Überdachung mit Lichtraster Die Erfindung bezieht sich auf eine Überdachung mit Lichtraster für den Einfall von Tageslicht, wel cher Raster eine Vielzahl unbeweglich und zueinan der parallel angeordneter Lamellenstreifen von gleich mässiger Breite aufweist.
Bekanntlich ist bei weiträumigen Hallen, wie Bahnsteighallen, Fabrikhallen, Lagerhäusern, Werk statträumen und Konstruktionsbüros, oft eine Be lichtung durch das Dach erforderlich, wobei jedoch der Einfall von Sonnenstrahlen, insbesondere auf Arbeitsplätze, Anzeigevorrichtungen usw. wegen der Blend- und Wärmewirkung meistens unerwünscht ist. Diesem Bedürfnis suchte man bisher, wenn über- baupt, mit dem sogenannten Sheddach gerecht zu werden, dessen Lichteintrittsöffnungen möglichst nur Tageslicht ohne direkte Sonnenstrahlung, also gewis sermassen schattenseitiges Tageslicht einlassen sollen.
Nun ist aber das Sheddach von der Richtung der Baufluchten weitgehend abhängig, weshalb es mit seinen Tageslichtöffnungen dementsprechend bis zu 45 von der angestrebten, von der Sonnenstrahlung aus dem höchsten Sonnenstand abgekehrten Front abweichen kann und dann eine Sonneneinstrahlung doch nur teilweise verhindert, so dass noch zusätzliche Abschirmungen erforderlich sind. Abgesehen davon wirkt z. B. in überwiegend schattenseitig belichteten Räumen das Tageslicht insbesondere bei Sonnen schein kalt und daher oft sogar bedrückend und leistungsmindernd. Ferner wird der Nordosthimmel von der Abenddämmerung frühzeitiger erfasst als der Südwesthimmel.
Die Nachteile des vorwiegend nur schattenseitiges Tageslicht einlassenden Shed- daches gegenüber sonnseitiges und Zenit-Tageslicht einlassenden überdachungsöffnungen richten sich nicht nur gegen das Wohlbefinden und die Leistungs fähigkeit der Raumbenützer, sondern machen sich auch in einem verhältnismässig grösseren Aufwand für künstliche Beleuchtung und Beheizung geltend.
Die der_ Gegenstand der Erfindung bildende Überdachung mit Lichtraster vermeidet die obge- nannten Nachteile trotz Einlass von sonnseitigem und Zenit-Tageslicht, verhindert aber gleichzeitig die Blend- und Wärmewirkung bei einfallender Sonnen strahlung.
Diesen Zweck erfüllt die vorliegende Erfindung durch die Festlegung auf zwei astronomische Be stimmungsstücke, den Breitengrad des Standortes des Bauobjektes und den Winkel, welchen der Sonnen strahl am 21. Juni auf der nördlichen und am 22. De zember auf der südlichen Erdhälfte zur globalen Tangente des Breitengrades des Baues bildet. Die am Sommer-Sonnenwendtag höchste Sonnenstrahlung soll vom Raum dadurch ferngehalten werden, dass der über die Oberkante eines Streifens einfallende Strahl von der Unterkante des nächsten Streifens eben noch aufgefangen wird.
Die erfindungsgemässe Überdachung zeichnet sich dadurch aus, dass die Streifen mit ihrer Längsrichtung zur Richtung der Sonnenstrahlung beim bezüglich der geographischen Breite des Standortes höchst mög lichen Sonnenstand in einem Winkel verlaufen, der mindestens annähernd im Bereich von 90 bis 105 westlich liegt, und dass von jeweils zwei zueinander benachbarten Streifen der zum Lichteintritt vordere Streifen mit seinem Lichteintrittsrand und der hin tere Streifen mit seinem Lichtaustrittsrand sich in der genannten Richtung der Sonnenstrahlung mindestens gerade noch überdecken.
Die Erfindung wird anschliessend anhand von auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie len näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine mit Lichtöffnung versehene Überdachung nach der Linie 1-1 in Fig. 2. Fig. 2 ist eine Draufsicht zu Fig. 1 mit Horizon talschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig.3 zeigt ein Teilstück eines Lichtrasters in quer zu dessen Lamellenstreifen gelegtem Vertikal schnitt in grösserem Massstab.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch die Überdachung beim Shedbau.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen La mellenstreifen mit dem Tragsteg, nach der Linie 5-5 in Fig. 3.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine eine Überdachung mit Lichtraster aufweisende Bahnsteig anlage.
Fig.7 ist eine Draufsicht zu Fig. 6 mit durch Raster gebildeter Lichtschwelle vor den Bahnsteig enden.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Hallenüberdachung, mit Dreirohr-Scheitelkon- struktion, und Fig. 9 ist die schematische Darstellung einer Stel lungsvariante der Rasterstreifen.
Die Überdachung nach den Fig. 1 und 2 besitzt zwischen den Flachdachteilen 10 eine Lichtöffnung 11, welche durch ein Satteldach 12 aus Fensterglas überdeckt ist und einen grösstmöglichen Eintritt von Tageslicht gestattet, für den der Einfallsbereich a ungefähr 21,2' Mal grösser ist als beim herkömmlichen Sheddach. In der Lichtöffnung 11 ist ein liegender Lichtraster 13 angeordnet, welcher eine Vielzahl zu einander paralleler Lamellenstreifen 14 von gleich mässiger Breite aufweist,
die mit ihrer Längsrichtung zur Richtung der Sonnenstrahlung 15 beim bezüglich der geographischen Breite des Standortes höchst möglichen Sonnenstand praktisch im rechten Winkel verlaufen.
Es wird hierbei von der Überlegung ausgegangen, dass die Lamellen den Eintritt der Sonnenstrahlung in den überdeckten Raum praktisch verhindern sol len, ohne aber das aus der Zenitrichtung und von der Schattenseite her einfallende Tageslicht abzu halten. Werden die Lamellenstreifen 14 in gleich mässigen Abständen im rechten Winkel zur Sonnen strahlung aus dem höchstmöglichen Sonnenstand des Kalenderjahres, nämlich am 21. Juni für nördliche Breiten der Erde bzw. am 22.
Dezember für südliche Breiten so hintereindergestellt, dass von jeweils zwei zueinander benachbarten Streifen der zum Lichtein tritt vordere Streifen mit seinem Lichteintrittsrand 16 (Fig. 3) und der hintere Streifen mit seinem Licht austrittsrand 17 sich mindestens gerade noch über decken, so wird am betreffenden Standort die Son nenstrahlung durch die Lamellenstreifen auch aus niedrigerem Sonnenstand aufgehalten. Die für den Standort geltenden Winkel der Sonnenstrahlung las sen sich ohne weiteres nach seiner geographischen Breite bestimmen.
Mit Rücksicht auf den Materialaufwand, das Ge wicht der Lichtraster und eine möglichst geringe Einschränkung der Lichtöffnung werden die Lamel- lenstreifen sehr dünnwandig ausgebildet und neigen daher bei tiefer Schräglage zur Durchbiegung. Um diesem Umstand zu begegnen, gelangen vorzugsweise Lamellenstreifen 14 mit -einem Bogenprofil gemäss Fig. 3 zur Verwendung und werden in etwas steilerer Stellung angeordnet, was der besten Ausnützung der Streifenbreite im Verhältnis zum Streifenabstand ent sprechen würde,
was aber nur eine unwesentliche Verbreiterung der Lamellenstreifen nötig macht, um die Überdeckung von Lichteintrittsrand 16 und Licht- austrittsrand 17 beizubehalten. Dabei ist der Einfall bereich (o für direktes Licht grösser und umfasst einen grösseren Anteil Zenitlicht als beim Sheddach nach Fig. 4.
Vorzugsweise bestehen die Lamellenstreifen 14 aus transparentem Werkstoff, z. B. eine grünliche Färbung aufweisendem Kunststoff, durch welchen die eintretende Lichtstrahlung diffundiert wird. Die La mellenstreifen sind normalerweise quer zu ihrer Längsrichtung gegen die Lichteintrittsseite konvex und besitzen dadurch eine erhöhte Durchbiegungs- steifigkeit. Sie wirken dadurch auf der dem Licht austritt zugekehrten Breitfläche lichtreflektierend.
Für Arbeitsräume eignet sich insbesondere das soge nannte Frühlingsgrün als Farbe für die Lamellen streifen, da sie das menschliche Auge am wenigsten ermüdet und die Lichtempfindlichkeit des mensch lichen Auges für den Gelbgrünbereich des Licht spektrums am grössten ist. Je nach dem Verwendungs zweck können die Lamellenstreifen auch eine andere Färbung oder Farbübergänge von hell zu dunkel aufweisen, um eine mehr oder weniger verstärkte Dämpfung der Lichteinstrahlung zu bewirken.
Im Lichtraster 13 sind die Lamellenstreifen auf quer zu ihrer Längsrichtung verlaufenden Trägern 18 in regelmässigen Abständen derart abgestützt, dass sich die Streifen in ihrer Längsrichtung infolge von Temperaturschwankungen ungehindert ausdehnen und zusammenziehen können.
Zur Halterung der Lamellenstreifen besitzen diese Träger ein kopf stehendes T-Profil und sind oben an ihrem Mittel steg 19 in gleichmässigen Abständen mit schrägen Einschnitten 20 versehen, in welche Halteklammern 21 eingeschoben werden können, die beidseitig des Mittelsteges mittels je zwei gegeneinander federnden Klemmbacken 22 die Lamellenstreifen an ihren Enden anfassen (Fig. 5). Die Vielzahl der vorgesehe nen Einschnitte 20 gestattet. die Lamellenstreifen in mehr oder weniger grossen Abständen hintereinan der anzuordnen.
Gemäss Fig. 3 sind röhrenförmig Beleuchtungskörper 23 auf den Trägern 18 ab gestützt, welche sich zwischen den Streifen 14 in deren Längsrichtung erstrecken und somit das Kunst licht aus der gleichen Richtung wie das Tageslicht einfallen lassen, wodurch die für die Arbeit so wich tige Einheitlichkeit der Belichtung erzielt wird.
Die Gegenüberstellung der Fig.3 und 4 zeigt, dass der direkte Lichteinfall beim Lichtraster 13 auf einem wesentlich grösseren Einfallwinkel o) stattfindet als wie beim Sheddach 24, der normalerweise sogar vorwiegend nur schattenseitiges Tageslicht einlässt. Beim Lichtraster wird das sonnenseitige Strahlungs licht durch die Lamellenstreifen diffundiert und dazu das Zenit- und schattenseitige Tageslicht nahezu un behindert eingelassen. Die Lichtausbeute ist gegen über dem Sheddach bei gleich grossen Lichtöffnungen 11 bis zu<B>100</B> 0/a grösser.
Um die Strahlungswärme abzuhalten und ein isolierendes Luftpolster vorzusehen, sind unter dem Glasdach 12 in bestimmtem Abstand parallel zu die sen Flächen zwei Bahnen 25 aus transparentem Kunststoff, z. B. Plastik, gespannt.
Lichtraster 13 der beschriebenen Art lassen sich gemäss Fig.6 und 7 auch in Verbindung mit der Überdachung 26 von Bahnsteigen 27 über den Ge leisen 28 anordnen, um im Bereiche der Bahnsteige blendendes Tageslicht aufzufangen und ohne- erheb liche Helligkeitseinbusse diffus nach unten durch zulassen.
Da je nach der Fahrgeschwindigkeit beim Lokomotivführer die Anpassung der Augen beim Einfahren aus dem hellen Tageslicht in eine dämme rige Bahnsteighalle infolge der plötzlich verminder ten Helligkeit nicht rasch genug stattfindet und die durch künstliches Licht bewirkte Lichtschwelle weit aus ungenügend und sehr kostspielig ist, wird eine mittels eines Lichtrasters 29 durch fortschreitende Dämpfung des Tageslichtes gebildete Lichtschwelle vorgeschlagen, welche gemäss Fig. 7 an der Stirnseite der Bahnsteiganlage auf einer Strecke von z.
B. 80 bis 100 m angeordnet ist und bei welcher die Lamel- lenstreifen 14 des Lichtrasters 29 mit ihrer Längs richtung quer zur Richtung der Sonnenstrahlung beim höchsten Sonnenstand verlaufen. Der Abstand der Lamellenstreifen voneinander nimmt vom äussersten Ende der Lichtschwelle gegen die Bahnsteiganlage hin allmählich ab und die Färbung der Lamellen wird allmählich dunkler, um die Abschwächung des Lichteinfalles auf das Mass herabzusetzen, welche für die Bahnsteiganlage gilt.
Am anderen Ende er reicht der Lichtraster nahezu die maximale Tages helligkeit, während es die künstliche Lichtschwelle auf höchstens 1/20-1/3o bringt, und damit trotz der enormen Stromkosten ihren Zweck verfehlt.
Der Lichtraster 29 kann daher aus mehreren Zonen 30-35 bestehen, die sich durch unterschied liche Lamellenabstände unterscheiden oder in denen die Färbung der Lamellen unterschiedlich, das heisst fortschreitend abnehmende Helligkeitsgrade aufweist.
Um die aus Zweckmässigkeitsgründen erwünschte Anordnung der Lichtöffnungen von Hallenüber dachungen in deren Scheitelstellen und die gleich zeitige Anbringung der Lichtraster zu erleichtern, wird gemäss Fig. 8 ein prismatischer Dreirohrträger 36 als Scheitelkonstruktion für die Überdachung vor geschlagen, welcher den Lichteinfall durch die Licht öffnung 11 im Gegensatz zu den bisher gebräuch lichen, breite Flanschen aufweisenden Profilträgern kaum mehr nennenswert behindert.
Zu diesem Zweck besitzt der Dreihrohrträger einen dreieckigen Quer schnitt und weist in jeder der drei Ecken ein Stahl rohr 37 auf, welche drei Rohre durch rohrförmige Querstreben 38 gegen Knickung miteinander ver bunden sind, wobei die Lichtrasterrahmen 13' die Funktion der Querversteifung zwischen den beiden unteren Hauptrohren 37 übernehmen. Für grosse, mit dem Shedbau nicht erreichbare Spannweiten wer den diese drei Hauptrohre 37 dadurch vorgespannt, dass je ein Kabel 39 unter Vorspannung koaxial im Rohr in eingefülltem Beton oder z.
B. einer hart er starrenden Kunststoffmasse eingegossen wird. Dieser Dreirohrträger 36 ist nur an seinen beiden Enden auf den Seitenwänden der Halle abgestützt und trägt das ihn sattelförmig deckende Glasdach 40 sowie zwischen den beiden unteren Rohren den Lichtraster 13. Der Lichtraster 13 lässt sich in einfacher Weise und leicht zugänglich zwischen die beiden unteren Hauptrohre 37 des Trägers einbauen. Zwischen nebeneinander verlaufenden Dreirohrträgern ist eine Hängedecke eingespannt.
Diese kann beispielsweise aus vorfabrizierten Platten 41 bestehen, welche mit ihrem oberen, wulstförmigen Ende 42 in ein rinnen- förmiges Element 43 am Träger eingehängt sind und mit ihrem unteren, ebenfalls wulstförmigen Ende 44 auf einem rinnenförmigen Element 45 abgestützt sind. Die Platten 41 sind mit von oben nach unten laufenden Rippen 46 und das Element 45 mit äusse ren Querrippen 47 verstärkt. Dieses Element kann als Sammelrinne für Niederschlagswasser dienen.
Es können auch zwischen den Trägern statt der Platten nur Rippen versetzt werden, über welche unprofilierte Platten quer verlegt werden.
Anstelle der Platten 41 können auch leicht durch hängende Tragseile parallel nebeneinander von einem Träger 36 zum benachbarten Träger verlaufen und durch querlaufende Spannseile zu einem Tragnetz für eine einen überdachungsteil 41 ergebende Dach haut, z. B. aus Kunststoff, verbunden sein. Solche Tragseile lassen sich direkt an einem der unteren Hauptrohre 37 anschlaufen. Das Tragnetz kann auch eine durch Platten gebildete Dachhaut tragen, wobei die Platten wie auch die zuvor erwähnten Platten 41 aus Kunststoff bestehen und auf der Unterseite eine wärmeisolierende Schicht besitzen können.
Im Zeitraum weniger Wochen vor und nach der Sommersonnenwende befindet sich die Sonne im Osten und im Westen je nach Breitengrad so weit über dem örtlichen Horizont, dass eine Einstrahlung unter flachem Winkel zwischen die Rasterstreifen möglich ist. Bei aussergewöhnlich tiefliegender über dachung könnten die direkten Sonnenstrahlen unter Umständen die Arbeitsplätze kurzfristig erreichen.
Sofern eine solche Einstrahlung vermieden werden muss, kann dies durch in der Nord-Süd-Richtung verlaufende, zusätzliche Lamellenstreifen geschehen, welche dann allerdings in grossen Abständen vonein ander angeordnet sein und sich über, unter oder zwischen den ostwestlich verlaufenden Lamellen streifen 14 befinden können.
Da die Strahlung der Abendsonne infolge der Tageswärme störender empfunden wird als die in folge der Frische der Nacht noch angenehme Strah- Jung der Morgensonne, wird die in Fig. 9 angedeutete Variante für die Anordnung der Lamellenstreifen, um die Einstrahlung der Abendsonne gänzlich zu verhindern, vorgeschlagen, bei welcher der westliche Winkel zur Sonnenstrahlung aus dem höchsten Stand mehr als 90 bis ungefähr 105 betragen kann. Da bei wird eine dementsprechend verlängerte Einstrah- lungszeit der Morgensonne hingenommen.