DE102017103468A1

DE102017103468A1 - Raum und Verfahren zum Herstellen eines Raums

Info

Publication number: DE102017103468A1
Application number: DE102017103468.4A
Authority: DE
Inventors: Jens Hutzenlaub
Original assignee: MECORA MEDIZINTECHNIK GmbH
Current assignee: MECORA MEDIZINTECHNIK GmbH
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-08-23
Also published as: CA3054240A1; CN110337521B; CN110337521A; WO2018153797A1; CA3054240C; US20190360223A1; EP3585958A1; US10612255B2; EP3585958B1

Abstract

Offenbart ist zunächst ein Raum (1) in einem Bauwerk mit einer Belüftungseinrichtung zum Zuführen von Zuluft aus dem Bauwerk oben in den Raum (1) und einer Entlüftungseinrichtung zum Abführen von Abluft unten aus dem Raum (1) in das Bauwerk derart, dass der Raum (1) gegenüber dem Bauwerk einen Überdruck aufweist, wobei der Raum (1) einen Boden (5) und eine den Raum (1) oberhalb des Bodens (5) druckdicht umschließende Hülle (6) und das Bauwerk eine Außenhülle aufweist, die den Raum (1) vor einer Witterung außerhalb des Bauwerks schützt. Offenbart ist weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Raums (1).Um die Herstellung eines Reinraums zu vereinfachen wird vorgeschlagen, dass die Hülle (6) mindestens überwiegend flexibel ist und der Überdruck die Hülle (6) in Form des Raums (1) hält

Description

Die Erfindung betrifft zunächst einen Raum in einem Bauwerk mit einer Belüftungseinrichtung zum Zuführen von Zuluft aus dem Bauwerk oben in den Raum und einer Entlüftungseinrichtung zum Abführen von Abluft unten aus dem Raum in das Bauwerk derart, dass der Raum gegenüber dem Bauwerk einen Überdruck aufweist, wobei der Raum einen Boden und eine den Raum oberhalb des Bodens druckdicht umschließende Hülle und das Bauwerk eine Außenhülle aufweist, die den Raum vor einer Witterung außerhalb des Bauwerks schützt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Raums.
Solche Räume sind allgemein bekannt als sog. „Reinräume“ (oder „Reinsträume“), denen gereinigte Luft von außen mit Überdruck zugeführt wird, um eine Kontamination mit in der Atmosphäre vorliegenden Partikeln und Keimen zu vermeiden. In solchen Räumen werden häufig im Bau und Betrieb regelmäßige Partikelmessungen durchgeführt, die eine Klassifizierung, insbesondere nach ISO 14644 ermöglichen.
Bei der baulichen Auslegung von Reinräumen und insbesondere bei einem Umbau eines vorhandener Raums in einen Reinraum sind die durch den Überdruck entstehenden Flächenlasten auf Boden und Hülle, also Wände und Decke zu beachten.
Im Hintergrund der Erfindung ist aus WO 2008/023206 A2 ein aufblasbarer Tunnel zum Lackieren von Kraftfahrzeugen unter freiem Himmel bekannt.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Reinraums zu vereinfachen.
Lösung
Ausgehend von den bekannten Räumen wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Hülle mindestens überwiegend flexibel ist und der Überdruck die Hülle in Form des Raums hält. Ein solcher Raum kann innerhalb eines Gebäudes „freitragend“ hergestellt werden, ohne dass im Betrieb der Überdruck zusätzliche Flächenlasten auf Boden, Wände und Decken des Gebäudes ausübt.
Vorzugsweise führt in einem erfindungsgemäßen Raum die Entlüftungseinrichtung Abluft aus dem Innenraum durch einen Hohlraum in mindestens einer von dem Raum umschlossenen Säule in die Umgebung des Raums ab. Reinräume werden üblicher Weise in Bodennähe, insbesondere durch an den Außenwänden angebrachte Entlüftungsklappen entlüftet. Darüber hinaus ist es bekannt, große Reinräume zusätzlich über im Raum angeordnete Säulen zu entlüften. In einem erfindungsgemäßen Raum bietet eine im Raum angeordnete Säule darüber hinaus die Möglichkeit, die flexible Decke außer an den Wänden an einem zusätzlichen Punkt am Boden zu verankern und damit die lichte Höhe des Raums zu begrenzen.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Raum eine Halterungsvorrichtung zum Haltern einer Beleuchtungseinrichtung in dem Raum auf. An einer solchen, typischer Weise über Kopfhöhe anordneten Halterungsvorrichtung können neben der Beleuchtungseinrichtung auch Luftauslässe der Belüftungseinrichtung angebracht werden.
Vorzugsweise ist in einem erfindungsgemäßen Raum die Hülle mindestens abschnittsweise transparent. Ein solcher Raum ermöglicht den darin arbeitenden Personen durch die transparenten Abschnitte der Hülle hindurch eine optische Verbindung in das Gebäude außerhalb des Raums. Alternativ oder zusätzlich können nicht-transparente Abschnitte der Hülle als Projektionsfläche beispielsweise zur indirekten Beleuchtung und grafischen Gestaltung des Raums, für bedarfsweise wechselnde technische Informationen oder auch für bewegte Bilder, beispielsweise für die Übertragung einer Videokonferenz genutzt werden.
Vorzugsweise weist in einem erfindungsgemäßen Raum die Hülle mindestens abschnittsweise ein Gewebe auf. Die Verstärkung der Hülle mit einem Gewebe vermeidet eine unerwünschte Dehnung der Hülle durch den Überdruck.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Raum mindestens eine Druckschleuse für Material und Personen zu dem Bauwerk auf. Eine Druckschleuse vermeidet übermäßigen Druckverlust beim Zu- oder Abgang von Material und Personen zwischen dem Raum und seiner Umgebung im Bauwerk.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Raum einen symmetrischen, insbesondere einen punktsymmetrischen Grundriss auf. Die Belüftungseinrichtung kann dann einfach so gestaltet werden, dass der Raum homogene Strömungsverhältnisse aufweist.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Raum eine im Wesentlichen vertikale seitliche Wand auf. Der Raum beansprucht dann über seine begehbare Nutzfläche hinaus keinen weiteren Stellplatz.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Raum eine gewölbte Decke auf. Eine gewölbte Raumdecke vermittelt den optischen Eindruck eines hohen Raums.
Ausgehend von den bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Hülle mindestens überwiegend flexibel ist und der Überdruck die Hülle in Form des Raums hält. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einem der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Räume und zeichnet sich gleichermaßen durch die dort aufgeführten Vorteile aus.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

1 einen erfindungsgemäßen Raum in einer aufgeschnittenen Ansicht,
2 einen Grundriss des Raums,
3 eine weitere Ansicht des Raums und
4 eine weitere aufgeschnittene Ansicht des Raums

Der in den Figuren gezeigte erfindungsgemäße Raum 1 weist einen kreisförmigen, im Wesentlichen punktsymmetrischen Grundriss 2 mit einem Durchmesser 3 von 13 m und einer begehbaren Nutzfläche 4 von 130 m² auf. Eine auf dem Boden 5 verankerte flexible Hülle 6 bildet eine im Wesentlichen senkrechte seitliche Wand 7 und eine torusförmig gewölbte Decke 8 sowie in der Mitte 9 des Raums 1 eine Säule 10 mit einem Durchmesser 11 von 80 cm.
Die Hülle 6 besteht im Wesentlichen aus einem Polyurethan-beschichteten Gewebe, das im Bereich der Wand 7 großflächig von einer klaren PVC-Folie mit einer Dicke von 0,5 mm unterbrochen ist. Einzelne Felder der Hülle 6 sind durch Reißverschlüsse verbunden, um Lagerung, Transport, Auf- und Abbau der Hülle 6 zu vereinfachen. (Die Folie, die Felder und Reisverschlüsse sind nicht dargestellt.) Der Raum 1 weist zwei einander gegenüber angeordnete Druckschleusen 12 für Personen - beispielsweise getrennt für Frauen und Männer - sowie eine zwischen diesen angeordnete Druckschleuse 13 für Material auf. Die Druckschleusen 12, 13 weisen jeweils eine Außentür 14 und eine Fluchttür 15 nach außen sowie eine Innentür 16 zum Raum 1 auf. Zwischen der Außentür 14 und der Innentür 16 befindet sich eine Sitzbank 17, auf der Personen bei Betreten des Raums 1 Straßenkleidung gegen reinraumgerechte Kleidung wechseln oder entsprechende Schutzkleidung überziehen und umgekehrt beim Verlassen des Raums 1 ablegen können. Die Druckschleusen 12, 13 weisen eine nicht dargestellte Tragkonstruktion aus Stahlprofilen auf.
Unter der Decke 8 des Raums 1 ist über Kopfhöhe eine Tragvorrichtung 18 angeordnet. Die Tragvorrichtung 18 hängt an nicht dargestellten, durch die Decke 8 des Raums 1 geführten Ketten, die außerhalb des Raums 1 an einer in der Säule 10 stehenden Stützspinne 19 aufgehängt sind. An der Tragvorrichtung 18 sind nicht dargestellte Beleuchtungselemente zum Beleuchten des Raums 1 angebracht.
Der Raum 1 befindet sich im Innern eines Bauwerks 20. Das Bauwerk 20 ist eine Gewerbehalle mit einer Außenhülle 21 aus standardisierten Leichtbau-Fertigteilen mit einer Tragkonstruktion aus geschweißten Stahlprofilen. Die Fertigteile und die Tragkonstruktion sind nicht dargestellt.
Die Belüftungseinrichtung 22 des Raums 1 weist ein neben dem Raum 1 aufgestelltes Lüftungsgerät 23, auf, das Umgebungsluft aus dem Innern des Bauwerks 20 ansaugt, über mehrere Filterstufen filtert und derart gereinigt über einen flexiblen Zuluftschlauch 24 mit 20 Pa Überdruck und 200 m³/min in den Raum 1 einbläst. Der Zuluftschlauch 24 mündet in einen flexiblen Filterschlauch 25 mit einem durchströmten Querschnitt von 3300 cm², der ringförmig mit einem Durchmesser 26 von 7 m gleichfalls in der Tragvorrichtung 18 unter der Decke 8 des Raums 1 geführt ist.
Die Entlüftungseinrichtung des Raums 1 besteht einerseits aus je zwei gewichtsbelasteten Abluftklappen 27 in beiden seitlichen Wänden 28 der Druckschleusen 12, 13 und andererseits einem zu einer Tonne 29 gebogenen Gitterblech, das am Fuß 30 der Säule 10 auf dem Boden 5 steht. Die Abluftklappen 27 geben den Abluftstrom mit einer Druckdifferenz von jeweils 10 Pa zunächst aus dem Raum 1 in die Druckschleusen 12, 13 und aus diesen in die Umgebung des Raums 1 im Bauwerk 20 frei. Die Säule 10 nimmt einen Abluftstrom von ca. 80 m³/min und jede der Abluftklappen 27 einen Abluftstrom von ca. 20 m³/min auf.
Zum Herstellen des Raums 1 werden zunächst die Tonne 29, die Stützspinne 19 und die Tragvorrichtung 18 mit dem Filterschlauch 25 und den Beleuchtungselementen sowie die Tragkonstruktionen der Druckschleusen 12, 13 errichtet, auf dem Boden 5 verankert und mit den zugehörigen Feldern der Hülle 6 überzogen. Anschließend werden die weiteren Felder mittels der Reißverschlüsse zu der Hülle 6 verbunden und die Hülle 6 auf dem Boden 5 verankert. Seine endgültige torusartige Form erhält der Raum 1 erst, indem er durch den Zuluftschlauch 24 unter den Überdruck gesetzt wird.
Zum Abbauen oder Umziehen des Raums 1 wird umgekehrt zunächst der Überdruck abgelassen, die Verankerungen der Hülle 6 am Boden 5 werden gelöst, die Felder der Hülle 6 mittels der Reißverschlüsse getrennt und von der Tonne 29, der Tragvorrichtung 18 und den Tragkonstruktionen der Druckschleusen 12, 13 gelöst. Der Filterschlauch 25 und die Beleuchtung werden von der Tragvorrichtung 18 und schließlich die Tragvorrichtung 18 selbst, die Stützspinne 19, die Tonne 29 und die Tragkonstruktionen der Druckschleusen 12, 13 abgebaut.
Bezugszeichenliste

1: Raum
2: Grundriss
3: Durchmesser
4: Nutzfläche
5: Boden
6: Hülle
7: Wand
8: Decke
9: Mitte
10: Säule
11: Durchmesser
12: Druckschleuse
13: Druckschleuse
14: Außentür
15: Fluchttür
16: Innentür
17: Sitzbank
18: Tragvorrichtung
19: Stützspinne
20: Bauwerk
21: Außenhülle
22: Belüftungseinrichtung
23: Lüftungsgerät
24: Zuluftschlauch
25: Filterschlauch
26: Durchmesser
27: Abluftklappe
28: Wand
29: Tonne
30: Fuß

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/023206 A2 [0004]

Claims

Raum (1) in einem Bauwerk (20) mit einer Belüftungseinrichtung (22) zum Zuführen von Zuluft aus dem Bauwerk (20) oben in den Raum (1) und einer Entlüftungseinrichtung zum Abführen von Abluft unten aus dem Raum (1) in das Bauwerk (20) derart, dass der Raum (1) gegenüber dem Bauwerk (20) einen Überdruck aufweist, wobei der Raum (1) einen Boden (5) und eine den Raum (1) oberhalb des Bodens (5) druckdicht umschließende Hülle (6) und das Bauwerk (20) eine Außenhülle (21) aufweist, die den Raum (1) vor einer Witterung außerhalb des Bauwerks (20) schützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6) mindestens überwiegend flexibel ist und der Überdruck die Hülle (6) in Form des Raums (1) hält.
Raum (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung Abluft aus dem Innenraum durch einen Hohlraum in mindestens einer von dem Raum (1) umschlossenen Säule (10) abführt.
Raum (1) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch eine Halterungsvorrichtung zum Haltern einer Beleuchtungseinrichtung in dem Raum (1).
Raum (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6) mindestens abschnittsweise transparent ist.
Raum (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6) mindestens abschnittsweise ein Gewebe aufweist.
Raum (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Druckschleuse (12, 13) für Material und Personen zu dem Bauwerk (20).
Raum (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch einen symmetrischen Grundriss (2).
Raum (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Wesentlichen vertikale seitliche Wand (7).
Raum (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gewölbte Decke (8).
Verfahren zum Herstellen eines Raums (1) mit einem Boden (5) und einer den Raum (1) oberhalb des Bodens (5) druckdicht umschließenden Hülle (6) in einem Bauwerk (20) mit einer Außenhülle (21), die den Raum (1) vor einer Witterung außerhalb des Bauwerks (20) schützt, und mit einer Belüftungseinrichtung (22) zum Zuführen von Zuluft aus dem Bauwerk (20) oben in den Raum (1) und einer Entlüftungseinrichtung zum Abführen von Abluft unten aus dem Raum (1) in das Bauwerk (20) derart, dass der Raum (1) gegenüber dem Bauwerk (20) einen Überdruck aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6) mindestens überwiegend flexibel ist und der Überdruck die Hülle (6) in Form des Raums (1) hält.