DE10226751A1

DE10226751A1 - Lufttechnische Anlage als Schutzeinrichtung gegen Brandgas

Info

Publication number: DE10226751A1
Application number: DE2002126751
Authority: DE
Inventors: Jochen Schanze; Helmut Feustel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-08

Abstract

Bei einer lufttechnischen Anlage (10) als Schutzeinrichtung an einem mehrstöckigen Gebäude, z. B. einem Bahnhofsbauwerk mit unterirdischen Bahnsteigen (11), die im Falle eines Brandes im Bahnsteigbereich oder in einer an diesen anschließenden Tunnelröhre ein Überströmen von Brandgasen in das die Bahnsteige mit oberirdischen Gebäudeeingängen verbindende Gangsystem (12, 13) des Bauwerkes verhindern soll, sind in den unmittelbar an mögliche Brandherde anschließenden Abschnitten (12) des Gangsystems Luftschleier-Anlagen (15) installiert, die je ein brandherdseitiges Drall-Auslasssystem (14) und ein ausgangsseitiges Schlitz-Auslasssystem (16) umfassen, mittels derer zum einen ein sich quer zur Gang-Verlaufsrichtung ausbreitender, drall-behafteter Querluftstrom und zum anderen ein linearer Querluftstrom erzeugbar sind, die zusammen die Wirkung einer Brandgassperre vermitteln. Das Drall-Auslasssystem und das Schlitz-Auslasssystem sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der hinreichend dafür bemessen ist, dass die Strömungsbereiche, in denen der rotierende Querluftstrom einerseits, und der lineare Querluftstrom andererseits sich quer zur Gangverlaufsrichtung ausbreiten, nicht überlappen. Zur Erzeugung des drall-behafteten Querluftstroms ist eine Ventilator-Einrichtung (17) vorgesehen, die Luft aus dem sich zwischen den Auslasssystemen erstreckenden Gangbereich zu dem Drall-Auslasssystem (14) fördert. Zur Erzeugung des linearen Querluftstromes ist eine ...

Description

Die Erfindung betrifft eine lufttechnische Anlage als Schutzeinrichtung an einem mehrstöckigen Bauwerk, die im Falle eines Brandes, z.B. im Bahnsteigbereich eines Bahnhofsbauwerks ein Überströmen von Brandgasen in das die Bahnsteige mit oberirdischen Gebäudeeingängen verbindende Gangsystem verhindern soll, um dessen Treppenaufgänge und/oder horizontale, stockwerksbezogene Gänge als Fluchtwege freizuhalten.
Zu diesem Zweck sind gemäß den Merkmalen a bis d des Patentanspruchs 1 in unmittelbar an mögliche Brandherde anschließende Abschnitte des Gangsystems Luftschleier-Anlage installiert, die brandherdseitig ein Drall-Auslassystem und ausgangsseitig ein Schlitz-Auslassystem umfassen, mittels derer zum einen ein sich quer zu der Gangs-Verlaufsrichtung ausbreitender, drall-behafteter Querluftstrom und zum anderen ein linerarer Querluftstrom erzeugbar sind, die insgesamt die Wirkung einer Brandgassperre vermitteln, die das Übertreten von Brandgasen aus dem Bahnsteigbereich in weiterführende Bereich des Gangsystems verhindert und diese somit als Fluchtwege zuverlässig frei hält.
In bevorzugter Gestaltung der erfindungsgemäßen lufttechnischen Anlage ist diese in die Deckenkonstruktion des Gangsystems eingebaut, in dem auch weitere luft-technische Einrichtungen zur Klimatisierung eines Gebäudes untergebracht sind. In der Gestaltung der Anlage gemäß Anspruch 3 ergibt sich eine günstig raumsparende Konfiguration des Drall-Auslassystems mit mehreren nebeneinander angeordneten Decken-Auslässen, die gemäß Anspruch 4 gegensinnig rotierende Ausgangs-Luftströme erzeugen, die sich bei ausgeprägter Raumstrahlcharakteristik der Auslässe wie gemäß Anspruch 5 vorgesehen, gleichsam einander abwälzen können und dadurch einen sehr stabilen Querluftstrom ergeben.
Mit der Anordnung gemäß Anspruch 6 mit zwei oder mehr Reihen von Drall-Auslässen ist ein drall-behafteter Querluft-Strom erzeugbar, der zuverlässig den gesamten Querschnitt des Anschlussgangssystems durchströmt.
In Kombination mit dem Drall-Auslassystem ergibt das gemäß Anspruch 7 gestaltete Schlitz-Auslassystem eine besonders gute Sperrwirkung für Rauchgase, wobei die Auslassysteme zweckmäßigerweise jeweils auf dieselbe Luftleistung ausgelegt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten speziellen Ausführungsbeispiels in Einzelheiten erläutert. Es zeigen

1 eine schematisch vereinfachte Ansicht eines repräsentativen Teils einer erfindungsgemäßen lufttechnischen Anlage;
3 die Anlage gemäß 1 in schematisch vereinfachter Ansicht in Richtung des Pfeils II der 1.

In der 1 ist insgesamt mit 10 eine lufttechnische Anlage bezeichnet, deren Zweck es ist, in einem gegebenenfalls mehrstöckigen Gebäude im Falle eines Brandes in einem brandgefährdeten Bereich, z.B. einem Bahnsteig eines Bahnhofes einer Untergrundbahn ein Überströmen von Brandgasen aus dem Brandherd – z.B. dem Bahnsteig 11 – in das diesen mit oberirdischen Teilen des Gebäudes verbindende Gangsystem zu verhindern, das beim dargestellten Erläuterungsbeispiel durch einen horizontalen Anschlussabschnitt 12 und einen schematisch angedeuteten Treppenaufgang 13 repräsentiert ist, der im Brandfall als Fluchtweg benutzbar sein muss.
Diese Problematik ist bei mehrstöckigen Gebäuden generell gegeben. Sie ist bei unterirdischen Verkehrsbauwerken besonders gravierend, da hier durch Zug-Bewegungen Verdrängungs-Luftströme entstehen können, die Brandgase mit relativ hohen Luftgeschwindigkeiten in das Gangsystem 12, 13 eindringen lassen können.
Um solches wirksam zu unterdrücken d. h. das Gangsystem jenseits des Anschlussabschnittes 12 möglichst weitgehend brandgasfrei zu halten, sind in den an die möglichen Brandherde anschließenden Anschlussabschnitten 12 des Gangssystems Luftschleier-Anlagen 15 installiert, die im Falle des gewählten Erläuterungsbeispieles des unterirdischen Bahnhofs je ein bahnsteigseitiges Drall-Auslassystem 14 und eine treppenaufgang-seitiges Schlitzauslassystem 16 umfassen. Diese Auslassysteme 14 und 16 sowie zu ihrer Luftversorgung vorgesehe Ventilator-Einrichtungen 17 und 18 sind bei dem dargestellten Erläuterungsbeispiel in die Deckenkonstruktion 19 des Anschlussabschnitts 12 des Gangsystems 12, 13 integriert, wie der 1 schematisch entnehmbar.
Das Drall-Auslassystem 14 umfasst beim gewählten Erläuterungsbeispiel wie der 2 entnehmbar, insgesamt 4 Drall-Auslässe 14/1 bis 14/4, die Zuluftströme, zu derer Erzeugung zwei Ventilatoren 17/1 und 17/2 vorgesehen sind, in "vertikale" Ausgangs-Luftströme umsetzt, die um vertikale Achsen 21/1 bis 21/4 rotieren, durch die diese Ausgangs-Luftströme repräsentiert sind. Diese zentralen Achsen 21/1 bis 21/4 liegen beim dargestellten Ausführungsbeispiel in einer gemeinsamen vertikalen Ebene 22, die sich rechtwinklig zu den Seitenwänden 23 und 24 des Anschlussabschnitts 12 des Gangssystems 12, 13 erstreckt.
Zweckmäßigerweise sind die Drallauslässe 14/1 bis 14/4 jeweils gleich dimensioniert und die Ventilatoren 17/1 und 17/2 der Ventilator-Einrichtung 17 auf gleiche Luftleistung ausgelegt.
Die Drallauslässe sind mittels in einem Anschlusskasten 26 angeordneter Luftleitelemente realisiert, die der Form nach den Laufrädern von Radiallüftern entsprechen, d.h. senkrecht stehende Luftleitlamellen 27 haben, die axial symmetrisch bezüglich der zentralen Achsen 21/1 und 21/4 der Drallauslässe angeordnet sind. Die Orientierung der Lamellen 27 ist so getroffen, dass die Ausgangs-Luftströme zweier einander benachbarter Drallauslässe jeweils mit entgegengesetztem Drehsinn rotieren, wie in der 2 durch die Dreh-Richtungspfeile 28/1 bis 28/4 veranschaulicht. Die Drallauslässe 14/1 bis 14/4 sind jeweils auf eine ausgeprägte Raumstrahl-Charakteristik ausgelegt, d.h. ihre Ausgangs-Luftströme sind – im wesentlichen – rotierende, sich nach unten geringfügig aufweitende Luftwalzen, die sich gleichsam einander abwälzen können und insgesamt eine Querluftstrom bilden, der aus gegensinnig rotierenden Komponenten besteht und sich zwischen den beiden Gangwänden 23 und 24 im gesamten Gangquerschnitt nach unten ausbreitet.
Das Schlitz-Auslassystem 16 kann, wie in den 1 und 2 schematisch vereinfacht angedeutet, durch einen einzigen Querschlitz 29 gebildet sein, der am Boden eines Anschlusskastens 31 angeordnet ist, in den die Ventilatoreinheit 18 Frischluft fördert, wobei sich der Querschlitz 29 über die gesamte Gangbreite B zwischen den Seitenwänden 23 und 24 des Gang-Anschlussabschnitts 12 erstreckt.
Es versteht sich, dass ein Schlitz-Auslassystem 16 auch durch eine Mehrzahl von parallelen langloch-förmigen Schlitzen gebildet sein könnte, die in regelmäßiger Verteilung in einem sich zwischen den Seitenwänden 23 und 24 erstreckenden Deckenstreifen angeordnet sein können.
Das Schlitz-Auslassystem 16 ist im Übrigen so gestaltet, dass der in der 1 durch einen Zentralstrahl 32 sowie einen inneren Randstrahl 33 und einen äußeren Randstrahl 34 repräsentierte Ausgangs-Luftstrom sich fächerförmig innerhalb eines prismatischen Raumbereiches 36 als "linearer" Querluftstrom ausbreitet, innerhalb dessen die Luft geradlinig strömt, wie durch die Strömungs-Richtungspfeile des Zentralstrahls repräsentiert. Das Schlitz-Aauslassystem ist im übrigen so gestaltet, dass im Bereich des äußeren Randstrahles 34 die Luftströmungsrichtung vertikal ist und im Bereich des inneren Randstrahles 33 schräg zur Gang-Verlaufsrichtung gerichtet ist, wobei die Strömungsrichtung im inneren Randstrahlbereich 33 mit der im äußeren Randstrahlbereich 34 einen Öffnungswinkel a von etwa 30° einschließt.
Der Abstand D des Drall-Auslassystem 14 und des Schlitz-Auslassystems 16 ist hinreichend groß gewählt, dass der rotierende Querluft-Strom des Drall-Auslassystem 14 und der lineare Querluft-Strom des Schlitz-Auslassystems 16 nicht direkt aufeinander treffen, d.h. der prismatische Raumbereich 36, in dem lineare Luftströmung vorliegt, und der in der Darstellung der 1 glockenförmige Raumbereich, innerhalb dessen der Ausgangs-Luftstrom des Drall-Auslassystems 14 mit alternativen Drehrichtungen rotiert, sich nicht überlappen.
Die Ventilator-Einrichtung 17, die den Zuluftstrom zum Drall-Auslassystems 14 erzeugt, ist so angeordnet, dass sie Luft aus dem Raumbereich 37 zwischen den beiden Auslassystemen 14 und 16 zu dem Drall-Auslassystem 14 fördert d.h. Luft, die auch mit Rauchgasen behaftet sein kann, die durch den rotierenden Luftschleier hindurch in den Raumbereich 37 gelangt sind.
Die zur Erzeugung der Querluftströme vorgesehenen Ventilator-Einrichtungen 17 und 18 sind zweckmäßigerweise auf gleiche Luftleistung ausgelegt, wobei eine typische Auslegung darin besteht, dass bei einer Gang-Höhe und -Breite des Anschlussabschnittes 12 von jeweils 3 m für die Luftleistung pro Auslassystem 14 bzw. 16 ein Wert um 8000 m³/h installiert ist. Im Betrieb der lufttechnischen Anlage 10 wirkt der mittels des Drall- Auslassystems 14 erzeugte Querluftstrom in der Art eines Grobfilters das Rauchgase gleichsam festhält, während der lineare Querluftstrom eine Rest-Filterwirkung vermittelt dahingehend, dass mit Rauchgas belastete Luft gleichsam zurück in den Raumbereich 37 zwischen den Auslassystemen gedrängt wird, aus dem sie wieder mittels der des Drall-Auslassystem 14 speisenden Ventilatoreinrichtung 17 gleichsam zurückgefördert wird.

Claims

Lufttechnische Anlage (10) als Schutzeinrichtung an einem mehrstöckigem Gebäude, z.B. einem Bahnhofsbauwerk mit unterirdischen Bahnsteigen (11), die im Falle eines Brandes im Bahnsteigbereich oder in einer an diesen anschließenden Tunnelröhre ein Überströmen von Brandgasen in das die Bahnsteige mit oberirdischen Gebäudeeingängen verbindende Gangsystem (12, 13) des Bauwerkes verhindern soll, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) in den unmittelbar an mögliche Brandherde anschließenden Abschnitten (12) des Gangsystems sind Luftschleier-Anlagen (15) installiert, die je ein brandherdseitiges Drall-Auslasssystem (14) und ein ausgangsseitiges Schlitz-Auslassystem (16) umfassen, mittels derer zum einen ein sich quer zur Gang-Verlaufsrichtung ausbreitender, drallbehafteter Querluftstrom und zum anderen ein linearer Querluftstrom erzeugbar sind, die zusammen die Wirkung einer Brandgassperre vermitteln, b) das Drall-Auslasssystem und das Schlitz-Auslasssystem sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der hinreichend dafür bemessen ist, das die Strömungsbereiche, in denen der rotierende Querluftstrom, einerseits, und der lineare Querluftstrom andererseits sich quer zur Gangsverlaufsrichtung ausbreiten, nicht überlappen c) zur Erzeugung des drall-behafteten Querluftstroms ist eine Ventilator-Einrichtung (17) vorgesehen, die Luft aus dem sich zwischen den Auslasssystemen erstreckenden Gangbereich zu dem Drall-Auslassystem (14) fördert d) zur Erzeugung des linearen Querluftstromes ist eine Ventilator-Einrichtung (18) vorgesehen, die Frischluft zu dem Schlitz-Auslasssystem (16) fördert.
Lufttechnische Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihren Einbau in die Decken-Konstruktion des Gangssystems, derart, dass Ausgangsluftströme des Drall-Auslasssystems (14) um vertikal verlaufende Achsen (21/1–21/4) rotieren.
Lufttechnische Anlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drall-Auslasssystem eine Anzahl von Drall-Auslässen (14/1–14/4) vorzugsweise gleicher Luftleistung umfasst, deren zentrale Achsen (21/1–21/4) in einer gemeinsamen, rechtwinklig zur Gang-Längsrichtung verlaufenden vertikalen Ebene (22) liegen.
Lufttechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von jeweils einander benachbart angeordneten Drall-Auslässen (14/1 und 14/2 bzw. 14/2 und 14/3) erzeugten – rotierenden-Luftströme gegensinnig rotieren.
Lufttechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drall-Auslässe (14/1, 2, 3, 4) eine ausgeprägte Raumstrahl-Auslasscharakteristik haben.
Lufttechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Drall-Auslässe des Drall-Auslassystems eine Anordnung vorgesehen ist, bei der die zentralen Achsen einer ersten Gruppe von Drall-Auslässen in einer ersten Ebene liegen und die zentralen Achsen einer zweiten Gruppen von Drall-Auslässen in einer zur ersten parallelen zweiten Ebene angeordnet sind, wobei, in Gang-Verlaufsrichtung gesehen, die in der zweiten Ebene verlaufendenen Achsen von Drallauslässen zwischen den zentralen Achsen verlaufen, die in der anderen Ebene liegen.
Lufttechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des mittels des Schlitz-Auslassystems (16) erzeugten linearen Querluftstroms (32, 33, 34) die Luftströmungsrichtung überwiegend schräg zum Bahnsteigbereich hin gerichtet ist, vorzugsweise innerhalb eines Bereiches zwischen vertikaler Strömungsrichtung und hiervon um maximal 30° abweichender Strömungsrichtung.
Lufttechnische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die das Drall-Auslassystem (14) und das Schlitz-Auslassystem (16) jeweils speisenden Ventilator-Einrichtungen (17 bzw. 18) auf dieselbe oder annähernd dieselbe Luftleistung ausgelegt sind.