PL231536B1 - Klapa dymowa, zwłaszcza jednoskrzydłowa - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest klapa dymowa, która ma podstawę wykonaną z blachy stalowej ocynkowanej, ogniowo o grubości co najmniej 1,5 mm, załamanej wokół podstawy w proporcji 3:2 powierzchni pionowej i skośnej oraz ramę dolną (9) wykonaną z aluminium o grubości co najmniej 2 mm w formie kątownika, ramę skrzydła uchylnego (10) składającą się z ramiaka (4) wykonanego z kształtownika aluminiowego i dociskającej wypełnienie skrzydła (11), wykonane z co najmniej jednej komorowej płyty poliwęglanowej typu Solar Control o różnym zabarwieniu, zawierającą filtr IR-Heat-sto, aluminiowej ramy górnej (12) w kształcie kątownika połączonej z podstawą (9) zawiasami (2) oraz owiewek aerodynamicznych (3) usytuowanych w narożnikach przeciwległych do zawiasów (2), przy czym od strony wewnętrznej, wzdłuż profilu ramiaka (4) umieszczono klips termiczny (5) wykonany z PCV i zaopatrzony w uszczelki górną (7) i dolną (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest jednoskrzydłowa klapa dymowa.

Klapy dymowe stanowią istotną część systemu wentylacji pożarowej zapewniając odpowiedni poziom bezpieczeństwa pożarowego zgodnie z wymogami przepisów budowlanych i ochrony przeciwpożarowej. Podstawową funkcją klapy dymowej jest sprawne odprowadzania na zewnątrz dymu, szkodliwych substancji oraz ciepła powstałych w wyniku pojawienia się ognia w budynku. Klapy dymowe mogą być również wykorzystywane jako element systemu wentylacji budynku.

Klapy dymowe różnią się kształtem, wielkością i sposobem montażu oraz sposobem sterowania otwarciem. Różnice pomiędzy klapami dymowymi wynikają z miejsca zastosowania.

W klapach dymowych stosowane są dwa podstawowe systemy otwierania klap dymowych: pneumatyczny i elektryczny. W systemie pneumatycznym wykorzystywana jest energia kinetyczna dwutlenku węgla zgromadzonego pod wysokim ciśnieniem naboju. W przypadku wystąpienia pożaru następuje automatyczne uruchomienie mechanizmu dzięki zadziałaniu bezpiecznika temperaturowego, albo wyzwalacza termicznego, albo czujnika wykrywania pożaru. W określonych przypadkach klapa dymowa może być otwarta ręcznie za pomocą przycisku lub dźwigni umieszczonych zazwyczaj w skrzynce alarmowej. W drugim przypadku jest to sygnał elektryczny odbierany przez układ sterujący z czujki dymowej albo temperaturowej.

Napędy elektryczne stosowane są przede wszystkim do sterowania klapami wolnostojącymi. Zestaw sterujący składa się z centrali oddymiania, czujki dymowej, przycisku oddymiania, siłownika elektrycznego z napędem zębatkowym lub łańcuchowym, przycisku przewietrzania i opcjonalnie modułu pogodowego.

Klapy dymowe wyposażone wyłącznie w pneumatyczne urządzenia oddymiające nie realizują funkcji przewietrzania, o ile nie zostanie w nich zamontowany dodatkowy siłownik elektryczny.

Każda klapa wyposażona w wyzwalacz pneumatyczny jest w zasadzie samodzielnym urządzeniem, a klapy otwierane elektrycznie zazwyczaj tworzą systemy złożone z kilku lub kilkunastu urządzeń.

Rodzaj zastosowanego napędu klapy zależy od rodzaju i przeznaczenia obiektu oraz rozmiarów pokrywy klapy. Napędy elektryczne stosuje się zazwyczaj w budynkach użyteczności publicznej i w klatkach schodowych, natomiast pneumatyczne w pomieszczeniach magazynowych i produkcyjnych oraz w wielkopowierzchniowych obiektach handlowych. Natomiast kształt i wielkość klap mogą być dowolne, choć najczęściej stosowane są klapy montowane na otworach prostokątnych, rzadziej w okrągłych, przy czym podstawa klapy w połowie jest zgięta tworząc ukośny cokół. Klapy zamykane są pojedynczym bądź podwójnym skrzydłem uchylnym. Coraz częściej spotyka się też urządzenia żaluzjowe. Zaletą tego rozwiązania jest niewielka siła potrzebna do otwarcia oraz dużo mniejszy opór, jaki otwarta klapa stawia opływającemu ją powietrzu.

Wypełnienie skrzydła klapy stanowią różnego rodzaju tworzywa: poliwęglan komorowy lub lity o różnej grubości i różnym stopniu transparentności (przeźroczyste, mleczne, przydymione lub kolorowe) oraz płyty warstwowe (np. aluminium - izolacja - aluminium), stanowiące tzw. „ślepe” wypełnienie. Zastosowanie w klapie wypełnienia przepuszczającego światło pozwala doświetlić pomieszczenia chronione.

Stan techniki zawiera szereg dokumentów ujawniających różne rozwiązania konstrukcyjne klap dymowych.

W patencie europejskim nr EP2184555 ujawniono klapę dymową, według której pokrywa składa się według dwóch oddalonych od siebie płaszczyzn i połączonych ze sobą tak, aby otwierały się jednocześnie, gdzie przestrzeń (powietrzne) pomiędzy nimi zapewnia odpowiednią izolację cieplną, zastępując inne materiały, jak np. wełnę mineralną przez co zmniejsza się koszt i waga takiej klapy.

W patencie europejskim nr EP2028331 ujawniono klapę dymową zaopatrzoną w ruchome owiewki, które mają szczególne zastosowanie w przypadku otwarcia klapy przy dużym wietrze, kiedy wiatr może uniemożliwić wydobywanie się dymu. Brak tych owiewek w przypadku zamkniętej klapy może skutkować pogorszeniem parametrów izolacyjnych klapy. Problem ten był również przedmiotem rozwiązania opisanego w patencie europejskim nr EP1380707, w którym zastosowano system owiewek zamocowanych do włazu w celu utworzenia „komina” umożliwiającego w warunkach wietrznych wylot dymu.

Wiele opisów patentowych dotyczy poszczególnych elementów konstrukcji klapy, mające na celu zmniejszenia awaryjności klapy w przypadku szczególnie trudnych warunków atmosferycznych, np.

PL 231 536 B1 w trakcie opadów śniegu automatyczne zrzucanie śniegu dzięki reakcji czujników powierzchniowych, jak opisano to w patencie europejskim nr EP2453185.

Ponieważ klapy dymowe ingerują w konstrukcję budynku poprzez stworzenie dodatkowych otworów oraz dodatkowych, wystających ponad powierzchnię dachu urządzeń, na ich skuteczność działania szczególnie w trudnych warunkach atmosferycznych ma wpływ konstrukcja klapy dymowej i jej podstawowe parametry takie jak odpowiednio duża powierzchnia czynna mierzona aerodynamicznym współczynnikiem przepływu klap dymowych Cv, odpowiednio niska przenikalność termiczna wyrażona współczynnikiem parametrach. Zatem do najistotniejszych parametrów klap dymowych należą: powierzchnia czynna i związany z nią aerodynamiczny współczynnik przepływu Cv (w znanych rozwiązaniach na poziomie 0,7), przenikalność termiczna wyrażona współczynnikiem U (w znanych rozwiązaniach zazwyczaj powyżej 1,6 W/ m²K) oraz odpowiednio ukształtowany profil ramy.

Klapa dymowa według wynalazku ma aerodynamiczny współczynnik przepływu Cv > 0,75, współczynnik przenikalności termicznej U na poziomie 1,2-1,3 W/m²K co umożliwi odpowiednia konstrukcja skrzydła klapy, którego kąt otwarcia wyniesie około 165°, poprzez połączenie konstrukcji profilu ze stopu aluminium z tzw. klipsem termicznym wykonanym z hartowanego PCV o współczynniku termicznym, co pozwoliło uzyskać U = 2,5 W/m2K, oraz odpowiednio ukształtowanej podstawy klapy. W przypadku podstawy analiza numeryczna z użyciem programu ANSYS Fluent wykazała, że skośny układ cokołu podstawy w proporcji 3:2 części pionowej i części skośnej pozwala uzyskać współczynnik aerodynamiczny Cv > 0,75.

W odmianach wykonania klapa ma system otwarcia napędowo-sterujący pneumatyczny albo elektryczny zasilany napięciem 24 V DC.

Klapa dymowa według wynalazku składa się z podstawy wykonanej z blachy stalowej o grubości co najmniej 1,5 mm, ocynkowanej ogniowo, załamanej wokół podstawy w proporcji 3:2 powierzchni pionowej i skośnej, zbudowanej z czterech segmentów łączonych śrubami i mocowanej do podłoża za pomocą śrub, gwoździ, nitów lub kołków, zabezpieczonej i uszczelnionej przy pomocy pianki poliuretanowej albo wełny mineralnej, a warstwę przeciwwilgociową tworzy folia PCV albo termozgrzewalna papa bitumiczna oraz z ramy dolnej wykonanej z aluminium o grubości co najmniej 2 mm w formie kątownika, ramy skrzydła uchylnego składająca się z ramiaka w formie kształtownika aluminiowego i dociskającej wypełnienie skrzydła wykonane z co najmniej jednej komorowej płyty poliwęglanowej typu Solar Control o różnym zabarwieniu, zawierającą filtr IR-Heat-sto, aluminiowej ramy górnej w kształcie kątownika połączonej z podstawą zawiasami oraz owiewek aerodynamicznych mocowanych do górnego kołnierza klapy w narożnikach przeciwległych do zawiasów i mechanizmu otwierania klapy, przy czym od strony wewnętrznej, wzdłuż profilu ramiaka umieszczono klips termiczny wyk onany z PCV i zaopatrzony w górnej i dolnej części w uszczelki. W odmianie wykonania w celu usztywnienia przeciwzawiasowego boku, wewnątrz ramiaka umieszczane jest wypełnienie profilem z kształtownika stalowego o przekroju prostokątnym. System otwierania alarmowego klapy dymowej składa się z górnego stelaża wykonanego z profilu stalowego mocowanego do ramy skrzydła uchylnego, rygla hakowego mocowanego do górnego stelaża, przegubowego stelaża dolnego mocowanego do podstawy klapy, urządzenia napędowo-sterującego systemu pneumatycznego lub elektrycznego oraz urządzenia wspomagającego sterowanie. Wynalazek wykorzystuje dostępne na rynku gotowe elementy takie jak przegubowy stelaż dolny produkcji „Grasl Pneumatic-Mechanik GmbH, urządzenie napędowo-sterujące składające się z siłownika typu PMAV albo PMDV osadzone w stelażu przegubowym, urządzenie ryglujące, automatyczne urządzenia wyzwalające (termowyzwalacz typu TAVE lub TAVZ) i ręczne urządzenie wyzwalające w postaci skrzynki alarmowej. W przypadku systemu elektrycznego wykorzystywana jest bezobsługowa centralka sterująca np. AFG-2004. Natomiast do ręcznego załączenia alarmu służy ręczny przycisk oddymiania.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia klapę oddymiającą w przekroju poprzecznym;

Fig. 2 przedstawia klapę oddymiającą na podstawie stalowej w rzucie prostokątnym w widoku z boku w stanie otwarcia;

Fig. 3 przedstawia rzut prostokątny ramiaka z rysunkiem przekroju poprzecznego.

Klapa dymowa według wynalazku ma podstawę 1 wykonaną z blachy stalowej ocynkowanej ogniowo o grubości co najmniej 1,5 mm i załamanej wokół podstawy w proporcji 3:2 powierzchni pionowej i skośnej i ramę dolną 9 wykonaną z aluminium o grubości co najmniej 2 mm w formie kątownika, ramę skrzydła uchylnego 10 składającą się z ramiaka 4 wykonanego z kształtownika aluminiowego i dociskającej wypełnienie skrzydła 11 wykonane z co najmniej jednej komorowej płyty poliwęgla4

PL 231 536 B1 nowej typu Solar Control o różnym zabarwieniu, zawierającą filtr IR-Heat-sto, aluminiowej ramy górnej 12 w kształcie kątownika połączonej z podstawą 9 zawiasami 2 oraz owiewek aerodynamicznych 3 usytuowanych w narożnikach przeciwległych do zawiasów 2, przy czym od strony wewnętrznej, wzdłuż profilu ramiaka 4 umieszczono klips termiczny 5 wykonany z PCV i zaopatrzony w uszczelki górną 7 i dolną 6.

W odmianie wykonania w celu usztywnienia przeciwzawiasowego boku, wewnątrz ramiaka 4 umieszczone jest wypełnienie profilem 8 z kształtownika stalowego o przekroju prostokątnym.

Zastosowanie odpowiednio wyprofilowanej podstawy, wypełnienia skrzydła oraz klipsa termicznego pozwoliło poprawić parametry klapy dymowej, w szczególności współczynników Cv i U.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Klapa dymowa zawierająca ramę dolną (9) wykonaną z aluminium o grubości co najmniej 2 mm w formie kątownika, ramę skrzydła uchylnego (10) składającą się z ramiaka (4) wykonanego z kształtownika aluminiowego i dociskającej wypełnienie skrzydła (11) wykonane z co najmniej jednej komorowej płyty poliwęglanowej typu Solar Control o różnym zabarwieniu, zawierającą filtr IR-Heat-sto, aluminiowej ramy górnej (12) w kształcie kątownika połączonej z podstawą (9) zawiasami (2) oraz owiewek aerodynamicznych (3) usytuowanych w narożnikach przeciwległych do zawiasów (2), znamienna tym, że podstawa (1 wykonana jest z blachy stalowej ocynkowanej ogniowo o grubości co najmniej 1,5 mm i jest zgięta w proporcji 3:2 powierzchni pionowej i skośnej, przy czym wzdłuż profilu ramiaka (4) od strony wewnętrznej umieszczono klips termiczny (5) wykonany z PCV i zaopatrzony w uszczelki górną (7) i dolną (6).
2. 2. Klapa dymowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wewnątrz ramiaka (4) w przeciwzawiasowym boku umieszczone jest usztywnienie w formie profilu (8) wykonane z kształtownika stalowego o przekroju prostokątnym.