DE60309531T2

DE60309531T2 - Gebaüdeteil

Info

Publication number: DE60309531T2
Application number: DE60309531T
Authority: DE
Inventors: Benedict George Morris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: GB2387183B; US7434357B2; GB0207643D0; US20070039251A1; US7434356B2; DE60309531D1; ES2276010T3; ATE344864T1; EP1350906B1; US20030208963A1; PT1350906E; GB2387183A; US7127851B2; EP1350906A2; US7415799B2; HK1061414A1; US20070039249A1; EP1350906A3; US20070039250A1; DK1350906T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Baukomponenten, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für das Dachdecken in Form von aufblasbaren Kissen. Die Kissen weisen zwei oder mehrere Schichten eines Plastikfolienmaterials, wie ETFE (Ethylentetrafluorethylen) auf, das mit Luft niederen Drucks aufgeblasen ist. Das ETFE Folienkissen wird in einem Umfassungsrahmen zurückgehalten, welcher üblicherweise aus extrudiertem Aluminium hergestellt ist, der wiederum an einer Trägerstruktur befestigt ist. Wie das ETFE Folienkissen aufgeblasen ist, wird das ETFE unter Spannung gesetzt und bildet eine feste Trommel-ähnliche Haut. ETFE Folienkissen werden unter einer Reihe von Handelsnamen, zum Beispiel Texlon, verkauft.
ETFE Kissen dieser Art sind an eine Trägerstruktur befestigt, um eine Umhüllung zu bilden und werden verwendet, um Vorhallen oder andere geschlossene Räume zu umhüllen, um der Umhüllung ein transparentes oder transluzentes Dach oder Fassade zu verleihen, als eine Alternative zu und auf ähnliche Weise wie Glas. Eine Vielzahl von Gebäuden wurde unter Verwendung dieser Technologie gebaut, vor allem zu erwähnen ist das Eden-Projekt in Cornwall, England.
Immer wenn ein Raum durch ein Umhüllungssystem eingeschlossen wird, sollen Betrachtungen hinsichtlich der Auswirkungen eines Feuers, falls es in dem Gebäude ausbrechen sollte, angestellt werden. In diesen Umständen müssen Rauch und andere Verbrennungsprodukte aus der Umhüllung ventiliert werden, um Verletzungen der Insassen und Anwesen zu vermeiden. In einigen Spezialgebäuden müssen andere gesundheitsschädliche Rauchgase ebenfalls aus der Umhüllung ventiliert werden, um eine Verletzung der Insassen und des Anwesens zu vermeiden. In einigen Spezialgebäuden müssen andere gesundheitsschädliche Rauchgase ebenfalls in die Atmosphäre ventiliert werden.
Dies wird typischerweise auf zwei Arten erreicht.
Erstens kann der Rauch und/oder Rauchgas durch ein mechanisches Extraktionssystem extrahiert werden, welches üblicherweise aus feuerbeständigem Rohrleitungssystem und Extraktionsventilatoren besteht.
Alternativ kann der Rauch und/oder Rauchgas durch Öffnen eines Teiles des Daches oder der Gebäudefassade extrahiert werden und ermöglichen dem Rauch durch die Wirkung von Konvektion und/oder Wind zu ventilieren.
ETFE Folienkissen können verwendet werden, um Rauch und/oder Rauchgas in die Atmosphäre zu ventilieren, und zwar ziemlich auf dieselben Arten wie andere Umhüllungssysteme, insofern, da sie an einen Rahmen befestigt sein können, der automatisch durch eine mechanische Vorrichtung im Falle eines Feuers öffnet. Zusätzlich ist ETFE ein thermoplastisches Material und besitzt deshalb immanente Eigenschaften des Nachlassens, wenn die Temperatur etwa 200°C erreicht, da das Material seine Zugeigenschaften verliert, wenn seine Temperatur steigt. Wenn die Kissen versagen, wird ermöglicht, daß Rauch und/oder Rauchgas natürlich in die Atmosphäre ventilieren kann.
Die obigen Verfahren leiden an einer Vielzahl von Nachteilen. Der mechanische Extraktionsansatz ist teuer und erfordert feuerbeständige Maschinen, regelmäßige Wartung und Überprüfung. Die natürliche Extraktion erfordert teure Öffnungsrahmen, die schwierig wetter- und wasserdicht herzustellen sind. Sie schauen nicht gleich wie die benachbarte Umhüllung aus, da sie einen zweiten Öffnungsrahmen und mechanische Öffnungsteile benötigen, die selbst wiederum eine regelmäßige Wartung und Überprüfung benötigen. Das Versagen der ETFE aufgrund hoher Temperaturen tritt nicht auf, wenn das Feuer im Gebäude in einer gewissen Distanz von dem ETFE entfernt ist, da das ETFE durch den Rauch und/oder Rauchgas nicht ausreichend erwärmt wird, um zu versagen.
US-A-4878822 beschreibt eine Baukomponente mit allen der Eigenschaften des Oberbegriffes des Anspruches 1, d.h. es offenbart einen Skelettrahmen, der eine kontinuierliche, versiegelte, flache Plastikfilmröhre für das Zurückhalten von Gas unter Überdruck trägt, wobei die Röhre gegenüberliegende Kanten aufweist, durch die ein flexibles Filmhalterungsband durchgeht, um Kantenwulste zu bilden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, um ein wirtschaftliches, sichtbar unauffälliges Verfahren bereitzustellen, um zu bewirken, daß das ETFE Folienumhüllungssystem auf Befehl versagt, um eine natürliche Rauchventilation von einer Gebäudeumhüllung zu ermöglichen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, dem System zu ermöglichen, auf Befehl zu versagen, um hohe Belastungen, wie Schnee oder stehendes Wasser abzustoßen.
Somit bietet die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Baukomponente in Form eines aufblasbaren Kissens, das zwei oder mehrere Plastik-Folienbahnen aufweist, die über Verbindungsmittel mit einen relativ starren Rahmen verbunden sind, der die Folienbahnen umgibt und diese trägt, wobei die Baukomponente weiter eine Freigabeeinrichtung im oder angrenzend an den Rahmen aufweist, die eingerichtet ist, um die Folienbahnen von dem Rahmen freizugeben.
Vorzugsweise sind die Folienbahnen aus Ethylentetrafluorethylen (ETFE) hergestellt.
Vorzugsweise definieren die Folienbahnen einen Raum zwischen ihnen, welcher mit Luft aufgeblasen wird, und der Rahmen die Folienbahnen um ihren Umfang herum unter Bildung des Kissens zurückhält. Die Freigabeeinrichtung kann sich um den gesamten Umfang des Kissens erstrecken. Alternativ kann es sich nur um einen Teil herum erstrecken, zum Beispiel, im Fall eines polygonalen Kissens, kann es sich um alle Seiten herum, mit Ausnahme von einer, erstrecken. Im Fall eines rechteckigen Kissens kann es sich deshalb um drei Seiten erstrecken.
Vorzugsweise weist das Kissen einen Wulst auf, der um den Umfang des Kissens gebildet ist, und der Wulst innerhalb des Rahmens angeordnet ist. Der Wulst kann ein Seil sein, das durch das Folienbahn-Material eingeschlossen ist. Der Wulst kann durch eine Keder-Kante innerhalb des Rahmens gehalten werden.
Der Rahmen kann aus extrudiertem Aluminium hergestellt sein, welcher wiederum an einer Trägerstruktur befestigt ist. Der Rahmen enthält eine Vorrichtung, welche das ETFE-Folienkissen vom Rahmen im Falle eines Feuers freigibt, um so dem Rauch zu ermöglichen, in die Atmosphäre zu ventilieren.
Es gibt zwei prinzipielle Arten, um das ETFE Folienkissen vom Rahmen freizugeben:
mechanisches Freisetzen des Kissens oder Losschneiden. Im Fall der mechanischen Freigabe kann dies entweder durch das Entfernen des Seiles aus dem Wulst, welcher das ETFE Folienkissen im Rahmen zurückhält, oder durch Wegklappen eines Teiles des Rahmens, so daß es die Keder-Kante freigibt, erreicht werden.
Vorzugsweise weist deshalb die Freigabeeinrichtung eine Vorrichtung auf, die das Seil aus dem Wulst bei Bedarf entfernt, wodurch das ETFE Folienkissen von dem Rahmen freigegeben wird. Geeignete Mittel zum Entfernen des Seils enthalten eine mechanische Seilwinde, Arm, Block oder Flaschenzug. Dies kann durch ein drehendes Rad erreicht werden. Alternativ kann die Freigabeeinrichtung ein klappbares Element aufweisen, welches mit dem Kissen in Eingriff ist, wobei das klappbare Element bei Bedarf, zu einer Position bewegt werden kann, in welcher es mit dem Kissen nicht mehr im Eingriff ist, wodurch das Kissen vom Rahmen gelöst wird.
Im Fall des Losschneidens des Kissens, enthält der Rahmen vorzugsweise eine Schneidvorrichtung, welche die ETFE Folie entlang der Kante des Kissens entweder physikalisch schneidet oder zum Schmelzen bringt. Deshalb weist der Freigabemechanismus vorzugsweise ein elektrisches Widerstandskabel auf, um das Schmelzen des Kissens an seinem Umfang bei Bedarf hervorzurufen, wodurch das ETFE Folienkissen vom Rahmen gelöst wird. Alternativ kann der Freigabemechanismus eine dem um den Umfang gehenden Rahmen benachbarte Schneidklinge und ein Mittel aufweisen, welches die Schneidklinge bewegt, so daß sich bei Bedarf die Schneidklinge bewegt und die Folie schneidet, wodurch das ETFE Folienkissen vom Rahmen gelöst wird.
Die Schneidklinge kann entweder oberhalb oder unterhalb des aufgeblasenen Kissens angeordnet sein. Geeignete Mittel für das Bewegen der Klinge enthalten eine mechanische Seilwinde, einen Arm oder Block, und einen Flaschenzug.
Welcher Mechanismus auch immer verwendet wird, das ETFE bewegt sich, nach der Freigabe von dem Rahmen, weg vom Rahmen, um so zu ermöglichen, daß die Verbrennungsprodukte oder andere gesundheitsschädliche Rauchgase in die Atmosphäre ventilieren. Bei Betätigung des Freisetzungsmechanismus an einer oder mehreren Seiten, kann das ETFE Folienkissen eine zylindrische oder kugelförmige Form bilden, aufgrund der Zurückbehaltung der unter Druck stehenden Luft im Kissen; von einer oder mehreren Seiten des Rahmens wegflattern oder -fallen; oder von allen Seiten des Rahmens wegflattern oder -fallen. Auf jeden Fall wird das Entfernen des Kissens vom gesamten oder Teilen des Rahmens das Entweichen des Rauches oder gesundheitsschädlicher Rauchgase aus dem Gebäude ermöglichen. Es wird ebenfalls das Befreien von überschüssigem Wasser oder Schnee ermöglichen.
Die Erfindung kann in der Praxis auf eine Vielzahl von Arten ausgeführt werden und vier Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 ein Plan eines ETFE Kissens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Querschnitt durch die Anordnung von 1 ist;
3 ein detaillierter Querschnitt des Umfangkissenrahmens ist, der eine Ausführungsform des Freigabemechanismus zeigt;
4 ein detaillierter Querschnitt eines alternativen Umfangkissenrahmens ist, der eine Variante der ersten Ausführungsform des Freigabemechanismus zeigt;
5 ein detaillierter Querschnitt des Umfangkissenrahmens ist, der eine zweite Ausführungsform des Freigabemechanismus zeigt;
6 ein detaillierter Querschnitt des Umfangkissenrahmens ist, der eine dritte Ausführungsform des Freigabemechanismus zeigt;
7 ein detaillierter Querschnitt eines Umfangkissenrahmens ist, der eine vierte Ausführungsform des Freigabemechanismus zeigt; und
8 ein Aufriß der 7 ist.
1 zeigt ein ETFE Kissen in Übereinstimmung mit der Erfindung. Das Kissen 11 weist drei rechteckige ETFE Folienbahnen 12, 13, 14, einen Trägerrahmen 15 und eine Luftzufuhrleitung 16 auf. Der Rahmen 15 ist um den Umfang der Bahnen 12, 13, 14 angeordnet und enthält einen Freigabemechanismus 17 (nicht gezeigt). Der Raum zwischen den Bahnen 12, 13, 14 wird mit Luft über die Luftzufuhrleitung 16 aufgeblasen.
3 zeigt eine erste Ausführungsform des Freigabemechanismus. Die gesamte Anordnung weist ein Kissen 21, einen Trägerrahmen 22 und eine Gebäudestruktur 23 auf. Das Kissen 21 weist einen Wulst 24 an seinem Umfang auf, der aus einem Seil 25, welches durch verlängerte Abschnitte der Bahnen 26, 27, 28 eingeschlossen ist, gebildet ist. Zwischen dem Wulst 24 und dem aufgeblasenen Teil des Kissens 21 gibt es einen Kantenstütze 29. Der Wulst 24 ist innerhalb einer Keder-Kante 31, die aus Aluminium hergestellt ist, gefangen.
Der Rahmen 22 weist ein Gehäuse 32 und einen Deckel 33 auf. Die Keder-Kante 31 ist in das Gehäuse 32 geschnitten und der Deckel 33 wird an das Gehäuse 32 angeschraubt, um eine wetterfeste Versiegelung zu bilden. Das Gehäuse 32 selbst ist an die Struktur 23 geschraubt.
Die Kantenstütze 29 enthält ein elektrisches Widerstandskabel 34, welches sich um den Umfang des Kissens 21 erstreckt, oder zumindest etwa 4,8 km (3 Meilen). Wenn erforderlich wird Strom durch das Kabel 34 geleitet, wodurch seine Temperatur auf ein Niveau ansteigt, wo die ETFE Folie 26, 27, 28 oder die Stütze 29 versagt und das Kissen 21 von dem Rahmen 22 gelöst wird.
Die in 4 gezeigte Variante ist ähnlich zu der von 3, jedoch ist in diesem Fall der Wulst 44 des Kissens 41 in einer komprimierbaren Dichtung 42 angeordnet, die zum Beispiel aus EPDM hergestellt ist, die selbst in einen Haltekanal 43, der Teil des Rahmens 45 ist, eingesetzt ist. Es gibt wiederum ein Widerstandskabel 46, welches mit der Folie des Kissens 41 in Kontakt ist, welches bewirkt, daß die Folie nachläßt, wenn Strom durchgeleitet wird.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform. Das Kissen 51 ist wieder innerhalb des Rahmens 52 mittels eines um den Umfang gehenden Wulstes 53, einschließlich eines Seiles 54 angeordnet, wobei der Wulst durch eine Keder-Kante 55 gefangen ist, die in das Rahmengehäuse 56 geschnitten ist. Es gibt jedoch in dieser Ausführungsform keinen Widerstandsdraht. Anstelle wird das Seil 54 um eine Seilrolle 57 gewunden, und mit einer Seilwinde (nicht gezeigt) verbunden. Wenn es somit notwendig ist, wird das Seil 54 durch die Seilwinde gezogen, und der Wulst 53 kollabiert. Als Folge wird das Kissen 51 freigesetzt.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform. In diesem Fall ist das Kissen 61 innerhalb des Rahmens 62 mittels eines um den Umfang gehenden Wulstes 63 angeordnet, der durch eine Keder-Kante 54, die in das Rahmengehäuse 65 geschnitten ist, gehalten wird. In dieser Ausführungsform ist jedoch eine Klinge 66 auf einem Fahrgestellt 67 bereitgestellt, die so angeordnet ist, daß sie rotierbar ist und sich entlang einer Spur 68 um zumindest drei Seiten des Umfanges des Kissens 61 bewegen kann, und wenn es notwendig ist, durch die Kissenfolien schneidet, um das Kissen 61 freizusetzen. Obwohl die Klinge 66 unterhalb des Kissens angeordnet gezeigt ist, könnte sie gleichermaßen oberhalb des Kissens sein.
Die Klinge 66 ist in ihrer eingesetzten Position gezeigt, d.h. Schneiden durch die Folien. Es ist zu verstehen, daß die Klinge in ihrer normalen Position keinen Kontakt mit den Folien haben würde. Wenn erforderlich würde die Kline 66 in die eingesetzte Position schwingen und entlang des Kissens 61 bewegt werden. Es kann eine separate Klinge 66 auf jeder Seite des Kissens geben.
7 und 8 zeigen eine vierte Ausführungsform. In diesem Fall ist das Kissen 71 innerhalb des Rahmens 72 mittels eines um den Umfang gehenden Wulstes 73, der durch eine Keder-Kante 74 gehalten wird, die in das Rahmengehäuse 75 geschnitten ist, angeordnet. In dieser Ausführungsform werden jedoch die Folien zwischen dem Wulst 73 und dem aufgeblasenen Teil des Kissens durch ein klappbares Element 76, das Teil des Gehäuses 75 bildet, unterstützt und entlang jeder Kante durch dieses gehalten. Jedes klappbare Element 76 ist um eine Achse 77 drehbar.
Jedes klappbare Element 76 ist in seiner normalen Position gehalten, und ist durch eine Reihe von Hebeln 78 in Eingriff mit den Folien, die drehbar an den Rahmen 72 durch Stifte 79 befestigt sind. Die Hebel 78 sind durch Verbindungsstäbe 81 miteinander verbunden und ein Hebel ist mit einem pneumatischen oder hydraulischen Arm 82 verbunden.
Wenn es gewünscht wird, das Kissen 71 freizusetzen, wird der Arm 82, der mit jeder Seite verbunden ist, betätigt. Dies zieht die Hebel 78 in Richtung des Arms 82, wodurch diese im Uhrzeigersinn um die Stifte 79 in die Positionen gedreht werden, die durch die gestrichelten Linien gezeigt sind. Dies wiederum ermöglicht den klappbaren Elementen 76 sich um die Achse 77 nach unten zu drehen, zu zwar in die Positionen, die durch die gestrichelten Linien gezeigt sind, wodurch das Kissen 71 aus dem Gehäuse 75 freigesetzt wird.
Es ist erkennbar, das die in den dritten und vierten Ausführungsformen gezeigten Anordnungen kombiniert werden können, um zu ermöglichen, daß das Kissen nach unten zu der Klinge freigesetzt wird. Es ist ebenfalls erkennbar, daß, wie bei früheren Ausführungsformen beschrieben ist, der beschriebene Freigabemechanismus auf drei Seiten oder allen vier Seiten des Kissens wirken kann.
Es ist verständlich, daß, wenn das Kissen freigesetzt ist, der Rauch entweichen kann und/oder jeder angesammelte Überschuß an Wasser- oder Schneebelastung freigesetzt werden kann.

Claims

Baukomponente in Form eines aufblasbaren Kissens (11), welches zwei oder mehrere Plastik-Folienbahnen (12, 13, 14) aufweist, die über Verbindungsmittel (24, 25, 29, 31, 32, 34; 42, 43, 44, 46, 74, 76) mit einen relativ starren Rahmen (15) verbunden sind, der die Folienbahnen (12, 13, 14) umgibt und diese trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Baukomponente weiter eine Freigabeeinrichtung (17) im oder angrenzend an den Rahmen (15) aufweist, die eingerichtet ist, um die Folienbahnen (12, 13, 14) von dem Rahmen (15) freizugeben.
Baukomponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahnen (12, 13, 14) aus Ethylentetrafluorethylen (ETFE) hergestellt sind.
Baukomponente nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Folienbahnen (12, 13, 14) einen Raum zwischen Ihnen begrenzen, welcher mit Luft aufgeblasen wird, und der Rahmen (15) die Folienbahnen (12, 13, 14) um ihren Umfang herum unter Bildung des Kissens (11) zurückhält.
Baukomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Freigabeeinrichtung (17) um den gesamten Umfang des Kissens (11) erstreckt.
Baukomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (21) einen Wulst (24) aufweist, der um den Umfang des Kissens gebildet ist, und der Wulst (24) innerhalb des Rahmens (22) angeordnet ist.
Baukomponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (24) ein Seil (25) ist, das durch das Folienbahn-Material eingeschlossen ist.
Baukomponente nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (24) durch eine Keder-Kante (31) innerhalb des Rahmens (22) gehalten wird.
Baukomponente nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeeinrichtung (17) ein elektrisches Widerstandskabel (34) aufweist, das angeordnet ist, um das Schmelzen des Kissens (21) an seinem Umfang bei Bedarf hervorzurufen, wodurch das Kissen (21) vom Rahmen (22) gelöst wird.
Baukomponente nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeeinrichtung (17) eine Vorrichtung aufweist, die das Seil (54) aus dem Wulst (53), bei Bedarf, entfernt, wodurch das Kissen (51) vom Rahmen (52) gelöst wird
Baukomponente nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, welche das Seil (54) entfernt, eine Seilwinde ist.
Baukomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeeinrichtung dem Rahmen (62) benachbart eine Schneidklinge (66) und ein Mittel (67) aufweist, welches die Schneidklinge (66) entlang des Umfanges bewegt, wodurch, bei Bedarf, die Schneidklinge (66) sich bewegt und die Folie schneidet, wodurch das Kissen (61) vom Rahmen gelöst wird.
Baukomponente nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Bewegen der Schneidklinge (66) eine Winde oder ein Arm ist.
Baukomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeeinrichtung ein klappbares Element (76) aufweist, welches mit dem Kissen (71) in Eingriff ist, wobei das klappbare Element (76), bei Bedarf, zu einer Position bewegt werden kann, in welcher es mit dem Kissen (71) nicht mehr im Eingriff ist, wodurch das Kissen (71) vom Rahmen (72) gelöst wird.
Baukomponente nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das klappbare Element (76) durch einen durch einen Kolben (82) betätigten Hebelarm (78) bewegt wird.
Umhüllungssystem für ein Gebäude, welches eine Vielzahl von Komponenten nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist, wobei die Rahmen an einer Struktur befestigt sind.