WO1999004111A1 - Verfahren zur raumklimatisierung und klimadecke für ein solches verfahren - Google Patents

Verfahren zur raumklimatisierung und klimadecke für ein solches verfahren Download PDF

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    • F24F2013/242—Sound-absorbing material

Definitions

  • the invention relates to a method for air conditioning by means of an air-conditioning ceiling made of acoustic panels spaced apart from the room ceiling and made of an air-permeable material which is provided with a porous cover.
  • a flat cooling and heating element is known from patent application EP 0 756 138 A2, which is used to form an air conditioning ceiling, a partial flow of the supply air being generated above the air conditioning ceiling and passing through the porous acoustic panels of the air conditioning ceiling into the room below. Another partial flow is drawn in from the outside air and blown directly into the room through a room wall. It is therefore not necessary to hermetically seal the cavity above the air conditioning ceiling from the room below, especially since the partial flow through the air conditioning ceiling can also be supplemented by a further partial flow, which can be achieved through a larger opening in the air conditioning ceiling without any significant pressure drop into the room reached.
  • the temperament tion of the room takes place essentially by convection and requires a considerable amount of tax.
  • a closed suspended ceiling suspended in a room which divides a cavity located on the ceiling, via which the supply air is supplied through the suspended ceiling, while the exhaust air from the room through outlets in the Is sucked off.
  • Temperature control of the room is not provided here, however, and the false ceiling does not consist of acoustic and noise-absorbing acoustic panels, so that retrofitting with a heat exchanger cannot lead to satisfactory room temperature control and sound insulation.
  • the invention has therefore set itself the task of designing a method for air conditioning by means of a climate ceiling so that it can be done with little effort for the control and regulation and still creates a pleasant, draft-free indoor climate and thereby the advantages of a sound and heat insulation Execution retained.
  • the object is achieved in that the acoustic panels are arranged in such a way that a cavity is formed between the air-conditioning ceiling and the room ceiling, which is flow-connected to the room through the air-conditioning ceiling and is otherwise sealed off from the room in such a way that the room has the supply air completely or at least predominantly supplied via the air-conditioning ceiling, so that the cavity is further acted upon by temperature-controlled compressed air and the pressure of which is selected such that a laminar air flow through the acoustic panels towards the room without any air flowing into the room.
  • the acoustic panel and its cover are chosen so that part of the heat transport via the acoustic panel into the room takes place as heat radiation and that finally the exhaust air from a spaced from the climate ceiling and / or against that of this outgoing heat radiation is removed from the enclosed area.
  • the pressure of the compressed air and the acoustic panels are chosen so that a pressure difference of at most 20 Pa occurs between the cavity and the room. This ensures that, on the one hand, a sufficient number of air changes is achieved without, on the other hand, drafts, whereby turbulence can be avoided directly on the air conditioning ceiling if the laminar air flow from the air at a maximum of 0.1 m / s ceiling emerges. In the room itself, the air flow should not exceed 0.25 m / s.
  • a climate ceiling meets high requirements for comfort and health in the air-conditioned room with low demands on the construction effort and the maintenance of the system, which contributes particularly to the fact that the cavity is free of internals and there is no fear that the air supply will not drop below the dew point.
  • the method creates an arrangement in which the tasks of a climate ceiling and an air system are performed simultaneously, so that the manufacture and installation can also be carried out extremely economically.
  • the invention is explained below with reference to the drawing using an exemplary embodiment.
  • the single figure shows a schematic section through a room with an air conditioning system operating according to the method of the invention.
  • a climate ceiling 3 is suspended at a distance from its room ceiling 2 in a suitable, conventional manner, which is not indicated here.
  • the air-conditioning ceiling 3 consists of individual, porous acoustic panels 4, which lie against one another and on the surrounding room walls 6 with narrow and sealed butt joints 5. At least on their sides facing the room 1, the acoustic panels 4 are each covered with a cover 7, which is also porous, so that sound waves penetrate into the acoustic panels 4 and can be absorbed here. Accordingly, a cavity 8 is formed between the air conditioning ceiling 3 and the ceiling 2 and is relatively hermetically partitioned from the space 1.
  • At least one passage 13 for the exhaust air 14 can also be provided in a special arrangement described below.
  • the cavity 8 is connected via at least one passage 15 to a compressed air source, which ensures the provision of the required supply air 16, which is flushed into the room 1 through the acoustic panels 4 and their cover 7 as a homogeneous laminar air flow 17.
  • the pressure difference across the climatic ceiling 3 - maximum 20 Pa - is selected so that the air flow 17 exits the covers 7 at a maximum of 0.1 m / s.
  • the heat flow associated with the air flow 17 remains only partially coupled to the air flow 17. Because of the special design of the acoustic panels 4 and their covers 7, each made of a material with high thermal conductivity, part of the heat flow is separated from the air flow and partly via the acoustic panels 4 and their covers 7 by heat transfer, but mostly by (inertia) heat radiation to the Delivered room 1, which can be quickly tempered in this way.
  • the passage 13 for the exhaust air 14 is therefore located far away from the air conditioning ceiling 3; optionally, the area 10 containing the passage 13 is shielded from the thermal radiation emerging from the air conditioning ceiling 3.

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Abstract

Für eine Raumklimatisierung wird ein einziger temperierbarer Zuluftstrom durch eine geschlossene schllabsorbierende Klimadecke verwendet, wobei der mit dem Zuluftstrom gekoppelte Wärmestrom teilweise als von der Klimadecke (3) abgegebene Wärmestrahlung in den Raum überführt wird; dazu ist die Klimadecke aus Werkstoffen hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt.

Description

Verfahren zur Raumklimatisierung und Klimadecke für ein solches Verfahren
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raumklimatisierung mittels einer Klimadecke aus von der Raumdecke beabstandet angeordneten Akustikplatten, die aus einem luftdurchlässigen Werkstoff bestehen, der mit einer porösen Abdeckung versehen ist.
Aus der Patentanmeldung EP 0 756 138 A2 ist ein flächiges Kühl- und Heizelement bekannt, das zur Ausbildung einer Klimadecke dient, wobei oberhalb der Klimadecke ein Teilstrom der Zuluft erzeugt wird und durch die porösen Akustikplatten der Klimadecke hindurch in den Raum darunter gelangt. Ein weiterer Teilstrom wird aus der Außenluft angesaugt und durch eine Raumwand direkt in den Raum einge- blasen. Es ist deshalb nicht erforderlich, den Hohlraum über der Klimadecke gegenüber dem Raum darunter hermetisch abzudichten, zumal auch der Teilstrom durch die Klimadecke hindurch von einem weiteren Teilstrom ergänzt werden kann, der durch eine größere Öffnung in der Klimadecke ohne we- sentlichen Druckabfall in den Raum gelangt. Die Temperie rung des Raumes erfolgt im wesentlichen durch Konvektion und erfordert einen beträchtlichen Steueraufwand.
Aus der Patentanmeldung NL 8502079 A ist auch bereits eine geschlossene, in einen Raum eingehängte Zwischendecke be- kannt, die einen an der Raumdecke angesiedelten Hohlraum abteilt, über den die Zuluftzufuhr durch die Zwischendecke hindurch erfolgt, während die Abluft aus dem Raum durch Auslässe in dem Raumboden abgesaugt wird. Eine Temperierung des Raumes ist hierbei aber nicht vorgesehen, und die Zwi- schendecke besteht auch nicht aus lärm- und wärmedämmend wirkenden Akustikplatten, so daß die Nachrüstung mit einem Wärmetauscher nicht zu einer befriedigenden Raumtemperierung und -Schalldämmung führen kann.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Verfahren zur Raumklimatisierung mittels einer Klimadecke so auszubilden, daß sie mit geringem Aufwand für die Steuerung und Regelung erfolgen kann und dabei aber trotzdem ein angenehmes, zugfreies Raumklima schafft und dabei die Vorteile einer schall- und wärmedämmenden Ausführung beibe- hält.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Akustikplatten so angeordnet werden, daß zwischen der Klimadecke und der Raumdecke ein Hohlraum ausgebildet wird, der mit dem Raum durch die Klimadecke strömungsverbunden und im übrigen zu dem Raum hin abgedichtet ist, daß dem Raum die Zuluft vollständig oder zumindest überwiegend über die Klimadecke zugeführt wird, daß weiterhin der Hohlraum mit temperierter Druckluft beaufschlagt und deren Druck so gewählt wird, daß durch die Akustikplatten zum Raum hin eine laminare Luftströmung ohne eine in dem Raum auf- tretende Zugerscheinung erzeugt wird, daß ferner die Akustikplatte und ihre Abdeckung so gewählt werden, daß ein Teil des über die Akustikplatte verlaufenden Wärmetransportes in den Raum als Wärmestrahlung erfolgt und daß schließlich die Abluft aus einem von der Klimadecke beab- standeten und/oder gegen die von dieser ausgehenden Wärmestrahlung abgeschotteten Raumbereich abgeführt wird.
Bei einem auf diese Weise klimatisierten Raum besteht nicht die Gefahr, daß durch direkt eingeleitete Außenluft Zuger- scheinungen oder eine Taupunkt-Unterschreitung eintreten; andererseits kann eine von der Wärmestrahlung abgeschirmte Abführung der Raumluft für einen steten Luftwechsel ohne wesentliche Wärmeverluste sorgen. Ganz wesentlich ist es, daß die Zuluft vor ihrem Eintritt in den Raum in Wärmeaus- tausch mit den Akustikplatten tritt, so daß diese eine Wärmestrahlung abgeben und der Raum in kurzer Zeit temperierbar ist. In einfacher Weise kann ein solcher Effekt mit einer Klimadecke erreicht werden, bei der Werkstoff und Ausbildung der Akustikplatten und ihrer Abdeckung mit einer hohen Wärmeleitzahl und so gewählt werden, daß der Anteil der Wärmestrahlung an dem Wärmetransport in den Raum zwischen 20 und 80 % betragen.
Es ist zweckmäßig, wenn der Druck der Druckluft und die Akustikplatten so gewählt werden, daß zwischen dem Hohlraum und dem Raum eine Druckdifferenz von höchstens 20 Pa auftritt. Damit ist gewährleistet, daß einesteils eine ausreichende Luftwechselzahl erreicht wird, ohne daß andererseits Zugerscheinungen auftreten, wobei Verwirbelungen unmittelbar an der Klimadecke vermieden werden können, wenn die la- minare Luftströmung mit höchstens 0,1 m/s aus der Klima decke austritt. In dem Raum selbst soll die Luftströmung 0,25 m/s nicht überschreiten.
Insgesamt erfüllt eine solche Klimadecke hohe Anforderungen an Behaglichkeit und Gesundheit in dem klimatisierten Raum bei geringen Anforderungen an den baulichen Aufwand und die Unterhaltung der Anlage, wozu besonders beiträgt, daß der Hohlraum frei von Einbauten ist und keine Taupunktunter- schreitung durch Außenluftzufuhr zu befürchten ist. Das Verfahren schafft eine Anordnung, bei der die Aufgaben ei- ner Klimadecke und eines Luftsystems gleichzeitig wahrgenommen werden, so daß auch die Anfertigung und der Einbau außerordentlich wirtschaftlich erfolgen können.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Raum mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Klimatisierung.
In einen zu klimatisierenden Raum 1 ist mit Abstand zu seiner Raumdecke 2 eine Klimadecke 3 in geeigneter fachübli- eher, hier nicht näher angedeuteter Weise eingehängt. Die Klimadecke 3 besteht aus einzelnen, porösen Akustikplatten 4, die mit schmalen und abgedichteten Stoßfugen 5 aneinander und an den umgebenden Raumwänden 6 liegen. Zumindest auf ihren dem Raum 1 zugewandten Seiten sind die Akustik- platten 4 jeweils mit einer Abdeckung 7 belegt, die ebenfalls porös ausgebildet ist, so daß Schallwellen in die Akustikplatten 4 eindringen und hier absorbiert werden können. Zwischen der Klimadecke 3 und der Raumdecke 2 ist demzufolge ein Hohlraum 8 gebildet und von dem Raum 1 relativ hermetisch abgeteilt. An dem über einem Raumboden 9 aufgebauten Raum 1 mit seinen Raumwänden 6 sind symbolisch Öffnungen - je ein Fenster 11 und eine Tür 12 - angedeutet, die, auch in geschlossenem Zustand, zu einem Luftwechsel des Raumes 1 herangezogen werden können. Mindestens ein Durchlaß 13 für die Abluft 14 kann darüberhinaus vorgesehen sein in einer weiter unten beschriebenen speziellen Anordnung.
Der Hohlraum 8 steht über mindestens einen Durchlaß 15 mit einer Druckluftquelle in Verbindung, die für die Bereit- Stellung der erforderlichen Zuluft 16 sorgt, welche durch die Akustikplatten 4 und deren Abdeckung 7 als homogene laminare Luftströmung 17 in den Raum 1 gespült wird. Die Druckdifferenz über die Klimadecke 3 - maximal 20 Pa - wird so gewählt, daß die Luftströmung 17 mit höchstens 0,1 m/s aus den Abdeckungen 7 austritt.
Die mit der Luftströmung 17 verbundene Wärmeströmung bleibt nur teilweise an die Luftströmung 17 gekoppelt. Wegen der speziellen Ausführung der Akustikplatten 4 und deren Abdeckung 7 jeweils aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfä- higkeit wird ein Teil der Wärmeströmung aus der Luftströmung ausgeschieden und über die Akustikplatten 4 und deren Abdeckungen 7 teilweise durch Wärmeübergang, zumeist aber durch (trägheitslose) Wärmestrahlung an den Raum 1 abgegeben, der auf diese Weise rasch temperierbar ist. Der Durch- laß 13 für die Abluft 14 ist deshalb weit entfernt von der Klimadecke 3 angelegt; gegebenenfalls ist der den Durchlaß 13 enthaltende Raumbereich 10 gegen die aus der Klimadecke 3 austretende Wärmestrahlung abgeschirmt. B ez u g s z e i c h e n_:
1 Raum
2 Raumdecke
3 Klimadecke
4 Akustikplatte
5 Stoßfuge
6 Raumwand
7 Abdeckung
8 Hohlraum
9 Raumboden
10 Raumbereich
11 Fenster
12 Tür
13 Durchlaß
14 Abluft
15 Durchlaß
16 Zuluft
17 Luftströmung

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zur Raumklimatisierung mittels einer Klimadecke (3) aus von der Raumdecke (2) beabstandet angeordneten Akustikplatten (4), die aus einem luftdurchlässigen Werkstoff bestehen, der mit einer porösen Abdeckung (7) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet , daß
(a) die Akustikplatten (4) so angeordnet werden, daß zwischen der Klimadecke (3) und der Raumdecke (2) ein Hohlraum (8) ausgebildet wird, der mit dem Raum (1) durch die Klimadecke (3) strömungsverbunden und im übrigen zu dem Raum (1) hin abgedichtet ist,
(b) dem Raum (1) die Zuluft (16) vollständig oder zumindest überwiegend über die Klimadecke (3) zugeführt wird,
(c) der Hohlraum (8) mit temperierter Druckluft beaufschlagt und deren Druck so gewählt wird, daß durch die Akustikplatten (4) zum Raum (1) hin eine laminare Luftströmung (17) ohne eine in dem Raum (1) auftretende Zugerscheinung erzeugt wird,
(d) die Akustikplatte (4) und ihre Abdeckung (7) so gewählt werden, daß ein Teil des über die Akustikplatte (4) verlaufenden Wärmetransportes in den Raum (1) als Wärmestrahlung erfolgt und
(e) die Abluft (14) aus einem von der Klimadecke (3) beab- standeten und/oder gegen die von dieser ausgehenden Wärmestrahlung abgeschotteten Raumbereich (10) abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Abdeckung auf der Rück- und/oder Vorderseite des luftdurchlässigen Werkstoffes aufgebracht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet , _dajß der Druck der Druckluft und die Akustik¬ platten (4) so gewählt werden, daß zwischen dem Hohlraum (8) und dem Raum (1) eine Druckdifferenz von höchstens 20 Pa auftritt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, daj3 die laminare Luftströmung (17) mit höchstens
0,1 m/s aus der Klimadecke (3) austritt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn- z_ei^hne_ti__daß die Luftströmung (17) in dem Raum (1) 0,25 m/s nicht überschreitet.
6. Klimadecke für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß Werkstoff und Ausbildung der Akustikplatten (4) und ihrer Abdeckung (7) mit einer hohen Wärmeleitzahl und so gewählt werden, daß der Anteil der Wärmestrahlung an dem Wärmetransport in den Raum (1) zwischen 20 und 80 % betragen.
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