DE19948885A1

DE19948885A1 - Brandschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE19948885A1
Application number: DE1999148885
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Liederer; Hermann Pedit; Juergen Rauch
Original assignee: Liederer & Partner GmbH
Current assignee: Liederer & Partner GmbH
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2001-05-17

Abstract

Eine Brandschutzvorrichtung für begehbare und/oder befahrbare Hohlräume, insbesondere für Tunnels, umfaßt eine Schutzwandung (6), die ein hochtemperaturfestes Material aufweisende Protektoren (10, 16, 16') von hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung für begehbare und/oder befahrbare Hohlräume, insbesondere Tunnels, mit einer Schutzwandung (6), die von der Wand (4) des Hohlraums (5) beabstandet angeordnet ist.

Die begehbaren und/oder befahrbaren Hohlräume können in überirdischen oder in unterirdischen Bauwerken vorgesehen sein, in denen ein potentielles Brandrisiko besteht und die vor Brandeinwirkung zu schützen sind. Zur Vereinfachung wird ein derartiges, einen begehbaren und/oder befahrbaren Hohlraum bildendes Bauwerk nachfolgend beispielhaft als Tunnel bezeichnet, ohne daß dies die vorliegende Patentanmeldung auf unterirdische Tunnels beschränken soll, denn die erfindungsgemäße Brandschutzvorrichtung kann ebenso in Unterführungen, Hoch- oder Tiefgaragen, Fabrikhallen oder andere von Menschen begehbare oder befahrbare Bauwerke angewendet werden.

Üblicherweise besitzen derartige Bauwerke, wie Verkehrstunnels, insbesondere Straßentunnels, eine Betonwandung. Beton ist jedoch ein schlechter Wärmeleiter, so daß beim Auftreten von Bränden die punktuell auf die Betonwandung des Tunnels einwirkende Hitze wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Beton zu hohen Temperaturen im Bereich des Brandes führt. Dadurch kommt es zu einer Verformung der Armierung im Beton mit der Folge, daß der Beton abplatzt und daß große und schwere Betonteile in den Tunnelinnenraum hineinfallen können und dort Menschen verletzen oder Fahrzeuge beschädigen können sowie Fluchtwege und Rettungswege versperren können. Denkbar ist sogar, daß im Extremfall die den Berg stützende Tunnelhaut versagt, so daß bei einem hohen Gebirgsdruck der Tunnel einstürzen kann und damit unpassierbar wird.

In Tunnels können bei Bränden von Fahrzeugen insbesondere Transportfahrzeugen hohe Energien freigesetzt werden, beispielsweise sind dies bei einem Personenkraftwagen 5 MW, bei einem Lastkraftwagen zwischen 20 MW und 30 MW, und bei einem Gefahrguttransport 100 MW oder mehr. Beim Brand eines Personenkraftwagens entstehen über eine Dauer von 30 bis 35 Minuten Temperaturen von ca. 850°C, bei einem Lastkraftwagen über die gleiche Dauer 1000°C und bis zu 1200°C beim Brand eines Gefahrguttransportes.

Ein Problem bei schweren Bränden in Tunnels ist somit, daß diese Wärmemenge über die beschriebene Zeitdauer bei konventionellen Tunnelinnenflächen (in der Regel Beton oder Keramikoberflächen) punktuell auf den Stahlbeton einwirkt und damit vorstehend beschriebene Schäden erzeugt.

Ein weiteres Problem ist der bei einem Brand entstehende Rauch im Tunnel. Viele Straßentunnels sind mit Rauchabsaugungsanlagen versehen, wobei die Luft aus dem Tunnel üblicherweise in Bodennähe abgesaugt wird, da sich dort die Kraftfahrzeugabgase sammeln. Bei einem Brand jedoch sammeln sich die Brandgase im oberen Bereich des Tunnels und werden durch die am Tunnelboden angeordneten Absaugvorrichtungen wieder nach unten gesaugt, wo sie in den Bereich der Atemluft der vor dem Brand flüchtenden Personen gelangen.

Aus der DE 296 01 777 U1 ist eine Brandschutzdämmung in Tunnels und Bauwerken bekannt, bei der eine hinterlüftete Lochblechschale im oberen Bereich des Tunnels oder an der Tunneldecke angebracht ist. Die Lochblechschale ist komplett mit Dämmschichtbildnern beschichtet. Beim Auftreten eines Brandes schäumt der Dämmschichtbildner auf und bildet auf diese Weise, mit der so beschichteten Lochblechschale als Trägergerüst, eine wärmeisolierende Schutzwand. Eine derartige wärmeisolierende Schutzwand auf einem umschäumten Lochblech ist jedoch nur bedingt widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen. Beim Brand von Kraftfahrzeugen, bei denen zum Teil punktuell sehr hohe Temperaturen auftreten, insbesondere wenn diese Fahrzeuge mit einem brennbaren Gefahrgut beladen sind, kommt es zu einem Verbrennen der Dämmschicht, so daß die hinter der dann nur noch aus dem Lochblech bestehenden Brandschutzwand gelegene Betonwand den durch den Brand verursachten hohen Temperaturen ausgesetzt ist und Schaden nehmen kann. Des weiteren entstehen beim Verbrennen der Dämmschicht gasförmige Verbrennungsrückstände, die die noch verbleibende Atemluft im Tunnel zusätzlich belasten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Brandschutzvorrichtung anzugeben, die das Risiko der Beschädigung der Wand des Hohlraums beziehungsweise des Tunnels durch Temperatureinwirkung auch bei hochenergiereichen Bränden im Hohlraum beziehungsweise im Tunnel minimiert und die gleichzeitig die zur Verfügung stehende Fluchtzeit für im Hohlraum beziehungsweise im Tunnel befindliche Personen maximiert.

Diese Erfindung wird gemäß Patentanspruch 1 gelöst durch eine Brandschutzvorrichtung für begehbare und/oder befahrbare Hohlräume, insbesondere für Tunnels, mit einer Schutzwandung, die von der Wand des Hohlraums beabstandet angeordnet ist, wobei die Schutzwandung ein hochtemperaturfestes Material aufweisende Protektoren von hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Diese Konstruktion und Anordnung der Schutzwandung führt dazu, daß ein Großteil der vom Brand verursachten Wärmestrahlung vom hochtemperaturfesten Material reflektiert wird, so daß eine Aufheizung der Protektoren durch die Wärmestrahlung reduziert ist. Des weiteren leiten die gut wärmeleitenden Protektoren die durch den Brand punktuell auftretende Wärme seitlich ab, so daß die punktuell auf die Brandschutzvorrichtung einwirkende Wärme auf einen größeren Bereich der Brandschutzvorrichtung verteilt wird. Zwar erwärmt sich die hinter der Brandschutzvorrichtung gelegene Wand des Hohlraums beziehungsweise des Tunnels ebenfalls, doch treten aufgrund der Wärmeableitung innerhalb der Brandschutzvorrichtung keine hohen Temperaturspitzen in der Wand des Hohlraums auf.

Vorzugsweise ist das hochtemperaturfeste Material ein Keramikmaterial, das vorzugsweise faserverstärkt ist, wobei die Protektoren aus diesem Material gebildet sind. Hierdurch werden einstückig fertigbare Protektoren von hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit sowie hoher Oberflächenhärte geschaffen. Das Keramikmaterial kann beispielsweise Siliziumcarid (SiC), Bornitrid (BN), Borcarbid (B₄C) oder Wolframcarid (WC) aufweisen. Die Faserverstärkung kann Kohlefasern, Glasfasern oder Fasern aus polymeren Halogenkohlenwasserstoffen aufweisen.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Protektoren einen Trägerkörper aus Metall aufweisen und zumindest einseitig mit einem hochtemperaturfesten Material versehen sind, wobei der Schmelzpunkt des hochtemperaturfesten Materials höher ist als der des Metalls des metallenen Trägerkörpers des zugehörigen Protektors und wobei die Protektoren zumindest auf der von der Wand des Hohlraums abgewandten Fläche mit dem hochtemperaturfesten Material versehen sind. Diese Brandschutzvorrichtung ist einfach und auch kostengünstig herzustellen und problemlos auch in schon bestehende Tunnels einbaubar.

Vorzugsweise ist das hochtemperaturfeste Material Email. Diese Emailoberfläche bewirkt, daß das die Emailbeschichtung tragende Metall, beispielsweise Stahl, bei hohen Brandtemperaturen nicht verzundert. Stahlemail ist durch die Emaillierung ein Verbundmaterial mit hoher Glühresistenz, das heißt, daß das emaillierte Stahlblech auch bei äußerst hohen Temperaturen, die oberhalb der Glühtemperatur oder der Schmelztemperatur des Stahlblechs liegen, nicht glüht oder schmilzt. Vorzugsweise werden hierfür Stahlbleche mit einer Stärke von 1,5 mm bis 2 mm verwendet, wobei die Emailstärke bevorzugterweise 500 µm nicht übersteigt. Das metallene Trägermaterial kann dabei vollständig mit einer Grundemaillierung versehen sein, auf die dann die vorgenannte hochtemperaturfeste Schicht aus Email zusätzlich aufgebracht ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von emailverkleideten Metallplatten ist die einfache Reinigung der Schutzwandung, die gleichzeitig die Innenwandung des Tunnels beziehungsweise des Hohlraums bildet. Vorteilhaft ist zudem, daß sich die Emailoberfläche nicht statisch auflädt.

Das hochtemperaturfeste Material kann vorteilhafterweise auch Keramik sein.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Protektoren plattenförmige Gestalt aufweisen. Eine derartige plattenförmige Struktur der Schutzwandung ermöglicht den einfachen Aufbau und gleichzeitig auch eine schnelle und preisgünstige Nachrüstmöglichkeit bei vorhandenen Tunnels oder Hohlräumen. Eine derartige Nachrüstung mittels plattenförmiger Protektoren kann sogar in einem Tunnel durchgeführt werden, wenn der Verkehr darin halbseitig weiter fließt.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die die Schutzwandung bildenden plattenförmigen Protektoren an ihren einander benachbarten Kanten mittels die Fugen zwischen den Protektoren ausfüllendem wärmeleitenden Fugenmaterial wärmeleitend miteinander verbunden. Diese wärmeleitende Auskleidung der Fugen verbessert die Wärmeableitung innerhalb der Schutzwandung und sorgt somit für eine weiter verbesserte Wärmeverteilung der punktuell auf einen Bereich der Schutzwandung einwirkenden Wärme auf einen größeren Bereich der Schutzwandung. Das wärmeleitende Fugenmaterial ist vorzugsweise Blei, es kann aber auch Steinwolle sein. Ist das Fugenmaterial Blei oder ein anderes bei niedrigeren Temperaturen als den eingangs genannten Brandtemperaturen schmelzendes, gut wärmeleitendes Material, so dichtet dieses Fugenmaterial im Normalzustand die Fugen zwischen den einzelnen Protektoren ab, sorgt bis zu einer bestimmten Temperatur für einen gute Wärmeableitung, schmilzt dann jedoch auf, um die Fugen freizugeben, damit die Rauchgase durch diese Fugen abgesaugt werden können.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn derartige aufschmelzende Dichtungen abwechselnd mit nichtaufschmelzenden gut wärmeleitenden Dichtungen innerhalb einer Fuge vorgesehen sind, so daß auch nach dem Aufschmelzen des schmelzbaren Fugenmaterials über die nichtaufschmelzenden Abschnitte der Fugendichtung eine gute Wärmeleitung zu benachbarten Protektoren möglich bleibt.

Es kann außerdem vorteilhaft sein, wenn die aufschmelzenden Dichtungen nur im Bereich der oberen Protektoren, also im Bereich des Tunnelfirstes, vorgesehen sind, da dort die Rauchgase abzusaugen sind, während im restlichen Bereich der Schutzwandung nichtaufschmelzende Dichtungen vorgesehen sind, um dort eine maximale Wärmeableitung zu erzielen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform ist die Schutzwandung auf ihrer der Wand des Hohlraums zugewandten Seite hinterlüftet, wobei im Zwischenraum zwischen der Schutzwandung und der Wand der Hohlraums ein Lüftungskanal gebildet ist oder ein Raum für Lüftungskanäle vorgesehen ist. Ein derartiger Lüftungskanal kann im normalen Betriebszustand des Hohlraums beziehungsweise Tunnels zur Zufuhr von Frischluft in den Hohlraum beziehungsweise Tunnel dienen, während im Brandfall durch den Lüftungskanal die Brandgase abgesaugt werden. Weiterhin kann der Lüftungskanal im normalen Betriebszustand auch als Kühlluftkanal zur Kühlung der Schutzwandung dienen, da insbesondere bei sehr tief im Gebirge gelegenen Verkehrstunnels Umgebungstemperaturen von bis zu 55°C herrschen können.

Zusätzlich kann die Rückseite der Schutzwandung, das heißt die der Wand des Hohlraums zugewandte Seite, mit einer Wärmedämmung versehen sein, die im Normalbetrieb des Tunnels die von dem den Tunnel umgebenden Gebirge ausgehende Temperatur von der Schutzwandung abhält und somit die Kühllast der Schutzwandkühlung reduziert, und die im Brandfall eine zusätzliche Wärmeisolierung für die hinter der Schutzwandung gelegene Wand des Tunnels bildet und diese vor hohen lokalen Temperaturspitzen schützt.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltungsform sind zumindest einige der Protektoren der Schutzwandung aus dem die Schutzwandung formenden Verbund zur Bildung einer Öffnung in der Schutzwandung zumindest teilweise herauslösbar. Diese Ausgestaltung der Schutzwandung ermöglicht es, daß bei einer Erhitzung der Protektoren auf eine vorgebbare Auslösetemperatur, beispielsweise auf 400°C, eine lokale Öffnung in der Schutzwandung entsteht, die eine Absaugung der Brandgase durch einen mit der Öffnung verbundenen Lüftungskanal gestattet. Dabei können vorzugsweise die Fugen zwischen den Protektoren geschlossen bleiben.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Herauslösen der Protektoren durch thermisch auslösbare Verriegelungen unter Schwerkraft und/oder oder Federkraft erfolgt. Hierzu kann beispielsweise ein Protektor als Klappe ausgebildet sein, die an ihrer einen Kante scharnierartig am benachbarten Protektor angelenkt ist und die an zumindest einer anderen Kante mittels einer durch Hitzeeinwirkung aufschmelzenden oder anderweitig (z. B. mittels eines Bimetalls) eine Freigabe bewirkenden Halterung gesichert ist. Bei dieser Ausgestaltungsform der Brandschutzvorrichtung wird gewährleistet, daß nur im Bereich des Brandes eine Öffnung in der Schutzwandung zur Absaugung der Brandgase gebildet wird. Alle anderen in der Brandschutzvorrichtung vorgesehenen zu öffnenden Protektoren beziehungsweise Entlüftungsklappen bleiben geschlossen, so daß keine Brandgase in andere Tunnelabschnitte gesaugt werden. Die aufschmelzende oder durch thermische Einwirkung auslösende Verriegelung der Klappe gewährleistet zudem einen sicheren und zuverlässigen Betrieb, da keine elektrischen oder elektronischen Steuerungen vorgesehen sein müssen, die in einem Brandfall möglicherweise ausfallen könnten.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform ist im Zwischenraum hinter zumindest einem herauslösbaren Protektor ein Vorratsbehälter für Löschmittel vorgesehen, der sich unter Wärmeeinwirkung selbsttätig zur Freigabe des Löschmittels durch die vom herausgelösten Protektor gebildete Öffnung in den Hohlraum öffnet. Eine derartige automatische Löschvorrichtung gestattet das automatische Ausbringen von Löschmittel, beispielsweise Feuerlöschpulver, unmittelbar auf den Brandherd. Hierzu ist das Löschmittel beispielsweise in einem Kunststoffschlauch aufbewahrt, der hinter dem herauslösbaren Metallprojektor angebracht ist. Nach dem Herauslösen des Protektors aus dem Schutzwandverbund schmilzt der Kunststoffschlauch unter Wärmeeinwirkung auf und das Feuerlöschpulver fällt auf den Brandherd hinunter. Der Vorratsbehälter für Löschmittel kann auch mit einer Druckquelle verbunden sein, die im Brandfall gegebenenfalls thermisch ausgelöst wird und die das Löschmittel unter Druck auf den Brandherd ausbringt.

Sind, wie in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, in die Schicht aus Email reflektierende und/oder selbstleuchtende oder nachleuchtende Bestandteile integriert, so kann auf diese Weise eine verwitterungsfeste und feuerfeste Beschilderung von Flucht- und Rettungswegen erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1a einen Vertikalschnitt durch ein Tunnelprofil eines Tunnels, der mit der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 1b einen Vertikalschnitt durch ein alternatives Tunnelprofil eines Tunnels, der mit der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 2 eine Ansicht einer Schutzwandung einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1a;

Fig. 3 eine vergrößerte geschnittene Ansicht einer Schutzwandung entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine zu Fig. 3 analoge Schnittansicht mit einer alternative Gestaltung der Schutzwandung;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Protektors gemäß dem Detail V in Fig. 3;

Fig. 6 eine geschnittene Ansicht eines Ausschnitts eines Tunnels mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Straßentunnel mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung gemäß der Ansicht VII-VII in Fig. 1a.

In Fig. 1a ist ein Vertikalschnitt durch ein Tunnelprofil eines mit einer erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung 1 ausgestatteten Tunnels 2 gezeigt. Der Tunnel 2 ist als Straßentunnel mit einer Fahrbahn 3 und mit einer Tunnelwand 4 ausgebildet. Innerhalb des Tunnels 2 ist ein Hohlraum 5 gebildet, der den von Fahrzeugen 30 befahrbaren Tunnelinnenraum bestimmt.

Die Brandschutzvorrichtung 1 umfaßt eine von der Innenseite der Tunnelwand 4 beabstandete Schutzwandung 6. Zwischen der Tunnelwand 4 und der Schutzwandung 6 ist ein Zwischenraum 7 ausgebildet, der durch die Schutzwandung 6 vom Hohlraum oder Tunnelinnenraum 5 im wesentlichen hermetisch abgetrennt ist.

Die Schutzwandung 6 ist mittels in Fig. 1a und Fig. 1b nur schematisch dargestellter, hitzebeständiger Halterungen 8 an der Tunnelwand 4 verankert. Die Halterungen 8 sind hochtemperaturfest und als thermische Isolatoren ausgebildet, so daß keine Wärme durch die Halterungen von der Schutzwandung 6 in die Tunnelwand 4 geleitet wird.

Fig. 1b zeigt ein alternatives Tunnelprofil, bei dem die Schutzwandung 6 im oberen Bereich im wesentlichen waagerecht ausgebildet ist, wodurch im oberen Tunnelbereich ein Raum 7' für Lüftungskanäle und andere Installationen geschaffen ist. Zudem ist in dieser Figur gezeigt, wie eine Dämmaterialschicht 9 auf der Rückseite der Schutzwandung 6 angebracht sein kann.

Der Aufbau der Schutzwandung 6 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 beschrieben. Die Fig. 2, die eine Ansicht der Schutzwandung 6 in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1a darstellt, zeigt einen Ausschnitt der Schutzwandung 6, die aus einer Vielzahl von plattenartigen Protektoren 10 gebildet ist. Diese Protektoren 10 sind kachelartig zur Schutzwand 6 zusammengesetzt, wobei die Kontur der einzelnen Protektoren 10 derart ist, daß sie sich der Krümmung der Tunnelwand 4 anpassen, wie in Fig. 1a zu erkennen ist. Die einzelnen Protektoren 10 sind mittels lose angebrachter Fangseile 11 an der Tunnelwand 4 gesichert, so daß die Protektoren 10 bei einem brandbedingten Auflösen der Schutzwandung 6 nicht auf die Fahrbahn 3 herabfallen können.

Zwischen den einzelnen Protektoren 10 sind Längsfugen 12 und Querfugen 14 gebildet, die mit einem gut wärmeleitenden Fugenmaterial 13 abgedichtet sind, wie in Fig. 3 zu erkennen ist. Das Fugenmaterial 13 ist entweder Blei oder ein anderes abdichtendes und gut wärmeleitendes Material, wie beispielsweise Steinwolle. Wird Blei als Fugenmaterial verwendet, so kann dies von Vorteil sein, da bei einem Brand das Blei aus den Fugen herausschmilzt und so im Brandbereich die Fugen als Entlüftungsöffnungen freigibt, durch die Rauch vom Tunnelinnenraum 5 in den Zwischenraum 7 zwischen der Schutzwand 6 und der Tunnelwand 4 abgesaugt werden kann, wenn der Zwischenraum 7 nach Auftreten eines Brandes durch Umkehrung der diesen Zwischenraum 7 im Normalbetrieb mit Frischluft beschickenden Gebläse unter Unterdruck versetzt wird.

Die Protektoren 10 sind allseitig grundemailliert und zusätzlich an ihrer von der Tunnelwand 4 abgewandten Oberfläche, das heißt an der Oberfläche, die dem Tunnelinnenraum 5 zugewandt ist, mit einer Schicht 10C aus einem hochtemperaturfesten Material 10B, beispielsweise Email, versehen, wie weiter unten in Verbindung mit der Fig. 5 erläutert wird.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltungsform des Aufbaus der Schutzwandung 6', bei der die Kanten der einzelnen plattenartigen Protektoren 10' nicht stumpf aneinander anstoßen, sondern einander geringfügig überlappen. Das Fugenmaterial 13' ist in diesem Fall zwischen der dem Tunnelinnenraum 5 zugewandten Vorderseite des oberen Protektors und der der Tunnelwand 4 zugewandten Rückseite des daruntergelegenen Protektors im Überlappungsbereich abdichtend angeordnet. Durch diese schuppenartige Überlappung der einzelnen übereinandergelegenen Protektoren wird vom Berg herabtropfendes oder herabfließendes Wasser seitlich an der Schutzwandung 6' abgeleitet, so daß es nicht durch Undichtigkeiten im Längsfugenbereich in den Tunnelinnenraum 5 eintreten kann. Auch im Bereich der in Fig. 4 nicht gezeigten Querfugen 14 kann eine ähnliche Überlappung vorgesehen sein, die ein Eintreten von Gebirgswasser in den Tunnelinnenraum 5 durch die Querfugen 14 verhindert.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Protektor 10 gemäß dem Ausschnitt V in Fig. 3. Der Protektor 10 umfaßt einen Trägerkörper 10A aus einem tragfähigen und gut wärmeleitenden Metall, beispielsweise aus Stahlblech, dessen Dicke d_A etwa 1,5 bis 2 mm beträgt. Auf seiner dem Tunnelinnenraum oder Hohlraum 5 zugewandten Seite ist der Trägerkörper 10A mit einem eine feuerfeste Schicht bildenden hochtemperaturfesten Material 10B versehen. Dieses hochtemperaturfeste Material 10B ist vorzugsweise Email. Die Dicke d_C dieser feuerfesten Schicht 10C aus beispielsweise Email beträgt bis zu 500 µm.

Fig. 6 zeigt eine Zusatzausstattung der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung, nämlich eine sich bei Brandeinwirkung automatisch öffnende Abluftklappe 16 sowie einen darüber angeordneten Vorratsbehälter 18 für Feuerlöschmittel 20.

Im oberen Tunnelbereich 2' (Fig. 1a, Fig. 1b) ist unter der dort die Tunneldecke bildenden Tunnelwand 4 im Zwischenraum 7 ein schlauchartiger Vorratsbehälter 18 verlegt, der Feuerlöschmittel 20 enthält. Dieser Vorratsbehälter 18 weist zumindest in seinem unteren Bereich 18' eine Wandung aus unter thermischer Einwirkung schmelzendem Material auf, beispielsweise aus einem Kunsstoff, der bei üblichen Brandtemperaturen schmilzt, so daß sich der schlauchartige Vorratsbehälter 18 an der Brandstelle in seinem unteren Bereich 18' öffnet und das Feuerlöschmittel 20 nach unten herausfallen kann.

Unterhalb des Vorratsbehälters 18 ist ein klappenartiger Protektor 16 in der Schutzwandung 6 vorgesehen, der in seinem Aufbau den fest verankerten Protektoren 10 gleicht, insbesondere also auch die feuerfeste Schicht aus hochtemperaturfestem Material 10B an seiner dem Tunnelinnenraum beziehungsweise Hohlraum 5 zugewandten Oberfläche aufweist. Auch dieser Protektor 16 ist mittels eines lose angebrachten Fangseils 17 an der Tunnelwand 4 gesichert, wodurch zwar ein Herunterklappen des Protektors 26 gestattet wird, jedoch vermieden wird, daß er auf die Fahrbahn 3 hinabfällt.

Der klappenartige Protektor 16 ist an seiner einen Längskante mit einem Scharnier 22 an einem benachbarten Protektor 10 gelenkig gelagert, so daß er nach unten verschwenken kann, wie die gestrichelte Darstellung und der Pfeil C in Fig. 6 zeigen.

Im normalen Betriebszustand ist der klappenartige Protektor 16 in der in Fig. 6 gezeigten durchgezogenen geschlossenen Stellung mittels einer Verriegelung 24 an einem anderen benachbarten Protektor 10 gehaltert. Die den klappenartigen Protektor 16 umgebenden Fugen sind allerdings nicht mit Blei verschlossen sondern enthalten lediglich ein nicht mit den benachbarten Protektoren 10 oder dem klappenartigen Protektor 16 eine mechanische Verbindung eingehendes Fugenmaterial. Beispielsweise sind die Fugen mit Steinwolle 26 verstopft, so daß ein Öffnen des klappenartigen Protektors 16 möglich ist.

Die Verriegelung 24 kann sich unter Wärmeeinwirkung (zum Beispiel bei einer Temperatur von 300°C bis 400°C) öffnen, beispielsweise durch Vorsehen einer Bimetall-Verriegelung oder durch Vorsehen eines Abschnitts aus aufschmelzendem Kunststoff. Hierdurch wird ermöglicht, daß der klappenartige Protektor 16 bei einer von einem Brand ausgehenden Erwärmung aufgrund seines Eigengewichtes selbstätig nach unten verschwenkt und somit eine Entlüftungsöffnung 28 im Firstbereich der Schutzwandung 6 am Brandort freigibt. Hierdurch können einerseits die beim Brand entstehenden Rauchgase aus dem Tunnelinnenraum 5 in den Zwischenraum 7 und aus diesem nach außen aus dem Tunnel heraus abgesaugt werden und andererseits kann die vom Brandherd nach oben aufsteigende Wärme beziehungsweise nach oben abgegebene Wärmestrahlung unmittelbar auf den unteren Bereich 18' des mit Feuerlöschmittel 20 gefüllten Vorratsbehälters 18 einwirken, so daß dieser untere Bereich 18' aufschmelzen kann und das Feuerlöschmittel auf den Brandherd hinabfallen kann.

Unterhalb des Vorratsbehälters 18 für das Feuerlöschmittel 20 kann aber auch ein analog aufgebauter klappbarer Protektor 16' vorgesehen sein, der lediglich eine Löschöffnung 29 freigibt, die gegenüber dem Zwischenraum 7 so abgedichtet ist, daß das Feuerlöschmittel 20 frei durch diese Löschöffnung 29 hinabfallen kann, ohne dabei durch entgegengesetzt strömende Brandgase oder Rauchgase behindert zu werden.

In Verbindung mit Fig. 7 wird nachfolgend die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Brandschutzvorrichtung bei einem Fahrzeugbrand in einem Tunnel beschreiben.

Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch einen Straßentunnel entlang der Linie VII-VII in Fig. 1a, wobei nur ein Tunnelausschnitt dargestellt ist. Im Tunnel 2 ist ein Kraftfahrzeug 30 in Brand geraten und die Fahrzeuginsassen 32, 34 flüchten vom Brandort. Durch die beim Fahrzeugbrand entstehende Temperatur haben sich oberhalb des Brandortes gelegene, von klappenartigen Protektoren 16, 16' gebildete Entlüftungsklappen geöffnet und die Brandgase sowie der beim Brand entstehende Rauch werden durch die so gebildeten Entlüftungsöffnungen 28 in den Zwischenraum 7 und durch diesen nach außen abgesaugt.

Weiterhin hat sich der im Zwischenraum 7 oberhalb des klappenartigen Protektors 16 angeordnete rohrförmige Vorratsschlauch oder Vorratsbehälter 18 für das Feuerlöschmittel 20 durch die beim Brand entstandene Wärme geöffnet und das Feuerlöschmittel 20 fällt durch die Entlüftungs- und Löschöffnung 29 nach unten auf das brennende Fahrzeug 30. Durch die Brandtemperatureinwirkung haben sich auch einige der Längs- und Querfugen 12', 14' im oberen Bereich der Schutzwandung oberhalb des Brandherdes durch Herausschmelzen des Fugenmaterials geöffnet, so daß auch durch diese geöffneten Fugen 12', 14' Brandgase und Rauch in den Zwischenraum 7 abgesaugt werden. Im brandfernen Bereich bleiben die klappenartigen Protektoren 16" und die Fugen dicht verschlossen.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Bezugszeichenliste

1

Brandschutzvorrichtung

2

Tunnel

2

' Oberer Tunnelbereich

3

Fahrbahn

4

Tunnelwand

5

Hohlraum

6

Schutzwandung

6

' Schutzwandung

7

Zwischenraum

7

' Raum für Lüftungskanäle

8

Halterungen

9

Dämmaterialschicht

10

Protektoren

10

' Protektoren

10

A Trägerkörper

10

B Hochtemperaturfestes Material

10

C Schicht aus hochtemperaturfestem Material

11

Fangseil

12

Längsfugen

12

' Längsfugen

13

Fugenmaterial

14

Querfugen

14

' Querfugen

16

Klappenartiger Protektor

16

' Klappenartiger Protektor

16

" Klappenartiger Protektor

17

Fangseil

18

Vorratsbehälter

18

' Unterer Bereich

20

Feuerlöschmittel

22

Scharnier

24

Halterung

26

Steinwolle

28

Entlüftungsöffnung

29

Löschöffnung

30

Kraftfahrzeug

32

Fahrzeuginsassen

34

Fahrzeuginsassen
d_A

Dicke von

10

A
d_C

Dicke von

10

C

Claims

1. Brandschutzvorrichtung (1) für begehbare und/oder befahrbare Hohlräume (5), insbesondere für Tunnels, mit einer Schutzwandung (6), die von der Wand (4) des Hohlraums (5) beabstandet angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwandung (6) ein hochtemperaturfestes Material aufweisende Protektoren (10, 16, 16') von hoher Wärmeleitfähigkeit aufweist.

2. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochtemperaturfeste Material ein Keramikmaterial ist, das vorzugsweise faserverstärkt ist, und daß die Protektoren aus diesem Material gebildet sind.

3. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Protektoren (10, 16, 16') einen Trägerkörper (10A) aus Metall aufweisen und zumindest einseitig mit einem hochtemperaturfesten Material (10B) versehen sind, wobei der Schmelzpunkt des hochtemperaturfesten Materials (10B) höher ist als der des Metalls des metallenen Trägerkörpers (10A) des zugehörigen Protektors (10, 16, 16') und wobei die Protektoren (10, 16, 16') zumindest auf der von der Wand (4) des Hohlraums (5) abgewandten Fläche mit dem hochtemperaturfesten Material (10B) versehen sind.

4. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hochtemperaturfeste Material (10B) Email ist.

5. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hochtemperaturfeste Material (10B) ein Keramikmaterial ist.

6. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Protektoren (10, 16, 16') plattenförmige Gestalt aufweisen.

7. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schutzwandung (6) bildenden plattenförmigen Protektoren (10, 16, 16') an ihren einander benachbarten Kanten mittels die Fugen (12, 14) zwischen den Protektoren (10, 16) ausfüllendem wärmeleitenden Fugenmaterial (13, 26) wärmeleitend miteinander verbunden sind.

8. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fugenmaterial (13) Blei ist.

9. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwandung (6) auf ihrer der Wand (4) des Hohlraums (5) zugewandten Seite hinterlüftet ist, wobei im Zwischenraum (7) zwischen der Schutzwandung (6) und der Wand (4) des Hohlraums (5) ein Lüftungskanal gebildet ist oder ein Raum für Lüftungskanäle vorgesehen ist.

10. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige (16, 16') der Protektoren (10, 16, 16') der Schutzwandung (6) aus dem die Schutzwandung (6) formenden Verbund zur Bildung von jeweils einer Öffnung (28, 29) in der Schutzwandung (6) zumindest teilweise herauslösbar sind.

11. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Herauslösen der Protektoren (16, 16') durch thermisch auslösbare Verriegelungen (24) unter Schwerkraft und/oder unter Federkraft erfolgt.

12. Brandschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum (7) hinter zumindest einem herauslösbaren Protektor (16') ein Vorratsbehälter (18) für Feuerlöschmittel (20) vorgesehen ist, der sich unter Wärmeeinwirkung selbsttätig zur Freigabe des Feuerlöschmittels (20) durch die vom herausgelösten Protektor (16') gebildete Öffnung (29) in den Hohlraum (5) öffnet.

13. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum (7), vorzugsweise an der Schutzwandung (6) auf deren vom Hohlraum (5) abgewandter Seite, eine Dämmaterialschicht (9) vorgesehen ist.

14. Brandschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schicht (10C) aus Email reflektierende und/oder selbstleuchtende oder nachleuchtende Bestandteile integriert sind.