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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Durchflussmenge an Flüssigkeit in einer Trockensteigleitung in einem Gebäude.
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Aus der
WO 2009/106806 ist ein Trockensteigleitungssystem bekannt, wobei das Rohrleitungssystem als Manometer ausgebildet ist, umfassend eine Kontrollsäule und eine Steigleitung. Ergibt sich bei dem als Manometer ausgebildeten Rohrleitungssystem eine Druckdifferenz an einer Kontrolleinrichtung, führt dies zu einer Minderung des Löschmittelstandes in der Kontrollsäule und zu einer Erhöhung des Löschmittelstandes in der Steigleitung. Hierbei wird durch ein Steuerventil bei einer Änderung des Löschmittelstandes in der Kontrollsäule und/oder der Steigleitung der Zufluss zum Sprinklerkopf geöffnet. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, Löschmittel, z. B. Wasser, relativ schnell zu den Sprinklerköpfen führen zu können, da durch das Manometer bei geringen Gasdrücken eine teilweise Füllung des Rohrleistungssystems mit Löschmittel möglich ist.
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Die
US 5,680,329 beschreibt ein sensorgestütztes System zur Erfassung mindestens eines Parameters, der wesentlich für die Funktion des Löschsystems ist, wobei der mindestens eine Parameter periodisch ermittelt wird, um über die Zeit die Funktionstüchtigkeit des Systems dokumentieren zu können.
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Die
US 5,971,080 wiederum beschreibt ein Trockensteigleitungssprinklersystem bei dem bei Ermittlung eines Druckverlustes feststellbar ist, ob ein Sprinklerkopf offen ist oder ob sich ein Leck in dem Leitungssystem befindet.
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Die
DE 695 32 768 T2 befasst sich mit einem Verfahren zum Messen der Strömungsrate und -dichte von Mehrphasenströmungen insbesondere in Ölbohrlöchern und Pipelines. Hierzu werden die Drücke des Fluids an verschiedenen Stellen zu bestimmten, synchronisierten Zeiten gemessen, gespeichert und verglichen.
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Insbesondere hohe Gebäude wie zum Beispiel Hochhäuser, Kirchentürme und Ähnliches sind mit sogenannten Trockensteigleitungen versehen. Eine solche Trockensteigleitung zeichnet sich dadurch aus, dass im Bereich des Erdgeschosses die Trockensteigleitung eine Einspeisestelle und in den verschiedenen Stockwerken bis zum obersten Stockwerk durchgehend Entnahmestellen zu finden sind. Im Falle eines Brandes wird an der Einspeisestelle beispielsweise mittels einer Pumpe das Löschwasser bis zur Entnahmestelle gedrückt. An der Entnahmestelle muss sichergestellt sein, dass eine Mindestmenge von 300 Litern Wasser pro Minute entnommen werden kann. Bei einem bestimmten Querschnitt an der Entnahmestelle ergibt sich hierfür ein bestimmter einzuhaltener Druck, der üblicherweise bei mindestens 3,5 bar liegt.
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Derartige Trockensteigleitungen sind am unteren und am oberen Ende mit einem Schraubverschluss versehen, der jederzeit gut zugänglich sein soll, insofern aber auch durch jeden Dritten abgenommen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass die Steigleitungen häufig deswegen nicht mehr funktionsfähig sind, da in sie Abfälle aller Art hereingeworfen werden.
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Insofern ist erforderlich, dass in bestimmten Zeitabständen geprüft wird, ob die Steigleitung frei ist, das heißt, ob auch an der obersten Entnahmestelle der für die Mindestdurchsatzmenge von 300 l/min notwenige Druck erreicht wird. Des Weiteren ist zu überprüfen, ob die Steigleitung bestimmten Drücken standhält. Insofern wird in bestimmten zeitlichen Abständen sowohl die Druckfestigkeit der Steigleitung geprüft als auch überprüft, ob an der obersten Entnahmestelle die minimal notwendige Menge an Löschwasser von 300 l/min entnommen werden kann.
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Zunächst wird die Steigleitung durch Anschluss an eine Pumpe unter Druck gesetzt. Hierbei wird die Steigleitung mit Wasser aufgefüllt. Wobei dann bei geschlossener Leitung zunächst eine statische Druckprobe durchgeführt wird. Die Bestimmung, ob die minimal erforderliche Durchflussmenge an der Entnahmestelle zur Verfügung steht, wird dann nach folgendem Prinzip gemessen. An der obersten Entnahmestelle der Steigleitung wird über eine Kupplung eine exakt definierte Düse als Spritze angeschlossen und entlüftet. Sie ist durch einen sogenannten Kugelhahn verschlossen. Die nach dem Öffnen des Kugelhahnes durch die Düse strömende Wassermenge ist vom Durchmesser der Düse und vom anstehenden Druck abhängig. Wie bereits ausgeführt kann anhand des vorgegebenen Düsenquerschnittes und der erforderlichen minimal benötigten Wassermenge von 300 l/min der hierfür erforderliche Druck bestimmt werden. Im Anschlussstück an der Entnahmestelle ist ein hochempfindlicher Drucksensor angeschlossen, der auf den rechnerisch bestimmbaren minimalen Druckwert eingestellt ist. Wird der eingestellte Druckwert unterschritten, so wird durch den Drucksensor durch eine Kabelverbindung ein Signal an den Drucksensor übermittelt, der an der Einspeisestelle zu der Druckleitung angeordnet ist. Dieser übermittelt ebenfalls durch eine Kabelverbindung sein Signal an ein elektronisches Anzeigegerät.
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Wird nun der Kugelhahn an der Entnahmeseite bei anstehendem Druck in der Steigleitung geöffnet, sinkt unmittelbar der Druck in der Steigleitung ab. In dem Moment, in dem der am Druckschalter der Entnahmestelle anliegende Wert den eingestellten Wert unterschreitet, wird der Druckwert des Sensors an der Einspeisestelle gespeichert und angezeigt. Somit liegt die Mindestdurchflussmenge automatisch im Schaltpunkt des Drucksensors an. Der zu dieser Durchflussmenge gehörende Druck an der Einspeisestelle wurde durch den dort befindlichen Drucksensor gemessen und im Display angezeigt bzw. auch gespeichert. Insofern ist eine Aussage darüber möglich, bei welchem Druck an der Einspeisestelle welcher Druck an der Entnahmestelle anliegt, was in Verbindung mit dem Querschnitt der Düse an der Entnahmestelle einen Rückschluss über die Abgabe der minimalen Löschwassermenge an der Entnahmestelle zulässt.
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Problematisch an dem Stand der Technik ist, dass wie bereits ausgeführt, durch Messkabel die Entnahmestelle mit der Einspeisestelle verbunden werden muss. Es wurde bereits ebenfalls an anderer Stelle dargelegt, dass solche Trockensteigleitungen in Hochhäusern verlegt werden. Das heißt, dass das Messkabel über zum Teil viele Stockwerke bis an die letzte, oberste Entnahmestelle geführt werden muss. Hierbei wird das Messkabel häufig durch Türen zu führen sein, was bedeutet, dass, wenn eine solche Tür geschlossen wird, das Messkabel unter Umständen Schaden nimmt und die Messung infolge dessen inkorrekt wird. Auch ist nicht zu verkennen, dass der Aufwand zum Verlegen des Messkabels nicht unerheblich ist und entsprechend viel Zeit beansprucht, was die Überprüfung einer Steigleitung zusätzlich verteuert.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demzufolge darin, ein Verfahren zur Überprüfung der Durchflussmenge an Flüssigkeit in einer Trockensteigleitung eines Gebäudes bereitzustellen, das mit weniger Aufwand durchführbar ist und das dennoch unter allen Bedingungen ein korrektes Prüfergebnis liefert.
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Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Überprüfung der Durchflussmenge in einer Trockensteigleitung eines Gebäudes vorgeschlagen, dass an der Einspeisestelle der Steigleitung eine Pumpe zur Druckerzeugung angeschlossen ist, wobei an der Entnahmestelle der Steigleitung ein öffenbares Verschlussglied angeordnet ist, wobei zwei zueinander synchronisierbare Zeitmesser vorgesehen sind, wobei nach der Synchronisation der beiden Zeitmesser durch den einen Zeitmesser und einen Drucksensor der Druck der Steigleitung zu bestimmten Zeitpunkten an der Einspeisestelle und durch den anderen Zeitmesser und den anderen Drucksensor der Druck der Steigleitung zu den identischen Zeitpunkten an der Entnahmestelle gemessen und die in den bestimmten Zeiten ermittelten Druckwerte an der Einspeise- und Entnahmestelle jeweils vorzugsweise in einer Rechnereinheit gespeichert werden. Dies, nachdem das Verschlussglied in Offenstellung gebracht worden ist, wodurch es in der Steigleitung zu einem Druckabfall kommt. Dann werden die zu den bestimmten Zeitpunkten zeitgleich ermittelten Druckwerte an Einspeise- und Entnahmestelle angezeigt und verglichen, sodass dann eine Aussage darüber möglich ist, zu welchem Zeitpunkt welcher Druck an der Einspeise- und Entnahmestelle vorliegt.
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Der Kern der Erfindung besteht demzufolge in Folgendem: Die beiden Zeitmesser werden synchronisiert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass beide Zeitmesser über eine Bluetooth-Schnittstelle verfügen. Nach der Synchronisation der beiden Zeitmesser beginnen beide Zeitmesser wie elektronische Stoppuhren parallel zu laufen. Alternativ können als synchron laufende Zeitmesser auch Funkuhren verwendet werden. Der eine Zeitmesser wird dann mit einem ersten Drucksensor verbunden, der an der Einspeisestelle der Steigleitung angeordnet ist. Der andere Zeitmesser wird an einen entsprechenden weiteren Drucksensor an der Entnahmestelle der Steigleitung angeschlossen. Die Steigleitung steht nunmehr unter Druck, das heißt, dass das Verschlussglied, und hier insbesondere ein Kugelhahn, verschlossen ist. Nach Öffnen der Steigleitung sinkt der Druck in der Steigleitung unmittelbar ab. Unmittelbar nach Beginn und während dieses Druckabfalls wird in bestimmten kurzen Zeitintervallen der Druck sowohl an dem Drucksensor der Einspeisestelle als auch an der Entnahmestelle gemessen. Die entsprechenden Werte, also sowohl die Zeitwerte als auch die zugehörigen Druckwerte werden in einer Speicher- und Rechnereinheit hinterlegt. Nach Abschluss des Messvorgangs zeigen dann die beiden Rechnereinheiten auf einer elektronischen Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, die Drücke zu den zu bestimmten Zeiten gemessenen Werte an. Wird dann beispielsweise bei einem Druck von 3,5 bar an der Entnahmestelle ein Druck von 5 oder 8 bar an der Einspeisestelle gemessen, dann ist sichergestellt, dass bei diesem entsprechenden Druck auf der Entnahmeseite die entsprechende Menge an Löschwasser zur Verfügung steht.
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Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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So ist insbesondere vorgesehen, dass als Anzeige auch ein Messschrieb dienen kann. Das heißt, es wird sowohl ein Messwertschrieb auf der Entnahmeseite als auch auf der Einspeiseseite angefertigt, bei dem der Druckverlauf über die Zeit aufgetragen ist, um dann durch Vergleich der beiden Messschriebe zu ermitteln, bei welchem Druck an der Einspeisestelle welcher Druck an der Entnahmestelle anliegt.
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Vorteilhaft an diesem Verfahren zur Ermittlung der möglichen Durchflussmenge in einer Steigleitung ist insbesondere auch, dass nur eine überaus geringe Wassermenge an der Entnahmestelle herausläuft, um die Prüfung der Trockensteigleitung auszuführen. Die Drucksensoren beginnen mit der Messung, sobald der Druck abfällt.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung und auch der Stand der Technik nachstehend näher erläutert.
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1 zeigt schematisch die Art der Überprüfung der Flüssigkeitsdurchflussmenge einer Trockensteigleitung in einem Gebäude;
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2 zeigt schematisch den Vorgang der Messung des Druckes sowohl an der Einspeise- als auch an der Entnahmestelle der Steigleitung.
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Das in 1 mit 1 bezeichnete Gebäude weist mehrere Stockwerke auf, wobei sich eine Trockensteigleitung 2 über mehrere Stockwerke bis in das oberste Stockwerk erstreckt. Die Messung wird nun im obersten Stockwerk durchgeführt. An der Einspeisestelle 3 der Steigleitung 2 befindet sich eine Pumpe 4, die dafür sorgt, dass die Steigleitung 2 mit Wasser mit einem bestimmten Druck beaufschlagt werden kann. An der Einspeisestelle befindet sich ein Drucksensor 5, wobei sich ein ebensolcher Drucksensor 6 an der Entnahmestelle (Pfeil 7) vor dem Verschlussglied, beispielsweise einem Kugelhahn 10, befindet.
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Nach dem Stand der Technik ist es nun so, dass ein Messkabel 8 durch das gesamte Gebäude 1 geführt werden muss, und das die beiden Druckmesssensoren 5 und 6 verbindet. Zwischengeschaltet ist eine Rechnereinheit (nicht dargestellt), wobei in dem Moment, in dem der am Drucksensor 6 der Entnahmestelle 7 anliegende Wert den eingestellten Wert unterschreitet, der Druck der Einspeisestelle gespeichert und durch die Rechnereinheit auf einem Display angezeigt wird.
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Problematisch am Stand der Technik ist, wie dies bereits erläutert wurde, dass das Messkabel 8 durch das gesamte Gebäude verlegt werden muss. Insbesondere wenn das Kabel durch Türen verlegt wird, besteht immer die Gefahr der Beschädigung des Messkabels, wobei hinzukommt, dass das Verlegen des Messkabels in dem Gebäude selbst bereits einen erheblichen Aufwand verursacht.
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Die Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit welcher auf das Messkabel verzichtet werden kann. Hierzu ist vorgesehen, dass an der Einspeisestelle ein Drucksensor 5 vorgesehen ist sowie ein Zeitmesser 15, der mit dem Drucksensor über eine Rechnereinheit 9 in Verbindung steht. Gleiches gilt für die Entnahmestelle, und zwar insofern, als hier ebenfalls ein Drucksensor 6 vorgesehen ist, der mit dem Zeitmesser 11 durch eine weitere Rechnereinheit 19 verbunden ist. Beide Rechnereinheiten sind in der Lage Werte zu speichern und auf einem gesonderten Display 20 zur Anzeige zu bringen, an das die beiden Rechnereinheiten anschließbar sind. Vorteilhaft ist, wenn z. B. die Rechnereinheit 9 ein Display 20 aufweist, und die Werte der Rechnereinheit 19 über z. B. Bluetooth an die Rechnereinheit 9 übermittelt werden und dort die Drücke mit den entsprechenden Zeiten beider Rechnereinheiten auf dem Display parallel angezeigt werden.
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Die Vorgehensweise ist nun derart, dass die Steigleitung 2 zunächst unter Druck gesetzt wird. An der Einspeisestelle der Steigleitung befindet sich, wie bereits ausgeführt, der Drucksensor 5 und der Zeitmesser 15, wobei der Drucksensor 5 und der Zeitmesser 15 durch eine Rechnereinheit 9 mit einem Speicher miteinander in Verbindung stehen. Gleiches gilt vom Grundsatz her auch für die Entnahmestelle 7, und zwar insofern, als hier ein Drucksensor 6 und ein Zeitmesser 16 vorgesehen sind, die ebenfalls miteinander durch eine weitere Rechnereinheit 19 mit einem Speicher verbunden sind. Wird nun der Kugelhahn 10 der Entnahmestelle der Steigleitung 2 geöffnet, sinkt der Druck ab. In dem Moment, wo der Druck absinkt, wird in bestimmten zeitlichen Abständen z. B. im Abstand von 100 ms der jeweilige Druck sowohl an der Entnahmestelle als auch an der Einspeisestelle gemessen. Die Werte von Zeit und Druck werden in dem Speicher der jeweiligen Rechnereinheit 9, 19 hinterlegt. Bevor die Messung erfolgt, werden die beiden Zeitmesser synchronisiert. Dies erfolgt beispielsweise über eine Bluetooth-Schnittstelle, über die beide Zeitmesser verfügen, oder aber es werden synchron laufende Zeitmesser, z. B. Funkuhren, verwendet. Dies geschieht üblicherweise, bevor die beiden Zeitmesser im Bereich der Entnahmestelle bzw. an der Einspeisestelle mit der Rechnereinheit verbunden werden, die auch mit dem jeweiligen Drucksensor in Verbindung steht. Nach der Messung werden dann die Messwerte zusammengeführt und auf einer Anzeige 20 (Display), z. B. der Rechnereinheit 9, angezeigt. Es ist dann unmittelbar erkennbar, bei welchem Druck an der Einspeisestelle welcher Druck an der Entnahmestelle anliegt, um entsprechend bei bekannten Durchmesser der Düse an der Entnahmestelle zu überprüfen, ob die minimale Löschwassermenge von 300 l/min zur Verfügung steht.
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Anhand von 2 wird schematisch die Zusammenführung der Messwerte und die Anzeige auf einem Display erkennbar.
