DE202015009604U1

DE202015009604U1 - Hochhaus mit einer Anzahl von n Etagen und mit einem Abströmschacht

Info

Publication number: DE202015009604U1
Application number: DE202015009604.2U
Authority: DE
Original assignee: SWISS RALTEC GmbH
Current assignee: Trox X-Fans De GmbH
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2018-07-13
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: EP3189195A1; EP3189195B1; WO2016034415A1

Abstract

Hochhaus
- mit einer Anzahl von n Etagen,
- mit einem Treppenhaus (20), das über Treppenhaustüren (44) mit den einzelnen Etagen (42) verbunden ist,
- mit einem Vorraum (46) pro Etage (42), der über eine der Treppenhaustüren (44) mit dem Treppenhaus (20) verbunden ist,
- mit einem Abströmschacht (54), der einen Schachtkopf (56) oberhalb der höchsten Etage (42) und einen Schachtfuß (58) unterhalb der nullten Etage (42) (EG) hat,
- mit einem motorisch angetriebenen Abströmmittel am Schachtkopf (56),
- mit jeweils einer motorischen Abströmeinrichtung (60) pro Etage (42), die zwischen der Nutzungseinheit (52) und dem Abströmschacht (54) angeordnet ist, wobei die Abströmeinrichtung (60) normalerweise geschlossen ist,
- mit einem Rauchmelder (62) pro Etage (42), der jeweils in der Nutzungseinheit (52) angeordnet ist, und
- mit einer Steuereinrichtung (68), die mit den Rauchmeldern (62), den Abströmeinrichtungen (60) und dem Abströmmittel verbunden ist und die im Brandfall in der Brandetage die dortige Abströmeinrichtung (60) und das Abströmmittel am Schachtkopf (56) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmschacht (54) am Schachtfuß (58) eine Zuluftklappe (82) aufweist, die normalerweise verschlossen ist, die bei einem Brandfall in einer Brandetage motorisch geöffnet ist und eine Strömung im Abströmschacht (54) zwischen Schachtfuß (58) und Schachtkopf (56) vorliegt, und dass der Abströmschacht (54) eine geometrisch freie Querschnittsfläche von mindestens 0,6 qm aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochhaus mit einer Anzahl n von Etagen, mit einem Treppenhaus, das über Treppenhaustüren mit den einzelnen Etagen verbunden ist und mit einem Vorraum pro Etage, der über eine der Treppenhaustüren mit dem Treppenhaus und über eine Vorraumtür mit einer Nutzungseinheit der Etage verbunden ist.
Aus der EP 2 5 00663 A1 sind ein Hochhaus nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Brandfall müssen die Rettungswege, also das Treppenhaus, rauchfrei gehalten werden. Zur Rauchfreihaltung der Rettungswege werden in Hochhäusern sogenannte Überdrucklüftungsanlagen (pressure differential systems) eingesetzt. Die Treppenräume werden mit Überdruck beaufschlagt. Hierzu wird Zuluft über Ventilatoren möglichst homogen über die gesamte Höhe in den Treppenraum eingebracht. Eine hierzu geeignete Vorrichtung ist aus EP 2 337 912 B1 bekannt. Dabei wird das Treppenhaus durch mindestens einen Schott vertikal in mehrere Teilräume unterteilt und ist für eine Passage aus einem Teilraum in den benachbarten Teilraum jeweils eine Tür vorgesehen.
Die genannte EP 2 337 912 B1 gehört vollumfänglich zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung. Sie beschreibt ein Hochhaus mit einer Überdruckanlage. In einem Brandfall wird im Treppenhaus ein Überdruck gegenüber den Nutzungseinheiten erstellt, so dass Rauch aus einer Nutzungseinheit nicht in das Treppenhaus dringen kann. Es wird ein Zuluftschacht verwendet.
Um die jeweils geltenden Vorschriften zu erfüllen, siehe z.B. EN 12101-6 bzw. Entwurf pr EN 12101-13 sowie nationale Bauvorschriften, muss die eingebrachte Luft kontrolliert über einen zwischen dem Treppenhaus und einer Nutzungseinheit befindlichen Vorraum und der Nutzungseinheit, vorzugsweise einem Vorraum der Nutzungseinheit, abströmen. Als Strömungsgeschwindigkeit werden von den technischen Regelwerken durch die geöffnete Tür des Vorraums je nach Szenarium zwischen mehr als 1 m/s bzw. 2 m/s gefordert. Damit eine derartige Abströmung möglich ist, müssen bauliche Abströmmöglichkeiten geschaffen werden. Ein Abströmen kann über die geöffneten Fenster in der Fassade oder über innenliegende Abströmschächte mit etagenweise zu öffnenden, normalerweise geschlossenen Abströmeinrichtungen erfolgen.
Nach dem Stand der Technik, siehe beispielsweise DE 198 48 736 A1 wird als Abströmschacht ein Aufzugsschacht verwendet. Er hat eine kleine, ständig offene Öffnung im Bereich des Schachtkopfes und ist unten abgeschlossen. In das Treppenhaus wird von unten wird über einen Ventilator Frischluft eingeblasen, wenn ein Brandfall auftritt. Damit der Luftdruck im Treppenhaus stets größer ist als in den angrenzenden Räumen, ist wenigstens eine Überdruckklappe im Abströmweg vorgesehen. Sie öffnet nur soweit, dass der Druck im Treppenhaus größer ist als in den angrenzenden Räumen der Etagen. Nachteilig ist die Verwendung des Aufzugsschacht als Abströmschacht, da der Weg der abströmenden Luft von der Position des Aufzugs abhängt und nicht vorhersagbar ist.
Nach einer anderen Lösung ist ein separater Abströmschacht vorgesehen, in ihn ist ein Ventilator eingebracht, der im Brandfall angeschaltet wird und der einen Unterdruck im Abströmschacht erzeugt. Dadurch bewirkt er eine Luftströmung in der Brandetage.
Problematisch ist in beiden Fällen, dass durch die Geometrie des Abströmschachtes die Abströmverhältnisse über die Höhe stark beeinflusst werden. Bei einem Ventilator wird aufgrund des zunehmenden Widerstandes von Schacht und Abströmöffnungen mit zunehmender Saughöhe die Strömungsgeschwindigkeit auf den unteren Etagen geringer sein als in den oberen Etagen, möglicherweise in den unteren Etagen ganz zum Erliegen kommen. Bei der Lösung nach der genannten DE 198 48 736 A1 kann es zu unterschiedlichen Druckverhältnissen im Treppenhaus kommen, was dazu führen kann, dass Türen schwer zu öffnen sind.
Insbesondere dann, wenn für die Abströmung aus einer Etage keine Drucksensoren vorgesehen sind, kann es zur Ausbildung von Unterdruck in der Brandetage kommen. Dies kann dazu führen, dass Rauch aus dem Brandraum in die Rettungswege gelangt und sogar gesaugt wird. Damit sind die Rettungswege verloren, eine Personenrettung ohne Hilfsmittel der Feuerwehr ist nicht mehr möglich.
Nach dem Stand der Technik besteht zwischen Zuluft und Abluft einen Zusammenhang dergestalt, dass, wenn vom Treppenhaus aus gesehen eine Tür aufgeht, im Schacht der Ventilator entsprechend auf eine höhere Laufdrehzahl eingestellt wird, damit sich die Luftströmung in Gang setzt. In dem Augenblick, indem die Tür wieder geschlossen wird, muss das gesamte Regelsystem sowohl im Zuluftbereich als auch im Abluftbereich die Drehzahl wieder runter regeln, und zwar möglichst innerhalb von 3 Sekunden. Das ist die Vorschrift nach der Norm. Das ist ein immenser Regelaufwand, denn die Regelung bezieht sich auf das Gesamtsystem und bezogen auf Brandetage.
Kritisch und nachteilig im Stand der Technik ist insbesondere die komplizierte Regeltechnik von Zuluft, Strömungsgeschwindigkeiten und höhenabhängiger Saugleistung von Ventilatoren. Es wird mit sehr geringen Differenzdrücken kleiner als 5 Pa zwischen der Zuluft- und Abluftseite gearbeitet. Die Regelung muss entsprechend feinfühlig ausgelegt sein. Diese Technik ist komplex und ist auch störanfällig. Es kommt immer wieder zu Problemen bei der Regelung aufgrund der vielen einzelnen, vom Druck abhängigen Regelvorgänge von Zuluftventilator, Abluftventilator, Schließ- und Öffnungsvorrichtungen der Türen im Treppenraum und im Vorraum usw..
Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Abströmeinrichtungen von Hochhäusern dahingehend weiterzubilden, dass die Regelvorgänge deutlich vereinfacht werden, dass weniger und einfachere Sensoren eingesetzt werden können und daher erheblich an Verkabelung eingespart wird, und dass die Abströmeinrichtung weitgehend unabhängig ist von der Zuströmeinrichtung, wie letztere z.B. aus der EP 2 337 912 B1 bekannt ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Hochhaus mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Dieses Hochhaus zeichnet sich dadurch aus, dass es einen Schachteffekt im Abströmschacht berücksichtigt, nutzt und so modifiziert, dass für die Einleitung von Luft aus einer Brandetage in den Abströmschacht günstige Verhältnisse vorliegen. Es soll zum Beispiel ein Ansaugeffekt auftreten können, wie er aus Wasserstrahlpumpen bekannt ist. Nach der bekannten barometrischen Höhenformel stellt sich in einem vertikalen Schacht, also auch in dem Abströmschacht, eine Druckdifferenz zwischen Schachtkopf und Schachtfuß ein. Dies führt zu einer Strömung im Schacht, wenn Schachtfuß und Schachtkopf nicht verschlossen sind. Die Strömung ist im Allgemeinen von unten nach oben gerichtet, sie kann sich aber auch, insbesondere im Winter, umkehren.
Bei Gebäudehöhen über 40 Metern wird die Luftströmung im Abströmschaft vorzugsweise überwacht, dies geschieht durch mindestens einen Luftrichtungs- und Geschwindigkeitsströmungsmesser, der im Abströmschacht angeordnet ist und dort die Strömungsgeschwindigkeit und Richtung der auf- oder absteigenden Strömung erfasst. Die Regelung erfolgt wieder so, dass die Abströmung in den einzelnen Etagen nicht erheblich voneinander abweicht. Referenz hierfür ist der Fall eines Hauses unter 40 m.
Im Unterschied zum Stand der Technik wird erreicht, dass die Abströmverhältnisse im Wesentlichen unabhängig von der Zahl der Etagen und damit der Höhe der jeweiligen Brandetage sind. Bei Hochhäusern unter 40 Metern Gebäudehöhe machen sich die Unterschiede in der Höhe der einzelnen Etagen nicht bemerkbar. Anders ausgedrückt werden die Unterschiede, die zwischen der ersten und der letzten Etage auftreten können, als tolerierbar angesehen. Bei höheren Hochhäusern sollen maximal diese Unterschiede auftreten. Den mit wachsender Geschosszahl größer werdenden Unterschieden wird entgegengewirkt. Es wird darauf geachtet, dass im Abströmschacht stets eine Strömung aufrechterhalten wird. Die Strömung darf nicht null sein, sie soll aber auch nicht größer als ein Maximalwert sein, dies in beiden Richtungen. Dadurch ist sichergestellt, dass unabhängig von der Höhe der Brandetage stets eine Mitnahme der aus der Brandetage abströmenden Luft erfolgt. Die Regelung erfolgt so, dass die Unterschiede in dem Bereich bleiben, wie sie bei einer Gebäudehöhe bis ca. 40 Meter auftreten.
Erreicht wird eine Homogenität der Einströmung in den Abströmschacht unabhängig von der Höhe der Brandetage. Es liegt vorzugsweise jeweils eine homogene Abströmgeschwindigkeit im Abströmschacht vor, egal in welcher Richtung im Abströmschacht die Luft strömt. Der Abströmschacht hat vorzugsweise einen konstanten Querschnitt über die gesamte Höhe. Er kann auch einen nicht konstanten Querschnitt haben.
In kinematischer Umkehr kann statt Überdruck auch mit Unterdruck gearbeitet werden. Es gibt eine Unterscheidung zwischen Überdruck- und Unterdrucksystemen, siehe EN 12101 Teil 6. In Kontinentaleuropa herrschen Überdrucksysteme vor, wo hingegen z.B. in England oder auch in anderen Staaten zum Teil mit Unterdrucksystemen gearbeitet wird. Im Grunde ist es das umgekehrte System vom Überdrucksystem. Man kann in diesem Fall auf die Zuluft im Treppenraum verzichten als ventilatorgestützte Zuluft, da man davon ausgeht, dass die Zuluft frei nachströmt, z.B. auf der Brandetage über die geöffneten Türen zwischen dem Treppenraumvorraum und Vorraum Nutzung. Das heißt, man baut einen Unterdruck auf im Bereich der Brandetage und dadurch versucht man den Rettungsweg, also das Treppenhaus, rauchfrei zu halten. Es ist also nur eine umgekehrte Logik anzuwenden zu dem Fall, dass von einem Überdruck im Treppenhaus ausgegangen wird und durch diesen Überdruck der Rauch nicht in das Treppenhaus eindringen kann. In beiden Fällen versucht man, das Treppenhaus von Rauch freizuhalten und Luft über ein Unterdrucksystem oder durch ein Überdrucksystem abfließen zu lassen.
Unter einer Etage wird eine Etage mit einer Nutzungseinheit verstanden. In einer Nutzungseinheit können sich Personen aufhalten. Vorzugsweise gehört zum Begriff Etage auch eine Techniketage. Der Abströmschacht ist vorzugsweise feuerbeständig. Vorzugsweise hat er eine senkrechte Schachtachse. Die angegebene Fläche von mindestens 0,6 m² bzw. mindestens 1 m² bei Häusern über 40 m ist abhängig von der lufttechnischen Auslegung des Gesamtsystems.
Die Abströmeinrichtung ist vorzugsweise als eine Flügel- oder Lamellenklappe ausgeführt. Die Abströmeinrichtung wird auch als Schachtabströmklappe bezeichnet. Sie ist nach DIN EN 12101-8 normiert. Im Normalfall ist sie dicht abgeschlossen. Sie hat einen motorischen Antrieb, um sie im Brandfall in die Öffnungsposition zu bewegen. Eine manuelle Notentriegelung ist vorgesehen.
Das Abströmmittel am Schachtkopf ist vorzugsweise als eine Lichtkuppel oder Doppelklappe ausgeführt, es wird jeweils der gesamte Querschnitt im Öffnungszustand freigegeben. Alternativ kann anstelle der Lichtkuppel oder Doppelklappe ein Ventilator vorgesehen sein, gegebenenfalls auch in Ergänzung zu einer Lichtkuppel oder Doppelklappe. Bei Gebäudehöhen bis ca. 40 m wird vorzugsweise ein windgetriebener permanent drehender Ventilator auf den Schachtkopf aufgesetzt, um die Strömung im Schacht in Gang zu setzen beziehungsweise zu unterstützen. Bei Hochhäusern über 40 m kann zusätzlich unter der Lichtkuppel oder Doppelklappe ein elektrisch angetriebener, vorzugsweise richtungsumkehrbarer Ventilator auf den Schachtkopf aufgesetzt oder in unmittelbarer Nähe des Schachtkopfes angeordnet werden. Die Strömung im Schacht wird mit diesem Ventilator je nach Dichte der Luft gerichtet in Gang gesetzt. Bei zu starker Strömung im Abströmschacht wird der Ventilator als Verzögerungsmittel (Bremselement) genutzt. Alternativ kann zur Ingangsetzung des Schachtabströmeffektes in Abhängigkeit von der Schachthöhe mindestens ein elektromotorisch angetriebener, vorzugsweise richtungsumkehrbarer Schubventilator eingesetzt werden. Er ist im Schacht vorzugsweise bei 1/3 oder 2/3 der Schachthöhe oder dazwischen angeordnet. Er nimmt möglichst wenig Querschnittsfläche des Abströmschachtes ein, beispielsweise weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als 10 %.
Vorzugsweise kann die Abströmeinrichtung zwischen einem Schließ- und einem vollständigen Öffnungszustand auch in Zwischenstellungen gebracht werden. Vorzugsweise ist das Schließmittel am Schachtfuß regelbar ausgeführt, sodass zwischen vollständiger Öffnung und normalerweise vorliegendem, vollständigem Verschluss auch Zwischenstellungen eingestellt werden können. Dies ist vorzugsweise motorisch durchführbar. Die Zuluftöffnung am Schachtfuß ist vorzugsweise einstellbar, sie kann beispielsweise mit regelbaren Gliederlementen versehen sein.
Als Luftrichtungs- und Geschwindigkeitsströmungsmesser können beliebige Sensoren eingesetzt werden, die gleichzeitig oder in Kombination im Luftstrom und seine Richtung erfassen. Normalerweise werden Anemometer eingesetzt. Luftrichtungs- und Geschwindigkeitsströmungsmesser werden auch als Windmesser bezeichnet, sie sind Messinstrumente zur lokalen Messung der Geschwindigkeit einer gasförmigen Strömung und ihrer Richtung, gegebenenfalls auch des erfassten Stroms.
Schubventilatoren sind Gebläse. Sie weisen eine starke Luftprojektion auf und blasen Luft gezielt in eine Richtung. Sie werden beispielsweise auch in Tunneln, Parkhäusern und Tiefgaragen eingesetzt, dort blasen sie Rauch und Brandgase gezielt in eine Richtung bzw. in jene Gebäudebereiche, in denen maschinelle Rauchabzugssysteme vorgesehen sind. Schubventilatoren werden auch als JET-Ventilatoren bezeichnet. Sie sind in EN 12101-3 normiert.
Durch die Regelung der Strömungsgeschwindigkeit im Schacht wird die Strömungsgeschwindigkeit in Höhe der Brandetage derart geregelt, dass permanent ein Überdruck in der Etage verhindert wird. Es wird somit vermieden, dass Rauch aus der Brandetage in den Rettungsweg eindringen kann.
Die von den Luftrichtungs- und Geschwindigkeitsströmungsmessern ermittelten Daten werden in der Steuereinrichtung verarbeitet. Dadurch kann diese die Abströmeinrichtungen, das Abströmmittel und gegebenenfalls vorhandene Ventilatoren sowie die Zuluftöffnung so steuern, so dass ein modifizierter Schachteffekt eintritt. Modifizierter Schachteffekt bedeutet, dass der Schachteffekt geregelt ist. Es soll eine Strömung im Abströmschacht erreicht werden, die in keiner Strömungsrichtung oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. Ihr Wert liegt innerhalb dessen, was bei einem Gebäude unter 40 m als Schachtströmung vorliegt. Vorzugsweise ist diese Strömung größer als null.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die nicht einschränkend zu verstehen sind, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert und beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1: eine prinzipielle, schnittbildliche Darstellung eines Hochhauses mit n=13 Geschossen, gezeigt sind wesentliche Teile dieses Hauses, ein Abströmschacht weist oben eine Doppelklappe auf,
2: eine prinzipielle Darstellung einer Dachhaube, die anstelle der Doppelklappe gemäß 1 eingesetzt werden kann,
3: eine prinzipielle Darstellung eines windangetriebenen Ventilators, der anstelle der Doppelklappe gemäß 1 eingesetzt werden kann,
4: eine schnittbildliche Darstellung ähnlich 1 eines Hochhauses, nunmehr mit n=23 Geschossen.

Das Hochhaus nach 1 hat eine Anzahl von n = 13 Geschossen. Die Gesamthöhe liegt unter 40 m. Gezeigt ist der Zustand mit einem Brandfall in der ersten Etage.
Das Hochhaus hat ein Treppenhaus 20, das über alle Etagen, einschließlich einer Kelleretage mit n = minus 1, durchläuft. Links neben dem Treppenhaus 20 befindet sich ein Zuluftschacht 22. Ihm ist in der Kelleretage eine Ansaugvorrichtung 24 zugeordnet, sie weist Wetterschutzgitter 26, eine Jalousieklappe 28 mit Motor und einen ersten Ventilator 30 auf. Im Bereich zwischen den Etagen 1 und 2 ist zwischen dem Zuluftschaft 22 und dem Treppenhaus 20 eine Einströmklappe 32 vorgesehen. Sie kann vorzugsweise motorisch geöffnet und geschlossen werden. Vorzugsweise kann sie auch in Zwischenstellungen zwischen Öffnungszustand und Schließzustand gebracht werden. Normalerweise ist sie im Schließzustand.
Oberhalb der höchsten Etage ist im Treppenhaus 20 eine Lichtkuppel 34 vorgesehen, sie ist im Dachbereich angeordnet. Durch sie fällt Licht von oben in das Treppenhaus 20. Sie ist im geöffneten Zustand gezeichnet. Ihr ist ein Stellmotor zugeordnet.
Über die Ansaugvorrichtung 24 wird Luft im Sinne des Pfeiles 36 in den Zuluftschacht 22 eingeblasen, sobald ein Brandfall erfasst wird. Luft durchströmt dann den Zuluftschacht 22, tritt im Bereich der mindestens einen Einströmklappe 32 in das Treppenhaus 20 ein, siehe Pfeil 38. Dadurch liegt im Treppenhaus 20 ein Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck vor. Aus dem Treppenhaus 20 kann die Luft durch die geöffnete Lichtkuppel 34 entsprechend dem Pfeil 40 nach oben abströmen. Andere Möglichkeiten des Eintritts der Zuluft in das Treppenhaus und des Austritts der Zuluft aus dem Treppenhaus 20 sind möglich. So zeigt 1 auch ein Einströmen von Luft entsprechend dem Pfeil 41 direkt in das Treppenhaus 20. Diese Lösung ist vorteilhaft, wenn kein Zuluftschacht 22 vorgesehen ist. Sie kann mit dem Einblasen über einen Zuluftschacht 22 kombiniert werden.
Das Treppenhaus 20 ist mit den einzelnen Etagen 42 jeweils über eine Treppenhaustür 44 verbunden. Jede Etage 42, die als Nutzungsetage ausgebildet ist, weist einen Vorraum 46, auch Lobby genannt, und eine Nutzungseinheit 52 auf. Die Treppenhaustür verbindet jeweils das Treppenhaus 20 mit der zugehörigen Vorraum 36 der jeweiligen Etage 42. Ein Vorraum 46 ist über eine Vorraumtür 50 mit der zugehörigen Nutzungseinheit 52 der Etage verbunden. Normalerweise sind die Türen 44, 50 geschlossen. Sie öffnen jeweils zum Treppenhaus 20 hin, siehe 1.
Im Bereich der Nutzungseinheiten 52 ist ein Abströmschacht 54 vorgesehen. Er hat einen Schachtkopf 56 oberhalb der höchsten Etage und einen Schachtfuß 58 im Bereich der untersten Etagen, vorzugsweise unterhalb der nullten Etage. Der Abströmschacht 54 erstreckt sich über die Höhe des Gebäudes. Vorzugsweise erstreckt er sich über eine Höhe, wie sie der Zuluftschacht 22 aufweist.
Zwischen einer Nutzungseinheit 52 und dem Abströmschacht 54 ist eine Abströmeinrichtung 60 vorgesehen. Es handelt sich um eine motorisch verstellbare Klappe. Im Normalfall ist die Abströmeinrichtung 60 geschlossen. Im Brandfall ist sie geöffnet, siehe Etage n = 1. Weiterhin ist in jeder Nutzungseinheit 52 ein Rauchmelder 62 oder eine andere, geeignete Vorrichtung zum Erfassen eines Brandfalls in der Nutzungseinheit vorgesehen.
Im Bereich des Schachtkopfes 56 ist ein Abströmmittel vorgesehen. Gemäß 1 weist es eine Doppelklappe 64 auf. Ihr sind motorische Antriebe, ein Antrieb für jede Klappe, zugeordnet. Im Öffnungszustand gibt die Doppelklappe 64 den gesamten Querschnitt des Abströmschachts 54 frei. Im Normalfall ist die Doppelklappe 64 geschlossen. Weiterhin weist das Abströmmittel einen zweiten Ventilator 66 auf. Er ist unterhalb der Doppelklappe 64 im Abströmschacht 54 angeordnet. Bei geöffneter Doppelklappe 64 kann er Luft nach oben oder nach unten fördern. Er ist vorzugsweise reversibel. Im Bereich des Schachtfußes 58 ist der Abströmschacht 54 im Normalfall geschlossen. Vorzugsweise ist im Unterschied zu 1 auch in der Kelleretage eine Abströmeinrichtung 60 vorgesehen.
An geeigneter Stelle, beispielsweise im Treppenhaus des Kellergeschosses, ist eine Steuereinrichtung 68 untergebracht. Sie ist mit allen beschriebenen mechanischen Teilen, also der Ansaugvorrichtung 24 und ihren einzelnen Teilen 26, 28 und 30, der mindestens einen Einströmklappe 32, der Lichtkuppel 34, den einzelnen Abströmeinrichtungen 60, der Doppelklappe 64, dem zweiten Ventilator 66 verbunden.
In einem Brandfall in der Etage n = 1 wird der Brandzustand durch den dortigen Rauchmelder 62 der Steuereinrichtung 68 mitgeteilt. Diese steuert die Ansaugvorrichtung 24 an, sodass Luft in den Zuluftschacht 22 eingeblasen wird, wie oben beschrieben. Das Treppenhaus 20 ist nun unter Überdruck gegenüber Atmosphärendruck. Durch die geöffneten Türen, nämlich Treppenhaustür 44 und Vorraumtür 50 der Etage n = 1 strömt Luft in die Nutzungseinheit, von dort über die geöffnete Abströmeinrichtung 60 dieser Etage durch den Abströmschacht 54 nach oben. Sie verlässt den Abströmschacht 54 durch die zumindest teilweise geöffnete Doppelklappe 64. Sie kann dabei durch den zweiten Ventilator 66 gefördert oder auch gebremst werden. Die Luftströmung in der Brandetage soll größer als 1,0 m/s sein, sie kann bei 2,0 m/s liegen.
Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist anstelle der Doppelklappe 64 eine Schacht-Lichtkuppel 70 vorgesehen, die ähnlich der Lichtkuppel 34 ausgebildet und ebenfalls motorisch angetrieben ist. Der zweite Ventilator 66 kann entfallen.
Im Ausführungsbeispiel nach 3 ist anstelle der Doppelklappe 64 gemäß 1 ein windgetriebener Ventilator 80 vorgesehen. Für diese Lösung ist es vorteilhaft, eine Schließvorrichtung zusätzlich vorzusehen, die den Abströmschacht am Schachtkopf 56 abschließt, wenn ein Brandfall vorliegt.
Das Ausführungsbeispiel nach 4 weist weitgehende Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach 1 auf. Alles was dort bereits vorgesehen ist, ist auch im Ausführungsbeispiel nach 4 vorhanden. Aufgrund der größeren Gebäudehöhe sind mehrere zusätzliche Einrichtungen vorhanden, auf die im Folgenden eingegangen wird:
Es ist nun eine größere Anzahl von Einströmklappen 32 vorgesehen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, Einströmklappen 32 alle zwei bis zwölf bzw. alle zwei bis acht Etagen vorzusehen.
Die Etage n = minus 1 ist nun als Tiefgarage ausgebildet, siehe Auto. Der Schachtfuß 58 befindet sich in dieser Etage. Zwischen der Etage n = minus 1 und dem Abströmschacht 54 ist eine Zuluftklappe 82, auch Zuluftöffnung genannt, vorgesehen. Sie ist normalerweise verschlossen. Sie kann über einen zugeordneten Motor geöffnet werden. Die Zuluftklappe 82 kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als Jalousie, ein- oder mehrflüglige Klappe. Vorzugsweise ist sie zwischen dem Zustand vollständiger Öffnung und im Normalzustand vollständigen Schließens in Zwischenstellungen einstellbar.
Im Abströmschacht 54 ist mindestens ein Luftrichtungs- und Geschwindigkeitsströmungsmesser 84 vorgesehen, konkret sind zwei derartige Sensoren eingezeichnet, nämlich in n = 23 und n = 0.
Es sind in beiden 1 und 4 einige Etagen nicht dargestellt, in 4 sind es die Etagen 4 bis 20. Auch in diesen können verteilt Sensoren 84 bzw. Messer vorgesehen sein. Es ist vorteilhaft, einen derartigen Sensor 84 alle zwei bis alle zwölf, vorzugsweise alle zwei bis alle acht Etagen vorzusehen. Als Sensor 84 kommen Anemometer, Windmesser und andere, die Strömungsrichtung und den Strömungsfluss erfassende Mittel in Betracht.
Schließlich ist im Abströmschacht 54 mindestens ein Schubventilator 86 angeordnet. Er nimmt einen nur geringen Anteil der Querschnittsfläche des Abströmschachts 54 ein. Konkret ist ein derartiger Schubventilator 86 zwischen der Etage n = 2 und 3 und zwischen der Etage n = 21 und 22 angeordnet. Vorzugsweise sind die Schubventilatoren 86 im Abströmschacht 54 gleich verteilt angeordnet. Es ist vorzuziehen, einen Schubventilator alle drei bis fünfzehn, vorzugsweise alle vier bis zehn Etagen vorzusehen. Der Schubventilator 86 ist vorzugsweise in seiner Arbeitsrichtung umkehrbar. Vorzugsweise kann seine Leistung eingestellt werden, zumindest in Stufen.
Im Unterschied zu 1 ist nun in 4 die Etage n = 21 die Brandetage. Eine Änderung ergibt sich dadurch aber gegenüber der Beschreibung nach 1 nicht.
Damit sind die Unterschiede zwischen den Häusern nach den 4 und 1 erläutert.
Wie im Haus nach 1, kann auch im Haus nach 4 die Abströmeinrichtung 60 anders ausgestaltet werden, beispielweise mit den Vorrichtungen nach 2 und/oder nach 3.
Der Abströmschacht 54 hat bei einem Haus mit weniger als 40 Meter Gesamthöhe, also entsprechend 1, einen lichten Querschnitt von mindestens 0,6 m², bei höheren Häusern, wie in 4 gezeigt, mindestens 1 m². Der Abströmschacht 54 ist feuerfest. Die Abströmeinrichtungen 60 sind ebenfalls feuerfest ausgebildet.
Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die Luftströmungsgeschwindigkeit in der Brandetage n = 21 größer als 2,0 m/s. Es werden zumindest 18.000 Kubikmeter Luft pro Stunde durch die Abströmeinrichtung 60 der Brandetage in den Abströmschacht 54 gefördert.
Unter dem Begriff Klappe wird ein beliebiges Ventil verstanden. Es ist normalerweise im Schließzustand und kann, angesteuert durch die Steuereinrichtung 68, geöffnet werden. Es sind noch andere Ausführungen als die oben beschriebenen Ausführungen des Ventils möglich und aus der Technik bekannt.
Der Anmelderin behält sich vor beliebige Merkmale, auch Teilmerkmale, aus jedem einzelnen Satz der Beschreibung und/oder den Ansprüchen miteinander zu kombinieren.
Ein Zuluftschacht 22 wie in den beiden Ausführungsbeispielen dargestellt, kann vorhanden sein, muss aber nicht notwendigerweise vorhanden sein.
Bezugszeichenliste

20: Treppenhaus
22: Zuluftschacht
24: Ansaugvorrichtung
26: Wetterschutzgitter
28: Jalousieklappe
30: Ventilator
32: Einströmklappe
34: Lichtkuppel
36,38,40,41: Pfeil
42: einzelne Etage
44: Treppenhaustür
46: Vorraum
50: Vorraumtür
52: Nutzungseinheit
54: Abströmschacht
56: Schachtkopf
58: Schachtfuß
60: Abströmeinrichtung
62: Rauchmelder
64: Doppelklappe
66: zweiter Ventilator
68: Steuereinrichtung
70: Schacht-Lichtkuppel
80: Ventilator
82: Zuluftöffnung, Zuluftklappe
84: Geschwindigkeits-Strömungsmesser/Sensor
86: Schubventilator

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

EP 2500663 A1 [0002]
EP 2337912 B1 [0003, 0004, 0012]
DE 19848736 A1 [0006, 0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 12101-8 [0021]

Claims

Hochhaus - mit einer Anzahl von n Etagen, - mit einem Treppenhaus (20), das über Treppenhaustüren (44) mit den einzelnen Etagen (42) verbunden ist, - mit einem Vorraum (46) pro Etage (42), der über eine der Treppenhaustüren (44) mit dem Treppenhaus (20) verbunden ist, - mit einem Abströmschacht (54), der einen Schachtkopf (56) oberhalb der höchsten Etage (42) und einen Schachtfuß (58) unterhalb der nullten Etage (42) (EG) hat, - mit einem motorisch angetriebenen Abströmmittel am Schachtkopf (56), - mit jeweils einer motorischen Abströmeinrichtung (60) pro Etage (42), die zwischen der Nutzungseinheit (52) und dem Abströmschacht (54) angeordnet ist, wobei die Abströmeinrichtung (60) normalerweise geschlossen ist, - mit einem Rauchmelder (62) pro Etage (42), der jeweils in der Nutzungseinheit (52) angeordnet ist, und - mit einer Steuereinrichtung (68), die mit den Rauchmeldern (62), den Abströmeinrichtungen (60) und dem Abströmmittel verbunden ist und die im Brandfall in der Brandetage die dortige Abströmeinrichtung (60) und das Abströmmittel am Schachtkopf (56) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmschacht (54) am Schachtfuß (58) eine Zuluftklappe (82) aufweist, die normalerweise verschlossen ist, die bei einem Brandfall in einer Brandetage motorisch geöffnet ist und eine Strömung im Abströmschacht (54) zwischen Schachtfuß (58) und Schachtkopf (56) vorliegt, und dass der Abströmschacht (54) eine geometrisch freie Querschnittsfläche von mindestens 0,6 qm aufweist.
Hochhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Gebäudehöhe von mehr als 40 Metern aufweist, und dass die Zuluftklappe (82) in Größe des Schachtquerschnittes vorgesehen ist.
Hochhaus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Gebäudehöhe von mehr als 40 Metern aufweist, und dass im Abströmschacht (54) mindestens ein Luftrichtungs- und Geschwindigkeitsströmungsmesser (84) installiert ist, der die Strömungsgeschwindigkeit und die Richtung der Strömung im Abströmschacht (54) erfasst und mit der Steuereinrichtung (68) verbunden ist.
Hochhaus nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftklappe (82) am Schachtfuß (58) zwischen vollständiger Öffnung im Brandfall und normalerweise vorliegendem, vollständigem Verschluss einstellbar ist.
Hochhaus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochhaus eine Überdruckanlage aufweist, die in einem Brandfall im Treppenhaus (20) einen Überdruck gegenüber den Nutzungseinheit en (52) herstellt, so dass Rauch aus einer Nutzungseinheit (52) nicht in das Treppenhaus (20) dringen kann.
Hochhaus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Brandfall das Abströmmittel am Schachtkopf (56) im Öffnungszustand den gesamten Querschnitt des Abströmschachtes (54) freigibt.
Hochhaus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abströmmittel eine Klappe, Doppelklappe (64), Lichtkuppel (34) und/oder einen Ventilator (30) aufweist.
Hochhaus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abströmschacht (54) mindestens ein Schubventilator (86) angeordnet ist, der normalerweise ausgeschaltet ist, der in einem Brandfall angeschaltet ist und der vorzugsweise in seiner Drehrichtung umgeschaltet werden kann.
Hochhaus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Brandfall im Abströmschacht (54) eine Luftströmung existiert, und dass die Geschwindigkeit der Luftströmung größer als null ist.
Hochhaus nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorraum (46) über eine Vorraumtür mit einer Nutzungseinheit (52) der Etage (42) verbunden ist.
Hochhaus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Etage unterhalb der nullten Etage (42) eine Abströmeinrichtung (60) vorgesehen ist.