DE29911569U1 - Automatisches Brandschutzsystem für Verkehrstunnels - Google Patents

Automatisches Brandschutzsystem für Verkehrstunnels

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Description

-8-
Beschreibung
Automatisches Brandschutzsystem für Verkehrstunnels
Herkömmliche Entlüftungssysteme leiten die Abluft aus Tunnels meist mit elektrisch betriebenen Ventilationsvorrichtungen in eine Richtung zu einem Tunnelausgang. Dabei wird die Abluft nicht in Abluftleitvorrichtungen geführt, sondern strömt durch das gesamt Volumen der Tunnelöffnung. Im Brandfall führt dies dazu, daß der entstehende Rauch vom Brandherd ausgehend durch den gesamten Teil des Tunnels strömt, durch den die Abluft ventiliert wird. Dies führt dazu, daß sich der Brand ausbreiten kann und die gesamte Atemluft in diesem Tunnelbereich von giftigem Rauch durchdrungen wird. Dies und die sich mit dem Brand ausbreitende Hitze wiederum zieht nach Erfahrungen aus Brandkatastrophen in Tunnels eine tödlichen Bedrohung für eine Vielzahl von Verkehrsteilnehmern nach sich und macht die Versorgung mit Einsatzkräften für die Brandbekämpfung und für die Versorgung und Bergung von Verletzten in dem Zeitraum nach der Entstehung des Brandes, in dem Brandbekämpfung und ärztliche Erstversorgung von Verletzten mit Aussicht auf Erfolg geboten erscheint, fast unmöglich.
Der Vorteil des hier beschriebenen Brandschutzsystems stellt sich dreifach dar:
Im Normalfall funktioniert das System als Abluft- und Zuluftsystem, das für eine zonenteilige Be- und Entlüftung über die gesamte Länge des Tunnels sorgt. Diese Be- und Entlüftung funktioniert mittels des Kamineffekts der Abluftröhren (1) an den Tunnelausgängen. Der Kamineffekt wird mit elektrisch betriebenen Absaugvorrichtungen in den Kaminröhren (1) unterstützt. Dabei strömt die durch die Verbrennungsgase der Fahrzeugmotoren erhitzte Luft (12) im Tunnel nach oben durch die Ableitungsvorrichtungen (3) und die Kaminröhren (1) in die Atmosphäre. Gleichzeitig strömt durch den damit verbundenen Ansaugeffekt frische Zuluft (10) durch die Zuleitungsvorrichtungen (2 und 4) ein und wird durch die in regelmäßigen Abständen angebrachten Austrittsöffnungen (9) im gesamten Tunnel gleichmäßig verteilt. Die Frischluftzufuhr wird ebenfalls bedarfsangepaßt durch Ventilationsvorrichtungen in den Ansaugröhren (2) unterstützt, welche Frischluft (10) aus der Atmosphäre ansaugen und diese in die Zuluftleitvorrichtungen (4) drücken.
Im Notfall (Brand o. ä.) werden die Absaugleistung der Ventilationsvorrichtungen in den Kaminröhren (1) am Tunnelausgang und zur gleichen Zeit die Leistung der Ventilationsvorrichtungen in den Ansaugröhren (2) unverzüglich und sehr schnell erhöht. Damit einhergehend werden die Klappen (8) in den Abluftleitvorrichtungen(3) vom Steuerungssystem so geschlossen bzw. im Bereich des Brandes in geöffnetem Zustand belassen, daß der schädliche
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Rauch am Brandherd gezielt nach oben abgesaugt wird. Gleichzeitig wird über die Zuluftleitvorrichtungen (4) verstärkt Frischluft zum Brandherd geführt. Durch das gezielte Absaugen des schädlichen Rauchs verbunden mit der erhöhten Frischluftzufuhr bleibt vor Ort die Möglichkeit erhalten, sofort und ggf. dauerhaft eine Bekämpfung des Brandes durchzuführen. Gleichzeitig wird verhindert, daß sich giftiger Rauch im gesamten Tunnel ausbreitet und das Leben weiterer, im Tunnel befindlicher Verkehrsteilnehmer gefährdet oder gar schädigt.
Im Notfall (Brand o. ä.) öffnen sich die in den Löschmittelleitungen (13) angebrachten Sprinklerventile (14) automatisch dann, wenn an ihnen eine Mindesttemperatur überschritten wird. In solch einem Fall tritt das unter Druck vorgehaltene Löschmittel aus den Löschmittelleitungen (13) aus und verteilt sich abhängig von der Wirkungsart der durch die Hitzeeinwirkung geöffneten Sprinklerventile (14) gezielt auf den Brandherd bzw. im Bereich des Brandes. Durch den automatisch eingeleiteten Löschvorgang wird der Brand unmittelbar nach Ausbruch unverzüglich und gezielt am Brandherd bekämpft, auch dann, wenn eine aktive Brandbekämpfung durch Verkehrsteilnehmer nicht oder nicht mehr möglich ist. Zudem bleibt durch die Reduktion des Brandes und der Brandhitze sowie des vom Brand ausgehenden Rauchs auf den Brandherd die Versorgung von Verletzten im Tunnelbereich durch Erste Hilfe von Verkehrsteilnehmern und die Rettung und Bergung von Verletzten durch die Feuerwehr sowie die Versorgung mit notärztlicher Hilfe möglich.
Durch Anbringen von Feuerlöschern an den Tunnelwänden in einem Abstand von beispielsweise 50 m oder 100 m könnte die automatische Brandbekämpfung durch das Löschsystem erforderlichenfalls und möglicherweise von Verkehrsteilnehmern unterstützt werden.
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zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem die Anordnung der Abluftleitvorrichtungen (3) im Tunnelquerschnitt (5) und ihre Mündung am jeweiligen Tunneleingang in die Kaminröhren (1) dargestellt sind. Während die Abluft (11 und 12) durch den in den Kaminröhren (1) erzeugten Kamineffekt in die Atmosphäre geleitet wird, wird gleichzeitig durch die Zuluftleitvorrichtungen (4) über die Ansaugröhren (2) frische Luft (10) von außen nachgeführt. In den Löschmittelleitungen (13) wird unter Druck ständig ein Löschmittel vorgehalten, das im Brandfall durch die durch Hitzeeinwirkung geöffneten Sprinklerventile (14) ausströmt und gleichzeitig gezielt verteilt wird.
Fig. 2
zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem die Abluftleitvorrichtungen (3) im Inneren des Tunnels in Deckennähe an der Tunnelwand (6) mit der Anordnung der Eintrittsöffnungen (7) für die Abluft dargestellt sind. Die Klappen (8), mit denen die Eintrittsöffnungen für die Abluft bei Bedarf verschlossen bzw. in geöffnetem Zustand belassen werden können, um den Abluftstrom gezielt zu steuern, sind im Normalzustand des Systems alle und ständig geöffnet. Im Brandfall werden die Klappen (8), wie in der Beschreibung dargelegt, von einer Systemsteuerung selektiv geschlossen, um eine optimale Ableitung des giftigen Rauchs zu gewährleisten. Gleichzeitig strömt durch die Austrittsöffnungen (9) der in Bodennähe an der Tunnelwand (6) angebrachten Zuluftleitvorrichtungen (4) und durch die Ansaugröhren (2) ständig frische Luft (10) von außen nach. In den Löschmittelleitungen (13) wird unter Druck ständig ein Löschmittel vorgehalten, das im Brandfall durch die durch Hitzeeinwirkung geöffneten Sprinklerventile (14) ausströmt und gleichzeitig gezielt verteilt wird.
-13-
Bezugszeichenliste
Fig. 1
1) Kaminröhre für die Abluft
2) Ansaugröhre für die Zuluft
3) Abluftleitvorrichtung
4) Zuluftleitvorrichtung
5) Tunnel (im Querschnitt)
10) Frischluft aus der Atmosphäre (Zuluft)
11) Abluft in die Atmosphäre
12) Gemenge aus Zuluft und Abluft
13) Löschmittelleitung
14) Ventil (Sprinklerventil)
Fig. 2
1) Kaminröhre für die Abluft
2) Ansaugröhre für die Zuluft
3) Abluftleitvorrichtung
4) Zuluftleitvorrichtung
6) Tunnelwand
7) Eintrittsöffnungen für Abluft
8) Klappen zum Verschließen der Eintrittsöffnungen für die Abluft
9) Austrittsöffnungen für die Zuluft
10) Frischluft aus der Atmosphäre (Zuluft)
11) Abluft in die Atmosphäre
12) Gemenge aus Zuluft und Abluft
13) Löschmittelleitung
14) Ventil (Sprinklerventil)

Claims (24)

1. Automatisches Brandschutzsystem für Verkehrstunnels dadurch gekennzeichnet, daß die verbrauchte Luft (Abluft) im Tunnel durch eine oder mehrere Ableitungsvorrichtungen mit rundem oder rechteckigem Querschnitt mit jeweils mehreren (beispielsweise alle 50 m angebrachten) Einströmöffnungen zu beiden Tunneleingängen hin durch jeweils eine am Tunneleingang befindliche Kaminröhre mittels des durch diese erzeugten Kamineffekts in die Atmosphäre abgeleitet wird.
2. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungsvorrichtungen an der Tunneldecke oder unmittelbar unter der Tunneldecke an den Seitenwänden des Tunnels angebracht sind.
3. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Ableitungsvorrichtungen abgeführte Abluft durch mittels entsprechender Zuleitungsvorrichtungen im Bodenbereich an den Tunnelwänden von außen zugeführte Frischluft ersetzt wird.
4. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsvorrichtungen für die Frischluft jeweils an den Stellen mit einer Austrittsöffnung für die Zuluft versehen sind, an der sich in der oder den Abluftleitvorrichtungen die Eintrittsöffnungen für die Abluft befinden.
5. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnungen für die Abluft in den Ableitungsvorrichtungen mittels Klappen (Abluftklappen, Rauchklappen) automatisch verschlossen werden können.
6. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß der Normalzustand der Abluftklappen "geöffnet" ist.
7. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall, der dann vorliegt, wenn an einem beliebigen Meßfühler an einer beliebigen Abluftklappe eine Mindestmenge Rauch festgestellt wird, die Abluftklappe, an der von einem Meßfühler zuerst eine Mindestmenge Rauch festgestellt wurde, permanent geöffnet bleibt.
8. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall bei Installation einer Abluftleitvorrichtung die zwei Abluftklappen bzw. bei Installation von zwei Abluftleitvorrichtungen die fünf Abluftklappen ständig geöffnet bleiben, die der Abluftklappe am nächsten liegen, an der mittels eines Meßfühlers zuerst eine Mindestmenge Rauch festgestellt wurde.
9. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall alle Abluftklappen außer den oben genannten unverzüglich geschlossen werden.
10. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall jede automatisch geschlossene Abluftklappe solange geschlossen bleibt wie eine an dem ihr zugehörigen Meßfühler gemessene Mindestmenge Rauch nicht überschritten wird.
11. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall jede automatisch geschlossene Abluftklappe wieder geöffnet wird, wenn an dem ihr zugehörigen Meßfühler ein von einer Mindestmenge Rauch abhängiger Meßwert überschritten wird.
12. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall jede automatisch geschlossene und wieder geöffnete Abluftklappe erneut geschlossen wird, wenn an dem ihr zugehörigen Meßfühler ein von einer Mindestmenge Rauch abhängiger Meßwert unterschritten wird.
13. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftklappensteuerung initiiert wird, sobald an einem beliebigen Meßfühler einer beliebigen Klappe eine Mindestmenge Rauch festgestellt wird.
14. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß die Ablufteintrittsöffnungen durch Schieber verschlossen werden können.
15. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-14 dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der durch die Kaminröhren in die Atmosphäre strömenden Abluft geregelt und im Falle eines Brandes im Tunnel mittels einer Absaugeinrichtung ggf. unverzüglich erhöht werden kann.
16. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-15 dadurch gekennzeichnet, daß es in den in einem Brandfall im Tunnel evtl. hohen Temperaturen ausgesetzten Teilen aus nichtbrennbarem und feuerwiderstandsfähigem Material (z. B. Stahl) besteht, das auch dauerhaft hohen Temperaturen widersteht, ohne sich wesentlich plastisch zu verformen oder in seiner Entlüftungsfunktion wesentlich beeinträchtigt zu werden.
17. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-16 dadurch gekennzeichnet, daß das System über die gesamte Tunnellänge von Kameras überwacht wird, die so angebracht und geschaltet sind, daß kein Abschnitt des Systems ohne optische Kontrolle bleibt.
18. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-17 dadurch gekennzeichnet, daß in einem Brand- oder sonstigen Notfall mittels eines Notschalters in der Steuerungszentrale die Ventilationseinrichtungen in den Zuluft- und Abluftleitvorrichtungen unverzüglich auf Höchstleistung geschaltet werden können und gleichzeitig alle Abluftklappen bzw. Abluftschieber automatisch, beispielsweise mechanisch per Federkraft, in Öffnungsstellung gehen.
19. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-18 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Moment, in dem an einem Meßfühler einer beliebigen Abluftklappe eine Mindestmenge Rauch festgestellt wurde, eine an beiden Tunneleingängen befindliche Verkehrsampel unverzüglich auf "rot" geschaltet wird und verhindert, daß weitere Fahrzeuge in den Verkehrstunnel hineinfahren.
20. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-19 dadurch gekennzeichnet, daß sein Funktions- und Betriebszustand in allen wesentlichen Teilen zentral dokumentiert, geprüft und gesteuert werden kann.
21. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-20 dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Tunnelwänden unter der Tunneldecke und an den Tunnelwänden in einer Höhe von ca. 3 m jeweils eine Zuleitung für Löschmittel angebracht ist, in der sich permanent ein Löschmittel (z. B. Schaumlöschmittel) befindet, das ständig unter Druck vorgehalten wird.
22. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-21 dadurch gekennzeichnet, daß sich in der bzw. den Zuleitungen für das Löschmittel Ventile in einem Abstand von beispielsweise 10 m befinden, die sich automatisch öffnen und Löschmittel austreten lassen, wenn in ihrer Nähe eine durch einen Brand oder ein Ereignis vergleichbarer Art verursachte Mindesttemperatur entsteht.
23. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-22 dadurch gekennzeichnet, daß sich die vier Ventile einer jeden Zuleitung für das Löschmittel, die dem ersten sich nach Hitzeeinwirkung geöffneten Ventil am nächsten liegen, ebenfalls öffnen und Löschmittel austreten lassen.
24. Automatisches Brandschutzsystem nach Anspruch 1-23 dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt von Löschmittel an der Brandstelle von einer Steuerungszentrale aus beendet werden kann, wenn der Brand erloschen ist.
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