DE2519176C3 - Fire-proof construction element with multiple glazing - Google Patents
Fire-proof construction element with multiple glazingInfo
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Description
4545
Die Erfindung betrifft ein brandsicheres Bauelement mit Mehrscheibenverglasung aus Glas oder Glaskeramik. The invention relates to a fire-safe component with multiple glazing made of glass or glass ceramic.
Fin bisher nicht gelöstes Problem beim baulichen ^5 Brandschutz sind die Verglasungen. Beim Ausbruch eines Brandes zerspringen die meisten ungehärteten oder gehärteten Verglasungen, wie z. B. Kristallspiegelglas, Floatglas und gehärtetes Fensterglas bereits nach wenigen Minuten und geben somit die Öffnung für den Feuerdurchtritt frei.Fin previously unsolved problem in the building ^ 5 fire protection are the glazing. When a fire breaks out, most unhardened or hardened glazing, such as B. crystal mirror glass, float glass and hardened window glass after just a few minutes and thus open the opening for the passage of fire.
In DIN 4102, Blatt 3, Abschnitt 7 (Ausgabe Februar 1970) ist angegeben, was unter einer gegen Feuer widerstandsfähigen Verglasung zu verstehen ist und Welchen Anforderungen eine solche Verglasung, zumilv dest im Versuch, genügen muß. Danach muß eine solche Verglasung in gleicher Größe und Einbauart, wie sie für den praktischen Einsatz vorgesehen isti einem Aufheizen nach der Einheitstemperaturkurve (DIN 4102, Blatt 2, Abschnitt 5) für mindestens 60 min derart widerstehen, daß sie als Raumabschluß wirksam bleibt und weder Flammen noch Rauch hindurchläßt.In DIN 4102, Sheet 3, Section 7 (February edition 1970) specifies what is meant by fire-resistant glazing and What are the requirements for such glazing? at least in the attempt, must suffice. After that there must be one Glazing in the same size and installation type as for practical use is provided in a heating-up according to the standard temperature curve (DIN 4102, sheet 2, section 5) for at least 60 min to withstand that it remains effective as a room seal and lets neither flames nor smoke through.
Diese Forderung wird z. B. erfüllt durch Scheiben aus Glaskeramiken niedriger Wärmeausdehnung (et). Das Produkt aus Wärmeausdehnung α und Elasfizitätsmodul Usollte dabeiThis requirement is z. B. met by discs made of glass ceramics of low thermal expansion (et). The product of thermal expansion α and modulus of elasticity Us should be
<l[kp · cm-2 · 0C-1]<l [kp · cm- 2 · 0 C- 1 ]
sein. Glaskeramiken sind Gläser, die durch eine zusätzliche Wärmebehandlung teilweise in kristallinen Zustand übergeführt wurden. Es gibt sowohl durchsichtige als auch undurchsichtige Glaskeramiken. Durchsichtige und undurchsichtige Glaskeramiken dieser Art sind z.B. in der DE-AS 15 96 858 und der DE-AS 15 96 863 beschrieben.be. Glass ceramics are glasses that are partially crystalline through an additional heat treatment State were transferred. There are both transparent and opaque glass-ceramics. See-through and opaque glass ceramics of this type are e.g. in DE-AS 15 96 858 and DE-AS 15 96 863.
Eine weitere Gruppe von gegen Feuer widerstandsfähigen Glasscheiben besteht aus Spezialgläsern, deren Oberflächen nach einem Spezialverfahren ganz oder teilweise gehärtet sind. Als Härtungsverfahren sind das thermische Abschrecken, die chemische Härtung durch ionenaustausch sowie die Härtung durch Oberflächenkristallisation geeignet Besonders vorteilhaft ist eine als Brandschutzscheibe dienende Glasscheibe, die durch partielles Härten ir, ihren Randbereichen unter eine zusätzliche Druckspannung gesetzt ist Solche Brandschutzscheiben und Verfahren zu deren Herstellung sind aus der DE-OS 23 13 442 bekanntgeworden. Danach sind z. B. als geeignete Spezialgläser für Brandschutzscheiben solche zu bezeichnen, deren Produkt aus Wärmeausdehnung (a.) und Elastizitätsmodul (E) etwaAnother group of fire-resistant glass panes consists of special glasses, the surfaces of which are wholly or partially hardened using a special process. Suitable hardening methods are thermal quenching, chemical hardening by ion exchange and hardening by surface crystallization.A glass pane serving as a fire protection pane, which is subjected to additional compressive stress through partial hardening in its edge areas, is particularly advantageous the DE-OS 23 13 442 became known. Then z. B. as suitable special glasses for fire protection windows to designate those whose product of thermal expansion (a.) And modulus of elasticity (E) for example
l-5[kp · cm-*· 0C-1]l-5 [kp · cm- * · 0 C- 1 ]
beträgt. Vorzugsweise werden Borosilikat- und Alumosilikatgläser verwendet.amounts to. Borosilicate and aluminosilicate glasses are preferred used.
Neben der vorstehend geschilderten Widerstandsfähigkeit gegen Feuer wird von einem brandsicheren Bauelement eine zusätzliche Wärmedämmung verlangt. Die Wärme wird bekanntlich durch Konvektion. Wärmeleitung und Wärmestrahlung übertragen. Durch Beeinflussung jeder dieser drei Größen kann die Wärmedämmung erhöht werden.In addition to the resistance to fire described above, a fire-safe Component requires additional thermal insulation. The heat is known to be by convection. Transferring heat conduction and radiation. By influencing each of these three quantities, the Thermal insulation can be increased.
Die Wärmeübertragung durch Konvektion kann durch eine Doppel- oder Mehrfachübertragung herabgesetzt werden. Hierbei muß jedoch berücksichtigt werden, daß zumindest die dem Feuer zugekehrte Scheibe gegen F.,-uer widerstandsfähig ist. Ist der Zwischenraum zwischen den Scheiben nicht sehr groß, z.B. 10-50 mm, dann muß auch die dem Feuer abgekehrte Scheibe aus einer gegen Feuer widerstandsrahigen Verglasung bestehen.The heat transfer by convection can can be reduced by a double or multiple transmission. However, this must be taken into account that at least the pane facing the fire is resistant to F., - outside. Is the The gap between the panes is not very large, e.g. 10-50 mm, then it must also be exposed to the fire facing away from the pane consist of fire-resistant glazing.
Während bei Zimmertemperatur ein großer Teil der Wärme durch Konvektion und Wärmeleitung übertragen wird, erfolgt bei höheren Temperaturen, wie sie im Brandfalle auftreten, die Wärmeübertragung zum größten Teil durch Wärmestrahlung.While at room temperature a large part of the heat is transferred by convection and heat conduction the heat transfer to the mostly due to thermal radiation.
Im DE-GM 66 05 011 ist eine feuerhemmende Tür beschrieben, bei der im oberen Querholm eine Asbestmatte im aufgerollten oder zusammengelegten Zustand angeordnet ist, die im Brandfall zwischen den Glasplatten der Tür nach unten ausgezogen werden kann« Mit dieser bekannten Tür kann nur die Wärmekonvektion, nicht aber die Wärmestrahlung durch Reflektion gehemmt werden.DE-GM 66 05 011 has a fire-retardant door described, in which an asbestos mat rolled up or folded in the upper cross member State is arranged, which are pulled down between the glass panels of the door in the event of a fire can «With this well-known door, only heat convection is possible, but not heat radiation be inhibited by reflection.
Es sind auch bereits lsolierverglasungen bekannt, z. B. aus der DE-OS 23 44 459, bei denen die Wärmeübertra* gung durch Wärmestrahlung durch Aufbringen vonInsulating glazing is also already known, e.g. B. from DE-OS 23 44 459, in which the heat transfer * transmission by thermal radiation by applying
wärmereflektierenden Schichten aus Metall oder Metalloxid herabgesetzt wird. Diese Verglasungen zerspringen jedoch bei Ausbruch eines Brandes.heat-reflecting layers made of metal or metal oxide is reduced. This glazing but burst if a fire breaks out.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein brandsicheres Bauelement zu entwickeln, das die geschilderten Nachteile bekannter Mehrscheibenverglasungen vermeidet und gegenüber diesen eine noch größere Wärmedämmung im Brandfalle aufweist.The invention is therefore based on the object of developing a fire-safe component that the outlined disadvantages of known multi-pane glazing avoids and compared to these has an even greater thermal insulation in the event of fire.
Diese Aufgabe wird mit einer Mehrscheibenverglasung aus Glas oder Glaskeramik gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine oder mehrere feuerwiderstandsfähige Scheiben und mindestens eine hochwärmereflektierende Folie aufweist, die im Scheibenzwischenraum im Abstand zu der bzw. den feuerwiderstandsfähigen Scheiben angeordnet istThis problem is solved with a multi-pane glazing made of glass or glass ceramic, which thereby is characterized as having one or more fire-resistant panes and at least one Has highly heat-reflecting film that is in the space between the panes is arranged at a distance from the fire-resistant pane or panes
Das Anbringen der Folie im Zwischenraum hat den Vorteil, daß sich die Folie praktisch nicht aufheizt, da sie keinen wärmeleitenden Kontakt mit den Glasscheiben hat. Darüber hinaus verringert die Folie die Konvektion im Zwischenraum der Scheiben beträchtlich, so daß auch der verbleibende Wärmefluß noch weite- reduziert wird.Attaching the film in the space has the advantage that the film practically does not heat up because it has no thermally conductive contact with the glass panes. In addition, the film reduces convection Considerably in the space between the panes, so that the remaining heat flow is also further reduced will.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist bei brandsicheren Bauelementen, die nur auf einer Seite feuersicher sein müssen, nur die der feuergefährdeten Seite zugekehrte Scheibe feuerwiderstandsfähig ausgebildet Die dem Feuer abgekehrte Scheibe kann, sofern ein gewisser Abstand eingehalten wird, aus anderem Glas bestehen. Hingegen sind bei Bauelementen, die auf beiden Seiten brandsicher sein sollen, beide Scheiben feuerwiderstandsfähig ausgebildet According to an advantageous embodiment of the invention, fire-safe components that only have must be fire-proof on one side, only the pane facing the fire-endangered side fire-resistant trained The disc facing away from the fire can, provided a certain distance is maintained will consist of different glass. On the other hand, components that are fireproof on both sides are used should, both panes are designed to be fire-resistant
Vorzugsweise ist die Folie möglichst nahe an der Scheibe angeordnet, ohne diese jedoch zu berühren.The film is preferably arranged as close as possible to the pane, but without touching it.
Bevorzugt besteht die wärmereflektierende Folie aus Metall, z. B. Aluminium oder Gold. Solche Folien reflektieren die Wärmestrahlung zu über 90%.Preferably, the heat reflective sheet is made of metal, e.g. B. aluminum or gold. Such foils reflect the heat radiation to over 90%.
Die wärmereflektierende Folie kann auch auf einem nicht brennbaren, vorzugsweise wärmedämmenden Trägermaterial angeordnet sein.The heat-reflecting film can also be on a non-flammable, preferably heat-insulating Be arranged carrier material.
Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge kann die Wärmedämmung noch dadurch verbessert werden, daß im Zwischenraum zwischen den Scheiben mehrere hochreflektierende Folien, zwischen denen sich jeweils ein kleiner Zwischenraum befindet, angeordnet sind. Da eine einzige Folie die Wärmestrahlung nicht zu 100% reflektiert, wird die restliche Wärmestrahlung durch die übrigen Folien reflektiert. Auch wird durch die erhöhte Anzahl an Fnlien die Konvektion weiter herabgesetzt.According to a further embodiment of the invention, the thermal insulation can be further improved as a result be that in the space between the panes several highly reflective foils, between which each a small space is located, are arranged. As a single film does not reduce thermal radiation 100% reflected, the rest of the thermal radiation is reflected by the remaining foils. Also through the increased number of lines, the convection is further reduced.
Im folgenden wird pnhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelements beschrieben, und zwar zeigt die einzige Figur eine Dreischeibenvergljsung.The following is pnhand the drawing a Described embodiment of a component according to the invention, namely the single figure shows a Triple glazing.
In der Zeichnung ist ein Bauelement dargestellt, das aus einer Dreischeibenverglasung mit jeweils einer doppelten hochwärmereflektierenden Folie zwischen je zwei Scheiben besteht.In the drawing, a component is shown, which consists of a triple glazing, each with one double, highly heat-reflecting film between two panes.
Dieses Bauelement ist z. B. dazu bestimmt, als verglaster undurchsichtiger Bereich in einer F 60-Trennwand eingesetzt zu werden, die dem Feuer mindestens 60 min lang widerstehen muß und dabei auf der dem Feuer abgekehrten Seite nur eine möglichst geringe Temperatur erreichen darf.This component is z. B. intended as a glazed opaque area in an F 60 partition to be used, which must withstand the fire for at least 60 minutes and thereby on the side facing away from the fire may only reach the lowest possible temperature.
Die drei Scheiben (3,5,5) des Bauelements haben die Größe jOÖ χ 500 χ 7 mm. Alle drei Scheiben sind gegen Feuer widerstandsfähig, DiU mittlere Scheibe 3 ist eine Glasscheibe Vom Typ D 50, Ditfses Material ist ein hoch-borsäurehaltiges Glas mit einer Wärmeausdehnunga(20-30°C)von The three disks (3,5,5) of the component have the Size jOÖ χ 500 χ 7 mm. All three discs are against Fire resistant, DiU middle pane 3 is one Glass pane of type D 50, Ditfses material is a high-boric acid glass with a thermal expansiona (20-30 ° C) of
32,5 · 10-'[0C-']32.5 · 10 - '[ 0 C-']
und einem Elastizitätsmodul Evon
6,3 · lO^kp/em2].and a modulus of elasticity Evon
6.3 x 10 ^ kp / em 2 ].
Die beiden äußeren Scheiben 5 bestehen aus einer Glaskeramik. Die Verglasungen stehen im Randbereich unter hoher Druckspannung.The two outer panes 5 consist of a glass ceramic. The glazing is in the edge area under high compressive stress.
Die gegen Feuer widerstandsfähigen Verg'.asungen sind für den Brandversuch mit einer Größe von 50 χ 50 cm und einer Dicke von 5 mm ausgebildet und bestehen aus gegen Feuer widerstandsfähigem und undurchsichtigem Material, das beim raschen Aufheizen im Brandfalle nicht zerspringtThe fire-resistant gassings are for the fire test with a size of 50 χ 50 cm and a thickness of 5 mm and are made of fire-resistant and opaque material that does not shatter when heated up quickly in the event of a fire
Anstelle der Glaskeramikscheiben könnten auch stark zu Oberflächenkristallisation neigende Gläser, die zumindest im Randbereich eine hohe Druckspannung aufweisen, verwendet werden.Instead of the glass ceramic panes, glasses with a strong tendency to surface crystallization could also be used have a high compressive stress at least in the edge area.
Der Abstand zwischen den Scheiben beträgt 20 mm. Die Abstandshalter 6 sind aus Stahl. An den beiden Abstandshaltern sind Aluminiumfolien 7 befest:gt Um eine Wärmebrücke über den äußeren Rahmen 8 zu verme.Jen, ist dieser dreiteilig ausgeführt Er wird über die beiden Abstandshalter 6 zusammengehalten. Zwischen den einzelnen Rahmen und zwischen Rahmen und Abstandshalter befindet sich eine dünne Wärmedämmschicht 9.The distance between the panes is 20 mm. The spacers 6 are made of steel. Aluminum foils 7 are attached to the two spacers : gt To avoid a thermal bridge over the outer frame 8, this is made in three parts. It is held together by the two spacers 6. A thin thermal insulation layer 9 is located between the individual frames and between the frame and spacer.
jo Da viele Folien mit den hier verlangten Eigenschaften häufig undurchsichtig sind, sind die entsprechenden Bauelemente nicht für Fensterverglasungen, dagegen aber für Trennwände, Türen, Brüstungen, Fassadenverkleidungen usw. geeignet.jo As many foils with the properties required here are often opaque, the corresponding components are not for window glazing, however but suitable for partition walls, doors, parapets, facade cladding, etc.
Als wärmereflektierende Folien werden 25 μπι dicke Aluminiumfolien verwendet, die eine Wärmereflexion von über 90% aufweisen.The heat-reflecting foils are 25 μm thick Aluminum foils are used, which have a heat reflection of over 90%.
Anhand der Tabelle 1 werden die bei Brandveriuchen auf der dem Feuer abgekehrten Seite gemessenen Temperaturen am Beispiel einer Zweischeibenverglasung angegeben.Table 1 is used to measure the fire tests on the side facing away from the fire Temperatures given using the example of double glazing.
Die Lage der Folien 7 im Zwischenraum zwischen den Scheiben 3 ergibt sich aus den in Tabelle I gemachten Angaben über die Abstände zwischen den Scheiben, zwischen Scheibe und Folie und zwischen den Folien.The position of the foils 7 in the space between the panes 3 results from the information given in Table I. Information on the distances between the panes, between the pane and the film and between the films.
Zur Prüfung der Wärmedämmung der Bauelemente werden diese in einen Brandofen eingebaut und 30 min lang nach der Einheitstemperaturkurve gemäß DIN 4102 (Ausgabe 1970) Blatt 2, Abschnitt 3.1.1.1., bzw. r,o 90 min lang nach der abgeschwächten Einheitstemperaturkurve gemäß DIN 4102 Blatt 3. Abschnitt 4.3 2 getestet.To test the thermal insulation of the components they will be incorporated into a firing kiln and for 30 minutes after the standard temperature curve according to DIN 4102 (1970 edition) Part 2, Section 3.1.1.1., And r, o 90 min after the attenuated standard temperature curve according to DIN 4102 Sheet 3. Section 4.3 2 tested.
Bti Gen 30-min-Brandversuchen nach der Einheitstemperaturkurve treten z. T. erhebliche Tempenturdifferenzcn auf, die darauf zurückzuführen sit.d, daß sich die dem Feuer zugekehrte Scheibe bereits sehr stark deformiert, stellenweise an die Aluminiumfolie anlegt und diese zum Schmelzen bringt.Bti Gen 30 min fire tests according to the standard temperature curve occur z. T. considerable temperature differences, which are due to the fact that the disc facing the fire is already very badly deformed, in places against the aluminum foil and melts it.
Besonders bei großen Scheiben muß daher derTherefore, especially with large panes, the
6ö Abstand zwischen der dem Feuer zugekehrten Seheibe und mindestens einer Aluminiümfoiie so #ro3 sein, daß die Scheibe die Aluminiumfolie trotz Deformation der Scheibe nicht berührt6ö distance between the pane facing the fire and at least one aluminum film so # ro3 that the disc does not touch the aluminum foil despite deformation of the disc
Wenn die Aluminiumfolie nur wenige mm von den Scheiben entfernt aufgespannt wird, wird fast kein Temperaturunterschied innerhalb der dem Feuer abgekehrten Scheibe festgestellt. In diesem Fall tritt zwischen der Folie und der Scheibe nur eine geringeIf the aluminum foil is stretched only a few mm from the panes, there will be almost no Temperature difference found within the pane facing away from the fire. In this case occurs only a small amount between the film and the pane
Wärmekonvektion ein.Heat convection.
Bei einem öOrriitiütigen Brand kann nach DIN 4102 im Brandraum eine Endtemperatur von 925°C auftreten. Während der Brandzeit von 60 min steigt die Tempera* tür auf der dem Feuer abgekehrten Scheibe allmählich auf maximal 180°Ga;n. Durch die gute_Wärmedämmung des Bauelements nimmt die dem Feuer zugekehrte Scheibe fast die Temperatur des Brandraumes vonAccording to DIN 4102 im A final temperature of 925 ° C may occur in the fire room. During the firing time of 60 minutes, the tempera rises * door on the disc turned away from the fire to a maximum of 180 ° Ga; n. Due to the good thermal insulation of the component, the pane facing the fire takes almost the temperature of the fire room
925°C an. Falls das Feuer auf beiden Seiten des Bauelementes auftreten kanrtj müssen die beiden äußeren Scheiben aus einem Material bestehen, das sich selbst bei 9000C noch nicht merklich deformiert. Die verwendeten Scheiben aus Glaskeramik deformieren sich während des 60minütigen Brandversuches praktisch" nicht. Dies ist auf den hohen kristallinen Phasengehalt der Glaskeramik zurückzuführen*925 ° C. If the fire occur on both sides of the component kanrtj the two outer discs must consist of a material which does not appreciably deformed even at 900 0 C. The glass ceramic panes used hardly deform during the 60-minute fire test ". This is due to the high crystalline phase content of the glass ceramic *
Temperatüren auf der derri Feuer abgekehrten Seite von Baüelenienten mit MehrrachvefgiasUrigen mit im Zwischertfaürri befindlichen'-AlumimürrifolienTemperaturen on the side facing away from the fire of building elements with MehrrachvefgiasUigen with im Between the 'aluminum crust foils
Art der VerglasungType of glazing
DoppelverglasungDouble glazing
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Legal Events
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Owner name: SCHOTT GLASWERKE, 6500 MAINZ, DE |
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