DE2524113B2

DE2524113B2 - Verfahren zum Verschonen von elektrischen Leitungen oder Kabeln in Wand- oder Deckendurchführungen von Gebäuden

Info

Publication number: DE2524113B2
Application number: DE19752524113
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6954 Hassmersheim Staudt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2524113A1; DE2524113C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschotten von elektrischen Leitungen oder Kabeln in Wand- oder Deckendurchführungen von Gebäuden, die durch einen in der Durchführungsöffnung befindlichen pulverförmigen Füllstoff geführt werden.

Die Verlegung elektrischer Leitungen oder Kabel in Gebäuden und dergleichen erfolgt von einem Raum zum anderen in fast allen Fällen durch das zwischen den Räumen liegende Mauerwerk bzw. durch sogenannte Brandabschnitte. Um Nachinstallationen zu ermöglichen, werden diese Wanddurchbrüche in vielen Fällen einfach offengelassen. Im Brandfalle verschleppen die Leitungen oder Kabel das Feuer in deii nächsten Raum.

Seit Jahren versucht man nun dieses Problem mit verschiedenen Brandschutzsystemen zu lösen, und zwar durch auf beiden Wandseiten angebrachte Abschottungen; die Hohlräume werden teils leer gelassen oder mit Füllmassen ausgefüllt und verspachtelt oder mit Mörtel verdichtet. Bei einer Nachinstallation muß die Schottung geöffnet werden; das Kabel oder die Leitungen werden durchgeführt und die öffnung wieder verspachtelt.

Die bis jetzt eingesetzten Produkte haben Prüfzeugnisse nach DIN 4102 als Einzeh>chottungen, jedoch ohne Angaben der maximalen Kabel- oder Leitungsquerschnitte bei einer gebündelten Vcrschottung. Es gibt keine geprüften Kabelschottungcn mit Angaben der Leiterquerschnitte und e$ gibt noch keine spezielle Norm für Kabelschottungen. Die Prüfungen werden von anerkannten Material-Prüfinstituten, mangels verbindlichen Bau- und Prüfgrundsätzen, in Anlehnung an DIN 4102 durchgeführt.

Mehrere bekannte Verschottungssysteme basieren auf Kunststoffschottungen, die im Brandfalle durch beigegebene Zusätze aufblähen und damit eine isolierende Wirkung ausüben. Bei diesem Vorgang werden zwangsläufig giftige Gase frei. Bei Nachinstallationen muß die Verschottung aufgebohrt oder aufgeschnitten werden und im Anschluß daran wieder verspachtelt und neu verdichtet werden.

Aus der DE-AS 2035839 ist eine Wanddurchführung für Kabel oder sonstige Rohrleitungen bekannt, bei der die Kabel im Durchführungsbereich aus dem sonst höheren Niveau nach unten versetzt und dafür durchgebogen sind. Dadurch soll ein gerader Strahlendurchgang durch die Wand verhindert werden. Beiderseits des Wanddurchbruchs sind Teilschalen angebracht, die einen Kabeldurchführungsraum begrenzen, der mit einem rieselfähigen feinkörnigen oder einem fließfähigen oder flüssigen Abdichtungsstoff hoher Wärmebeständigkeit gefüllt wird. Maschinell können Kabel wegen der starken Krümmungen durch eine solche versetzte Maueröffnung nicht gezogen werden, vor allem bei großen Querschnitten. Die Kabel liegen nach dem Einziehen nicht mit Sicherheit im gewünschten Abstand. Durch Kupfermassierungen in einzelnen Bereichen kann es im Brandfall zu nachteiligen Wärmewirkungen kommen. Die Kabeldurchführung kann nur dort eingesetzt werden, wo das rieselfähige Material von oben einzuschütten ist. Es besteht die Gefahr des Ausblasens des rieselfähigen Materials.

Aus der DE-PS 958671 ist eine dichte Durchführung für Leitungsbündel durch eine Stahlblechwand bekannt, bei welcher ein Profilrahmen für jedes Leitungsbündel eingeschweißt wird. Die einzelnen Leitungen werden von elastischen Paßstücken mit HaIbschalenausnehmungen und die Leerräume mit entsprechenden elastischen Paßstücken ausgefüllt. Halteplatten zwischen den Paßstücken und Preßplatten ermöglichen ein Zusammenpressen mit Schraubzwingen, so daß der Freiraum mit elastischen Dichtstücken ausgefüllt werden kann. Es handelt sich um eine Fliissigkeits- oder Gasschottung, nicht jedoch um eine Feuerschottung, weil die elastischen Materialien brennbar und die metallenen Platten-, Wand- und Rahmenteile wärmeleitend sind.

Aus der DE-OS 2401 733 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zar Ausbildung einer Durchführung für eine weitgehend gasdichte und vor allem feuersichere Kabeldurchführung einer sehr großen Anzahl von Kabeln, insbesondere von Fernsprechkabeln mit Nachinstallationsmöglichkeiten bekannt. Es sind Rahmen mit Innenschenkeln vorgesehen, auf welche wellenförmig gebogene Bandblechstützorgane aufgelegt werden, die die Kabel auf Abstand halten sollen. Im übrigen sind sich über die ganze Länge der Durchführungerstreckende Führungsleisten vorgesehen, die innen glattflächig sind und eine den Kabeln entsprechende Größe haben. Sie sind außen als halbe Sechskantsäulen ausgebildet, die wabenartig mit gleichen Elementen oder reinen vollen Füllstücken zusammengefügt werden. Für die Ränder sind besondere Füllstücke erforderlich. Mit Spezialbolzen sollen die einzelnen Führungsleisten von der Seite herausgezogen werden, um Nachinstallationen vorzunehmen. Die Führungsleisten sind im ganzen aus Kunststoff extrudiert und abgeschnitten. Der Kunststoff soll einen

relativ großen Volumenausdehnungskoeffizienten besitzen, damit sich die Teile im Brandfalle stark ausdehnen. Die Kabel können zusätzlich mit einem Brandschutzanstrich versehen sein. Solche Kunststoffe sind im Brandfalle ungünstig. Sie geben giftige Gase ab. Kabel mit großen Leiterquerschnitten können durch die kleinen Kanäle von der Länge der ganzen Brandschottung nicht durchgezogen werden, vor allem nicht, wenn sie gut abgedichtet sein sollen. Die Brandschmtzanstriche geben zumeist chemisch aggressive oder sonstwie ungünstig wirkende Bestandteile an die Umgebung ab. Für Bandschottungen der in Bürogebäuden, Fabrikgebäuden, Kraftwerken, Kernreaktoren oder dergleichen verlegten Leitungen unterschiedlicher Querschnitte ist diese Lösung nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brand-jChottsystem für Leitungs- und Kabeldurchführungen hoher Feuerwiderstandsdauer zu schaffen, welches bei Verwendung von feuerfesten, keine giftigen Gase abgebenden Materialien die problemlose Anpassung an den im Hinblick auf die Wärmeübertragung erforderlichen Abstand der Kabel oder Leitungen zueinander und die Länge der Schottung bei leichter Anbringung und Nachinstallation einfachem Aufbau ermöglicht und dabei auch für stark unterschiedliche Leiterquerschnitte geeignet ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß im Abstand voneinander an der Wand oder Decke Schottrahmen befestigt werden, durch weiche die Leitungen oder Kabel im Abstand voneinander geführt, die Leitungen oder Kabel im Bereich der Schottrahmen mit Asbest schaum umwickelt und mit Füllstücken auf feuerfestem Plattenmaterial umgeben, der Leerraum innerhalb der Schottrahmen mit gleichartigen Füllstücken ausgefüllt, Füllstücke und Leitungen und Kabel zusammengepreßt und der Raum zwischen den beiden Füllstückwänden mit dem wärmedämmenden feuerlöschenden pulverförmigen Füllstoff gefüllt und ggf. die Kabelrfurchtrittsstellen in den Füllstücken nachgestopft und verdichtet werden.

Beim erfindungsgemäßen Verschottungssystem oder -verfahren werden also räumlich hintereinander drei verschiedene Bereiche vorgesehen. In den äußeren Rahmen werden aus plattenförmigen! Material bestehende Füllstücke, die beliebig nach den jeweiligen Bedürfnissen, Kabeldurchmessern und Kabelanzahl zugeschnitten werden und die Räume zwischen den Kabeln und zum Schottrahmen hin ausfüllen, solide gehalten. So können die Kabel entsprechend ihrem Kupferquerschnitt und der dadurch gegebenen Wärmeübertragung auf unterschiedliche Abstände gelegt werden, so daß sich optimale thermische Verhältnisse problemlos auch dann verwirklichen lassen, wenn Leitungen mit stark unterschiedlichen Querschnitten durch ein und dieselbe öffnung geführt werden soiien. Die Asbcstschaumwickiung gewährleistet von sich aus schon zu Beginn des Brandes eine hervorragende Abdichtung. Der große mittlere Zwischenraum, der je nach vorgesehener Feuerwiderstandsdauer in der Tiefe beliebig bemessen werden kann, gewährleistet über die ganze Länge der Schottung einen hervorragenden Brandschutz bei guter Wärmedämmung und gutem Ablöschvcrhaltcn. Dabei können kleinere Ungenauigkeitcn in der Ausrichtung der Kabel automatisch ausgeglichen werden. Trotzdem halten die beiden Füllstückwände die Kübel auf dem erforderlichen Abstand. Die Kabel oder Leitungen können maschinell eingezogen werden. Im Falle des Brandes auf einer Seite können die Isolierungen zwischen den beiden Schottwänden von innen her aufquellen, werden jedoch in diesem begrenzten Raum durch den feuerlöschenden pulverförmigen Füllstoff abgelöscht.

Als Füllstoff eignet sich insbesondere ein Gemisch aus Tonmineralien, Glimmer und Quarzsand. Es läßt sich einerseits gut zwischen die Schottwände einfüllen und gewährleistet vor allem eine gute Brandschottung mit günstigem Wärmedämm- und Ablöschverhalten. Bei größeren Durchführungsöffnungen können mehrere Schoitrahmen in Batterieanordnung eingebaut werden. So lassen sich die einzelnen Abschnitte gut einbauen, verspannen und nachstopfen, ohne daß die Gefahr besteht, daß einzelne Bereiche dem Spanndruck oder dem Druck des Füllstoffes unerwünscht ausweichen.

Bei allen Versuchen mit einer Prüftemperatur nach DIN 4102 waren die Leitungen oder Kabel auf der dem Feuer abgewendeten Seite anbeschädigt, d. h. eine Übertragung ist durch den besonderen Aufbau der ersten Pressung bzw. Abdichtung durch die Löschfunktion sowie die Wärmesperre bzw. die Dämmung der Füllmasse im Inneren des Schotts vollkommen ausgeschlossen.

Im Brandfalle wird durch die Bauschelastizität der Asbestfasern in den Zellwandungen des Asbestschaumes eine Rückstellkraft erzeugt, die ein Ausfüllen des beim Schmelzen oder Wegbrennen der Isolierungen freigesetzten Raumes bewirkt. Verstärkt wird dieser Effekt durch die hohe Verdichtung, wie sie durch das Pressen sowie Nachstopfen zwischen den Kabeln oder Leitungen erreicht wird. Auf diese Weise erhält man eine elastische, nicht brennbare Dichtung, die wirksam den Durchgang von Rauch und Feuer verhindert. Im Inneren des Schotts befindet sich die Spezialf üllung aus Tonmineralien enthaltendem Quarzsand, welcher in erster Linie als Wärmesperre dient und außerdem eine Löschfunktion bewirkt.

Eine Nachinstallation ist einfach und in jedem Falle möglich. Der Reserveraum im Schotteil ist in kurzer Zeit geöffnet, die Kabel oder Leitungen werden eingeführt und wie beschrieben im gleichen System wieder verschottet und die Füllmasse eingebracht, wodurch der Brandschutz wieder voll gewährleistet ist.

Das erfindungsgemäße Verschottungssystem bringt erhebliche Vorteile dadurch, daß trockene Aufbauteile mit nicht brennbaren Materialien verwendet werden, wodurch unter Hitzeeinwirkung keine Abspaltung toxischer Gase erfolgt. Weiterhin zeichnet sich das System aus durch

a) die Vaiiabilität Jcr Bestückungsmöglichkeiten,

b) eic absolute Dämmung von Feuer und Rauch durch den Schottaufbau,

c) die äußerst gute Wärmeableitung κη Schottinnenraum, wodurch für die der Brandseite abgelegene Schottabdichtung keine Gefahren bestehen,

d) die Möglichkeit erstmals geprüfte Bestückungen von Normschotts mit genauen Angaben des mm²-Querschnitts pro Schott zu schaffen, wodurch eine beliebige Anwendung, insbesondere bei größeren und kleineren Querschnitten in einem Schott, ermöglicht wird,

e) Einschaltungen von Kabeln oder Leitungen bis 10 mm², die nebeneinander erfolgen können, wobei bei Querschnitten ab 16 mm- Cu und dar-

über durch die gute Cu-Leitfähigkeit eine Distanzverlegung je nach Querschnitt erforderlich i*t,

f) die Verwendung keinerlei Chemikalien, wodurch unvorhersehbare Reaktionen ausgeschlossen werden,

g) eine individuelle Anwendungsmöglichkeit für Sonderprobleme und Aufgaben in der Brandsicherheit und schließlich

h) eine sehr leichte Nachinstallationsmöglichkeit mit sofortiger Brandsicherheit der Schottung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I die schematische Ansicht von vorn auf den mit Füllstücken gefüllten Schottrahmen, wobei die Kabel im Schnitt gezeichnet sind,

Fig. 2 in der linken Hiilfte einen Vcrtikalschnitl durch eine Verschottung mit Schnttrahmen nat-h Fig. I und in der rechten Hiilfte den Schnitt durch eine Maueröffnung mit aufgesetztem Schottrahmen in Seitenansicht, und

Fig. 3 die schematische Vorderansicht einer Batterieanordnung mehrerer Schotts.

Bei der Schottausbildung nach den Fig. I und 2 ist die Wand 15 nur in Fig. 2 dargestellt. Sie hat einen Mauerdurchbruch 16. Auf den Außenflächen 17 und 18 sind die Schottrahmen 1 in nicht näher dargestellter Weise, beispielsweise mit Hilfe von durch die Bohrungen 19 geschraubter Schrauben befestigt.

Fig. 2 zeigt nur eine durch den Mauerdurchbruch 16 und die beiden Schottrahmen 1 geführte Leitung 9 - rechts im ungefüllten Zustand und links im fertig verschotteten Zustand -. Die Schottrahmen 1 liegen wie aus Fig. 2 ersichtlich im Abstand voneinander. In jedem Schottrahmen befinden sich Füllstücke 4, die wie aus Fig. 1 ersichtlich, entsprechend den Kabelquerschnitten zugeschnitten sind. Die Kabel werden zunächst durch die ungefüllten Schottrahmen gezogen, schichtweise geordnet, mit Asbestschaum 7 bzw. 11 umgeben und mit Füllstücken 4 beabstandet. Wenn der ganze Raum im Schottrahmen 1 mit Kabeln 5,6,9 und Füllstücken 4 gefüllt ist, wird mit Hilfe der Spannvorrichtung 2 und des Preßteils 3 zusammengepreßt und dann der Raum 16 zwischen den beiden Schottrahmen 1 mit den aus Füllstücken 4 gebildeten Wänden mit einem pulverförmigen Füllstoff 8 ausgefüllt und die so erhaltene Packung einer Pressung unterworfen. Die Kabeldurchtrittsstellen können ggf. nachgestopft und verdichtet werden, so sind die Leitungen 9 mit feuerfester Masse 10 und Asbestschaum 11 auch zwischen den Füllstücken 4 abgedichtet. Die Füllmasse 8 ist ein pulverförmiger Füllstoff, welcher vorzugsweise ein Gemisch aus Tonmineralicn, Glimmer und Quarzsand ist.

Die Fig. 3 zeigt schließlich schematisch eine Batterieanordnung, das heißt, die Anordnung mehrerer Schotts. Der Wanrlrinhaii 12 hahe etwa eine OröRr von 200/200 mm während der Wandeinbau 13 eine Größe von 200/400 mm hat. Sie bestehen jeweils wieder aus Schottrahmen 1 und Füllstückcn 4 sowie Spannvorrichtungen 2.

Mit 14 sind die Felder weiterer Schottrahmen dargestellt, die zusammen dann Batterieanordnungen entsprechender Schottrahmen darstellen. So können auch größere Mauerdurchbrüche mit den erfindungsgemäße" Schottrahmen versehen und die Kabel entsprechend auf Abstand gelegt und zwischen den Füllstücken eingepreßt werden.

Das Schottmaß SM (Fig. 2) himgt ab von dem Leiterquerschnitt und der gewünschten oder verlangten Feuerwiderstandsdauer.

Bei Leitungen oder Kabel bis 10 mm² Querschnitt muß das innere Mindestschottmaß 170 mm betragen. Bei Kabeln bis 70 mm² 220 mm. Bei Kabeln bis 240 mnr 400 mm. Bei einem Schottmaß von 400 mm können auch Kabel bis 20 KV eingesetzt werden, da sie sich bei Brandversuchen besser verhalten haben als Nyy-Kabel.

Hierzu 3 Blatt Zcichnuimen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Verschonen von elektrischen Leitungen oder Kabeln in Wan»J- oder Deckendurchführungen von Gebäuden, die durch einen in der Durchführungsöffnung befindlichen pulverförmigen Füllstoff geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand voneinander an der Wand oder Decke Schottrahmen (1) befestigt werden, durch welche die Leitungen oder Kabel (5,6,9) im Abstand voneinander geführt werden, die Leitungen oder Kabel (5,6,9) im Bereich der Schottrahmen mit Asbestschaum (7, 11) umwickelt und mit Füllstücken (4) aus feuerfestem Piattenmaterial umgeben, der Leerraum innerhalb der Schottrahmen (1) mit gleichartigen Füllstükken (4) ausgefüllt, Füllstücke (4) und Leitungen und Kabel (S, 6, 9) zusammengepreßt und der Raum zwischen den beiden Füllstückwänden mit dem wärmcdämmenden feuerlöschenden pulverförmigen Füllstoff (8) gefüllt und ggf. die Kabeldurchtrittsstellen (10) in den Füllstücken (4) nachgestopft und verdichtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmiger Füllstoff (8) ein Gemisch aus Tonmineralien, Glimmer und Quarzsand verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schottrahmen in Batterieanordnung eingebaut werden (Fig. 3).