Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur transparenten Wärmedämmung, bestehend aus einer Kombination von mindestens zwei Stegdoppel- oder Stegmehrfachplatten.
"Lichtdurchlässige Abdeck- oder Wandplatten aus thermoplastischem Kunststoff mit zwei die Plattenaußenflächen bildenden dünnen Außenwänden und zahlreichen, die Außenwände einstückig verbindenden, im Querschnitt gitter- oder fachwerkartig angeordneten Verteilungszwischenwänden" sind bereits seit 1970 bekannt (DE-A 16 09 777; DE-Gbm R 30 956, Kl. 39A). Die derart charakterisierten, sogenannten Stegdoppel- bzw. Stegmehrfachplatten haben eine erhebliche praktische Bedeutung als Verglasungselemente, insbesondere im Gewächshausbau, bei Wintergärten, Sporthallen u.ä. erlangt. Sie bestehen überwiegend aus Polymethylmethacrylat, Polycarbonat oder Polyvinylchlorid. Zwischenzeitlich sind zusätzliche Vorschläge zur zweckmäßigen Gestaltung der Stegdoppel- bzw. Mehrfachplatten und deren Befestigung gemacht worden (vgl. DE-A 29 13 074; DE-A 31 08 711; DE-A 32 44 953) darunter auch zahlreiche Vorschläge, die Geometrie der Stege betreffend (vgl. US-P 3,741,857, EP-A 0 054 856, DE-Gbm 80 27 441; EP-A 0 283 071; EP-A 0 381 339). Zur Herstellung der Stegdoppel- bzw. Mehrfachplatten hat sich das Extrusionsverfahren bewährt (vgl. BE-A 683 716; DE-Gbm 89 15 137; DE-Gbm 90 14 968.8).
EP-A 0 342 886 beschreibt extrudierte modulare Stegdoppelplatten-Einheiten, die mittels spezieller, an den Kanten mitextrudierter Aufnahmestücke versehen sind und die sich durch Verzahnungen oder zwischengeschaltete Verbindungsstücke miteinander in vielfältiger Weise zu Mehrfacheinheiten verbinden lassen. Dadurch werden Transport- und Lagerprobleme behoben Weiterhin lassen sich die Elemente auch zu Doppelverglasungen kombinieren.
Die Stegdoppel- bzw. Stegmehrfachplatten des Standes der Technik verdanken ihre Marktstellung vor allem der hervorragenden Wärmeisolation bei hoher Lichtdurchlässigkeit und der hohen Steifigkeit bei relativ geringem Eigengewicht.
Dessen ungeachtet wird die Verbesserung der Wärmeisolierung unter möglichst weitgehender Erhaltung der Lichtdurchlässigkeit als Aufgabe empfunden. Die Tendenz geht dabei in Richtung der Änderung des Aufbaus der individuellen Stegdoppel- bzw. Stegmehrfachplatte. So wird in der EP-A 0 286 003 eine Hohlkammerplatte vorgeschlagen, in deren Hohlräumen mindestens zwei "dachförmig verlaufende" Innengurte angeordnet sind.
Die Hohlkammerplatten mit besonderer Steggeometrie verlangen indessen entsprechende Fertigungsverfahren mit speziellen Werkzeugen, die sich aber wiederum nur ab höheren Stückzahlen wirklich lohnen. Es sollte daher nach anderen Wegen gesucht werden, die transparente Wärmedämmung über den mit den Handelsformen der Stegdoppel- und Stegmehrfachplatten erreichten Grad hinaus zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur transparenten Wärmedämmung mit einem k-Wert unter 1,0 W/m2.K, bestehend aus zwei oder drei Stegplatten, die Stegdreifachplatten oder Stegvierfachplatten aus transparentem, thermoplastischen Kunststoff mit Gurtabständen von 16 bis 32 mm sind und die mittels einer gemeinsamen Halterung zu einer Einheit zusammenfaßt sind.
Vorzugsweise bestehen die Hohlkammerplatten aus den üblicherweise verwendeten, transparenten Kunststoffen, insbesondere Thermoplasten. Genannt seien Polymethylmethacrylat bzw. Copolymere des Methylmethacrylats, Polycarbonat, Polystyrol, PETG. Als Haupteinsatzgebiet bietet sich die Wärmedämmung an Gebäuden, insbesondere an Fassaden an.
Vorzugsweise wendet man handelsübliche Stegmehrfachplatten an, insbesondere solche mit senkrecht zur Gurtenoberfläche verlaufenden Stegen, jedoch kommen auch Hohlkammerplatten mit anderer Steggeometrie, z.B. sog. Fachwerkgeometrie in Frage (vgl. vorstehend "Stand der Technik"). Ferner können die aus den typischen Verglasungseinsätzen bekannten und in der Praxis bewährten Abmessungen wie Breite und Dicke der Stegmehrfachplatten in der Regel übernommen werden.
Als Daten für gängige Stegmehrfachplatten können gelten:
Dabei werden die Abmessungen in üblicher Weise aufeinander abgestimmt; beispielsweise können vorteilhaft Stegdreifachplatten mit einem Abstand der äußeren Gurte von 32 mm, Stegabstand: 32 mm, Abstand Obergurt-Mittelgurt: 16 mm, Gurtdicke: 1,9 mm, Stegdicke: 1,0 mm angewendet werden.
Selbstverständlich können vorteilhafte Ausführungsarten des Standes der Technik in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen eingesetzt werden. Dabei ist insbesondere zu denken an witterungsgeschützte, insbesondere UV-geschützte bzw. oberflächengeschützte Ausführungsformen (vgl. US 45 76 870 und DE-A 32 44 953) sowie gegebenenfalls an Einfärbungen.
Durch verschiedene Kombinationen kann die Wärmedämmung der jeweiligen Situation angepaßt werden. So können sich äußere, z.B. der Witterung direkt ausgesetzte und innere Stegplatten unterscheiden. Die äußeren Stegplatte kann beispielsweise stabiler ausgeführt sein (höheres Flächengewicht) und/oder eine Oberflächenvergütung tragen. Auch die Kombination von Stegplatten aus verschiedenen Materialien, z.B. einer hochwertigen Außen- und einer geringerwertigen Innen-Stegplatte erscheint in manchen Fällen zweckmäßig. Die erfindungsgemäße Kombination kann von Anfang an in einen zweckmäßigen, dem Einsatzzweck- und -ort angepaßten Verbund vorliegen, sie kann aber auch erst am Einsatzort, beispielsweise an der Fassade selbst hergestellt werden.
Hinsichtlich der benötigten Rahmenelemente bestehen verschiedene, vorwiegend durch den spezifischen Einsatzzweck bestimmte Optionen. In Frage kommen insbesondere zweckmäßige Pfosten-Riegel-Kombinationen, z.B. aus Metall- oder gegebenenfalls Kunststoff-Profilen, insbesondere aus Aluminiumprofilen, bis hin zu einfachen Lattenkonstruktionen. Die Rahmenelemente befinden sich in der Regel an mindestens zwei, zweckmäßig an gegenüberliegenden Seiten der kombinierten Stegplatten. Es können beispielsweise jeweils zwei an sich übliche Profilsprossen kombiniert werden, z.B. durch Fügen, Verkleben, Verschrauben u.ä.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine kostengünstige und effektive Wärmedämmung. Die vorgeschlagene Kombination bietet sehr gute Wärmedurchgangszahlen (k-Werte) bei gleichzeitig hoher Transparenz. Durch Variation der Kombination kann die Wärmedämmung der jeweiligen Situation angepaßt werden. Durch geeignete Kombination kann, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt wird, der k-Wert auf einen Wert < 1,0.W/m2.K gedrückt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung:
Mittels Holzrahmen, bei denen Holzleisten als Abstandshalter zwischen den Stegplatten dienen, wurden die folgenden Kombinationen gebaut. Die k-Wert-Messungen wurden mit einem k-Wert-Meßgerät Ahlborn Typ 2287-8 durchgeführt. Die Proben wurden in die Tür eines Klimaschrankes eingesetzt. Die Außentemperatur betrug 23 Grad C, die Innentemperatur 4 - 10 Grad C. Als Wärmeübergangskoeffizienten wurden αinnen = 8,1. W/m2.k und αaußen = 23,3 W/m2.K eingesetzt.
Kombination von 3 Stegdreifachplatten (PLEXIGLAS-Stegdreifachplatten S3P 32/1230-32) Stegabstand: 32 mm. Abstand der äußeren Gurte: 32 mm. Abstand Obergurt - Mittelgurt: 26 mm. Luftzwischenraum zwischen den Stegplatten: je 3 mm. k-Wert: 0,84 W/m2.K (zum Vergleich eine S3P 32 alleine: k = 2,1 W/m2.K).
Kombination von 3 Stegvierfachplatten (MAKROLON-Stegvierfachplatten S4P 25/980-25 HR). Stegabstand: 20 mm. Abstand der äußeren Gurte: 25 mm. Abstand Obergurt - Mittelgurt: 8 mm. Luftzwischenraum zwischen den Stegplatten: 14 mm. k-Wert: 0,99 W/m2.K (zum Vergleich eine S4P 25 alleine: k = 1,7 W/m2.K).
Alternativ können auch Metall- oder Kunststoffprofile als Halterungselemente für die Stegplatten eingesetzt werden.