EP1425070A1 - Verfahren und anordnung zur abschottung von feuer und rauch an baulichen anlagen - Google Patents
Verfahren und anordnung zur abschottung von feuer und rauch an baulichen anlagenInfo
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- EP1425070A1 EP1425070A1 EP02767216A EP02767216A EP1425070A1 EP 1425070 A1 EP1425070 A1 EP 1425070A1 EP 02767216 A EP02767216 A EP 02767216A EP 02767216 A EP02767216 A EP 02767216A EP 1425070 A1 EP1425070 A1 EP 1425070A1
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- smoke
- water
- partitioning
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- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
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- A62C99/0072—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using sprayed or atomised water
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- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
- A62C3/0221—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires for tunnels
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- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
- A62C3/0257—Fire curtains, blankets, walls, fences
- A62C3/0264—Fire curtains, blankets, walls, fences by creating water curtains
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- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
- A62C3/0292—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by spraying extinguishants directly into the fire
Definitions
- the invention relates to a method and an arrangement for partitioning fire and smoke in structural systems. It is designed to effectively prevent the spread of fire, smoke and other potentially toxic fire products, in particular in those structures that are connected to one another or to an outside space via tunnel tubes.
- the invention can be used in a particular way for the partitioning of tunnel openings in the railway system and for the protection of RoUtreppen Scheme at low-lying station facilities, such as especially subway stations, against higher lying areas. Structural openings in buildings and systems with fire protection
- DE 195 14 923 proposes a method which produces the particle density and size required for this as a spray mist in such a way that extensive smoke, heat and pollutant binding takes place.
- the method is primarily intended to reduce the high levels of smoke and pollutants that occur as a result of a fire and to keep any escape routes open, but not to prevent the spread of a fire source.
- a liquid fire protection barrier is required, which is spread out like a water curtain in a vertical orientation over the entire profile of a tunnel-shaped opening to be protected.
- a water curtain is known. This is formed from slot-shaped openings on the top of a passage. These openings are supplied with water from a tank and, when the openings are set appropriately, produce a stable film-like water curtain which is suitable for building up a certain protection against undesired gases.
- Another possibility for the formation of a comparable water curtain is shown in JP 04319368. In it, gravity is used to drain water across the entire width of a room from a nozzle above it towards the floor.
- the invention is therefore based on the object of providing a method and an arrangement with which a reliably sealed partitioning of tunnel-like structures, which cannot be interrupted by introduced obstacles, against the spread of fire, smoke and gaseous or particulate fire products and of radiant heat is ensured is.
- the unhindered passage of people and objects should be ensured without opening the partition and there should be no impairment of the function of overhead line systems.
- the water curtain which is constructed in a special way, is structurally composed of a large number of individual water droplets and not of a closed film. Incipient fire gases are captured by the turbulent, impulsive flow, adhere to the water droplets and are finally suppressed with the lowering water curtain. Due to the kinetic energy of the water droplets generated in all directions, the penetration of objects or people into the water curtain is completely irrelevant with regard to the criteria of a stable and continuously sealed seal against fire and smoke. The escaping water mist with its enormous surface is also able to absorb and compensate for heat radiation to a considerable extent. The effect is that on the protective side, behind an arrangement according to the invention that has been put into operation, after a so-called effective zone, no safety-relevant passage of heat and visible and invisible fire products such as smoke, fire gases and the like can be detected.
- an effective zone of 10m is sufficient to be able to enter the adjoining area completely safely.
- a significant advantage of the invention is also that, due to the composition of the water curtain from a large number of very small water droplets on live parts that are in the spray area or even directly inside the water curtain, no voltage breakdown occurs. Such evidence could even be provided on overhead line systems, which are usually operated at 15 kV at 16 2/3 Hz.
- the arrangement according to the invention can thus also be used for tunnel systems which are used by railway vehicles if overhead lines for traction current are installed therein.
- the water obtained during the spraying operation is collected and fed to a circuit, from which it is again conducted under pressure to the spray tube bend.
- a circuit from which it is again conducted under pressure to the spray tube bend.
- it can be supplied externally, for example from a sprinkler system that may be present or from the drinking water network. This also ensures that an increase in the temperature of the water in the circuit can be counteracted.
- temperature monitoring or regulation is also available for this purpose.
- the stability of the water curtain constructed with the agents according to the invention withstands air currents of up to approximately 5 m / s.
- the system can be triggered via the output signal of a fire alarm control panel or directly via fire alarm sensors with the parameters smoke or heat.
- Fig. 1 shows a schematic structure of an arrangement according to the invention
- FIG. 2 shows a section of a spray pipe bend according to the invention with multiple nozzles arranged thereon and the structure of a water curtain
- Fig. 3 shows a sectional view of a spray pipe bend with cover and spring-loaded locking mechanism
- Fig. 4 shows a sectional view of a spray pipe bend with cover and pyrotechnically triggered locking mechanism
- a spray pipe bend 2 with a nominal width DN 50 is introduced according to FIG. 1 in an area of a structural opening 1 to be protected in such a way that the side walls and the ceiling of the structural opening; voltage are each occupied with sections of the spray tube bend 2.
- this first spray tube bend 2 is followed in parallel by a second, otherwise equally constructed spray tube bend 2.
- Both spray tube bends 2 are accommodated separately in a U-shaped channel 17, which is provided with a cover 11.
- the multiple nozzles 4 are aligned on the horizontally running regions of the spray tube bend 2 pivoted downwards by an angle of incidence 9 of 30 °, while the multiple nozzles 4 placed on the vertical regions of the spray tube bends 2 are inclined inwards by an angle of incidence 9 of 45 ° , All installation positions of the multiple nozzles 4 are selected such that they face the fire side 3 to be expected.
- a collecting basin 7, which is covered with a grating, below an enlarged area around the installation position of the spray tube bends 2.
- From the pool 7 leads a drainage system 14 to a storage container 8, the volume of which is adapted to the required amount of water in the structural opening 1 to be protected.
- a supply system 15 leads from the reservoir 8 to the spray tube bend 2.
- a pump 16 is located within the supply system 15.
- the supply system 15 is also connected to an external water supply which, for example, is intended for feeding into an otherwise independently operating sprinkler system under different operating conditions ,
- water is conveyed out of the storage container 8 and brought to the spray tube bend 2 by the pump 16 at an operating pressure of 8 bar.
- the water passes through the spray tube bends 2 to all the multiple nozzles 4.
- FIG. 2 how a water jet is generated in the multiple nozzles 4 by multiple deflection and is shaped such that it leaves the multiple nozzles 4 in a turbulent, turbulent manner, and in the process several hollow cones of fine water mist 5 intermeshing are formed.
- a dense water curtain 6 extends over the entire cross section of the structural opening 1 and fills any gaps. This applies in particular to the area in the immediate vicinity of the multiple nozzles 4, where so-called blind spots are avoided.
- this water curtain 6 As a result of the composition of this water curtain 6 from a large number of smallest water particles (water droplets), which essentially have a diameter of approximately 10 to 100 ⁇ m, an enormously large surface area is created which is suitable for absorbing considerable amounts of heat radiation generated on the fire side 3 , At the same time, the combustion gases used are also turbulent due to the kinetic energy produced within the water curtain 6, adhere to the water particles and are finally precipitated with the water curtain 6 being lowered. Because of the kinetic energy of the water particles generated uniformly in all directions, the penetration of objects or people into the water curtain 6 is completely irrelevant with regard to the criteria of a stable and continuously sealed partition against fire and smoke. You can also NEN live conductors 10 are within the structural opening 1, which also do not justify a reduction in the quality of the water curtain 6. In addition, there is no breakdown of electrical voltages, even if their size corresponds to the characteristic values of overhead line systems.
- a water curtain 6 produced in this way has a high protective effect. Fires whose heat energy is approximately equivalent to that of a subway car that has caught fire are contained in their emissions to such an extent that, after an effective zone of around 10 meters, behind the spray tube bend 2 hazardous fire products are no longer detectable, with air currents up to a thickness of about 5 m / s, do not reduce the quality of the water curtain 6.
- the continuously replenished and therefore also constantly decreasing water curtain 6 is collected by a collecting basin 7 below the floor level.
- the collecting basin 7 is covered at the top with a grating.
- the collected water is fed to the reservoir 8 and thus to the water cycle again via a filter system.
- the water supply to the spray tube bends 2 takes place immediately after the release only via the storage container 8. Thereafter, at least part of the water required is obtained from an external feed, for example from a sprinkler system which is present in parallel. In addition, an optional feed via fire brigade connections is provided.
- Both spray tube elbows 2 are accommodated separately in covered U-shaped channels 17 which are flung to the side when triggered.
- the covers 1 1 are fixed on one side with hinges 18.
- a spring-loaded locking mechanism 12 which is triggered electromechanically.
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Abstract
Verfahren und Anordnung zur Abschottung Von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen. Sie ist dafür bestimmt, eine Ausbreitung von Feuer und Rauch insbesondere an solchen baulichen Einrichtungen wirkungsvoll zu verhindern, die über Tunnelröhren untereinander oder mit einem Aussenraum verbunden sind. In besonderer Weise ist die Erfindung anwendbar zur Abschottung Von Tunnelöffnungen im Eisenbahnwesen sowie für eine Absicherung von Rolltreppenbereichen an tiefgelegten Bahnhofsanlagen gegenüber höher liegenden Bereichen. Es ist Ziel der Erfindung, eine zuverlässig dichte und auch durch eingebrachte Hindernisse nicht unterbrechbare Abschottung von tunnelartigen baulichen Anlagen gegenüber einer Ausbreitung von Feuer, Rauch sowie anderen Brandprodukten und von Strahlungswärme zu schaffen. Dabei soll der ungehinderte Durchgang Von Personen und Objekten ohne eine Öffnung der Abschottung gewährleistet sein. Die Aufgabe wird gelöst, indem Wasser stetig und unter erhöhtem Druck auf mindestens zwei der umgrenzenden Kontur einer baulichen Öffnung oberhalb und seitlich folgende und in einem Abstand zueinander angeordnete Sprührohrbogen geleitet wird und von dort aus uber in regelmässigem Abstand und um einen Anstellwinkel der erwarteten Brandseite entgegengerichtet angeordnete Mehrfachdüsen impulsartig und unter Bildung mehrfach gestaffelt ineinander greifender Hohlkegel feinster Wasserteilchen so turbuliert und abgesondert wird, dass sich uber den gesamten Querschnitt profilfolgend ein dichter Wasserschleier bildet.
Description
Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen. Sie ist dafür bestimmt, eine Ausbreitung von Feuer, Rauch und anderen möglicherweise giftigen Brandprodukten insbesondere an solchen baulichen Einrichtungen wirkungsvoll zu verhindern, die über Tunnelröhren untereinander oder mit einem Außenraum verbunden sind. In besonderer Weise ist die Erfindung anwendbar zur Abschottung von Tunnelöffnungen im Eisenbahnwesen sowie für eine Absicherung von RoUtreppenbereichen an tiefgelegten Bahnhofsanlagen, wie insbesondere U-Bahnhöfe, gegenüber höher liegenden Bereichen. Bauliche Öffnungen in Gebäuden und Anlagen mit brandschutztechnischen
Anforderungen müssen mit verschließbaren bzw. selbstschließenden Feuerschutzabschlüssen mit vorgeschriebener Mindestschutzwirkung ausgerüstet sein. Üblicherweise kommen dafür Brandschutztüren und -tore zum Einsatz, die eine bauaufsichtliche Zulassung besitzen. Diese Forderungen an baulichen Anlagen des Eisenbahnwesens in adäquater Weise umzusetzen ist dagegen nicht unproblematisch. An Tunneln beispielsweise ist dem Umstand Rechnung zu tragen, dass ein Passieren von Zugeinheiten oder Wagen auch noch nach Ausbruch eines Feuers keinesfalls verhindert werden darf. Hinzu kommt ein mögliches Vorhandensein von Ober- leitungssystemen.
Am Ausgang von tiefliegenden Bahnhofsbereichen, die zumeist über Rolltreppen zu verlassen sind, darf weiterhin aus Gründen eines immer im Vordergrund stehenden Personenschutzes kein Fluchtweg - auch und schon gar nicht nach Ausbruch eines Feuers - versperrt werden. Gleichwohl muss die Ausbreitung eines entstandenen Brandherdes so weit wie möglich durch geeignete bauliche Maßnahmen verhindert werden. Tatsächlich sind an den geschilderten, regelmäßig tunnelförmig ausgebildeten Einrichtungen solche Forderungen wegen des darin oftmals vorgefundenen hohen Strömungs- oder Winddruckes, der eine Brandausbreitung eher begünstigt, so- gar von besonderer Bedeutung.
Ein Ausweg aus diesen scheinbar unvereinbaren Anforderungen ist durch die mögliche Anwendung von Wasser als maßgebliches Medium zum Aufbau von in ihrer Beschaffenheit liquiden Feuerschutzbarrieren beschrieben worden. Derar-
tige Einrichtungen bieten den Vorteil, dass zumindest ein ungehinderter Durchgang durch eine solcherart errichtete Barriere gewährleistet ist, und mögliche Fluchtwege auch im Notfall nicht abgesperrt werden.
Es ist in diesem Sinne bekannt geworden, über in bestimmter Weise gefähr- dete räumliche Bereiche einen Wassernebel zu legen, der mehr oder weniger gleichmäßig verteilt und sodann zu einem möglichst langsamen Absinken gebracht wird. So wird in der DE 195 14 923 ein Verfahren vorgeschlagen, das die dafür erforderliche Teilchendichte und -große als Sprühnebel in der Weise erzeugt, dass eine weitgehende Rauch-, Wärme- sowie Schadstoffbindung er- folgt. Das Verfahren ist primär dazu vorgesehen, eine infolge eines Brandes eintretende hohe Belastung an Rauch und Schadstoffen zu vermindern und etwaige Fluchtwege offen zuhalten, nicht aber, die weitere Ausbreitung eines Brandherdes zu verhindern.
Um diese Zielstellung zu erfüllen, bedarf es einer liquiden Feuerschutzbarrie- re, die gleichsam eines Wasserschleiers in vertikaler Ausrichtung über das gesamte Profil einer zu schützenden tunnelförmigen Öffnung ausgebreitet wird. Aus der JP 06190075 ist ein solcherart benannter Wasserschleier bekannt. Dieser wird geformt aus schlitzförmigen Öffnungen an der Oberseite eines Durchganges. Diese Öffnungen werden von einem Tank aus mit Wasser ver- sorgt und erzeugen bei zweckgemäßer Einstellung der Öffnungen einen stabilen filmartigen Wasservorhang, der geeignet ist, einen gewissen Schutz gegen unerwünschte Gase aufzubauen. Eine weitere Möglichkeit für die Ausbildung eines vergleichbaren Wasserschleiers wird in JP 04319368 aufgezeigt. Darin wird Wasser unter Ausnutzung der Schwerkraft über die gesamte Breite eines Raumes aus einer darüber angeordneten Düse in Richtung zum Boden abgelassen. Auch diese Anordnung erzeugt einen filmartigen Wasserschleier, der in der Lage ist, eine Rauchausbreitung zu stoppen und gleichzeitig ungehinderten Durchgang für etwaige Flucht- oder Rettungsmaßnahmen zu ermöglichen. Es ist jedoch sehr unsicher, derartige mittels eines Wasserfilms geschlossene Wasserschleier auch für größere bauliche Öffnungen einzusetzen, da das Aufrechterhalten der so wichtigen Dichtheit insbesondere auf dem Wege der Ausnutzung der Schwerkraft dort nicht mehr praktikabel ist. Zudem würde der Wasserschleier an jedem in die Öffnung eingebrachten Hindernis aufreißen und somit allein daran scheitern. Auch eine Unvereinbarkeit eines solcherart ge- schlossenen Wasserschleiers gegenüber hochspannungsführenden Oberleitungssystemen schließt diese einfache Form für eine Anwendung letztendlich aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, mit denen eine zuverlässig dichte und auch durch eingebrachte Hindernisse nicht unterbrechbare Abschottung von tunnelartigen baulichen Anlagen gegenüber einer Ausbreitung von Feuer, Rauch sowie gas- oder partikelförmigen Brandprodukten und von Strahlungswärme gewährleistet ist. Dabei soll der ungehinderte Durchgang von Personen und Objekten ohne eine Öffnung der Abschottung gewährleistet sein und keine Beeinträchtigung der Funktion von Oberleitungssystemen eintreten.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß gelöst, indem Wasser stetig und unter erhöhtem Druck auf mindestens zwei der umgrenzenden Kontur einer baulichen Öffnung oberhalb und seitlich folgende und in einem Abstand zueinander angeordnete Spruhrohrbogen geleitet wird und von dort aus über in regelmäßigem Abstand zueinander und um einen Anstellwinkel der erwarteten Brandseite entgegengerichtet ange- ordnete Mehrfachdüsen impulsartig und unter Bildung mehrfach gestaffelt ineinander greifender Hohlkegel feinster Wasserteilchen so turbuliert und abgesondert wird, dass sich über den gesamten Querschnitt profilfolgend ein dichter Wasserschleier bildet, dessen Strömungsbild aus Kaskaden direkter Einströmungen, Überschneidungen von Einströmungen sowie aus induzierten Sekun- därströmungen und Verwirbelungen zusammengesetzt ist.
Der in besonderer Weise aufgebaute Wasserschleier setzt sich strukturell aus einer Vielzahl einzelner Wassertröpfchen und nicht aus einem geschlossenen Film zusammen. Herangezogene Brandgase werden durch die turbulieren- de impulsartige Strömung erfasst, bleiben an den Wassertröpfchen haften und werden schließlich mit dem sich absenkenden Wasserschleier niedergeschlagen. Wegen der gleichmäßig in alle Richtungen erzeugten Bewegungsenergie der Wassertröpfchen ist ein Eindringen von Objekten oder aber von Personen in den Wasserschleier völlig unerheblich in Bezug auf die Kriterien einer stabilen und kontinuierlich dichten Abschottung gegenüber Feuer und Rauch. Der austretende Wassernebel mit seiner immens großen Oberfläche ist dabei zusätzlich in der Lage, Wärmestrahlung in einem beträchtlichen Umfang aufzunehmen und zu kompensieren. Es wird so bewirkt, dass auf der Schutzseite hinter einer in Betrieb gesetzten erfindungsgemäßen Anordnung nach einer sogenannten Wirkzone kein sicherheitsrelevanter Durchtritt von Hitze sowie sicht- baren und unsichtbaren Brandprodukten, wie Rauch, Brandgase und dergleichen nachweisbar ist.
Für eine Abschottung gegen Feuer und Rauch, die in ihrem Ausmaß typischerweise der Wärmefreisetzungsrate eines in Brand geratenen U-Bahn-
Waggons entsprechen, genügt eine Wirkzone von 10m, um den daran angrenzenden Bereich völlig gefahrlos betreten zu können.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist auch, dass sich infolge der Zusammensetzung des Wasserschleiers aus einer Vielzahl von sehr kleinen Was- sertröpfchen an spannungsführenden Teilen, die sich im Sprühbereich oder sogar direkt innerhalb des Wasserschleiers befinden, kein Spannungsdurchschlag einstellt. Ein solcher Nachweis konnte selbst an Oberleitungssystemen erbracht werden, die üblicherweise mit 15 kV bei 16 2/3 Hz betrieben werden. Die erfindungsgemäße Anordnung ist somit für Tunnelanlagen, die von Eisenbahnfahr- zeugen benutzt werden auch dann anwendbar, wenn darin Oberleitungen für Fahrstrom installiert sind.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird das während des Sprühbetriebes anfallende Wasser gesammelt und einem Kreislauf zugeführt, von dem es erneut unter Druck an die Spruhrohrbogen geführt wird. Zur Reduzierung der in einem Behälter bevorrateten notwendigen Wassermenge kann eine Fremdeinspeisung, etwa aus einem gegebenenfalls vorhandenen Sprinklersystem oder aus dem Trinkwassernetz erfolgen. Hierdurch wird außerdem erreicht, dass einer Temperaturerhöhung des im Kreislauf befindlichen Wassers entgegengewirkt werden kann. Hierzu ist nach einer weiteren vorteil- haften Ausgestaltung der Erfindung auch eine Temperaturüberwachung oder - regelung vorhanden.
Untersuchungen zur Optimierung der Wirksamkeit von Anordnungen nach den erfindungsgemäßen Merkmalen haben gezeigt, dass die Aufstellung nur eines einzelnen Sprührohrbogens nicht ausreichend ist, einen vollständigen Schutz gegenüber einem Durchtritt von Brandprodukten herzustellen, da hinter diesem einzeln aufgestellten Spruhrohrbogen geringe Mengen durchgebrochener Wärmestrahlung und/oder durchgebrochener Rauchpartikel zu verzeichnen sind. Die Aufstellung von Spruhrohrbogen in Doppelanordnung dagegen erweist sich als einwandfrei sicher in Bezug zu den angestrebten Wirkungen. Zweck- mäßig ist eine Aufstellung der Spruhrohrbogen in etwa einem Meter Abstand zueinander. Ein Hinzufügen von noch weiteren Spruhrohrbogen über diese Doppelanordnung hinaus, erbringt hingegen keinen zusätzlichen Sicherheitsgewinn, solange die erwartete Wärmefreisetzungsrate diejenige eines angenommenen U-Bahn-Waggons nicht wesentlich übersteigt. Es wurde ferner gefunden, dass die Stabilität des mit den erfindungsgemäßen Mitteln aufgebauten Wasserschleiers Luftströmungen bis etwa 5 m/s standhält.
Die Auslösung der Anlage kann über das Ausgangsignal einer Brandmelderzentrale oder unmittelbar über Brandmeldersensoren mit den Kenngrößen Rauch oder Wärme erfolgen.
Zum Schutz der erfindungsgemäßen Anordnung vor Beschädigungen oder Vandalismus ist diese in einem speziellen Gehäuse untergebracht, welches im Auslösefall mechanisch, elektromechanisch oder pyrotechnisch angetrieben freigegeben wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung zur
Abschottung von Feuer und Rauch, Fig. 2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Sprührohrbogens mit daran angeordneten Mehrfachdüsen und die Struktur eines Wasserschleiers, Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Sprührohrbogens mit Abdeckung und federbelastetem Sperrmechanismus und Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Sprührohrbogens mit Abdeckung und pyrotechnisch ausgelöstem Sperrmechanismus.
Ein Spruhrohrbogen 2 mit einer Nennweite DN 50 ist gemäß Figur 1 in einem zu schützenden Bereich einer baulichen Öffnung 1 so eingebracht, dass der umgrenzenden Kontur folgend die Seitenwände und die Decke der baulichen Öff-; nung jeweils mit Abschnitten des Sprührohrbogens 2 belegt sind. In einem Abstand von einem Meter folgt diesem ersten Spruhrohrbogen 2 in paralleler Aus- richtung ein zweiter, ansonsten ebenso aufgebauter Spruhrohrbogen 2. Beide Spruhrohrbogen 2 sind separat in einem U-förmigen Kanal 17 untergebracht, der mit einer Abdeckung 1 1 versehen ist. In einem regelmäßigen Abstand von 0,4 Metern befinden sich entlang der beiden Spruhrohrbogen 2 Düsenan- schlussstellen, an denen jeweils eine Mehrfachdüse 4 aufgesetzt ist. Die Mehrfachdüsen 4 sind an den horizontal verlaufenden Bereichen der Spruhrohrbogen 2 um einen Anstellwinkel 9 von 30° nach unten geschwenkt ausgerichtet, während die an den vertikal verlaufenden Bereichen der Spruhrohrbogen 2 aufgesetzten Mehrfachdüsen 4 um einen Anstellwinkel 9 von 45° jeweils nach innen zeigend geneigt sind. Alle Einbaulagen der Mehrfachdüsen 4 sind so gewählt, dass sie der zu erwartenden Brandseite 3 entgegengerichtet sind. Am Boden der baulichen Öffnung 1 befindet sich unterhalb eines vergrößerten Bereiches um die Einbauposition der Spruhrohrbogen 2 ein Sammelbecken 7, das mit einem Gitterrost abgedeckt ist. Von dem Sammelbecken 7 aus führt
ein Ableitungssystem 14 zu einem Vorratsbehälter 8, der in seinem Volumen an die erforderliche Wassermenge der zu schützenden baulichen Öffnung 1 ange- passt ist. Von dem Vorratsbehälter 8 führt ein Zuleitungssystem 15 zu den Spruhrohrbogen 2. Innerhalb des Zuleitungssystems 15 befindet sich eine Pumpe 16. Das Zuleitungssystem 15 ist außerdem mit einer externen Wasserversorgung verbunden, die beispielsweise bei anderslautenden Einsatzbedingungen für die Einspeisung in eine ansonsten unabhängig arbeitende Sprinkleranlage bestimmt ist.
Für eine Inbetriebnahme der Anordnung wird Wasser aus dem Vorratsbe- hälter 8 gefördert und von der Pumpe 16 mit einem Betriebsdruck von 8 bar an die Spruhrohrbogen 2 herangeführt. Über die Spruhrohrbogen 2 gelangt das Wasser weiter an alle Mehrfachdüsen 4.
Aus der Figur 2 ist erkennbar, wie in den Mehrfachdüsen 4 durch mehrfaches Umlenken ein Wasserstrahl erzeugt und so geformt wird, dass er impulsartig turbulierend die Mehrfachdüsen 4 verlässt, und dabei mehrere gestaffelt ineinander greifende Hohlkegel feinen Wassernebels 5 gebildet werden. Hierdurch entstehen Kaskaden aus mehreren in Längsrichtung zu den Mehrfachdüsen 4 als auch seitlich zu benachbarten Mehrfachdüsen 4 sich überlagernden Hohlkegeln feinen Wassernebels 5. Aus direkten Einströmungen in diese Hohlkegel feinen Wassernebels 5, aus Überschneidungen dieser Hohlkegel feinen Wassernebels 5 untereinander sowie aus dabei gebildeten Sekundärströmungen und Verwirbelungen entsteht ein sich über den gesamten Querschnitt der baulichen Öffnung 1 erstreckender dichter und alle eventuellen Lücken ausfüllender Wasserschleier 6. Dies gilt insbesondere auch für den Bereich in der unmittel- baren Umgebung der Mehrfachdüsen 4, wo sogenannte tote Winkel vermieden werden.
Infolge der Zusammensetzung dieses Wasserschleiers 6 aus einer Vielzahl von kleinsten Wasserpartikeln (Wassertröpfchen), die im wesentlichen einen Durchmesser von etwa 10 bis 100 μm aufweisen, entsteht eine enorm große Oberfläche, die geeignet ist, beträchtliche Mengen von auf der Brandseite 3 erzeugter Wärmestrahlung zu absorbieren. Gleichzeitig werden herangezogene Brandgase durch die innerhalb des Wasserschleiers 6 produzierte Bewegungsenergie ebenfalls turbuliert, bleiben an den Wasserpartikeln haften und werden schließlich mit dem sich absenkenden Wasserschleier 6 niedergeschlagen. Wegen der gleichmäßig in alle Richtungen erzeugten Bewegungsenergie der Wasserpartikel ist ein Eindringen von Objekten oder aber von Personen in den Wasserschleier 6 völlig unerheblich in Bezug auf die Kriterien einer stabilen und kontinuierlich dichten Abschottung gegenüber Feuer und Rauch. Auch kön-
nen sich spannungsführende Leiter 10 innerhalb der baulichen Öffnung 1 befinden, die ebenfalls keine Verminderung der Qualität des Wasserschleiers 6 begründen. Darüber hinaus entstehen keine Durchschläge elektrischer Spannungen, selbst dann nicht, wenn sie in ihrer Größe den Kennwerten von Oberlei- tungssystemen entsprechen.
Ein solcherart erzeugter Wasserschleier 6 weist eine hohe Schutzwirkung auf. Brände, die in ihrer freigesetzten Wärmeenergie etwa derjenigen eines in Brand geratenen U-Bahn-Waggons entsprechen, werden in ihren Emissionen soweit eingedämmt, dass nach einer mit etwa 10 Metern bemessenen Wirkzone hinter den Spruhrohrbogen 2 gefährdende Brandprodukte bereits nicht mehr nachweisbar sind, wobei Luftströmungen bis zu einer Stärke etwa 5 m/s die Qualität des Wasserschleiers 6 nicht mindern.
Der stetig nachgespeiste und sich daher ebenso stetig absenkende Wasserschleier 6 wird von einem Sammelbecken 7 unterhalb des Fußbodenniveaus aufgefangen. Das Sammelbecken 7 ist hierzu nach oben mit einem Gitterrost abgedeckt. Über ein Filtersystem wird das aufgefangene Wasser dem Vorratsbehälter 8 und damit dem Wasserkreislauf erneut zugeführt.
Die Wasserversorgung an die Spruhrohrbogen 2 erfolgt unmittelbar nach der Auslösung nur über den Vorratsbehälter 8. Danach wird zumindest ein Teil des benötigten Wassers aus einer externen Einspeisung gewonnen, beispielsweise aus einem parallel vorhandenen Sprinklersystem. Darüber hinaus ist optional eine Einspeisung über Feuerwehranschlüsse vorgesehen.
Beide Spruhrohrbogen 2 sind separat in abgedeckten U-förmigen Kanälen 17 untergebracht, die im Auslösefall zur Seite geschleudert werden. Dazu sind die Abdeckungen 1 1 einseitig mit Scharnieren 18 befestigt. Auf der den Scharnieren 18 gegenüber liegenden Seite befindet sich gemäß der Figur 3 ein federbelasteter Sperrmechanismus 12, der elektromechanisch ausgelöst wird. Optional ist es auch möglich, einen pyrotechnischen Sperrmechanismus 13 gemäß Figur 4 zu verwenden.
Bezugszeichen
bauliche Öffnung Spruhrohrbogen Brandseite Mehrfachdüse Hohlkegel feinen Wassernebels Wasserschleier Sammelbecken Vorratsbehälter Anstellwinkel spannungsführender Leiter Abdeckung federbelasteter Sperrmechanismus pyrotechnischer Sperrmechanismus Ableitungssystem Zuleitungssystem Pumpe U-förmiger Kanal Scharnier
Claims
1. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen, vorzugsweise an über Tunnelröhren untereinander oder mit einem Außen- räum verbundenen baulichen Einrichtungen, wie Tunnelöffnungen im Eisenbahnwesen oder für eine Absicherung von RoUtreppenbereichen an tiefgelegten Bauwerksteilen, insbesondere U-Bahnhöfe, Tief- oder Kellergeschosse, Tiefgaragen oder dergleichen, gegenüber höher liegenden Bereichen, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser stetig und unter erhöhtem Druck auf mindestens zwei die Kontur einer baulichen Öffnung (1 ) oberhalb und seitlich umschließende und in einem Abstand hintereinander angeordnete Spruhrohrbogen (2) geleitet wird und von dort aus über in regelmäßigem Abstand zueinander und um einen Anstellwinkel (9) der erwarteten Brandseite (3) entgegengerichtet angeordnete Mehrfachdüsen (4) impulsartig tur- bulierend und unter Bildung mehrfach gestaffelt ineinander greifender Hohlkegel feinen Wassernebels (5) so abgesondert wird, dass sich über den gesamten Querschnitt profilfolgend ein dichter Wasserschleier (6) bildet, dessen Strömungsbild aus Kaskaden direkter Einströmungen, aus Überschneidungen von Einströmungen sowie aus induzierten Sekundärströmungen und Verwirbelungen gebildet wird.
2. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das während des Sprühbetriebes anfallende Wasser in Sammelbecken (7) aufgefangen und einem Kreislauf zugeführt wird, bei dem es erneut unter erhöhten Druck versetzt und an die Spruhrohrbogen (2) gefördert wird.
3. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einspeisung von Wasser zumindest unmittelbar nach einer Auslösung über einen Vorratsbehälter (8) erfolgt, der in seiner Größe dem Querschnitt der abzuschottenden baulichen Öffnung (1 ) angepasst ist, und daraufhin eine externe Einspeisung mindestens anteilig zugeschaltet wird.
. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturüberwachung und/oder Temperaturregelung erfolgt, wobei der Volumenstrom des Wasserkreislaufes um eine erforderliche Men- ge eines extern eingespeisten Volumenstromes ergänzt wird.
5. Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Spruhrohrbogen (2) in einem Abstand zueinander einer umgrenzenden Kontur einer baulichen Öff- nung (1 ) an ihren Seiten sowie oberhalb dieser baulichen Öffnung (1 ) folgend angeordnet sind, und dass sich entlang dieser Spruhrohrbogen (2) in regelmäßigen Abständen Mehrfachdüsen (4) befinden, die um einen Anstellwinkel (9) der zu erwartenden Brandseite (3) entgegengerichtet sind, dass sich der Wasserschleier (6) zusammensetzt aus turbulierenden im- pulsartigen Strömungen, die jeweils zu mehrfach gestaffelt ineinandergreifenden Hohlkegeln feinen Wassernebels (5) geformt sind und als Kaskaden vieler sowohl in Längsrichtung zu den Mehrfachdüsen (4) als auch seitlich zu benachbarten Mehrfachdüsen (4) sich überlagernden Hohlkegeln feinen Wassernebels (5) den gesamten Querschnitt der baulichen Öffnung, (1 ) ausfüllen.
6. Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb der von den Spruhrohrbogen (2) umschlossenen baulichen Öffnung (1 ) offene span- nungsführende Leiter (10), insbesondere Oberleitungssysteme, befinden.
7. Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spruhrohrbogen (2), insbesondere bei einem Einbau in öffentlich zugänglichen baulichen Anla- gen, durch eine Abdeckung (1 1 ) gesichert sind, die sie gegen unbefugten
Zugriff schützt.
8. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigeben einer Ab- deckung (11 ) über den Spruhrohrbogen (2) durch Auslösen eines federbelasteten und/oder anderen mechanischen oder elektromechanischen Sperrmechanismus (12) erfolgt.
9. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigeben einer Abdeckung (1 1 ) über den Spruhrohrbogen (2) durch Auslösen eines pyrotech- nischen Sperrmechanismus (13) erfolgt.
10. Verfahren zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslösen des Wasserschleiers (6) über das Ausgangsignal einer
Brandmelderzentrale oder unmittelbar über Brandmeldersensoren erfolgt, wobei eine Auswertung der Kenngrößen Rauch und/oder Wärme stattfindet.
1 1.Anordnung zur Abschottung von Feuer und Rauch an baulichen Anlagen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet, dass Steuerungseinheiten zum Auslösen des Wasserschleiers (6) auf derje- nigen Seite der Spruhrohrbogen (2) angeordnet sind, die der zu erwartenden Brandseite (3) abgewandt ist.
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