Die Erfindung betrifft ein Rettungswege-Signalisierungs
system für Objekte, insbesondere für Gebäude, Bauwerke,
Hochhäuser, große Versammlungsräume bzw. -stätten, unter
irdische Bahnhöfe, Einkaufszentren, Tunnelbauwerke, Indu
striekomplexe, Museen, Kaufhäuser, Flughäfen, Hotels oder
Schiffe, mit einer Rettungswege-Beschilderung.
Rettungswege-Beschilderungen sind überall dort notwendig,
wo der direkte Ausgang ins Freie nicht möglich ist, sei es
aus baulichen Gründen oder aufgrund der inneren Aufteilung
der Räume. Bei Objekten bzw. Gebäuden mit großen Menschen
ansammlungen ist bei diesen Situationen im Gefahrenfall
eine Führung der in den Räumen befindlichen Personen be
sonders bei größerer räumlicher Ausdehnung der Gebäude
notwendig. Beispiele solcher Objekte bzw. Gebäude sind
Krankenhäuser, Hotels, Eisenbahn- oder Straßentunnels, Mu
seen, Bahnhöfe, Flughäfen, Sportstätten, Kaufhäuser, Re
gierungsgebäude, Hochhäuser oder Schiffe.
Die Ausschilderung von Rettungswegen zur Personenführung
im Gefahrenfall ist nach DIN vorgeschrieben und bekannt.
Derartige nach DIN vorgeschriebene Rettungswege-Beleuch
tungen der bisherigen Beschilderung haben folgende wesent
liche Nachteile und Unzulänglichkeiten.
Die bisherige Rettungswege-Beschilderung nach DIN hat in
den meisten Fällen keine ausreichende Helligkeit. Schon
bei geringfügigen Verrauchungen des Raumes sind diese
Schilder nicht mehr erkennbar. Durch die Beleuchtung der
Schilder mit normalen Glühbirnen ist eine hohe Ausfall
wahrscheinlichkeit durch die begrenzte Lebensdauer des
Leuchtmittels gegeben, was zum einen als Gefahrenpunkt ge
sehen werden muß und zum anderen hohe Wartungskosten ver
ursacht.
Im Gefahren- bzw. Brandfall sind die beleuchteten Schilder
durch ihren Montageort unter der Decke innerhalb kürzester
Zeit durch die sich an der Decke ausbildenden Rauchschich
ten verdeckt. Schon bei mittleren Rauchgastemperaturen
über 150 Grad Celsius wird das Schild völlig zerstört. Ob
wohl sich eine Rauchschicht mit nur geringer Dicke gebil
det hat, ist eine Wegweisung flüchtender Personen - auch
nach erfolgter Entrauchung - nicht mehr möglich.
Die herkömmlichen Rettungswege-Beschilderungen bieten den
Flüchtenden nur eine punktuelle Angabe der Fluchtrichtung,
z. B. an Treppenhäusern und Ausgangstüren. Eine kontinuier
liche, intuitive Richtungsweisung, die besonders in Gefah
rensituationen eigentlich erforderlich wäre, ist durch die
i.a. geringe Anzahl der Schilder nicht möglich. Das gilt
besonders für Gebäude, in denen durch verschachtelte inne
re Aufteilung der Räume eine eindeutige Fluchtrichtung
nicht gegeben ist, wie z. B. in Museen, Kaufhäusern, Flug
häfen, Hotels oder Schiffen. Fällt nur ein Schild aus, ist
die Kette der Wegweisungen unterbrochen. In fensterlosen
Gebäudebereichen kann so leicht die Orientierung verloren
gehen und damit eine sichere Evakuierung erschwert werden.
Die nach DIN genormten Rettungsweg-Beschilderung mit Pik
togrammen erlaubt keine Möglichkeit der Beeinflussung der
Fluchtrichtungsvorgabe. Eine solche Richtungsänderung kann
aber z. B. erforderlich werden, wenn der ausgeschilderte
Fluchtweg in Richtung eines Brandherdes verlaufen würde.
Durch die statische Beleuchtung und die Anordnung außer
halb des normalen Sichtfeldes ist in Gefahrensituationen
nur ein geringer Aufmerksamkeitsgrad erreichbar.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ret
tungsweg-Signalisierungssystem der obengenannten Art zur
Verfügung zu stellen, welches die vorstehend umschriebenen
Risiken und Szenarien mit hoher Sicherheit und Zuverläs
sigkeit kontrolliert und beseitigt und eine flexiblere und
sicherere Lenkung von Personenströmen in Gefahrensituatio
nen erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Rettungsweg-Signalisierungs
system der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmalen gelöst.
Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Rettungs
wege-Beschilderung ein Leuchtband ist. Dies hat den Vor
teil, daß die Rettungswege-Signalisierung gut sichtbar und
leicht als solche zu erkennen ist.
Dadurch, daß das Leuchtband im aktivierten Zustand verän
derbare Piktogramme oder sich in Fluchtrichtung bewegende
dunkle Segmente darstellt, ist die Rettungswege-Signali
sierung situationsabhängig an verschiedene Gefahrensitua
tionen anpaßbar und somit noch sicherer.
Eine besonders gute Sichtbarkeit der Rettungswege-Sig
nalisierung erzielt man dadurch, daß das Leuchtband im ak
tivierten Zustand beleuchtbare Flächen alternierend ein- und
ausgeschaltet, wobei gleichzeitig wenigstens 80% der
beleuchtbaren Fläche eingeschaltet sind. Dabei ist es be
sonders vorteilhaft, wenn das Leuchtband im aktivierten
Zustand eine virtuelle Bewegung darstellt.
Eine besonders kostengünstige und zuverlässige Konstrukti
on erhält man dadurch, daß das Rettungswege-Signalisier
ungssystem Beleuchtungskörper umfaßt, welche aus einem mo
dularen System zu verbindender Elemente zusammengesetzt
sind.
Dieses System wird dadurch an unterschiedlichste Anforde
rungen anpaßbar, daß die Elemente Metallprofile mit recht
eckigem oder dreieckigem Querschnitt sind.
Die Zuverlässigkeit und Funktionalität wird dadurch ver
bessert, daß die Elemente an wenigstens einer Seite eine
tritt- und/oder kratzfeste, transparente Abdeckung aufwei
sen. Die Elemente sind insbesondere wasserdicht miteinan
der verbindbar und mit intern steckbaren Schraubklemmen
für eine elektrische Verkabelung ausgestattet. Dabei sind
in vorteilhafter Weise getrennte Segmente vorgesehen, die
getrennt ansteuerbar bzw. schaltbar sind und durch geziel
te Ansteuerung eine virtuelle Bewegung erzeugen.
Ein in bestehende Rettungsleitsysteme leicht und kosten
günstig nachträglich integrierbares System erhält man da
durch, daß in jedem Element DIP-Schalter oder eine einma
lige Programmierung vorgesehen sind, welche die Signalaus
gabe jedes Elementes vorbestimmt.
Für eine variable, optimale Rettungswege-Führung in unter
schiedlichsten Gefahrensituationen weist jedes Element ei
nen integrierten Microcontroller zur individuellen Steue
rung beispielsweise der Bewegungsrichtung, der Leuchtin
tensität und/oder der Leuchtfarbe auf.
In besonders vorteilhafter Weise sind ein zentraler Leit
rechner und ein Bus-System vorgesehen, wobei der zentrale
Leitrechner über das Bus-System mit jedem Element verbun
den ist. Dies ermöglicht eine zentrale Steuerung der Si
gnalisierungselemente.
Eine zusätzlich verbesserte Sicherheit erzielt man da
durch, daß jedes Element einen Microcontroller aufweist,
welcher über das Bus-System mit dem zentralen Leitrechner
verbunden ist. Derartige "intelligente" Elemente erhöhen
zusätzlich die Flexibilität des Systems gegenüber unerwar
teten Gefahrensituationen und -konstellationen ganz erheb
lich.
Als Lichtquelle des Systems ist in vorteilhafter Weise ei
ne matrixförmige Anordnung von Leuchtdioden (LED) vorgese
hen. Leuchtdioden verbinden eine hohe Betriebssicherheit
mit großer Leuchtkraft und geringen Kosten insbesondere
auch bei der Wartung.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten bevorzugten Aus
führungsform eines Beleuchtungselements eines er
findungsgemäßen Rettungswege-Signalisierung
systems,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform eines Beleuchtungselements eines
erfindungsgemäßen Rettungswege-Signalisierung
systems, und
Fig. 3 eine Aufsicht eines Beleuchtungselements eines
erfindungsgemäßen Rettungswege-Signalisierung
systems gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht eine erste Ausfüh
rungsform eines Beleuchtungselementes 12 eines erfindungs
gemäßen Rettungswege-Signalisierungsystems. In einem Me
tallprofilrahmen 14 sind Leuchtdioden 22 angeordnet. Diese
stehen über eine Platine 24 in Verbindung mit einem Micro
controller 20 und Anschlußklemmen 18 für externe Signal
leitungen und Stromzuführungen. Eine tritt- und kratzfe
ste, transparente Abdeckung 16 sorgt für einen entspre
chenden Schutz der Leuchtdioden 22, wobei gleichzeitig die
Sichtbarkeit nicht beeinträchtigt wird. In vorteilhafter
Weise, sind nicht dargestellte Batterien für einen net
zunabhängigen Betrieb vorgesehen.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Beleuch
tungselementes. Hierbei ist der Querschnitt nicht, wie in
der Ausführungsform von Fig. 1, rechteckig, sondern drei
eckig. Während die Ausführung von Fig. 1 für eine Boden
montage dient, ist die Ausführung von Fig. 2 bevorzugt
für eine Bodeneckenmontage geeignet.
Fig. 3 zeigt in einer Aufsicht auf ein Element 12 gemäß
Fig. 1 die Anordnung der Leuchtdioden 22. Die matrixarti
ge Anordnung 10 ermöglicht die Darstellung unterschied
lichster bewegter oder statischer Muster, Piktogramme oder
virtueller Bewegungen. Notfalls können bei geeigneter
Dichte der Leuchtdioden 22 auch kurze Texte mit hilfrei
chen Informationen statisch oder als Laufschrift darge
stellt werden.
Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem wird bevorzugt im
Boden entlang des Fluchtweges verlegt, das den Flüchtenden
den Weg zu den sicheren Ausgängen oder Treppenhäusern
weist. Die Besonderheit dieser Art der Wegweisung besteht
darin, daß ein Leuchtband 10 am Boden durch sich in der
vorgegebenen Fluchtrichtung bewegende, dunkle Segmente ei
ne intuitive Richtungsweisung zu einem sicheren Ausgang
ermöglicht. Im Gegensatz zu konventionellen Lauflichtern
ist hier 80% der beleuchtbaren Fläche immer eingeschal
tet, wodurch sich auch bei starker Verrauchung eine sehr
gute Erkennbarkeit ergibt. Es entsteht eine virtuelle Be
wegung, die sowohl in ihrer Geschwindigkeit als auch in
ihrer Richtung gesteuert werden kann. Die Flüchtenden müs
sen nicht im Rauch nach unterhalb der Decke montierten
Schildern suchen, sondern können auch mit gesenktem Kopf
in der rauchfreien Bodenzone dem Leuchtband folgen und
schnell und sicher die rettenden Ausgänge erreichen. Auch
Kindern und älteren Personen, denen die Bedeutung der Ret
tungswegebeschilderung nach DIN unklar oder sogar unbe
kannt ist, wird unmißverständlich die Richtung zum nächst
gelegenen sicheren Ausgang gewiesen. Durch die virtuelle
Bewegung des Lichtes und die hohe Leuchtdichte wird ein
besonders hoher Aufmerksamkeitsgrad dieser Art der Ret
tungswegsignalisierung erreicht. Mit einer kurzen und ein
prägsamen Lautsprecherdurchsage kann auf die Wegweisung
durch die Leuchtbänder hingewiesen werden, ohne daß detail
lierte Angaben zur Fluchtrichtung gemacht werden müssen.
Durch die Anordnung des Beleuchtungssystems am Boden wird
der wesentliche Nachteil der konventionellen Rettungswege
schilder behoben: Auch bei Ausbildung einer dichten Rauch
schicht unter der Decke, die die konventionell angeordne
ten Schilder mit vergleichsweise niedriger Leuchtdichte in
wenigen Sekunden völlig verdecken würde, bleiben die im
Boden oder im unteren Bereich der Wand installierten
Leuchtbänder auch bei großen Rauchschichtdicken sichtbar.
Die hohe Leuchtdichte der Bänder macht eine Reflexion des
Lichtes an der Unterseite von hellen Rauchschichten mög
lich. Da im Brandfall im Bodenbereich außerhalb der Rauch
schicht die Temperatur niedriger ist als an der Decke,
bleibt das beschriebene System auch nach der Entrauchungs
phase unbeschädigt und einsatzbereit.
Die Beleuchtungskörper umfassen bevorzugt ein modulares
System einfach zu verbindender Elemente 12, die in den Bo
den oder die Wand eingelassen werden können. Sie bestehen
aus robusten Metallprofilen in verschiedenen Längen, mit
rechteckigem (Fig. 1, 3) oder dreieckigem (Fig. 2) Quer
schnitt, wobei der Lichtaustritt jeweils an einer der
breiteren Kanten ausgeführt ist. Der Querschnitt der Pro
file 14 beträgt bei dem Standardsystem ca. 50 × 25 mm, die
Elementlänge beträgt 1 m oder 2 m. Das Profil 14 ist an
der Oberseite mit einer tritt- und kratzfesten, transpa
renten Abdeckung 16 versehen. Die Elemente 12 sind wasser
dicht verbindbar und intern mit steckbaren Schraubklemmen
18 für die elektrische Verkabelung ausgestattet, die so
angeordnet sind, daß die Elemente praktisch fugenlos an
einander gelegt werden können. Die Lichtquelle des Systems
besteht aus matrixförmig angeordneten Leuchtdioden 22 mit
mindestens 3000cd Leuchtstärke.
Die Farbe der LED's 22 kann im Rahmen der Verfügbarkeit
den Gegebenheiten angepaßt werden. Der Abstand der LED's
22 ist so vorgegeben, daß an der transparenten Abdeckung
16 des Profils 14 eine nahezu homogen leuchtende Fläche
entsteht. Ein einzelnes Element 12 ist - je nach sichtba
rer Gesamtlänge - in 10 bis 20 cm lange Segmente unter
teilt, die alle getrennt geschaltet werden und durch ge
zielte Ansteuerung die virtuelle Bewegung erzeugen. Ein
Übergabesignal gewährleistet einen fortschreitenden Ablauf
der virtuellen Bewegung bei beliebig vielen, zusammenge
schalteten Elementen 12. Die LED's 22 ermöglichen durch
ihre hohe Lebensdauer von mehr als 50.000 Stunden einen
ausfallsicheren, wartungsfreien Betrieb des Systems. Die
geringe Stromaufnahme ermöglicht einfache Netzteile mit
der Option der Batterieversorgung. Durch die minimale Er
wärmung der LED's 22 und der integrierten Elektronik 20
kann das Gehäuse des Systems vollständig geschlossen aus
geführt werden.
In einer ersten Ausführung "Guideline" ist das System
folgendermaßen ausgeführt. Zum einen ist eine stand-alone-Ver
sion mit integrierter Elektronik zur Erzeugung der vir
tuellen Bewegung des Leuchtstreifens vorgesehen. Das Sy
stem wird durch ein externes Signal, z. B. von der Brand
meldeanlage oder einem zugeordneten Rauchmelder, akti
viert, wobei die Bewegungsrichtung, die Bewegungsgeschwin
digkeit und die Intensität durch DIP-Schalter oder einma
lige Programmierung festgelegt ist und nicht durch äußere
Signale beeinflußt werden kann. Dieses System eignet sich
besonders zur Nachrüstung bestehender Rettungswegebeleuch
tungen und zur Verbesserung der Beschilderung in kleineren
Bereichen, z. B. in Aufzugvorräumen, Hotelfluren und als
Fluchtweghinweis vor Treppenauf- oder -abgängen. Außer ei
ner systemkompatiblen Stromversorgung werden keine weite
ren Bauteile benötigt.
Eine zweite Ausführung "Smartline" schafft zusätzliche
Sicherheit und Flexibilität. Bei dieser zweiten Version
wird durch einen in jedes Element integrierten Microcon
troller 20 die individuelle, externe Steuerung der Bewe
gungsrichtung, der Bewegungsgeschwindigkeit, der Leuchtin
tensität und eventuell weiterer vorzugebender Parameter
(z. B. Farbe) durch die Leittechnik ermöglicht. Die ein
zelnen Elemente sind elektrisch durch ein Bus-System ver
bunden (SL-Bus, optional EIB-kompatibel), in dem jedes
Element mit einer eigenen Adresse angesprochen werden
kann.
Die Bustopologie ist so angelegt, daß eine Unterbrechung
der Busleitung nicht zu einem Ausfall aller nachfolgenden
Elemente führen kann. Durch ein zentrales Steuergerät kön
nen für jedes Element die oben genannten Parameter ge
trennt programmiert werden. So ist im Gefahrenfall durch
einen übergeordneten Leitrechner jederzeit eine Änderung
der virtuellen Bewegungsrichtung möglich, z. B. wenn der
Fluchtweg in Richtung des Brandherdes weisen würde. Nach
der Evakuierungsphase kann der Feuerwehr durch gezielte
Vorgabe der virtuellen Bewegungsrichtung der Weg in das
Gebäude gewiesen werden.
Jedes Element wird durch eine Nachricht aktiviert, die aus
einem 16-Bit Adreßwort und einem 8-Bit Steuerwort zusam
mengesetzt ist. Das 16-Bit Adreßwort ermöglicht die Zu
sammenschaltung von 65535 Elementen in einem System. Durch
ein 8-Bit Steuerwort werden die Parameter eines beliebigen
Elementes gesetzt.
Der prinzipielle Aufbau des 8-Bit-Steuerwortes ist im fol
genden dargestellt:
Bit Nr. |
Funktion |
1 |
Betriebszustand MSB |
2 |
Betriebszustand LSB |
3 |
virtuelle Bewegungsrichtung rechts/links |
4 |
Übernahmesignal erkennen |
5 |
Übergabesignal aktivieren |
6 |
Intensität hoch/niedrig |
7 |
Geschwindigkeit MSB |
8 |
Geschwindigkeit LSB |
Wert Bit 1 und Bit 2 |
Betriebszustand |
binär 00 entsprechend dezimal 0 |
aus |
binär 01 entsprechend dezimal 1 |
Dauerlicht |
binär 10 entsprechend dezimal 2 |
blinken |
binär 11 entsprechend dezimal 3 |
variable Ansteuerung |
Hieraus wird ersichtlich, daß ein Element vier mögliche
Betriebszustände annehmen kann: Aus, permanent eingeschal
tet, blinkend und variabel angesteuert. Die Leuchtintensi
tät der Elemente kann in 2 Stufen, die virtuelle Bewe
gungsgeschwindigkeit in vier Stufen von einem übergeordne
ten Leitsystem vorgegeben werden.
Die Montage des neuen Rettungsweg-Signalisierungssystems
kann generell in drei Varianten erfolgen:
Die Elemente 12 mit rechteckigem Querschnitt können sowohl
im Boden als auch in der Wand in mittlerer Höhe instal
liert werden. Bei Bodenverlegung müssen jedoch aufgrund
der senkrechten Abstrahlung nach oben Sichtabstände beach
tet werden.
Die Elemente 12 mit dreieckigem Querschnitt sind zur Ver
legung in Wandecken anstatt oder auf der normalen Fußlei
ste vorgesehen. Durch die 45°-Abstrahlung in den Raum er
gibt sich eine sehr gute Sichtbarkeit, zudem ist die nach
trägliche Verlegung problemlos ohne Stemmarbeiten möglich.
In Gängen und schmalen Räumen wird die Lichtleiste längs
zu den Fluchtwegen verlegt und die Fluchtrichtung durch
Bewegung der Dunkelzone entlang der Leiste vorgegeben. Bei
Hallen oder großen Fluren können die Elemente im Sichtbar
keitsabstand parallel zueinander im Boden installiert wer
den, wobei die Elemente durch die Steuerung synchron ange
steuert werden, damit ein einheitlicher optischer Eindruck
entsteht.
Die im Boden zu installierenden Elemente 12 werden in vor
bereitete Fugen eingesetzt und nach der Verbindung der
elektrischen Anschlüsse 18 mit einem Dichtungsmaterial
verklebt. Die Elemente 12 mit dreieckigem Querschnitt wer
den in Bodenecken verschraubt oder verklebt. So wird be
vorzugt eine einfache, zeit- und materialsparende Instal
lation und Instandhaltung des Systems ermöglicht. Denkbar
ist die Installation des Systems in abgewandelter Form
auch in Handläufen.
Der Gebäudebestand kann mit dem erfindungsgemäßen Ret
tungswege-Signalisierungssystem "GuideLines" an Gefah
renpunkten sukzessive nachgerüstet werden, wobei eine spä
tere Aufrüstung auf "SmartLine"-Technologie problemlos
möglich ist. Bei Neubauten kann die Installation des
"SmartLine"-Systems von Anfang an eingeplant werden. In
Verbindung mit einem speziellen Leitsystem oder der allge
meinen Gebäudeleittechnik kann so die Sicherheit der in
den Gebäuden befindlichen Personen im Brandfall mit ver
gleichsweise geringem Aufwand bedeutend erhöht werden.
Bezugszeichenliste
100
Rettungswege-Signalisierungssystem
10
Leuchtband
12
Elemente
14
Metallprofile
16
Abdeckung
18
Schraubklemmen
20
Microcontroller
22
Leuchtdioden
24
Platine.