DE4102696A1 - Brandschutzverglasung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzverglasung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es zählt zum Stand der Technik, zwei durch umfangsseitige Glashalteleisten auf Distanz gehaltene Sicherheitsscheiben aus Glas zu einer den Anforderungen der Feuerwiderstands­ klassen F 30 bis F 90 genügenden Brandschutzverglasung zu­ sammenzufassen. Bei der Herstellung der Brandschutzvergla­ sung wird der Raum zwischen den Glashalteleisten und den aus einem Einscheiben- oder einem Verbundsicherheitsglas beste­ henden Sicherheitsscheiben mit einem bei Umgebungstemperatur durchsichtigen gelartigen Brandschutzmaterial vollständig gefüllt. Zur einwandfreien Verbindung des nach einer bestimm­ ten Zeit aushärtenden Brandschutzmaterials mit den Innenflä­ chen der Sicherheitsscheiben wird vor dem Einfüllen des Brandschutzmaterials in den Raum ein Bindemittel auf die Innenflächen aufgebracht.

Ein wesentlicher Nachteil der vorstehend beschriebenen Brand­ schutzverglasung ist ihr vergleichsweise hohes Gewicht pro Quadratmeter von z. B. etwa 100 kg in der Feuerwiderstands­ klasse F 90. Das Gewicht ergibt sich einerseits durch die Dicke des Brandschutzmaterials zwischen den Sicherheits­ scheiben und andererseits durch die erforderliche Mindest­ dicke der Sicherheitsscheiben.

Ein derart hohes Gewicht der Brandschutzverglasung führt aber zwangsläufig zu erheblichen Problemen bei ihrer Hand­ habung, und zwar insbesondere auf den mit geeigneten Trans­ port- und Hebemitteln zumeist nur ungenügend ausgerüsteten Baustellen. Folglich muß die Brandschutzverglasung in der Regel manuell transportiert werden. Dadurch ist wiederum die Gefahr ihrer Beschädigung sehr hoch. Eine beim Transport oder auch beim nachfolgenden Einbau beschädigte Brandschutz­ verglasung muß also aus Sicherheitsgründen gegen eine ein­ wandfreie Brandschutzverglasung ausgetauscht werden.

Das hohe Quadratmetergewicht bedingt überdies entsprechend angepaßte Rahmen und Stützkonstruktionen sowie darauf spe­ zifisch abgestellte Verkleidungen. Hiermit ist aber eine weitere Erhöhung des gesamten Gestehungsaufwands verbunden.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Brandschutzverglasung ist die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit durch das sich zwischen den Sicherheitsscheiben befindende ausgehärtete Brandschutzmaterial. Diese beträgt bis zu etwa 20%. Auch ist häufig zu beobachten, daß sich die Sicherheitsscheiben unter dem Fülldruck des eingebrachten Brandschutzmaterials verformen. Die hierdurch hervorgerufene ungleichmäßige Licht­ brechung führt dann zu unerwünschten optischen Verzerrungen.

Darüberhinaus ist es im bekannten Fall von Nachteil, daß die Befüllung des Raums zwischen den Sicherheitsscheiben und den umfangsseitigen Glashalteleisten mit äußerster Sorgfalt und hoher Präzision durchgeführt werden muß. Das gelartige Brandschutzmaterial hat nämlich die Eigenschaft, bei nicht einwandfreier Befüllung des Raums und/oder bei nicht exakter Haftung an den Innenflächen der Sicherheitsscheiben unregel­ mäßige, im Volumen größere Luftblasen auszubilden. Diese Luftblasen beeinträchtigen dann ebenfalls erheblich die verzerrungsfreie Transparenz der Brandschutzverglasung.

Ferner hat die bekannte Brandschutzverglasung eine große Temperaturempfindlichkeit, und zwar sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen. Dieser Sachverhalt schließt es aus, die Brandschutzverglasung dort einzusetzen, wo das Brandschutzmaterial Temperaturen von etwa -18°C und tiefer bzw. +60°C und höher unterworfen sein kann. Sinken die Temperaturen unter -18°C, kristallisiert das Brandschutz­ material aus und die Brandschutzverglasung verliert ihre Durchsichtigkeit. Bei Temperaturen oberhalb +60°C besteht die Möglichkeit, daß das nur durch die Sicherheitsscheiben von der Umgebung getrennte Brandschutzmaterial vorzeitig reagiert und damit die Brandschutzverglasung unbrauchbar wird, weil sie die ihr zugedachte Funktion im Brandfalle nicht mehr erfüllen kann.

Der Gesichtspunkt der vorzeitigen Reaktion des Brandschutz­ materials ist häufig schon allein bei direkter Sonnenein­ strahlung zu beobachten, und zwar dann, wenn die Brandschutz­ verglasung ungünstig eingebaut wurde. Wo also die direkte Sonneneinstrahlung mit hoher Temperaturentwicklung nicht zu vermeiden ist, muß der der Sonne zugewendeten Sicherheits­ scheibe eine zusätzliche gläserne Isolierschicht vorgelagert werden. Diese Maßnahme ist jedoch zwangsläufig nicht nur mit einem höheren Gestehungsaufwand für die Brandschutzvergla­ sung und einer weiteren Verminderung der Lichtdurchlässig­ keit verbunden, sondern führt darüberhinaus zu einer weite­ ren Erhöhung des Gewichts pro Quadratmeter und damit zu einer noch größeren Unhandlichkeit.

Eine gläserne Isolierschicht ist im bekannten Fall aber auch deshalb angebracht, weil die Brandschutzverglasung im Prin­ zip keine Isolierverglasung darstellt. Um auch den Isolier­ effekt zu erzielen, ist es mithin unumgänglich, vor der außenseitigen Sicherheitsscheibe eine zusätzliche Isolier­ schicht anzuordnen.

Gemäß einem weiteren zum Stand der Technik zählenden Vor­ schlag werden zwei normale Fenstergläser (Floatgläser) mit einer zwischen diese Floatgläser integrierten dünnen durch­ sichtigen Brandschutzschicht zu einer Schichtverglasung aufgebaut. In Abhängigkeit von der Feuerwiderstandsklasse können auch mehrere dieser Schichtverglasungen zusammenge­ fügt werden. Sollen Schichtverglasungen dieser Gestaltung in einer höheren Feuerwiderstandsklasse verwendet werden, so wird zwischen zwei Schichtverglasungen ein zumindest teil­ weise evakuierter Raum vorgesehen.

Auch bei diesem Vorschlag wird das hohe Quadratmetergewicht als nachteilig empfunden, das ca. 100 kg im Falle der Feuer­ widerstandsklasse F 90 beträgt.

Ein weiterer Nachteil der vielen Schichten ist die Herab­ setzung der Lichtdurchlässigkeit in Richtung auf die höheren Feuerwiderstandsklassen bis zu etwa 65% bei der Feuerwider­ standsklasse F 90.

Ferner besteht ein Nachteil in der enormen Bruchgefahr der einfachen Floatgläser. Demzufolge wird bei der Montage der vorstehend beschriebenen Brandschutzverglasung von den Mon­ teuren eine hohe Aufmerksamkeit und Sorgfalt verlangt, um den ohnehin nicht zu vermeidenden Ausschuß beim Transport und bei der Montage auf einen noch einigermaßen befriedigen­ den Umfang zu begrenzen. Zu berücksichtigen ist hierbei auch, daß die Montage zumeist von kurzfristig angelernten Hilfskräften durchgeführt wird.

Schließlich ist auch im Falle dieser Brandschutzverglasung die Temperaturempfindlichkeit bei Temperaturen unter etwa -18°C sowie über etwa +60°C vorhanden.

Der Erfindung liegt ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Brandschutzverglasung das Problem zugrunde, diese leichter zu gestalten, die Bruchan­ fälligkeit zu vermindern, die Handhabung zu entproblemati­ sieren und die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen.

Die Lösung dieses Problems wird gemäß der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gesehen.

Kern der Erfindung bildet der Sachverhalt, daß das Brand­ schutzmaterial in einer bestimmten Konsistenz zum Einsatz gelangt und diese Konsistenz so lange beibehält, wie seine Reaktionstemperatur nicht erreicht wird. Dabei bildet es zugleich das Distanzierungselement für die im Abstand von­ einander angeordneten Sicherheitsscheiben aus einem transpa­ renten Material. Da sich das Brandschutzmaterial nur im umfangsseitigen Verkleidungsbereich der Sicherheitsscheiben befindet, bildet es kein Hindernis für die Durchsichtigkeit der Brandschutzverglasung. Auch ist es durch die Verkleidung der unmittelbaren Einwirkung einer Wärmequelle, wie z. B. der Sonne, entzogen. Das Brandschutzmaterial wird folglich erst dann gezielt im Sinne seiner Schutzfunktion reagieren, wenn aufgrund eines Brandes die vorbestimmte Reaktionstempe­ ratur auch tatsächlich erreicht ist. Im Falle dieser Reak­ tionstemperatur schäumt das Brandschutzmaterial auf und dringt erst jetzt schlagartig in den Raum zwischen den Sicher­ heitsscheiben ein. Der Schaum übernimmt mithin nach der Zerstörung der der Wärmequelle zugewendeten Sicherheitsschei­ be für einen entsprechend der jeweiligen Feuerwiderstands­ klasse vorgesehenen Zeitraum den weiteren Schutz des der Wärmequelle abgewandten Raums.

Da das Brandschutzmaterial bewußt nur umfangsseitig der Sicherheitsscheiben angeordnet wird, beträgt das Quadrat­ metergewicht der erfindungsgemäßen Brandschutzverglasung lediglich ein Bruchteil der bekannten Brandschutzverglasung. Diese bis zu 80% und mehr betragende Gewichtsreduzierung führt demzufolge zu einer deutlich erleichterten Handhabung der Brandschutzverglasung auf einer Baustelle. Die problem­ losere Handhabung macht sich besonders dort bemerkbar, wo ein Transport durch verwinkelte oder schwer zugängliche Räume durchgeführt werden muß. Ferner wird durch die erheb­ liche Gewichtsverminderung die Gefahr der Beschädigung um einen beträchtlichen Betrag gesenkt. Dies bedeutet wiederum eine Verringerung des sogenannten Baustellenausschusses gekoppelt mit einer spürbaren Kostensenkung.

Darüberhinaus ist mit der Anordnung des Brandschutzmaterials ausschließlich umfangsseitig der Sicherheitsscheiben der Vorteil verbunden, daß die Lichtdurchlässigkeit nicht mehr zusätzlich beeinträchtigt wird. Zwischen den beiden Sicher­ heitsscheiben befindet sich kein Material mehr, das im nor­ malen Betriebszustand die Lichtdurchlässigkeit herabsetzen kann. Der Grad der Lichtdurchlässigkeit wird nur noch durch die Transparenz der Sicherheitsscheiben bestimmt.

Neben dem Vorteil, daß die erfindungsgemäße Brandschutzver­ glasung jetzt auch dort eingesetzt werden kann, wo aufgrund ggf. höherer Temperaturen bislang keine Brandschutzvergla­ sung oder nur eine Brandschutzverglasung mit zusätzlichen Sicherheitsschichten möglich war, kann diese Brandschutzver­ glasung aber auch ungefährdet in Bereichen mit unter Umstan­ den tiefen Temperaturen eingesetzt werden. Zwischen den Sicherheitsscheiben befindet sich nämlich kein Material mehr, das auskristallisieren kann und damit die Brandschutz­ verglasung unbrauchbar macht. Das Einsatzspektrum der erfin­ dungsgemäßen Brandschutzverglasung wird demzufolge beträcht­ lich heraufgesetzt.

Aufgrund der Tatsache, daß jetzt bedenkenlos Sicherheits­ scheiben in Form von Einscheiben- oder Verbundscheiben­ elementen in paarweiser Zuordnung verwendet werden können, ist auch eine rauhe Handhabung auf Baustellen denkbar, ohne daß dies zu einer vorzeitigen oder schnellen Beschädigung der Brandschutzverglasung führen kann.

Mit der Gewichtsreduzierung ist der weitere Vorteil verbun­ den, daß die Probleme der auch die Brandschutzverglasung umfassenden Baustatik unter wesentlich erleichterten Bedin­ gungen berücksichtigt werden können.

Das Brandschutzmaterial kann in verschiedenartiger, ggf. auch kombinierter Konsistenz zum Einsatz gelangen. So be­ steht gemäß Patentanspruch 2 eine Möglichkeit in der festen Form.

Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 3 kann das Brandschutzmaterial aber auch in pastenartiger Konsistenz bereitgestellt werden.

Denkbar ist ferner ein flüssiges Brandschutzmaterial (Patent­ anspruch 4), das dann in geeigneter Umhüllung verwendet wird, die bei Reaktionstemperatur zerplatzt.

Die Sicherheitsscheiben können nach Patentanspruch 5 gläsern sein.

Sie können gemäß Patentanspruch 6 ferner aus Polymethyl­ methacrylat bestehen.

Ein weiteres vorteilhaftes Material ist entsprechend Patent­ anspruch 7 Acrylnitrilmethylmethacrylat.

Aber auch ein Polycarbonat-Halbzeug kann nach Patentanspruch 8 zum Einsatz gelangen.

Eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungs­ gemäßen Grundgedankens besteht in den Merkmalen des Patent­ anspruchs 9. Die Evakuierung des Raums zwischen den Sicher­ heitsscheiben und der umfangsseitigen Distanzierung aus erst gezielt bei Reaktionstemperatur aufschäumendem Brandschutz­ material führt in günstiger Weise zu einer Isolierschicht, ohne daß hierfür ein besonderer Aufwand getrieben werden muß. Mithin kann zumindest eine Sicherheitsscheibe auch aus einem speziellen transparenten Material, beispielsweise aus einem einbruchhemmenden und/oder beschußsicheren Glas oder Kunststoff hergestellt werden, ohne daß die isolierende Wirkung des evakuierten Raums zwischen den beiden Sicher­ heitsscheiben aufgehoben wird.

Eine weitere Vereinfachung der erfindungsgemäßen Distanzie­ rung wird in den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um leistenartige Bau­ elemente handeln, die gezielt anpassungsgerecht randseitig der Sicherheitsscheiben innerhalb des umfangsseitigen Ver­ kleidungsbereichs angeordnet werden. In diesem Fall kommt bevorzugt ein Brandschutzmaterial in fester Form zum Ein­ satz.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Die Ummantelung über­ nimmt hierbei sowohl die einwandfreie Halterung des Brand­ schutzmaterials als auch die Distanzierung und Verbindung der beiden Sicherheitsscheiben. Auch in diesem Fall besteht die Möglichkeit der die Montage vereinfachenden Vorabferti­ gung von Ummantelung mit darin eingebettetem Brandschutz­ material.

Die Merkmale des Patentanspruchs 12 sind mit dem Vorteil verbunden, daß mit Hilfe der Versiegelungsmasse nicht nur Ummantelung und Sicherheitsscheiben einwandfrei zusammen­ gehalten werden, sondern daß auch der insbesondere evakuier­ te Raum zwischen den Sicherheitsscheiben nach außen garan­ tiert luftundurchlässig abgeschlossen wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Mit 1 ist in der Zeichnung eine im horizontalen Randschnitt veranschaulichte Brandschutzverglasung bezeichnet. Die Brand­ schutzverglasung 1 weist zwei im Abstand zueinander angeord­ nete Einscheibensicherheitsgläser 2 auf.

Die Sicherheitsgläser 2 werden umfangsseitig durch eine Distanzierung 3 im parallelen Abstand gehalten, die aus einem Brandschutzmaterial besteht, welches bei Umgebungs­ temperatur in fester Form vorliegt. Die Distanzierung 3 ist in eine U-förmige Ummantelung 4 aus Edelstahl einge­ bettet. Dazu sind die freien Enden 5 der Schenkel 6 der Ummantelung 4 gegeneinander abgewinkelt.

Die Schenkel 6 und der Steg 7 der Ummantelung 4 sind durch Schrägstreben 8 miteinander verbunden. Der Bereich zwischen den Schrägstreben 8 und den Sicherheitsgläsern 2 ist mit einer Versiegelungsmasse 9 verfüllt.

Der Raum 10 zwischen den Sicherheitsgläsern 2 und der Distanzierung 3 ist evakuiert.

Die Dicke D der Distanzierung 3 ist so bemessen, daß sie geschützt im umfangsseitigen Bereich der Verkleidung 11 der Brandschutzverglasung 1 angeordnet ist.

Wird die aus Brandschutzmaterial bestehende Distanzierung 3 einer Temperatureinwirkung unterworfen, welche ihrer Reak­ tionstemperatur entspricht, so schäumt die Distanzierung 3 auf und tritt schlagartig in den vorher freien Raum 10 zwischen den Sicherheitsgläsern 2 ein.

Claims (12)

1. Brandschutzverglasung, die mindestens zwei durch eine umfangsseitige Distanzierung (3) auf parallelem Abstand gehaltene Sicherheitsscheiben (2) aus einem transparenten Material und ein bei Überschreiten einer vorbestimmten Tem­ peratur zwischen den beiden Sicherheitsscheiben (2) auf­ schäumendes Brandschutzmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß unter Umgebungstemperatur die Distanzierung (3) ausschließlich von dem im umfangs­ seitigen Verkleidungsbereich (11) der Sicherheitsscheiben (2) liegenden Brandschutzmaterial gebildet ist.

2. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzierung (3) von Brandschutzmaterial in fester Form gebildet ist.

3. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzierung (3) von Brandschutzmaterial in pastenartiger Konsistenz gebildet ist.

4. Brandschutzverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzierung (3) von flüssigem Brandschutzmaterial gebildet ist.

5. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicher­ heitsscheiben (2) aus Glas bestehen.

6. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsscheiben (2) aus Polymethylmethacrylat bestehen.

7. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicher­ heitsscheiben (2) aus Acrylnitrilmethylmethacrylat bestehen.

8. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicher­ heitsscheiben (2) aus einem Polycarbonat-Halbzeug bestehen.

9. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (10) zwischen den Sicherheitsscheiben (2) und der Distanzierung (3) evakuiert ist.

10. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Distan­ zierung (3) aus vorgefertigten Bauelementen gebildet ist.

11. Brandschutzverglasung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Distan­ zierung (3) in eine in Richtung auf den Raum (10) zwischen den Sicherheitsscheiben (2) offene U-förmige Ummantelung (4), insbesondere aus Edelstahl, eingebettet ist.

12. Brandschutzverglasung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) und der Steg (7) der Ummantelung (4) durch Schrägstreben (8) mitein­ ander verbunden sind, wobei der Bereich zwischen den Schräg­ streben (8) und den Sicherheitsscheiben (2) mit einer Ver­ siegelungsmasse (9) verfüllt ist.