DE3423298A1

DE3423298A1 - Brandschutzverglasung

Info

Publication number: DE3423298A1
Application number: DE19843423298
Authority: DE
Inventors: Herwig Dipl.-Ing. Scheidler; Jürgen Dipl.-Chem. Dr. 6500 Mainz Thürk
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1984-06-23
Filing date: 1984-06-23
Publication date: 1986-01-16
Also published as: JPS6114384A

Description

Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brandschutzvergiasung nach DIN 4102, bestehend aus einem metallischen, Holz- oder silikatischen Rahmen mit zugehörigen Glashalteleisten und mindestens einer transparenten, homogenen, armierten oder Verbund-Scheibe, als Einzel- oder Mehrscheiben-Verglasung, aus Glas oder Glaskeramik sowie zugehörigen organischen und/oder anorganischen Dichtungen bzw. Vorlegebändern und einem im Randbereich der Scheibe(n), mindestens auf einer Seite der Scheibe(n), zwischen Glashalteleiste bzw. einem entsprechenden Rahmenteil und der Scheibe(n) untergebrachten, unter Wärmeeinwirkung druckaufbauenden Mittel, ggf. mit zwischen der Scheibe(n) und diesem Mittel angeordneten Dichtung.
Herkömmliche, in Brandschutzverglasungen eingesetzte Glas scheiben (z.B. Kalk-Natron-Gläser, Borosilikatgiäser) "flien bei einem DIN-Brandversuch ohne besondere konstruktive Maßnahmen auf Grund ihres xriskosltät-Zeit-Verhaltens bei den anliegenden hohen Temperaturen bereits relativ früh aus dem Rahmen (z.B. <6f' min).
Zum Erreichen höherer Feuerwiderstandszeiten wurden daher Rahmensysteme entwickelt, die durch Verformen das Herausfließen der Brandschutzscheibe verhindern. Diese Systeme sind jedoch vornehmlich für Gläser geeignet, die im Brandfall brechen dürfen. Hierzu zählen insbesondere Scheiben mit Drahteinlage. Aus der DE-OS 31 42 846 ist ein für solche Scheiben verwendbares Rahmensystem bekannt, bei dem ein druckaufbauendes Mittel zwischen Scheibenrand und Rahmen derart angeordnet ist, daß im Brandfall der Scheibenrand umgeknickt wird. Da die durch das Konstruktionsprinzip entstehenden Kräfte das Glas im Brandfall so hoch belasten, daß durch die kombinierte Wirkung von mechanisch und thermisch bedingten Spannungen mit Bruch des Glases zu rechnen ist, ist diese Verglasung z.B. für Float- oder Borosilikat-Scheiben, die im Brandfall nicht brechen dürfen, ungeeignet.
Bei diesen G]äsern wird durch Anpressen das Herausfließen der Scheibe verhindert, wofür jedoch aufwendige Schraubenkonstruktionen notwendig sind, um den notwendigen Anpreßdruck aufzubringen.
Der Nachteil dieser Systeme besteht nicht nur im zeitaufwenigen Aufbau dieser Verglasungen, sondern auch darin, daß die Brandschutz-Scheiben ständig (ab Einbau) unter mechanischer Belastung stehen, und daß das gesamte Rahmensystem überdimensioniert werden muß, um die Anpressung, auch nach langen Standzeiten im Brand, noch aufrecht zu erhalten.
Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, für Brandschutzverglasungen, vorzugweise für solche mit Brandschutzgläsern, die im Brandfall nicht brechen dürfen, ein System zu entwickeln, das die o.g. Nachteile nicht aufweist und das bei relativ kleinem Glaseinstand den Einbau von Brandschutzglas ohne erhöhte Anpressung zuläßt und erst im Brandfall, vorzugsweise zeitverzögert, anspricht, dann die notwendige Anpressung aufbringt und diese auch über längere Brandzeitbeanspruchung aufrechterhäl t Diese Aufgabe wird mit einer Brandschutzverglasung gemäß den Ansprüchen erreicht.
Hierzu werden physikalisch oder chemisch wirkende druck auf bauende Mittel eingesetzt, die sich unter dem Einfluß deutlich erhöhter Umgebungstemperaturen ausdehnen und im Randbereich der Scheiben so angeordnet sind, daß sie - ggf.
über geeignete Hj jf skonstr jktionc - einen vorzugsweise flächigen Druck auf den Scheibenrand ausüben, wenn diese Ausdehnung, ganz oder teilweise, verhindert wird.
Solche Systeme, die bei Einwirken erhöhter Temperaturen einen entsprechenden Druck ausüben können, sind bspw.
- Intumeszenzbaustoffe (wie Laminat, interdens, Palusol, Fomox) - in verformbaren abgeschlossenen Systemen eingeschlossene Gasvolumina (im einfachsten Falle Luft) - in verformbaren, abgeschlossenen Systemen zusätzlich eingeschlossene chemische Hilfsmittel, die durch Abspalten, vorzugsweise niedermolekularer Bestandteile, wie CO2, H20, den Druck - bei verhinderter Ausdehnung - erhöhen - geeignet kombinierte Materialien, die sich aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten beim Erwärmen verformen, wie z.B. Bimetalle - Stoffe, in denen eine bestimmte geometrische Form "gespeichert" ist, die jedoch erst bei Erwärmung wieder eingenommen wird und dadurch - je nach "Urform" - eine Anpressung hervorrufen können, wie z.B. Memory-Metalle (Nitinol u.ä.>.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
in Fig. la ist ein Streifen intumeszenz-Material 1 in einem geeignet geformten Profil 4, das den Druck auf die Scheibe 2 brIngt, ohne sie zu verformen, untergebracht.
Das Profil selbst wird durch eine mittig angeordnete Montage-Schraube 8 gehalten. Dichtungsstreifen 5 aus nichtbrennbarem oder schwerentflammbarem Material sollen den direkten Kontakt zwischen Glas und Rahmen 6 ausschliessen und, nach Andrücken der Glashalteleiste 7, auch nach der Montage infolge ihrer Elastizität einen festen Sitz der Scheibe gewährleisten.
Ein symmetrischer Aufbau unter Verwendung zweier intumeszenzstreifen in Profilen ist möglich, nicht aber notwendig.
Mit oben beschriebenem Bauteil wurde bei einer Prüfung gemäß DIN 4102, T. 5, eine Standzeit von über 100 min erreicht.
Auch die Verwendung speziell geformter Falzdichtungsprofile, wie Lippendichtungsprofile 18 aus schwer entflammbarem Neoprene, Silikon o.ä. mit eingelagerten Intumeszenzstreifen 1 oder mit in der Dichtung selbst enthaltenem Intumeszenzmaterial führt zu hohen Feuerwiderstandszeiten Fig. lb).
Bei Verwendung von Beton, wie in Fig. lc dargestellt, kann -bei Ausarbeitung einer geeignet. geformten Nut 20 in der Halterung 9 - auf ein Zusatzprofil verzichtet werden; auch hier ist eine einseitige Anordnung der Intumeszenz-Streifen 1 ausreichend. Serade bei Verwendung von Beton wird der Vorzug der Erfindung gegenüber der herkömmlichen Anpressung besonders deutlich: durch das sich ausdehnende Material bleibt die Anpressung - auch bei evtl. starken Verformungen oder Volumenveränderungen des Betons durch die Brandbelastung - voll wirksam. Feuerwiderstandszeiten 100 min werden erreicht. Die Verklotzung n wird vorzugsweise mit schwerentflammbaren Baustoffen (bp;+. Promatect) ausgeführt.
Die Anpreßwirkung kann durch Verwendung geeigneter Hilfskonstruktionen, wie in Fig.7 dargestellt, durch ein mit einem Dorn ausgerüstetes, zwiochengelagertes Blech 16, noch verstärkt werden In Fig. 2 wird ein Beispiel für den Einsatz einer Feder als anpressendes Mittel beschrieben. Erst im Brandfall wird, nach Auslösen der thermischen Sicherung 10, z.B. Wood-Metall, die Feder 11, die sich in einem geeigneten Führungssystem 12 mit beweglichem Kolben 13 befindet, freigegeben, um dann den notwendigen Anpreßdruck zu erzeugen. Um die Anpressung auch bei erhöhten Brandraum-Temperaturen aufrecht zu erhalten, ist es sinnvoll, durch eine Rückstellsperre 19 (Fig. 6) das Unwirksamwerden der Feder 11 auszugleichen.
In Fig. 3 wird eine konstruktive Lösung für den Einsatz eines Bimetall-Streifens gezeigt. Der Streifen 14 wird in einer geeigneten Führung 12 so untergebracht, daß er bei Erwärmung und daraus resultierenden Verformung über einen beweglichen gelagerten Kolben 13 die Anpressung auf die Glasscheibe 2 aufbringt. Vorzugsweise sollte dieses System auch mit einer Rückstellsperre 19, wie in Fig.6 dargestellt, ausgerüstet werden.
In Fig. 4 wird gezeigt, wie die Ausdehnung von Gasen bei erhöhter Temperatur für die Anpressung nutzbar gemacht werden kann.Das Führungssystem 12, das als ovales Rohr ausgebildet sein kann, besitzt an seinen Enden Metall-Membran-Wände 21 und bildet somit ein abgeschlossenes System.
Bei Erwärmung nimmt der Energieinhalt des in diesem System eingeschlossenen Gases 15, das beispielsweise Luft sein kann, zu. Dadurch wird über die Gefäßwandung auf die Umgebung und somit auf die Brandschutzscheibe der notwendige Druck ausgeübt.
Verstärken läßt sh dieser Effekt noch, wenn zusätzlich chemische Mittel z.B. Na2CO3, CaSO4 x 2 H20 in das abgeschlossene System mit eingelagert werden, die bei Erwärmung - durch Abspalten gasförmiger Produkte wie CO2, H20 usw. - zur Druckerhöhung beitragen.
Memory-Metalle, also Metalle, bei denen eine bestimmte Struktur eingefroren ist, nehmen bei erhöhten Temperaturen wieder ihre ursprüngliche Gestalt an tz*B. Nitinol). Handelt es sich bei der Einbauform um eine zusammengepreßte Feder, so wird - bei erhöhten Temperaturen - eine Federkraft wirksam, die ausreicht, das Brandschutzglas für höhere Feuerwiderstandszeiten anzupressen.
In Fig. 5 befindet sich eine solche zusarmnengepreßte Feder 11 in einem Führungssystem 12, die über den Kolben 13 im Brandfall den entsprechenden Druck auf die Scheibe 2 ausübt.
Auch dieses System sollte vorzugsweise mit einer Rückstellsperre 19 (Fig. 6i ausgerüstet sein.
Brandversuche gemäß DIN 4102, T. 5, die mit Brandschutzverglasungen unter Verwendung von Borosilikatglas durchgeführt wurden, zeigten, daß bei Verwendung der o.g. Systeme, auch ohne Schrauben-Anpreßkonstruktion, Standzeiten über 100 min problemlos erreichbar sind.

Claims

Brandschutzverglasung mit im Brandfalle aktivierter Anpressung der Scheibe(n) im Randbereich Patent an sprüche: 1. Brandschutzverglasung nach DIN 4102, bestehend aus einem metallischen, Holz- odor silikatischen Rahmen mit zugehörigen Glashalteleisten und mindestens einer transparenten, homogenen, armierten oder Verbund-Scheibe, als Einzel- oder Mehrscheiben-Verglasunq, aus Glas oder Glaskeramik sowie zugehörigen organischen und/oder anorganischen richtungen bzw. Vorlegebändern und einem im Randbereich der Scheibe(n), mindestens auf einer Seite der Scheibe(n), zwischen Glashalteleiste bzw einem- entsprechenden Rahmenteil und der Scheibe(n) untergebrachten, unter Wärmeeinwirkung druckaufbauenden Mittel, r ggf. mit zwischen der Scheibe(n) und diesem Mittel angeordneten Dichtung, dadurch gekennzeic#net, daß zwischen Rahmen (6) und Scheibenrand und/oder zwischen G1ashalteleiste (7) und Scheibenrand, ggf. bei Zwischenschaltung einer weiteren Dichtung oder metallischer Zwischenlagen, ein bei Einsetzen des Brandes, vorzugsweise etwas verzögert druckaufbauendes Mittel derart umlaufend angeordnet ist, daß durch diesen Druck auch bei hohen Temperaturen bzw. nach langen Feuerwiderstandszeiten eIne Anpressung des Scheibenrandes im Rahmen, ohne nennenswerte Deformation des Scheibenrandes, sichergestellt wird.
2. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung druckaufbauende Mittel ein unter Wärmeeinwirkung aufblähendes Material ist.
3. Brandschutzverglasung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aufblähende Material ein Intumeszenzbaustoff (1) ist.
4. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung druckaufbauende Mittel eine Feder (11) ist.
5. Brandschutzverglasung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Scheibe (2) und Feder (11) eine thermische Sicherung (10) geordnet ist.
6. Brandschutzverglasung r:ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da unter Fiärmeeinwirkung druckaufbauende Mittel ein infolge physi} al ischer Wärmeausdehnung sich definiert mit vorgegebener Richtung verformender Körper ist.
7. Brandschutzverglasung rach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Körper ein Bimetallstreifen (14) ist.
8. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung druckaufbauende Mittel ein System mit Gasfüllung (15) ist, das sich bei Erwärmung unter dem erhöhten Gasdruck verformen kann und dadurch eine Anpressung bewirkt.
9. Brandschutzverglasung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem System mit Gasfüllung (15) ein chemisches Mittel ist, das durch Volumenvergrößerung bei Wärmeeinwirkung zusätzlich zum Druckaufbau beiträgt.
10. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung druckaufbauende Mittel ein System ist, in dem mechanische Energie gespeichert ist, die erst bei Erwärmung freigegeben wird und den Druck erzeugt.
11. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieses druckaufbauende Mittel in einem Führungssystem (12) untergebracht ist.
12. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diesem Führungssystem (12) und der Glashalteleiste (7) bzw. dem Rahmen (6) eine Rückstellsperre (19) angeordnet ist.
13. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem druckaufbauenden Mittel und der Scheibe (2) ein den Druck punktuell auf die Scheibe (2) übertragendes Zwischenstück angeordnet ist.
14. Brandschutzverglasung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Zwischenstück ein mit einem Dorn versehenes Blech (16) ist.
15. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 2 bis 1.4, dadurch gekennzeichnet, daß das druckaufbauende Mittel in einer in einer Halterung (9) eingearbeiteten Nut (20) untergebracht ist.
16. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das druckaufbauende Mittel unmittelbar in einem Falz-Dichtungsprofil als Füllstoff enthalten ist.
17. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das druckaufbauende Mittel als separater Bestandteil. in dem Falzdichtungsprofil angeordnet ist.
18. Brandschutzverglasung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Falzdichtungsprofll eine Lippendichtung (18) aus dauerelastischem Material ist.