DE3735136A1

DE3735136A1 - Heat-insulating pipeline lead-through, in particular for fire walls and fire floors

Info

Publication number: DE3735136A1
Application number: DE19873735136
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Dipl Gresshoener; Juergen Dipl Ing Maisch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-05-03

Abstract

The heat-insulating pipeline lead-through is intended to fulfil at least the "barely inflammable" requirement of building-material class B1, and is provided preferably to fulfil the "non-combustible" requirement of building-material class A1 and A2, in the case of fire walls and fire floors (BW). Over its axial length located in the region of, and adjacent to, the lead-through opening (DO), the pipeline (1) is encased by a barely inflammable in-situ-foam insulating layer (2a), and, in order to form an inner fire stop (3), said in-situ-foam insulating layer is filled, in a cutout, with a non-combustible filling of a flexible fire-stop material. A permanent sheet-metal shuttering (2b) encloses the in-situ-foam insulating layer (2a) and the fire-stop material filling, located in its interior, towards the outside in a manner sealed with respect to vapour diffusion. In order to form an outer fire stop (4), the sheet-metal shuttering (2b) is encased on its outer side with a further flexible fire-stop material. Pipeline lead-throughs in structures, in particular for nuclear power stations. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wärmedämmende Rohrleitungs durchführung für Wände und/oder Decken gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a heat-insulating pipeline bushing for walls and / or ceilings according to the preamble of Claim 1.

Auf diesem Gebiet ist es bekannt, daß z. B. Kaltwasserleitungen, welche durch Gebäudewände oder -decken hindurchgeführt werden, zum Innenumfang der Durchführungsöffnung bzw. des Durchfüh rungskanals hin mittels einer Ortschaum-Isolierschicht isoliert werden. Als Material für den Ortschaum wird vielfach Poly urethan (abgekürzt: PUR) verwendet. Diese Ortschaum-Isolierung ist der Baustoffklasse B 1 (schwer entflammbar) zuzuordnen, wenn sie hohlraumfüllend hinter einem geschlossenen Blechmantel her gestellt wird. Die Verwendung des geschilderten Dämmstoffes als Ortschaum-Isolierung im Bereich von Brandwänden und -decken würde allerdings nicht den Bauordnungen entsprechen, weil diese in diesem Falle ein Material der Baustoffklasse A 1 bzw. A 2 (nicht brennbar) vorschreiben. Man hat deshalb schon bei ent sprechenden Wand- und Deckführungen die Ortschaum-Isolierung aus Polyurethan ausgespart und diesen Bereich mit Mineralwolle ausgestopft. Zum Abschluß der Übergänge hat man Manschetten montiert, die jedoch keinen Wasserdampf-diffusionsdichten Ab schluß ergeben.In this area it is known that e.g. B. cold water pipes, which are led through building walls or ceilings, to the inner circumference of the lead-through opening or lead-through insulation channel isolated by means of a foam insulation layer will. Poly is often used as the material for the local foam urethane (abbreviated: PUR) is used. This foam insulation is to be assigned to building material class B 1 (flame retardant) if they fill the void behind a closed sheet metal jacket is provided. The use of the described insulation as Local foam insulation in the area of fire walls and ceilings would however not comply with the building regulations because these in this case a material of building material class A 1 or A 2 Prescribe (non-flammable). You have therefore already at ent speaking wall and deck guides the local foam insulation made of polyurethane and this area with mineral wool stuffed. At the end of the transitions there are cuffs assembled, but no water vapor diffusion-tight Ab conclude.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der gattungsgemäßen wärmedämmenden Rohrleitungsdurchführung, diese so auszubilden, daß eine Feuchtigkeitsdiffusion von außen zu den in ihr enthaltenen Brandstopp-, insbesondere Mineralwolle- Packungen, vermieden ist, so daß mögliche, langfristige, auf Feuchtigkeitseinwirkung beruhende Schädigungen an der Rohr leitung ausgeschlossen werden können. Eine Unteraufgabe besteht darin, die Rohrleitungsdurchführung in begrenztem Umfange elastisch zu gestalten, so daß geringfügige Relativbewegungen zwischen Gebäudestruktur und Rohrleitung nicht zu Zwangskräften führen können.The invention is based, based on the task Generic heat insulating pipe bushing, this Form so that moisture diffusion from the outside to the fire stop contained in it, especially mineral wool Packs, is avoided, so that possible, long-term, on Damage to the pipe caused by moisture line can be excluded. There is a sub-task in that the pipe penetration to a limited extent to be elastic so that slight relative movements between building structure and pipeline not to force being able to lead.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einer gattungs gemäßen wärmedämmenden Rohrleitungsdurchführung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 angegeben.According to the task at a generic according to heat-insulating piping through the in Characteristic of claim 1 specified features solved. Advantageous further developments are in patent claims 2 to 9 specified.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß ein effektiver Brandschutz gemäß Baustoffklasse A 1 bzw. A 2 bei Brandwänden und/oder Branddecken erzielt wird, daß eine Feuchtigkeitsdiffusion von außen bis zu der im Inneren der Durchführung befindlichen Brandstopp-Packung und damit mögliche langfristige Korrosionen an der Rohrleitungsaußenseite vermieden sind und daß ein Teil des elastischen Brandstopp- Materials, welches sich im Ringraum zwischen dem Außenumfang der Rohrleitung und dem Innenumfang der Durchführungsöffnung befindet, als ein geringfügige Winkelausschläge und Dilata tionen zulassendes elastisches Gelenk wirkt.The advantages that can be achieved with the invention are above all in it to see that effective fire protection according to building material class A 1 or A 2 is achieved with fire walls and / or fire blankets, that moisture diffusion from the outside to the inside the implementation of the fire stop pack and thus possible long-term corrosion on the outside of the pipeline are avoided and that part of the elastic fire stop Material that is in the annulus between the outer circumference the pipeline and the inner circumference of the through opening located as a slight angular deflection and dilata elastic joint that works.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier grundsätzlicher Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, noch näher erläutert. Darin zeigtIn the following, the invention is based on two basic principles Embodiments that are shown in the drawing, explained in more detail. It shows

Fig. 1 in einem Axialschnitt eine Rohrleitungsdurchführung nach der Erfindung durch eine senkrechte Wand bzw. Mauer, wobei eine Rohrleitungsdurchführung durch eine Decke gleichartig auf gebaut und um 90° gedreht vorzustellen wäre. In der oberen Hälfte der Figur ist ein Mauerrohr dargestellt, in der unteren Hälfte eine Ausführung ohne Mauerrohr; Fig. 1 in an axial section of a pipeline bushing according to the invention through a vertical wall or wall, a pipeline bushing through a ceiling would be constructed in the same way and turned 90 °. A wall pipe is shown in the upper half of the figure, a version without a wall pipe in the lower half;

Fig. 2 ein zweites grundsätzliches Ausführungsbeispiel der Rohr leitungsdurchführung durch eine Brandwand, welche im Prinzip auch eine Branddecke sein könnte, wobei der innere Brandstopp an seinen beiden axialen Enden durch eine spezielle Ortschaum lsolierung versiegelt ist. Auch hierbei ist in der oberen Hälfte eine Ausführung mit Mauerrohr und in der unteren Hälfte der Fig. 2 eine solche ohne Mauerrohr dargestellt. Fig. 2 shows a second basic embodiment of the pipe duct through a fire wall, which in principle could also be a fire blanket, the inner fire stop is sealed at its two axial ends by a special foam insulation. Here, too, an embodiment with a wall pipe is shown in the upper half and one without a wall pipe in the lower half of FIG. 2.

Fig. 1 zeigt, daß die durch die Brandwand BW bzw. Branddecke geführte Rohrleitung 1 mittels einer hülsenförmigen Ortschaum- Isolierung 2 a der Schichtdicke C, im dargestellten Beispiel bestehend aus PUR-Ortschaum, isoliert ist. In einem axialen Teilbereich a der Durchführungsöffnung DO in Form des Wand durchtrittes (bzw. Deckendurchtrittes) ist die Ausschäumung der Ortschaum-Isolierung 2 a durch ein in seinen Eigenschaften gleichwertiges Material der Baustoffklasse A 1 bzw. A 2, welches als innerer Brandstopp 3 dient, ersetzt. Dieser innere Brand stopp 3 besteht vorzugsweise aus einer Mineralwollepackung, die zweckmäßigerweise in Gestalt vorgefertigter Halbschalenkörper vorliegt und montiert wird, so daß der dargestellte ringförmige Körper für den Brandstopp 3 gebildet wird. Die verlorene mantelförmige Blechschalung 2 b umgibt nun die Ortschaum-Iso lierung 2 a und die in ihrem Inneren befindliche Materialfüllung des Brandstopps 3 zum Außenraum hin dampfdiffusionsdicht. Die so isolierte Rohrleitung 1 ist nun am Außenumfang der Blech schalung 2 b noch mit einem zusätzlichen Brandstopp 4 (äußerer Brandstopp) der Baustoffklasse A 1 bzw. A 2 versehen, der an seinen beiden axialen Enden um das Maß b über den Axialbereich der Brandwand BW (bzw. Branddecke) hinausreicht (axialer Überstand). Das Material des äußeren Brandstoppes 4 ist elastisch, so daß der Durchtrittsbereich der Rohrleitung 1 im erforderlichen Maß beweglich bleibt. Ein günstiges Material für diesen äußeren Brandstopp ist Mineralwolle bzw. eine Mineral wollepackung. Die dargestellte Ausführung nach Fig. 1 ermöglicht eine Durchführung mit Mauerrohr 7 (oberer Teil von Fig. 1) oder ohne ein solches (unterer Teil von Fig. 1). Eine Feuchtigkeits diffusion durch die Blechschälung 2 b und die Ortschaum-Iso lierung 2 a hin zum inneren Brandstopp 3 ist nicht möglich, da die Blechschalung 2 b im kritischen Bereich durchgängig ge schlossen ist. Bei der Montage der in Fig. 1 dargestellten Durchführung wird zunächst der die verlorene Blechschalung 2 b bildende Blechmantel um die Rohrleitung 1 herum positioniert, die innere Mineralwolle-Packung (innerer Brandstopp) einge bracht und dann die so gebildete Anordnung mit der Ortschaum- Isolierung 2 a versehen, welche den inneren Brandstopp 3 ver siegelt und sich innig mit der Außenfläche der Rohrleitung 1 und den Innenflächen der Blechschalung 2 b verbindet. Sodann kann der äußere Brandstopp 4 in Form vorgefertigter halb schalenförmiger Ringkörper in den Ringspalt zwischen Außenum fang der Blechschalung 2 b und Innenumfang der Öffnung DO ein gebracht bzw. eingestopft und in den Bereichen b auf die Blech schalung 2 b aufgebracht werden. Fig. 1 shows that the pipe 1 led through the fire wall BW or fire blanket is insulated by means of a sleeve-shaped foam insulation 2 a of layer thickness C , in the example shown consisting of PUR foam. In an axial section a of the through opening DO in the form of the wall passage (or ceiling passage), the foam of the local foam insulation 2 a is made of a material of the same building material class A 1 or A 2, which serves as an internal fire stop 3 , replaced. This inner fire stop 3 preferably consists of a mineral wool package which advantageously is in the form of prefabricated half-shell body and is mounted so that the illustrated ring-shaped body is formed for the fire stop. 3 The lost jacket-shaped sheet metal formwork 2 b now surrounds the local foam insulation 2 a and the material filling in the interior of the fire stop 3 that is vapor-diffusion-tight to the outside. The pipeline 1 insulated in this way is now provided on the outer circumference of the sheet metal formwork 2 b with an additional fire stop 4 (outer fire stop) of building material class A 1 or A 2, which at its two axial ends by the dimension b over the axial area of the fire wall BW (or fire blanket) extends (axial protrusion). The material of the outer fire stop 4 is elastic, so that the passage area of the pipeline 1 remains movable to the extent necessary. A cheap material for this external fire stop is mineral wool or a mineral wool pack. The embodiment shown in FIG. 1 enables implementation with a wall pipe 7 (upper part of FIG. 1) or without one (lower part of FIG. 1). A moisture diffusion through the sheet metal peeling 2 b and the local foam insulation 2 a towards the inner fire stop 3 is not possible since the sheet metal formwork 2 b is continuously closed in the critical area. When assembling the implementation shown in Fig. 1, the sheet metal jacket forming the lost sheet metal form 2 b is first positioned around the pipeline 1 , the inner mineral wool pack (inner fire stop) is introduced and then the arrangement thus formed with the local foam insulation 2 a provided which seals the inner fire stop 3 ver and connects intimately with the outer surface of the pipeline 1 and the inner surfaces of the sheet metal formwork 2 b . Then the outer fire stop 4 in the form of prefabricated half-shell-shaped ring body in the annular gap between the outer circumference of the sheet metal formwork 2 b and the inner circumference of the opening DO is brought in or stuffed and applied to the sheet metal formwork 2 b in the areas b .

Bei der Ausführung nach Fig. 2 bildet der innere Brandstopp 30 a mit Versiegelungsschichten 30 b eine Sandwich-Anordnung 30. Hierzu ist auf dem größten Teil der axialen Länge der Sand wich-Anordnung 30 eine Brandstopp-Packung 30 a der Klasse A 1 bzw. A 2, insbesondere eine Mineralwolle-Packung, vorgesehen, wobei an den beiden axial äußeren Enden dieser inneren Brand stopp-Packung hohlzylindrische Abschlüsse 30 b aus einem eben falls nicht brennbaren und elastischen, jedoch dampfdiffusions dichten Material, angeformt sind. Zum Aufbau dieser Sandwich- Anordnung 30 wird das von ihr auszufüllende Volumen vorteilhaft zunächst durch die Rohrleitung umfassende Blechringscheiben 6 axial begrenzt, welche eine verlorene Schalung beim Ausfüllen der zwischen ihnen und der inneren Brandstopp-Packung 30 a verbleibenden Hohlräume 5 bilden. Als dampfdiffusionsdichtes hat sich z. B. Siliconschaum als vorteilhaft erwiesen, mit welchem die erwähnten Hohlräume ausgeschäumt werden. Bei der Ausführung mit Mauerrohr 7 gemäß der oberen Hälfte der Figur ist es günstig, die Blechringscheiben 6 an ihrem Außenumfang mit dem Mauerrohr 7, welches über den Rand der Durchführungs öffnung DO axial etwas übersteht, zu verbinden, insbesondere zu verschweißen. Die Siliconmasse für die Abschlüsse 30 b läßt sich durch Zuschlagstoffe usw. so einstellen, daß ihre Elastizität und ihr Wärmeausdehnungskoeffizient an die ent sprechenden Werte des inneren Brandstopps 30 a angepaßt sind. Die Hohlräume 5 sind luftdicht und elastisch ausgeschäumt und bilden zusammen mit dem inneren Brandstopp 30 a ein im er forderlichen Maße bewegliches Gelenk für die Rohrleitung 1.In the embodiment according to FIG. 2, the inner fire stop 30 a forms a sandwich arrangement 30 with sealing layers 30 b . For this purpose, a fire stop pack 30 a of class A 1 or A 2, in particular a mineral wool pack, is provided over the largest part of the axial length of the sandwich arrangement 30 , with this inner fire stopping at the two axially outer ends. Pack of hollow cylindrical endings 30 b are formed from a material that is also non-combustible and elastic, but vapor-diffusion-tight. To build this sandwich arrangement 30 , the volume to be filled is advantageously initially axially limited by sheet metal washers 6 , which form a lost formwork when filling the cavities 5 remaining between them and the inner fire stop pack 30 a . As a vapor diffusion tight z. B. silicone foam has proven to be advantageous with which the cavities mentioned are foamed. In the version with wall pipe 7 according to the upper half of the figure, it is advantageous to connect the sheet metal washers 6 on their outer circumference to the wall pipe 7 , which protrudes axially slightly beyond the edge of the bushing opening DO, in particular to weld them. The silicone mass for the ends 30 b can be adjusted by additives, etc., so that their elasticity and their coefficient of thermal expansion are adapted to the corresponding values of the inner fire stop 30 a . The cavities 5 are airtight and elastic foamed and, together with the inner fire stop 30 a is a variable in the ford he extent movable joint for the pipe. 1

Im Anschluß an den vorstehend geschilderten Aufbau der Sand wich-Anordnung 30 wird, beginnend am Blechabschluß der Blech ringscheiben 6, die Rohrleitung 1 an ihrem Außenumfang mittels einer Ortschaum-Isolierung 2 a isoliert, nachdem vorher der hülsenförmige Blechmantel der verlorenen Schalung 2 b posi tioniert worden ist. Auch hier ist ein geeignetes Material für die Isolierung 2 a Polyurethan (PUR)-Ortschaum. Die so isolier te Leitung erhält einen zusätzlichen bzw. den äußeren Brand stopp in der Baustoffklasse A 1 bzw. A 2 in Form der äußeren Brandstopp-Packung 40, diese vorzugsweise gleichfalls aus Mineralwolle bestehend und mindestens bis zum Blechabschluß 6 reichend. Bevorzugt übergreift jedoch der äußere Brandstopp 40 den Blechabschluß 6 und (obere Hälfte der Fig. 2) auch das hervorragende Ende des Mauerrohrs 7 und reicht bis zur Brandwand BW (bzw. Branddecke). Für das Beispiel nach Fig. 2 gilt mithin, daß der äußere Brandstopp 40, beginnend bei seinen einen Mindestabstand b=100 mm zur Brandwand BW (oder Branddecke) aufweisenden beiden Stirnseiten, sich wenigstens bis zur Brandwand oder Branddecke BW erstreckt (Fig. 2, unten) bzw. sich wenigstens bis zum Mauerrohr (7) erstreckt (Fig. 2, oben) und sich an Mauerrohr 7 und/oder Wand/Decke BW anschließt. Die Abschlüsse 30 b sind somit nach außen doppelt brandgeschützt; durch die Abdeckung mittels der Blechring scheiben und durch die Verkleidung mittels des äußeren Brandstopps 40.Following the construction of the sand-wich arrangement 30 described above, starting at the sheet metal end of the sheet metal washers 6 , the pipe 1 is insulated on its outer circumference by means of a foam insulation 2 a after the sleeve-shaped sheet metal jacket of the lost formwork 2 b posi tioned has been. Also here is a suitable material for the insulation 2 a polyurethane (PUR) local foam. The thus insulated line receives an additional or the external fire stop in the building material class A 1 or A 2 in the form of the external fire stop pack 40 , which preferably also consists of mineral wool and extends at least to the metal closure 6 . However, the outer fire stop 40 preferably overlaps the sheet metal closure 6 and (upper half of FIG. 2) also the outstanding end of the wall pipe 7 and extends to the fire wall BW (or fire ceiling). For the example of FIG. 2 that the outer fire stop 40, starting at its minimum distance b = 100 mm Fire wall BW (or fire blanket) having two end faces, at least to the fire wall or fire blanket BW extends (Fig applies accordingly. 2, below) or extends at least to the wall pipe ( 7 ) ( Fig. 2, top) and connects to wall pipe 7 and / or wall / ceiling BW. The terminations 30 b are thus double-protected from the outside; through the cover by means of the sheet metal ring and through the paneling by means of the outer fire stop 40 .

Auch bei der Durchführungsausführung nach Fig. 2 ist eine Feuchtigkeitsdiffusion durch Brandwand bzw. Branddecke BW sowie durch die Versiegelungsabschlüsse 30 b auszuschließen die Schichtdicken c bzw. d der Ortschaum-Isolierung 2 a bzw. des äußeren Brandstopps 4, 40 sind in beiden Ausführungsbeispielen etwa gleich groß. Im Beispiel nach Fig. 2 ist die Schichtdicke d unabhängig von der Weite des Ringspaltes, der sich zwischen den Positionen DO und 1 aufspannt.Even with the implementation embodiment of Fig. 2, a moisture diffusion through fire wall or fire-ceiling BW as well as by the sealing terminations 30 is b exclude c, the layer thicknesses and d of situ insulation 2 a and the outer fire stops 4, 40 are in both embodiments approximately equal large. In the example according to FIG. 2, the layer thickness d is independent of the width of the annular gap that spans between positions DO and 1.

Claims

1. Heat-insulating pipe duct for walls and / or ceilings which at least meets the requirement "flame-retardant" of building material class B1,
preferably to meet the "non-combustible" requirement of building material class A1 or A2 for fire walls or fire ceilings (BW),
wherein the pipe ( 1 ) is covered on its axial length, which lies in the area and adjacent to the through opening (DO), with a flame-retardant foam insulation layer ( 2 a ) and the foam insulation layer to form an internal fire stop ( 3 , 30 a ) accommodates a non-combustible filling made of elastic fire stop material in a recess, characterized in that
that a lost sheet metal formwork ( 2 b ), the local foam insulation layer ( 2 a ) and the fire stop material filling inside it surrounds the outside towards vapor diffusion and that to form an outer fire stop ( 4 , 40 ) the sheet metal formwork ( 2 b ) is coated on the outside with another elastic fire stop material, which, starting with its two end faces with a minimum distance ( b ) to the fire wall or fire blanket (BW), is at least as far as the fire wall or fire blanket or a wall pipe penetrating these elements ( 7 ), following it, extends.

2. Pipe bushing according to claim 1, characterized in that the outer fire stop ( 4 ) the annular gap, which is formed between the inner circumference of the bushing opening (DO) or a lining this lining pipe ( 7 ) and the outer circumference of the sheet metal formwork ( 2 b ) , fills out and continues axially along the minimum distance ( b ).

3. Pipe bushing according to claim 1 or 2, characterized in that the inner and / or outer fire stop ( 3 , 30 a , 4 , 40 ) consist of mineral wool.

4. Pipe bushing according to claim 3, characterized characterized in that the mineral wool for the Fire-stop material in the form of prefabricated half-shells body is mounted.

5. Pipe bushing according to claim 1, characterized in that the inner fire stop ( 30 a ) with sealing ends ( 30 b ) forms a sandwich arrangement ( 30 ) and for this purpose a fire stop pack on most of the axial length of the sandwich arrangement Class A1 or A2, in particular a mineral wool pack is provided, on the two axially outer ends of which hollow cylindrical ends ( 30 b ) are formed from a likewise non-combustible and elastic, but vapor diffusion-tight material.

6. Pipe bushing according to claim 5, characterized in that the sandwich arrangement ( 30 ) through the pipeline comprehensive sheet metal washers ( 6 ) is axially limited, the fixed sheet metal washers form a lost formwork when filling the vapor diffusion-tight material receiving annular disc-shaped cavities ( 5 ) .

7. Pipe bushing according to claim 6, characterized in that the sheet metal washers ( 6 ) are connected on their outer circumference with an axially projecting over the edge of the bushing opening (DO) wall pipe ( 7 ).

8. Pipe bushing according to claim 5 or 6, characterized in that the vapor diffusion-proof material of the inner fire stop ( 30 a ) consists of foamable silicone mass, the elasticity and thermal expansion coefficient of the silicone mass and the mineral wool enclosed by it being approximated or adapted to one another.

9. Pipe bushing according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the internal fire stop ( 3 ; 30 a ) including local foam insulating layers ( 2 a ) consist of polyurethane local foam, the coefficient of elasticity and thermal expansion of the internal fire stops is coordinated.