Titel: | Das Heiz- und Ventilationssystem von Dr. van Hecke. |
Fundstelle: | Band 157, Jahrgang 1860, Nr. IX., S. 21 |
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IX.
Das Heiz- und Ventilationssystem von Dr.
van Hecke.
Aus Förster's allgemeiner Bauzeitung, 1860 Heft
2.
van Hecke's Heiz- und Ventilationssystem.
Nachdem der Belgier Dr. van
Hecke mehrere öffentliche Anstalten zu Brüssel nach einer von ihm
erfundenen Methode mit Erfolg geheizt und ventilirt hatte, und es sich
herausstellte, daß sein System mit wesentlicher Ersparniß gegen die bisher bekannten
Methoden verbunden ist, so wurde in dem Pavillon Nr. 4 des Hospitals Beaujou der im
Folgenden beschriebene Apparat nach Hecke's Angaben
eingerichtet, wobei die Bedingungen gestellt wurden, die Wärme in den Sälen bei
irgend welcher äußeren Temperatur stets auf 16° C. zu erhalten und behufs der
Lufterneuerung in denselben pro Stunde und pro Bett 60 Kubikmeter reine Luft zu liefern. Da der
gedachte Pavillon in drei über einander liegenden Stockwerken 58 Kranke enthält, so
beträgt das Volum der Lufterneuerung pro Stunde 3480
Kubikmeter. Die Commission, welche nach geschehener Einführung dieses Heiz-
und Ventilationssystems die Leistungen desselben zu untersuchen und darüber Bericht
zu erstatten hatte, gab das Gutachten ab, daß Hr. van
Hecke die ihm gestellten Bedingungen nicht nur aufs Beste erfüllt, sondern
noch solche Arbeiten ausgeführt habe, die nicht zu seinen Verpflichtungen gehörten,
jedoch von der Beschaffenheit sind, daß sie das Wohlseyn der Kranken vermehren.
Die Heizung wird vermittelst eines, im Keller stehenden Ofens bewirkt, zu welchem die
Luft durch eine runde Zinkröhre von 0,75 Met. im Durchmesser geführt wird, welche sich,
nachdem sie den Keller horizontal durchschnitten hat, hebt, um sich als senkrechter,
gemauerter Canal fortzusetzen, der sich in einem Garten etwa 2,0 Met. über dem Boden
endigt und daselbst den Lufteinlaß bildet.
Nachdem die Luft die Ofenröhren durchströmt und sich in denselben erwärmt hat, tritt
sie in ein großes Rohr, das sie in die drei übereinander liegenden Säle vertheilt;
bevor sie aber dahin gelangt, geht sie über ein ganz mit Wasser angefülltes Gefäß,
von dem sie die gehörige Feuchtigkeit annimmt. Man ersieht aus dieser Einrichtung,
daß die für die Säle bestimmte Luft bloß aus dem Garten aufgenommen wird, ohne mit
der Luft des Kellers in Berührung zu kommen.
Man kann auch die Luft, anstatt sie in dem Ofen circuliren zu lassen, durch einen
directen Canal in die Säle leiten. Am Anfang des Ofencanals befindet sich ein
bewegliches Register, um der Luft diese oder jene Richtung zu geben, je nachdem man
sie erwärmen oder die äußere Temperatur verwenden will. Das theilweise offene
Register gestattet sogar die Vermischung der beiden Luftströme verschiedener
Temperatur und die Verminderung der Wärme in einem Saale, wenn sie daselbst momentan
zu stark geworden wäre.
Der Luftcanal endigt in der Mitte des untersten Saales im Niveau des Fußbodens und
ist mit einem großen gußeisernen Tambour von der Form eines Parallelepipedes
bedeckt, dessen vier senkrechte Seitenöffnungen durchbrochene Thüren haben, durch
welche die Luft in diesen Saal strömt. Dieser Tambour enthält Roste, auf die man die
Wäsche legen kann, welche erwärmt werden muß und worauf man auch die für die Kranken
bestimmten Getränke stellt.
In die runde Oeffnung von 0,75 Met. im Durchmesser, in welche der Luftcanal im Niveau
des Fußbodens ausmündet, greift ein senkrechtes Rohr von 0,60 Met. Durchmesser ein,
das zum ersten Stock hinaufführt; es verbleibt demnach zwischen diesen beiden Röhren
ein ringförmiger Raum, welcher veranlaßt, daß ein Theil der Luft sich im Erdgeschoß
aufhalten kann. Die zuströmende Luft theilt sich also in zwei Theile: die eine
dringt in das Erdgeschoß, während die andere, die ihren senkrechten Weg fortsetzt,
in das aufsteigende Rohr tritt und für die oberen Etagen bestimmt ist. Ein Register,
das man vermittelst eines Viertelkreises stellen kann, gestattet die Verminderung
des Canaldurchschnitts und die Modification des Luftvolums, das für die
verschiedenen Etagen bestimmt ist. Wäre das Register völlig geschlossen, so würde
alle Luft im Erdgeschoß verbleiben; öffnet man es mehr oder minder, so vermehrt man
nach Belieben die für die oberen Etagen bestimmte Luft.
In der ersten Etage besteht eine ähnliche Einrichtung wie im Erdgeschoß. Vermittelst
eines Registers hält man ein gewisses Luftvolum für dieses Stockwerk auf, während
der übrige Theil zur zweiten Etage geht, wo die senkrechte Steigröhre nicht mehr
existirt und wo sich bloß eine Trommel befindet, die denen, der anderen Stockwerke
gleich ist.
Die frische Luft für die Heizung und Ventilation dringt demnach durch den mittleren
Theil der Säle ein, und zwar durch sehr breite Oeffnungen, damit sie nicht in Folge
zu großer Geschwindigkeit unangenehmen Zug veranlaßt.
Die Luft, welche sich in den Sälen aufgehalten, entweicht aus denselben durch vier
Austrittscanäle in den Ecken. Diese Anzahl ist zu beschränkt; da aber der Pavillon
bereits bestand als man das Heizungs- und Lüftungssystem anbrachte, hat man
es unterlassen mehrere Auslässe anzubringen, weil sie durch den Durchbruch der
Mauern viele Kosten verursacht oder zur Nothwendigkeit geführt hätten vorspringende
Canäle anzulegen, welche den Sälen ein schlechtes Ansehen geben.
Die drei Canäle in jeder Ecke, welche den drei Sälen angehören, stehen über einander
senkrecht bis zum Dachboden, wo sie in einem horizontalen Canal von Zink ausmünden,
der bis zur Hälfte der Länge des Raumes läuft, wo die vier Leitungen sich in einem
in der Mitte stehenden Tambour vereinigen, über dem sich die Auslaßesse erhebt, die
aus einem 0,75 Met. haltenden Cylinder von Zink besteht. An den
Durchschneidungspunkten der aus den Sälen kommenden Canäle und der
Dachbodenleitungen sind Register angebracht, um die Oeffnungen zu stellen und
folglich den Zug zu regeln, der in den verschiedenen Sälen stattfindet.
Die Luft der Säle, welche zum großen Theil durch die so eben besprochenen
Austrittscanäle entweicht, hat noch eine andere Ausströmung durch die Aborte. Diese
Oeffnung, an dem oberen Theile des Gemaches angebracht, steht auch in Verbindung mit
dem Canal des Dachbodens. Die durch eine Oeffnung am unteren Theil der
Cabinetsthüren tretende Luft des Saals steigt zur Austrittsöffnung und reißt die
Luft des Cabinets und folglich jeden Geruch mit sich fort. Die Oeffnungen der
Abtritte bleiben hierbei geschlossen und die Ventilation bewirkt lediglich die
Reinigung des Gemachs. Diese Ventilation ist vollkommen hinreichend, und in keinem
Spitale findet man so geruchlose Abtritte als in dem Pavillon Nr. 4 des Hospitals
Beaujou.
Zum Schluß dessen, was die Einführung und Ausströmung der Luft betrifft, muß noch
einer Quelle reiner Luft gedacht werden, die als Nebensache betrachtet werden kann,
nichts desto weniger aber ihre Bedeutung hat. Im Erdgeschosse am Eingang in den Keller befindet
sich eine kleine Dampfmaschine, von der alsbald die Rede seyn wird. Das Rauchrohr
der Feuerung nebst dem des Ofens ist mit einem concentrischen Mantel umgeben, desses
unteres Ende mit dem Aeußern in freier Verbindung steht, wo er durch seine in den
Garten gehende Oeffnung reine Luft aufnimmt, die in dem ringförmigen Raum um die
Rauchröhre herum circulirt, an dieser sich erwärmt und nach der Höhe des Gebäudes
strömt. Dieser Luftcanal liegt in der Stärke der Mauer, welche die Säle von dem
Treppenhause trennt. Zu jeder Etage hat er drei Oeffnungen, und zwar eine, die sich
nach dem Saale öffnet, während die zweite nach der Treppe und die dritte nach der
Kammer mit zwei Betten geht.
Diese unverschlossenen Oeffnungen geben der Luft während des Winters freien
Durchgang; im Sommer läßt man sie bis zum oberen Theil des Gebäudes hinauf steigen,
wo sie entweicht; doch hat man diese warme Luft auch benutzt, indem man sie in den
als Trockenstube eingerichteten Dachboden abführt.
Wenn die obere Oeffnung dieses Luftcanals geschlossen ist, wie im Winter, so
verbreitet sich die warme Luft in den Sälen und im Treppenraum, deren Temperatur sie
unterhält. Wenn im Sommer die Oeffnung offen ist, zieht das Rauchrohr die Luft aus
den Sälen an und erzeugt folglich eine Vermehrung der Ventilation.
Die am Eingange des Kellers stehende kleine Dampfmaschine hat den Zweck, einen
Ventilator in Bewegung zu setzen, der anfänglich in dem oberen Theile des
Canalsystems in der Dachesse angebracht war. Eine Riemenscheibe pflanzt die Bewegung
vom Erdgeschosse zum Dachboden fort, und der Ventilator bringt dann eine Ansaugung
der Luft aus den Sälen hervor. Der Apparat van Hecke's
bewirkt also eine Lufterneuerung durch eine mechanische Kraft. Seit seiner
Einführung hat er eine wesentliche Zuthat erhalten, indem van
Hecke einen zweiten, dem ersten gleichen Ventilator in der unteren
Windlutte der Leitung am Anfang der Luftsäule in dem Keller aufstellte. Indem er
denselben in Verbindung mit der Maschine brachte, drückt er die Luft in den Sälen,
die er nach Außen ansaugt, und liefert demnach eine Ventilation durch Eintreibung,
ähnlich der, welche der Apparat von Thomas und Laurens im Hospital Lariboisière hervorbringt.
Der Apparat ist demnach so eingerichtet, daß man nach Belieben durch Ansaugung, indem
man den oberen Ventilator in Bewegung setzt, oder durch Eintreibung ventiliren kann,
wenn man die Maschine mit dem im unteren Theile befindlichen Ventilator in
Verbindung bringt. Diese Abwechselung des Systems geschieht durch eine einfache
Veränderung der die
Bewegung übertragenden Riemenscheibe; eine in einigen Minuten sehr leicht zu
bewirkende Operation.
Diese Eigenthümlichkeit verleiht dem Apparat ein großes Interesse, weil man dadurch
den relativen Werth der beiden unter gleichen Bedingungen bewirkten
Ventilationsmethoden bestimmen und für diese oder jene Jahreszeit diejenige wählen
kann, welche sich durch die Erfahrung vortheilhafter gezeigt hat.
Der Ventilator van Hecke's besteht aus zwei Schaufeln an
zwei Stäben, die senkrecht zur Umdrehungsachse eingelassen und 50 bis 60°
geneigt sind. Eine Eigenthümlichkeit, welche diesen Ventilator auszeichnet, ist die,
daß die Neigung der Schaufeln nicht constant ist, indem sie sich mit der
Geschwindigkeit der Umdrehungsbewegung verändert.
Ein wichtiger Gegenstand im ganzen Ventilationssystem ist ein Apparat, welcher
gestattet, sich von der Wirkung der Methode in einem gegebenen Moment zu überzeugen.
Der gewöhnliche Anemometer kann stets benutzt werden, um diesen Zweck zu erreichen,
doch erheischt die Behandlung desselben eine Geschicklicheit und eine so
eigenthümliche Sorgfalt, wie man sie von einem gewöhnlichen Diener der Verwaltung
nicht verlangen kann. Bei dem Apparate von Thomas und Laurens ist die Cache einfacher, denn um eine genaue
Messung der Ventilation zu erlangen, braucht man nur die Anzahl der Kolbenstöße der
Maschine während einer Minute zu zählen; und da die Ventilation für eine gewisse
Geschwindindigkeit der Maschine nach den gemachten Versuchen bekannt ist, so bedarf
es nur einer einfachen Proportion, um das Luftvolum zu berechnen, das dem Moment
correspondirt, in welchem man eine Beobachtung macht. Um diese Ermittelung noch zu
erleichtern, hat man vorgeschlagen, an der Maschine einen Zähler anzubringen,
welcher die Anzahl der in einer gewissen Zeit erfolgten Kolbenstöße und folglich das
Luftvolum angibt, das in die Säle befördert wird. Van
Hecke hat dasselbe Problem auf eine vollständige und sehr befriedigende
Weise vermittelst eines in die Auslaßesse oder in den Windluttencanal gestellten
Anemometers gelöst, der aus zwei metallenen Flügeln besteht, welche 55° gegen
die Umdrehungsachse geneigt sind. Da sie eine Länge haben, die dem Halbmesser der
Leitung, deren ganzen Querschnitt sie decken, beinahe gleich ist, so nehmen sie eine
Geschwindigkeit an, die im Verhältniß zu dem Mittel der Geschwindigkeiten der
verschiedenen flüssigen Venen steht, aus denen die Luftsäule zusammengesetzt ist.
Wenn man mit einem gewöhnlichen Anemometer arbeitet, der nur einen geringen
Querschnitt hat, so muß man durch Rechnung den Punkt ermitteln, wo man ihn
aufzustellen hat, um eine
mittlere Geschwindigkeit zu erlangen. Bei dem großen Anemometer van Hecke's findet etwas Aehnliches nicht statt, weil
seine Flügel die Wirkung aller Flüssigkeitsstrahlen gleichzeitig empfinden. Das
Instrument wird in einem cylindrischen Einschnitt von demselben Durchmesser wie die
Esse, wovon er einen Theil ausmacht, gestellt, und kann mit der größten Leichtigkeit
weggenommen und wieder hingestellt werden. Die Achse des Anemometers setzt einen
Zähler in Bewegung, welcher die Zahl der Umgänge angibt, die in einer bestimmten
Zeit stattfinden, und wonach man dann das eingeströmte Luftquantum berechnen kann,
wenn man das einer Umdrehung correspondirende kennt.
Der Zähler hat vier Zifferblätter A, B, C, D, jedes mit
100 Eintheilungen; jede Theilung des Blattes A
entspricht einer Achsenumdrehung des Anemometers; eine ganze Umdrehung dieses
Blattes gibt eine Theilung des Blattes B u.s.w. Das
Instrument kann also 100,000000 Umgänge bezeichnen und länger als ein Jahr im Gange
seyn, ohne daß die Anzeichnung aufhört. Wenn man eine Beobachtung machen will, so
zeichnet man zuerst die Angaben der Zifferblätter in der Ordnung D, C, B, A an einer Tabelle auf, die an dem Zähler
selbst sich befindet, dann läßt man den Apparat einige Stunden, Tage und mehrere
Monate gehen, und am Ende der gewünschten Zeit liest man die Angabe der
Zifferblätter von neuem ab. Die ersten Angaben von den zweiten abgezogen, geben die
Anzahl der Umgänge an, die man nur mit dem einer Umdrehung entsprechenden Luftvolum
zu multipliciren braucht, um das Totalvolum der durchgeführten Luft zu erhalten.
Dr. van Hecke brachte an
seinem Apparat noch ein kleines Instrument zu dem Zweck an, ohne Berechnung und
durch einen bloßen Hinblick in irgend einem Momente einen Begriff von dem Zustande
der Ventilation zu erhalten. Eines dieser Instrumente wird nächst dem Ventilator und
dem Anemometer in die Esse gestellt. Es besteht aus einer sehr leichten, metallenen
Scheibe, die sich um einen ihrer Durchmesser dreht und durch ein Gegengewicht
balancirt wird. Ist die Luft in der Säule in Ruhe, so steht die Scheibe horizontal,
weicht aber unter dem Einflusse einer Strömung von dieser Stellung ab und entfernt
sich mehr und mehr von derselben, je nach der Stärke der Strömung, bis sie in Folge
einer großen Stromgeschwindigkeit, die von der Beweglichkeit der Scheibe abhängt,
senkrecht wird. Für einen und denselben Apparat läßt sich die Empfindlichkeit
modificiren, indem man die Stellung des Gegengewichts an dem Stabe verändert, der
ihm als Hebel dient.
Die Oscillationen der Scheibe theilen sich mittelst einer Schnur und einer
Glockenbewegung Zeigern mit, die sich auf den in den verschiedenen Etagen angebrachten
Zifferblättern bewegen. Es ist klar, daß die Schwingungen der Scheibe und folglich
die Bewegungen der Zeiger die Luftvolumina nicht angeben, die durch die Leitungen
ziehen; sie weisen bloß die wirkliche Geschwindigkeit des Luftstromes nach; da aber
diese Geschwindigkeiten mit den Volumen zusammenhängen, so ist es begreiflich, daß
die Eintheilung der Zifferblätter so eingerichtet werden kann, daß die Luftvolumina
anstatt bloß die Geschwindigkeiten angegeben werden können. Zur Vervollständigung
der Beschreibung dieses Heiz- und Ventilationssystems muß noch von einem
Apparat gesprochen werden, der noch nicht aufgestellt war und welchen van Hecke construiren ließ, um ihn in den gemauerten
Canal zu stellen, der vom Keller aus die Luft in dem Garten aufnimmt. Er hat den
Zweck, die Luft im Sommer abzukühlen, die in die Säle strömen soll. Er besteht aus
zwei horizontalen, 1,50 Met. über einander gelegten Cylindern; an der Achse des
oberen Cylinders befindet sich eine Rolle, welche die Bewegung der Triebwelle
aufnimmt; der untere Cylinder taucht in ein Gefäß, das durch Wasser von der
Temperatur des Brunnenwassers, die noch durch Einlage von Eis vermindert werden
kann, gefüllt ist. Schnüre oder Bänder ohne Ende verbinden die beiden Cylinder, die
sich gleichzeitig bewegen.
Die Luft welche in der Leitung circulirt, ist gezwungen über diese stets nassen
Bänder zu streichen, und nimmt daher eine viel niedere Temperatur an, als die der
von Außen aufgenommenen Luft ist.
Hinsichtlich der ausführlichen Untersuchungen, welche mit diesem Heiz- und
Ventilationssystem vorgenommen worden sind, verweisen wir auf unsere Quelle.