DE202009012529U1

DE202009012529U1 - Druckbelüftungsanlage

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Publication number: DE202009012529U1
Application number: DE202009012529U
Authority: DE
Original assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Rud Otto Meyer Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2019-09-18

Abstract

Druckbelüftungsanlage (100) insbesondere für einem Treppenraum (21) und/oder Flur (2) eines Gebäudes (10), wie insbesondere eines Hochhauses (20), als Fluchtweg für mindestens einen Raum (1) in mindestens einer Etage des Gebäudes (10) mit zumindest einer Zulufteinrichtung (50, 51, 52) und zumindest einer Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) und einer Steuereinrichtung, wobei mittels der Steuereinrichtung (56) die zumindest eine Zulufteinrichtung (50, 51, 52) und die zumindest eine Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) derart steuerbar ist, dass in einer auswählbaren Etage (22) des Gebäudes (10) vorgebbare Sollwerte für die Luftgeschwindigkeit und/oder Luftmenge und/oder den Luftdruck und/oder Überdruck erreichbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass
– die zumindest eine Zulufteinrichtung (50, 51, 52) in unteren Bereich des Treppenraums des Gebäudes (10) vorgesehen ist und die Druckbelüftungseinrichtung mittels der Steuereinrichtung (56) derart steuerbar ist, dass über die Zulufteinrichtung (50, 51, 52) in vorgebbaren Betriebszuständen eine Einströmung von Zuluft von unten steuerbar ist und in solchen Betriebszuständen weiterhin...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Druckbelüftungsanlage, insbesondere nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Stand der Technik
Brandereignisse sind insbesondere in Hochhäusern sehr gefährlich, weil die Fluchtmöglichkeiten für die im Hochhaus befindlichen Personen eingeschränkt sind. Daher ist ein Fluchtweg mit besonderer Wichtigkeit der Flur und das damit zusammenhängende Treppenhaus. In Hochhäusern sind daher so genannte Sicherheitstreppenräume als Treppenräume gewünscht, die zur Entfluchtung des Gebäudes im Brandfall dienen sollen.
Da Brandrauch eine höhere Temperatur als die sonstige Raumumgebung aufweist, wird er aus einem Raum 1 vornehmlich unter dem oberen Türholm 7 abströmen wollen, wie es in 1 auch dargestellt ist. Im Stand der Technik sind zur Verhinderung der Abströmung Luftströmungen quer zur Tür als so genannter Luftvorhang bekannt geworden. Diesbezüglich wird auf die Druckschriften US 4315456 , DE 102 40 745 A1 , DE 198 14 484 C2 und DE 296 08 290 U1 .
Die DE 296 08 290 U1 offenbart eine Einrichtung zur Absicherung des Durchgangs zwischen zwei Teilen eines Gebäudes im Brandfalle, wobei im Bereich des Durchgangs von oben nach unten vertikal ein Luftstrom in Form eines Luftschleiers erzeugt wird, der ausreichend stark sein soll, um einen Durchtritt von Rauch oder Feuer zu verhindern.
Die DE 198 14 484 C2 offenbart einen Luftvorhang aus Außenluft, der über die gesamte Höhe des Raums durch einen Zuluftschlitz eingeblasen wird und auf der gegenüberliegenden Seite des Raums wieder durch einen Abluftschlitz abgesaugt wird.
Die DE 102 40 745 A1 offenbart eine Einrichtung zur Erzeugung eines vertikalen Luftschleiers zwischen zwei Raumabschnitten.
Auch die US 4315456 offenbart die Erzeugung eines Luftvorhangs zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung.
Der Anlagenaufbau nach dem Stand der Technik sieht darüber hinaus eine Luftzuführung über ein Zuluftgerät vornehmlich im Fußbereich des Treppenraumes oder über die Gebäudehöhe verteilt vor, über das Luft von außen angesaugt und in den Treppenraum gedrückt wird. Im Kopfbereich des Treppenraumes befindet sich weiterhin eine Druckentlastungseinrichtung, die bei Überschreiten eines eingestellten Solldruckes von 50 Pa öffnet, um den geforderten maximalen Druckabfall nicht zu übersteigen. Dies bewirkt jedoch, dass der Druck in der mit einem Brand belasteten Etage deutlich unter dem maximalen Druck liegen kann, so dass die dortige Luftmenge und Luftgeschwindigkeit der Luftzufuhr reduziert ist, was der Sicherheit der Rauchfreiheit des Flurs in dieser Etage abträglich ist. Tritt nun in einer Etage ein Brandereignis auf, wird in diesem Bereich die zur Abströmung genutzte Abströmeinheit, wie beispielsweise ein Fenster, geöffnet, um bei zum Treppenraum geöffneten Türen ein gezieltes Durchströmen des Brandgeschosses und insbesondere der Eingangstüre zu erreichen.
Nachteilig ist bei dieser fest vorgegebenen Anströmung mit fest vorgegebenem Maximaldruck im Treppenhaus, dass darüber hinaus eine optimale Durchströmung nur erreicht werden kann, wenn die Abströmöffnungen nach außen auf der Leeseite des Gebäudes liegen. Liegen sie jedoch luvseitig, so kann bei Windanströmung die effektive Durchströmung der Etage verhindert werden oder es kann sogar zu einer Strömungsumkehr führen.
Darüber hinaus ist der sich in einem Treppenhaus oder -raum einstellende Überdruck auch nicht konstant. Der Überdruck ist abhängig von der geometrischen Ausbildung des Treppenraumes, der den Strömungskanal für die Zuluft bildet, von dem erreichbaren Luftstrom, von der Lage des Brandgeschosses im Gebäude, von dem Druckabfall auf dem Strömungspfad durch das Brandgeschoss bis zur Abluftstelle, von den Temperatur- und eventuell auch von den Windverhältnissen und auch den durch Nutzer des Gebäudes geprägten Randbedingungen. Dadurch kann eine deutliche Herabsetzung der effektiven Durchströmung des Treppenhauses und des diesem nachgeschalteten Flurs führen, die als Fluchtwege rauchfrei bleiben sollten. Es ist jedoch in jedem Falle davon auszugehen, dass die Druckdifferenzen zwischen Treppenraum und außen nicht gleichbleibend sicherzustellen sind. Eine Forderung von 2 m/s als Mindestgeschwindigkeit durch die geöffnete Türe über die gesamte Betriebszeit und die gesamte Gebäudehöhe sowie die Einhaltung eines Maximaldruckes von 50 Pa ist aus physikalischen Gründen nicht annähernd möglich.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Druckbelüftungsanlage zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik zumindest reduziert oder gar eliminiert.
Dies wird erreicht mit den Merkmalen von Anspruch 1, wonach eine Druckbelüftungsanlage insbesondere für einem Treppenraum und/oder Flur eines Gebäudes, wie insbesondere eines Hochhauses, mit zumindest einer Zulufteinrichtung und zumindest einer Druckentlastungseinrichtung und einer Steuereinrichtung, wobei mittels der Steuereinrichtung die zumindest eine Zulufteinrichtung und die zumindest eine Druckentlastungseinrichtung derart steuerbar ist, dass in einer auswählbaren Etage des Gebäudes vorgebbare Sollwerte für die Luftgeschwindigkeit und/oder Luftmenge und/oder den Luftdruck und/oder Überdruck erreichbar sind, wobei die zumindest eine Zulufteinrichtung in unteren Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist und die Druckbelüftungsvorrichtung derart steuerbar ist, dass über die Zulufteinrichtung in vorgebbaren Betriebszuständen eine Einströmung von Zuluft von unten steuerbar ist und in solchen Betriebszuständen weiterhin ein erhöhter Zuluftstrom ansteuerbar ist. Dadurch kann in unterschiedlichen Betriebszuständen der Zuluftstrom den äußeren Bedingungen angepasst werden, um unter Einhaltung der maximalen Druckbedingungen dennoch einen ausreichenden Zuluftstrom zu garantieren.
Weiterhin ist vorgesehen, dass im Bereich jeder Verbindungstür zwischen dem Treppenraum oder Flur und dem Raum des Gebäudes eine Vorrichtung zur Erzeugung eines vertikalen Luftschleiers vorgesehen ist, die mindestens in der ausgewählten Etage mittels der Steuereinrichtung derart ansteuerbar ist, dass ein Luftstrom in einer Stärke erzeugt wird, der ausreichend ist, um einen Durchtritt von Rauch oder Feuer zu verhindern. Hierdurch wird im Brandfall in der von der Steuerung ausgewählten Etage die Sicherung des Treppenraums als Fluchtweg erreicht. Wenn in einer Etage ein Brandfall festgestellt wird, wird diese Etage ausgewählt und entsprechend angesteuert. Gleichzeitig wird in dem Raum des Gebäudes, in dem der Brandfall festgestellt wird bzw. in den entsprechenden Räumen mindestens ein Fenster geöffnet.
Durch die Kombinations dieser Vorrichtungen bzw. Maßnahmen wird erreicht, dass immer, also auch bei anisothermen Verhältnissen, der Treppenraum und/oder Flur eines Gebäudes rauchfrei bleibt und als Fluchtweg zur Verfügung steht. Es hat sich herausgestellt, dass gerade die Kombination zu optimalen Ergebnissen führt, denn nur durch alle drei Maßnahmen

– Vorsehen einer Druckbelüftung
– Vorsehen eines Luftschleiers im Übergangsbereich Raum/Wohnung – Flur/Fluchtweg
– Automatisches Öffnen eines Fensters beim Brandherd

Insbesondere ist es dazu vorteilhaft, wenn ein vorgebbarer Betriebszustand zur Einströmung von Zuluft von unten und gegebenenfalls zur Erhöhung des Zuluftstroms ein anisothermer Betriebszustand ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der anisotherme Betriebszustand ein Winterbetriebszustand ist. Dieser ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, dass er als anisothermer Betriebszustand ein Zustand mit einer Außentemperatur von maximal –5 bis etwa maximal –10°C ist. Je nach Ausführung ist bei einem anderen Anwendungsbeispiel eine maximale Außentemperatur von 0°C auch bereits ausreichend.
Vorteilhaft ist es, wenn der Zuluftstrom im anisothermen Betriebszustand etwa 30.000 m³/h ist. Im Gegensatz dazu ist der Zuluftstrom in einem isobaren Betriebszustand etwa 15.000 m³/h.
Auch ist es zweckmäßig, wenn zumindest eine Zulufteinrichtung in einem mittleren Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zumindest eine Zulufteinrichtung in einem oberen Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn zumindest eine Druckentlastungseinrichtung in unteren Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zumindest eine Druckentlastungseinrichtung in einem mittleren Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn zumindest eine Druckentlastungseinrichtung in einem oberen Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung mit Sensoren in Verbindung steht zur Steuerung der Betätigung der zumindest einen Zulufteinrichtung und/oder der zumindest einen Druckentlastungseinrichtung.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung mit Fenster oder Entlüftungsvorrichtungen in Verbindung steht und diese zum Schließen ansteuern kann. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn durch die Steuereinrichtung ein zusätzlicher aufgeprägter Luftstrom durch den Treppenraum angesteuert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1a eine schematische Darstellung eines Raumbereichs einer Etage mit vorgelagertem Flur,
1b den Raumbereich einer Etage mit vorgelagertem Flur gemäß 1a in erfindungsgemäßer Ausgestaltung,
2 ein Diagramm zur Darstellung der Volumenstrom- und Geschwindigkeitsverhältnisse,
3 eine schematische Darstellung eines Treppenraums eines Hochhauses mit Darstellung von Druckverhältnissen.
4 eine schematische Darstellung einer Etage und eines Treppenraums eines Hochhauses mit Darstellung von Druckverhältnissen,
5 eine schematische Darstellung einer Etage und eines Treppenraums eines Hochhauses mit Darstellung von Druckverhältnissen,
6 eine schematische Darstellung einer Etage und eines Treppenraums eines Hochhauses mit Darstellung von Druckverhältnissen,
7 eine schematische Darstellung einer Etage mit Flur und Schleuse eines Hochhauses mit Darstellung von Druckverhältnissen,
8 eine schematische Darstellung einer Etage mit Flur und Schleuse eines Hochhauses mit Darstellung von Druckverhältnissen,
9 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckbelüftungsanlage am Beispiel eines Hochhauses, und
10 eine schematische Darstellung eines Hochhauses mit Druckbelüftungsanlage.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1a zeigt schematisch einen Raumbereich 1 eines Gebäudes 10, beispielsweise eines Hochhauses mit einem vorgelagerten Flur 2. Sollte in dem Raum 1 ein Feuer 3 ausbrechen, so würden die Rauchgase 4 aufgrund der Temperatur der Rauchgase nach oben steigen und sich entlang der Decke 5 des Raums 1 ausbreiten. Würde die Tür 6 geöffnet werden, so würden die Rauchgase aus dem Raum 1 austreten und den Flur 2 als Fluchtweg unpassierbar machen. Wie zu erkennen ist, ist die Tür 6 der 1 nicht abgeschirmt, so dass die Rauchgase in den Flur gelangen können.
Insbesondere in Hochhäusern aber auch in anderen Gebäuden sind aus brandsicherheitsgründen so genannte Sicherheitstreppenräume als Treppenräume gewünscht, die zur Entfluchtung des Gebäudes im Brandfall dienen sollen und daher rauchfrei sein sollten.
Da Brandrauch als Rauchgas eine höhere Temperatur als die sonstige Raumumgebung aufweist, wird er vornehmlich unter den oberen Türholm 7 nach oben abströmen, wie es in 1a auch dargestellt ist. Um dieses erfindungsgemäß zu verhindern, wird zumindest eine Luftströmung oder es werden Luftströmungen aufgeprägt, die entgegen der Strömungsrichtung des Rauches in das Brandgeschoss eintreten.
Erfindungsgemäß wird diesbezüglich als so genannte anlagentechnische Lösung eine Druckbelüftungsanlagen vorgesehen, bei welcher Luft in den Treppenraum des Treppenhauses eingebracht wird, die dann im Brandfalle über das Brandgeschoss abströmen soll. Dadurch wird erreicht, dass die Luft vom Treppenhaus durch den als Fluchtweg dienenden Flur strömt und ein Einströmen von Rauchgasen in den Flur bzw. das Treppenhaus verhindert wird.
Wie in 1b dargestellt, wirkt die erfindungsgemäße Ausgestaltung in ganz besonderer Weise dahingehend, dass eine Verrauchung des Flur 2 sicher vermieden wird. Durch die Anordnung einer Vorrichtung 80 zur Erzeugung eines Luftschleichers 81 oberhalb der Tür 6, und zwar im Bereich des Türholms 7 wird erreicht, dass die durch das Feuer 3 entstehenden Rauchgase den Raum 1 nicht durch die Tür 6 verlassen, sondern jetzt durch das automatisch geöffnete Fenster 24 nach außen strömen. Durch die besonderen erfindungsgemäßen Druckverhältnisse im Flur 2 wird erreicht, dass allenfalls der Luftschleier 81 nach innen gedrückt wird und somit Luft aus dem Flur 2 in den Raum 1 gedrückt wird. Sichergestellt ist, dass Rauchgas 4 aus dem Raum 1 nur durch das Fenster 24 austreten kann.
Um ein gesichertes Abschirmen der Türen zum Treppenraum über die gesamte Betriebszeit zu erreichen und gleichzeitig sicherzustellen, dass die maximale Druckdifferenz zwischen dem Treppenraum und der Umgebung 50 Pa nicht überschritten ist, sind die Auswirkungen der verschiedenen Einflussgrößen zu betrachten. Dabei ist vorteilhaft zu beachten, dass für die Geschwindigkeit der Luft 2 m/s als eine Mindestgeschwindigkeit über den Türquerschnitt erreicht werden sollte, wobei gleichzeitig erreicht werden sollte, dass der Differenzdruck an den Türen einen Maximalwert von 50 Pa nicht überschreitet, um das ungehinderte Öffnen der Türen noch zu ermöglichen.
Zur Steuerung der Luftströme im Bedarfsfalle, um eine ausreichende Türabschirmung zu erreichen, sind zahlreiche Modellstudien und CFD-Berechnungen (CFD = Computational Fluid Dynamics) durchgeführt worden. Den in Abhängigkeit der Rauchgastemperatur mindestens erforderlichen Luftstrom als Funktion der Temperaturdifferenz (Δv) zwischen Rauchschicht und Umgebung zeigt die 2. Einige der wesentlichen Einflussgrößen werden im Folgenden erläutert. In 2 ist ein Diagramm zur Darstellung der Luftgeschwindigkeit (ώ_Tür) und des Volumenstroms (V_Tür) im Bereich einer Tür dargestellt, wobei auf der rechten y-Achse die Luftgeschwindigkeit und auf der linken y-Achse der Volumenstrom dargestellt ist, jeweils als Funktion der Temperaturdifferenz zwischen Raumtemperatur und Zulufttemperatur. Es ist zu erkennen, dass bei steigender Temperaturdifferenz sowohl die Luftgeschwindigkeit als auch der Volumenstrom zunimmt. Man unterscheidet daher vorteilhaft zwischen zwei thermische Fallsituationen: dem isothermen Betrieb und dem anisothermen Betrieb. Im isothermen Betrieb – Zulufttemperatur in den Treppenraum = Raumtemperatur – schließt bei einem Brandereignis die Druckentlastungseinrichtung am Treppenkopf. Der in den Treppenraum eingebrachte Luftstrom strömt bei geöffneten Türen im Brandgeschoss – von Leckagen abgesehen – über das Brandgeschoss ab. Die Höhe des Zuluftstromes richtet sich jedoch nach der Lage des Brandgeschosses innerhalb des Gebäudes und dem Druckabfall im Treppenraum. So darf bei geöffneten Türen zum Brandgeschoss der Zuluftstrom nur so groß werden, dass der Druckabfall von der Stelle des Lufteintritts in den Treppenraum über das Brandgeschoss wieder nach außen nicht größer wird als ca. 50 Pa. Dieser Druck ist sicherzustellen durch zum Beispiel eine zusätzliche Überströmklappe im Treppenfußbereich oder durch Bypassklappen am Zuluftventilator. So ergibt sich zwangsläufig, dass der Luftstrom durch die oben liegenden Geschosse geringere Werte annehmen wird wie der Luftstrom in den unteren Geschossen.
Im anisothermen Betrieb, wie im Winterbetrieb, liegt die Außenlufttemperatur unterhalb der Temperatur im Inneren des Gebäudes. Hierdurch entsteht im Treppenraum ein thermisch bedingter Auftriebsdruck, der die Druckverhältnisse im Treppenraum deutlich verschiebt. So entsteht am Treppenkopf ein Überdruck, der durch Abströmen an der Überströmeinheit auf ca. 50 Pa begrenzt wird. Im unteren Gebäudebereich wird die Druckdifferenz nach außen deutlich geringer, und in den unteren Stockwerken kann sich ein Unterdruck im Treppenraum gegen die Umgebung einstellen.
Entsteht in einem derartigen Geschoss ein Brandereignis, ist ein Abströmen durch das Brandgeschoss nicht mehr gewährleistet, ja es können sogar Rückströmungen auftreten, wenn die Türen des Brandgeschosses zum Treppenraum geöffnet werden, siehe die 3 und 4. Die 3 zeigt schematisch ein Treppenraum 21 eines Hochhauses 20, mit einer Vielzahl von Etagen, wobei in einer Etage 22 im unteren Bereich ein Brandereignis stattfindet. Wie aus der parallel zum Hochhaus dargestellten Druckangabe zu erkennen ist, steigt der Druck im Treppenhaus von unten nach oben an, so dass im unteren Bereich ein Druck von –25 Pa herrscht und im oberen Bereich ein Druck im Bereich von 55 Pa herrscht. Dies bedeutet, dass im unteren Bereich keine sichere Durchströmung stattfindet, sondern es zu Rückströmungen kommen kann, die eine Rauchbelastung des Treppenraums verursachen kann.
4 zeigt die diesbezüglichen Strömungsverhältnisse in der in 3 gezeigten Etage. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Pfeile 23, welche die Strömungsrichtung anzeigen, in der Etage umgekehrt sind und somit eine Rückströmung durch das Fenster 24 in den (ohne Außenwand dargestellten) Raumbereich mit Brandlast erfolgt. Einer derartigen Situation lässt sich dadurch begegnen, dass der Zuluftstrom in den Treppenraum erhöht wird. Hierbei sollte die Luftzuführung möglichst im unteren Bereich des Treppenraumes erfolgen. Entsprechend dem erhöhten Druckabfall im Treppenraum steigt der Druck in den unteren Etagen des Gebäudes an, sodass der erforderliche Mindestdruck zur Sicherstellung der Rauchfreiheit im Treppenraum erreicht wird, siehe 5. 5 zeigt die diesbezüglichen Strömungsverhältnisse in der in 3 gezeigten Etage bei erhöhtem Druck im Treppenhaus. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Pfeile 25, welche die Strömungsrichtung anzeigen, in der Etage wieder in Richtung auf das Fenster 24 umgekehrt sind und somit eine Rückströmung durch das Fenster 24 in den Raumbereich mit Brandlast vermieden werden kann.
Bei den oberen Geschossen des Gebäudes ist in dieser Situation dann ein höherer Luftstrom zu erwarten, siehe 6. Dort ist zu erkennen, dass die Pfeile 26, welche die Strömungsrichtung anzeigen, in der Etage in Richtung auf das Fenster 24 gerichtet sind und somit eine Rückströmung durch das Fenster 24 in den Raumbereich mit Brandlast vermieden werden kann.
Neben den oben geschilderten thermischen Einflüssen können auch andere Randbedingungen zum Verschieben der Druckverhältnisse im Treppenraum führen. Wird zum Beispiel die Eingangstüre zum Treppenraum nach außen geöffnet, strömt im isothermen Fall der größte Teil des Luftstromes über die Türe ab, der Druck in den oberen Geschossen bricht ein, und der Luftstrom durch das Geschoss wird deutlich reduziert. Im anisothermen Fall (Winterbetrieb) ist dieser Einfluss deutlich geringer. Gravierendere Verschiebungen der Druckverhältnisse können sich auch dann einstellen, wenn neben dem Brandgeschoss auch in anderen Stockwerken des Gebäudes die Fenster nach außen geöffnet sind und die Türen zum Treppenraum geöffnet werden. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Fenster in allen nicht vom Brand berührten Stockwerken automatisch zu schließen.
Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn aufgrund der strömungstechnischen Verhältnisse auch das Freihalten von Schleusen von Brandrauch gewährleistet ist. Hierzu ist es nicht nur zweckmäßig, wenn der erforderliche Luftstrom eingehalten ist, sondern es ist auch weiterhin vorteilhaft, wenn die Anströmbedingungen auf die Türen ausreichend gleichmäßig sind.
An Treppenraumtüren entstehen üblicher Weise Einschnüreffekte, die zu Rückströmungen im Bereich oberhalb des Türsturzes 33 führen. Hierdurch kann die Anströmsituation auf die Eingangstüre zur Schleuse deutlich gestört sein, sodass die Abschirmung des oberen Türholmbereiches nicht sichergestellt werden kann und es zum Einströmen von Brandrauch in die Schleuse kommt, siehe 7. Dort ist ein Brandgeschoß 30, eine Schleuse 31 und ein Treppenraum 32 zu erkennen. An dem Türsturz 33 der Tür zwischen dem Brandgeschoss und der Schleuse 31 kommt es zu Rückströmungen, die dazu führen, dass die Schleuse 31 rauchbelastet wird. Dieser Einfluss ist ganz wesentlich geprägt durch die geometrische Ausbildung der Schleuse und die Lage der verschiedenen Türöffnungen zueinander. Die Bereiche mit der geringsten Strömungsgeschwindigkeit STG wurden mit nach rechts geneigter Schraffur gekennzeichnet, während die Bereiche mit der höchsten Strömungsgeschwindigkeit STG mit nach links geneigter Schraffur gekennzeichnet wurden.
Eine zu empfehlende zusätzliche Maßnahme zur Abschirmung von Türen in diesem Anwendungsfall stellen Luftschleiereinrichtungen 40 dar. Durch einen innerhalb der Schleuse 31 an der Innenseite der Eingangstüre zur Schleuse 31 angeordneten Luftschleier 41 wird der obere Türholmbereich 34 der Schleusentüre abgeschirmt und verhindert das Eindringen von Brandrauch. Durch die Druckbelüftungsanlage wird dafür Sorge getragen, dass der Luftstrahl, der auf seinem Wege nach unten auf der Außenseite auch Brandrauch induziert, nicht in das Schleuseninnere der Schleuse 31 abströmt, sondern durch den Überdruck in den Brandbereich abgelenkt wird, siehe 8. Die Bereiche mit der geringsten Strömungsgeschwindigkeit STG wurden mit nach rechts geneigter Schraffur gekennzeichnet, während die Bereiche mit der höchsten Strömungsgeschwindigkeit STG mit nach links geneigter Schraffur gekennzeichnet wurden.
Mit derartigen Einrichtungen lassen sich zwei Effekte erreichen. Der erste Effekt ist, dass der zum Abschirmen der Treppenraumtüre erforderliche Druck in seinem Toleranzbereich deutlich nach unten erweitert wird. Der zweite Effekt ist, dass auch der Schleusenbereich weitgehend freigehalten von Brandrauch.
Die 9 zeigt schematisch ein Treppenraum 61 eines Hochhauses mit einer ersten Zulufteinrichtung 50 und einer zweiten Zulufteinrichtung 51 und einer dritten Zulufteinrichtung 52. Weiterhin ist zu erkennen eine erste Druckentlastungseinrichtung 53, eine zweite Druckentlastungseinrichtung 54 und eine dritte Druckentlastungseinrichtung 55. Diese werden von der Steuerrichtung 56 gesteuert auf Basis von Sensorwerten von Sensoren der Temperatur 57, der Außentemperatur 58 und der Druckverhältnisse innerhalb und/oder außerhalb des Gebäudes, siehe 59, 60. Die 9 zeigt entsprechend eine erfindungsgemäße Druckbelüftungsanlage 100 insbesondere für einem Treppenraum und/oder Flur eines Gebäudes, wie insbesondere eines Hochhauses.
Die 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Hochhauses 70, welches eine Vielzahl von Etagen 71 aufweist. Zulufteinrichtungen 72 sind schematisch drei gezeigt, wobei eine der Zulufteinrichtungen 72 unten am Gebäude angeordnet ist, eine der Zulufteinrichtungen 72 in der Mitte am Gebäude angeordnet ist und eine der Zulufteinrichtungen 72 oben am Gebäude angeordnet ist. Weiterhin sind im unteren Bereich und im oberen Bereich Ablufteinrichtungen 73 vorgesehen. Die Zuluft verteilt sich vorteilhaft etwa ein Drittel auf die jeweiligen Zulufteinrichtungen 72, wobei die Zuluftmenge bzw. der Zuluftstrom pro Stunde eine Funktion der Außentemperatur f(T_Außen) ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass Leckageströme zu berücksichtigen sind und dass eine Druckentlastung über die Druckhalteklappen D1 und D2 erfolgt.
Bezugszeichenliste

1: Raum
2: Flur
3: Feuer
4: Rauchgas
5: Decke
6: Tür
7: Türholm
10: Gebäude
20: Hochhaus
21: Treppenraum
22: Brandgeschoss
23, 25, 26: Pfeil
24: Fenster
30: Brandgeschoss
31: Schleuse
32: Treppenraum
34: Türholmbereich
40: Luftschleiereinrichtung
41: Luftschleier
50: Zulufteinrichtung
51: Zulufteinrichtung
52: Zulufteinrichtung
53, 54, 55: Druckentlastungseinrichtung
56: Steuereinrichtung
57: Temperatursensor
58: Außentemperatursensor
59, 60: Drucksensor
70: Hochhaus
71: Etage
72: Zulufteinrichtung
73: Ablufteinrichtung
80: Vorrichtung zur Erzeugung eines Luftschleiers
81: Luftschleier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4315456 [0003, 0007]
DE 10240745 A1 [0003, 0006]
DE 19814484 C2 [0003, 0005]
DE 29608290 U1 [0003, 0004]

Claims

Druckbelüftungsanlage (100) insbesondere für einem Treppenraum (21) und/oder Flur (2) eines Gebäudes (10), wie insbesondere eines Hochhauses (20), als Fluchtweg für mindestens einen Raum (1) in mindestens einer Etage des Gebäudes (10) mit zumindest einer Zulufteinrichtung (50, 51, 52) und zumindest einer Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) und einer Steuereinrichtung, wobei mittels der Steuereinrichtung (56) die zumindest eine Zulufteinrichtung (50, 51, 52) und die zumindest eine Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) derart steuerbar ist, dass in einer auswählbaren Etage (22) des Gebäudes (10) vorgebbare Sollwerte für die Luftgeschwindigkeit und/oder Luftmenge und/oder den Luftdruck und/oder Überdruck erreichbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass – die zumindest eine Zulufteinrichtung (50, 51, 52) in unteren Bereich des Treppenraums des Gebäudes (10) vorgesehen ist und die Druckbelüftungseinrichtung mittels der Steuereinrichtung (56) derart steuerbar ist, dass über die Zulufteinrichtung (50, 51, 52) in vorgebbaren Betriebszuständen eine Einströmung von Zuluft von unten steuerbar ist und in solchen Betriebszuständen weiterhin ein erhöhter Zuluftstrom ansteuerbar ist, und – wobei im Bereich jeder Verbindungstür (6) zwischen dem Treppenraum oder Flur und dem Raum des Gebäudes (10) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines vertikalen Luftschleiers vorgesehen ist, die mindestens in der ausgewählten Etage (22) mittels der Steuereinrichtung (56) derart ansteuerbar ist, dass ein Luftstrom in einer Stärke erzeugt wird, der ausreichend ist, um einen Durchtritt von Rauch oder Feuer zu verhindern, und – wobei mittels der Steuereinrichtung (56) mindestens ein Fenster (24) oder eine Entlüftungseinrichtung mindestens in der ausgewählten Etage (22) zum Öffnen ansteuerbar ist.
Druckbelüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgebbarer Betriebszustand zur Einströmung von Zuluft von unten und gegebenenfalls zur Erhöhung des Zuluftstroms ein anisothermer Betriebszustand ist.
Druckbelüftungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der anisotherme Betriebszustand ein Winterbetriebszustand ist.
Druckbelüftungsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der anisotherme Betriebszustand ein Zustand mit einer Außentemperatur von maximal –5 bis etwa maximal –10°C ist.
Druckbelüftungsanlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftstrom im anisothermen Betriebszustand etwa 30.000 m³/h ist.
Druckbelüftungsanlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftstrom in einem isobaren Betriebszustand etwa 15.000 m³/h ist.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin zumindest eine Zulufteinrichtung in einem mittleren Bereich des Treppenraums des Gebäudes vorgesehen ist.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Zulufteinrichtung (50, 51, 52) in einem oberen Bereich des Treppenraums (31) des Gebäudes (10) vorgesehen ist.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) im unteren Bereich des Treppenraums (21) des Gebäudes (10) vorgesehen ist.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) in einem mittleren Bereich des Treppenraums (21) des Gebäudes (10) vorgesehen ist.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55) in einem oberen Bereich des Treppenraums (21) des Gebäudes (10) vorgesehen ist.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (56) mit Sensoren (57, 58, 59, 60) in Verbindung steht zur Steuerung der Betätigung der zumindest einen Zulufteinrichtung (50, 51, 52) und/oder der zumindest einen Druckentlastungseinrichtung (53, 54, 55).
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (56) mit mindestens einem Fenster (24) oder Entlüftungsvorrichtungen in Verbindung steht und diese zum Schließen ansteuern kann.
Druckbelüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinrichtung ein zusätzlicher aufgeprägter Luftstrom durch den Treppenraum (21) angesteuert werden kann.