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Die
Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für ein bestehendes, ortsfestes
Objekt oder ein bestehendes, ortsfestes Bauwerk.
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Bestehende,
ortsfeste Objekte und Bauwerke wie beispielsweise Felswände, Türme, turmähnliche
Gebilde, historische Bauwerke, Denkmäler, Gebäude an sich sowie Industrieanlagen,
Kraftwerke und Atomkraftwerke sind ständig Witterungseinflüssen in
Form von Kälte,
Wärme,
Feuchtigkeit, Schnee und Eis ausgesetzt. Ungeschützten Objekten wie beispielsweise
Felswänden
oder Denkmälern
können
die Witterungseinflüsse
derart zusetzen, dass diese beschädigt oder gar zerstört werden.
Aber auch durch Dächer
oder Dachkonstruktionen geschützte
Bauwerke, Gebäude
und Objekte können durch
Witterungseinflüsse
beschädigt
werden. So ist es unter anderem unter dem Einfluss von Kälte, Wärme, Feuchtigkeit,
Schnee und Eis schon mehrfach zum Einsturz von Dächern von Gebäuden, insbesondere
von Hallen, gekommen, wodurch auch Personen geschädigt wurden.
Eindringende Feuchtigkeit hat dabei häufig die Dachkonstruktion dieser
Gebäude
beschädigt,
so dass die Dachkonstruktion witterungsbedingten Lasten, insbesondere
durch Schnee und Eis hervorgerufenen Lasten nicht mehr Stand halten
konnte.
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Andererseits
können
von bestehenden, ortsfesten Objekten und Bauwerken, beispielsweise
in Form von Industrieanlagen, Kraftwerken oder Atomkraftwerken,
auch Gefahren für
die Umgebung ausgehen, wenn diese, beispielsweise durch mechanische
Einflüsse
von außen,
beschädigt
werden oder wenn es zu Unfällen,
insbesondere zu Explosionen innerhalb derartiger Anlagen und Kraftwerke
kommt. So ist es in der Vergangenheit schon mehrfach vorgekommen,
dass durch Unfälle
in Kraftwerken, Atomkraftwerken oder Industrieanlagen, beispielsweise
zur Herstellung von Feuerwerkskörpern,
und unter Umständen
damit einhergehenden Explosionen und Brände die Umgebung derartiger
Bauwerke unter anderem durch Feuer, Rauch, giftige Gase oder infolge
von Explosionen umherfliegende Trümmer in Mitleidenschaft gezogen
wurde. Auch in diesen Fällen
kam es häufig
zur Schädigung
von Personen, beispielweise durch giftige Gase.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung
für ein
bestehendes, ortsfestes Objekt oder ein bestehendes, ortsfestes Bauwerk
anzugeben.
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Nach
der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Schutzvorrichtung
gemäß dem Patentanspruch
1, aufweisend eine Konstruktion, welche das bestehende, ortsfeste
Objekt oder das bestehende, ortsfeste Bauwerk zumindest teilweise überbaut und/oder überdacht,
wobei die Konstruktion derart ausgestaltet ist, dass sie zum Schutz
des bestehenden, ortsfesten Objektes oder des bestehenden, ortsfesten
Bauwerkes vor Beschädigung
oder Zerstörung
und/oder zum Schutz der Umgebung des bestehenden, ortsfesten Objektes
oder des bestehenden, ortsfesten Bauwerkes äußere, witterungsbedingte Lasten
und/oder Lasten infolge plötzlicher
mechanischer Einwirkung aufnehmen kann. Die Konstruktion der Schutzvorrichtung
ist also vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie witterungsbedingten
Lasten, insbesondere durch Schnee und Eis verursachten Lasten, standhalten
und somit das bestehende, ortsfeste Objekt oder Bauwerk vor witterungsbedingten Einflüssen schützen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann
die Konstruktion derart ausgebildet sein, dass sie Lasten infolge
plötzlicher
mechanischer Einwirkung aufnehmen kann, sei es von außen, beispielsweise
durch den Aufprall eines lenkbaren Flugkörpers auf die Konstruktion,
oder sei es von innen, beispielsweise durch den Aufprall von Gebäudeteilen auf
die Konstruktion infolge einer Explosion. Auf diese Weise kann ein
umfassender Schutz einerseits des Objektes oder des Bauwerkes und
andererseits der Umgebung des Objektes oder des Bauwerkes erreicht
werden. Unter einer plötzlichen
mechanischen Einwirkung wird dabei eine plötzliche, unerwartete, also
eine nicht lange vorhersehbare auftretende mechanische Einwirkung
verstanden.
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Nach
einer Variante der Erfindung ist die Konstruktion zumindest teilweise
federnd, elastisch und/oder plastisch verformbar ausgebildet. Durch
die federnde und/oder elastisch verformbare Ausbildung der Konstruktion
können
insbesondere dynamische Lasten von der Konstruktion ausgleichend
aufgenommen werden. Die Ausgestaltung der Konstruktion derart, dass
sie sich plastisch verformen kann und damit beispielsweise die Energie
eines auf sie auftreffenden lenkbaren Flugkörpers aufnimmt, soll den Einsturz
der Schutzvorrichtung an sich sowie das Durchdringen der Konstruktion
durch den Flugkörper verhindern.
Auf diese Weise wird eine Beschädigung oder
gar Zerstörung
des Objektes oder Bauwerkes, beispielsweise durch einen auf die
Konstruktion stürzenden
lenkbaren Flugkörper
verhindert. Es versteht sich, dass die Konstruktion nur in einem
bestimmten Bereich bzw. mit einer bestimmten Frequenz federn oder
sich elastisch verformen kann, was von der jeweils individuell vorliegenden
Konstruktion abhängt. In ähnlicher
Weise verhält
es sich mit der plastischen Verformbarkeit. Die Konstruktion kann
dabei derart ausgestaltet sein, dass sie bis zu einer bestimmten Belastungsgrenze
federn und sich elastisch verformen kann. Bei einer Überschreitung
der Belastungsgrenze tritt schließlich die plastische Verformung
der Konstruktion auf.
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Als
geeignete Konstruktion für
eine Schutzvorrichtung hat sich nach einer Variante der Erfindung
wenigstens ein Raumfachwerk erwiesen, welches vorzugsweise Konstruktionselemente
in Form von Stäben,
Rohren, Winkelprofilen, Hohlprofilen, Seilen, Seilnetzen und/oder
Verbindungselemente für
zwei derartige Konstruktionselemente umfasst. Ein Konstruktionselement,
insbesondere auch ein Seil, kann zumindest teilweise aus einem Metall,
wie Aluminium, einer Metalllegierung, einem Stahl, einem Kunststoff
oder einem Gummi ausgebildet sein. In der Regel weist das Raumfachwerk
aus Stahl, Aluminium oder einem anderen Metall oder einer Metalllegierung
ausgebildete Rohre oder Stäbe
auf, die an ihren Enden zugespitzt sein können und mit kugelförmigen oder
eckigen Verbindungselementen miteinander zu größeren, insbesondere statischen
Konstruktionen verbunden werden können. Bei der zumindest teilweisen
federnden Ausbildung der Konstruktion kann insbesondere ein Seil
oder auch mehrere Seile federnd bzw. nachgiebig gelagert sein, um die
Energie beispielsweise eines auftreffenden Flugkörpers nicht schlagartig aufnehmen
zu müssen.
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Gemäß einer
Variante der Erfindung kann das Raumfachwerk auch mehrlagig oder
mehrschichtig, also mehrere Niveaus aufweisend ausgebildet sein
und/oder die Konstruktion mehrere Raumfachwerke aufweist, welche
vorzugsweise nebeneinander, übereinander
und/oder ineinandergreifend angeordnet sind. Die räumliche
Lastabtragung eines Raumfachwerkes ermöglicht dabei ein hochbelastbares
statisches Tragwerk bei geringem Eigengewicht, welches problemlos
an die Geometrie des Objektes oder Bauwerkes angepasst und sowohl
federnd, elastisch als auch plastisch verformbar ausgeführt werden
kann. Bekannt sind derartige Raumfachwerke seitens der Firma Mero
TSK International GmbH & Co.
KG mit Sitz in Würzburg.
Das kugelförmige Verbindungselement
wird im Übrigen
auch als sogenannter Meroknoten bezeichnet, welcher mehrere Abschnitte
zur Befestigung von Rohren oder Stäben bzw. zur Verbindung von
Rohren und/oder Stäben miteinander
aufweist.
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Nach
Ausführungsformen
der Erfindung umfasst die Konstruktion wenigstens abschnittsweise eine
Innen- und/oder Außenverkleidung,
wobei die Verkleidung wenigstens eine Platte aus einem Kunststoff,
einem Metall oder einer Metalllegierung und/oder wenigstens ein
Blech aus einem Metall oder einer Metalllegierung aufweisen kann.
Des Weiteren kann die Verkleidung wenigstens abschnittsweise eine
elastische Haut umfassen, bei der es sich beispielsweise um eine
elastische Kunststofffolie oder eine Elastomerhaut handeln kann.
Derartige elastische Häute
sind beispielsweise unter der Marke TRÖSKINR kommerziell
erhältlich.
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Nach
einer Variante der Erfindung ist die Verkleidung im Wesentlichen
wasserdicht und/oder gasdicht ausgeführt, so dass das Objekt oder
Bauwerk in geeigneter Weise vor Feuchtigkeit geschützt und/oder
der Austritt von Gasen aus der Schutzvorrichtung verhindert werden
kann.
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Wie
bereits erwähnt
kann die Konstruktion eine Innenverkleidung, eine Außenverkleidung
oder eine Innen- und Außenverkleidung
aufweisen. Dabei kann nur die Innenverkleidung, nur die Außenverkleidung
oder die Innen- und
Außenverkleidung
Platten aus Kunststoff, Metall oder einer Metalllegierung und/oder
Bleche aus Metall oder einer Metalllegierung und/oder eine elastische
Haut aufweisen. Es ergeben sich also verschiedenste Möglichkeiten,
die Konstruktion zu verkleiden, sei es, dass die Außenverkleidung
nur von der elastischen Haut gebildet wird und die Innenverkleidung
Platten aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, aufweist
oder, dass die Innen- und Außenverkleidung
Platten aus Metall und eine elastische Haut aufweisen.
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Zur
Erhöhung
der Festigkeit der Konstruktion der Schutzvorrichtung sieht eine
Variante der Erfindung vor, dass die Konstruktion wenigstens eine
Seilverspannung oder Seilkonstruktion aufweist.
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Eine
derartige Seilverspannung ist jedoch auch dann zweckmäßig, wenn
das Objekt oder Bauwerk vor einem abstürzenden Flugkörper geschützt werden
soll. Nach einer Variante der Erfindung weist die Konstruktion hierzu
wenigstens zwei turmartige Konstruktionsabschnitte auf, die mit
wenigstens einem Seil miteinander verspannt sind. Bevorzugt weist
die Konstruktion aber eine Vielzahl turmartiger Konstruktionsabschnitte
auf, wobei die turmartigen Konstruktionsabschnitte zumindest teilweise
mit einem oder mehreren Seilen miteinander verspannt sind. Bevorzugt
sind benachbarte turmartigen Konstruktionsabschnitte mit einem oder
mehreren Seilen miteinander verspannt. Die Seilverspannung kann aber
auch diagonal oder anderweitig verlaufen. Auf diese Weise ergibt
sich eine netzartige bzw. fliegengitterartige stabile Seilkonstruktion,
die bewirkt, dass beispielsweise ein auf das Objekt oder Bauwerk
bzw. die Schutzvorrichtung stürzendes
Flugobjekt umgelenkt wird oder derart durch die Seile der Seilkonstruktion
beschädigt
wird, dass nur noch Bruchstücke des
Flugobjektes auf die Konstruktion der Schutzvorrichtung treffen.
Demnach muss die Konstruktion nur noch die geringere Energie der
Bruchstücke
des Flugkörpers
aufnehmen. Die Maschenweite der netzartigen Seilkonstruktion wird
dabei in Anpassung an die aufzufangenden Objekte gewählt. Die
Konstruktion kann auch mehrere Seilverspannungen oder Seilkonstruktionen
aufweisen, die vorzugsweise nebeneinander oder übereinander beispielsweise
in Form von Seilnetzen angeordnet sind.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die Schutzvorrichtung zwischen einer Außenverkleidung
und einer Seilverspannung oder Seilkonstruktion eine Zwischenschicht
auf, die vorzugsweise aus einem verhältnismäßig feinmaschigen, bevorzugt
textilen Material ausgebildet ist. Die Zwischenschicht kann beispielsweise
ca. in der Mitte der turmartigen Konstruktionsabschnitte angeordnet
werden. Während
die Seilverspannung oder die Seilkonstruktion verhältnismäßig große Objekte
abbremsen oder abfangen soll, dient die Zwischenschicht zum Auffangen
kleinerer Objekte, sei es von außen oder von innen. Die Zwischenschicht
ist quasi als Textilsegel ausgeführt.
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Nach
einer Variante der Erfindung umgibt die Konstruktion der Schutzvorrichtung
das bestehende, ortsfeste Objekt oder das bestehende, ortsfeste
Bauwerk vollständig
unter Einschluss eines Innenraumes. Bevorzugt umgibt die Konstruktion
das Objekt oder Bauwerk vollständig
kuppelförmig.
Unter Verwendung einer entsprechenden Innen- und/oder Außenverkleidung
der Konstruktion kann das Objekt oder Bauwerk auf diese Weise vollständig von
außen nach
innen bzw. von innen nach außen
geschützt werden.
Weist die das Objekt oder Bauwerk vollständig umgebende Konstruktion
eine entsprechende gas- und wasserdichte Verkleidung auf, so ist
das Objekt oder Bauwerk einerseits gegen äußere Witterungseinflüsse sowie
gegen äußere mechanische Lasten
geschützt.
Andererseits ergibt sich durch eine derartige Ausgestaltung der
Schutzvorrichtung ein Schutz der Umgebung um das Objekt oder Bauwerk herum,
da, sollte es zu Unfällen
in dem Bauwerk oder dem Objekt kommen, beispielsweise austretender Rauch
oder giftige Gase oder gar explosionsartig weggeschleuderte Bestandteile
des Objektes oder Bauwerkes nicht aus der Schutzvorrichtung in die Umgebung
des Objektes oder Bauwerkes gelangen können. Dabei ist es auch möglich, dass
mehrere Seilverspannungen oder Seilkonstruktionen, die in räumlichen
Abstand zueinander angeordnet sein können, das bestehende ortsfeste
Objekt oder das bestehende ortsfeste Bauwerk vollständig einschließen.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass die Konstruktion der Schutzvorrichtung mehrere,
vorzugsweise übereinander
angeordnete Kuppeln aufweist. Die übereinander angeordneten Kuppeln
können
dabei durch die turmartigen Konstruktionsabschnitte und/oder durch
Seile miteinander verbunden sein.
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Insbesondere
wenn die Schutzvorrichtung bzw. Konstruktion der Schutzvorrichtung
das Objekt oder Bauwerk vollständig,
im Wesentlichen wasser- und/oder
gasdicht, umgibt, weist die Schutzvorrichtung nach einer Variante
der Erfindung wenigstens einen eine Öffnung zu dem Innenraum der
Konstruktion umfassenden Kanal, in der Regel mehrere derartige Kanäle, auf,
die aus dem von der Schutzvorrichtung eingeschlossenen Raum nach
außen
führen. Ein
Kanal kann dabei mehrere Abzweigungen aufweisen. Die Kanäle können auch
in mehreren Ebenen angeordnet sein. Diese Kanäle werden vorzugsweise als
Belüftungs-,
Entlüftungs-,
Druckausgleich- und/oder Absaugkanäle verwendet, denen auch Filter
zugeordnet sein können. Über die
Kanäle
wird also ein Luftaustausch und Druckausgleich zwischen dem das
Objekt oder Bauwerk aufweisenden Innenraum der Schutzvorrichtung
und der Umgebung der Schutzvorrichtung ermöglicht. Im Falle von Unfällen können über die
Kanäle
auch entstehender Rauch oder Giftgase abgesaugt und bevor diese
an die Umgebung gelangen mit entsprechenden Filtern gefiltert werden.
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Der
oder die Kanäle
können
dabei durch die Konstruktion oder aber auch unterirdisch aus dem
Innenraum nach außen
verlaufen. Um die Funktion der Kanäle nicht zu gefährden oder
zu beeinträchtigen, sind
die Öffnungen
der Kanäle
im Innenraum der Konstruktion jeweils mit einer Vorrichtung versehen, welche
den Verschluss oder die Verstopfung der Öffnung eines Kanals verhindert.
Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn sich innerhalb der Schutzvorrichtung
eine Explosion ereignet hat und Trümmer die Öffnung des Kanals zu verstopfen
drohen. Aus diesem Grund ist die Vorrichtung zur Verhinderung des
Verschlusses und/oder der Verstopfung der Öffnung des Kanals vorzugsweise
käfigförmig ausgebildet.
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Nach
einer Variante der Erfindung kann die Schutzvorrichtung auch zur
Anordnung über
dem Dach eines bestehenden, ortsfesten Bauwerkes vorgesehen sein.
Insbesondere wenn die Konstruktion der Schutzvorrichtung dabei als
Raumfachwerk ausgestaltet ist, lässt
sich diese hinsichtlich ihrer Form in einfacher Weise an das Dach
des bestehenden, ortsfesten Bauwerkes anpassen, so dass das Erscheinungsbild
des Bauwerkes an sich nicht wesentlich verändert wird.
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Bevorzugt
wird die Schutzvorrichtung mit Auflagern auf vorhandene Stützen des
bestehenden, ortsfesten Bauwerkes, auf vorhandene verstärkte Stützen des
bestehenden, ortsfesten Bauwerkes und/oder auf neuen Stützen angeordnet.
Werden neue Stützen
für die
Konstruktion verwendet, so sind diese in der Regel außerhalb
des Bauwerkes angeordnet. Die Schutzvorrichtung kann zusätzlich oder alternativ
auch an wenigstens einer an oder neben dem bestehenden, ortsfesten
Bauwerk angeordneten Stütze,
vorzugsweise mit Seilen angehängt
werden. Des Weiteren kann insbesondere ein marode gewordenes Dach
eines bestehenden, ortsfesten Bauwerks an der Schutzvorrichtung
befestigt, insbesondere an der Schutzvorrichtung angehängt werden und
so ein eventueller Einsturz verhindert werden.
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Bevorzugt
ist die Schutzvorrichtung selbst als Dach ausgebildet und mit einer
entsprechenden Innen- und/oder Außenverkleidung versehen, welche im
Wesentlichen wasserdicht ist, so dass die Schutzvorrichtung ein
Dach über
einem bestehenden Dach eines bestehenden Bauwerks bzw. Gebäudes ist.
Die Schutzvorrichtung nimmt dabei äußere Lasten, insbesondere witterungs bedingte
Lasten, seien es durch Schnee, Eis oder Wind verursachte Lasten, auf,
um das bestehende Dach des bestehenden Bauwerks zu entlasten. Dadurch,
dass die Schutzvorrichtung selbst ein wasserdichtes Dach darstellt,
können beispielsweise
undicht gewordene Dächer
auf diese Weise saniert werden, ohne diese selbst abdichten zu müssen. Darüber hinaus
ergibt sich durch die Schutzvorrichtung die Möglichkeit, zusätzlich eine Wärmedämmung des
bestehenden Bauwerks vorzunehmen bzw. Installationen unterhalb der
Schutzvorrichtung vorzunehmen.
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Die
Schutzvorrichtung kann als Flachdach, Satteldach, Pultdach oder
auch in einer anderen Dachform ausgebildet sein. Nach einer Variante
der Erfindung beträgt
die Bauhöhe
der Konstruktion der Schutzvorrichtung, insbesondere wenn diese
als Raumfachwerk ausgeführt
ist, ca. 1/15 der Spannweite der Konstruktion. Ist beispielsweise
für ein
undicht gewordenes Dach einer Halle eine Schutzvorrichtung vorgesehen
und weist die Halle eine Spannweite von 25 m auf, so beträgt die Bauhöhe der Konstruktion
der Schutzvorrichtung ca. 1,6 m. Mit Zusatzmaßnahmen wie verstärkten Unter-
und/oder Obergurten, Seilabspannungen etc. sind noch erheblich niedrigere
Bauhöhen
möglich.
Das Eigengewicht des Raumfachwerkes liegt dabei im Bereich von nur
20 bis 30 kg/m2.
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Die
Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Schutzvorrichtung zur Überbauung
eines Kraftwerkes, eines Atomkraftwerkes oder eines Bauwerks, in
dem wenigstens ein Stoff hergestellt oder verwendet wird, der für sich oder
in Verbindung mit einem oder mehreren anderen Stoffen explosiv ist oder
zur Anordnung über
dem Dach eines bestehenden, ortsfesten Bauwerks oder Gebäudes.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den beigefügten
schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
Schutzvorrichtung in Form eines Flachdaches in Anordnung über einem
Flachdach eines bestehenden, ortsfesten Gebäudes,
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2 eine
Schutzvorrichtung in Form eines Satteldaches in Anordnung über einem
Flachdach eines bestehenden, ortsfesten Gebäudes und
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3 eine
ein ortsfestes Bauwerk kuppelförmig
umgebende Schutzvorrichtung.
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In 1 ist
ein bestehendes, ortsfestes Gebäude
in Form einer Halle 1 gezeigt, die mit einem Flachdach 2 versehen
ist. Das Flachdach 2 gehört originär zu der Halle 1 und
ist in in 1 angedeuteter Weise auf Stützen 3 gelagert.
Beidseitig der Halle 1 sind mehrere derartige Stützen 3 vorhanden,
die das bestehende Flachdach 2 der Halle 1 tragen.
Infolge von jahrelangen Witterungseinflüssen ist das Flachdach 2 der
Halle 1 beschädigt,
insbesondere undicht für
Wasser geworden, so dass die Gefahr besteht, dass es zu einer Schädigung der
in der 1 nicht explizit dargestellten Tragkonstruktion
des Flachdaches 2 kommt. Durch eindringendes Wasser verursachte
Schäden
an Tragkonstruktionen von Flachdächern
haben schon häufig
zum Einsturz derartiger Flachdächer
geführt,
insbesondere im Winter, wenn sich Eis und Schnee auf dem Flachdach
befinden und die Tragkonstruktion des Flachdaches erhöhten Lasten
ausgesetzt ist.
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Zum
Schutz der Halle 1 sowie des Flachdaches 2 der
Halle 1 ist erfindungsgemäß eine Schutzvorrichtung 4 über dem
Flachdach 2 der Halle 1 angeordnet. Die Schutzvorrichtung 4 ist
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ebenfalls in Form eines Flachdaches ausgeführt, so dass das Flachdach 4 quasi
eine Überdachung
des Flachdaches 2 dargestellt. Im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
umfasst die Schutzvorrichtung in Form des Flachdaches 4 ein
Raumfachwerk 5 unter anderem mit Konstruktionselementen
in Form von Rohren 6 und Verbindungselementen 7.
Bei den Verbindungselementen 7 handelt es sich im Falle
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
um die sogenannten Meroknoten, die es erlauben, mehrere Rohre 6 miteinander
zu verbinden. Die Meroknoten 7 und die Rohre 6 sind
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
aus einem Metall bzw. einer Metalllegierung ausgebildet.
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Durch
die Konstruktionsweise des Raumfachwerkes 5 ist dieses
federnd und in gewissen Grenzen elastisch verformbar ausgebildet.
Das Raumfachwerk 5 stellt dabei eine Konstruktion dar, die
witterungsbedingte Lasten, seien diese durch Schnee, Eis oder Wind
verursacht, sowie Lasten infolge plötzlicher mechanischer Einwirkung
aufnehmen kann. Das Raumfachwerk 5 ist im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
mit Auflagern 8 auf den vorhandenen Stützen 3 der Halle 1 angeordnet. Jeder
Stütze 3 ist
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ein solches Auflager 8 zugeordnet, so dass das Raumfachwerk 5,
welches sich längs über die
gesamte Ausdehnung der Halle 1 erstreckt, entsprechend über dem
Flachdach 2 der Halle 1 angeordnet ist.
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Sollten
die bestehenden Stützen 3 der
Halle 1 die zusätzliche
Last durch die Schutzvorrichtung bzw. das Flachdach 4 nicht
aufnehmen können,
so besteht die Möglichkeit,
die Stützen 3 in
nicht dargestellter Weise zu verstärken oder aber bevorzugt außerhalb
der Halle 1 neue oder zusätzliche nicht dargestellte
Stützen
anzuordnen, auf denen die Schutzvorrichtung 4 angeordnet
wird. Gegebenenfalls kann die Schutzvorrichtung 4 auf den
Stützen 3,
auf verstärkten
Stützen 3 sowie
auf zusätzlichen,
außerhalb der
Halle 1 angeordneten Stützen,
angeordnet werden.
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Das
Raumfachwerk 5 kann zusätzlich
oder alternativ zu der reinen Lagerung auf Auflagern 8 wie in 1 dargestellt
mit Seilen 10 an Stützen 12, 13 angehängt sein.
Die Stütze 13 ist
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
an der Halle 1 und die Stütze 12 neben der Halle 1 angeordnet.
Die Schutzvorrichtung kann dabei mehrere Stützen 12 und 13 aufweisen.
Das Raumfachwerk 5 kann auch nur an Stützen 12 oder nur an
Stützen 13 angehängt sein. Die
Stützen 12 und 13 sind
bevorzugt, wie in 1 dargestellt, gegen den Boden
mit Seilen 10 abgespannt.
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Wie
der 1 entnommen werden kann, ergibt sich durch die
beidseitige Anordnung des Raumfachwerkes 5 auf den Auflagern 8 ein
Zwischenraum zwischen dem Flachdach 4 und dem Flachdach 2,
in dem sich das Raumfachwerk 5 federnd bzw. elastisch verformbar
bewegen kann bzw. in dem eine plastische Verformung des Raumfachwerkes 5 möglich ist,
ohne das Flachdach 2 zu berühren.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
weist das Raumfachwerk 5 eine Außenverkleidung 9 auf,
die an dem Raumfachwerk 5, beispielsweise mittels Schrauben
befestigt ist. Die Außenverkleidung 9 umfasst
in nicht näher
dargestellter Weise mehrere Platten bzw. Bleche aus Kunststoff,
einem Metall oder einer Metalllegierung, bevorzugt aus Stahl oder
Aluminium. Die Außenverkleidung 9 ist
dabei wasserdicht ausgeführt
und stellt somit eine wasserdichte Dachhaut des Flachdaches 4 dar.
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Die
Schutzvorrichtung 4 stellt also eine Überdachung des Flachdaches 2 dar,
welche sich dadurch auszeichnet, dass sie infolge des Raumfachwerkes 5 ein
geringes Eigengewicht aufweist und leicht zu montieren ist. Die
Montage des Raumfachwerkes 5 erfordert keine schweren Hebekräne. Die Montage
kann sogar auf dem bestehenden Flachdach 2 erfolgen oder
einzelne Segmente werden auf dem Boden montiert und mit einem Mobilkran
in ihre Endlage gehoben. Unter Berücksichtigung der Form des bestehenden
Flachdaches 2 kann die Geometrie des Raumfachwerkes 5 entsprechend
angepasst werden. Die Bauhöhe
des Raumfachwerkes 5 richtet sich nach den vorhandenen
geometrischen Gegebenheiten und den aufzunehmenden Lasten. In der Regel
beträgt
die Bauhöhe
des Raumfachwerkes ca. 1/15 der Spannweite des zu überdachenden
Raumes, so dass sich dass äußere Erscheinungsbild
der Halle 1 durch die Schutzvorrichtung 4 praktisch
nicht ändert
und im Wesentlichen beibehalten wird. Während der Montage des Raumfachwerks 5 ergibt
sich praktisch kein Nutungsausfall das Halle 1.
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Der
Zwischenraum zwischen dem Raumfachwerk 5 bzw. der Schutzvorrichtung 4 und
dem Flachdach 2 kann im Übrigen für eine zusätzliche Wärmedämmung bzw. zusätzliche
Installationen der Halle 1 genutzt werden.
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Darüber hinaus
kann das Flachdach 2, wenn dieses marode geworden ist,
in nicht dargestellter Weise an der Schutzvorrichtung bzw. dem Flachdach 4 befestigt,
z. B. angehängt
werden, um einen drohenden Einsturz des Flachdaches 2 zu
verhindern.
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In 2 ist
nochmals die Halle 1 aus 1 mit ihrem
Flachdach 2 dargestellt, welche im Falle des in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiels
mit einer Schutzvorrichtung in Form eines Satteldaches 14 versehen
ist. Die Schutzvorrichtung 14 unterscheidet sich von der
Schutzvorrichtung 4 im Wesentlichen nur durch ihre geometrische
Konstruktionsform, weshalb Komponenten der Schutzvorrichtung 14,
welche hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion im Wesentlichen
den Komponenten der Schutzvorrichtung 4 entsprechen, mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Wie
der 2 entnommen werden kann, ist auch die Schutzvorrichtung 14 in
Form des Satteldaches auf Auflagern 8 über dem Flachdach 2 der
Halle 1 angeordnet. Die Konstruktion zur Aufnahme witterungsbedingter
Lasten und/oder Lasten infolge plötzlicher mechanischer Einwirkungen
ist wiederum in Form eines Raumfachwerkes 5 ausgeführt. Auch
das Satteldach 14 weist eine wasserdichte Außenverkleidung 9 auf,
die aus Platten und/oder Blechen aus Kunststoff, Metall oder einer
Metalllegierung aufgebaut ist, die an dem Raumfachwerk 5 befestigt
sind.
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Zusätzlich weist
die Schutzvorrichtung 14 von 2 Abspannungen
bzw. Verspannungen mit Seilen 10 auf, die jedoch nicht
unbedingt notwendig sind.
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In 3 ist
eine weitere Schutzvorrichtung 24 gezeigt, welche im Falle
des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels als Konstruktion
zur Aufnahme witterungsbedingter Lasten und/oder Lasten infolge plötzlicher
mechanischer Einwirkungen wiederum ein Raumfachwerk 5 umfasst.
Das Raumfachwerk 5 umgibt im Falle des in 3 gezeigten
Ausführungsbeispiels
ein bestehendes, ortsfestes Bauwerk 11, beispielsweise
ein Kraftwerk vollständig
kuppelförmig. Das
Raumfachwerk 5 ist auf einem entsprechenden ausgelegten
Fundament 37 angeordnet.
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Im
Falle des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels
weist das Raumfachwerk 5 mehrere, ebenfalls aus Meroknoten 7 und
Rohren 6 aufgebaute turmartige Konstruktionsabschnitte 25 auf,
die über
die Kuppelkonstruktion des Raumfachwerkes 5 verteilt sind.
Die turmartigen Konstruktionsabschnitte 25 müssen dabei
nicht zwingend wie in 3 dargestellt im Wesentlichen
senkrecht auf der Kuppelkonstruktion, sondern können auch schräg zu der
Kuppelkonstruktion stehen. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
sind jeweils benachbarte turmartige Konstruktionsabschnitte 25 mit
Seilen 26 miteinander verspannt. Es können aber auch weitere Seile 26 zwischen
nicht unmittelbar benachbarten turmartigen Konstruktionsabschnitten 25,
also quasi diagonal gespannt werden. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
sind zwei übereinander
angeordnete, Seile 26 aufweisende Seilverspannungen bzw. Seilkonstruktionen
vorhanden. Die erste Seilkonstruktion verspannt im Wesentlichen
die Spitzen der turmartigen Konstruktionsabschnitte 25.
Die zweite Seilkonstruktion ist unterhalb der ersten Seilkonstruktion
am Ende der Spitzen der turmartigen Konstruktionsabschnitte 25 angeordnet.
Die beiden Seilkonstruktionen sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
jeweils mit Seilen 26 an Verankerungen 38 angeordnet.
An den Verankerungen 38 können die Seile 26 im Übrigen elastisch
oder federnd verankert sein, was in 3 auf der
linken Seite exemplarisch dargestellt ist. Die Verankerung erfolgt
dabei über
ein elastisches Element 39, bei dem es sich beispielsweise
um eine Feder handeln kann. Eine derartig elastische oder federnde
Verankerung der Seile 26 ist in in 3 nicht
dargestellter Weise auch an den turmartigen Konstruktionsabschnitte 25 möglich.
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Durch
die beschriebene Verspannung der Seile 26 ergibt sich eine
netzartige oder gitterartige Struktur. Diese netzartige Struktur
der Seile 26 soll bewirken, dass beispielsweise ein auf
das Kraftwerk 11 stürzendes
Flugzeug durch die verspannten Seile 26 abgelenkt wird
oder aber durch die verspannten Seile 26 derart beschädigt und
in Bruchstücke
aufgeteilt wird, dass nur noch die Bruchstücke des Flugzeugs auf die Schutzvorrichtung
bzw. das Raumfachwerk 5 gelangen und somit die von dem
Raumfachwerk 5 aufzunehmende Energie geringer ist. Im Falle des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
liegen durch die beiden Seilverspannungen bzw. Seilkonstruktionen
sogar zwei netzartige oder gitterförmige Strukturen vor.
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Durch
die Konstruktionsweise des Raumfachwerkes 5 ist dieses
im Übrigen
federnd und elastisch verformbar ausgebildet. Das Raumfachwerk 5 kann
sich auch in gewissen Grenzen plastisch verformen, wodurch sichergestellt
wird, dass es einerseits beispielsweise beim Absturz eines Flugzeugs
auf die Schutzvorrichtung 24 nicht zu einem Einsturz der Schutzvorrichtung 24 kommt
bzw. das Flugzeug die Schutzvorrichtung bzw. das Raumfachwerk 5 nicht sofort
durchdringt. Das gleiche gilt für
die am Raumfachwerk 5 befestigten Seile 26.
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Der
Abstand der turmartigen Konstruktionsabschnitte 25 wird
in Abhängigkeit
der zu erzielenden Schutzwirkung bzw. der Größe der vermeintlich zu erwartenden
Flugkörper
gewählt.
Auch die Dichte der Seilbespannung und damit quasi die Maschenweite richtet
sich nach der zu erzielenden Schutzwirkung bzw. der Größe der vermeintlich
zu erwartenden Flugkörper.
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Wie
in 3 angedeutet kann das Raumfachwerk 5 eine
Innenverkleidung 27 und eine Außenverkleidung 28 aufweisen.
Die Innen- und Außenverkleidung
können
Platten aus Kunststoff, vorzugsweise einem lichtdurchlässigen Kunststoff
wie Polycarbonat oder aus einem Metall oder einer Metalllegierung
umfassen. Zusätzlich
oder alternativ können
die Verkleidungen auch Bleche aus einem Metall oder einer Metalllegierung
aufweisen. Des Weiteren kann die Verkleidung, sei es die Innenverkleidung
oder die Außenverklei dung,
auch aus einer elastischen Haut, beispielsweise in Form einer Kunststofffolie
oder einer Elastomerhaut, ausgebildet sein. Es besteht auch die
Möglichkeit,
beispielsweise die Innenverkleidung 27 aus einer Elastomerhaut auszubilden
und die Außenverkleidung 28 aus
Platten aus einem Kunststoff, einem Metall oder einer Metalllegierung.
Es kann aber auch die Außenverkleidung 28 aus
einer Elastomerhaut und die Innenverkleidung aus Platten aus Kunststoff
oder aus Platten oder Blechen aus einem Metall oder einer Metalllegierung
ausgebildet sein. Es bestehen also vielfältige Möglichkeiten, eine Innenverkleidung,
eine Außenverkleidung
oder eine Innen- und Außenverkleidung
vorzusehen, wobei die Verkleidungen bzw. die Elemente der Verkleidungen
jeweils an dem Raumfachwerk 5 angeordnet bzw. befestigt
sind.
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Zwischen
der Außenverkleidung 28 und
einer Seilverspannung 26 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
noch eine Zwischenschicht 40 aus einem bevorzugt feinmaschigen,
vorzugsweise textilen Material vorhanden. Die segelartige Zwischenschicht 40 oder
das Textilnetz 40, welche bzw. welches ca. in der Mitte
der turmartigen Konstruktionsabschnitte 25 angeordnet ist,
dient bevorzugt zum Auffangen kleinerer Objekte von außen oder auch
von innen. Während
die Seilkonstruktionen vor allem größere Objekte abfangen oder
abbremsen sollen, dient die Zwischenschicht also vor allem zum Auffangen
kleinerer Objekte.
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Bevorzugt
wird eine Innenverkleidung, eine Außenverkleidung oder eine Innen-
und Außenverkleidung
dann vorgesehen, wenn es sich bei dem mit der Schutzvorrichtung 24 zu
umgebenden Bauwerk 11 beispielsweise um ein Kraftwerk,
ein Atomkraftwerk oder ein Bauwerk handelt, in dem wenigstens ein
Stoff hergestellt oder verwendet wird, der für sich oder in Verbindung mit
einem oder mehreren anderen Stoffen explosiv ist. In all diesen
Fällen
gehen nämlich
potentiell von dem Bauwerk 11 Gefahren für die Umgebung
des Bauwerkes 11 aus, die darin bestehen können, dass
giftige Gase und/oder Dämpfe in
ungewollter Weise aus dem Bauwerk 11 entweichen und in
die Umgebung gelangen oder dass es sogar zu Explosionen kommen kann,
die zu Schädigungen
der Umgebung des Bauwerkes 11 führen können.
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Sollte
es zu Explosionen in dem Bauwerk 11 kommen, bei der Trümmerstücke von
dem Bauwerk 11 weggeschleudert werden, so werden diese
durch die Schutzvorrichtung 24 an ihrer weiteren Ausbreitung
gehindert, indem die Schutzvorrichtung 24 die Trümmerstücke zurückhält und die
Last infolge der plötzlichen
mechanischen Einwirkung aufnimmt.
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Sollte
es dabei zusätzlich
zum Austritt giftiger Gase oder Dämpfe kommen oder treten derartige Gase
oder Dämpfe
auch ohne vorherige Explosion aus dem Bauwerk 11 aus, so
verhindert eine insbesondere gasdichte Innen- und/oder Außenverkleidung der Schutzvorrichtung 24 die
unerwünschte Ausbreitung
der Gase, Dämpfe
oder auch von Rauch. Für
diesen Fall weist die Schutzvorrichtung 24 in der Regel
mehrere Kanäle 29 auf,
die eine Verbindung zwischen dem von der Schutzvorrichtung 24 eingeschlossenen
Innenraum 30 und der Umgebung um die Schutzvorrichtung 24 herstellen
und die mehrere Abzweigungen aufweisen und/oder in mehreren Ebenen
angeordnet sein können.
Dies in 3 auf der rechten Seite für mehrere übereinander
angeordnete Kanäle 29 dargestellt.
Die Kanäle 29 dienen
in diesem Fall als Absaugkanäle
und weisen beispielsweise Ventilatoren 31 und Filter bzw.
Filtereinrichtung 32 auf, so dass eventuell vorhandene
giftige Gase und Dämpfe
bzw. der Rauch gefiltert werden kann, bevor diese bzw. dieser an
die Umgebung nach außen
abgegeben werden. Die Kanäle
können
jedoch auch als Belüftungs-,
Entlüftungs-
oder Druckausgleichkanäle
verwendet werden. Insbesondere bei der Gefahr potenzieller Explosionen
in dem Bauwerk 11 sind die Kanäle 29 sehr wichtig
als Druckausgleich- oder Druckableitkanäle.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
verlaufen die Kanäle 29 unterirdisch,
was nicht notwendiger Weise der Fall sein muss. Vielmehr könnten sich
die Kanäle
auch durch das Raumfachwerk 5 erstrecken. Die Öffnungen 33 der
Kanäle 29 zu
dem Innenraum 30 weisen im Falle des vorliegen den Ausführungsbeispiels
käfigförmige Schutzvorrichtungen 34 auf,
die verhindern sollen, dass es beispielsweise durch Trümmer zu
einem Verschluss der Öffnungen 33 der
Kanäle 29 kommt,
so dass diese ihre Funktion nicht mehr erfüllen könnten. Die käfigförmigen Vorrichtungen 34 sind
bevorzugt aus Metallstreben ausgebildet.
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Ist
die Außen-
oder Innenverkleidung der Schutzvorrichtung 24 zusätzlich wasserdicht
ausgeführt,
so ergibt sich für
das Bauwerk 11 auch ein Schutz hinsichtlich Witterungseinflüssen.
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Ist
die Innen- und/oder Außenverkleidung der
Schutzvorrichtung 24 im Wesentlichen wasser- und/oder gasdicht
ausgeführt
und gehen von dem Bauwerk 11, wie durch den Schornstein 35 des
Bauwerkes 11 angedeutet, Abgase aus, so können diese mittels
einer zusätzlichen
Ableitung 36 aus der Schutzvorrichtung 24 abgeleitet
werden. Gegebenenfalls könnte
der Schornstein 35 auch durch die Schutzvorrichtung 24 geführt werden.
Die Abluft des Schornsteins 35 kann alternativ aber auch über einen oder
mehrere Kanäle
durch den Boden nach außen aus
der Schutzvorrichtung 24 geführt werden.
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Die
Erfindung wurde vorstehend am Beispiel einer Halle 1 und
eines Bauwerkes 11 beschrieben. Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung
kann jedoch auch für
andere Bauwerke, Gebäude
oder für Denkmäler oder
nicht vom Menschen geschaffene Objekte wie Felswände zum Schutz vor witterungsbedingten
Lasten und/oder Lasten infolge plötzlicher mechanischer Einwirkung
verwendet werden.
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Im
Unterschied zu dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
muss dabei die Schutzvorrichtung ein bestehendes, ortsfestes Objekt
oder ein bestehendes, ortsfestes Bauwerk nicht vollständig umgeben
und eine wasserdicht und/oder gasdichte Innen- und/oder Außenverkleidung
aufweisen. Besteht beispielsweise im Falle des in 3 gezeigten
Ausführungsbeispiels
keine Gefahr des Austritts giftiger Dämpfe im Falle eines Unfalls
in dem Bauwerk 11, kann auch auf die Innen- und Außenverkleidung
verzichtet werden. In diesem Fall dient die Schutzvorrichtung bzw.
das Raumfachwerk 5 nur zur Aufnahme von Lasten infolge
plötzlicher
mechanischer Einwirkungen, sei es von außen oder von innen.
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Die
Schutzvorrichtung kann auch mehrere vorzugsweise übereinander
angeordnete Kuppeln aufweisen, die beispielsweise durch die turmartigen Konstruktionsabschnitte
und/oder durch Seile miteinander verbunden sind. Ein Raumfachwerk
der Schutzvorrichtung kann auch mehrlagig oder mehrschichtig ausgebildet
sein. Die Schutzvorrichtung kann auch mehrer Raumfachwerke aufweisen,
welche nebeneinander, übereinander
und/oder ineinandergreifend angeordnet sind.
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Insbesondere
wenn die Schutzvorrichtung ein bestehendes, ortsfestes Objekt oder
ein bestehendes, ortsfestes Bauwerk nicht vollständig, sondern nur teilweise
umgibt oder überbaut,
kann die Schutzvorrichtung auch auf Stützen oder anderen geeigneten
Lagern angeordnet werden.
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Vorteilhaft
ist, dass die Schutzvorrichtung problemlos auf oder um ein bestehendes,
ortsfestes Objekt oder ein bestehendes, ortsfestes Bauwerk angeordnet
werden kann, um das bestehende, ortsfeste Objekt oder das bestehende,
ortsfeste Bauwerk und/oder die Umgebung des bestehenden, ortsfesten
Objektes oder des bestehenden, ortsfesten Bauwerkes zu schützen.
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- 1
- Halle
- 2
- Flachdach
- 3
- Stütze
- 4
- Schutzvorrichtung
in Form eines Flachdaches
- 5
- Raumfachwerk,
auch mehrlagig
- 6
- Rohr
- 7
- Verbindungselement
bzw. Meroknoten
- 8
- Auflager
- 9
- Außenverkleidung
- 10
- Seil
- 11
- ortsfestes
Bauwerk
- 12
- Stütze
- 13
- Stütze
- 14
- Schutzvorrichtung
in Form eines Satteldaches
- 24
- kuppelförmige Schutzvorrichtung
- 25
- turmartiger
Konstruktionsabschnitt
- 26
- Seil
- 27
- Innenverkleidung
- 28
- Außenverkleidung
- 29
- Kanal
- 30
- Innenraum
- 31
- Ventilator
- 32
- Filter
- 33
- Öffnung des
Kanals
- 34
- käfigförmige Schutzvorrichtung
- 35
- Schornstein
- 36
- Ableitung
- 37
- Fundament
- 38
- Verankerung
- 39
- elastisches
Element
- 40
- Zwischenschicht