen Punkt.
  • Die Lüftungsöffnungen 9a, 9b, 9c weisen einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser d von 80 mm auf. Sie sind jeweils mit einem Schutzgitter 15a, 15b, 15c aus einem nicht brennbaren Material mit festen Lamellen und integriertem Insektenschutz aus einem Metalldrahtgewebe ausgestattet. Der freie Lüftungsquerschnitt je Schutzgitter 15a, 15b, 15c beträgt 20 cm2.
  • Die in dem unteren Kastenrahmenelement 12 angeordnete Lüftungsöffnung 9a dient, neben der Belüftung des Kastenraums 25, gleichzeitig als Kondensatablauf 23. Mit anderen Worten ist der Kondensatablauf 23 in die Lüftungsöffnung 9a integriert.
  • Das beschriebene Kastenfenster 1 ist unter der Berücksichtigung folgender Belange konstruiert und optimiert: Verkehrslast im Kastenraum 25, statische Verankerung am Rohbau bzw. der Gebäudefassade 28, Absturzsicherung 22 vom Kastenraum 25 nach außen, Bedienung der äußeren Fensterebene 2, klimatische Bedingungen (winterliches Kondensat, sommerliche Überhitzung), Wärmebrückeneffekt im Zusammenhang mit statisch erforderlichen Befestigungen, Luftdurchlässigkeit im teilgeöffneten Zustand zur Belüftung des Gebäudeinnenraums 30, brandschutztechnische Vorschriften, Schalldämmung im teilgeöffneten Zustand und Schlagregeneinflüsse. Insbesondere wurden die den Kastenraum 25 belüftenden Lüftungsöffnungen 9a, 9b, 9c derart gewählt und angeordnet, dass im Kastenraum 25 bei geschlossener äußerer Fensterebene 2 eine bestimmte Minderung des Schalldruckpegels erfolgt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kastenfenster
    2
    äußere Fensterebene
    3
    äußerer Fensterrahmen
    4
    äußeres Fenster
    5
    innere Fensterebene
    6
    innerer Fensterrahmen
    7
    inneres Fenster
    8
    Kastenrahmen
    9a, 9b, 9c
    Lüftungsöffnung
    10
    oberes Kastenrahmenelement
    11a, 11b
    seitliches Kastenrahmenelement
    12
    unteres Kastenrahmenelement
    13a, 13b
    Kastenrahmenabschnitt
    14
    Kastenrahmenmittellinie
    15a, 15b, 15c
    Schutzgitter
    16
    Außenseite des inneren Fensters
    17
    Innenseite des äußeren Fensters
    18
    äußerer Fenstergriff
    19a, 19b
    Fensterrahmenabschnitt
    20
    Fensterrahmenmittellinie
    21a, 21b, 21c, 21d
    Fensterelement
    22
    Absturzsicherung
    23
    Kondensatablauf
    24
    Schallabsorber
    25
    Kastenraum
    26
    innerer Fenstergriff
    27a, 27b, 27c, 27d
    Innenfläche
    28
    Gebäudefassade
    29
    Befestigungsmittel
    30
    Gebäudeinnenraum
    a
    Abstand zwischen der Außenseite des inneren Fensters und der Innenseite des äußeren Fensters
    d
    Durchmesser der Lüftungsöffnung

Claims (15)

  1. Kastenfenster (1), aufweisend:
    - eine äußere Fensterebene (2) mit mindestens einem, in einem äußeren Fensterrahmen (3) angeordneten äußeren Fenster (4),
    - eine innere Fensterebene (5) mit mindestens einem, in einem inneren Fensterrahmen (6) angeordneten inneren Fenster (7),
    - ein den äußeren Fensterrahmen (3) und den inneren Fensterrahmen (6) miteinander verbindenden Kastenrahmen (8), gebildet aus einem unteren Kastenrahmenelement (12), zwei seitlichen Kastenrahmenelementen (11a, 11b) und einem oberen Kastenrahmenelement (10), wobei die äußere Fensterebene (2), die innere Fensterebene (5) und der Kastenrahmen (8) einen Kastenraum (25) ausbilden, und
    - eine im Kastenrahmen (8) angeordnete Lüftungsöffnung (9a, 9b, 9c), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lüftungsöffnung (9a, 9b, 9c) in einem seitlichen Kastenrahmenelement (11a, 11b) des Kastenrahmens (8) derart angeordnet ist, dass eine Belüftung des Kastenraums (25) ermöglicht ist.
  2. Kastenfenster (1) nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Lüftungsöffnung (9a, 9b, 9c) in einem unteren Kastenrahmenelement (12) des Kastenrahmens (8) angeordnet ist.
  3. Kastenfenster (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lüftungsöffnung (9a, 9b, 9c) im seitlichen Kastenrahmenelement (11a, 11b) oberhalb einer den Kastenrahmen (8) horizontal in zwei gleich große Kastenrahmenabschnitte (13a, 13b) unterteilenden Kastenrahmenmittellinie (14) angeordnet ist.
  4. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lüftungsöffnungen (9a, 9b, 9c) einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 m aufweisen.
  5. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lüftungsöffnungen (9a, 9b, 9c) mit einem Schutzgitter (15a, 15b, 15c) aus einem nicht brennbaren Material abgedeckt sind.
  6. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kastenfenster (1) als selbsttragende Konstruktion ausgebildet ist.
  7. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kastenrahmen (8) als Betonrahmen oder Holzrahmen ausgebildet ist.
  8. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das äußere Fenster (4) und das innere Fenster (7) parallel zueinander angeordnet sind und wobei der Abstand a zwischen einer Außenseite (16) des inneren Fensters (7) und einer Innenseite (17) des äußeren Fensters (4) mindestens 0,5 m, bevorzugt mindestens 0,55 m beträgt.
  9. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend:
    - einen an dem äußeren Fensterrahmen (3) angeordneten äußeren Fenstergriff (18),
    wobei der äußere Fenstergriff (18) unterhalb einer den äußeren Fensterrahmen (3) horizontal in zwei gleich große Fensterrahmenabschnitte (19a, 19b) unterteilenden Fensterrahmenmittellinie (20) angeordnet ist.
  10. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Fensterelement (21c, 21d) des inneren Fensters (7) nach innen und/oder außen kippbar ist.
  11. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend:
    - einen in einem unteren Kastenrahmenelement (12) des Kastenrahmens (8) angeordneten Kondensatablauf (23).
  12. Kastenfenster (1) nach Anspruch 11, wobei der Kondensatablauf (23) in eine in dem unteren Kastenrahmenelement (12) des Kastenrahmens (8) angeordnete Lüftungsöffnung (9a) integriert ist.
  13. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das innere Fenster (7) zweifach verglast und das äußere Fenster (4) einfach verglast ist.
  14. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend:
    - einen an einer Innenfläche (27a, 27b, 27c, 27d) eines Kastenrahmenelements (10, 11a, 11b, 12) des Kastenrahmens (8), bevorzugt einer Innenfläche (27a) eines oberen Kastenrahmenelements (10), angeordneten Schallabsorber (24).
  15. Kastenfenster (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ausgebildet zur Anordnung zumindest teilweise außerhalb einer Gebäudefassade (28).
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