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Die Erfindung betrifft eine Lüftungsanlage mit einer aus einer Anzahl von hitzebeständigen, vorzugsweise metallischen Rohrelementen zusammengesetzten Hauptleitung, einer Anzahl von in diese einmündenden Anschlussleitungen, sowie Lüftungsgeräten, die mit den Anschlussleitungen verbunden sind.
Im Wohnungs- und Gewerbebau bzw. im Bau von wohnungsähnlichen Gebäuden, wie Hotels, Altenheimen usw., wird häufig eine Einzelentlüftung von Sanitärräumen sowie von Küchen, Abstell- räumen und ähnlichem vorgenommen. Es sind dabei Lüftungsgeräte zur Einzelentlüftung der jeweiligen Räume mit einer gemeinsamen Hauptleitung verbunden. Die gemeinsame Hauptleitung verläuft üblicherweise vertikal über mehrere Geschosse des Gebäudes, die jeweils Brandabschnit- te bilden und daher bestimmte brandschutztechnische Anforderungen erfüllen müssen.
So muss insbesondere die Übertragung von Feuer und Rauch in andere Geschosse wirksam verhindert werden. Die Hauptleitungen müssen daher standsicher ausgebildet und dürfen nicht brennbar sein. Es muss ausserdem verhindert werden, dass über die Hauptleitung selbst die Hitze von einem Brandherd in andere Etagen übertragen wird. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden bisher die als Hauptleitungen verwendeten Rohre vor zu hohen Temperaturen geschützt.
Insbesondere Rohre mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie metallische Rohre, erfordern einen aufwendigen Schutz, damit die Hitze nicht durch die Wandungen weitergeleitet wird.
Es ist bekannt, zu diesem Zweck eine feuersichere Ummauerung der Rohrleitungen vorzuse- hen bzw. die Rohrleitungen in feuersicher angelegten Installationsschächten unterzubringen. Durch brandsicher angelegte Installationsschächte wird ein eigener Brandabschnitt gebildet, welcher an den Anschlussstellen brandsicher gestaltet werden muss. Zu diesen Zweck werden beispielsweise Brandschutzklappen oder dergleichen vorgesehen.
Für Wohnungsanschlüsse gelten vereinfachte Brandschutzanforderungen. Für Lüftungsanla- gen von Bädern und Toilettenräumen ohne Aussenfenster gilt DIN 18017, Teil 3.
Eine weitere, bekannte Möglichkeit ist die Kühlung mit Wasser gemäss der DE 91 13 513. 3 U bzw. EP 523 283 A. Eine aufwendige Möglichkeit stellt die Abschottung durch jeweils zwischen den Geschossen angeordnete Brandschutzklappen dar. Auch können die Rohre der Hauptleitung aus Brandschutzmaterial hergestellt sein.
Abgesehen davon, dass derartige Rohre schwer und nicht montagebequem sind, besteht im Brandfall durch die Einwirkung der Brandhitze die Gefahr des Berstens dieser Rohre aufgrund ihres hohen Eigengewichtes.
Alle bekannten Möglichkeiten haben den Nachteil des hohen Herstellungs- und Montageauf- wandes, der schlechten Wartungsmöglichkeit und teilweise des grossen Platzbedarfes für feuersi- chere Schächte. Ausserdem verursachen sie erhebliche Kosten. Ein feuersicherer Schacht ist in der Regel grösser als 0,1 m2 und schmälert die mögliche Verkaufs- und Mietfläche. Der Schachtaufbau in Brandklasse F90 ist zudem ein zusätzlicher Kostenfaktor gegenüber einer einfachen Gipskar- tonverkleidung.
Die Kühlung mit Wasser hat aufgrund der mit der Wasserbereitstellung sowie der Hygiene und der Korrosion verbundenen Probleme bisher noch keine Durchsetzung auf dem Markt gefunden.
Aus der US 4 183 557 A ist weiters ein elastisches, wärmeisolierendes Verbindungsstück für Umluftsysteme, wie z. B. eine Klimaanlage, bekannt. Das Verbindungsstück verhindert aufgrund seiner Elastizität die Übertragung von Vibrationen. Des Weiteren weist das Verbindungsstück eine Wärmeisolierung auf, um so die Effizienz der Wärmeübertragung entlang des Rohres zu maximie- ren und Wärmeverluste an der Verbindungsstelle zu minimieren. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen zwei segeltuchartigen Werkstofflagen wärmeisolierendes Material eingearbeitet ist, dessen Endabschnitte mittels eines metallischen Materials eingesäumt sind, welche wiederum an den Rohrendabschnitten befestigt werden. Das Segeltuch und der darin eingearbeitete elastische Stoff sind im Gegensatz zu denjenigen Materialien, die für Brandschutzelemente verwendet wer- den, nicht (hoch) hitzebeständig.
Deshalb können die hier genannten Stoffe nicht als Brandschutz- elemente fungieren.
In der GB 2 073 837 A ist ein Rohrverbindungssystem beschrieben, das eine innere Hülse, welche die beiden Rohrendabschnitte verbindet, sowie Isolier- und Vibrationsdämpfungsmaterial umfasst, das entsprechend einem Sandwich zwischen einer zweiten Hülse und der ersten Hülse angebracht ist. Als Materialien, die für ein solches Rohrverbindungssystem geeignet sind, werden z. B. Glas oder Mineralfasermaterial bzw. dichter Kork erwähnt. Sowohl Kork als auch Mineralfa-
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sermaterial sind aber für Brandschutzzwecke ungeeignet. Kork ist brennbar, während Mineralfaser nicht brennt, dafür allerdings keine mechanische Festigkeit aufweist.
Des Weiteren wird die Wär- meleitung entlang der Wände der Rohrelemente nicht notwendigerweise unterbrochen, insbeson- dere da bei diesem bekannten System benachbarte Enden des Rohrsystems in direktem Kontakt miteinander stehen können.
In der WO 93/11327 A ist eine Rohrleitungskomponente geoffenbart, die zur Verbindung von Belüftungsrohren dient und ein inneres und ein äusseres Blechgehäuse aufweist. Dazwischen ist Isoliermaterial eingebettet, so dass die gesamte Einheit die Wärmeleitfähigkeit vom Rohrinneren zur Rohraussenseite unterbricht. Bei dieser bekannten Rohrleitungskomponente ist jedoch die Wärmeleitung entlang der Wände der Rohrelemente nicht unterbrochen, da das Isoliermaterial vollständig mit Metall umgeben ist und beim Verbinden der Belüftungsrohre ein direkter Kontakt der metallischen Rohrkomponenten besteht.
Die DE 27 37 978 A offenbart schliesslich eine feuerhemmende Einrichtung zur Verbindung von zwei durch eine Platte, wie z. B. eine Wand, verlaufenden Rohren. Eine Wärmeleitung wird dadurch verhindert, dass ein sich unter Wärmeeinwirkung ausdehnendes bzw. schäumendes Material (unter dem Handelsnamen "Palusol" bekannt) den Rohrquerschnitt allmählich verschliesst. Die feuerhemmende Wirkung wird dabei in mehreren, zeitlich hintereinander liegenden Abschnitten erzielt. Der Schaumbilder Palusol ist jedoch sehr Feuchte-empfindlich und muss entsprechend vor Feuchtigkeit geschützt werden, da er ansonsten völlig wirkungslos wird. Des Weiteren muss er auch gegen Kohlensäure geschützt werden, was normalerweise durch Einsiegelung des Palusols in eine Folie erreicht wird.
Die Einsiegelung in eine Folie ist auf dem Bau insofern problematisch, weil bei Beschädigung der Folie diese Masse schnell wirkungslos wird. Palusol spricht zudem sehr träge an und hat eine verzögerte Auslösung. Die Auslösetemperatur des Palusols liegt bei etwa 150 C bis 200 C. Es gibt jedoch die Anforderung, dass Absperrvorrichtungen über 72 C innerhalb von 10 min ansprechen müssen, weshalb das Palusol als alleinige Absperrvorrichtung nicht mög- lich ist. Deshalb sind diese bekannten Absperrvorrichtungen zwei- oder mehrstufig ausgebildet.
Zusätzlich zu dem Aufschäumer werden Schmelzlotauslösungen mit einer mechanischen Absper- rung verwendet, welche allerdings nicht ganz rauchdicht sind und weshalb eine rauchdichte Ab- sperrung mittels eines später reagierenden Schaumbildners erreicht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neuartige Lüftungsanlage zu schaffen, durch die eine Übertragung von Feuer, Rauch und Hitze durch die Hitzebeständigen Rohrelemente im Brandfall auf konstruktiv einfache, kostengünstige und montagetechnisch unproblematische Weise verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Lüftungsanlage eingangs angegebener Art gelöst, die im Besonderen dadurch gekennzeichnet ist, dass die hitzebeständigen Rohrelemente mit feuerfesten Brandschutzelementen ausgestattet sind, die die Wärmeleitung entlang der Wände der Rohrelemente unterbrechen und die die Rohrelemente rauchdicht abdichten. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in die Rohrelemente feuerfeste Brandschutzelemente einzufügen, die nicht nur absolut wartungsfrei sind, sondern auch die Wärmeübertragung wirksam unterbrechen.
Dabei wird unter dem Begriff "unterbrechen" ein wirkungsvolles Limitieren der Wärmeleitung auf eine möglichst geringe Menge verstanden. Es geht somit bei der erfindungsgemässen Ausbildung keineswegs bloss darum, eine Wärmeisolierung der Rohrelemente gegenüber Wänden zu erzielen, die benachbart den Rohrelementen vorliegen. Diese Wirkung wird zwar durch die Erfindung erzielt, ein weitaus wesentlicherer Aspekt besteht allerdings darin, dass die Wärmeleitung entlang der aus mehreren Rohrelementen bestehenden Rohrleitung durch die Brandschutzelemente unterbrochen wird.
Dadurch wird erreicht, dass die über mehrere Stockwerke eines Gebäudes verlaufende Rohrleitung einer bauaufsichtlichen Brandschutzprüfung über einen vorgegebenen Zeitraum standhalten kann, wobei gewisse Temperaturen innerhalb und ausserhalb der Rohrleitung über den gegebenen Zeitraum eingehalten werden müssen.
Besondere Vorteile einer derartigen Lüftungsanlage, die hitzebeständige Rohrelemente mit feuerfesten Brandschutzelementen aufweist, die die Wärmeleitung entlang der Wände der Rohr- elemente unterbrechen, liegen darin, dass weder Ummauerungen, die eigene Brandabschnitte bilden, noch eine zusätzliche Wasserkühlung oder Löschvorrichtungen oder Brandschutzklappen, die verschmutzen können und wartungsanfällig sind, erforderlich sind. Dadurch stellen die Brand- schutzelemente der vorliegenden Erfindung eine kostengünstige Massnahme zur Verhinderung der
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Wärmeleitung durch die Rohrwände im Brandfall dar. Durch den Wegfall einer Brandschutzum- mauerung stellt sich die Installation auch als eine platzsparende, gut z. B. in Altbauten nachrüstbare Lösung für ein Rohrsystem einer Lüftungsanlage dar.
Die Brandschutzelemente sind preiswert in der Herstellung und fallen dadurch im Vergleich zu normalen Rohrelementen auf der Kostenseite wenig ins Gewicht. Ein erheblicher Vorteil ist die einfache Montage, da leichte, handliche Rohre verwendet werden können, die auch von wenig Geübten montierbar sind. Dabei sind die Brand- schutzelemente wie normale Rohrstücke oder T-Stücke zu behandeln. Bei Verwendung von Edel- stahlmuffenrohren ergibt sich aufgrund des Stecksystems mit Dichtungseinlagen der weitere Vorteil einer wesentlich schnelleren und leichteren Montage. Dabei fällt eine Dichtbandumwicklung weg und das System kann selbst in schwer zugänglichen Ecken montiert werden. Zudem kann Korrosi- on vermieden werden, wodurch das Rohrsystem eine Lebensdauer entsprechend der Gebäudele- bensdauer aufweist.
Durch das Fehlen von beweglichen Teilen, wie Feuerschutzklappen, stellt das Rohrsystem mit den erfindungsgemässen Brandschutzelementen ein wartungsfreies Lüftungssys- tem dar. Dies alles reduziert die Kosten, erhöht die Raumausnutzung, erleichtert die Montage und erfordert keine Wartung.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist es, die Brandschutzelemente einstückig in die Rohrele- mente zu integrieren. Dies kann z. B. durch Verwendung unterschiedlicher Sinterwerkstoffe oder keramischer Einlagen innerhalb eines Rohrelementes erfolgen.
Hierdurch wird die Verwendung einstückiger Rohrelemente ermöglicht, die sich über mehrere Brandabschnitte eines Gebäudes erstrecken.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist es, die Brandschutzelemente als separate Ele- mente auszugestalten, die mit den Rohrelementen verbindbar sind.
Hierdurch können die Brandschutzelemente wie gewöhnliche Rohrelemente behandelt werden und dementsprechend einfach montiert werden. Dabei können die Rohrleitungen aus gewöhnli- chen dünnwandigen, metallischen Rohrelementen zusammengesetzt sein. Ein Vorteil ergibt sich auch dadurch, dass die Brandschutzelemente an den Enden zweier Rohrelemente im Bereich eines Brandabschnittes angeordnet werden können.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der beschriebenen Brandschutzelemente ergibt sich, wenn die Brandschutzelemente einen Wärmeisolator sowie Anschlusselemente aufweisen.
Dies ist besonders wirkungsvoll, da die vertikal durch die einzelnen Brandabschnitte (Gescho- #e) verlaufenden, dünnwandigen Rohrelemente auf diese Weise thermisch voneinander entkoppelt und dichtend miteinander verbunden sind. Das heisst, die Wärmeleitung längs der Rohrwandungen wird unterbrochen. Durch das Vorhandensein eines Verbindungsstückes in jedem Geschoss der Hauptleitung kann die Brandtemperatur nicht in andere Geschosse übertragen werden. Es ist gleichgültig, in welchem Abschnitt der Hauptleitung der Brand ausbricht. Er kann sich weder nach oben, noch nach unten ausbreiten, da die Wärmeübertragung entlang der Rohrwände der metalli- schen Rohrelemente durch die eingefügten Brandschutzelemente unterbrochen wird.
Erfindungsgemäss ist es vorteilhaft, wenn die Brandschutzelemente ein Überrohr aus wärme- isolierendem Brandschutzmaterial und zwei jeweils mit einem Ende des Überrohrs dichtend ver- bundene Rohrstutzen aus metallischen, feuerfesten Rohren aufweisen, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Rohrelemente dichtend miteinander verbunden werden und gleichzeitig thermisch voneinander entkoppelt sind. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Überrohr und den Rohrstutzen sowie zwischen den Rohrstutzen und den Rohrelementen derart ausgebildet, dass sie auch im Brandfall unter extremen Bedingungen dichtet und verbindet und die oberen und unteren Rohrelemente durch das Überrohr aus Brandschutzmaterial voneinander thermisch entkoppelt sind. Die Rohrstutzen sind mit dem Überrohr aus Brandschutzmaterial me- chanisch fest verbunden, wobei die Verbindung auch im Brandfall bestehen bleibt. Das Brand- schutzelement kann so in die Decke eingearbeitet werden, dass es in dieser verschwindet. Ein weiterer Vorteil bei diesem Brandschutzelement ist, dass es auch in Ecken und dergleichen leicht montiert werden kann.
Eine weitere, erfindungsgemässe Weiterbildung wird dadurch erzielt, dass zusätzliche Brand- schutzelemente im Abzweigbereich zu den Anschlussleitungen angeordnet sind.
Um eine Wärmeübertragung noch sicherer zu verhindern, können die Anschlussstutzen für die Anschlussleitung ebenfalls mit Brandschutzelementen ausgestattet sein. Dies bewirkt, dass die
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Wärmeübertragung zusätzlich zwischen der Hauptleitung einerseits und einer Anschlussleitung mit einem Lüftungsgerät andererseits unterbrochen wird. Dadurch ist im Brandfall eine doppelte Si- cherheit gegen Wärmeübertragung gegeben.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Brandschutzelemente einen Anschlussstutzen aus hochhitzebeständigem, metallischen, feuerfesten Rohr aufweisen, dessen Durchmesser grösser ist als derjenige der Anschlussleitung und der ein Ringelement aus wärmeiso- lierendem Brandschutzmaterial aufnimmt, dessen Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der Anschlussleitung entspricht.
Hierdurch wird eine dichtende Verbindung zwischen dem Haupt- und einem Anschlussrohr her- gestellt, die gleichzeitig beide Rohrsysteme thermisch voneinander entkoppelt.
Weiterhin ist es erfindungsgemäss sinnvoll, dass das wärmeisolierende Brandschutzmaterial der Brandschutzelemente aus Materialien, wie Promatekt, Cape, Eternit o.ä. besteht.
Da es sich dabei um handelsübliche Wärmeisolationsmaterialien handelt, trägt dies zur kos- tengünstigen Herstellung der Brandschutzelemente bei.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, dass die Rohrelemente aus hoch- hitzebeständigen Edelstahlmuffenrohren bestehen.
Dabei sind Edelstahlmuffenrohre vor allem deshalb vorgesehen, da sie in handlichen Längen auch für Ungeübte montierbar sind. Dadurch ist die Lüftungsanlage korrosionsbeständig und leicht montierbar, was die Kosten für Wartung und Montage minimiert. Ein weiterer Vorteil bei der Ver- wendung von Edelstahlmuffenrohren ergibt sich dadurch, dass das Stecksystem bereits Dichtungs- einlagen aufweist, so dass auf zusätzliche Dichtbandumwicklung verzichtet werden kann. Die Lebensdauer eines Edelstahlrohrnetzes entspricht der Lebensdauer des Gebäudes.
Erfindungsgemäss können die Anschlussleitungen aus Rohrelementen bestehen.
Dies bringt die oben beschriebenen Vorteile mit sich.
Noch eine weitere erfindungsgemässe Ausführung ist es, Lüftungsgeräte mit einer schmelzlot- auslösenden Absperrvorrichtung vorzusehen.
Eine Wärmeübertragung durch strömende Luft ist dann nicht möglich, wenn Lüftungsgeräte Verwendung finden, die eine schmelzlotauslösende Absperrvorrichtung besitzen, wie z. B. Geräte nach der europäischen Patentanmeldung 91 118 498. 4. Diese Geräte sperren im Brandfall die Luftverbindung zwischen dem Lüftungsgerät und der Hauptleitung, z. B. durch eine Klappe, ab.
Dadurch kann keine Wärmeübertragung durch strömende Luft stattfinden.
Schliesslich ist es erfindungsgemäss sinnvoll, die Hauptleitung des Rohrleitungssystems an ih- rem unteren Ende abzudichten und an ihrem oberen Ende mit einem Ausgang zu versehen.
Nachfolgend wird rein beispielhaft eine vorteilhafte Ausführungform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Lüftungsanlage der erfindungsgemässen Art;
Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemässes Brandschutzelement für die Hauptlei- tung ;
Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemässes Brandschutzelement für eine
Anschlussleitung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Rohrleitungs-Lüftungsanlage 1, wie sie insbesondere für Wohn- und Gewerbebauten eingesetzt wird. Bei Einzelentlüftungsanlagen mit gemeinsamer Hauptleitung 2, welche im Wohnungsbau vorwiegend Verwendung finden, besteht die Lüftungsanlage aus der Hauptleitung 2 und Anschlussleitungen 3 zu einzelnen Lüftungsgeräten 4. Dabei erstreckt sich die Hauptleitung 2 vertikal über mehrere einzelne Brandabschnitte bildende Geschossdecken 8.
Die vertikal verlaufende Hauptleitung 2 ist aus hitzebeständigen, metallischen Rohrelementen, vorzugsweise Edelstahlmuffenrohren, zusammengesetzt. Die Rohrelemente der Hauptleitung 2 sind pro Geschoss durch ein Brandschutzelement 5 je Brandabschnitt der Hauptleitung 2 dichtend verbunden. Auf dem Gebäudedach mündet die Hauptleitung 2 in einen Ausgang 7. In jedem Ge- schoss befinden sich eine oder mehrere Anschlussleitungen 3, an deren Ende ein Lüftungsgerät mit Absperrvorrichtung 4 angeordnet ist. Dabei kann jedes Geschoss wiederum in mehrere Brandab- schnitte unterteilt sein. Die Anschlussleitungen 3 sind über Brandschutzelemente 6 mit der Hauptlei- tung 2 verbunden. Am unteren Ende der Hauptleitung 2 ist eine Abdichteinrichtung 9 angeordnet.
Die Brandschutzelemente 5 bzw. 6 dienen dazu, eine Wärmeleitung über die Rohrwände der
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Hauptleitung 2 bzw. der Anschlussleitung 3 zu verhindern. Ausserdem haben sie in der gezeigten Ausführung die Aufgabe, die Rohrelemente zu verbinden und zu dichten. Die Lüftungsgeräte 4 mit Absperrvorrichtung weisen eine Schmelzlot auslösende Absperrvorrichtung, beispielsweise eine Absperrklappe auf, um im Brandfall ein weiteres Ansaugen der heissen Luft in die Lüftungsanlage durch die Lüftungsgeräte 4 zu verhindern. Dadurch wird im Brandfall die Wärmeübertragung durch strömende Luft verhindert, da die Luftverbindung zwischen dem Lüftungsgerät 4 und der Anschluss- leitung 3 und somit zu der Hauptleitung 2 unterbrochen wird. Jedes Geschoss wird auf diese Weise thermisch entkoppelt.
Der Ausgang 7 dient im normalen Betriebszustand zum Abführen der Abluft aus der Hauptleitung 2.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brandschutzelementes 5 für das aus mehreren Rohrelementen 22,23 bestehende Hauptrohr.
Das untere Rohrelement 22 des Hauptrohres und das obere Rohrelement 23 des Hauptrohres sind durch das Brandschutzelement 5 dichtend verbunden. Das Brandschutzelement 5 weist ein Überrohr 21 aus Brandschutzmaterial auf, an dessen beiden Enden Rohrstutzen 24,25 aus metal- lischen, feuerfesten Rohren angebracht sind. Dabei berühren sich die beiden Rohrstutzen 24,25 im Inneren des Überrohrs 21 nicht. Die beiden Rohrstutzen 24,25 nehmen jeweils das untere Rohrelement 23 und das obere Rohrelement 23 des Hauptrohres auf.
Durch das Brandschutzelement 5 wird somit eine dichtende, wärmeisolierende Verbindung zwi- schen dem oberen Rohrelement 23 und dem unteren Rohrelement 22 des Hauptrohres 2 gebildet.
Diese Doppelfunktion wird dadurch erzielt, dass die Aussenwand des jeweiligen Rohrelementes dicht an der Innenwandung des jeweiligen Rohrstutzens anliegt und der Rohrstutzen wiederum dicht mit dem aus Brandschutzmaterial bestehenden Überrohr verbunden ist. Gleichzeitig besteht keine wärmeleitende Verbindung zwischen den Rohrstutzen bzw. den Rohrelementen, die am oberen und unteren Ende des Brandschutzelementes angebracht sind. Dadurch kann keine Wär- meleitung zwischen der Rohrwand des unteren Rohrelementes 22 und der Rohrwand des oberen Rohrelementes 23 stattfinden.
Die Brandschutzelemente in der Hauptleitung bestehen aus zwei, in ein Überrohr aus Brand- schutzmaterial eingearbeiteten Rohrstutzen. Im Falle des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 ist dies ein Ringelement mit 310 mm Länge und Anschlussstutzen entsprechender Länge, so dass das Brandschutzelement insgesamt eine Rohrlänge von 930 mm ergibt. Dabei kann es sich z. B. um Edelstahlmuffenrohre für eine Gesamtgeschosshöhe von 2790 mm handeln. Es können jedoch im Prinzip alle hochhitzebeständen, metallischen Rohre in ähnlicher Form Verwendung finden.
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel eines Rohr- Brandschutzelementes 6, das eine Rohrverbindung zwischen dem Hauptrohr 31 und der Anschlussleitung 34 mittels eines Anschlussstutzens 32 und eines Ringelementes 33 bildet.
Dabei weist der mit dem Hauptrohr 31 verbundene Anschlussstutzen 32 einen wesentlich grö- #eren Durchmesser als die Anschlussleitung 34 auf. Das Brandschutzelement 6 besteht hier ledig- lich aus einem Ringelement 33 aus wärmeisolierendem Material, das dichtend in dem Anschlussstutzen 32 befestigt ist und das die Anschlussleitung 34 in seine Ringöffnung aufnimmt.
Dabei kann der Anschlussstutzen 32 aus der Rohrwand des Hauptrohres 31 gebildet oder an diese angesetzt sein. Durch Umbördeln der Vorderkante des Anschlussstutzens 32 wird das Ringelement 33 in seiner Lage fixiert und gesichert. Eine ähnliche Vorkehrung ist auf der Rückseite des Ring- elementes 32 vorgesehen.
Auch das Brandschutzelement 6 weist die oben beschriebene Doppelfunktion auf. So wird eine dichtende Verbindung zwischen dem Hauptrohr 31 und dem Anschlussrohr 34 hergestellt, die jedoch durch das Ringelement 33 aus wärmeisolierendem Material thermisch voneinander entkop- pelt sind. Es besteht also keine wärmeleitende Verbindung zwischen den Rohrwänden der Anschlussleitung 34 und dem Hauptrohr 31.
Der Durchmesser des Anschlussstutzens 32 am Hauptrohr 31 ist dabei grösser als der Durch- messer der Anschlussleitung 34. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 beträgt der Durchmesser 120 mm. Der Durchmesser der Anschlussleitung beträgt 78 mm bis 79 mm für z. B. ein 80 mm Stahlflexrohr. Das zwischen dem Durchmesser des Anschlussstutzens 32 und dem Durchmesser der Anschlussleitung 34 liegende Ringelement 33 aus Brandschutzmaterial verhindert, dass Wärme von der Hauptleitung 31 in die Anschlussleitung 34 übertragen wird und umgekehrt.
Obwohl in den Ausführungsbeispielen lediglich zylindrische Rohre als Leitungskanäle darge-
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stellt und beschrieben worden sind, können ebenso rechteckförmige oder quadratische Leitungs- querschnitte verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lüftungsanlage mit einer aus einer Anzahl von hitzebeständigen, vorzugsweise metalli- schen Rohrelementen zusammengesetzten Hauptleitung (2), einer Anzahl von in diese einmündenden Anschlussleitungen (3), sowie Lüftungsgeräten (4), die mit den Anschlusslei- tungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die hitzebeständigen Rohr- elemente mit feuerfesten Brandschutzelementen (5,6) ausgestattet sind, die die Wärme- leitung entlang der Wände der Rohrelemente unterbrechen und die die Rohrelemente rauchdicht abdichten.
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The invention relates to a ventilation system with a main line composed of a number of heat-resistant, preferably metallic tubular elements, a number of connecting lines opening into the main line, and ventilation devices which are connected to the connecting lines.
In residential and commercial construction or in the construction of apartment-like buildings, such as hotels, retirement homes etc., individual ventilation of sanitary rooms as well as kitchens, storage rooms and the like is often carried out. Ventilation devices for individual ventilation of the respective rooms are connected to a common main line. The common main line usually runs vertically over several floors of the building, each of which forms fire sections and must therefore meet certain fire protection requirements.
In particular, the transmission of fire and smoke to other floors must be effectively prevented. The main lines must therefore be designed to be stable and non-flammable. It must also be prevented that the main line itself transfers the heat from a source of fire to other floors. In order to meet these requirements, the pipes used as main lines have so far been protected against excessive temperatures.
In particular, pipes with a high thermal conductivity, such as metallic pipes, require complex protection so that the heat is not passed through the walls.
For this purpose, it is known to provide fire-proof walling of the pipelines or to accommodate the pipelines in fire-proof installation shafts. Fire-proof installation shafts create a separate fire compartment, which must be designed to be fire-proof at the connection points. For this purpose, fire dampers or the like are provided, for example.
Simplified fire protection requirements apply to residential connections. DIN 18017, Part 3 applies to ventilation systems in bathrooms and toilet rooms without external windows.
Another known possibility is cooling with water according to DE 91 13 513.3 U or EP 523 283 A. A costly possibility is the partitioning by fire protection flaps arranged between the floors. The pipes of the main line can also be made of fire protection material his.
Apart from the fact that such pipes are heavy and not easy to assemble, there is a risk of these pipes bursting due to their high weight in the event of a fire due to the action of fire heat.
All known options have the disadvantage of the high manufacturing and assembly costs, the poor maintenance options and in some cases the large space requirement for fire-proof shafts. In addition, they cause considerable costs. A fire-proof shaft is usually larger than 0.1 m2 and reduces the possible sales and rental space. The shaft structure in fire class F90 is also an additional cost factor compared to simple plasterboard cladding.
Cooling with water has so far not found acceptance on the market due to the problems associated with water supply, hygiene and corrosion.
From US 4 183 557 A is also an elastic, heat-insulating connector for air circulation systems, such as. B. an air conditioner known. Due to its elasticity, the connector prevents the transmission of vibrations. Furthermore, the connector has thermal insulation in order to maximize the efficiency of heat transfer along the pipe and to minimize heat loss at the connection point. This is achieved by incorporating heat-insulating material between two canvas-like layers of material, the end sections of which are hemmed by means of a metallic material, which in turn are fastened to the pipe end sections. In contrast to the materials used for fire protection elements, the canvas and the elastic fabric incorporated into it are not (highly) heat-resistant.
Therefore, the substances mentioned here cannot act as fire protection elements.
GB 2 073 837 A describes a pipe connection system which comprises an inner sleeve, which connects the two pipe end sections, and insulation and vibration damping material which is sandwiched between a second sleeve and the first sleeve. As materials that are suitable for such a pipe connection system, z. B. glass or mineral fiber material or dense cork mentioned. Both cork and mineral fiber
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However, material is unsuitable for fire protection purposes. Cork is flammable, while mineral fiber does not burn, but has no mechanical strength.
Furthermore, the heat conduction along the walls of the pipe elements is not necessarily interrupted, especially since in this known system adjacent ends of the pipe system can be in direct contact with one another.
WO 93/11327 A discloses a pipeline component which serves to connect ventilation pipes and has an inner and an outer sheet metal housing. Insulating material is embedded in between, so that the entire unit interrupts the thermal conductivity from the inside of the pipe to the outside of the pipe. In this known pipeline component, however, the heat conduction along the walls of the pipe elements is not interrupted, since the insulating material is completely surrounded by metal and there is direct contact between the metallic pipe components when the ventilation pipes are connected.
DE 27 37 978 A finally discloses a fire retardant device for connecting two through a plate, such as. B. a wall, running pipes. Heat conduction is prevented by a material that expands or foams under the influence of heat (known under the trade name "Palusol") gradually closes the pipe cross section. The fire-retardant effect is achieved in several successive sections. However, the foam generator Palusol is very sensitive to moisture and must be protected from moisture, otherwise it will be completely ineffective. Furthermore, it must also be protected against carbon dioxide, which is normally achieved by sealing the palusol in a film.
Sealing into a film is problematic on the building site because if the film is damaged, this mass quickly becomes ineffective. Palusol also responds very slowly and has a delayed release. The trigger temperature of the Palusol is around 150 C to 200 C. However, there is a requirement that shut-off devices above 72 C must respond within 10 minutes, which is why the Palusol cannot be used as the sole shut-off device. Therefore, these known shut-off devices are designed in two or more stages.
In addition to the frother, fusible link releases with a mechanical shut-off are used, which, however, are not completely smoke-tight and why a smoke-tight shut-off is achieved by means of a foaming agent that reacts later.
The object of the present invention is therefore to provide a new type of ventilation system by means of which the transmission of fire, smoke and heat through the heat-resistant pipe elements in the event of a fire can be prevented in a structurally simple, cost-effective and technically unproblematic manner.
This object is achieved according to the invention by a ventilation system of the type specified at the outset, which is characterized in particular in that the heat-resistant tubular elements are equipped with fire-resistant fire protection elements which interrupt the heat conduction along the walls of the tubular elements and which seal the tubular elements in a smoke-tight manner. The invention is based on the idea of inserting fire-resistant fire protection elements into the tube elements, which are not only absolutely maintenance-free, but also effectively interrupt the heat transfer.
The term "interrupt" is understood to mean an effective limitation of the heat conduction to the smallest possible amount. The design according to the invention is therefore in no way merely a matter of achieving thermal insulation of the tubular elements from walls which are adjacent to the tubular elements. Although this effect is achieved by the invention, a far more essential aspect is that the heat conduction along the pipeline consisting of several pipe elements is interrupted by the fire protection elements.
It is thereby achieved that the pipeline running over several floors of a building can withstand a building inspection fire protection test over a predetermined period, certain temperatures inside and outside the pipeline having to be maintained over the given period.
Particular advantages of such a ventilation system, which has heat-resistant pipe elements with refractory fire protection elements that interrupt the heat conduction along the walls of the pipe elements, are that neither walls that form separate fire sections, nor additional water cooling or extinguishing devices or fire dampers that can contaminate and require maintenance. As a result, the fire protection elements of the present invention provide a cost-effective measure to prevent the
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Heat conduction through the pipe walls in the event of a fire. By eliminating a fire protection wall, the installation is also a space-saving, good z. B. in old buildings retrofittable solution for a pipe system of a ventilation system.
The fire protection elements are inexpensive to manufacture and therefore have little impact on the cost side compared to normal pipe elements. A simple installation is a significant advantage, as light, handy pipes can be used, which can be installed even by inexperienced users. The fire protection elements are to be treated like normal pipe pieces or T-pieces. When using stainless steel socket pipes, the plug system with sealing inserts offers the further advantage of a much faster and easier assembly. There is no sealing tape wrapping and the system can even be installed in corners that are difficult to access. Corrosion can also be avoided, which means that the pipe system has a service life that corresponds to the life of the building.
Due to the lack of moving parts, such as fire protection flaps, the pipe system with the fire protection elements according to the invention represents a maintenance-free ventilation system. All this reduces costs, increases space utilization, simplifies installation and requires no maintenance.
An advantageous embodiment is to integrate the fire protection elements in one piece into the pipe elements. This can e.g. B. by using different sintered materials or ceramic inserts within a tubular element.
This enables the use of one-piece pipe elements that extend over several fire compartments of a building.
Another advantageous embodiment is to design the fire protection elements as separate elements that can be connected to the pipe elements.
As a result, the fire protection elements can be treated like ordinary pipe elements and can therefore be easily installed. The pipes can be composed of ordinary thin-walled, metallic pipe elements. Another advantage is that the fire protection elements can be arranged at the ends of two pipe elements in the area of a fire section.
An advantageous further development of the fire protection elements described results if the fire protection elements have a heat insulator and connection elements.
This is particularly effective since the thin-walled tubular elements that run vertically through the individual fire sections (storeys) are thermally decoupled from one another in this way and are connected to one another in a sealing manner. This means that the heat conduction along the pipe walls is interrupted. Due to the presence of a connector on each floor of the main line, the fire temperature cannot be transferred to other floors. It does not matter in which section of the main line the fire breaks out. It cannot spread upwards or downwards, since the heat transfer along the pipe walls of the metallic pipe elements is interrupted by the inserted fire protection elements.
According to the invention, it is advantageous if the fire protection elements have an overtube made of heat-insulating fire protection material and two pipe stubs each made of metallic, refractory pipes which are sealingly connected to one end of the overtube and which are arranged at a distance from one another.
This ensures that the tubular elements are sealingly connected to one another and at the same time are thermally decoupled from one another. The connection between the overtube and the pipe socket and between the pipe socket and the pipe elements is designed such that it seals and connects even in the event of a fire under extreme conditions and the upper and lower pipe elements are thermally decoupled from one another by the fire protection material overtube. The pipe sockets are mechanically firmly connected to the over pipe made of fire protection material, whereby the connection remains even in the event of a fire. The fire protection element can be worked into the ceiling so that it disappears into it. Another advantage of this fire protection element is that it can also be easily installed in corners and the like.
A further development according to the invention is achieved in that additional fire protection elements are arranged in the branch area to the connecting lines.
In order to prevent heat transfer even more reliably, the connecting pieces for the connecting line can also be equipped with fire protection elements. This causes the
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Heat transfer between the main line on the one hand and a connection line with a ventilation unit on the other hand is interrupted. This ensures double security against heat transfer in the event of a fire.
A further embodiment of the invention consists in that the fire protection elements have a connection piece made of highly heat-resistant, metallic, fire-resistant pipe, the diameter of which is larger than that of the connection line and which receives a ring element made of heat-insulating fire protection material, the inside diameter of which corresponds to the outside diameter of the connection line.
This creates a sealing connection between the main pipe and a connecting pipe, which simultaneously thermally decouples both pipe systems from each other.
Furthermore, it makes sense according to the invention that the heat-insulating fire protection material of the fire protection elements made of materials such as Promatekt, Cape, Eternit or the like. consists.
Since these are commercially available heat insulation materials, this contributes to the cost-effective production of the fire protection elements.
A further advantageous development of the invention is that the pipe elements consist of highly heat-resistant stainless steel socket pipes.
Stainless steel socket pipes are primarily intended because they can be assembled in handy lengths even for inexperienced users. This makes the ventilation system corrosion-resistant and easy to install, which minimizes the costs for maintenance and installation. Another advantage of using stainless steel socket pipes is that the plug-in system already has sealing inserts, so that additional sealing tape wrapping can be dispensed with. The lifespan of a stainless steel pipe network corresponds to the lifespan of the building.
According to the invention, the connecting lines can consist of tubular elements.
This has the advantages described above.
Yet another embodiment according to the invention is to provide ventilation devices with a shut-off device which triggers a soldering iron.
A heat transfer through flowing air is not possible if ventilation devices are used that have a fusible link-type shut-off device, such as. B. Devices according to European patent application 91 118 498. 4. These devices block the air connection between the ventilation device and the main line in the event of fire, eg. B. through a flap.
As a result, no heat transfer through flowing air can take place.
Finally, it makes sense according to the invention to seal the main line of the pipeline system at its lower end and to provide an outlet at its upper end.
An advantageous embodiment of the invention is described below by way of example with reference to the accompanying drawings.
Show it:
Figure 1 is a schematic representation of a ventilation system of the type according to the invention.
2 shows a partial section through a fire protection element according to the invention for the main line;
Fig. 3 shows a partial section through an inventive fire protection element for a
Connecting cable.
Fig. 1 shows schematically a pipe ventilation system 1, as it is used in particular for residential and commercial buildings. In the case of individual ventilation systems with a common main line 2, which are predominantly used in residential construction, the ventilation system consists of the main line 2 and connecting lines 3 to individual ventilation devices 4. The main line 2 extends vertically over several storey ceilings 8 forming individual fire sections.
The vertical main line 2 is composed of heat-resistant, metallic pipe elements, preferably stainless steel socket pipes. The pipe elements of the main line 2 are sealed on each floor by a fire protection element 5 per fire section of the main line 2. On the roof of the building, the main line 2 opens into an outlet 7. There are one or more connecting lines 3 on each floor, at the end of which a ventilation device with a shut-off device 4 is arranged. Each floor can in turn be divided into several fire compartments. The connecting lines 3 are connected to the main line 2 via fire protection elements 6. At the lower end of the main line 2, a sealing device 9 is arranged.
The fire protection elements 5 and 6 serve to conduct heat via the pipe walls
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Prevent main line 2 or the connecting line 3. In addition, in the embodiment shown, they have the task of connecting and sealing the tubular elements. The ventilation devices 4 with a shut-off device have a shut-off device which triggers a fusible link, for example a shut-off flap, in order to prevent the hot devices from being sucked further into the ventilation system in the event of a fire. In the event of a fire, the heat transfer by flowing air is thereby prevented, since the air connection between the ventilation unit 4 and the connecting line 3 and thus to the main line 2 is interrupted. Each floor is thermally decoupled in this way.
In the normal operating state, the output 7 serves to discharge the exhaust air from the main line 2.
2 shows an embodiment of a fire protection element 5 according to the invention for the main pipe consisting of a plurality of pipe elements 22, 23.
The lower pipe element 22 of the main pipe and the upper pipe element 23 of the main pipe are sealingly connected by the fire protection element 5. The fire protection element 5 has an overtube 21 made of fire protection material, at the two ends of which pipe connections 24, 25 made of metallic, fire-resistant pipes are attached. The two pipe sockets 24, 25 in the interior of the overtube 21 do not touch. The two pipe sockets 24, 25 each hold the lower pipe element 23 and the upper pipe element 23 of the main pipe.
The fire protection element 5 thus forms a sealing, heat-insulating connection between the upper pipe element 23 and the lower pipe element 22 of the main pipe 2.
This double function is achieved in that the outer wall of the respective pipe element lies tightly against the inner wall of the respective pipe socket and the pipe socket is in turn connected tightly to the overtube made of fire protection material. At the same time, there is no heat-conducting connection between the pipe socket or the pipe elements which are attached to the upper and lower ends of the fire protection element. As a result, no heat conduction can take place between the tube wall of the lower tube element 22 and the tube wall of the upper tube element 23.
The fire protection elements in the main line consist of two pipe sockets that are incorporated into an overtube made of fire protection material. In the case of the exemplary embodiment according to FIG. 2, this is a ring element with a length of 310 mm and connecting piece of corresponding length, so that the fire protection element results in a total pipe length of 930 mm. It can be z. B. to stainless steel socket pipes for a total floor height of 2790 mm. In principle, however, all high-heat, metallic pipes can be used in a similar form.
3 shows an exemplary embodiment of a pipe fire protection element 6 according to the invention, which forms a pipe connection between the main pipe 31 and the connecting line 34 by means of a connecting piece 32 and a ring element 33.
The connecting piece 32 connected to the main pipe 31 has a much larger diameter than the connecting line 34. The fire protection element 6 here consists only of a ring element 33 made of heat-insulating material, which is fastened in a sealing manner in the connecting piece 32 and which receives the connecting line 34 in its ring opening.
The connecting piece 32 can be formed from the pipe wall of the main pipe 31 or attached to it. By flanging the front edge of the connecting piece 32, the ring element 33 is fixed and secured in its position. A similar arrangement is provided on the back of the ring element 32.
The fire protection element 6 also has the double function described above. A sealing connection is thus produced between the main pipe 31 and the connecting pipe 34, which, however, are thermally decoupled from one another by the ring element 33 made of heat-insulating material. There is therefore no heat-conducting connection between the tube walls of the connecting line 34 and the main tube 31.
The diameter of the connecting piece 32 on the main pipe 31 is larger than the diameter of the connecting line 34. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the diameter is 120 mm. The diameter of the connecting cable is 78 mm to 79 mm for z. B. an 80 mm steel braided pipe. The ring element 33 made of fire protection material lying between the diameter of the connecting piece 32 and the diameter of the connecting line 34 prevents heat from being transferred from the main line 31 into the connecting line 34 and vice versa.
Although in the exemplary embodiments only cylindrical tubes are shown as line channels
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have been described and described, rectangular or square line cross sections can also be used.
PATENT CLAIMS:
1. Ventilation system with a main line (2) composed of a number of heat-resistant, preferably metallic pipe elements, a number of connecting lines (3) opening into these, as well as ventilation devices (4) connected to the connecting lines that the heat-resistant pipe elements are equipped with fire-resistant fire protection elements (5,6) which interrupt the heat conduction along the walls of the pipe elements and which seal the pipe elements smoke-tight.