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Die
Erfindung betrifft ein Hochhaus mit einer Außenhülle, einem inneren Kern und
einem zwischen Außenhülle und
innerem Kern angeordneten Nutzbereich. – Außenhülle meint insbesondere die Fassade
des Hochhauses. Im Nutzbereich des Hochhauses befinden sich insbesondere
Büroflächen, andere
gewerbliche Flächen
oder Wohnflächen.
Der innere Kern dient zur stabilitätsmäßigen Sicherung des Hochhauses.
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Hochhäuser der
vorstehend beschriebenen Art sind in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Diese Hochhäuser
sind auch bereits mit Brandschutzkomponenten ausgerüstet, wie
beispielsweise mit Brandwänden
zwischen verschiedenen Bereichen des Hochhauses. Außerdem sind Sprinklereinrichtungen
bekannt, mit denen im Brandfall ein entstehendes Feuer gelöscht werden
soll. Die Brandschutzmaßnahmen
bei den bekannten Hochhäusern
genügen
in der Regel den Vorschriften. Allerdings können diese bekannten Brandschutzmaßnahmen
häufig
nicht verhindern, dass sich ein Feuer nichtsdestoweniger unkontrolliert
in weite Hochhausbereiche hin ausbreitet. Auch werden bei diesen
bekannten Hochhäusern
die Fluchtwege im Brandfall häufig
so mit Rauch und/oder Feuer beeinträchtigt, dass sie nicht mehr
ohne Gefahr benutzbar sind. Wenn bei diesen bekannten Hochhäusern Brandschutzkomponenten
durch ein ausbreitendes Feuer beschädigt werden, kann dies häufig zu
einem Ausfall einer Vielzahl weiterer Brandschutzkomponenten führen.
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Demgegenüber liegt
der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Hochhaus der
eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die vorstehenden Nachteile
vermieden werden können
und bei dem insbesondere eine effektive Einengung der im Brandfall
entstehenden Schäden
möglich
ist und bei dem sich die Brandschutzmaßnahmen durch eine hohe Redundanz
auszeichnen.
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Zur
Lösung
dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Hochhaus mit
einer Außenhülle, einem
inneren Kern und einem zwischen Außenhülle und innerem Kern angeordneten
Nutzbereich, wobei der innere Kern Kernwände aufweist, die insbesondere
vertikale Fluchtwege von den übrigen
Bereichen des Hochhauses abtrennen, wobei zumindest ein Teil der
Stockwerke jeweils durch Brandwände
in mehrere voneinander getrennte Brandabschnitte unterteilt ist
und wobei sich Brandwände
bzw. Brandwandabschnitte mit der Maßgabe in den inneren Kern erstrecken,
dass auch der innere Kern in mehrere voneinander getrennte Brandsektionen
unterteilt wird.
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Wie
oben bereits dargelegt meint Außenhülle insbesondere
die Fassade des Hochhauses. Der Nutzbereich zwischen der Außenhülle und
dem inneren Kern wird in den einzelnen Stockwerken beispielsweise
für gewerbliche
Flächen,
insbesondere Büroflächen oder
auch Wohnflächen
genutzt. Die einzelnen Stockwerke werden wie Üblich durch Decken bzw. Betondecken
voneinander getrennt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass alle
Stockwerke oder quasi alle Stockwerke von den Brandwänden in Brandabschnitte
unterteilt werden. Dabei können
die Brandwände
in vertikaler Richtung des Hochhauses, d. h. von Stockwerk zu Stockwerk
miteinander fluchten.
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Der
innere Kern bzw. die Kernwände
des inneren Kerns begrenzen insbesondere Fluchtwege wie Fahrstühle und
Treppenhäuser
bzw. Sicherheitstreppenhäuser.
Im inneren Kern sind aber vorzugsweise auch Ver- und Entsorgungseinrichtungen,
wie Luftsysteme und Steigleitungen für eine Sprinkleranlage angeordnet.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Kernwände des inneren Kerns vertikale Wände sind,
die sich über
die Höhe
des gesamten Hochhauses erstrecken bzw. quasi über die gesamte Höhe eines
Hochhauses erstrecken. Zweckmäßigerweise
ist der innere Kern im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet. Eine durch
die Brandwände
bzw. Brandwandabschnitte abgetrennte Brandsektion eines inneren
Kerns liegt jeweils in einem Brandabschnitt des jeweiligen Stockwerks.
Zweckmäßigerweise
fluchten auch die Brandwände
bzw. Brandwandabschnitte im inneren Kern in vertikaler Richtung
des Hochhauses, d. h. von Stockwerk zu Stockwerk. Die Brandsektionen
des inneren Kerns bilden für
jedes Stockwerk stabile trümmersichere Bereiche,
die brandschutzmäßig von
den übrigen
Bereichen abgeschottet sind. Trümmersicher
meint hier, dass die stabilen Kernwände die Brandsektionen vor auftreffenden
bzw. herabstürzenden
Trümmern
im Brandfall oder bei anderen Schadensereignissen schützen.
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Nach
sehr bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung bestehen die Kernwände
des inneren Kerns aus Stahlbeton. Vorzugsweise weisen die Kernwände eine
Dicke von 40 bis 100 cm, bevorzugt eine Dicke von 50 bis 90 cm und
sehr bevorzugt eine Dicke von 60 bis 80 cm auf. Durch diese Ausgestaltung
genügt
der innere Kern auch bei erheblichen mechanischen Beanspruchungen
in festigkeitsmäßiger bzw.
stabilitätsmäßiger Hinsicht
den Anforderungen.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stockwerke des
Hochhauses jeweils durch Brandwände
in zumindest drei, vorzugsweise in vier voneinander getrennte Brandabschnitte
unterteilt sind. Eine Brandwand ist bekanntermaßen so ausgelegt, dass sie
einer Brandeinwirkung bzw. einer Feuereinwirkung relativ lange Zeit
effektiv widerstehen kann. Auf diese Weise wird ein in einem Brandabschnitt
auftretender Brand von den übrigen Bereichen
des Stockwerkes effektiv abgetrennt und lokalisiert, so dass diese
weiteren Bereiche zumindest eine gewisse Zeit von dem Brand verschont
bleiben. Zweckmäßigerweise
sind in den Brandwänden Brandschutztüren vorgesehen,
durch die Personen von einem Brandabschnitt zum anderen bzw. von
einer Brandsektion zur anderen gelangen kann, wenn dort ein Brand
ausgebrochen ist, oder wenn dort eine starke Rauchentwicklung stattfindet.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich die Brandwände bzw. dass
sich Brandwandabschnitte mit der Maßgabe in den inneren Kern erstrecken,
dass auch der innere Kern in zumindest drei, vorzugsweise in vier
voneinander getrennte Brandsektionen unterteilt ist. Wie oben bereits
dargelegt, sind die Brandwände
bzw. Brandwandabschnitte zweckmäßigerweise
in jedem Stockwerk bzw. quasi in jedem Stockwerk des Hochhauses
vorhanden, so dass sich die Brandabschnitte oder die Brandsektionen
in vertikaler Richtung des Hochhauses gleichsam zu vertikalen Gesamt-Brandabschnitten
bzw. zu vertikalen Gesamt-Brandsektionen ergänzen. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung haben die übereinander
liegenden Brandabschnitte bzw. Brandsektionen der einzelnen Stockwerke
die gleiche Form und die gleiche Größe. – Die Brandwände erstrecken
sich in den einzelnen Stockwerken zweckmäßigerweise jeweils geradlinig
bzw. im Wesentlichen gradlinig von der Außenhülle durch den Nutzbereich in
den inneren Kern hinein.
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Es
liegt im Rahmen der Erfindung, dass in einer Brandsektion des inneren
Kerns zumindest ein vertikaler Fluchtweg vorgesehen ist. Vertikaler Fluchtweg
meint dabei insbesondere einen Aufzug, einen Feuerwehraufzug oder
einen Treppenraum bzw. Sicherheitstreppenraum. Vorzugsweise ist
in jeder Brandsektion des inneren Kerns zumindest ein vertikaler
Fluchtweg vorgesehen. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist in den Brandsektionen eine direkte Verbindung
zwischen einem Aufzugsvorraum und einem Treppenraum bzw. Sicherheitstreppenraum
als Umsteigemöglichkeit vom
Treppenraum zum Aufzug und umgekehrt vorgesehen.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Brandfall
zumindest ein Teil der vertikalen Fluchtwege in den Brandsektionen
des inneren Kerns einer Druckbelüftung
bzw. Überdruckbelüftung aussetzbar
ist. Zweckmäßigerweise
sind alle vertikalen Fluchtwege bzw. die den Fluchtwegen zugeordneten
vertikalen Schächte
im Brandfall einer Druckbelüftung
bzw. Überdruckbelüftung aussetzbar.
Das gilt insbesondere für
die Sicherheitstreppenräume. Aufgrund
der Druckbelüftung
der Fluchtwege bzw. Schächte
kann Rauch effektiv ferngehalten werden. Durch die Belüftung wird
gleichsam ein Spüleffekt
erzielt. In diesem Zusammenhang liegt es im Rahmen der Erfindung,
dass die vertikalen Fluchtwege bzw. die zugeordneten vertikalen
Schächte
mit Rauchmeldern überwacht
werden. Fernerhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass bei Detektion
einer bestimmten Rauchmenge automatisch die Druckbelüftung bzw. Überdruckbelüftung des
Fluchtweges bzw. der Fluchtwege stattfindet.
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Nach
sehr bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung weist jede Brandsektion des inneren Kerns zumindest
zwei Zugänge
vom Nutzbereich her auf und diese beiden Zugänge sind dabei zweckmäßigerweise
an unterschiedlichen Kernwänden
des inneren Kerns bzw. an unterschiedlichen Seiten des Kerns angeordnet.
Auf diese Weise ergeben sich variable und effektive Fluchtmöglichkeiten
im Brandfall. Die Redundanz der Brandschutzmaßnahmen wird hierdurch weiter
unterstützt.
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Eine
sehr bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem
Teil der Brandsektionen des inneren Kerns jeweils zumindest eine
Steigleitung für
eine Sprinkleranlage angeordnet ist und dass mit den in unterschiedlichen
Brandsektionen angeordneten Steigleitungen jeweils Sprinklereinrichtungen
unterschiedlicher Stockwerke alternierend versorgt werden. Sprinkleranlagen
sind grundsätzlich
bekannt. Über
Steigleitungen der Sprinkleranlage wird Wasser zugeführt, das
im Brandfall in den vom Brand beaufschlagten Gebäudebereichen über Sprinklereinrichtungen
verteilt werden kann. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass sich
die Steigleitungen in vertikaler Richtung durch das Hochhaus erstrecken
und zweckmäßigerweise
in entsprechenden vertikalen Schächten
angeordnet sind, die sich jeweils in den Brandsektionen des inneren
Kerns befinden. Es liegt also im Rahmen der Erfindung, dass die
Steigleitungen alternierend Sprinklereinrichtung unterschiedlicher
Stockwerke versorgen. Zweckmäßigerweise sind
die Steigleitungen mit einem stabilen Mantel trümmersicher umkleidet.
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Vorzugsweise
ist in N Brandsektionen des inneren Kerns jeweils zumindest eine
Steigleitung der Sprinkleranlage angeordnet, wobei die Steigleitung der
ersten Brandsektion Sprinklereinrichtungen der Stockwerke Nx+1 versorgt,
wobei die Steigleitung der zweiten Brandsektion Sprinklereinrichtungen
der Stockwerke Nx+2 versorgt ..... usw...... und wobei die Steigleitung
der N-ten Brandsektion Sprinklereinrichtungen der Stockwerke Nx+N
versorgt, wobei für
x = 0, 1, 2, 3, 4 ..... gilt. N gibt also die Anzahl der Brandsektionen
im inneren Kern an. Nx+1, Nx+2, Nx+3,..... Nx+N entspricht der Nummer
des Stockwerkes, von 1 ansteigend bis zum höchsten Stockwerk. Es versteht
sich, dass den Werten von x durch die maximale Anzahl der Stockwerke
des Hochhauses eine Grenze gesetzt ist.
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Eine
sehr bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Sprinklereinrichtungen
der Stockwerke und der jeweils zugeordneten Steigleitung jeweils eine
Absperreinrichtung angeordnet ist, mit der die Wasserzufuhr der
Sprinklereinrichtung bei Versagen der Sprinklereinrichtung automatisch
absperrbar ist und zwar ohne dass die Zufuhr des Wassers durch die
Steigleitung zu den weiteren Stockwerken beeinträchtigt wird. Bei der Absperreinrichtung
handelt es sich zweckmäßigerweise
um ein automatisches Ventil, das automatisch schließt, wenn
insbesondere der Druck an der Sprinklereinrichtung stark abnimmt bzw.
minimal ist. Bei Versagen einer Sprinklereinrichtung wird die Steigleitung
also von dieser defekten Sprinklereinrichtung getrennt und nichtsdestoweniger
funktionieren weiterhin die an die betreffende Steigleitung angeschlossenen
Sprinklereinrichtungen in den übrigen
Stockwerken. Eine lokal ausgefallene Sprinklereinrichtung beeinträchtigt also
nicht die übrigen
Sprinklereinrichtungen bzw. nicht die gesamte Sprinkleranlage. Auch
bei diesen Merkmalen handelt es sich um redundante Brandschutzmaßnahmen.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung
des Hochhauses auftretende Brände
effektiv eingegrenzt werden können
und eine Ausbreitung auf weitere Gebäudebereiche funktionssicher
vermieden werden kann. Dazu trägt
die erfindungsgemäße Anordnung der
Brandschutzwände
auch in dem inneren Kern wirksam bei. Fernerhin ermöglichen
auch die erfindungsgemäßen redundanten
Brandschutzmaßnahmen
eine wirksame Einengung der im Brandfall entstehenden Schäden. Die
erfindungsgemäßen Brandschutzmaßnahmen
zeichnen sich durch eine hohe Funktionssicherheit aus und sind nichtsdestoweniger auf
relativ einfache und wenig aufwendige Weise realisierbar. Im Brandfall
haben flüchtende
Personen variable Möglichkeiten
dem Brand bzw. dem entwickelten Rauch sicher zu entkommen und aufgrund der
erfindungsgemäßen Maßnahmen
steht hierzu eine ausreichende Zeitspanne zur Verfügung. Im
Ergebnis zeichnet sich das erfindungsgemäße Hochhaus durch einen überraschend
effektiven Brandschutz und insbesondere durch eine überraschend wirksame
lokale Einengung von Bränden
aus.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Hochhauses,
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2 einen
Schnitt durch den Gegenstand gemäß 1 in
der Draufsicht und
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3 schematisch
das Prinzip der erfindungsgemäßen Sprinkleranlage.
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Die
Fig. zeigen ein Hochhaus bzw. einen Teil eines Hochhauses mit einer
Außenhülle 1,
einem inneren Kern 2 und einem zwischen Außenhülle 1 und innerem
Kern 2 angeordneten Nutzbereich 3. Das Hochhaus
weist eine Vielzahl von Stockwerken auf, die durch Decken bzw. Betondecken
voneinander getrennt sind. In 2 ist lediglich
ein Stockwerk des Hochhauses dargestellt. Es liegt aber im Rahmen
der Erfindung, dass die übrigen
Stockwerke identisch oder zumindest analog bzw. ähnlich ausgebildet/ausgestattet
sind.
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Der
innere Kern 2 weist vertikale Kernwände 4 auf, die sich über die
vertikale Höhe
des Hochhauses erstrecken. Der innere Kern 2 bzw. die Kernwände 4 trennen
vertikale Fluchtwege 5 von den übrigen Bereichen des Hochhauses
ab. Bei den vertikalen Fluchtwegen 5 handelt es sich im
Ausführungsbeispiel
jeweils um einen Sicherheitstreppenraum mit einem Feuerwehraufzug.
Der innere Kern 2 bzw. dessen Kernwände 4 trennen vorzugsweise
aber auch Versorgungseinrichtungen und/oder Entsorgungseinrichtungen
von den übrigen
Bereichen des Hochhauses ab. Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren werden
Steigleitungen 6 einer Sprinkleranlage von den Kernwänden 4 geschützt. Die
Kernwände 4 des inneren
Kerns 2 bestehen zweckmäßigerweise
aus Stahlbeton und haben vorzugsweise eine Dicke von 60 bis 80 cm.
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Die
Stockwerke des Hochhauses werden jeweils durch Brandwände 7 in
voneinander getrennte Brandabschnitte 8 unterteilt. Vorzugsweise
und im Ausführungsbeispiel
trennen die Brandwände 7 jedes
Stockwerk in vier Brandabschnitte 8. Erfindungsgemäß erstrecken
sich die Brandwände 7 bis
in den inneren Kern 2 und unterteilen auch den inneren Kern 2 in
vier voneinander getrennte Brandsektionen 9. Eine Brandsektion 9 ist
also einerseits von den Kernwänden 4 des
inneren Kerns 2 begrenzt und andererseits von Brandwänden 7 von
den übrigen
Kernbereichen abgeteilt. Von daher stellt eine Brandsektion 9 einen
besonderen Sicherheitsbereich dar, der sowohl in stabilitätsmäßiger Hinsicht
entsprechend ausgestaltet ist und auch Brandschutzkomponenten aufweist.
Im Ausführungsbeispiel
erstrecken sich die Brandwände 7 geradlinig
von der Außenhülle 1 durch den
Nutzbereich 3 in den inneren Kern 2 hinein. Es liegt
im Rahmen der Erfindung, dass auch die in 2 dargestellte
Aufteilung in den angrenzenden bzw. in den übrigen Stockwerken des Hochhauses identisch
oder zumindest in ähnlicher
Weise verwirklicht ist (s. 1).
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Der 2 ist
entnehmbar, dass in jeder Brandsektion 9 des inneren Kerns 2 ein
vertikaler Fluchtweg 5 vorgesehen ist. Wie oben bereits
dargelegt, handelt es sich bei einem vertikalen Fluchtweg 5 hier
um einen Sicherheitstreppenraum mit Feuerwehraufzug. Vorzugsweise
können
alle vertikalen Fluchtwege 5 im Brandfall einer Überdruckbelüftung ausgesetzt
werden. Dadurch kann Rauch effektiv aus den vertikalen Fluchtwegen 5 bzw.
aus den entsprechenden vertikalen Schächten verdrängt werden.
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Im
Ausführungsbeispiel
(siehe 2) weist jede Brandsektion 9 des inneren
Kerns 2 zwei Zugänge 10 vom
Nutzbereich 3 her auf, wobei die beiden Zugänge 10 einer
Brandsektion 9 an unterschiedlichen Kernwänden 4 bzw.
an unterschiedlichen Seiten des inneren Kerns 2 angeordnet
sind.
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In
der 2 ist weiterhin dargestellt worden, dass in jeder
Brandsektion 9 des inneren Kerns 2 eine Steigleitung 6 für die Sprinkleranlage
angeordnet ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mit den in
unterschiedlichen Brandsektionen angeordneten Steigleitungen 6 jeweils
Sprinklereinrichtungen 11 unterschiedlicher Stockwerke
alternierend versorgt werden. Im Ausführungsbeispiel versorgt jede der
vier Steigleitungen 6 jedes vierte Stockwerk. Das bedeutet,
dass die erste Steigleitung 6 Sprinklereinrichtungen im
1. Stockwerk, im 5. Stockwerk, im 9. Stockwerk usw. versorgt. Die
zweite Steigleitung 6 versorgt Sprinklereinrichtungen 11 im
2. Stockwerk, im 6. Stockwerk, im 10. Stockwerk usw.. Mit der dritten
Steigleitung 6 können
Sprinklereinrichtungen 11 im 3. Stockwerk, im 7. Stockwerk,
im 11. Stockwerk usw. versorgt werden. Letztendlich können mit
der vierten Steigleitung 6 Sprinklereinrichtungen im 4. Stockwerk,
im B. Stockwerk, im 12. Stockwerk usw. versorgt werden.
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In
der 3 ist erkennbar, dass zwischen einer Sprinklereinrichtung 11 eines
Stockwerks und der zugeordneten Steigleitung 6 eine Absperreinrichtung 12 angeordnet
ist. Bei einem Versagen der Sprinklereinrichtung 11 wird
die Wasserzufuhr mit Hilfe dieser Absperreinrichtung 12 automatisch
abgesperrt, ohne dass die Zufuhr des Wassers durch die Steigleitung 6 zu
den weiteren Stockwerken bzw. zu deren Sprinklereinrichtungen 11 beeinträchtigt wird.
Bei der Absperreinrichtung 12 handelt es sich zweckmäßigerweise
um ein automatisches Ventil, das automatisch schließt, wenn
insbesondere der Druck an der Sprinklereinrichtung 11 stark
absinkt. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Sprinkleranlage kann
eine lokal ausgefallene Sprinklereinrichtung 11 von der
gesamten Sprinkleranlage abgetrennt werden, ohne dass die Funktionsfähigkeit
der übrigen Sprinklereinrichtungen 11 beeinträchtigt wird.