DE3900031C1

DE3900031C1 - Weather protection grating for a rear-ventilation gap

Info

Publication number: DE3900031C1
Application number: DE19893900031
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Prof. 5000 Koeln De Gerhardt; Carl Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen De Kramer; Johannes 4755 Holzwickede De Hosbach; Alfons 5758 Froendenberg De Knoche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-01-02
Filing date: 1989-01-02
Publication date: 1990-05-23
Anticipated expiration: 2009-01-03

Abstract

In the case of a weather protection grating for a rear-ventilation gap, in particular for rear-ventilated facades or rear-ventilated chimney copes, having a four-sided frame and having mutually parallel flow-guiding passages in the frame, only on the inlet side are there arranged flow-guiding passages which have inlet regions inclined with respect to the horizontal and subsequent end regions running approximately horizontally.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wetterschutzgitter für einen Hinterlüftungs spalt der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a weather protection grille for a rear ventilation splits the genus specified in the preamble of claim 1.

Zur Energieeinsparung werden die Außenwände von Gebäuden häufig nach träglich mit einer wirksamen äußeren Wärmedämmung versehen, die durch eine vorgesetzte Wetterschutzfassade geschützt werden muß. Um das Ein dringen von Kondensations-Feuchtigkeit über die Wetterschutzfassade und die Wärmedämmung in die Gebäudewand zu vermeiden, muß zwischen der Wärmedämmung und der äußeren Wetterschutzfassade ein Hinterlüftungs spalt vorgesehen werden. Die Verbindung des Hinterlüftungsspaltes mit der Atmosphäre erfolgt dabei durch sogenannte "Wetterschutzgitter", manchmal auch als Lüftungsgitter bezeichnet.The exterior walls of buildings are often used to save energy provided with an effective external thermal insulation, which by a front weather protection facade must be protected. To the one ingress of condensation moisture over the weather protection facade and To avoid thermal insulation in the building wall must be between the Thermal insulation and the outer weather protection facade a rear ventilation gap should be provided. The connection of the rear ventilation gap with the atmosphere is created by so-called "weather protection grilles", sometimes referred to as a ventilation grille.

Um eine möglichst gute Hinterlüftung zu gewährleisten, müssen diese Wetterschutzgitter in strömungstechnischer Hinsicht optimiert werden, d.h. der Strömungswiderstand muß möglichst gering sein. Andererseits sollte das Wetterschutzgitter das Eindringen von Treibregen und Flug schnee in den Spalt zwischen Gebäudewand und äußerer Wetterschutz fassade mit großer Sicherheit verhindern.In order to ensure the best possible rear ventilation, this must be done Weather protection grilles are optimized from a fluidic point of view, i.e. the flow resistance must be as low as possible. On the other hand the weather protection grille should prevent the ingress of driving rain and flight snow in the gap between the building wall and external weather protection prevent facade with great certainty.

Übliche Wetterschutzgitter, wie sie bspw. für die Abdeckung von Lüf tungsschächten aus der DE-OS 30 23 904 oder als Ansaug- bzw. Abblase gitter aus der DE-OS 31 31 223 bekannt sind, oder wie sie als Wetter schutzgitter für große Hallen, bspw. Kraftwerkshallen, eingesetzt wer den, eignen sich für den Einbau an belüfteten Fassaden zwischen der Wetterschutzfassade und der Gebäudewand nicht. Dies beruht insbesonde re darauf, daß die konventionellen Wetterschutzgitter in strömungs technischer Hinsicht noch nicht optimiert sind. Dient außerdem Mauer werk als Wetterschutz einer wärmegedämmten Fassade, so müssen die Wet terschutzgitter in das Mauerwerk eingefügt werden. Hierzu eignen sich spezielle, auch als "Lüftungsgitter" oder "Lüftungssteine" bezeichnete Wetterschutzgitter, die die äußeren Abmessungen des Ziegelsteines be sitzen, oder aber Lüftungsgitter, die in die Mörtelfugen zwischen zwei Ziegelsteinen eingesetzt werden, sogenannte "Stoßfugenlüfter".Usual weather protection grilles, such as those used to cover Lüf manholes from DE-OS 30 23 904 or as a suction or blow-off lattice are known from DE-OS 31 31 223, or how they weather Protective grilles for large halls, e.g. power plant halls, who used are suitable for installation on ventilated facades between the Weather protection facade and the building wall not. This is due in particular re insist that the conventional weather protection grille in flow are not yet technically optimized. Also serves wall weather protection of a thermally insulated facade, the wet Protection grid can be inserted into the masonry. Are suitable for this special, also known as "ventilation grilles" or "ventilation stones" Weather protection grille that be the outer dimensions of the brick sit, or ventilation grilles that are in the mortar joints between two Bricks are used, so-called "butt joint ventilators".

Ein Spezialfall, der jedoch für die praktische Anwendung von großer Bedeutung ist, stellt die Hinterlüftung von Schornsteinköpfen dar, weil zur Ummantelung eines Schornsteinkopfes oft Mauerwerk dient, also hier mit Lüftungssteinen oder Stoßfugenlüftern gearbeitet wer den muß. Auch für diese speziellen Anwendungen sind die bekannten Wetterschutzgitter nicht geeignet.A special case, however, for the practical application of large Is the ventilation of chimney heads, because masonry is often used to cover a chimney head, So here you work with ventilation stones or butt joint fans that must. The well-known are also for these special applications Weather protection grille not suitable.

Aus der US-PS 37 71 430 geht ein Wetterschutzgitter hervor, bei dem Strömungsleitführungen in einem Rahmen angebracht sind, um in einer Ventilationsöffnung in der Wand eines Gebäudes positioniert zu wer den. Die Strömungsleitungführungen können entweder in horizontaler oder in vertikaler Orientierung angeordnet werden. Einige Strö mungsleitführungen sind mit im Querschnitt hakenförmigen Erhebungen versehen. Während die untere Strömungsleitführung als Platte ausge bildet ist, haben die anderen, oberen Strömungsleitführungen im Querschnitt etwa Giebelform; an der Spitze des Giebels befinden sich die im Querschnitt hakenförmigen Erhebungen.From the US-PS 37 71 430 a weather protection grille emerges in which Flow guides are attached in a frame to in a Ventilation opening positioned in the wall of a building the. The flow line guides can either be horizontal or be arranged in a vertical orientation. Some streams mungsleitführung are with hook-shaped elevations in cross section Mistake. While the lower flow guide made out as a plate forms, have the other, upper flow guide in Cross section about gable shape; located at the top of the gable the elevations which are hook-shaped in cross section.

Weiterhin geht aus der AT-PS 2 57 111 ein Luftverteiler mit einer kreisförmigen Frontplatte mit einer zentrischen, kreisförmigen Öff nung hervor, in die ein zum Einsetzen in einen Montagerahmen die nender Rohrstutzen mündet; in dieser Öffnung ist eine Vielzahl von axialen, ringförmigen Leitblechen angeordnet.Furthermore, from AT-PS 2 57 111 an air distributor with a circular front plate with a central, circular opening in which a for insertion into a mounting frame the pipe socket opens; in this opening is a variety of axial, annular baffles arranged.

Der äußere Teil jedes der Leitfläche, welcher der Außenfläche der Frontplatte zugekehrt ist, hat die Form eines gegen die ebene Frontplatte geneigten Hohlzylinders, während der innere Teil, der also von der Frontplatte abgekehrt ist, als ein senkrecht zur Frontplatte stehender Hohlzylinder ausgebildet ist, so daß sich im Querschnitt eine leicht abgewinkelte Form der Leitbleche ergibt.The outer part of each of the guide surfaces, which is the outer surface of the Front panel is facing, has the shape of a against the plane Front plate inclined hollow cylinder, while the inner part, the is turned away from the front panel as a perpendicular to Front plate standing hollow cylinder is formed so that in Cross section gives a slightly angled shape of the baffles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wetterschutzgitter für einen Hinterlüftungsspalt der angegebenen Gattung zu schaffen, das auch bei starkem Wind und damit verbundener, intensiver Strömung das Eindringen von Treibregen und Flugschnee in den Hinterlüftungsspalt ausschließt; außerdem soll das Wetterschutz gitter so ausgelegt sein, daß es problemlos in Mauerwerk eingebaut werden kann.The invention has for its object a weather protection grille to create a ventilation gap of the specified type, even with strong wind and associated, more intense Current penetration of driving rain and flying snow into the Excludes rear ventilation gap; in addition, the weather protection grid should be designed so that it can be easily installed in masonry can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved by the in the labeling part of the specified features solved.

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteran sprüche definiert.Appropriate embodiments are characterized by the features of the sub sayings defined.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf einer strömungs technisch optimalen Ausgestaltung, so daß einerseits weder Treibregen noch Flugschnee durch das Wetterschutzgitter in den Hinterlüftungs spalt eindringen können und andererseits der gesamte, geometrisch zur Verfügung stehende Austrittsquerschnitt gleichmäßig durchströmt wird, so daß nur ein vergleichsweise geringer Druckverlust auftritt. Dement sprechend ist auch der Strömungsverlust sehr gering.The advantages achieved with the invention are based on a flow technically optimal design, so that on the one hand neither driving rain flying snow through the weather protection grille in the rear ventilation gap can penetrate and on the other hand the entire, geometrically to The available outlet cross-section is evenly flowed through, so that there is only a comparatively small pressure loss. Dement speaking, the flow loss is also very low.

Das eintretende Regenwasser oder das von schmelzendem Flugschnee her rührende Schneewasser schlagen sich innerhalb des durch die Lamellen gebildeten jalousieartigen Eintrittsquerschnittes nieder, so daß die Bodenebene des Hinterlüftungsspaltes nicht so stark in Bezug auf die Horizontale geneigt werden muß, wie es bei den herkömmlichen Ausfüh rungsformen der Fall war. Auch dies trägt zur gleichmäßigen Durchströ mung des Hinterlüftungsspaltes bei.The incoming rainwater or from melting snow touching snow water blows through the lamellas formed blind-like entrance cross-section so that the Floor level of the rear ventilation gap is not as strong in relation to the Horizontal must be inclined, as in the conventional version was the case. This also contributes to an even flow ventilation gap.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is schematic shown in the drawing and will be described in more detail below explained. It shows

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform eines Wetter schutzgitters für einen Hinterlüftungsspalt, Fig. 1 is a vertical section through an embodiment of a weather protective screen for a rear ventilation gap,

Fig. 2 den Stromlinienverlauf eines bekannten Stoßfugenlüfters, und Fig. 2 shows the streamline of a known butt joint ventilator, and

Fig. 3 den Stromlinienverlauf für eine Ausführungsform eines er findungsgemäßen Wetterschutzgitters für einen Hinterlüftungs spalt. Fig. 3 shows the streamlined course for an embodiment of an inventive weather protection grid for a rear ventilation gap.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Wetterschutzgitter wird vertikal zwischen einer vorgesetzten Wetterschutzfassade und einer Gebäudewand bzw. der Wärmedämmung einer Gebäudewand angeordnet und weist einen vierwandigen Rahmen 1 auf, der in der Seitenansicht in der Regel Rechteckform hat. The weather protection grille shown in FIG. 1 is arranged vertically between a front weather protection facade and a building wall or the thermal insulation of a building wall and has a four-walled frame 1 , which is generally rectangular in side view.

An seinen beiden Stirnseiten, also gemäß der Darstellung in Fig. 1 auf der linken Seite, der Innenseite, und auf der rechten Seite, der Außen seite, ist der Rahmen 1 über nahezu die gesamte Fläche offen.On its two end faces, that is, as shown in FIG. 1 on the left side, the inside, and on the right side, the outside, the frame 1 is open over almost the entire surface.

An der Außenseite, also im Eintrittsquerschnitt des Wetterschutzgit ters, sind Strömungsleitführungen 2 angeordnet, die durch parallel zu einander angeordnete lamellenartige Bleche oder Platten gebildet werden und in Strömungsrichtung in das Innere des Rahmens 1 hineinragen.On the outside, that is, in the inlet cross section of the weather protection grille, flow guide guides 2 are arranged, which are formed by lamellar sheets or plates arranged parallel to one another and protrude into the interior of the frame 1 in the direction of flow.

Der äußere, an der Außenwand des Rahmens 1 beginnende Ein trittsbereich 2 a dieser Strömungsleitführungen 2 ist unter einem hin reichend großem Winkel zur Horizontalen geneigt. Es hat sich herausge stellt, daß der Winkel zwischen der Horizontalen und den Eintrittsbe reichen 2 a zwischen 20° und 40° betragen sollte. In Fig. 1 ist ein Winkel von 20° eingezeichnet.The outer, beginning on the outer wall of the frame 1 An entry area 2 a of these flow guide 2 is inclined at a sufficiently large angle to the horizontal. It has been found that the angle between the horizontal and the Eintretbe range 2 a should be between 20 ° and 40 °. An angle of 20 ° is shown in FIG .

An die dem Eintrittsquerschnitt zugewandten, geneigten Eintrittsberei che 2 a der Strömungsleitführungen 2 schließen sich auf der Abströmseite Endbereiche 2 b an, die horizontal, also in Strömungsrichtung verlaufen. Die geneigten Eintrittsbereiche 2 a der Strömungsleitführungen 2 sind, in Strö mungsrichtung gesehen, sehr viel länger als die horizontalen Endbereiche 2 b; es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn die geneigten Eintrittsbe reiche 2 a mindestens doppeit so lang wie die Endbereiche 2 b sind.At the side facing the inlet cross-section, inclined entry surface 2 a preparation of Strömungsleitführungen 2 close to the outflow side end portions 2 b, which thus extend horizontally in the flow direction. The inclined entry areas 2 a of the flow guide 2 are, seen in the flow direction, much longer than the horizontal end areas 2 b ; it has proven to be expedient when the inclined Eintrittsbe rich 2 a least doppeit as long as the end portions 2 are b.

Die untere, dem Boden zugewandte Seite 4 des Rahmens 1 des Wetter schutzgitters ist unter einem kleinen Winkel zur Horizontalen geneigt. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn der Winkel zwischen der Horizontalen und der Oberfläche der unteren Seite 4 etwa 5° beträgt, wie es in Fig. 1 angedeutet ist.The lower, the floor facing side 4 of the frame 1 of the weather protection grid is inclined at a small angle to the horizontal. It has proven to be expedient if the angle between the horizontal and the surface of the lower side 4 is approximately 5 °, as indicated in FIG. 1.

Sowohl die Strömungsleitführungen 2 als auch die untere Seite 4 des Rahmens 1 sind mit hakenförmigen Erhebungen 5 versehen, die das Ein treiben von Regen oder Schnee verhindern. Bei den Strömungsleitführun gen 2 befinden sich die im Querschnitt hakenförmige Erhebungen 5 am Übergang von den geneigten Eintrittsbereichen 2 a zu den horizontalen Endbereichen 2 b.Both the flow guide 2 and the lower side 4 of the frame 1 are provided with hook-shaped elevations 5 , which prevent the driving of rain or snow. In the flow guide conditions 2 , the cross-sectionally raised elevations 5 are located at the transition from the inclined entry areas 2 a to the horizontal end areas 2 b .

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Stromlinienverläufe für einen bekannten Stoßfugenlüfter (Fig. 2), der unter der Bezeichnung "System UPMANN" vertrieben wird, und für das Wetterschutzgitter nach Fig. 1. Die Strö mung wurde in einer Wasserrinne sichtbar gemacht, indem auf die Wasser oberfläche Aluminiumteilchen aufgestreut wurden, deren Bahnen die Stromlinien darstellen. Figs. 2 and 3 show the power line characteristics for a known butt joints fan (Fig. 2), under the designation "System UPMANN" is distributed, and for the grille of FIG. 1. The Strö mung was visualized in a water trough, by Aluminum particles were sprinkled on the water surface, the paths of which represent the streamlines.

Die Ergebnisse einer Untersuchung in einer Wasserrinne lassen sich auf eine Großausführung übertragen, da der für die Vergleichbarkeit der artiger Strömungsvorgänge entscheidende Ähnlichkeitsparameter, nämlich die Reynold′sche Zahl, für die Luftdurchströmung von Wetterschutzgittern einerseits und für das Wasserkanal-Modell andererseits näherungsweise gleich ist.The results of an investigation in a water channel can be found transferred a large version because of the comparability of the like flow processes decisive similarity parameters, namely the Reynold number for the air flow from Weather protection grilles on the one hand and for the water channel model on the other hand is approximately the same.

Bei den beiden Strömungsbildern nach den Fig. 2 und 3 verläuft je weils die Strömung von rechts nach links.In the two flow patterns according to FIGS . 2 and 3, the flow runs from right to left.

Fig. 2 stellt die Durchströmung eines unter der Bezeichnung "System UPMANN" vertriebenen, herkömmlichen Stoßfugenlüfters dar. Wie man er kennt, sind die Lamellen am Eintrittsquerschnitt, also auf der rechten Seite, vergleichsweise kurz, so daß es hier zum Eintreiben von Schlag regen oder Treibschnee kommen kann. Fig. 2 shows the flow through a conventional butt joint ventilator sold under the name "System UPMANN". As is known, the lamellae at the inlet cross-section, ie on the right side, are comparatively short, so that it is raining to drive in or Drifting snow can come.

Aus diesem Grunde muß die Grundfläche dieses Stoßfugenlüfters in einem Winkel von etwa 20° zur Horizontalen geneigt werden, um das eintreten de Wasser vor dem engsten Querschnitt zu sammeln und nach außen, also nach rechts, abzuführen, um dadurch verhindern zu können, daß Wasser nach links abfließt und dadurch in Berührung mit der Wärmedämmung bzw. der Gebäudewand kommt.For this reason, the base of this butt joint ventilator must be in one Angles of about 20 ° to the horizontal are inclined to occur de collect water in front of the narrowest cross section and outwards, so to the right, to be able to prevent water flows to the left and thereby in contact with the thermal insulation or the building wall is coming.

Stromab des engsten Querschnittes ist eine deutliche Strömungsablösung zu erkennen. Außerdem kommt es durch die vergleichsweise große Ver blockung im Austrittsquerschnitt, die mit einem großen Strömungswi derstand verbunden ist, zu einem Wiederanlegen der Strömung stromauf des Austrittsgitters. Hinter jedem Steg des Austrittsgitters ist wie derum eine Zone abgelöster Strömung zu erkennen. Da die Stege des Aus trittsgitters etwa 40% des gesamten Austrittsquerschnittes ausmachen, ist der Abströmimpuls relativ groß. Dies bedingt wiederum einen großen Strömungsverlust.Downstream of the narrowest cross section is a clear flow separation to recognize. It also comes from the comparatively large Ver blockage in the outlet cross-section with a large flow wi the state is connected to reinstalling the flow upstream of the outlet grille. Behind each web of the outlet grille is like to recognize a zone of detached flow. Because the webs of the Aus make up about 40% of the total outlet cross-section, the outflow pulse is relatively large. This in turn requires a large one Flow loss.

Die Durchströmung eines Wetterschutzgitters gemäß der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist in Fig. 3 gezeigt. Da sich hierbei Lamellen, nämlich die Strömungsleitführungen 2, nur auf der Einströmseite, also der Außenseite, befinden, kann der gesamte, geometrisch zur Verfügung stehende Austrittsquerschnitt gleichmäßig, ohne jede Behinderung durch ein Austrittsgitter, durchströmt werden.The flow through a weather protection grille according to the configuration according to FIG. 1 is shown in FIG. 3. Since there are lamellae, namely the flow guide 2 , only on the inflow side, that is to say on the outside, the entire geometrically available outlet cross section can be flowed through uniformly, without any obstruction by an outlet grille.

Um das Eintreten von Schlagregen oder Flugschnee mit Sicherheit ver hindern zu können, sind die Strömungsleitführungen 2 vergleichsweise lang. Dadurch wird gewährleistet, daß sich das eintretende Wasser innerhalb des durch die Strömungsleitführungen 2 gebildeten, ja lousieartigen Eintrittsquerschnittes niederschlägt. Am Boden des Rah mens 1 sammelt sich also kaum Wasser, so daß es nicht erforderlich ist, die Oberfläche der unteren Seite 4 stark in bezug auf die Horizontale zu neigen.In order to be able to prevent the occurrence of driving rain or flying snow with certainty, the flow guide guides 2 are comparatively long. This ensures that the entering water is reflected in the inlet cross-section formed by the flow guide 2 , yes lily-like. At the bottom of the frame 1 men hardly collects water, so that it is not necessary to strongly incline the surface of the lower side 4 with respect to the horizontal.

Wegen der oben erläuterten, gleichmäßigen Durchströmung des gesamten Austrittsquerschnittes kann der Austrittsimpuls im Vergleich zum Stoß fugenlüfter nach dem "System UPMANN" erheblich reduziert werden. Des halb beträgt bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Austrittsquer schnitt 86% des Eintrittsquerschnittes. Da die Druckverluste quadra tisch mit dem Kehrwert des zu Verfügung stehenden Austrittsquerschnit tes anwachsen, ergibt sich im Vergleich mit dem "System UPMANN" ein Druckverlust von lediglich 20%.Because of the above-described, uniform flow through the entire outlet cross-section, the outlet impulse can be considerably reduced in comparison to the butt joint ventilator according to the "UPMANN system". Therefore, in the embodiment according to FIG. 1, the exit cross section is 86% of the entry cross section. Since the pressure losses increase quadristically with the reciprocal of the available outlet cross-section, there is a pressure loss of only 20% in comparison with the "UPMANN system".

Claims

1. Weather protection grille for a rear ventilation gap, in particular for ventilated facades or ventilated chimney heads,

a) with a four-sided frame, and
b) with parallel flow guide in the frame, characterized in that
c) flow guide guides ( 2 ; 2 a , 2 b ) are arranged only on the inlet side, and that
d) the flow guide ( 2 ) to the horizontal inclined entry areas ( 2 a ) and subsequent, approximately horizontally extending end areas ( 2 b ), and wherein the inclined entry areas ( 2 a ) much longer than the horizontally extending end areas ( 2 b ) are.

2. Weather protection grille according to claim 1, characterized in that the inlet areas ( 2 a ) of the flow guide guides ( 2 ) are inclined at an angle of about 20 to about 40 ° to the horizontal.

3. Weather protection grille according to one of claims 1 or 2, characterized in that the flow guide guides ( 2 ; 2 a , 2 b ) are formed by La mellen made of metal or plastic.

4. Weather protection grille according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow guide guides ( 2 ; 2 a , 2 b ) extend approximately over a third of the length, seen in the direction of flow.

5. Weather protection grille according to one of claims 1 to 4, characterized in that its lower side ( 4 ) is inclined to the horizontal.

6. Weather protection grille according to claim 5, characterized in that its lower side ( 4 ) is inclined at an angle of about 5 ° to the horizontal.

7. Weather protection grille according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lower side ( 4 ) and / or the flow guide guides ( 2 ; 2 a , 2 b ) are provided with cross-sections in the form of hook-shaped elevations ( 5 ).

8. Weather protection grille according to claim 7, characterized in that the elevations ( 5 ) are at the transition point from the inclined entrance area ( 2 a ) to the approximately horizontal end region ( 2 b ).