europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. E04B 1/76 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet: (86) Europeisk søknadsnr: (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato () Prioritet DE (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.v., Hansastrasse 27c80686 München, Tyskland (72) Oppfinner HAUSER, Gerd, Im Birket 19 A82166 Gräfelfing, Tyskland (74) Fullmektig Curo AS, Industriveien 3, 7080 HEIMDAL, Norge (4) Benevnelse Varmeisolasjonselement (6) Anførte publikasjoner DE-A B1, DE-A B1, FR-A B1, DE-U B1, DE-U B1

2 1 Beskrivelse 1 2 Teknisk område Oppfinnelsen gjelder et element for varmeisolasjon av en bygning. Teknikkens stilling I mange tilfeller utføres en varmeisolasjon av en bygning ved at man anordner varmeisolasjonselementer på bygningens yttervegg. Dette kan ofte gjøres etter at bygningen er oppsatt. Den varmetekniske rehabiliteringen av ytterveggene utføres vanligvis med sammensatte systemer for varmeisolasjon som oppviser varmeisolasjon i form av stive skumplater av polystyrol for montering utenpå ytterveggen. Under slik varmeteknisk rehabilitering er det ofte hensiktsmessig ikke bare å etterisolere veggene, men også anordne en regulerbar ventilasjon. Ofte har man ikke kunnet benytte sentrale ventilasjonsanlegg som har vært tilgjengelige, på grunn av den oftest forekommende lave takhøyde i bygningen, og det meget store plassbehovet som ventilasjonskanaler trenger. Derved vil ikke ventilasjonsvarmetapene kunne reduseres like effektivt som varmetapene ved direkte overføring. En etterinstallasjon av ventilasjonsanlegg vil bare ha hensikt for bygninger med stor etasjehøyde. Da legges det inn undertak eller himlinger hvor ventilasjonskanalene kan legges. I bygninger bygget etter krigen vil vanligvis etasjehøyden ikke være tilstrekkelig for slik etterinstallasjon av himlinger. Hittil har bare desentraliserte systemer kunnet realiseres for disse, der frisklufttilførselen til rommene bare har kunnet utføres enkeltvis. Virkningsgraden for varmevekslerne i slike systemer er imidlertid klart dårligere enn virkningsgraden i sentrale systemer. Ventilasjonsvirkningen er også dårligere. Slike desentraliserte systemer er også dyrere. Grunnen til dette er blant annet at det trengs et større antall ventilatorer eller vifter. Et utgangspunkt som særlig egner seg for etterinstallasjon av sentrale ventilasjonsanlegg er å anordne ventilasjonskanaler i ytterisolasjonen. Når man under varmeteknisk rehabilitering av en bygning har anordnet en varmeisolasjon utenpå ytterveggen, vil slike ventilasjonskanaler for et sentralt ventilasjonssystem kunne innpasses. For dette har man hittil brukt enkeltstående metalliske spiralfalsrør lagt inn på stedet i ytterisolasjonen i innlagte utsparinger. For det indre i bygninger brukes ventilasjonskanaler av stivt polystyrolskum med sirkulært innertverrsnitt og kvadratisk yttertverrsnitt. Egnete ferdig fremstilte plater av ytterisolasjon med integrerte ventilasjonskanaler og med påkrevde egenskaper når det gjelder lydisolasjon foreligger ikke i dag. Fra JP A2 er det kjent en varmeisolator som i enkelte områder har en hulkanal som den nødvendige ventilasjonsluft kan føres i. Denne hulkanal er utformet ved at den generelt tykkere varmeisolator i utvalgte områder bare består av en tynn metallisolator. Dermed blir isolasjonselementet i dette område tynnere. Anordner man et slikt

3 isolasjonselement på ytterveggen dannes denne ventilasjonskanal mellom metallisolatoren og ytterveggen. Fra DE er kjent en varmeisolasjonsfasade med et isolasjonslag for montering på yttersiden av den bygningsvegg som skal varmeisoleres, og varmeisolasjonsfasaden består av isolasjonsplater. For tildekking mot yttersiden brukes et dekklag som særlig er et lag av puss. I isolasjonsplatene er avsatt kanaler som tilnærmet strekker seg loddrett eller skrått ved siden av hverandre og dermed følger isolasjonslagets overflateretning. Enden av kanalene er åpne mot omgivelsene. Kanalene tjener til utlufting av uønsket fuktighet i isolasjonen. Det kanalsystem som dannes på denne måte har ingen forbindelse med bygningens indre rom. Fra FR A er kjent en oppbygging av en forbedret romventilasjon i bygninger. Det dreier seg om et system for forvarming av luft tilført ventilasjon av bygninger. For dette brukes to isolasjonslag, idet det indre av disse har en innfrest kamprofil. Ved påleggingen av det neste isolasjonslag dannes kanaler. I begge isolasjonslag er anordnet en forbindelse mellom disse kanaler og begge isolasjonslags sider som vender mot kanalene. Dermed dannes en oppbygging som kan anordnes på yttersiden av en bygnings yttervegg og som kan tilføre luft til bygningens indre. Hensikten med denne påbygging er at man skal tilbakeføre en del av den transmisjonsvarme som ledes gjennom ytterveggen, i form av tilbakeført ventilasjonsluft. Dette dokument omfatter alle de trekk som inngår i ingressen i patentkrav 1. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å kunne tilby et forbedret system for varmeisolasjon og ventilasjon for en bygning. For dette foreslås særlig et plateformet element for varmeisolasjon, som skal anordnes på ytterveggen av en bygning, der elementet omfatter kanaler som kan tjene som ventilasjonskanaler. Vanligvis dreier det seg om et plateformet element som kan monteres på en plan vegg. Elementet kan imidlertid også for eksempel ha en rund form, når det skal kunne monteres på en rund vegg. Elementet utmerker seg ved at kanalene, unntatt i kantområdene, på alle sider omgis av elementet. Dette betyr at kanalene kommer til å ligge inne i elementene og ikke langs kanten. Følgelig blir ikke kanalene delvis avgrenset mot ytterveggen. I kantområdene kan elementet naturligvis ikke omslutte kanalene helt. Tvert imot er kanalene i elementet åpne i enden av et element, slik at luft fra ett element kan føres over fra et naboelement. Kanalene strekker seg i enkelte områder av elementene slik mot en kant av et element at man, ved anordningen av elementene på ytterveggen på de ønskede steder, kan anordne forbindelser mellom kanalene på ytterveggen. Derved dreier det seg om slike steder hvor luften i bygningen skal føres inn eller ledes ut. På disse steder er en forbindelse med kanalene på ytterveggen nødvendig, til tross for ulempene nevnt ovenfor. En slik anordning av kanalene har flere fordeler. Dersom kanalene av kjent type delvis omsluttes av ytterveggen, vil den lyd som foreligger i ventilasjonskanalene bli overført til det indre av bygningen via ytterveggen. Dette er

4 åpenbart uønsket for beboerne eller brukerne av bygningen. Lyden i ventilasjonskanalene kan således stamme fra strømningsstøy eller fra de øvrige rom som samtidig tilføres luft eller luft tas ut fra på samme tid. Videre kan det fra ytterveggen, særskilt når den er nyoppsatt, slippe ut gass eller gassblandinger med ubehagelig lukt. Dersom ventilasjonskanalen er direkte tilsluttet ytterveggen vil disse gasser eller gassblandinger med ubehagelig lukt kunne få større konsentrasjon i tilluften. Ulempene nevnt ovenfor unngås imidlertid med det plateformete element ifølge oppfinnelsen. En særlig foretrukket utførelse innebærer at elementet framstilles slik at kanalen, under produksjonen av elementet i ett stykke, dannes ved fjerning av isolasjonsmateriale, uten at ytterligere trinn er nødvendige. Dermed fjernes bare så mye isolasjonsmateriale at varmegjennomgangen i området med kanalene maksimalt blir 2 %, fortrinnsvis maksimalt % større enn i det resterende område av de plateformete bygningselementene. På denne måte dannes kanaler meget enkelt. Det dannes tilsvarende forhåndsfremstilte elementer som på byggestedet kan viderebehandles også av andre enn spesielt opplærte fagfolk. Med den begrensete økningen i varmegjennomgangen unngås i stor utstrekning dannelse av uønskete varmebroer. Det vanligvis anvendte isolasjonsmaterialet er tykt nok til at fjerningen av isolasjonsmaterialet i området der de ønskete ventilasjonskanaler skal anordnes, likevel bare gir en varmegjennomgangsøkning som holder seg innenfor de ovenfor angitte fornuftige grenser. Et egnet byggemateriale for det plateformete element er en stiv skumplate av polystyrol. Slike stive polystyrolskumplater er kjente som varmeisolasjonselementer og fremviser gode egenskaper for varmeisolasjon og lyddempning. De er i tillegg enkle å bearbeide. En særskilt enkel og dermed prisgunstig mulighet å danne en kanal er ved utskjæring av isolasjonsmaterialet ved hjelp av en oppvarmet tråd. Dette er i praksis særlig anvendt for stive polystyrolskumplater. Det gjelder dermed en relativt kostnadsgunstig fremgangsmåte som allerede er kjent innenfor det tekniske fagområde. For å få oppnå den ønskete lyddempning og lydisolasjon kan kanalveggene være utformet støydempende og/eller lydisolerende. For dette vil det for eksempel være mulig å avsette utoverrettete hull i isolasjonsmaterialet i kanalveggene, med et tverrsnitt på 1 2 mm og en dybde på omkring 12 mm. På denne måte dannes en mikroperforert demper som på kjent måte virker lyddempende. For på den ene side å oppnå et tilstrekkelig stort kanaltverrsnitt som muliggjør en ønsket gjennomstrømning, og på den annen side begrense økningen i varmegjennomgang, vil det være hensiktsmessig dersom kanalen i alt vesentlig er rektangulær, hvorved bredden av kanalene er omkring ti ganger så stor som dybden. Naturligvis gjelder det her ikke en strengt rektangulær form. Det vesentlige er bare det forhold at kanalenes dybde er bestemmende for økningen av varmegjennomgangen i området ved kanalene. For totalt å optimalisere varmeisolasjonsegen-

5 skapene i kanalen vil det være gunstigere dersom varmegjennomgangen i større områder økes noe, heller enn å måtte godta en klar økning i mindre områder. Det er altså gunstigere å bygge kanalene klart bredere enn dype. Et gunstig mål for bredden av kanalene er omkring cm. Følger man det angitte forhold mellom bredde og dybde tilsvarer dette en bredde på omkring 3 cm. Skulle det vise seg at en kanal blir enklere å fremstille ut fra produksjonstekniske årsaker, når kanalen har et tilnærmet sirkulært tverrsnitt, vil dette måtte godtas tross de ovenfor angitte fordeler med tilnærmet rektangulære kanaler hvis bredde er langt større enn deres dybde. I hvert tilfelle bør tykkelsen av elementene være minst cm. Dette sikrer at varmegjennomgangen blir tilstrekkelig lav også i det område der kanalene befinner seg. Fortrinnsvis har elementet forbindelsesinnretninger som er anordnet slik at flere elementer kan forbindes på slik måte at det dannes et ønsket kanalsystem. Særskilt kan elementene ha utsparinger og innbyrdes tilpassete motstykker, så som utsparinger og fremspring av typen not og fjær ved kantene, slik at også ikke spesialopplærte montører kan sette sammen elementene på riktig måte. På denne måte kan man unngå feil ved montering. Med flere av de ovenfor beskrevne elementer, kan man således bygge opp et varmeisolasjonssystem for en bygning. Til dette anordnes åpninger i bygningens yttervegg, for forbindelse med bygningens indre rom via kanalsystemet som fører luft via de plateformete elementer. Kanalene i disse plateformete elementer danner nettopp dette kanalsystem. Anordner man kanalsystemets åpninger lukkbare oppnås at ventilasjonen for de enkelte rom kan reguleres etter behov. Fremstillingen av et element som beskrevet ovenfor krever lite arbeid. Elementene kan således fremstilles på enkel måte, slik at kanalene dannes ved å fjerne isolasjonsmateriale fra et element i ett stykke. Som allerede nevnt kan det brukes et stivt skumplatemateriale av polystyrol som er tilgjengelig i handelen, og isolasjonsmateriale kan lett fjernes fra dette med en oppvarmet tråd. Utførelseseksempel Uten noen generell begrensning skal nå oppfinnelsen beskrives nærmere, ved et utførelseseksempel. I tegningene vises: Figur 1a: En yttervegg ifølge kjent teknikk Figur 1b: En yttervegg som er varmeteknisk rehabilitert ifølge kjent teknikk Figur 2a: Et vertikalsnitt gjennom en rehabilitert yttervegg med ventilasjonskanaler Figur 2b: Et horisontalsnitt gjennom en rehabilitert yttervegg med ventilasjonskanaler Figur 2c: Et ytterligere snitt gjennom en rehabilitert yttervegg med ventilasjonskanaler.

6 På fig. 1a vises en aktuell yttervegg 1, slik den er kjent ifølge teknikkens stand og i utstrakt bruk. Dersom man ønsker å forbedre den ofte dårlige varmeisolasjonen, kan man, slik det er vist på fig. 1b anbringe en vel cm tykk stiv skumplate av polystyrol som et varmeisolasjonselement 2 utenpå ytterveggen. Fig. 2a viser et vertikalsnitt av en varmeteknisk rehabilitert yttervegg 1 med en ventilasjonskanal 3. Det fremgår at ventilasjonskanalen er i midten av varmeisolasjonselementet 2 og strekker seg nedenfra og oppover. På valgte steder 4 strekker ventilasjonskanalen seg helt frem til kanten av skumplaten. På disse steder 4 har ytterveggen en åpning, slik at luften fra ventilasjonskanalen 3 kan strømme inn i det aktuelle rom i bygningen eller på tilsvarende måte kan føres ut av dette rom. Fig. 2b er et horisontalsnitt slik at ventilasjonskanalens 3 bredde fremgår. I det ytterligere snitt på fig. 2c fremgår at ventilasjonskanalene 3 har sirkulært tverrsnitt. Tegningenes henvisningstall 1. Yttervegg 2. Varmeisolasjonselement 1 3. Ventilasjonskanal 4. Utstrekninger. Ytterveggåpninger

7 6 Patentkrav 1. Element, særlig et plateformet element, for varmeisolasjon av en bygning, hvilket er tilrettelagt for anbringelse på en yttervegg (1) av en bygning, idet elementet (2) omfatter kanaler (3) som kan tjene som ventilasjonskanaler og som er omsluttet av elementet (2) på alle sider med unntak av i kantområdene, hvorved kanalene (3) i enkelte områder av elementet (2) strekker seg mot en kant av elementet (2) slik at det ved anbringelse av elementene (2) på ytterveggen (1) på ønskete steder dannes forbindelser (4) mellom kanalene (3) og ytterveggen (1), gjennom hvilke luft kan føres inn i bygningen eller ut fra bygningen, karakterisert ved at kanalene (3) er utformet slik at luft fra ett element (2) kan føres over fra et naboelement (2) langs bygningens yttervegg (1). 2. Element ifølge krav 1, karakterisert ved at elementet (2) kan framstilles ved at kanalen (3) dannes ved fjerning av isolasjonsmateriale under produksjon av elementet (2) i et stykke, uten at ytterligere trinn er nødvendige Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved at varmegjennomgangen i området med kanalene (3) maksimalt er 2 %, fortrinnsvis maksimalt % større enn i det resterende område av elementet (2). 4. Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved at elementet (2) er en stiv skumplate av polystyrol.. Element ifølge ett av kravene 2 til 4, karakterisert ved at kanalen (3) framstilles ved å skjære ut isolasjonsmaterialet ved hjelp av en oppvarmet tråd Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved at kanalenes (3) vegger er utformet støydempende og/eller lydisolerende. 7. Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved at kanalene (3) i alt vesentlig er rektangulære, hvorved bredden av kanalene (3) er omkring ti ganger så stor som dybden. 8. Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved at bredden av kanalene (3) er omkring cm. 9. Element ifølge ett av kravene 1 til 6, karakterisert ved at kanalene (3) har et tilnærmet 3 sirkulært tverrsnitt.

8 7. Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved at tykkelsen av elementene (2) er minst cm. 11. Element ifølge ett av kravene ovenfor, karakterisert ved forbindelsesinnretninger, særlig innbyrdes tilpassete utsparinger og tilsvarende motstykker, er anordnet på slik måte at flere elementer (2) kan forbindes slik at det dannes et ønsket kanalsystem. 12. Varmeisolasjonssystem for en bygning, dannet av flere elementer (2) ifølge ett av de foregående kravene, karakterisert ved at det i bygningens yttervegg (1) er anordnet åpninger () som forbinder bygningens innvendige rom med kanalsystemet, idet dette er dannet av kanalene (3) i elementene (2). 13. Varmeisolasjonssystem ifølge krav 12, karakterisert ved at åpningene () i ytterveggen (1) er 1 lukkbare. 14. Fremgangsmåte for fremstilling av et element ifølge ett av kravene 1 til 11, karakterisert ved at kanalene (3) dannes ved å fjerne isolasjonsmateriale fra et element, særskilt et element i ett stykke.

9