-
Die
Erfindung betrifft eine Bauteil-Feuerschutzeinrichtung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Eine
derartige Bauteil-Feuerschutzeinrichtung, von der der Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 ausgeht, ist beschrieben in
EP 0 806 225 A2 . Bei dieser
Feuerschutzeinrichtung handelt es sich um eine Löscheinrichtung zum Schutz von
Kraftfahrzeugen in Parkhäusern.
Hierzu ist eine Sprinkleranlage installiert, die in Einheiten unterteilt
ist, welche auf die einzelnen Abstellplätze beschränkt sind.
-
In
DE 20 51 193 C3 ist
eine Feuerlöschanlage
beschrieben, bei der ein Teil der Sprühköpfe für kleine Tropfen (Feinspray)
und ein anderer Teil für große Tropfen
(Grobspray) ausgebildet ist. Dadurch soll ein homogener Sprühnebel gebildet
werden, wobei die kleinen Löschmitteltropfen
die umgebende Atmosphäre
kühlen.
Ein vorzeitiges Öffnen
von nicht in unmittelbarer Nähe
des Feuers befindlichen Sprühköpfen soll
ausdrücklich
verhindert werden.
-
DE-OS 2 304 810 beschreibt
eine Feuerlöschvorrichtung
zum Schutz von Warenstapeln in Warenlagern, mit im Bereich der Lagerwege
dicht unterhalb der Lagerdecke verlaufenden Löschmittelleitungen. An die
Löschmittelleitungen
sind zwischen die Warenstapel reichende Rohrpendel angeschlossen,
die im Brandfall zwischen die Warenstapel abklappbar sind. Auch
diese Feuerlöschvorrichtung dient
zum Löschen
eines Brandes dadurch, dass Wasser in den Brandherd eingesprüht wird.
-
DE 195 33 636 A1 beschreibt
eine Sprühdüse zur Vernebelung
von Wasser in Brandschutzanlagen. Während bei einer Sprinklerdüse ein Prallblech zur
seitlichen Verteilung des Wassers vorhanden ist, wird bei einer
Sprühdüse das Wasser
beim Austritt aus der Düsenöffnung zu
einem Sprühnebel
aufgerissen und verteilt. Im Übrigen
sind beide Arten von Sprühvorrichtungen
dazu bestimmt, Wasser in einen Brandherd zu sprühen.
-
Die
Erfindung betrifft eine Bauteil-Feuerschutzeinrichtung, die dazu
bestimmt ist, ein zu schützendes
Bauteil, z.B. eine tragende Säule
eines Gebäudes,
gegen von außen
einwirkende Hitze zu schützen.
-
Es
ist bekannt, durch Brandwärme
in ihrer Festigkeit gefährdete,
für die
Standfestigkeit eines Gebäudes
wesentliche oder Brandbekämpfungsabschnitte
abschließende
Bauteile mit wärmeabsorbierenden
oder gegen Wärme
isolierenden Baustoffen zu umhüllen,
und so zu einer qualifizierten Feuerwiderstandsfestigkeit aufzurüsten. Dieses
Verfahren schränkt
die gestalterischen Möglichkeiten
der Architektur ein und schließt
den Einsatz bestimmter Baustoffe, wie Stahl und Normalglas in den
vorerwähnten Bauteilen
mit erhöhten
brandschutztechnischen Anforderungen aus. Dies gilt insbesondere
bei der Umnutzung von bestehenden Bauwerken mit denkmalpflegerischer
bedeutender Bausubstanz, die nach dem fortgeschrittenen Stand der
Brandschutztechnik nicht mehr den für die neue Nutzung geltenden
Regelanforderungen entspricht.
-
Es
ist weiterhin bekannt, dass in Stahlhohlstützen und -trägern mit
durch die Hohlräume
fließendem
Wasser auf diese Stahlbauteile einwirkende Brandwärme abgeführt werden
kann. Diese Technologie ist durch hohen Aufwand beim Einbau und
bei der Unterhaltung gekennzeichnet, und sie ist nicht für die Anwendung
in bestehenden Bauwerken geeignet.
-
Die
Schutzmaßnahme
mit Bauteil durchströmendem
Kühlwasser
bedingt ständigen
Energieverbrauch für
das Umwälzen
des Kühlwassers
und ist mit Abdichtungsproblemen an Bauteilknotenpunkten verbunden,
sowie als nachträgliche
Maßnahme
nicht realisierbar.
-
Es
ist weiterhin bekannt, durch Brandwärme gefährdete Bauteile mit Sprinkleranlagen
nach DIN 14489 zu schützen,
wobei die selektiv punktuell arbeitende Sprinkleranlage keine Gewähr dafür bieten kann,
dass das gefährdete
Bauteil vollumfänglich
gegen die Einwirkung von Brandwärme
abgesichert wird. Gebäude-Sprinklerschutz
kann nicht die Aufgabe erfüllen,
einzelne Bauteile vollumfänglich
so zu schützen,
dass an ihnen keine punktuellen bauteilkritischen Temperaturen auftreten
können.
Das Tröpfchenspektrum
von Sprinkler-Sprühbildern
weist seinen Durchmesser-Medianwert bei Tropfengrößen auf,
der die Strahlungswärmeabsorption
nur ungenügend
gewährleistet.
-
Es
ist weiterhin bekannt, großflächige Bauteile
wie Stahlwände
von Mineralöltanks
oder eiserne Theatervorhänge über Flachstrahldüsen oder
Drencher von Sprühflutanlagen
nach DIN 14495 bzw. DIN 14494 so mit Kühlwasser zu benetzen, dass
die von dem Bauteil bereits aufgenommene Strahlungswärme in Verdampfungswärme des
aufgebrachten Kühlwasserfilmes
umgewandelt wird.
-
Beim
zuvor beschriebenen Flächenschutz von
Tankmänteln
und eisernen Theatervorhängen mit
Sprühflutanlagen
nimmt man in Kauf, dass die Strahlungswärme von Bränden erst auf die zu schützenden
Flächen
trifft, und dann von dem durch die Schutzeinrichtung aufgebrachten
Wasserfilm absorbiert wird. Mit dieser Schutzmaßnahme soll der Übertritt
von zündfähiger Brandwärme durch
diese Flächen
verhindert werden.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauteil-Feuerschutzeinrichtung
zu schaffen, mit der Brandwärme
vor Erreichen des zu schützenden Bauteils
gebunden und absorbiert wird, um so das Aufheizen von statisch wichtigen
oder raumabschließenden
Bauteilen auf bauteilgefährdende
Temperaturen zu verhindern.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Hiernach ist vorgesehen, dass
die Sprühdüsen als
Feinsprühdüsen ausgebildet
und so angeordnet sind, dass sie einen das zu schützende Bauteil
umschließenden
kühlenden Sprühnebel aus
einer homogenen Wärmeabsorptionsschicht
bilden.
-
Erfindungsgemäß weist
eine Bauteil-Kühlschutzeinrichtung
eine Versorgungseinrichtung auf mit unter Druck stehendem Kühlmittel,
das über
thermoautomatische Auslösung
freigegeben und zu einer oder mehreren Sprühdüsen, insbesondere Feinsprühdüsen, geleitet
wird. Gemäß der Erfindung
wird z.B. im Brandfall mit Kühlmittel
aus den Sprühdüsen ein
umhüllender Bereich
des zu schützenden
Bauteils beaufschlagt. Ein oder mehrere thermoautomatische Auslöser lassen
im Gefahrenfalle einzeln oder im Verbund das Kühlmittel zu den auf einer oder mehreren
Zweigleitungen angeordneten Sprühdüsen strömen, wobei
das nebelförmige
Kühlmittel
eine einhausende, ausreichend dicke, homogene Wärmeabsorptionsschicht um die
der Brandwärme
ausgesetzte Oberfläche
des zu schützenden
Bauteils bildet, so dass die Standfestigkeit des Bauteils geschützt ist.
-
Zweckmäßigerweise
erkennen punkt- oder linienförmige
thermoautomatische Auslöser
mit ausreichender Empfindlichkeit bauteilgefährdende Brandwärme in unmittelbarer
Bauteilumgebung in einem Temperaturbereich, der deutlich unter der
für das
zu schützende
Bauteil kritischen Temperatur liegt und leiten die Zufuhr von unter
Druck stehendem Kühlmittel
aus einer oder mehreren Kühlmittelversorgungseinrichtungen über eine
Zufuhrleitung mit einer oder mehreren Zweigleitungen zu den das
gefährdete
Bauteil absichernden Sprühdüsen ein,
von denen ein wärmeabsorbierender
Kühlmittelnebel
mit einem hohen Anteil an Strahlungswärme absorbierenden Kleinsttropfen
in einer das zu schützende
Bauteil homogen einhausenden Schicht aufgebaut wird.
-
Druck
eines Gasdruck-Kühlmittel-Behälters oder
einer druckerhöhenden
Kühlmittelpumpe
oder Versorgungsdruck einer oder mehrerer druckführender Wasseranschlüsse kann
auf die Versorgungseinrichtung wirken und das Kühlmittel mit Druck beaufschlagen.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt.
Es zeigen:
-
1 eine
schematische Ansicht einer Bauteil-Feuerschutzeinrichtung gemäß der Erfindung, und
-
2 einen
Querschnitt durch einen thermoautomatischen Auslöser einer Bauteil-Feuerschutzeinrichtung
gemäß der Erfindung.
-
1:
Eine Bauteil-Feuerschutzeinrichtung 1 weist in einem Schutzbereich 2 ein
zu schützendes Bauteil 11 auf,
das mit einer Deckenlast 13 auf einer Unterstützung 14 steht.
Das zu schützende
Bauteil 11 kann z.B. eine Stahlsäule sein, die z.B. die Deckenlast 13 eines
Gebäudes
(nicht dargestellt) an die Unterstützung 14 abführt.
-
Im
Bereich der Deckenlast 13 und zwischen Deckenlast 13 und
Unterstützung 14 sind
um das Bauteil 11 Feinsprühdüsen 10 angeordnet.
Die Feinsprühdüsen 10 sind
jeweils an u- oder ringförmige Zweigleitungen 27, 28 und
diese wiederum an Anschlüsse 24, 25 einer
Vorrichtung 3 zur thermoautomatischen Auslösung angeschlossen,
die über
eine Kühlmitteleinlassöffnung 22 an
Zweigleitungen 8, 9 und an eine Zufuhrleitung 7 angeschlossen
ist.
-
Vorrichtungen 3 zur
thermoautomatischen Auslösung
des Kühlmittels
sind im Bereich der Deckenlast 13 und zwischen Deckenlast 13 und
Unterstützung 14 vorgesehen.
-
Die
Zufuhrleitung 7 ist angeschlossen an Versorgungseinrichtungen 12,
die einen oder mehrere Gasdruck-Kühlmittel-Behälter 4 oder
Kühlmittel-Druckerhöhungspumpen 5 oder
Anschlüsse 6 an Wassernetzen
aufweisen, die außerhalb
des Schutzbereiches 2 angeordnet sind.
-
2:
Die bevorzugte Vorrichtung 3 zum thermoautomatischen Auslösen weist
einen Träger 20 für ein Glasfässchen 15 und
einen Sperrkolben 17 einer Dreiwegeabsperrarmatur 18 auf.
Das Glasfässchen 15 enthält z.B.
eine bei 68°C
siedende Flüssigkeit
und ist der Thermo-Detektor der Vorrichtung 3 zur thermoautomatischen
Auslösung.
Der Träger 20 ist
in einem Ventilgehäuse 26,
konisch gedichtet, gehalten. An einem vom Glasfässchen 15 abgewandten
Ende des Sperrkolbens 17 ist ein Ventil 21 mit
einem dichtenden O-Ring 16 angeordnet. Ventil 21 verschließt im Bereitschaftszustand
des thermoautomatischen Auslösers 3 die
Kühlmitteleinlassöffnung 22 und
den Kühlmittelzufluss
zu den Feinsprühdüsen 10 über die
an den Anschlüssen 24, 25 angeschlossenen
u- oder ringförmigen
Leitungen 27, 28. Die Feinsprühdüsen 10 sind vorzugsweise
direkt auf das zu schützende
Bauteil 11 gerichtet.
-
Im
Betriebszustand des thermoautomatischen Auslösers 3, d.h. im Falle
von Zufuhr von Brandwärme,
platzt das Glasfässchen 15,
wenn die darin enthaltene Flüssigkeit
zu sieden beginnt. Der Sperrkolben 17 wird durch den Druck
des Kühlmittels in
den zuvor vom Glasfässchen 15 eingenommenen Raum 23 gedrückt, so
dass die Kühlmitteleinlassöffnung 22 vom
Ventil 21 freigegeben wird und eine Verbindung hergestellt
wird zwischen der Kühlmitteleinlassöffnung 22 und
den Anschlüssen 24, 25 der
Dreiwegeabsperrarmatur 18. Von den Anschlüssen 24, 25 ausgehend
wird Kühlmittel
unter Druck durch die u- oder ringförmigen Leitungen 27, 28 über die
Feinsprühdüsen 10 auf
das zu schützende
Bauteil 11 gesprüht.
-
Beim
Austritt des druckbehafteten Kühlmittels
aus der Ringspalt-Auslassöffnung
der Feinsprühdüsen 10 wird
das Kühlmittel
zu wärmeabsorbierenden,
wassernebelförmigen,
bauteileinhüllenden
Kegeln mit großen Öffnungswinkeln
geformt. In dem Bereich 2, der von den Kegeln des Kühlmittels
erfasst wird, ist das zu schützende
Bauteil 11 vor dem Verlust von Standfestigkeit durch Wärmebelastung
geschützt.