DE3320745C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brandschutz- Bauelement, bestehend aus mindestens einem tragenden Hohl­ profilkörper aus Metall, insbesondere zur Verwendung bei Fensterrahmen und -flügeln, Außen- und Innenfassaden, Tür­ blättern, Zargen und dergleichen, mit einer Außenwand und einer Innenwand und mit diese miteinander verbindenden Seitenwänden sowie mit einer thermischen Abschirmung im Innern des Hohlprofilkörpers.

Ein derartiges Brandschutz-Bauelement ist aus der DE-OS 30 41 357 bekannt. Bei diesem Bauelement besteht die thermi­ sche Abschirmung aus einem im Inneren des Hohlprofilkörpers angeordneten, mittragenden Innenkern aus einem thermischen Trennmaterial, wie z. B. Holz oder dergleichen. Diese Aus­ bildung führt jedoch nachteiligerweise zu relativ großen Außenabmessungen des Profils.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Brandschutz-Bauelement der bekannten Art bei Einhaltung der geforderten Standzeiten in Leichtbauweise zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die thermische Abschirmung aus mindestens einem mit den Seiten­ wänden verbundenen Wandelement mit geringer Masse besteht, das den Innenraum in zwei Hohlraumabschnitte unterteilt, wobei die Außenflächen des Wandelementes jeweils eine Oberfläche mit einem möglichst großen Reflexionsfaktor für die auftretende Wärmestrahlung und einen möglichst geringen Schwärzungsgrad aufweisen und die Seitenwände durch Isolierungs-Zwischenstücke geringer Wärmeleitfähig­ keit derart unterteilt sind, daß ein möglichst geringer Wärmeübergang zwischen den Wänden erfolgt.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß ein besserer Brandschutz dadurch erreicht werden kann, daß eine Reflexion der auftretenden Wärmestrahlung im Raum zwischen der von einem Feuer beaufschlagten Seite und der zu schützenden Seite erfolgt, da insbesondere die Wärme­ strahlung maßgeblich für die Erwärmung des Profils in dem für den Brandschutz maßgeblichen Zeitintervall ist. Hier­ bei ist es weiterhin wesentlich, daß auch die Wärmeaufnahme und -abgabe gering gehalten wird, was durch den beidsei­ tigen, möglichst geringen Schwärzungsgrad des Wandelements erreicht wird. Die Erfindung sieht demnach keine Kernfül­ lungen für das Tragprofil vor, die selbst wärmeverzehrend sind oder eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisen bzw. selbst schlecht brennbar wären, sondern zeigt, daß diese Eigenschaften für das Erzielen eines wirksamen Brand­ schutzes nicht maßgeblich sind. Hierdurch ermöglicht die Erfindung den Einsatz von Brandschutzelementen in einer bisher nicht für möglich gehaltenen Leichtbauweise, wobei die Feuerfestigkeit des Tragprofilmaterials selbst nicht unmittelbar entscheidend für die Standfestigkeit des Hohlprofils ist. Diese Leichtbauweise wird noch dadurch unterstützt, daß das Wandelement eine geringe Masse besitzt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Hierbei ist insbesondere herauszustellen, daß es von Vorteil ist, wenn die Außen­ flächen der beiden Wände, der Außenwand und der Innenwand, des erfindungsgemäßen Bauelementes einen möglichst hohen Reflexionsfaktor für die auftretende Wärmestrahlung aufweisen, so daß bereits eine möglichst geringe Wärmeauf­ nahme durch Wärmestrahlung gesichert ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Innenflächen der Außen- und der Innenwand einen möglichst geringen Schwärzungsgrad haben, so daß von dort auch eine möglichst geringe Wärmeemission erfolgen kann.

Anhand der in den Zeichnungen dargestell­ ten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungs­ gemäßen Brandschutz-Bauelementes,

Fig. 2 und 3 weitere Ausgestaltungen eines erfindungs­ gemäßen Brandschutzelementes.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht ein erfindungsge­ mäßes Brandschutz-Bauelement aus einer Außenwand 1 und einer gegenüberliegenden Innenwand 2. Hierbei wird unter Außenwand diejenige Wand des erfindungs­ gemäßen Brandschutz-Bauelementes verstanden, die ggfs. die Außenseite, d. h. die eines Fensterrahmens, bildet, und unter Innenwand wird diejenige Profilseite verstanden, die ggfs. die Innenseite des Fensterrahmens ausmacht. Die beiden Wände 1, 2 sind an ihren Enden jeweils durch Seitenwände 3, 4 miteinander verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erfindungs­ gemäße Bauelement als Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt dargestellt. Es sind jedoch auch andere Hohlprofilquerschnitte vorstellbar, die ebenfalls von der vorliegenden Erfindung mit erfaßt werden. Im Hohlraum des erfindungsgemäßen Bauelementes ver­ läuft ein Zwischenwandelement 5. Dieses Zwischenwandelement 5 verläuft von einem Wandbereich 3 zum anderen Wand­ bereich 4, so daß der Innenraum des Bauelementes in zwei Hohlraumabschnitte 6, 7 unterteilt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft das Zwischenwandelement 5 parallel zu den Wänden 1, 2, jedoch ist auch ein anderer Verlauf denkbar, wobei jedoch sichergestellt werden sollte, daß das Zwischenwandelement 5 vollständig die eine Wand 1 gegenüber der anderen Wand 2 abschirmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Zwischenwand­ element 5 eine sehr geringe Masse auf und hat vor­ zugsweise eine Dicke von 3 µm. Als Material für das Zwischenwandelement sind die folgenden Materialien zweckmäßig: Metall, insbesondere Mg, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Si, Sn, oder Metall-Legierungen, insbesondere Stahl, Bronze, Ni-Cr., Stellit, Messing, oder Oxyde, wie IN₂O₃, SNO₂, CD SNO₂ z. B. mit Fluorid oder Zinn dotiert, oder Nichtmetall, insbeson­ dere Papier, Kunststoff, Kautschuk, Holz, Beton, Asbest, Mineralien oder Kombinationen der vorstehenden Materialien. Wesentlich hierbei ist, daß die Oberflächen des Zwischenwandelementes derart ausgebildet sind, daß sie einen möglichst hohen Reflexionsgrad für die auftretende Wärmestrahlung aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß bei einsei­ tigem Auftreten von Feuer, d. h. entweder auf der Seite der Außenwand oder der Innenwand die von dieser Seite herkommende Wärmestrahlung an dem Zwischenwandele­ ment vollständig reflektiert wird, so daß der hinter dem Zwischenwandelement liegende Abschnitt des erfindungs­ gemäßen Bauelementes vor der Einwirkung der Wärmestrah­ lung geschützt wird. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin erfindungswesentlich, wenn die Oberflächen des Zwischenwandelementes zugleich auch einen möglichst geringen Schwärzungsgrad für Wärmestrahlung haben, so daß sie einerseits wenig Wärme aufnehmen und anderer­ seits auch wenig Wärme abgeben können, d. h. selbst bei einer Wärmeaufnahme des Zwischenwandelementes wird von diesem diese nur in geringem Maße und verzögert abgegeben. Durch die vorstehend beschriebene erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung des Bauelementes können die in den deutschen DIN-Normen geforderten Bedingungen für Brandschutz-Bauelemente ohne weiteres erreicht werden. Das erfindungsgemäße Zwischenwandelement kann aus vollem, gelochtem, streifenförmigem und/oder netzar­ tigem Material, z. B. Folien, Blech, Platten, Netzen, Jalousien, bestehen, wobei es im wesentlichen auf den hohen Reflexions- bzw. den geringen Schwärzungsgrad der Oberfläche ankommt und die geringe Masse ebenfalls von Wichtigkeit ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zwischenwand­ element 5 mittig zwischen den beiden Wänden 1, 2 angeordnet, es kann jedoch auch eine außermittige Anordnung zweckmäßig sein. Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn nicht nur ein Zwischenwand­ element vorhanden ist, sondern wenn mehrere parallele Zwischenwandelemente im Hohlraum des erfindungsgemäßen Bauelementes angeordnet sind.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Außenwand und die Innenwand mit einstückig angeform­ ten Abschnitten der Seitenwand 3, 4 jeweils aus einem im Querschnitt C-förmigen Profil, das beispielsweise ein stranggepreßtes Metallprofil, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium sein kann. Die beiden Profile sind an ihren Stoß­ stellen mittelbar, unter Zwischen­ schaltung eines Isolierungs-Zwischenstückes 8, miteinander verbunden, wodurch der Wärmeübergang von dem einen Profilteil zum anderen Profilteil weitgehend verhindert werden kann. Diese Isolierungs-Zwischenstücke können durchgehend ausge­ bildet sein oder nur abschnittsweise, jedoch ist es hierbei erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn das erfindungsgemäße Zwischenelement 5 im Bereich dieser Isolierungs-Zwischenstücke befestigt wird. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, können die Isolierungs-Zwischenstücke 8 auch unsymmetrisch zueinander angeordnet sein.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des aus einem Hohlprofil bestehenden Bauelementes mit dem Zwischenwandelement 5 können die unterschiedlichsten Materialien für die Herstellung des tragenden Hohl­ profilkörpers verwendet werden. Dabei kommen Metalle und Kunststoffe ebenso in Frage wie beispielsweise Holz, sofern die im übrigen geforderten Festigkeitswerte erreichbar sind. Weiterhin ist es bei der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hohlprofils zweckmäßig, wenn die Außenflächen der Wände 1, 2 ebenfalls einen mög­ lichst hohen Reflexionsgrad für die auftretende Wärmestrahlung haben, wie es weiterhin von Vorteil ist, wenn diese Wände 1, 2 auch an ihrer Innenfläche, d. h. ihren dem Innenraum zugekehrten Flächen, einen möglichst geringen Schwärzungsgrad aufweisen, so daß einerseits von außen bereits eine Abschir­ mung der auftretenden Wärmestrahlung erfolgt und andererseits die aufgenommene Wärme möglichst in geringem Umfange an den Innenraum abgegeben werden kann.

Obwohl im Vorstehenden angegeben ist, daß als Material für den tragenden Hohlprofilkörper des erfindungsge­ mäßen Bauelementes grundsätzlich alle Materialien verwendbar sind, die die notwendige mechanische Festig­ keit haben, ist es von Vorteil, wenn ein Material verwendet wird, daß eine geringe Wärmeleitfähigkeit bzw. einen hohen Wärmewiderstand aufweist. Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß auch die Wände 1, 2 aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Das Gleiche gilt auch für die Seitenwände 3, 4, die keinesfalls, wie im dargestellten Ausführungs­ beispiel, sich einstückig an die Wände 1, 2 anschlie­ ßen müssen, vielmehr können auch hierfür unabhängige Bauteile verwendet werden.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brandschutz-Bauelementes dargestellt. Dieses besteht aus zwei parallel angeordne­ ten Elementen gemäß Fig. 1, wobei gleiche Teile wie in Fig. 1 mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Die die beiden Hohlprofile verbindenden Seitenwände 9, 10 können beispielsweise auch aus Mauerwerk oder dgl. bestehen, in das die Wände 1, 2 und die Zwischenwand­ elemente 5 unmittelbar eingesetzt sind.

Der Abstand der Wände 1, 2 zueinander beträgt mindestens 20 mm. Wesentlich ist, daß sich die Seiten­ wände und das Zwischenwandelement nicht gegenseitig berühren. Auch sind andere Anordnungen von mehreren erfindungsgemäßen Bauelementen gemäß Fig. 1 zueinander möglich. Auch ist es nicht er­ forderlich, daß die Wände 1, 2 plan ausgebildet sind, vielmehr können diese auch unterschiedliche Profilformen aufweisen. Wesentlich im Rahmen der Erfindung ist einer­ seits das Vorhandensein des erfindungsgemäßen Zwischenwand­ elementes und andererseits auch die Oberflächenbe­ schaffenheit der Wände 1, 2.

Die erfindungsgemäßen Brandschutz-Bauelemente weisen ein Brandverhalten auf, das mindestens der Feuerwider­ standsklasse F 30 nach DIN 4102 ent­ spricht, das bedeutet, daß sie eine Feuerwiderstands­ dauer von mindestens 30 Minuten erreichen.

Claims (9)

1. Brandschutz-Bauelement, bestehend aus mindestens einem tragenden Hohlprofilkörper aus Metall, insbesondere zur Verwendung bei Fensterrahmen und -flügeln, Außen- und Innenfassaden, Türblättern, Zargen und dergleichen, mit einer Außenwand und einer Innenwand und mit diese miteinander verbindenden Seitenwänden sowie mit einer thermischen Abschirmung im Innern des Hohlprofilkör­ pers, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Abschirmung aus mindestens einem mit den Seitenwänden verbundenen Wandelement (5) mit geringer Masse besteht, das den Innenraum in zwei Hohlraumabschnitte (6, 7) unterteilt, wobei die Außenflächen des Wandelementes (5) jeweils eine Oberfläche mit einem möglichst großen Reflexionsfaktor für die auftretende Wärmestrahlung und einen möglichst geringen Schwärzungsgrad aufweisen und die Seitenwände (3, 4) durch Isolierungs-Zwischenstücke (8) geringer Wärmeleitfähigkeit derart unterteilt sind, daß ein möglichst geringer Wärmeübergang zwischen den Wänden (1, 2) erfolgt.

2. Brandschutz-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (5) eine Dicke von 3 µm aufweist.

3. Brandschutz-Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (5) aus vollem, gelochtem, streifenförmigem, sandwichartigem oder netzartigem Material, insbesondere aus Folien, Blech, Platten, Netzen oder Jalousien aufgebaut ist.

4. Brandschutz-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (5) im Bereich der Zwischenstücke (8) befestigt ist.

5. Brandschutz-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (5) aus Metall, insbesondere Mg, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Si, Sn, oder Metall- Legierungen, insbesondere Stahl, Bronze, Ni-Cr, Stellit, Messing, oder Oxyde, wie In₂O₃, CD SNO₂ z. B. mit Fluorid oder Zinn dotiert, oder Nichtmetalle, insbesondere Papier, Kunststoff, Kautschuk, Holz, Beton, Asbest, Mineralien oder Kombinationen der vorstehenden Materialien besteht.

6. Brandschutz-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und/oder die Innenwand (1, 2) eine die Wärmestrahlung möglichst vollständig reflektierende äußere Oberfläche aufweist.

7. Brandschutz-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und/oder die Innenwand (1, 2) eine innere Oberfläche mit möglichst niedrigem Schwärzungs­ grad aufweist.

8. Brandschutz-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und/oder die Innenwand (1, 2) mit einer Oberfläche versehen ist, deren Absorptionsgrad für Wärmestrahlung klein ist.

9. Brandschutz-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen- und/oder die Innenwand (1, 2) eine geringe Wärmeleitung und/oder einen hohen Wärmewider­ stand aufweist.