DE3927063C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftungsanlage zur Erzeugung und Aufrecht­ erhaltung eines Unterdrucks in einem Gebäude, insbesondere zur Unter­ stützung einer dortigen Asbestentsorgung, mit zwei mit dem Innenraum des Gebäudes verbundenen, einzeln oder gemeinsam betreibbaren Lüftungs­ einheiten mit mehrstufigen Filtereinsätzen.

In den letzten Jahren wurde zunehmend die Gefährlichkeit asbesthaltiger Stoffe für die Gesundheit der sich in betreffenden Gebäuden aufhal­ tenden Personen erkannt; es hat sich zunehmend als notwendig erwiesen, die asbesthaltigen Baustoffe insbesondere aus den Innenräumen der­ artiger Gebäude zu entfernen, was naturgemäß zu entsprechenden gesund­ heitlichen Gefährdungen des hiermit beauftragten Arbeitspersonals verbunden sein kann. Es sind daher umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, beispielsweise besondere Schutzanzüge für das Arbeits­ personal und staubsaugerähnlich arbeitende Absaugeinrichtungen an den jeweiligen Arbeitsstellen, die ins Freie führen und dort mit geeigneten Mitteln entsorgt werden.

Zwangsläufig treten bei derartigen Asbestentsorgungsmaßnahmen jedoch auch Asbeststaubbelastungen auf, die zusätzlich aus dem Innenraum des zu entsorgenden Gebäudes entfernt werden müssen. Hierzu werden Lüftungseinrichtungen verwendet, die in dem zu entsorgenden Gebäude zusätzlich einen definierten Unterdruck sicherstellen, der ausreicht, um eine Emission von Asbestfasern an die Umgebung, das heißt eine Kontamination der umliegenden Räume oder der Außenluft sicher zu verhindern.

Es versteht sich von selbst, daß unter möglichst allen in der Praxis auftretenden Bedingungen ein derartiger, ausreichender Unterdruck aufrecht erhalten bleiben muß, um mögliche gesundheitliche Gefährdungen Dritter auszuschließen.

Es wurden daher bereits Entsorgungsanlagen gebaut (siehe auch Prospekt der Fa. Kienzle: "Kienzle führt Asbestsanierungen zuverlässig und fachmännisch aus", Bestell-Nr. K/BIT/A3-89/6), bei denen zwei unabhängig arbeitende Lüftungseinheiten verwendet werden, die so konzipiert sind, daß jede für sich alleine in der Lage ist, den erforderlichen Unterdruck sicherzustellen; die übliche Betriebsweise ist daher derart, daß eine der Lüftungseinheiten die erforderliche Absaugung übernimmt, wogegen die andere im Standby-Betrieb sich befindet, d. h., im Falle eines Ausfalls der ersten Lüftungseinheit mehr oder weniger schnell zugeschaltet werden kann und die Asbeststaubentsorgung übernimmt.

Es ist hierbei jedoch nicht auszuschließen, daß in dem Zeitraum bis zum Hochfahren der Standby-Lüftungseinheit der Mindest-Unterdruck im zu entsorgenden Gebäude einen vorgegebenen Sicherheitswert unterschreitet, was unbedingt zu vermeiden ist.

Eine andere Möglichkeit, daß der aufrecht zu erhaltende Unterdruck unzulässig unterschritten wird, besteht darin, daß der mittels Abdichtungen und Abklebungen weitgehend hermetische Abschluß des zu entsorgenden Gebäudes nach außen durch äußere Einflüsse beeinträchtigt wird, beispielsweise durch Glasbruch eines Gebäudefensters und somit unter Umständen der Mindest-Unterdruck schlagartig unterschritten wird.

Einflüsse, die zu einer Unterschreitung des Mindest-Unterdrucks führen können, liegen somit einerseits bei Störungen in den Lüftungseinheiten, andererseits bei äußeren Einflüssen durch Beschädigung des Gebäudes oder sonstiger technischer Einrichtungen, wie z. B. Schleusen und Abdichtungen, die die Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Gebäudeinneren gewährleisten bzw. unterstützen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine solche Lüftungsanlage derart weiterzubilden, daß bei den beschriebenen inneren und äußeren Störungseinflüssen (sofern dies eine bestimmte Größe nicht überschreiten) ein Mindest-Unterdruck im Gebäude gewährleistet bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Einsatz von Druckfühlern bei Verfahren zur Entlüftung von Räumen und Gebäuden ist zwar aus der DE-OS 33 36 031 bekannt, jedoch fehlen hierbei Rückmeldeeinrichtungen, die den Zustand der Abluftfilter erfassen, eine Verknüpfung von Kenngrößen, die sowohl den herrschenden Unterdruck einerseits als auch den Zustand der beteiligten Lüfter andererseits wiederspiegeln, zur Steuerung des Abluftstroms durch sachgemäße Ansteuerung zweier Lüftereinheiten ist bei dieser vorbekannten Vorrichtung nicht möglich.

Zu Aufrechterhaltung eines möglichst konstanten Unterdrucks ist es ferner aus der DE-OS 30 36 515 bekannt, diesen Unterdruck als Absolutwert fest vorzugeben und aufrecht zu erhalten, unabhängig von Schwankungen des äußeren atmosphärischen Luftdrucks. Dies ist bei der vorliegenden Problemstellung irrelevant, da es zur zuverlässigen Absaugung durch die Lüftereinheiten auf die relative Druckdifferenz zwischen Innendruck und Außendruck ankommt, nicht jedoch auf den Absolutdruck innerhalb des zu entsorgenden Gebäudes.

Die erfindungsgemäße Kombination von Rückmeldeeinrichtungen und Überwachungseinrichtungen dient zur unabhängigen Erfassung der die Leistung der Lüftungseinheiten einerseits bestimmenden Kenngrößen und des durch die betreffende Leistung der Lüftungseinheiten bewirkten Unterdrucks andererseits. Diese Informationen dienen den vorgesehenen Steuereinrichtungen dazu, je nach Bedarf die Leistung der jeweiligen Lüftungseinheit festzulegen, zunächst in Abhängigkeit von den Kenngrößen der Lüftungseinheit, oder aber zusätzlich die Lüftungseinheiten nachzuregeln oder auf eine andere Lüftungseinheit umzuschalten, wenn die Überwachungseinrichtungen anzeigen, daß der vorgegebene Sicherheitswert des Gebäude-Unterdrucks unterschritten wird.

Damit werden letztlich sowohl Störungen in den Lüftungseinheiten selbst als auch beim zu entsorgenden Gebäude zuverlässig erfaßt und unmittelbar und ohne menschliches Eingreifen zur Leistungserhöhung der Lüftungseinheit bzw. der Lüftungseinheiten ausgewertet.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lüftungsanlage ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden erläutert:

Aus dem von Asbeststaub zu entsorgenden Gebäude 30 führen Absauglei­ tungen 14, 24 zu Lüftungseinheiten 10, 20, so daß bei Betrieb einer dieser Lüftungseinheiten oder beider Lüftungseinheiten im Gebäude 30 ein Unterdruck Δp erzeugt bzw. aufrecht erhalten werden kann.

Rückmeldeeinrichtungen 11, 21, die den jeweiligen Lüftungseinheiten 10, 20 zugeordnet sind, verfügen über geeignete Meßeinrichtungen bzw. Sensoren, die diejenigen Kenngrößen und Zustandsgrößen erfassen, die die Absaugleistung der Lüftungseinheiten 10, 20 bestimmen, also beispielsweise die Funktion des Lüftermotors und den Verschmutzungs­ grad der eingebauten (mehrfach-) Filter. Über (gegebenenfalls mehr­ fache) erste Rückmeldeleitungen 11A, 21A werden diese Kenngrößen und Zustandsgrößen Steuereinrichtungen 12, 22 übermittelt. In diesen Steuer­ einrichtungen 12, 22 sind Kennlinienfelder abgespeichert, die in Ab­ hängigkeit von diesen Kenngrößen und Zustandsgrößen den daraus re­ sultierenden Unterdruck Δp beinhalten, in dem Sinne, daß zu jeder individuellen Kenngröße/Zustandsgröße der erzeugte Unterdruck Δp festliegt.

Über Steuerleitungen 12A, 22A kann dann der Lüftermotor (über Frequenz­ umrichter) angesteuert werden, um die beim jeweiligen "Zustand" der sich in Betrieb befindlichen Lüftungseinheit diejenige Drehzahl des Lüftermotors einzustellen, mit der entsprechend dem Kennlinienfeld der gewünschte Unterdruck Δp sich im Gebäudeinnenraum einstellt.

Beispielsweise wird durch diese Art der Steuerung ein Nachlassen der Absaugleistung durch zunehmende Verschmutzung der Filtereinheiten durch eine Erhöhung der Drehzahl des Lüftermotors kompensiert.

Im Inneren des Gebäudes 30 sind zwei Überwachungseinrichtungen, bei­ spielsweise Druckmeßdosen, installiert, die den aktuell herrschenden Unterdruck Δp erfassen und über zweite Rückmeldeleitungen 13A, 23A ebenfalls an die Steuereinrichtung 12, 22 melden. In den Steuerein­ richtungen 12, 22 sind hierbei Mindest-Unterdruckwerte Δp_min abge­ speichert, die kontinuierlich mit den Meßwerten der Überwachungsein­ richtungen 13, 23 verglichen werden. Bei Unterschreiten des vorgegebenen Mindest-Unterdrucks Δp_min entscheidet dann die Steuereinrichtung 12, 22, ob über die Steuerleitungen 12A, 22A in Abhängigkeit von den aktuellen Kenngrößen (Rückmeldeleitungen 11A, 21A) die Leistung der gerade in Betrieb befindlichen Lüftungseinheit hochgefahren werden kann, oder ob die Zuschaltung der zweiten Lüftungseinheit erforderlich ist.

Die Steuereinrichtungen 12, 22 treffen eine Entscheidung also aus der zusammengefaßten Wertung der auf den Rückmeldeleitungen eingehenden Informationen über den "inneren" Zustand der beiden Lüftungseinheiten einerseits und dem aktuell erzeugten Unterdruck im Gebäude 30 anderer­ seits.

Als Beispiel soll ein praktischer Betriebsablauf noch kurz dargestellt werden:

Im Gebäude 30 soll ein Unterdruck von mindestens 20 Pa aufrechterhalten werden, die erste Lüftungseinheit 10 wird in Betrieb gesetzt und die Drehzahl des Lüftermotors der ersten Lüftungseinheit 10 wird entsprechend dem abgespeicherten Kennlinienfeld eingegeben, so daß der gewünschte Unterdruck im Gebäude 30 aufgebaut wird. Danach können die vorgesehenen Entsorgungsarbeiten im Gebäudeinneren beginnen:

Mit zunehmender Betriebsdauer wird die Absaugleistung der ersten Lüftungseinheit 10 nachlassen, was zu einem entsprechenden Hochfahren der Drehzahl des Lüftermotors der ersten Lüftungseinheit 10 führt, bis die erste Lüftungseinheit 10 an der durch ihre konstruktions­ bedingten Leistungsgrenze angelangt ist. In diesem Falle wird dann über die Steuerleitung 22A die zweite Lüftungseinheit 20 zugeschaltet, um die erforderliche Absaugleistung zur Aufrechterhaltung des ge­ wünschten Unterdruckes weiterhin sicherzustellen. Entsprechend wird im Falle einer Störung innerhalb der ersten Lüftungseinheit 10 ver­ fahren, die von der Rückmeldeeinrichtung 11 sofort erfaßt wird und die Steuereinrichtung 12, 22 veranlaßt, unmittelbar über die Steuer­ leitung 22A die zweite Lüftungseinheit 20 in Betrieb zu nehmen.

Im Falle eines Abfalls des Unterdrucks im Gebäude unter den vorge­ gebenen Sicherheitswert, der nicht durch eine Störung bzw. Erreichen der Leistungsgrenze eines oder beider Lüfter bedingt ist, sondern beispielsweise durch Gebäudeschäden, wird diese Störung ebenfalls von der Steuereinrichtung 12, 22 durch Vergleich des Ist-Wertes von Δp mit dem vorgegebenen Sicherheitswert Δp_min erfaßt; in diesem Fall wird (entsprechend dem Betriebszustand der jeweiligen Lüftungs­ einheiten) über die Steuerleitungen 12A, 22A versucht, den Abfall des Unterdrucks entweder durch Leistungserhöhung der in Betrieb befindlichen Lüftungseinheit 10 oder durch Zuschaltung der zweiten Lüftungseinheit 20 aufzufangen; die gesamte Anordnung geht also in einen Regelbetrieb über, wobei geeignete optische und akustische Warneinrichtungen zweckmäßigerweise betätigt werden, die auf den irregulären Zustand der Anlage aufmerksam machen.

Zweckmäßigerweise können hierbei in den beiden Steuereinrichtungen 12, 22 unterschiedliche Mindest-Unterdruckwerte als Soll-Werte abge­ speichert sein: Solange der aktuelle Unterdruck p zwischen diesen beiden Werten Δp_min1 und Δp_min2 liegt, wird versucht, durch Leistungserhöhung der Anlage den ursprünglichen Zustand wiederherzu­ stellen; gelingt dies nicht, fällt also der Unterdruck Δp auch unter den zweiten (tieferen) Soll-Wert Δp_min2 ab, so bedeutet dies, daß die Aufrechterhaltung des erforderlichen Unterdrucks auch mit kombi­ nierter Leistung der Lüftungseinheiten nicht mehr gewährleistet ist, in diesem Falle müssen dann entsprechende Signale und Warnungen gegeben werden, die zur Beendigung der Entsorgungsarbeiten im Gebäudeinneren und zur sofortigen Störungsbeseitigung auffordern.

Claims (3)

1. Lüftungsanlage zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in einem Gebäude, insbesondere zur Unterstützung einer dortigen Asbestentsorgung, mit zwei mit dem Innenraum des Gebäudes (30) verbundenen, einzeln oder gemeinsam betreibbaren Lüftungseinheiten (10, 20) mit mehrstufigen Filtereinsätzen,
dadurch gekennzeichnet,

• - daß Rückmeldeeinrichtungen (11, 21) vorgesehen sind, die die Absaugleistung der Lüftungseinheiten (10, 20) bestimmenden Kenngrößen und Zustandsgrößen kontinuierlich erfassen,
• - daß als Überwachungseinrichtung für den erzeugten Unterdruck im Bereich der Ansaugöffnungen der Lüftungseinheiten (10, 20) im Gebäude (30) Drucksensoren (13, 23) angeordnet sind, und
• - daß Steuereinrichtungen (12, 22) vorgesehen sind, die die Absaugleistung der jeweils in Betrieb befindlichen Lüftungseinheit (10) in Abhängigkeit von den Signalen der Rückmeldeeinrichtungen (11, 21) und der Überwachungseinrichtungen (13, 23) steuern bzw. nachregeln und bedarfsweise die zweite Lüftereinheit (20) zusätzlich zuschalten oder auf die zweite Lüftereinheit (20) umschalten.

2. Lüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (12, 22) elektronische Speicher beinhalten, in denen Kennlinienfelder für die Kenngrößen und Zustandsgrößen der Lüftungseinheiten (10, 20) abgespeichert sind, sowie Speicher­ einheiten, in denen zumindest ein Sicherheitswert (Δp_min) des Unterdrucks gespeichert ist, sowie Vergleichs- und Regelschaltungen, die aufgrund der gespeicherten Informationen einerseits und der über Rückmeldeleitungen (13A, 23A; 11A, 21A) einlaufenden Informationen andererseits eine Steuerinformation für die beiden Lüftungsein­ heiten (10, 20) gewonnen wird.

3. Lüftungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Mindestwerte (Δp_min1, Δp_min2) in der Steuereinrichtung (12, 22) abgespeichert sind.