DE3227118A1 - Fenster mit prismenstaeben zur sonnenausblendung - Google Patents

Description

SIE3VENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen BERLIN und MÜNCHEN VPA

81 P 8 5 4 O DE j01

Fenster mit Prismenstäben zur Sonnenausblendung

Die Erfindung betrifft ein Dachfenster gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fenster vorgegebener Neigung und Ausrichtung den Durchtritt von Sonnenstrahlen in einem Sperrbereich eines Bezugstages zu vermeiden, ohne die Lichtdurchlässigkeit außerhalb des Sperrbereiches zu beeinträchtigen. Insbesondere soll der Sperrbereich nicht größer sein, als es im Hinblick auf die vollständige Ausblendung der Sonne in dem Sperrbereich des Bezugstages erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Sie beruht auf der Feststellung, daß die Ausblendkurve eines solchen Fensters in einem Besonnungsdiagramm gleichartig verläuft wie die Bahnkurven der Sonne, daß sich ferner durch geeignete Wahl des Achswinkels der Prismenstäbe die Mittelachse der Ausblendkurve in die Mittelachse der Sonnenbahn einschwenken und daß sich ferner die Ausblendkurve durch entsprechende Wahl des Basiswinkels der Prismenstäbe sehr dicht an die Bahnkurve heranrücken läßt; dadurch ist eine Minimierung der Fläche zwischen Ausblendkurve und Bahnkurve möglich, so daß das Fenster ein Maximum an Tageslicht durchläßt.

In der Regel wird als Bezugstag für die Ausblendbedingung der längste Tag des Jahres mit dem höchstmöglichen Sonnenstand gewählt; es ist dann während des ganzen Jahres eine vollständige Ausblendung der Sonne gewährleistet.

Ba 1 Sur / 20.7.1982

-^- VPA 81 P 8 540

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen

FIG 1 schematisch ein Fenster mit den Bestimmungsgrößen, FIG 2 ein Besonnungsdiagramm mit Bahnkurve B' und Ausblendkurve A, sowie

FIG 3 eine Schar von Ausblendkurven für einen Prismenstab mit unterschiedlichem Basiswinkel

In FIG 1 ist ein Dachfenster mit der Fensterfläche F schematisch dargestellt, wobei diese Fensterfläche gegenüber der Horizontalebene H um den Winkel ß geneigt und in der angegebenen Weise gegen Süd-Ost ausgerichtet ist. Die Fensterfläche F wird von einer Prismenplatte ausgefüllt, die auf der Außenseite eine ebene Basisfläche PO und auf der Innenseite lückenlos aneinandergrenzende Prismenstäbe P mit den rechtwinklig zueinander verlaufenden Kathetenflächen P1 und P2 aufweist (vgl. das vergrößerte Schnittbild in der Verlängerung der Schnittlinie L in FIG 1).

Die Längsachsen der Prismenstäbe P verlaufen senkrecht zu einer Schnittlinie L und schließen somit einen Achswinkel jr - gemessen in der Fensterebene F - mit. der horizontalen Begrenzungskante K ein. Die Schnittlinie L ist gegeben. durch den Schnitt der Fensterfläche F mit derjenigen auf ihr senkrecht stehenden Bezugsebene E, in der der größte Höhenwinkel der Sonne an dem Bezugstag und innerhalb des Sperrbereiches auftritt, und zwar gemessen in der Bezugsebene E gegen die Schnittlinie L. Die Bahnkurve der Sonne am Bezugstag ist in FIG 1 mit B bezeichnet.

Eine der Kathetenflächen, nämlich P2, der Prismenstäbe P ist auf der Innenseite verspiegelt. Die Prismenstäbe sind so angeordnet, daß die Spitze des größten Höhenwinkels "Ti^max auf die verspiegelte Kathetenfläche P2 hinweist.

FIG 2 zeigt qualitativ den Verlauf der Sonnenbahn B^f: Sie ' gibt den jeweiligen Höhenwinkel *ψ eines Sonnenstrahles D gemessen in der auf der Fensterebene E senkrechten Bezugsebene abhängig von dem Winkel JL der Schnittlinie L dieser Bezugsebene mit der Fensterebene gemessen gegen die Horizontalkante K (entsprechend den Definitionen für die Bezugsebene E in FIG 1).

Aus FIG 2 läßt sich nun der größte Höhenwinkel If max und der Winkel JL max der zugehörigen Bezugsebene, in der dieser größte Höhenwinkel auftritt, ablesen. Damit ist bereits der optimale Achswinkel ^r der Prismenstäbe bestimmt .

Die Ausblendkurve A muß nun - zumindest in dem gewünschten Sperrbereich - oberhalb der Bahnkurve B' verlaufen: Das gesamte Gebiet unterhalb dieser Ausblendkurve A ist dann der Sperrbereich, in dem die Prismenplatte.kein Licht durchläßt. Dieser Sperrbereich sollte daher mög-.

liehst wenig über der Bahnkurve B¹ des Bezugstages liegen, damit möglichst viel Tageslicht durchgelassen wird. Dies ist durch geeignete Wahl des Basiswinkels 0( der Prismenstäbe möglich: Hierzu werden die Ausblendkurven von Prismenstäben mit unterschiedlichem Basiswinkel gemäß

.25 FIG 3 aufgenommen und dann mit der auszublendenden Bahnkurve verglichen, wolsei die Kurvenschar nach FIG 3 so gedreht wird, daß sich die Symmetrielinie M' mit der Symmetrielinie M der Bahnkurve B' in FIG 2 deckt: Die beiden Diagramme sind dann unmittelbar vergleichbar, weil sie für denselben Bezugswinkel Jl der Bezugsebene E einmal den Höhenwinkel ⁴If der Sonne in dieser Bezugsebene und zum. anderen den Ausblendwinkel eines senkrecht zu dieser Bezugsebene E verlaufenden Prismenstabes P wiedergeben.

Es ist daher jetzt nur noch die der Bahnkurve B¹ am nächsten liegende Ausblendkurve A auszusuchen, der in diesem

-Jf- VPA δί P 8 54

Fall ein Basiswinkel (A von 34° zugeordnet ist. Offensichtlich könnte der Abstand zwischen Ausblend- und Bahnkurve durch Wahl eines noch etwas geringeren Basiswinkels weiter reduziert werden.

Claims (4)

-£ - VPA 81P 8 54 0OE, Patentansprüche

1. Fenster, dessen Fensterebene (F) mit der Horizontalen einen vorgegebenen Neigungswinkel (ß) einschließt, mit einer parallel zur Fensterebene (F) angeordneten Prismenplatte, die außen eine ebene Basisfläche (PO) und auf der Innenseite nebeneinander und parallel zueinander verlaufende Prismenstäbe (P) aufweist, die sich über die gesamte Fensteröffnung erstrecken, wobei eine unverspiegelte Kathetenfläche (P1) jedes Prismenstabes einen spitzen Basiswinkel (ΰζ) mit der Basisfläche (PO) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kathetenfläche (P2) jedes Prismenstabes (P) verspiegelt ist und senkrecht auf der unverspiegelten Kathetenflache (P1) steht, daß die Prismenstäbe (P) so angeordnet sind, daß die Spitze des Höhenwinkels ("ψ) der· Sonnenstrahlen, gemessen gegen die Fensterebene (F) in einer auf ihr senkrecht stehenden Bezugsebene (E)/beim höchsten auszublendenden Sonnenstand gegen die verspiegelte Kathetenfläche (P2) zeigt, und daß der Basiswinkel (CK ) zwischen der unverspiegelten Kathetenfläche (P1) und der Basisfläche (PO) jedes Prismenstabes (P) so groß gewählt ist, daß das Fenster an einem vorgegebenen Bezugstag in einem Sperrbereich keine Sonnenstrahlen durchläßt.

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2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Achswinkel (f) zwi schen, den Prismenstäben (P) und einer Schnittlinie (L) in der Fensterebene (F) 90° + 15°, insbesondere 90° +_ 5° beträgt, wobei die Schnittlinie (L) bestimmt ist durch diejenige Bezugsebene (E), in der am Bezugstag der größte Höhenwinkel (^max) auftritt.

3. Fenster nach Anspruch 2, gekennzeich-

net durch einen solchen Basiswinkel (u( ) der Prismen-

-8- VPA 81 P 8 5 h O DE

stäbe, daß die Fläche zwischen der Bahnkurve (B^f) der Sonne und der Ausblendkurve (A) der Prismen im Besonnungsdiagramm im Sperrbereich des Bezugstages den kleinstmöglichen Wert hat.

4. Fenster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugstag der längste Tag des Jahres ist.