BE1021809B1 - Brandwerend scherm en brandwerende schermdoek - Google Patents

Abstract

Brandwerend scherm (9) dat een aantal stroken (3) van onder invloed van hitte opschuimend materiaal (4) omvat, waarbij iedere strook (3) aan een zijkant (5) een flexibele verbinding (10) heeft met een volgende strook (3) en aan de andere zijkant (6) een flexibele verbinding (10) heeft met een vorige strook (3).

Description

Brandwerend scherm en brandwerende schermdoek.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een brandwerend scherm, meer specifiek een brandwerend scherm dat te sluiten en te openen is en een brandwerend schermdoek daarvoor.

Dergelijke brandwerende schermen worden gebruikt om in geval van brand grotere ruimtes op te delen in afzonderlijke deelruimtes of om doorgangen tussen ruimtes af te sluiten. De schermen worden dan gesloten, bijvoorbeeld door een koppeling aan een brandalarm.

Dergelijke schermen dienen natuurlijk brandwerend te zijn, dat wil zeggen gedurende lange tijd aan brand te kunnen weerstaan. Een dergelijke gewenste goede brandwerendheid is echter moeilijk te combineren met de wens de schermen te kunnen sluiten en openen.

Ook is een gewenste goede brandwerendheid moeilijk te combineren met compactheid van een dergelijk scherm in geopende toestand.

Er zijn voor deze toepassing schermen bekend die een dubbellagig schermdoek hebben met staalvezels, waarbij tussen de lagen van het dubbele schermdoek compartimenten zijn aangebracht waarin zich materiaal bevindt dat opschuimt wanneer het aan hitte wordt blootgesteld.

Een dergelijk scherm kan worden opgerold op een as en bij brand afgerold.

Een dergelijk materiaal dat bij hitte opschuimt, is meestal gebaseerd op silicaat, bijvoorbeeld waterglas, met diverse toevoegstoffen om de eigenschappen aan te passen en is ook na de schuimvorming onbrandbaar.

Een dergelijk materiaal bestaat bijvoorbeeld in plaatvorm in de handel onder de naam Palusol, maar bestaat in vele andere varianten. Een dergelijk materiaal schuimt op tot een volume dat, afhankelijk van zijn precieze formulering, circa 5 tot 15 maal groter is dan het oorspronkelijke volume.

Een dergelijk traditioneel scherm heeft als nadeel dat het doek, dat immers de buitenste laag vormt, aan hoge temperaturen wordt blootgesteld, waardoor het weliswaar niet in brand schiet, maar wel zijn mechanische sterkte verliest, waardoor het scherm uiteen kan vallen.

Bovendien is een dergelijk doek, vanwege de staalvezels, zeer duur en zwaar.

Ook kunnen slechts relatief kleine horizontale afstanden met een dergelijk scherm overbrugd worden, omdat bij lange rollen de afwikkeling en opwikkeling verstoord raken en de as gaat doorhangen.

Ook is het maken van een dergelijk dubbellagig, gecompartimentaliseerd schermdoek veel werk en daardoor duur.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden doordat zij voorziet in een brandwerend scherm dat een aantal rechte stroken van onder invloed van hitte opschuimend materiaal omvat waarbij iedere strook aan een zich in lengterichting van de strook uitstrekkende zijkant een flexibele verbinding heeft met een volgende strook en aan de andere zich in lengterichting van de strook uitstrekkende zijkant een flexibele verbinding heeft met een vorige strook.

Een dergelijk scherm is gemakkelijk in, zowel geopende, als gesloten toestand te brengen en is goedkoop om te vervaardigen. Ook kunnen hiermee zeer grote horizontale afstanden overbrugd worden.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het scherm een eerste gebruikstoestand waarin de stroken horizontaal geplaatst zijn en zich parallel met elkaar boven elkaar bevinden, waarbij de flexibele verbindingen zich alternerend aan een zijkant en aan de andere zijkant van de op elkaar geplaatste stroken bevinden, waarbij elke genoemde strook voorzien is van één of meer gaten die elk doorheen de strook lopen, waarbij de gaten in de verschillende stroken zich op overeenkomstige plaatsen bevinden zodat zij in de eerste gebruikstoestand rechte verticale doorgangen doorheen de op elkaar geplaatste stroken vormen.

Bij voorkeur bevinden de gaten zich centraal op de lengteas van iedere strook.

In nog een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het scherm een tweede gebruikstoestand waarin de stroken een hoek ten opzichte van elkaar aannemen, waarbij deze hoek maximaal 140°en bij voorkeur maximaal 90° is.

Dat wil zeggen dat de hoek met de horizon van iedere strook maximaal de helft, dus 70°, respectievelijk 45°, is.

Dit heeft als voordeel dat het scherm groter wordt, zodat het een opening effectief kan afsluiten, waarbij driehoekige ruimtes gevormd worden, waardoor, wanneer bij brand het opschuimbare materiaal opschuimt, deze driehoekige ruimtes opgevuld worden en een veel dikkere, en dus langer brandbestendige, afscheiding verkregen wordt dan wanneer de stroken verticaal of nagenoeg verticaal georiënteerd zouden worden.

Ook zorgt de vorm van deze ruimtes ervoor dat het schuim, wanneer het ontstaat, niet gemakkelijk van het scherm kan aflopen.

In nog een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het scherm voorzien van minimaal één ophangkabel waarbij iedere ophangkabel door de gaten van een genoemde verticale doorgang loopt en waarbij de genoemde stroken schuifbaar zijn over de ophangkabel om van de eerste gebruikstoestand naar de tweede gebruikstoestand te kunnen bewegen.

Dit is een praktische manier om een dergelijk samenstel van onderling verbonden stroken te bevestigen aan een hoog punt, bijvoorbeeld een dakconstructie of plafond, waarbij door het afrollen van de ophangkabel, het scherm neerwaarts zal sluiten.

Ook heeft een dergelijk scherm een zeer goede stabiliteit bij brand, doordat de ophangkabel in het midden zit en dus door het schuim tegen extreme hitte wordt beschermd, waardoor het langer kan standhouden.

De genoemde hoek kan gemakkelijk worden ingesteld door de effectieve diameter van de gaten, dat wil zeggen de diameter na het eventueel inbrengen van een verstevigingsring of andere interne beschermingslaag in de gaten, en de diameter van de ophangkabels aan te passen. Uit geometrische overwegingen, of uit eenvoudige experimenten, volgt dan welke hoek zal worden aangenomen door de stroken.

Dit laat toe om met een gegeven samenstel van stroken door eenvoudige aanpassingen van de diameter van de ophangkabel de dikte van een bij brand te verkrijgen afscheiding ingesteld kan worden en dus ook dat afscheidingen van verschillende diktes te verkrijgen zijn.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de hoeveelheid onder invloed van hitte opschuimend materiaal zodanig dat de in de tweede gebruikstoestand gevormde driehoekige ruimte tussen twee aangrenzende stroken voor minimaal 75% en bij voorkeur voor minimaal 90% gevuld wordt bij opschuiming onder invloed van hitte van het genoemde, onder invloed van hitte opschuimend, materiaal.

Een goede vullingsgraad van deze driehoekige ruimtes is vanzelfsprekend van belang voor de brandwerendheid. Deze kan gemakkelijk worden verkregen door de stroken voldoende dik te maken of te voorzien van materiaal dat in voldoende mate opschuimt, zodat de gewenste vullingsgraad, gegeven dat de stroken een bepaalde hoek aannemen, bereikt wordt.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het scherm een doorlopend flexibel substraat, waarbij.op delen van dit substraat, aan één of beide zijden, de stroken van het onder invloed van hitte opschuimend materiaal zijn aangebracht en waarbij andere delen van het substraat de flexibele verbindingen vormen doordat hierop het onder invloed van hitte opschuimend materiaal niet is aangebracht.

De genoemde stroken kunnen hierbij bijvoorbeeld, maar niet uitsluitend vastgelijmd worden of door middel van ringetjes, die in de bovengenoemde gaten worden aangebracht, vastgezet worden.

Het voordeel hiervan is dat in het huidige scherm met een enkelvoudig schermdoek gewerkt kan worden, dat bij brand ook nog eens door het schuim beschermd wordt tegen extreme hitte, zodat, zowel het vervaardigen van het schermdoek, alsook het te gebruiken materiaal, veel goedkoper is.

En zelfs al zou het substraat bij brand relatief snel zijn mechanische sterkte verliezen, dan nog blijft het scherm als geheel door de centraal geplaatste ophangkabel, en door het feit dat het schuim een zekere eigen stevigheid'heeft, intact genoeg om langdurig brandwerend te zijn.

Bij voorkeur is hierbij het substraat een glasvezeldoek. Dit is relatief goedkoop. Ook is het relatief goed brandbestendig. De brandbestendigheid is weliswaar niet zo goed als bijvoorbeeld staal, maar toch voldoende, omdat tijdens brand het substraat en ook de ophangkabels, door de dikke laag schuim tegen de meest intense hitte worden beschermd.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het scherm aan zijn bovenzijde opgehangen en zijn de uiteinden van minimaal een aantal, maar normaal gesproken alle, stroken in een verticale geleiding geplaatst, bijvoorbeeld door middel van aan deze uiteinden bevestigde glijstukken.

Een dergelijke geleiding is normaal gesproken tegen een muur geplaatst, en dient om een dergelijk scherm, ook bij sterke luchtstromingen, op zijn plaats te houden. Tevens zorgt een dergelijke geleiding ervoor dat er geen branddoorlatende openingen kunnen ontstaan bij de aansluiting van het scherm op de muur.

De uitvinding omvat tevens een brandwerend schermdoek, waarbij het schermdoek een aantal stroken van onder invloed van hitte opschuimend materiaal omvat, waarbij iedere strook aan een zijkant een flexibele verbinding heeft met een volgende strook en aan de andere zijkant een flexibele verbinding heeft met een vorige strook.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van een brandwerend scherm volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch en in perspectief een schermdoek volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens II-II van een deel van het schermdoek van figuur 1; figuur 3 een zijaanzicht weergeeft van een scherm volgens de uitvinding in een eerste gebruikstoestand; figuur 4 een zijaanzicht weergeeft van het scherm van figuur 3 in een tweede gebruikstoestand; figuur 5 een weergave is op grotere schaal van het met F5 aangeduide deel van figuur 4; figuur 6 een zijaanzicht weergeeft van het scherm van figuur 3 in een derde gebruikstoestand; en figuur 7 het gebruik van een scherm volgens figuur 3 weergeeft.

Het in figuren 1 en 2 weergegeven schermdoek 1 bestaat uit een glasvezeldoek 2 waartegen aan beide zijden, dus de bovenzijde en onderzijde, stroken 3 zijn bevestigd van een materiaal 4 dat opschuimt wanneer het aan hitte wordt blootgesteld.

Een dergelijk materiaal 4 is in plaatvorm commercieel beschikbaar, bijvoorbeeld onder de handelsnaam Palusol van BASF. De genoemde stroken 3 worden uit dergelijke platen gezaagd en door middel van kleefstof aangebracht op de genoemde glasvezeldoek 2.

De stroken 3 hebben, in dit voorbeeld maar niet noodzakelijk, een breedte B van 10 cm, en een lengte L van 1 meter. Zij hebben een dikte van circa 3,6 mm.

Deze afmetingen zijn slechts ter illustratie van de opbouw van een dergelijk schermdoek gegeven. Voor ieder gebruik van een dergelijk schermdoek in een brandwerend scherm wordt vanzelfsprekend de afmeting van een schermdoek 1 gekozen in functie van de te overbruggen horizontale en verticale afstand.

Zij zijn met een onderlinge tussenafstand A van 1 cm aangebracht op het glasvezeldoek 2, zodat iedere strook 3 aan een zijkant 5 verbonden is met een voorgaande strook 3 en aan de andere zijkant 6 verbonden is met een volgende strook 3, vanzelfsprekend met uitzondering van de eerste en de laatste strook 3.

Op de lengteas van iedere strook 3 zijn op twee plaatsen gaten 7 geboord doorheen de stroken, die daarna van verstevigingsringen 8 met een diameter R van 4 mm voorzien zijn.

Een brandwerend schermdoek 1 zoals bovenbeschreven wordt gebruikt in een brandwerend scherm 9, dat weergegeven is in figuren 3 tot 7. Hiertoe wordt een schermdoek van een aangepaste grootte genomen.

Hiervan worden de stroken 3 op elkaar geplaatst, waarbij het stuk glasvezeldoek 2 tussen twee stroken 3 een flexibele verbinding 10 tussen deze stroken vormt zodat het voornoemde op elkaar plaatsen zonder moeilijkheden kan plaatsvinden. De opeenvolgende gaten 7 in de stroken vormen hierbij verticale doorgangen 11.

Doorheen de gaten 7 van iedere doorgang 11 zijn stalen ophangkabels 12 aangebracht, die onderaan van een verbreding 13 voorzien zijn, zodat het schermdoek 1 niet van de ophangkabels 12 kan afglijden. De ophangkabels 12 hebben een diameter K van 3 mm, zodat de stroken 3 en de ophangkabels 12 in toestand zoals weergegeven in figuur 3, verder de eerste gebruikstoestand te noemen, vrij ten opzichte van elkaar kunnen schuiven.

Bovenaan het scherm 9 is een opwindmechanisme 14 voor de ophangkabels 12 voorzien, dat in dit voorbeeld ingebouwd is in een betonnen plafondelement. In de eerste gebruikstoestand zijn de ophangkabels 12 grotendeels op het opwindmechanisme 14 opgewikkeld.

Het opwindmechanisme 14 is verder uitgerust om de ophangkabels 12 af te wikkelen, ook als er brand uitbreekt, doordat het voorzien is van een elektrische aandrijving met een noodbatterij.

De bovenste rand 15 van het schermdoek 1 is aan de behuizing van het opwindmechanisme bevestigd. De uiteinden 16 van de stroken 3 zijn in geleidingen 17 aangebracht door middel van aan deze uiteinden 16 bevestigde glijstukken die in de geleidingen 17 passen.

Wanneer er brand uitbreekt, kan het scherm 9 in een tweede gebruikstoestand worden gebracht, zoals weergegeven in figuren 4 en 5.

Hiertoe worden de ophangkabels 12 afgewikkeld, waardoor de stroken 3 over de ophangkabels 12 naar beneden glijden totdat zij een bepaalde hoek α ten opzichte van de horizon en dus een dubbel zo grote hoek 2a ten opzichte van elkaar aannemen.

Deze bepaalde hoek α is in dit voorbeeld circa 23°. Deze bepaalde hoek α wordt aangenomen omdat de stroken 3 niet verder dan deze hoek α kunnen kantelen ten opzichte van de ophangkabels 12, omdat de randen van de verstevigingsringen 8 die in de gaten 7 zijn aangebracht bij deze hoek α tegen de ophangkabels 12 rusten zodat een verdere kanteling niet mogelijk is. Ieder paar naast elkaar gelegen stroken 3 vormt nu een driehoekige ruimte 18.

Wanneer het scherm 9 groot genoeg is gedimensioneerd om van het plafond tot de vloer te reiken, vormt het nu een afscheiding tussen twee delen van een gebouw

Wanneer nu de stroken 3 een zodanig hoge temperatuur bereiken dat zij beginnen op te schuimen, typisch 100-140 °C, worden de genoemde driehoekige ruimtes 18 vrijwel volledig gevuld met schuim 19, zoals getoond in figuur 6. Het schuim 19 wordt hierbij enigszins hard.

Hierdoor worden de ophangkabels 12, die essentieel zijn voor de mechanische instandhouding van het scherm 9, omringd door schuim 19 zodat zij slechts zeer langzaam opwarmen, waardoor het scherm 9 een goede, brandwerende afscheiding vormt die lange tijd intact blijft. Tevens wordt dankzij het glasvezeldoek 2 en het stevige schuim 19 een goede stabiliteit van deze afscheiding verkregen.

Door de uitstekende ribben 20 in de afscheiding krijgt het scherm ook een goede weerstand tegen doorbuigen in horizontale richting. Indien een bijzonder hoge weerstand tegen een horizontale doorbuiging gewenst is, kunnen zelfs horizontale verstevigingsstangen worden ingebracht in het schermdoek 1.

Voor de volledigheid wordt opgemerkt dat in figuur 7 slechts een gedeeltelijk scherm 9 getoond is, dat wil zeggen een scherm 9 dat niet groot genoeg is om de opening af te sluiten. Dit is slechts gedaan voor de duidelijkheid van de tekening en de uitleg van de uitvinding.

Vanzelfsprekend zal voor brandwerende toepassingen een scherm 9 de volledige hoogte moeten overbruggen.

Vanzelfsprekend kan de hoogte van een brandwerend scherm 9 gemakkelijk worden aangepast door een groter stuk schermdoek 1 te nemen of door indien nodig meerdere stukken van een dergelijk schermdoek 1 aan elkaar te bevestigen.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een brandwerend scherm en een brandwerend schermdoek volgens de uitvinding kunnen in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (15)

1. Conclusies .

   1. - Brandwerend scherm (9) dat een aantal stroken (3) van onder invloed van hitte opschuimend materiaal (4) omvat, waarbij iedere strook (3) aan een zijkant (5) een flexibele verbinding (10) heeft met een volgende strook (3) en aan de andere zijkant (6) een flexibele verbinding (10) heeft met een vorige strook (3).
2. 2. - Scherm volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het een eerste gebruikstoestand heeft waarin de stroken (9) horizontaal geplaatst zijn en zich parallel met elkaar boven elkaar bevinden, waarbij de flexibele verbindingen (10) zich alternerend aan een zijkant en aan de andere zijkant van de op elkaar geplaatste stroken (3) bevinden, waarbij elke genoemde strook (3) voorzien is van één of meer gaten (7) die elk doorheen de strook (3) lopen, waarbij de gaten (7) in de verschillende stroken (3) zich op overeenkomstige plaatsen bevinden zodat zij, wanneer de stroken (3) op elkaar geplaatst zijn, rechte verticale doorgangen (11) doorheen de op elkaar geplaatste stroken (3) vormen.
3. 3. - Scherm volgens 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat het een tweede gebruikstoestand heeft waarin de stroken (3) een hoek (2a) ten opzichte van elkaar aannemen, waarbij deze hoek (2a) maximaal 140° is.
4. 4. - Scherm volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het voorzien is van minimaal één ophangkabel (12) waarbij iedere ophangkabel (12) door de gaten (7) van een genoemde verticale doorgang (11) loopt en waarbij de genoemde stroken (3) schuifbaar zijn over de ophangkabel (12) om van de eerste gebruikstoestand naar de tweede gebruikstoestand te kunnen bewegen.
5. 5. - Scherm volgens conclusies 3 en 4, daardoor gekenmerkt dat de genoemde hoek (3) maximaal 140° is doordat de effectieve diameter (R) van de gaten (7) en de diameter (K) van de ophangkabel (12) of ophangkabels (12) zodanig zijn dat bij het aannemen van de genoemde hoek (2a) de stroken (3) niet langer neerwaarts schuifbaar over de ophangkabels (12) zijn.
6. 6. - Scherm volgens conclusie 3 of 4 of 5, daardoor gekenmerkt dat de hoeveelheid onder invloed van hitte opschuimend materiaal (4) zodanig is dat een in de tweede gebruikstoestand gevormde driehoekige ruimte (18) tussen twee aangrenzende stroken (3) voor minimaal 75% en bij voorkeur voor minimaal 90% gevuld wordt bij opschuiming onder invloed van hitte van het genoemde materiaal (4).
7. 7. - Scherm volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het onder invloed van hitte opschuimende materiaal (4) na opschuiming van het materiaal (4) brandbestendig is.
8. 8. - Scherm volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het scherm (9) een doorlopend flexibel substraat (2) omvat, waarbij op delen van dit substraat (2), aan één of beide zijden, de stroken (3) van het onder invloed van hitte opschuimende materiaal (4) zijn aangebracht en waarbij andere delen van het substraat (2) de flexibele verbindingen (10) vormen doordat hierop het onder invloed van hitte opschuimende materiaal (4) niet is aangebracht.
9. 9. - Scherm volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat het substraat een glasvezeldoek (2) is.
10. 10. - Scherm volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het aan zijn bovenzijde is opgehangen.
11. 11. - Scherm volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat de uiteinden (16) van minimaal een aantal stroken (3) in een verticale geleiding (17) zijn geplaatst.
12. 12. - Brandwerende schermdoek (1), waarbij het schermdoek (1) een aantal stroken (3) van onder invloed van hitte opschuimend materiaal (4) omvat, waarbij iedere strook (3) aan een zijkant (5) een flexibele verbinding (10) heeft met een volgende strook (3) en aan de andere zijkant (6) een flexibele verbinding (10) heeft met een vorige strook (3).
13. 13. - Schermdoek volgens conclusies 12, daardoor gekenmerkt dat het onder invloed van hitte opschuimend materiaal (4) na opschuiming van het materiaal (4) brandbestendig is.
14. 14. - Schermdoek volgens conclusie 12 of 13, daardoor gekenmerkt dat het een doorlopend flexibel substraat (2) omvat, waarbij op delen van dit substraat (2), aan één of beide zijden, de stroken (3) van het onder invloed van hitte opschuimende materiaal (4) zijn aangebracht en waarbij andere delen van het substraat (2) de flexibele verbindingen (10) vormen doordat hierop het onder invloed van hitte opschuimende materiaal (4) niet is aangebracht.
15. 15- Schermdoek volgens één van de conclusies 12 tot 14, daardoor gekenmerkt dat het substraat een glasvezeldoek (2) is.