CH704824B1

CH704824B1 - Multistory, segmented building with smoke-free escape routes.

Info

Publication number: CH704824B1
Application number: CH00595/11A
Authority: CH
Inventors: Bernhard Regli
Original assignee: Bernhard Regli
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-06-30
Also published as: CH704824A2

Abstract

Die Erfindung bezweckt, in Gebäuden von mindestens 80 m Gebäudehöhe, in Schutzbereichen wie z.B. Treppenhäusern oder Feuerwehr-Aufzugsschächten, im Brandfall das Eindringen von Rauch zu verhindern. Durch den Einbau von Technikgeschossen (1) wird das Gebäude vertikal in Segmente unterteilt. Jedes Segment wird oben und unten durch ein Technikgeschoss begrenzt, womit erreichbar wird, dass die Segmente gegeneinander gegen Brandeinwirkung geschützt sind. Zwischen den aufeinander folgenden Segmenten wird die Trennung mittels eines gemeinsamen Technikgeschosses ausgeführt. Die Schutzbereiche jedes Segmentes werden mit Rauchschutz-Druckanlagen gegen das Eindringen von Rauch geschützt. Die Rauchschutz-Druckanlagen werden für jedes Segment im entsprechend darunter liegenden Technikgeschoss aufgestellt. Mit der Abströmung des durch die Rauchschutz-Druckanlage erzeugten Überdruckes kann der Rauch aus dem vom Brand betroffenen Gebäudesegment (2) über die vertikalen und die horizontalen Schächte nach oben und nach unten und an entgegengesetzten Gebäudeseiten ins Freie geführt werden.The object of the invention is, in buildings of at least 80 m building height, in protective areas such as e.g. Stairways or fire-brigade elevator shafts to prevent the ingress of smoke in case of fire. The installation of technical floors (1) divides the building vertically into segments. Each segment is delimited at the top and bottom by a technical floor, which makes it possible to ensure that the segments are protected from each other against the effects of fire. Between the successive segments, the separation is carried out by means of a common technique projectile. The protected areas of each segment are protected against the ingress of smoke by smoke protection pressure equipment. The smoke protection pressure systems are set up for each segment in the corresponding lower technical floor. With the outflow of the pressure generated by the smoke protection pressure system, the smoke from the building segment concerned by the fire (2) over the vertical and horizontal shafts up and down and on opposite sides of the building can be led to the outside.

Description

Gegenstand und/oder technisches GebietSubject and / or technical field

[0001] Die Erfindung dient dem Brandschutz in Hochhäusern. Sie betrifft eine Speziallüftung für Hochhäuser zur Verhinderung des Raucheintrittes in lebenswichtige, empfindliche Zonen. Lebenswichtige, empfindliche Zonen sind die Fluchtwege für die Bewohner/Nutzer, Evakuierungsräume sowie die Angriffswege der Feuerwehr. The invention serves the fire protection in high-rise buildings. It relates to a special ventilation for high-rise buildings to prevent the ingress of smoke into vital, sensitive zones. Vital, sensitive zones are the escape routes for the residents / users, evacuation rooms and the attack routes of the fire brigade.

Darlegung der ErfindungPresentation of the invention

[0002] Stand der Technik State of the art

[0003] Sicherheitstreppenhäuser, Schleusen und Feuerwehraufzugsschächte müssen im Brandfall gegen eindringenden Rauch geschützt werden. Dies wird erreicht, indem in diesen Bereichen/Zonen durch Erzeugen eines Überdruckes mit einer Rauchschutz-Druckanlage (RDA) Rauch verdrängt wird. Voraussetzung für die Anwendung der Erfindung ist das Einhalten aller in der Schweiz bestehenden Vorschriften wie Bauvorschriften (z.B. Planungs- und Baugesetz), Brandschutzvorschriften, Arbeitnehmerschutz, Behindertengerechtes Bauen. Es sind verschiedene Anlagentypen bekannt, die durch Eindüsen von Aussenluft sowie durch gezielte Abströmöffnungen möglichst konstante Überdrücke in den zu schützenden Bereichen bewirken. Rauchschutz-Druckanlagen sind keine statischen, sondern dynamische Systeme. Der erzeugte Überdruck in den zu schützenden Bereichen wird im Brandgeschoss über die genutzten Räume/Geschossflächen bis ins Freie abgeströmt. Diese Luftströmung verhindert, dass Rauch aus einem Brandraum gegen diese Strömung in die zu schützenden Bereiche eindringt. Naturgemäss sind Bauteile wie Türen, Deckel, Schottungen, Leitungsdurchführungen durch Wände usw. nie vollständig luftdicht. Diese Bauteile weisen Undichtheiten/Leckagen auf. Die beschriebene Luftströmung über diese Leckagen verdrängt den Rauch von den zu schützenden Bereichen weg bis ins Freie. Safety staircases, locks and fire fighter hoistways must be protected against the ingress of smoke in case of fire. This is achieved by displacing smoke in these areas / zones by creating an overpressure with a Smoke Prevention System (RDA). Prerequisite for the application of the invention is the compliance with all existing regulations in Switzerland such as building regulations (for example, planning and building law), fire protection regulations, employee protection, handicapped accessible building. There are various types of plant known that cause by injection of outside air as well as through targeted outflow as constant as possible overpressures in the areas to be protected. Smoke protection pressure systems are not static but dynamic systems. The generated overpressure in the areas to be protected is discharged in the fire floor via the used rooms / floor areas into the open air. This airflow prevents smoke from a fire chamber from entering this flow into the areas to be protected. Naturally, components such as doors, covers, bulkheads, cable penetrations through walls, etc. are never completely airtight. These components have leaks / leaks. The described air flow over these leaks displaces the smoke away from the areas to be protected into the open air.

[0004] Je nach Anlagetyp werden die Abströmungen dieser dynamischen Lüftungssysteme über ansteuerbare Fassadenöffnungen oder über Abströmschächte senkrecht ins Freie geführt. Damit werden die Selbstrettung der Bewohner/Nutzer über die rauchfreien Sicherheitstreppenhäuser sowie der Angriff der Interventionskräfte über ebendiese Sicherheitstreppenhäuser oder Feuerwehraufzüge ermöglicht. Dies ist das Kernstück des technischen Brandschutzes in Hochhäusern. Depending on the type of system, the outflows of these dynamic ventilation systems are routed vertically via controllable façade openings or via discharge shafts into the open air. Thus, the self-rescue of residents / users on the smoke-free security staircases and the attack of the intervention forces on the same security staircases or fire brigade lifts are made possible. This is the core of technical fire protection in high-rise buildings.

Nachteiledisadvantage

[0005] RDA-Systeme, die mit Abströmöffnungen über die Fassaden arbeiten, stossen an ihre Grenzen, wenn bei sehr hohen Gebäuden die Windkräfte die Abströmöffnungen beeinträchtigen. RDA-Systeme, die mit senkrecht über das Gebäudedach geführten Abströmschächten/Kanälen arbeiten, stossen in Hochhäusern mit Gebäudehöhen ab ca. 80 bis 100 Metern an ihre physikalischen Grenzen. Die erforderlichen Druckunterschiede zur Erzielung der Abströmleistung können ab diesen Gebäudehöhen nicht mehr zielführend erreicht werden. RDA systems that work with outflow openings on the facades, come up against their limits when the wind forces affect the outflow openings in very tall buildings. RDA systems, which operate with outflow ducts / ducts routed vertically above the building's roof, reach their physical limits in skyscrapers with building heights of approx. 80 to 100 meters. The required pressure differences to achieve the Abströmleistung can not be achieved more effective from this building heights.

Aufgabetask

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mehrgeschossiges Gebäude durch Segmentierung dahingehend weiterzuentwickeln, dass in diesem installierte Rauchschutz-Druckanlagen auch in beliebig grossen Gebäudehöhen, unter Ausnutzung der Windkräfte, zuverlässig und wirksam arbeiten. Object of the present invention is to develop a multi-storey building by segmenting to the effect that work in this installed smoke protection printing systems in any size building heights, taking advantage of wind forces, reliable and effective.

Lösungsolution

[0007] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is solved by the features of patent claim 1.

Vorteileadvantages

[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich durch die Segmentierung des Gebäudes und die Ausnützung der Windkräfte jede beliebige Gebäudehöhe wirtschaftlich und sicher beherrschen lässt. Jedes Segment arbeitet in sich autark, innerhalb von bekannten und heute schon beherrschbaren Höhen. Advantageous developments emerge from the dependent claims. The advantage of the invention is that any building height can be controlled economically and safely by the segmentation of the building and the utilization of wind forces. Each segment operates autonomously, within known and already manageable heights.

Feststellung/Status quoDetermination / status quo

[0009] Es gibt in Europa verschiedene gebaute Hochhäuser mit Höhen von über 100 Metern, deren Rauchschutz-Druckanlagen unzuverlässig und teuer sind, oder die überhaupt nicht funktionieren. There are various built high-rise buildings in Europe with heights of over 100 meters, the smoke protection printing systems are unreliable and expensive, or do not work at all.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

[0010] <tb>Fig. 1<SEP>Das Hochhaus wird, wie in Fig. 1 dargelegt, durch den Einbau von Technikgeschossen über die ganze Geschossfläche in Segmente unterteilt. Die Segmente sind in ihrer Funktion autark und haben eine Höhe um ca. 80 Meter. Über diese 80 Meter gibt es zahlreiche gebaute Gebäude mit einwandfrei funktionierenden Anlagen. In jedem Segment ist das unterste Geschoss ein Technikgeschoss. Diese Technikgeschosse verhindern einen Brandübergriff vom darunterliegenden Gebäudesegment in das darüberliegende Segment. In den Technikgeschossen sind vollständig gegen Brandeinwirkung geschützte Aufenthaltsbereiche für die Bewohner/Nutzer untergebracht. In diese Aufenthalts- oder Schutzzonen kann sowohl vom darunterliegenden, als auch vom darüberliegenden Segment geflüchtet werden. In diesen Technikgeschossen sind aber auch Brückenkopfräume eingebaut, die den Interventionskräften als Stützpunkte und Retablierungszonen dienen. <tb>Fig. 2<SEP>Die in Fig. 2 mit der Nummer 6 bezeichnete Klappe ist nur im Brandfall und nur im Brandgeschoss geöffnet. Im Normalbetrieb des Gebäudes, das heisst ohne Brandfall, bleiben die Klappen 5 in allen Geschossen geschlossen. Diese geschlossene Stellung aller Klappen verhindert das Auskühlen des Gebäudes bei inaktiver RDA. Dadurch, dass die Abströmschächte 3 + 4 an verschiedene Fassaden geführt werden, wird erreicht, dass der Wind auf der Luvseite durch Druck und auf der Leeseite durch Sogwirkung die automatische Abströmung antriebsfrei, auf natürliche Weise unterstützt. Dadurch, dass sich die «atmenden» Abströmschächte immer im natürlichen Druckausgleich mit der Atmosphäre befinden, kann die Abströmung im Winter durch natürlichen Auftrieb nach oben und im Sommer nach unten erfolgen. Nach dem Prinzip der Schwerkraftlüftungen kann die erforderliche Nachströmluft über das oben oder unten offene Schachtsystem frei nachfliessen.[0010] <Tb> FIG. 1 <SEP> The skyscraper is subdivided into segments as shown in Fig. 1 by the incorporation of engineering floors over the entire floor area. The segments are self-sufficient in their function and have a height of about 80 meters. Over these 80 meters there are numerous built buildings with perfectly functioning facilities. In each segment, the lowest floor is a technical level. These technical projectiles prevent a fire from the underlying building segment in the overlying segment. The technical floors are completely protected against fire exposure living areas for the residents / users housed. These resident or protection zones can be fled both from the underlying and the overlying segment. In these engineering floors, however, bridgehead spaces are also built, which serve the intervention forces as bases and retention zones. <Tb> FIG. 2 <SEP> The flap designated 6 in Fig. 2 is open only in case of fire and only on the fire ground. In normal operation of the building, that is, without a fire, the flaps 5 remain closed on all floors. This closed position of all flaps prevents the building from cooling down when the RDA is inactive. The fact that the discharge ducts 3 + 4 are guided to different facades, it is achieved that the wind on the windward side by pressure and on the lee side by suction the automatic outflow drive-free, supported in a natural way. The fact that the "breathing" Abströmschächte are always in natural pressure equalization with the atmosphere, the outflow in winter by natural buoyancy up and in summer down. According to the principle of gravity ventilation, the required inflow air can flow freely through the top or bottom open shaft system.

Claims

1. A multi-storey building of at least 80 m building height, which is vertically divided into at least two segments, characterized in that each segment is bounded above and below by a technical projectile, wherein successive segments are divided by a common engineering projectile against each other and in which by generating of overpressure in protected areas, eg Stairways, in case of fire with the outflow of the overpressure smoke via a vertical shaft (3), which connects the technical projectiles, through the segment affected by the fire upwards and downwards in the technical projectiles and in these into horizontal shafts (4) opening at least two opposite building sides can be led into the open air.

2. Building according to claim 1, characterized in that the mentioned overpressure in the protected areas in case of fire by a in each located below the corresponding segment of the technical projectile projectile smoke protection printing system can be generated.

3. Building according to claim 1, characterized in that said vertical shaft (3) in each floor of the respective segment, except the technical floors, flaps (5), which are closed in the building state without a fire.

4. Building according to claims 2 and 3, characterized in that the corresponding flap on the fire floor on the smoke protection printing system is controlled to open and thereby a selective outflow of smoke from the fire floor through the vertical and horizontal shafts (3 + 4) away is achievable from the protection areas.