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Die Erfindung betrifft eine Rauchschutzdruckanlage für ein Gebäude, das wenigstens einen möglichen Brandraum und wenigstens einen Sicherheitsraum (Treppenhaus, Feuerwehraufzug oder dergleichen), der über wenigstens eine Schließeinheit mit dem Brandraum verbunden ist, umfasst, aufweisend wenigstens eine Druckbeaufschlagungseinrichtung, mit welcher bei einem Brand in dem Brandraum der Sicherheitsraum mit einem Überdruck beaufschlagbar ist, wenigstens einen Entrauchungsschacht mit zumindest einer Entrauchungsklappe, über die der Entrauchungsschacht mit dem Brandraum verbindbar ist, und wenigstens eine Absaugeinheit, die an einem Auslassendabschnitt des Entrauchungsschachtes angeordnet ist und mit der Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht absaugbar sind.
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Mit Rauchschutz-Druckanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch „Differenzdruckanlagen” oder „Druckbelüftungsanlagen” mit eingeschlossen. Insgesamt handelt es sich um ein System von mehreren Komponenten, welche auf eine Art angeordnet und betrieben werden, dass zum Zwecke der Rauchfreihaltung in einem Sicherheitsraum (z. B. Treppenraum) ein höheres Druckniveau als im ungeschützten angrenzenden Raum kontrolliert wird, ohne dabei zulässige Türbetätigungskräfte zu überschreiten.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Rauchfreihalten von wenigstens einem Sicherheitsraum des Gebäudes, der über wenigstens eine Schließeinheit mit dem Brandraum verbunden ist, wobei bei einem Brand in dem Brandraum der Sicherheitsraum und gegebenenfalls der Brandraum mit einem Überdruck beaufschlagt werden, wobei Rauchgase aus dem Brandraum über wenigstens einen Entrauchungsschacht mit zumindest einer Entrauchungsklappe, über die der Entrauchungsschacht mit dem Brandraum verbindbar ist, abgeführt werden, und wobei Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht im Bereich eines Auslassendabschnitts des Entrauchungsschachtes abgesaugt werden.
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Mit dem Begriff „Entrauchungsschacht” wird erfindungsgemäß ein im Regelfall vertikal geführter Schacht oder Kanal bezeichnet, über den im Brandfall Rauch, Luft oder ein Rauch-Luftgemisch, angetrieben von der Druckdifferenz der Rauchschutzdruckanlage, ins Freie abgeführt werden kann.
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Eine Rauchschutzdruckanlage dient dazu, einen Sicherheitsraum eines Gebäudes, der einen Fluchtweg und/oder Rettungsweg enthalten kann, in einem Brandfall rauchfrei zu halten. Hierzu wird im Brandfall der Sicherheitsraum, beispielsweise ein Sicherheitstreppenraum oder ein Feuerwehraufzugsschacht, mit einem Überdruck gegenüber an den Sicherheitsraum angrenzenden Räumen, die infolge eines Brandereignisses mit Rauch kontaminiert sein können, im Folgenden Brandräume genannt, beaufschlagt. Ist der Sicherheitsraum ein Feuerwehraufzugsschacht, so ist dessen Vorraum mit zum Sicherheitsraum zu zählen. Ebenso sind eventuelle an einen Sicherheitstreppenraum angeschlossene Vorräume mit zum geschützten Bereich zu zählen.
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Als Sicherheitsraum (geschützter Bereich) wird in dieser Patentschrift ein Bereich bezeichnet, in den mit Hilfe der Rauchschutz-Druckanlagen der Raucheintritt verhindert werden soll. Sicherheitsräume können Treppenräume, Sicherheitstreppenräume oder Aufzugsschächte incl. eventuell vorhandener Vorräume sein.
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Der Überdruck sollte so stark ausgelegt sein, dass Leckageöffnungen an einem Übergang zwischen dem Sicherheitsraum und dem jeweiligen Brandraum von in dem Sicherheitsraum vorhandener Frischluft durchströmt werden, sodass keine Rauchgase über die Leckageöffnungen in den Sicherheitsraum gelangen können. Übergänge zwischen dem Sicherheitsraum und den möglichen Brandräumen werden in der Regel durch Türen gebildet.
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Bei einer geöffneten Tür zwischen dem Sicherheitsraum und einem einen Brand enthaltenen Brandraum eines Gebäudes kann mittels einer Rauchschutzdruckanlage innerhalb des Türquerschnittes eine gemittelte Strömungsgeschwindigkeit der Frischluft von beispielsweise bis zu 2 m/s hergestellt werden. Aus diesem Grund muss im Brandraum bzw. Brandgeschoss wenigstens eine Öffnung zur Atmosphäre vorhanden sein. Kann diese Öffnung nicht in Höhe des Brandraums über eine Fassade des Gebäudes oder ein öffenbares Fenster realisiert werden, kann ein vertikaler Entrauchungsschacht hin zum Dach des Gebäudes als Öffnung verwendet werden, der über Entrauchungsklappen mit den jeweiligen möglichen Brandräumen verbindbar ist. In einem Brandfall öffnet nur die Entrauchungsklappe, die den Entrauchungsschacht mit einem den Brand enthaltenden Brandraum verbindet.
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Der gegenüber dem Brandraum gegebene Überdruck in dem Sicherheitsraum bewirkt somit, dass bei geöffneter Schließeinheit, beispielsweise in Form einer Tür, ein Luftvolumenstrom vorgegebener Stärke durch die geöffnete Schließeinheit in den Brandraum strömt, wodurch gleichzeitig, bei geöffneter Entrauchungsklappe, in dem Brandraum vorhandene Rauchgase und/oder Luft über den Entrauchungsschacht aus dem Brandraum abgeführt werden. Eine freie Abströmung, die ausschließlich durch den Überdruck angetrieben wird, bedingt ausreichend groß dimensionierte Schächte und Entrauchungsklappen.
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Mit „Entrauchungsklappe” wird erfindungsgemäß eine geeignete Absperrklappe oder Tür bezeichnet, die an den Entrauchungsschacht angebunden ist und ausschließlich im Brandgeschoss von der Steuerung der Rauchschutzdruckanlage z. B. über einen Stellantrieb geöffnet wird. Es muss sich im Sinne dieser Patentschrift nicht zwingend um das europäisch harmonisierte Bauprodukt „Entrauchungsklappe” handeln.
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Mit dem Begriff „Brandraum” wird erfindungsgemäß der (ungeschützte) Bereich bezeichnet, der an den geschützten Bereich (z. B. Treppenraum + Vorraum) angrenzt und über eine Tür in Verbindung steht. Der „Brandraum” muss nicht notwendigerweise der Raum sein, in dem das Brandereignis stattfindet, kann aber im Brandfall komplett verraucht sein. Es kann sich um einen Flur, eine Wohnung, ein Großraumbüro, etc. handeln.
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Um die Abströmung von Luft und Rauchgasen aus dem Brandraum zu unterstützen, können die Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht mittels einer Absaugeinheit abgesaugt und zur Atmosphäre abgeleitet werden, wobei die Absaugeinheit an einem Auslassendabschnitt des Entrauchungsschachtes angeordnet ist. Die Rauchschutzdruckanlage kann in einem Brandfall über einen manuell betätigbaren Brandmelder oder automatische Brandmelder, im Regelfall Rauchmelder, aktiviert werden.
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Bei der beschriebenen Absaugung aus einem Brandraum und gleichzeitiger Überdruckhaltung im Sicherheitsraum ist darauf zu achten, dass bei geschlossener Schließeinheit eine Druckdifferenz zwischen einem in dem Brandraum herrschenden Druck und einem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck nicht einen zulässigen Maximalwert überschreitet. Insbesondere wenn die Schließeinheit als eine in Richtung des Sicherheitsraums öffnende Tür ausgebildet ist, würde es bei einer Überschreitung dieses Maximalwertes dazu kommen, dass an der Tür eine Druckdifferenz vorliegt, die ein Öffnen der Tür erheblich erschweren bzw. nahezu unmöglich machen kann.
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DE 10 2005 053 590 A1 offenbart eine Rauchschutzdruckanlage für ein Gebäude, das wenigstens einen möglichen Brandraum und wenigstens einen einen Fluchtweg bereitstellenden Sicherheitsraum, der über wenigstens eine Schließeinheit in Form einer Tür oder dergleichen mit dem Brandraum verbunden ist, aufweist. Die Rauchschutzdruckanlage umfasst eine Druckbeaufschlagungseinrichtung, mit welcher bei einem Brand in dem Brandraum der Sicherheitsraum und gegebenenfalls der Brandraum mit einem Überdruck beaufschlagbar sind. Des Weiteren umfasst die Rauchschutzdruckanlage einen Entrauchungsschacht mit zumindest einer Entrauchungsklappe, über die der Entrauchungsschacht mit dem Brandraum verbindbar ist. Ferner umfasst die Rauchschutzdruckanlage eine Absaugeinheit, die an einem Auslassendabschnitt des Entrauchungsschachtes angeordnet ist und mit der Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht absaugbar sind.
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Um zu verhindern, dass an der geschlossenen Tür eine einen zulässigen Maximalwert überschreitende Druckdifferenz mit dem oben beschriebenen Nachteil anliegt, umfasst die Absaugeinheit wenigstens eine Abluft-Regelklappenvorrichtung mit zumindest einer federbelasteten Regelklappe, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzunterdrucks in dem Entrauchungsschacht, und somit eines die Druckdifferenz an der Tür erzeugenden Grenzunterdrucks in dem Brandraum, selbsttätig öffnet und bei Überschreiten des Grenzunterdrucks selbsttätig schließt.
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Nachteil dieser Ausführung ist, dass nur begrenzte Schachtdruckverluste überwindbar sind und bei hohen Gebäuden keine Kompensation von Druckdifferenzen möglich wird, die z. B. an einem Wintertag infolge des thermischen Auftriebes im Abströmschacht auftreten kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei kleineren Schachtquerschnitten und großen Gebäudehöhen eine verbesserte Abführung von Rauchgasen aus wenigstens einem Brandraum eines Gebäudes und eine verbesserte Druckkontrolle zwischen Sicherheitsraum und Brandraum zur Rauchfreihaltung von wenigstens einem Sicherheitsraum des Gebäudes, der über wenigstens eine Schließeinheit mit dem Brandraum verbunden ist, zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die erfindungsgemäße Rauchschutzdruckanlage für ein Gebäude, das wenigstens einen möglichen Brandraum und wenigstens einen Sicherheitsraum, der über wenigstens eine Schließeinheit mit dem Brandraum verbunden ist, aufweist, umfasst wenigstens einen Entrauchungsschacht mit zumindest einer Entrauchungsklappe, über die der Entrauchungsschacht mit dem Brandraum verbindbar ist. Zudem umfasst sie wenigstens eine Absaugeinheit, die an einem Auslassendabschnitt des Entrauchungsschachtes angeordnet ist und mit der Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht absaugbar sind. Die Rauchschutzdruckanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Entrauchungsschacht wenigstens eine Zulufteinheit vorgesehen ist, die so ausgebildet und so angeordnet ist, dass sie Frischluft an einem Punkt im Rauchgasstrom einleiten kann, der bezüglich einer Rauchgas-Strömungsrichtung einer Entrauchungsklappe eines Brandraums, welcher einen Brand aufweist, nachgeschaltet ist und der Absaugeinheit vorgeschaltet ist.
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Zudem umfasst die Rauchschutzdruckanlage wenigstens eine Sensoreinrichtung zum direkten oder indirekten Erfassen einer Druckdifferenz zwischen einem in dem Brandraum herrschenden Druck und einem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck, und wenigstens eine signaltechnisch mit der Sensoreinrichtung und der Zulufteinheit verbundene Steuer- und/oder Regeleinheit, die eingerichtet ist, einen Volumenstrom der Zulufteinheit in Abhängigkeit der jeweilig erfassten Druckdifferenz zu regeln.
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Die indirekte Erfassung einer Druckdifferenz bedeutet hierbei, dass die Sensoreinrichtung gemäß einer Ausführungsform auch dazu ausgebildet sein kann, einen Wert zu erfassen, mit Hilfe dessen die Druckdifferenz oder ein Druckverhältnis zwischen einem in dem Brandraum herrschenden Druck und einem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck bestimmt werden kann.
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Die Zulufteinheit kann erfindungsgemäß aus einem Ventilator und ggf. zusätzlichen Komponenten bestehen, die es ermöglichen, den Zuluftvolumenstrom während des Betriebes aktiv zu verändern. Zusätzliche Komponenten können motorisch betriebene oder selbsttätige Drosselklappen, motorisch betriebene Fortluftklappen oder die Drehzahl des Ventilators verändernde Komponenten (z. B. Frequenzumrichter) sein.
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Der Entrauchungsschacht bildet einen strömungstechnischen Widerstand aus. Bei einer herkömmlichen Rauchschutzdruckanlage ohne erfindungsgemäße Absaugeinheit kann bei zu kleinen Schachtquerschnitten der strömungstechnische Widerstand des Entrauchungsschachtes bei geöffneter Schließeinheit zwischen Brandraum und Sicherheitsraum dazu führen, dass eine vorgeschriebene minimale Strömungsgeschwindigkeit von Frischluft aus dem Sicherheitsraum durch die geöffnete Schließeinheit in den Brandraum nicht erreicht wird. Mit der erfindungsgemäßen Absaugeinheit werden während der Zeitspanne der geöffneten Schließeinheit aus dem Entrauchungsschacht Luft oder Rauchgase abgesaugt und in die Umgebung des Gebäudes abgeführt. Mit der Absaugeinheit kann die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Entrauchungsschachtes erhöht bzw. der strömungstechnische Widerstand des Entrauchungsschachtes kompensiert werden und damit die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der geöffneten Schließeinheit sichergestellt werden.
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In einem vertikal ausgerichteten Entrauchungsschacht führen unterschiedliche Temperaturen zwischen dem Gebäudeinneren und der Umgebung des Gebäudes zu zusätzlichen Druckdifferenzen in den Geschossen („Auftrieb”, „Kamineffekt”). Bei einer herkömmlichen Rauchschutzdruckanlage ohne erfindungsgemäße Zulufteinheit kann ein thermisch bedingter Druckabfall in einem an einen Brandraum angrenzenden Abschnitt des Entrauchungsschachtes dazu führen, dass eine maximal zulässige Druckdifferenz zwischen dem in dem Brandraum herrschenden Druck und dem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck im Bereich der Schließeinheit überschritten wird. Insbesondere würde bei geschlossener Schließeinheit und damit fehlender Nachströmung von Frischluft aus dem Sicherheitsraum im Brandraum ein zu hoher Unterdruck in dem Brandraum gegenüber dem Sicherheitsraum erzeugt werden, der zu einer unzulässig hohen Druckdifferenz an der Schließeinheit führen würde. Durch die erfindungsgemäße Einleitung der Frischluft mittels der Zulufteinheit in den Entrauchungsschacht während des Betriebs der Absaugeinheit kann eine solche nachteilige thermisch bedingte Druckverteilung in dem Entrauchungsschacht kompensiert werden. Insbesondere kann ein durch einen Brand in dem Brandraum im Bereich des Brandraums in dem Entrauchungsschacht entstehender, thermisch bedingter Unterdruck ausgeglichen werden. Hierzu kann die Zulufteinheit derart Frischluft in den Entrauchungsschacht einleiten, bis auf Höhe des Brandgeschosses bzw. Brandraums die maximal zulässige Druckdifferenz zwischen dem in dem Brandraum herrschenden Druck und dem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck gerade wieder unterschritten wird. Folglich ermöglicht die erfindungsgemäße Rauchschutzdruckanlage eine gesicherte Durchströmung der temporär geöffneten Schließeinheit und eine Druckkontrolle bei geschlossener Schließeinheit, die auch in der Lage ist, durch Auftrieb hervorgerufene Druckdifferenzen zu kompensieren. Zur Herstellung einer gewünschten Druckdifferenz zwischen dem in dem Brandraum herrschenden Druck und dem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck kann die Zulufteinheit gerade so viel Volumenstrom in den Entrauchungsschacht fördern, dass eine maximal zulässige Druckdifferenz zwischen dem in dem Brandraum herrschenden Druck und dem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck nicht überschritten wird. Wird die Schließeinheit geöffnet, findet unter relativ geringem Druckverlust ein Druckausgleich zwischen dem Sicherheitsraum und dem Brandraum statt. Der Volumenstrom der Zulufteinheit kann dann derart verringert werden, so dass eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit im offenen Querschnitt der Schließeinheit erzeugt wird.
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Die Absaugeinheit kann wenigstens einen Abluftventilator aufweisen. Der Abluftventilator wird vorzugsweise während der Absaugung der Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht mit konstanter Leistung betrieben. Der Abluftventilator ist bevorzugt als temperaturbeständiger Entrauchungsventilator ausgebildet. Die Zulufteinheit und die Absaugeinheit können derart ausgelegt sein, dass mit der Zulufteinheit ein stärkerer Volumenstrom als mit der Ablufteinheit erzeugbar ist.
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Die Erfindung hat insbesondere auch den Vorteil, dass keine regelbaren Abluft-Vorrichtungen (Abluftventilator, Klappe oder dergleichen) innerhalb des Rauchgasstromes angeordnet sind.
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Komponenten, welche sich im Rauchgasstrom befinden, müssen baurechtliche Verwendbarkeitsnachweise besitzen. Hierfür sind aufwendige Brandversuche zu durchlaufen. Die bislang gültigen Prüfnormen (z. B. für Entrauchungsventilatoren) beinhalten zum heutigen Zeitpunkt auch noch keine geeigneten Prüfverfahren, um einen Betrieb mit durch eine Regelung verursachte wechselnden Betriebsbedingungen (z. B. ständige Drehzahländerung während des Entrauchungsbetriebes) zu prüfen und zu zertifizieren.
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Dieser erhebliche Nachteil tritt erfindungsgemäß gerade nicht auf.
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Das Gebäude kann zwei oder mehrgeschossig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist in jedem Geschoss wenigstens eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zum Erfassen der Druckdifferenz zwischen dem in dem jeweiligen möglichen Brandraum herrschenden Druck und dem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck vorhanden. Sind in einem Geschoss zwei oder mehrere Brandräume über jeweils eine Schließeinheit mit dem Sicherheitsraum verbunden, kann für jeden Brandraum eine eigene Sensoreinrichtung vorhanden sein. Es können sich zwei oder mehrere Sensoreinrichtungen eines Geschosses wenigstens einen gemeinsamen Drucksensor teilen, mit dem der in dem Sicherheitsraum herrschende Druck erfassbar ist. Die Schließeinheiten können insbesondere als Türen ausgebildet sein. Diese können sich in Richtung des jeweiligen Brandraums oder in Richtung des Sicherheitsraums öffnen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante verfügt die Rauchschutzdruckanlage über wenigstens eine Druckbeaufschlagungseinrichtung, mit welcher bei einem Brand der Sicherheitsraum mit einem Überdruck beaufschlagbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in der Steuer- und/oder Regeleinheit ein Soll-Differenzwert für die Druckdifferenz abgelegt, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit eingerichtet ist, den Volumenstrom der Zulufteinheit derart zu regeln, dass der Volumenstrom der Zulufteinheit erhöht wird, wenn die jeweilig erfasste Druckdifferenz oberhalb des Soll-Differenzwertes liegt, und verringert wird, wenn die jeweilig erfasste Druckdifferenz unterhalb des Soll-Differenzwertes liegt. Die Abweichung der jeweilig erfassten Druckdifferenz von dem Soll-Differenzwert kann als Regeldifferenz zur Regelung des Volumenstroms der Zulufteinheit verwendet werden. Liegt die jeweilig erfasste Druckdifferenz oberhalb des Soll-Differenzwertes, wird der Volumenstrom der Zulufteinheit erhöht, so dass die Saugwirkung der Absaugeinheit auf den Brandraum reduziert wird, um die Abweichung zwischen jeweilig erfasster Druckdifferenz und Soll-Differenzwert zu reduzieren bzw. zu beseitigen. Liegt die jeweilig erfasste Druckdifferenz unterhalb des Soll-Differenzwertes, wird der Volumenstrom der Zulufteinheit verringert, so dass die Strömungsgeschwindigkeit in dem Entrauchungsschacht erhöht wird, um die Abweichung zwischen jeweilig erfasster Druckdifferenz und Soll-Differenzwert zu reduzieren bzw. zu beseitigen. Der Volumenstrom der Zulufteinheit wird derart geregelt, dass die jeweilig erfasste Druckdifferenz möglichst genau dem Soll-Differenzwert entspricht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Zulufteinheit wenigstens einen Zuluftventilator und wenigstens einen signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbundenen, den Zuluftventilator mit elektrischer Energie versorgenden Frequenzwandler auf, der zur Regelung der Drehzahl des Zuluftventilators und damit des Volumenstroms der Zulufteinheit von der Steuer- und/oder Regeleinheit ansteuerbar ist. Mittels des Frequenzwandlers ist die Drehzahl des Zuluftventilators steuerbar bzw. regelbar. Der Zuluftventilator unterliegt hinsichtlich eines Brandschutzes keinen baurechtlichen Anforderungen und kann daher regelbar ausgeführt sein. Der Zuluftventilator kann derart angeordnet sein, dass er nicht mit in dem Entrauchungsschacht geführten Rauchgasen in Kontakt kommt. Der Frequenzwandler kann als Frequenzumformer oder Frequenzumrichter ausgebildet sein.
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Besonders bevorzugt weist die Zulufteinheit dabei wenigstens eine dem Zuluftventilator nach- oder vorgeschaltete hilfskraftlose oder über einen Stellantrieb betriebene und signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbundene Verschlussklappe auf.
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Zu dem Zeitpunkt der geöffneten Tür im Brandgeschoss soll die Ablufteinheit den für die Erzielung erforderlicher Strömungsgeschwindigkeiten im offenen Türquerschnitt notwendigen Volumenstrom fördern. Das alleinige Reduzieren der Ventilatordrehzahl der Zulufteinheit führt aber dazu, dass die Absaugeinheit zum Teil auch Luft durch den Zuluftventilator der Zulufteinheit ansaugt, was zu einer Volumenstromreduzierung im Brandgeschoss führen kann.
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Um diesen Effekt zu verhindern, wird dem Zuluftventilator der Zulufteinheit deshalb gemäß einer Ausführungsform eine Klappe vor- oder nachgeschaltet, die in Abhängigkeit des beabsichtigten Betriebszustandes öffnet oder schließt. Diese Klappe kann über einen Stellantrieb aktiv von der Steuer- und Regeleinheit angesteuert werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung mit einer selbsttätigen hilfskraftlosen Klappe, wobei diese Klappe die Eigenschaft aufweisen muss, dass sie bis zu einer bestimmten Druckdifferenz (Ansprechdruckdifferenz) geschlossen bleiben muss und bei dessen Überschreitung weit genug öffnet, um den nötigen Volumenstrom für die Druckkontrolle mit einem Druckverlust strömen zu lassen der unterhalb der vom Zuluft-Ventilator der Zulufteinheit bereitgestellten Druckerhöhung liegt.
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Diese Ansprechdruckdifferenz muss mindestens so groß sein wie der Schachtdruckverlust, bezogen auf den Volumenstrom, der für die erforderliche Türdurchströmung benötigt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Druckbeaufschlagungseinrichtung wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit oder einer weiteren Regeleinrichtung verbundene Zulufteinrichtung und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit bzw. der weiteren Regeleinrichtung verbundene Sensoreinheit zum Erfassen des in dem Sicherheitsraum herrschenden Drucks aufweist, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit bzw. die weitere Regeleinrichtung eingerichtet ist, eine Leistung der Zulufteinrichtung in Abhängigkeit einer Abweichung des erfassten Drucks in dem Sicherheitsraum von einem vorgegebenen Soll-Druckwert zu regeln. Der Überdruck wird hierbei allein durch eine Regelung der Zulufteinheit bzw. durch eine Volumenstromregelung der Zuluft erzeugt bzw. konstant erhalten. Der Volumenstrom kann entweder durch Änderung der Drehzahl eines Zuluftventilators der Zulufteinrichtung oder über eine Ansteuerung einer Drosselklappe oder die Ansteuerung einer Bypass- klappe geregelt werden. Die Abweichung des erfassten Drucks in dem Sicherheitsraum von einem vorgegebenen Soll-Druckwert kann in Form einer Regeldifferenz zum Regeln der Leistung der Zulufteinrichtung verwendet werden.
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Eine alternative weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Druckbeaufschlagungseinrichtung wenigstens eine Zulufteinrichtung mit konstanter Leistung, wenigstens eine selbsttätig ohne Hilfsenergie regelnde oder eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbundene Druckreduziereinheit, mit welcher der in dem Sicherheitsraum herrschende Druck reduzierbar ist, und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbundene Sensoreinheit zum Erfassen des in dem Sicherheitsraum herrschenden Drucks aufweist, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit eingerichtet ist, einen Betriebszustand der Druckreduziereinheit in Abhängigkeit einer Abweichung des erfassten Drucks in dem Sicherheitsraum von einem vorgegebenen Soll-Druckwert zu regeln. Der Überdruck wird hierbei allein durch eine Regelung des Betriebszustands der Druckreduziereinheit bzw. durch eine Volumenstromregelung der Abluft erzeugt bzw. konstant erhalten. Die Abweichung des erfassten Drucks in dem Sicherheitsraum von einem vorgegebenen Soll-Druckwert kann in Form einer Regeldifferenz zum Regeln der Leistung der Zulufteinrichtung verwendet werden. Bei der selbsttätig ohne Hilfskraft regelnden Druckreduziereinheit, stellt die Einheit gleichermaßen Sensor, Regler und Stellglied dar.
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Vorteilhafterweise weist die Druckreduzierungseinheit wenigstens eine zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar angeordnete Druckregelklappe und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit bzw. der weiteren Regeleinrichtung verbundene Stelleinheit auf, mit der die Druckregelklappe bewegbar ist. Bei in ihrer Offenstellung befindlicher Druckregelklappe strömt die in den Sicherheitsraum mittels der Zulufteinrichtung eingebrachte Luft mit einem definierten Druckverlust aus dem Sicherheitsraum ab. Dieser definierte Druckverlust bestimmt dann den Überdruck im Sicherheitsraum. Die Stelleinheit kann einen Elektromotor mit oder ohne nachgeschaltetem Getriebe aufweisen oder für den Fall der selbsttätigen Druckregelung mit einem Feder- und/oder Gewichtsmechanismus ausgestattet sein.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Rauchfreihalten von wenigstens einem Sicherheitsraum des Gebäudes, der über wenigstens eine Schließeinheit mit dem Brandraum verbunden ist, werden bei einem Brand in dem Brandraum der Sicherheitsraum mit einem Überdruck beaufschlagt, wobei Luft und/oder Rauchgase aus dem Brandraum über wenigstens einen Entrauchungsschacht mit zumindest einer Entrauchungsklappe, über die der Entrauchungsschacht mit dem Brandraum verbindbar ist, abgeführt wird/werden, wobei Luft und/oder Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht im Bereich eines Auslassendes des Entrauchungsschachtes abgesaugt wird/werden, wobei während der Absaugung der Rauchgase aus dem Entrauchungsschacht Frischluft über einen Abschnitt des Entrauchungsschachtes in den Entrauchungsschacht eingeleitet wird, der bezüglich einer Strömungsrichtung der in dem Entrauchungsschacht strömenden Rauchgase der Entrauchungsklappe nachgeschaltet und dem Bereich des Auslassendes des Entrauchungsschachtes vorgeschaltet ist, wobei eine Druckdifferenz zwischen einem in dem Brandraum herrschenden Druck und einem in dem Sicherheitsraum herrschenden Druck erfasst wird, und wobei die Einleitung der Frischluft in den Entrauchungsschacht in Abhängigkeit der jeweilig erfassten Druckdifferenz geregelt wird.
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Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Rauchschutzdruckanlage genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann die Rauchschutzdruckanlage zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Einleitung der Frischluft in den Entrauchungsschacht derart geregelt, dass ein Frischluftvolumenstrom erhöht wird, wenn die jeweilig erfasste Druckdifferenz oberhalb eines Soll-Differenzwertes liegt, und verringert wird, wenn die jeweilig erfasste Druckdifferenz unterhalb des Soll-Differenzwertes liegt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Überdruckbeaufschlagung des Sicherheitsraums über eine Regelung eines Zuluftvolumenstroms oder eines Abluftvolumenstroms geregelt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechenden Ausgestaltungen genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung eines Gebäudes, das mit einem Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Rauchschutzdruckanlage versehen ist,
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2 eine schematische Schnittdarstellung eines Details des in 1 gezeigten Gebäudes im Bereich der Absaugeinheit und der Zulufteinheit und
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3 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rauchschutzdruckanlage in einer weiteren Ausführungsform.
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Gebäudes 1 in Form eines fünfgeschossigen Hauses, das mit einem Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Rauchschutzdruckanlage 2 versehen ist. Jedes Geschoss weist wenigstens einen möglichen Brandraum 3 auf. Das Gebäude 1 umfasst einen als Sicherheitstreppenraum ausgebildeten Sicherheitsraum 4, der über jeweils eine Schließeinheit 5 in Form einer Tür mit dem jeweiligen möglichen Brandraum 3 verbunden ist.
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Die Rauchschutzdruckanlage 2 umfasst eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 6, mit welcher bei einem Brand in einem Brandraum 3, wie es in dem zweiten Obergeschoss angedeutet ist, der Sicherheitsraum 4 und – bei geöffneter Schließeinheit 5 – dieser Brandraum 3 mit einem Überdruck beaufschlagbar sind. Die Schließeinheit 5 zwischen dem den Brand enthaltenden Brandraum 3 und dem Sicherheitsraum 4 ist geschlossen.
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Die Rauchschutzdruckanlage 2 umfasst des Weiteren einen vertikalen Entrauchungsschacht 7 mit sechs Entrauchungsklappen 8, über die der Entrauchungsschacht 7 mit jeweils einem möglichen Brandraum 3 verbindbar ist. Durch den Brand in dem Brandraum 3 im zweiten Obergeschoss ist die diesem Brandraum 3 zugeordnete Entrauchungsklappe 8 geöffnet worden, wohingegen sich die übrigen Entrauchungsklappen 8 in ihren Schließstellungen befinden.
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Die Rauchschutzdruckanlage 2 umfasst zudem eine Absaugeinheit 9, die an einem dachseitigen Auslassendabschnitt des Entrauchungsschachtes 7 angeordnet ist und mit der Luft und/oder Rauchgase entsprechend den Pfeilen aus dem Entrauchungsschacht 7 absaugbar sind. Hierzu umfasst die Absaugeinheit 9 wenigstens einen nicht näher dargestellten Abluftventilator in Form eines Entrauchungsventilators.
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Die Rauchschutzdruckanlage 2 umfasst des Weiteren eine an dem Entrauchungsschacht 7 angeordnete Zulufteinheit 10, die so ausgebildet und so angeordnet ist, dass sie Frischluft an einem Punkt im Rauchgasstrom einleiten kann, der bezüglich einer durch die Pfeile angedeuteten Strömungsrichtung einer Entrauchungsklappe 8 eines Brandraums 3, welcher einen Brand aufweist, nachgeschaltet ist und der Absaugeinheit 9 vorgeschaltet ist.
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Zudem umfasst die Rauchschutzdruckanlage 2 mehrere Sensoreinrichtungen 11 zum Erfassen einer Druckdifferenz zwischen einem in dem jeweiligen möglichen Brandraum 3 herrschenden Druck und einem in dem Sicherheitsraum 4 herrschenden Druck. Hierzu umfasst jede Sensoreinrichtung 11 eine in dem jeweiligen möglichen Brandraum 3 angeordnete Druckmessstelle 12 und eine in dem Sicherheitsraum 4 angeordnete Druckmessstelle 13, zwischen denen die Differenzdruckmessung erfolgt.
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Des Weiteren umfasst die Rauchschutzdruckanlage 2 eine signaltechnisch mit den Sensoreinrichtungen 11 und der Zulufteinheit 10 verbundene Steuer- und/oder Regeleinheit 14, die eingerichtet ist, eine Leistung der Zulufteinheit 10 in Abhängigkeit der jeweilig erfassten Druckdifferenz zu regeln. In der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 ist ein Soll-Differenzwert für die Druckdifferenz abgelegt, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 eingerichtet ist, den Volumenstrom der Zulufteinheit 10 derart zu regeln, dass der Volumenstrom der Zulufteinheit 10 erhöht wird, wenn die jeweilig erfasste Druckdifferenz oberhalb des Soll-Differenzwertes liegt, und verringert wird, wenn die jeweilig erfasste Druckdifferenz unterhalb des Soll-Differenzwertes liegt.
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Die Zulufteinheit 10 weist wenigstens einen nicht gezeigten Zuluftventilator und wenigstens einen signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbundenen, den Zuluftventilator mit elektrischer Energie versorgenden, nicht gezeigten Frequenzwandler auf, der zur Regelung der Drehzahl und damit des Volumenstroms der Zulufteinheit 10 von der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 ansteuerbar ist.
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Die Druckbeaufschlagungseinrichtung 6 umfasst eine Zulufteinrichtung 15 mit konstanter Leistung, wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbundene Druckreduziereinheit 16, mit welcher der in dem Sicherheitsraum 4 herrschende Druck reduzierbar ist, und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbundene Sensoreinheit zum Erfassen des in dem Sicherheitsraum 4 herrschenden Drucks, die durch einen Drucksensor 12 einer Sensoreinrichtung 11 ausgebildet sein kann. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 14 ist eingerichtet, einen Betriebszustand der Druckreduziereinheit 16 in Abhängigkeit einer Abweichung des erfassten Drucks in dem Sicherheitsraum 4 von einem vorgegebenen Soll-Druckwert zu regeln. Die Druckreduziereinheit 16 kann auch als selbsttätig regelnde Klappe ausgebildet sein; damit können Drucksensoren und eine Verbindung zur Steuer- und Regeleinheit ggf. entfallen.
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Die Druckreduzierungseinheit 16 umfasst wenigstens eine zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar angeordnete, nicht näher dargestellte Druckregelklappe und wenigstens eine signaltechnisch mit der Steuer- und/oder Regeleinheit 14 verbundene, nicht gezeigte Stelleinheit, mit der die Druckregelklappe bewegbar ist.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Details des in 1 gezeigten Gebäudes 1 im Bereich der Absaugeinheit 9 und der Zulufteinheit 10. Es ist der Auslassendabschnitt des Entrauchungsschachtes 7 zu sehen, der durch ein Dach 17 des Gebäudes 1 geführt ist. An dem Auslassendabschnitt ist ein seitlicher Zugang 18 angeordnet, an dem die Zulufteinheit 10 angeordnet ist.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, welche sich von der in 1 gezeigten Ausführungsform nur dadurch unterscheidet, dass die Zulufteinheit 10 am Boden des Entrauchungsschachtes 7 angeordnet ist. Auch nach dieser Ausführungsform ist die Zulufteinheit 10 so ausgebildet und so angeordnet, dass sie Frischluft an einem Punkt im Rauchgasstrom einleiten kann, der bezüglich einer Rauchgas-Strömungsrichtung einer Entrauchungsklappe eines Brandraums, welcher einen Brand aufweist, nachgeschaltet ist und der Absaugeinheit vorgeschaltet ist. Die Einleitung erfolgt in diesem Falle über einen Abschnitt des Entrauchungsschachtes 7, welcher in dem hier gezeigten Falle selbst nicht von Rauchgasen durchströmt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gebäude
- 2
- Rauchschutzdruckanlage
- 3
- Brandraum(ungeschützter Bereich)
- 4
- Sicherheitsraum (geschützter Bereich)
- 5
- Schließeinheit
- 6
- Druckbeaufschlagungseinrichtung
- 7
- Entrauchungsschacht
- 8
- Entrauchungsklappe
- 9
- Absaugeinheit
- 10
- Zulufteinheit
- 11
- Sensoreinrichtung
- 12
- Druckmessstelle
- 13
- Druckmessstelle
- 14
- Steuer- und/oder Regeleinheit
- 15
- Zulufteinrichtung
- 16
- Druckreduziereinheit
- 17
- Dach
- 18
- Zugang
