DE19948885A1 - Brandschutzvorrichtung - Google Patents
BrandschutzvorrichtungInfo
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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 dA 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 dC 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.
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
dA
dA
Dicke von
10
A
dC
dC
Dicke von
10
C
Claims (14)
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.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999148885 DE19948885A1 (de) | 1999-10-11 | 1999-10-11 | Brandschutzvorrichtung |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999148885 DE19948885A1 (de) | 1999-10-11 | 1999-10-11 | Brandschutzvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19948885A1 true DE19948885A1 (de) | 2001-05-17 |
Family
ID=7925201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999148885 Withdrawn DE19948885A1 (de) | 1999-10-11 | 1999-10-11 | Brandschutzvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19948885A1 (de) |
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