DE19814484A1

DE19814484A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Raumbereichen mit unterschiedlichen Luftzusammensetzungen, insbesondere zur Rauchfreihaltung von Sicherheitsräumen in Gebäuden

Info

Publication number: DE19814484A1
Application number: DE1998114484
Authority: DE
Inventors: Peter Hildebrandt; Bernd Hammer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2018-04-02
Also published as: DE19814484C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Raumbereichen (Räumen) mit unterschiedlichen Luftzusammensetzungen, wie sie in Produktions- und Lagerräumen in der chemischen Industrie vorkommen oder in Wohn- und Bürogebäuden im Fall eines Brandes auftreten. Die Trennung der Raumbereiche (Räume) mit unterschiedlichen Luftzusammensetzungen wird an den Türen bzw. Durchgängen durch einen strömenden Vorhang aus Frischluft (Air-Wall) über die Höhe des gesamten Raumes vorgenommen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Raumbereichen mit un terschiedlichen Luftzusammensetzungen, die z. B. in Produktions- und Lagerbereichen der chemi schen Industrie, oder in Wohn- und Bürogebäuden zur Trennung von Sicherheitsbereichen, wie all gemeinen Flucht- und Rettungswegen, von verrauchten Bereichen. Speziell soll die Rauchfreihaltung von Aufzugsvorräumen von Sicherheitsaufzügen (Feuerwehraufzügen) vor allem in hohen Gebäuden und Hochhäusern, die im Falle eines Brandes eine sichere Gewähr für die Durchführung der Lösch- und Rettungsarbeiten der Feuerwehr bieten, gewährleistet werden.

Insbesondere in Hochhäusern sind Fluchtwege, wie Sicherheitstreppen zum Verlassen des Gebäudes im Falle eines Brandes, zur Vermeidung von Verrauchung durch Sicherheitsschleusen von Fluren und Passagen zu trennen.

Für den Einbau von Feuerwehraufzügen in Hochhäusern gelten besondere Sicherheitsbestimmun gen. So müssen die Zugänge für Feuerwehraufzüge in einem im Brandfall ausreichend gelüfteten Vorraum münden. Wenn dieser Vorraum nicht direkt ins Freie führt, muß entweder eine Sicherheits schleuse vorhanden sein, oder das Eindringen von Rauch auf andere Weise verhindert werden, was in der Vergangenheit in der Regel durch die Erzeugung eines Überdruckes innerhalb des Vorraums versucht wurde.

In vielen Fällen soll bei der Errichtung von Hochhäusern die Rauchfreihaltung der Vorräume von Feuerwehrnutzügen bei innenliegenden Treppenhäusern und Fahrstuhlschächten durch eine Erzeu gung von Überdruck in den Vorräumen gewährleistet werden. Dabei wird durch ein Kanalsystem (Schacht) Frischluft in die Vorräume gedrückt, die durch ein anderes Kanalsystem (Schacht) wieder ins Freie abgeführt wird. Die Abführung der Luft kann durch das erzeugte Druckgefälle des Über drucks gegenüber dem normalen Luftdruck oder durch eine Absaugung der Luft vorgenommen wer den. Der erzeugte Überdruck in dem Sicherheitsvorraum von Feuerwehraufzügen darf 50 Pa nicht übersteigen, da sonst das Öffnen der Türen von Hand nicht mehr gewährleistet ist. Besondere Pro bleme treten bei der Regelung der Luftzuführung und Abführung auf, da die Sicherheitsvorräume vor Feuerwehraufzügen mindestens eine Tür zu dem im Brandfall verrauchten Bereich haben. Beim Öff nen dieser Tür, ändert sich der Druck in dem Vorraum und es müßten komplizierte Regelungssy steme eingebaut werden, um den Überdruck in dem Vorraum konstant zu halten, um den vorge schriebenen Luftaustausch von in der Regel 30-fach pro Stunde aufrechtzuerhalten. Sind noch wei tere Türen in dem Vorraum vorhanden, die gegebenenfalls geöffnet werden müssen, um Rettungsak tionen der Feuerwehr und die Brandbekämpfung durchzuführen, wird die Aufrechterhaltung eines einigermaßen gleichbleibenden Überdrucks in dem Vorraum und die hierfür vorzusehende Rege lungstechnik immer aufwendiger und komplizierter.

Nach der in Deutschland geltenden Richtlinie für den Bau von Hochhäusern (Musterhausrichtlinie, Stand Mai 1981), kann eine Rauchfreihaltung der Vorräume von Feuerwehraufzügen auch dadurch gewährleistet werden, daß mindestens drei übereinanderliegende Vorräume gleichzeitig bei zwei geöffneten Türen rauchfrei gehalten werden. Da der Überdruck in den Vorräumen, auch bei dieser Lösung der Rauchfreihaltung von Vorräumen, von max. 50 Pa nicht überschritten werden darf, ist eine Regulierung mit Überdruckklappen und modulierenden Ventilatoren theoretisch möglich. In der Praxis ist aber ein derartiges Regelungssystem für einen stabilen Betrieb vor allem noch bei unter schiedlich zu öffnenden Türen für Rettungs- und Brandbekämpfungstätigkeiten der Feuerwehr in den einzelnen Stockwerken nicht oder nur schwer zu realisieren.

Ein System, das druckabhängig und variabel in Hochhäusern arbeitet, erreicht keine Stabilität, die Schwingungen im System werden zu groß, und damit ist ein Eindringen von Rauchgasen in die Si cherheitsräume nicht mit Sicherheit auszuschließen.

Es wurde bereits ein System der Sperrung des Rauchübergangs bei Türen in Gebäuden vorgeschla gen, das einen Luftschleier als Sperre zwischen einem verrauchten Raum und einem Treppenhaus mit einer zwischengeschalteten Schleuse vorsieht (JP 08131569).

Hierbei wird Umluft, die aus der Schleuse entnommen wird, über jeweils einen Zuluftkanal mittels je eines Ventilators von oben über die Türöffnungen geblasen, so daß sich ein Luftschleier vor den Türöffnungen bildet. Die Steuerung des Systems erfolgt druckabhängig. Hierzu werden die Drücke im verrauchten Raum und in der Schleuse über Sensoren gemessen. Die Luftmenge, die den Luft schleier bildet, wird über Drucksensoren und Steuerungseinheiten variabel gehalten.

Ob sich mit einem derartigen Umluftsystem, daß ohne Frischluftzufuhr und ohne Überdruck arbeitet, der Raucheintritt in das Treppenhaus vermeiden läßt, ist ungewiß. Außerdem ist durch die vorgese henen Regelungs- und Steuersysteme, die auch ausfallen können, immer die Gefahr des Rauchein tritts in den rauchfrei zu haltenden Bereich gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sicher funktionierendes System der Trennung von Raumbereichen mit unterschiedlichen Luftzusammensetzungen, speziell zur Abtrennung von Sicher heitsbereichen in Gebäuden gegenüber verrauchten Bereichen im Fall eines Brandes, insbesondere von Sicherheitsschleusen und Vorräumen von Feuerwehraufzügen in Hochhäusern, aufzuzeigen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß vor den Türen beziehungsweise in den Durchgängen zwischen den Bereichen mit unterschiedlichen Luftzusammensetzungen, wie sie in Produktions- und Lagerbereichen der chemischen Industrie vorkommen, oder in Wohn- und Büroge bäuden im Brandfalle auftreten können, wo Sicherheitsräume rauchfrei gehalten werden müssen (z. B. Sicherheitsschleusen und/oder die Aufzugsvorräume der Feuerwehraufzüge), ein definierter Vorhang aus strömender Frischluft (Air-Wall), der die gesamte Raumhöhe umfaßt gebildet wird. Dieser Vor hang wird durch einströmende Frischluft, die an der einen Seite der Tür durch einen bis in Raumhöhe reichenden seitlich angebrachten Luftspalt eingeblasen und an der anderen Seite durch einen ähnli chen Luftspalt abgesaugt wird, gebildet.

Nachstehend soll das Prinzip der Trennung von Räumen mit unterschiedlichen Luftzusammenset zungen an Hand der Ausgestaltung der Absperrung mit Hilfe eines strömenden Luftvorhanges (Air- Wall) bei der Rauchfreihaltung von Sicherheitsvorräumen bei Feuerwehraufzügen in Gebäuden ge zeigt werden, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt ist. Die genannten technischen Daten bezie hen sich auf den konkreten Anwendungsfall und können für andere Verwendungszwecke erheblich davon abweichen, ohne die prinzipielle Lösung zu verändern.

Durch Ventilatoren wird durch ein Kanal- oder Schachtsystem pro Vorraum für einen Feuerwehrauf zug, der eine Größe von ca. 7 m² besitzt (ergibt sich aus den Vorschriften für Rettungswege und muß die Aufstellung einer Trage und eines Rollstuhles ermöglichen), pro abzudichtender Tür ca. 6.800 m³ Luft/h als Zuluft zu und ca. 6.100 m³ Luft/h als Fortluft abgeführt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft beträgt an der abzusperrenden Stelle ca. 10 m/s. Durch diese Vorhänge aus strömender Luft, die während des Andauerns der Verrauchung eines Gebäudes, in dem ein Brand ausgebrochen ist, der von der Feuerwehr bekämpft wird, aufrechterhalten bleibt, ist die Brandbekämpfung und sind die Rettungsarbeiten nicht behindert. Die Sicherheitsräume, die durch die Vorhänge aus strömender Frischluft von den verrauchten Teilen des Gebäudes getrennt sind, brauchen keine geschlossenen Türen zu den verrauchten Teilen zu haben, Feuerwehrschläuche können verlegt werden und die Ret tungsarbeiten und Brandbekämpfungsarbeiten werden durch den Luftvorhang nicht behindert, da diese Vorhänge von Mensch und Material passiert werden können, ohne daß sie ihre Funktion verlie ren. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die mit Rauch vermischte Luft abgeführt und an un kritischer Stelle ins Freie abgegeben wird.

Innerhalb der Sicherheitsräume können gerettete Personen bis zu ihren weiteren Abtransport notver sorgt werden und die Feuerwehrleute können in den Sicherheitsräumen ihre Druckluftatemgeräte anlegen und bei Bedarf wechseln.

Die gesamte Anlage benötigt keine komplizierte und störanfällige Regelung. Die Ventilatoren, die für die Luftzu- und -abfuhr benötigt werden, können durch einen Rauchgasmelder automatisch oder von den Rettungskräften von Hand angeschaltet werden. Da die Zu- und Fortluftmengen konstant sind, ist keine weitere Regelung erforderlich. Der Öffnungszustand der Türen ist unerheblich, da der Vorhang aus strömender Luft selbst wie eine Tür wirkt und den Sicherheitsraum gegen die verrauchten Berei che der Etage sicher abschirmt. Die vorhandenen Türen können also nach Bedarf geöffnet oder ge schlossen werden, ohne daß Rauch in den Sicherheitsraum eindringt.

In anderen Räumen mit unterschiedlicher Luftzusammensetzung wie z. B. in chemischen Produktions räumen gegenüber Büro- und sonstigen Arbeitsräumen wird die Zwischenschaltung des Luftvorhan ges (Air-Wall) in der Regel durch manuelle Betätigung der Ventilatoren, die die Luftzu- und -abfuhr gewährleisten, vorgenommen. Für die Absperrung von Arbeitsräumen, die normalerweise durch Tü ren geschlossen gehalten werden, jedoch durch Transportmaschinen wie Gabelstapler, computerge steuerte Transportfahrzeuge o. ä., passiert werden müssen, können bei dem Einsatz von strömenden Luftvorhängen (Air-Wall) komplizierte Türsteuerungen vermieden werden, ohne die kontinuierliche Lufttrennung in den unterschiedlichen zu unterbrechen.

Einsetzbar sind aber auch automatische Regelungen, die z. B. beim Erreichen bestimmter Grenzwerte (MAK-Werte) von Schadstoffen die Ventilatoren für die Erzeugung des Luftvorhangs (Air-Wall) selbst tätig einschalten.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt wird. In den zugehörigen Zeichnungen ist die Erfindung am Bei spiel der Absperrung der Vorräume eines Feuerwehrfahrstuhls für ein Hochhaus mit 16 Stockwerken dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Anordnung der normalen Fahrstühle 1, der Treppe 2, mit Sicherheitsschleusen 12, des Flurs 3, des Feuerwehrfahrstuhls 4, des Vorraums für den Feuerwehrfahrstuhl 5, die Schächte für die Frischluftzuführung 6 und für die Fortluftleitung 7 sowie die Anordnung des strömenden Luftvorhanges 8, den Zuluftschlitz 9, den Fortluftschlitz 10 und den verrauchten Bereich, in diesem Falle den Zugang 11 zwischen den normalen Fahrstühlen 1 zum Feuer wehrfahrstuhl 4.

Fig. 2 zeigt den Durchgang der strömenden Luft in einem Geschoß aus dem Bereich 1 (siehe Fig. 3) mit der Angabe der Luftmenge, die pro Stunde zugeführt und abgesaugt wird. [In den Bereichen 2 bis 6 (siehe Fig. 3) liegen die durchströmenden Luftmengen mit ca. 6.800 m³/h Zuluft und 6.100 m³/h Fortluft noch höher, da gleichzeitig nur jeweils 4 Öffnungen abge schottet werden müssen.]

Fig. 3 zeigt die Anordnung der jeweils gleichzeitig durch den Luftvorhang abzusperrenden Bereiche.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt. In der Zeichnung, die ein Treppenhaus in einem Büro- und Wohngebäude darstellt, wobei die norma len Fahrstühle 1 über einen Flur 3 als Zugang mit den Büro- und/oder Wohnräumen verbunden sind. Die Treppenhäuser 2 sind über die Sicherheitsschleusen 12 von Flur 3 aus erreichbar. Zwischen den Treppen 2 befindet sich der Feuerwehrfahrstuhl 4 mit einem Vorraum 5, der als Sicherheitsraum dient. Der Zugang 11 zwischen dem Flur 3 und dem Vorraum des Feuerwehraufzuges 5 kann zwar durch eine Tür zum Flur 3 hin abgeschlossen sein, diese Tür steht aber im Fall der Brandbekämpfung offen, da Schläuche vom Vorraum des Feuerwehraufzuges, zum Brandherd gelegt werden müssen. Dadurch, und weil diese Tür ständig passiert werden muß, um die Brandbekämpfungs- und Ret tungsmaßnahmen vorzunehmen, die erforderlich sind, ist der Zugang 11 verraucht und muß gegen den Vorraum 5 sicher gegen Verrauchung abgesperrt werden. Diese Absperrung wird durch den strömenden Luftvorhang (Air-Wall) 8 gewährleistet. Dieser Vorhang 8 wird durch Frischluft, die durch das Kanal-/Schachtsystem 6 über einen raumhohen Luftspalt 9 zugeleitet wird, gebildet. Der größte Teil dieser Luft wird über den Spalt für die Absaugung der Fortluft 10 und das Kanal-/Schachtsystem 7 wieder abgesaugt. Durch die unter Druck zugeführte und dann zur Fortleitung abgesaugte Luft wird eine, über die gesamte Raumhöhe reichende Absperrung durch die strömende Luft gewährleistet. Um Luftverluste durch Öffnungen und Undichtheiten im Fahrstuhlschacht auszugleichen, wird ca. 10 bis 15% mehr Luft eingeblasen als abgesaugt wird. Damit ist die Gewähr gegeben, daß sich im Vorraum noch ein gewisser Überdruck aufbaut, der unterstützend ein Eindringen von Rauch mit letzter Sicher heit verhindert.

Bezugszeichenliste

1

Normale Fahrstühle

2

Treppenräume

3

Flur

4

Feuerwehrfahrstuhl

5

Vorraum des Feuerwehrfahrstuhles (Sicherheitsraum)

6

Schacht-/Kanalsystem für Zuluft

7

Schacht-/Kanalsystem für Fortluft

8

Stetig strömender Luftvorhang (Air-Wall)

9

Spalt für den Eintritt der Zuluft

10

Spalt für die Absaugung der Fortluft

11

Zugang zum Feuerwehrfahrstuhl (Verrauchter Bereich, gegen den abgeschirmt wird)

12

Sicherheitsschleusen vor den Treppenräumen

Claims

1. Verfahren zur Trennung von Raumbereichen (Räumen) mit unterschiedlichen Luftzusammenset zungen, wie sie in Produktions- und Lagerräumen in der chemischen Industrie vorkommen oder in Wohn- und Bürogebäuden im Fall eines Brandes auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Raumbereiche (Räume) mit unterschiedlichen Luftzusammensetzungen an den Tü ren bzw. Durchgängen durch einen strömenden Vorhang aus Frischluft (Air-Wall) über die Höhe des gesamtes Raumes vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der strömenden Luft in einem Bereich von 5 m/s bis 15 m/s, vorzugsweise 8 m/s bis 12 m/s liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aufrechterhaltung der Trennung der unterschiedlichen Bereiche der Luftstrom konstant gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorhang (Air-Wall) durch Einblasen von Frischluft auf einer Seite des Raumes und Absaugung von Luft auf der gegenüber liegenden Seite des Raumes aufrechterhalten wird, wobei die abzusaugende Luftmenge kleiner gehalten wird als die zugeführte Luftmenge.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung von-Raumbereichen mit unterschiedlicher Luftzusammensetzung an den Durchgangsbe reichen wie Türen ein strömender Luftvorhang (Air-Wall) 8, durch einen Zuluftschlitz 9 auf der ei nen Seite des Durchganges und einen Fortluftschlitz 10 an der gegenüberliegenden Seite des Durchganges, die jeweils über die gesamte Raumhöhe verlaufen, durch die Frischluft durch ein Kanalsystem 6 zu-, und durch ein weiteres Kanalsystem 7 abgeführt wird, gebildet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Fortluft in den Kanalsy stemen 6 und 7 durch Ventilatoren mit konstanter Fördermenge in Strömung versetzt wird, wobei die Leistung der beiden Ventilatoren so eingestellt ist, daß mehr Luft zu- als abgeführt wird.