DE3819258A1 - Brandschutztechnischer filter - Google Patents
Brandschutztechnischer filterInfo
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Description
In den meisten größeren Gebäudekomplexen wie Krankenhäusern,
Verwaltungsgebäuden, Wohnparks, Tiefgaragen, ebenso wie
Tunnel und Schutzbauten, muß heute ein umfangreiches
System von Zu- und Abluftkanälen installiert werden.
Besonders die Hauptstränge dieser Lüftungssysteme durch
dringen Bandabschnitte und erleichtern somit bei
Feuer die Ausbreitung des Brandes ganz erheblich.
Um dies zu verhindern, werden an den Grenzen zwischen
den Brandabschnitten in derartige Lüftungssysteme Vor
richtungen eingebaut, welche im Brandfall zum Verschließen
des Lüftungssystems an diesen Schnittstellen aktiviert
werden.
Dabei kann es sich um mechanisch wirkende Klappen oder
Schotten handeln, oder auch um Verschlüsse anderer
Art wie beispielsweise sog. Brandschutzplatten, welche
die Eigenschaft aufweisen, daß sie bei der Einwirkung großer
Hitze (z.B. ab ca. 80°C) auf ein Mehrfaches ihres Ausgangsvolumens
anschwellen. Eine Vielzahl dieser Platten wird, parallel
zueinanderliegend, mittels eines Rahmens, Halters oder
geeigneter anderer Konstruktionen, so in den Querschnitt
der Zu- bzw. Abluftkanäle eingebracht, daß die Platten
ebenen mit der Durchströmungsrichtung übereinstimmen
bzw. zu dieser parallel liegen. Auf diese Weise kann
im Ausgangszustand, also bei geringer Dicke dieser
Brandschutzplatten, die Luft in den Kanälen zwischen den
Platten ungehindert hindurchströmen. Im Brandfall oder bei anderer
Hitzeeinwirkung dagegen schwellen diese Brandschutzplatten so stark auf,
daß sie sich gegenseitig berühren und sogar miteinander ver
schmelzen, so daß es zu einer vollständigen Unterbrechung
des Durchströmungsquerschnitts kommt.
Derartige Verschlüsse von Lüftungskanälen haben zwar den
Vorteil, daß sie nicht in regelmäßigen Abständen auf ihre
mechanische Funktion hin überprüft werden müssen, weisen
jedoch andererseits auch Nachteile auf: Dazu zählt, daß
das Aufschwellen dieser Brandschutzplatten erst ab einer
relativ hohen Schwellentemperatur ab 80°C (in der Regel 150°C)
erfolgt und daß des weiteren ab dem Erreichen dieses
Temperaturschwellenwertes noch mehrere Minuten zum
Anschwellen des Materials auf seine volle Ausdehnung
benötigt werden. Besonders bei sich schnell ausbreitenden
Bränden kann es deshalb geschehen, daß beispielsweise
das Fortschreiten der Flammenfront auf diesen Verschluß
hin so schnell vor sich geht, daß nach dem Überschreiten
der Schwellentemperatur am Verschluß die Flammenfront,
beispielsweise eine Feuerwalze, diesen Verschluß schon
durchlaufen bzw. durchschlagen hat, bevor die für das
vollständige Anschwellen der Brandschutzplatten und damit
das Abdichten des Verschlusses notwendige Reaktionszeit vorüber ist
In diesem Falle wäre bis zur vollständigen Abdichtung ein derartiger
Verschluß wirkungslos, da bereits vor dem endgültigen
Abdichten die Flammenfront in den nächsten Brandabschnitt
übergreifen hätte können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Verschluß der beschriebenen Art, bestehend aus
einem unter Hitzeeinwirkung stark anschwellenden Material,
derart weiterzubilden, daß während der Reaktionszeit des
anschwellenden Materials ein Durchschlagen der Flammen
bzw. eine Verpuffung in den nächsten Brandabschnitt
hinein verhindert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, in den
Querschnitt der Lüftungskanäle zusätzlich zu den Brand
schutzplatten feinmaschige, ein- oder mehrlagige Gitter
werke aus gut wärmeleitendem Material einzubringen.
Derartige Gitterwerke sind, da eine gute Wärmeleit
fähigkeit hauptsächlich von Metallen geboten wird, unter
dem Namen "Streckmetall" in verschiedenen Materialstärken
bekannt, wobei beispielsweise für den Explosionsschutz
in Behältern, die brennbare und leicht verdampfende
Flüssigkeiten enthalten, Streckmetallpakete aus nur
wenige 1/100 mm starker Leichtmetallfolie bzw. Füll
körpern, zu denen ein derartiges Streckmetall weiterver
arbeitet wird, verwendet werden.
Besonders wenn eine Vielzahl von Streckmetall-Lagen in
der Durchströmungsrichtung der Lüftungskanäle hinterein
ander angeordnet werden, ist auch bei einer so geringen
Materialstärke die Wärmeabfuhr ausreichend, um ein
Durchschlagen der Flammen wenigstens für die Zeit zu
verhindern, die die Brandschutzplatten benötigen, um
den Verschluß vollständig abzudichten. Dabei empfiehlt es
sich selbstverständlich, die einzelnen Lagen des
Streckmetalls quer zur Durchströmungsrichtung der
Lüftungskanäle anzuordnen, um eine seitliche Wärmeab
fuhr, also zu den Wänden des Lüftungskanals hin zu
gewährleisten. Eine Vielzahl solcher Streckmetallschichten
ist besonders dann ratsam, wenn befürchtet werden muß,
daß auftretende Brände innerhalb einer kurzen räumlichen
Distanz ein so starkes Temperaturgefälle aufweisen, daß
zwar die dem Brandherd zugewandte vorderste Schicht aus
Streckmetall bereits in die Schmelze übergeht und damit
wirkungslos wird, während die vom Brandherd abgewandten
Schichten noch hinsichtlich ihrer Wärmeabfuhr voll
funktionsfähig sind.
Selbstverständlich könnten anstelle der Vielzahl von
Schichten von Streckmetall auch sog. Füllkörper ver
wendet werden, also meist kugelförmige Gebilde, die aus
Streckmetall bestehen und daher nur eine geringe Masse
und eine große Anzahl kleiner Hohlräume aufweisen,
wobei der möglicherweise größere Strömungswiderstand
einer solchen Schüttung von Füllkörpern gegenüber einem
Paket von schichtweisem Streckmetall gleicher Dicke
zu berücksichtigen ist. Je nach Anwendung kann auch eine
Kombination von schichtweisem Streckmetall und den besagten
Füllkörpern zu bevorzugen sein.
In beiden Fällen ist es vorteilhaft, die einzelnen
Schichten von Streckmetall in einem Rahmen bzw.
die Füllkörper in einer Art Käfig aus einem
massiveren Gitter anzuordnen, so daß dieser Einsatz
im Ganzen aus dem Querschnitt des Lüftungskanals heraus
genommen werden kann. Dies ist zum einen deshalb notwendig,
da die Füllung dieses Einsatzes, egal ob sie aus einzelnen
Streckmetallschichten oder aus Füllkörpern besteht, auch
eine Luftfilterfunktion besitzt und daher verschmutzen
wird, so daß von Zeit zu Zeit eine Reinigung und/oder
Austauschen notwendig ist. Anstelle des Rahmens können auch
zwei einzelne, quer in den Kanalquerschnitt eingespreizte
Gitter verwendet werden, so daß nach Einspreizen des
ersten Gitters das Streckmaterial eingebracht wird.
Dies ist zwar im Bezug auf die Wartung nachteilig, dafür
erfolgt die Wärmeabfuhr vom Streckmetall direkt auf die
Wandung des Kanals, ohne Umweg über die Seiten des Rahmens.
Abhängig von der Art des Bauwerks bzw. der Art des zu
erwartenden Brandfalles können ein oder mehrere solche
Einsätze in der Durchströmungsrichtung des Kanals vor und/
oder auch hinter den Brandschutzplatten im Querschnitt des
Lüftungskanals angeordnet werden, oder ein solcher Einsatz
wird sogar zwischen zwei aus Brandschutzplatten bestehenden
Verschlüssen eingesetzt. Streckmaterial und Brandschutzplatten
können auch in einem gemeinsamen Rahmen untergebracht sein.
Abhängig von der Art des zu schützenden Kanals können
sowohl der Einsatz aus Streckmetall als auch das Paket aus
Brandschutzplatten bzw. beide zusammen, so gestaltet sein, daß sie den inneren
Querschnitt des nicht unterbrochenen Kanals vollständig
ausfüllen oder auch so, daß der Kanal für eine ent
sprechende Distanz vollständig unterbrochen ist, und in
diese Lücke die Einsätze bzw. Pakete eingesetzt werden, die
damit einen größeren Querschnitt als der zu schützende
Kanal aufweisen. In diesem Fall dürfte jedoch die
Abdichtung des Kanalquerschnitts gegenüber der Umgebung
größere Schwierigkeiten bereiten, als bei einem Einschieben
des bzw. der Einsätze und Pakete direkt in den Querschnitt
der Lüftungskanäle.
Ebenso ist für die Art der Hintereinanderanordnung der
metallgefüllten Einsätze und der Pakete aus Brandschutz
platten zu bedenken, daß zwar eine Anordnung der
mit Metall gefüllten Einsätze in Durchströmungs
richtung vor den Brandschutzplatten die Temperatur über
den Querschnitt des Lüftungskanals egalisiert, was für
eine gleichmäßige Funktion der Brandschutzplatten wertvoll
ist, jedoch andererseits durch diesen Einsatz wegen der
anfänglich sehr starken Wärmeabfuhr über eine gewisse
Zeit die Temperatur der an den Brandschutzplatten ent
langströmenden Luft stark reduziert wird, so daß diese
erst wesentlich später aufzuschwellen beginnen, gegenüber
einer Anordnung des Einsatzes hinter den Brandschutzplatten,
gesehen in der Durchströmungsrichtung des Kanals.
Andererseits bietet eine Anordnung des metallgefüllten
Einsatzes vor den Brandschutzplatten den Vorteil, daß
damit dem streckmetallgefüllten Einsatz die Filterwirkung
vorbehalten bleibt, was zur Folge hat, daß in erster Linie
dieser metallgefüllte Einsatz im normalen Betrieb ver
schmutzt wird, die dahinterliegenden Brandschutzplatten
dagegen relativ sauber bleiben. Dies hat nicht nur den
Vorteil, daß die Brandschutzplatten im Bedarfsfall durch
eine vielleicht gerade sehr dicke Schmutzschicht wärme
isoliert sind, was ein zu spätes Ansprechen der Brand
schutzplatten nach sich zieht, sondern daß diese Platten
auch im Normalbetrieb nur äußerst selten oder überhaupt
nicht gereinigt werden müssen. Dies bedeutet einen
wirtschaftlichen Vorteil, da die Brandschutzplatten wasser
dicht eingefaßt werden müssen, und deshalb mit einer
entsprechenden, dünnen Beschichtung überzogen sind. Im
Falle einer häufigen Reinigung würde ein Großteil der
Brandschutzplatten beim Reinigungsvorgang beschädigt
werden, so daß aus Gründen der Vorsicht ein regelmäßiger
Austausch dieser Brandschutzplatten die Folge wäre.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung wird im
folgenden anhand der Fig. 1 beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Lüftungs
kanal, dessen Wandung mit 1 bezeichnet ist und dessen
beispielsweise rechteckiger Querschnitt durch die
gestrichelten Linien angedeutet sein soll. Dieser
Kanal wird, wie mit der Durchströmungsrichtung 6 angegeben,
von Luft oder einem anderen Gas durchströmt.
Innerhalb der Wandung 1 dieses Lüftungskanals sind,
in Durchströmungsrichtung hintereinander angeordnet,
sowohl ein Einsatz 10, gefüllt mit Streckmetall, als
auch ein Paket 11, gefüllt mit Brandschutzplatten so
eingesetzt, daß sowohl der Einsatz 10 als auch das
Paket 11 den Querschnitt innerhalb der Wandung 1
möglichst vollständig ausfüllen.
Im hier dargestellten Fall können sowohl der Einsatz 10
als auch das Paket 11 durch eine Öffnung in der Wandung 1
quer zur Durchströmungsrichtung in den Lüftungskanal
eingeschoben werden, welche im Normalbetrieb des Lüftungs
kanals durch eine Tür 2 verschlossen wird. Diese Tür 2
ist an der Wandung 1 mittels eines Scharniers 4
angelenkt und wird im geschlossenen Zustand mittels
eines nicht dargestellten Verriegelungsmechanismus dicht
an die Wandung 1 angepreßt gehalten, wobei zwischen der
Wandung 1 und dem Rand der Tür 2 eine umlaufende Dichtung
3 angeordnet ist, um das Innere des Lüftungskanals
gegenüber der Umgebung dicht zu halten. Selbstverständlich
können Brandschutzplatten und Streckmaterial auch auf anderem
Weg in den Lüftungskanal gelangen.
Das Paket 11 besteht in bekannter Art und Weise
aus einem Halter 13, in den die einzelnen Brandschutz
platten 12 eingeschoben werden können, so daß ein kompaktes
Paket 11 entsteht, welches in den Querschnitt des Lüftungs
kanals gebracht wird. Dadurch steht der durchströmenden
Luft über einen Großteil des freien Querschnitts des
Lüftungskanals von dem Paket 11 nur die schmalen Stirn
seiten der Brandschutzplatten 12 entgegen, während an
den Rändern des freien Querschnitts noch im geringen Maße
der Halter 13 selbst die Durchströmung des Lüftungskanals
behindert.
In der Durchströmungsrichtung 6 gesehen liegt vor dem
Paket 11 mit den Brandschutzplatten 12 der Einsatz 10,
welcher einzelne Schichten 9 aus Streckmetall enthält.
Dieser Einsatz 10 besteht aus den Seiten 7, welche ein
geschlossenes Profil entsprechend der Innenkontur des
Lüftungskanals bilden. Diese Seiten 7 sind durch
quer zur Durchströmungsrichtung 6 des Lüftungskanals
laufende Querverstärkungen ergänzt, welche die
Schichten 9 aus Streckmetall in ihrer Lage quer zur
Durchströmungsrichtung 6 halten und ein Durchbiegen
dieser Schichten verhindern sollen, was unweigerlich
eine mangelnde Berührung der Ränder dieser Schichten 9
mit den Seiten 7 des Einsatzes 10 und damit der Wandung
1 des Lüftungskanals zur Folge hätte, wodurch die
Wärmeabfuhr nach außen stark beeinträchtigt würde. In
der Fig. 1 sind nur zwei hintereinander liegende
Schichten 9 aus Streckmetall innerhalb des Einsatzes 10
gezeichnet, jedoch ist dieser Einsatz 10, also der
Freiraum zwischen den beiden Lagen aus Querverstärkungen 8
in der Praxis vollständig mit übereinanderliegenden
Schichten 9 aus Streckmetall angefüllt, welche sich
gegenseitig an möglichst vielen Punkten berühren sollen.
Zum Reinigen oder Auswechseln dieses Streckmetalls
wird der gesamte Einsatz 10 bei geöffneter Tür 2 aus
dem Lüftungskanal entnommen. Eine Lage von Querver
stärkungen 8 ist von den Seiten 7 demontierbar
ausgestaltet, so daß nach der Wegnahme dieser Querverstär
kungen 8 die Schichten 9 aus Streckmetall problemlos
aus dem Einsatz 10 entnommen, gereinigt oder ersetzt
werden können.
Claims (13)
1. Brandschutzverschluß für Lüftungskanäle mit wenigstens einem
Paket von parallel zueinander, in Durchströmungsrichtung
des Lüftungskanals verlaufenden Brandschutzplatten aus
einem bei Hitze stark aufschwellendem Material, wobei
das Paket den Querschnitt des Lüftungskanals ausfüllt,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Nähe des Pakets (11) wenigstens ein den Quer
schnitt des Lüftungskanals ausfüllender Einsatz (10)
angeordnet ist, welcher mit Streckmaterial aus stark
wärmeableitendem Material gefüllt ist.
2. Brandschutzverschluß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Streckmaterial um Streckmetall handelt.
3. Brandschutzverschluß nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Streckmetall aus Aluminiumfolie mit wenigen Hundertstel
mm Dicke besteht.
4. Brandschutzverschluß nach einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (10) mit einer Vielzahl von quer zur
Durchströmungsrichtung des Lüftungskanals liegenden
Schichten (9) aus Streckmaterial gefüllt ist.
5. Brandschutzverschluß nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (10) mit vorzugsweise kugeligen Füllkörpern,
bestehend aus Streckmaterial, angefüllt ist.
6. Brandschutzverschluß nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (10) mit kugeligen Füllkörpern und quer
verlaufenden Schichten (9) aus Streckmetall besteht.
7. Brandschutzverschluß nach einem der vorhergehenden
Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (10) aus den parallel zu den Wandungen (1)
des Lüftungskanals verlaufenden Seiten (7) aus zwei,
vor und hinter der Füllung verlaufenden Lagen von quer
zur Durchströmungsrichtung des Lüftungskanals verlaufen
den Querverstärkungen (8) besteht, wobei der gegen
seitige Abstand zweier jeweils benachbarter Querver
stärkungen (8) ggf. wesentlich geringer ist als der
Durchmesser der Füllkörper.
8. Brandschutzverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (10) aus zwei, in Durchströmungsrichtung gesehen,
vor und hinter der Füllung, quer liegenden, im Querschnitt
des Belüftungskanals befestigten Gittern als Querverstär
kungen besteht.
9. Brandschutzverschluß nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gitter durch Einspreizen im Querschnitt des Belüftungs
kanals befestigt werden.
10. Brandschutzverschluß nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Einsatz (10) mit Streckmaterial vor und/oder
hinter wenigstens einem Paket (11) mit Brandschutzplatten
(12), in Durchströmungsrichtung des Lüftungskanals gesehen,
angeordnet ist.
11. Brandschutzverschluß nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Einsatz (10) mit Streckmaterial zwischen
mehreren Paketen (11) mit Brandschutzplatten (12), in
Durchströmungsrichtung des Lüftungskanals gesehen,
angeordnet ist.
12. Brandschutzverschluß nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl die Einsätze (10) als auch die Pakete (11) mit
geringem Aufwand aus dem Lüftungskanal entnehmbar sind.
13. Brandschutzverschluß nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine der Wandungen (1) des Lüftungskanals eine Tür (2)
aufweist, über welche die Einsätze (10) und die Pakete
(11) in den Lüftungskanal eingebracht bzw. aus diesem
entnommen werden können.
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