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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Einrichtung zur Brandbekämpfung, insbesondere für eher große Einheiten,
wie beispielsweise Hotels, Passagierschiffe und verschiedene öffentliche
Räume,
z. B. Restaurants.
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Ein Problem bei bekannten Sprinkleranlagen,
insbesondere solchen, die automatisch ausgelöst werden können, besteht darin, dass sie
gewöhnlich
derart eingerichtet sind, um bei einer bestimmten erhöhten Temperatur
ausgelöst
zu werden, und deshalb zu spät
ansprechen; eine Rauchentwicklung kann bis zu eine halbe Stunde
lang andauern, was verheerende Folgen haben kann. Eine große Mehrheit
von Opfern bei verschiedenen Bränden
wird durch Rauch vergiftet.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es,
ein neues Verfahren und eine neue Einrichtung zur Brandbekämpfung zu
schaffen, die wirksam eine Ausbreitung von Rauch verhindern.
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WO-A-93/21977 beschreibt eine Einrichtung zur
Brandbekämpfung
in einem überwachten
Raum. Die Einrichtung weist einen Sprinkler oder Sprühkopf auf,
der in einem zu dem überwachten
Raum führenden
Luftdurchgang montiert ist, wobei der Sprinkler oder Sprühkopf dazu
eingerichtet ist, Rauch aus dem überwachten
Raum in den Luftdurchgang einzuziehen. Diese Druckschrift weist
ein früheres
Prioritätsdatum
als die vorliegende Anmeldung auf, ist jedoch erst nach dem Prioritätstag der
Anmeldung veröffentlicht
worden, so dass sie einen relevanten Stand der Technik nur hinsichtlich
der Frage der Neuheit und nicht bezüglich der erfinderischen Tätigkeit
bildet.
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WO-A-93/21977 nimmt Bezug auf die WO-A-93/10860
(PCT/FI92/00316) im Hinblick auf eine Gruppenauslösung einer
Gruppe von Sprinklern. Diese Druckschrift beschreibt ein Brandlöschsystem,
bei dem die Abschnittsventile normalerweise geschlossen sind. Nur
die Abschnittsventile in dem Bereich, in dem ein Brand detektiert
worden ist, werden geöffnet.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zur Brandbekämpfung oder zur Rauchabführung in
einem Bereich geschaffen, der ein Leitungssystem aufweist, über das eine
Flüssigkeit
zu wenigstens einem Sprinkler oder Sprühkopf zugeführt werden kann, wobei der
Bereich ferner eine von diesem wegführende Entlüftungs- oder Klimatisierungsleitung aufweist,
wobei gemäß dem Verfahren
eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in Gestalt kleiner
Tröpfchen,
beispielsweise eines Nebels, aus dem wenigstens einen Sprinkler oder
Sprühkopf
heraus in diese Leitung hinein gesprüht wird, um einen von dem Bereich
in die Leitung führende
Saugwirkung zu erzeugen, um dadurch Rauchgase aus dem Bereich abzuführen, wobei
das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet ist: Aufteilung
des Bereichs in Brandabschnitte durch Unterteilung des Leitungssystems
in Leitungssystemabschnitte mit Abschnittsventilen; Schließung sämtlicher
Abschnittsventile auf einen Empfang eines Rauchalarmsignals von
einem Brandabschnitt hin, mit der Ausnahme des Abschnittsventils
dieses Brandabschnitts, das offen bleibt; und Ausgabe eines Signals
an die Antriebseinheit zum Versprühen der unter hohem Druck stehenden
Flüssigkeit
in die Leitung (5; 40) über den Leitungssystemabschnitt
dieses Brandabschnitts.
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Vorhandene Entlüftungs- und Klimatisierungsleitungen
halten im Allgemeinen Hitze nicht stand. Ein wesentlicher Vorteil
der Erfindung ist es deshalb, dass die Saugwirkung zum Abziehen
des Rauchs mittels eines nebelartigen Flüssigkeitssprühstrahls
erzeugt wird, der eine gute Kühlwirkung
aufweist.
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Unter einem hohen Antriebsdruck ist
hier ein Bereich von ungefähr
20 bar bis zu ungefähr
300 bar gemeint, im Vergleich zu etwa 6 bis 10 bar bei konventionellen
Sprinkleranlagen. Die Tröpfchengröße beträgt vorzugsweise
ungefähr
50 bis 150 Mikrometer. Die Sprinkler oder Sprühköpfe weisen vorzugsweise mehrere
Düsen auf,
die nach außen
schräg gerichtet
und gegenseitig in der Weise eingerichtet sind, dass sie gemeinsam
einen durch Saugwirkung konzentrierten nebelartigen Flüssigkeitssprühstrahl mit
einem guten Durchdringungsvermögen
erzeugen.
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Dieser wenigstens eine Sprinkler
oder Sprühkopf
wird vorzugsweise auf Grund eines Rauchalarms oder einer Raucherkennung
automatisch oder manuell aktiviert, wobei Rauch, der bereits in
einer frühen
Entwicklungsstufe eines Brandes erzeugt wird, abgeführt und
somit in entscheidender Weise an einer weiteren Ausbreitung gehindert
wird.
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In Passagierschiffen und Hotels,
die gewöhnlich
in Brandabschnitte mit elektrisch betätigten Abschnittsventilen unterteilt
sind, neigen die Rauchgase dazu, sich vor allem längs Fluren
auszubreiten. Wenn ein Rauchalarmsignal von einem Brandabschnitt
empfangen wird, werden die restlichen Abschnittsventile geschlossen,
wonach, z. B. nach 30 Sekunden, ein Signal an eine Pumpeneinheit
der Anlage oder an eine Antriebseinheit, die einen Satz hydraulischer
Akku mulatoren aufweist, ausgegeben wird, um den Druck beispielsweise
bis auf 100 bar zu erhöhen,
wobei dann in den Fluren und ähnlichen
Bereichen des betroffenen Brandabschnitts eine Rauchentfernung durch
Ansaugen eingeleitet wird.
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Diejenigen Sprinkler in Fluren, Zimmern
oder Kabinen oder in öffentlichen
Räumen,
wie beispielsweise Restaurants, die für die tatsächliche Brandbekämpfung vorgesehen
sind, sind vorzugsweise in der Nähe
oder in den Entfernungsöffnungen
zur Rauchabführung
angeordnet, wobei die Auslöseampullen der
Sprinkler oder andere Temperatur empfindliche Auslösemittel
durch den hindurch strömenden
Rauch relativ schnell bis auf die Auslösetemperatur erhitzt werden.
In öffentlichen
Räumen
wird die Rauchansaugung vorzugsweise sofort in dem gesamten Raum
eingeleitet.
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In Schiffskabinen ist der Kabinensprinkler vorzugsweise
derart eingerichtet, um auf eine Aktivierung hin Flüssigkeit
zu einem Sprühkopf
zu verteilen, der in einer Öffnung
in einer Duschraumwand der Kabine befestigt ist, um eine Saugwirkung
von dem Kabinenraum zu dem Duschraum und weiter nach außen durch
die Entlüftungsleitung
zu erzeugen, die gewöhnlich
aus dem Duschraum hinaus führt.
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Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung wird Rauch aus dem Raum entfernt, ohne einen Brand
mit einem Sprinklermittel zu bekämpfen.
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Vorzugsweise wird Rauch aus einem
Flur der Baueinheit abgeführt,
wobei der Flur eine Leitung mit mehreren Rohrleitungselementen aufweist.
Vorteilhafterweise weist das Verfahren ferner einen Schritt auf,
wonach das Leitungs system mit einem weiteren Sprinkler strömungsmäßig verbunden
wird.
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Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung gehört
zu der Aufteilung eine Aufteilung des Bereiches in Brandabschnitte
der Brandbekämpfungsanlage.
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Vorzugsweise enthält der Bereich einen Dusch-
oder Toilettenraum und ist eine durch eine Wand hindurch in den
Dusch- oder Toilettenraum führende Öffnung vorgesehen,
wobei die Entlüftungs- oder
Klimatisierungsleitung aus diesem Dusch- oder Toilettenraum nach
außen
wegführt;
und es ist ferner ein Sprinkler in dem Bereich vorgesehen, der dazu eingerichtet
ist, auf eine Auslösung
hin einen weiteren Sprühkopf
in der Öffnung
zu aktivieren, um einen von dem Bereich durch den weiteren Sprühkopf führenden
Sog zu erzeugen, um dadurch Rauch in den Dusch- oder Toilettenraum
einzuziehen, um ihn über die
Leitung abzuführen,
dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sprühkopf von
der druckbetätigten
Bauart ist und dass in Kombination mit diesem Sprühkopf ein
gemeinsam mit einer Flüssigkeitsspeisung
eingerichteter, in entgegengesetzter Richtung, auf den überwachten
Bereich weisender Sprinkler mit Druckkompensierung angeordnet ist.
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Geeigneterweise wird das Leitungssystem unter
einem Flüssigkeitsdruck
gehalten, wenn sich das System in einem Wartezustand (Stand-by-Zustand)
befindet.
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Die Erfindung ist im Folgenden in
größerer Einzelheit
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben, die zu Beispielzwecken eine Anzahl bevorzugter Ausführungsformen
veranschaulicht.
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1 zeigt
einen Grundriss eines Komplexes aus Schiffskabinen und einem Flur.
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2 veranschaulicht
einen Abschnitt einer Kabine und des Flurs.
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3 zeigt
einen Ausschnitt eines Flursprinklers.
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4 zeigt
einen Ausschnitt eines in einer Wand eines Duschraums angeordneten
Sprühkopfs.
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5 zeigt
eine Anwendung der vorliegenden Erfindung in einem größeren Bereich.
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In 1 sind
acht Schiffskabinen 1 zu ersehen, von denen jeweils vier
auf jeder Seite eines Flurs 2 angeordnet sind. Von dem
Dusch- oder Toilettenraum 3 einer jeder Kabine 1 führt eine
Entlüftungsleitung 4 zu
einer Sammelleitung 5, die längs des Flurs 2 verläuft und
in der ein bestimmter Entlüftungsunterdruck
aufrechterhalten wird. In den Kabinen 1 ist an der Wand
oberhalb der Kabinentür
ein Sprinkler 6 befestigt, der in die Kabine hinein gerichtet
und derart eingerichtet ist, um bei einer Auslösung oder Aktivierung Flüssigkeit über eine
Zweigleitung 7 zu einem Sprühkopf 8 zu verteilen,
der in einer Durchgangsöffnung
in der Wand 9 des Duschraums 3 montiert ist und
in den Duschraum weist.
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An die hinausführende Sammelleitung 5,
die in der Richtung des Flurs 2 verläuft, sind ferner mehrere Rohrelemente 10 angeschlossen.
In der jeweiligen Öffnung
von diesen, in der Flurdecke, ist ein vorzugsweise in zwei Richtungen
wirkendes Sprinklermittel 11 vorgesehen, von dem eine bevorzugte
Ausführungsform
im Detail in 3 ver anschaulicht
ist. Eine Speiseleitung für
Löschflüssigkeit
ist mit 12 bezeichnet. Zweigleitungen 13 führen von
der Speiseleitung weg zu den Kabinensprinklern, und weitere Zweigleitungen 14 führen von
den Zweigleitungen 13 zu den jeweiligen Flursprinklern 11.
Es sind vorzugsweise in jeder Kabine und längs des Flurs Rauchdetektoren
vorgesehen, obwohl diese in 1,
die einen Teil eines Brandabschnitts veranschaulicht, nicht sichtbar
sind.
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Wie in 2 veranschaulicht,
können
sowohl die Entlüftungsleitungen 4,
die aus dem Duschraum 3 der Kabinen hinausführen, als
auch die Sammelleitung 5 entlang des Korridors 2 in
einem Kanal zwischen einer unteren, herab gelassenen Decke 15 und
einer höheren
Decke angebracht sein. Die Sprinklermittel 11 in dem Flur 2 weisen
vorzugsweise jeweils einen Sprühkopf 11a,
der nach oben in das jeweilige Rohrelement 10 gerichtet
ist, und einen einzigen Sprinkler 11b auf, der nach unten
gerichtet ist, wobei beide gemeinsam über eine Zweigleitung 14 gespeist
sind, wie in 1 veranschaulicht.
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Die allgemeine Betriebsweise der
Anlage ist im Folgenden mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben; einige Details
sind an späterer
Stelle unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Wenn sich die Anlage in einem Stand-by-Zustand
befindet, kann in den Leitungssystem 12, 13, 14 sämtlicher
Brandabschnitte ein Flüssigkeitsdruck von
beispielsweise 16 bar angenommen werden. Die Saugsprühköpfe 11a,
die in Richtung der Rohrelemente 10 und ferner in die Sammelleitung 5 weisen, sind
derart eingerichtet, um bei einem etwas höheren Druck, z. B. bei 20 bar,
aktiviert zu werden. Wenn die Feuerleitzentrale ein Rauchalarmsignal
von einem Brandabschnitt empfängt,
werden die Abschnittsventile der verbleibenden Brandabschnitte automatisch geschlossen;
nur das Abschnittsventil des alarmierenden Abschnitts bleibt offen.
Nach einer gewissen Verzögerung,
z. B. 30 s, gibt die Feuerleitzentrale ein Signal an eine Pumpeneinheit
oder alternativ an eine Antriebseinheit mit einem Satz hydraulischer
Akkumulatoren aus, um den Flüssigkeitsdruck
in dem Leitungssystem 12, 13, 14 des
relevanten Brandabschnitts bis auf beispielsweise 100 bar zu erhöhen. Es
werden dann sämtliche
Flursprühköpfe 11a des
Brandabschnitts aktiviert, und sie saugen Rauch aus den Korridoren 2 ab
in die Sammelleitung 5 hinein, wie dies durch Pfeile 16 in 2 angezeigt ist. Ein großer Teil
der in die Leitung 5 eingesprühten Flüssigkeit sammelt sich auf dem
Boden der Leitung und kann über
Leitungen 17 zu den Duschräumen der jeweiligen Kabinen
abgeleitet werden.
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Die Kabinensprinkler 6 und
die Flursprinkler 11b, die für die tatsächliche Brandlöschung vorgesehen
sind, sind hinsichtlich des Drucks kompensiert und werden deshalb
in dieser Stufe allein durch den hohen Druck nicht ausgelöst. Falls
ein Kabinensprinkler 6 ausgelöst wird, weil seine Auslöseampulle 18 oder
dergleichen eine Auslösetemperatur
erreicht hat, führt
der ausgelöste
Kabinensprinkler 6 Flüssigkeit über seine
Zweigleitung 7 dem jeweiligen Sprühkopf 8 zu, der in
der Duschraumwand 9 der Kabine montiert und ins Innere
des Duschraums 3 gerichtet ist. Durch Versprühen der
Flüssigkeit
in den Duschraum erzeugt der Sprühkopf 8 eine
Saugwirkung, durch die Rauch aus der Kabine 1 heraus in
den Duschraum 3 hinein, wie dies durch Pfeile 19 in 2 veranschaulicht ist, und
weiter über
die Leitungen 4 und 5 nach außen abgezogen wird. Falls ein Flursprinkler 11b in der
gleichen Weise auf Grund einer erhöhten Temperatur ausgelöst wird,
wird der Abzug des Rauchs an diesem bestimmten Flursprinkler 11b unterbrochen,
der Rauch wird jedoch durch die anderen Ansaugstellen in den Fluren
innerhalb des Brandabschnitts weiter nach außen abgesaugt.
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3 veranschaulicht
eine bevorzugte Ausführungsform
eines Flursprinklers. Ein nach oben in das Rohrleitungselement 10 gerichteter
Sprühkopf 11a weist
mehrere schräg
nach außen
gerichtete Düsen 20 und
eine zentrale Düse 21 auf.
Der Sprinkler 11b, der nach unten in Richtung auf den Flur 2 gerichtet
ist, weist schräg
nach außen
weisende Düsen 22 sowie
ein Auslöseelement 23,
wie beispielsweise eine Glasampulle, auf.
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Der Sprühkopf 11a und der
Sprinkler 11b weisen gemeinsam eine Einlasskammer 24 auf,
die Flüssigkeit
von der Leitung 14 erhält.
Im Stand-by-Zustand, gemäß 3, beträgt der Druck in der Kammer 24 beispielsweise
16 bar. Dieser Druck ist nicht in der Lage, eine Spindel 25 in
dem Sprühkopf 11a gegen
eine Feder 26 nach oben anzutreiben, deren Kraft derart
angepasst ist, um erst durch einen höheren Druck, von z. B. 20 bar, überwunden
zu werden. Wenn der Flüssigkeitsdruck
nach einem Rauchalarm bis auf beispielsweise 100 bar ansteigt, wird
die Spindel 25 angehoben und gibt Strömungsverbindungen zu den Düsen 20 und 21 für die Flüssigkeit
frei.
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Der Sprinkler 11b weist
ebenfalls eine Spindel 27 auf, die unter der Druckkraft
einer Feder 28 gegen die Auslöseampulle 23 anliegt.
Ein Axialkanal 29 verläuft
von der Einlasskammer 24 durch die Spindel hindurch bis
zu einem ringförmigen
Raum zwischen der Spindel 27 und dem diese umge benden Sprinklergehäuse, wobei
der ringförmige
Raum eine Stirnfläche 30 aufweist,
die durch die Spindel gebildet ist und einen Flächeninhalt aufweist, der gleich
demjenigen der Stirnfläche
der Spindel an der Einlasskammer 24 ist, die mit dem Druck
in der Kammer 24 beaufschlagt ist. Dieser Druck der Einlasskammer 24, der
auf das Ende der Spindel 27 wirkt, wird somit durch die
Stirnfläche 30 des
ringförmigen
Raums kompensiert, so dass unabhängig
von der Stärke
des Drucks in der Einlasskammer 24, von z. B. 100 bar, bei
einem Auslösen
des Sprühkopfs 11a die
Spindel 27 lediglich durch die Kraft der Feder 28 gegen
das Auslöseelement 23 gedrückt wird.
Bei normaler Temperatur hält
das Auslöseelement 23 dieser
Kraft stand. Wenn das Auslöseelement
bei einer erhöhten Temperatur
schmilzt oder zerbricht, stößt die Feder 28 die
Spindel 24 nach unten, und die Stimmungsverbindungen zu
den Düsen 22 werden
geöffnet.
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Die Kabinensprinkler 6 sind
vorzugsweise im Prinzip wie die Sprinkler 11b ausgestaltet;
eine der Düsen
oder ein in der gleichen Weise eingerichteter zusätzlicher
Anschluss kann über
die Leitung 7 mit dem Sprühkopf 8 in der Wand 9 des
Duschraums strömungsmäßig verbunden
sein.
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Bei der Betrachtung des detaillierten
Aufbaus und der Funktion der Sprinkler 6, 11 und
der Sprühköpfe wird
ausdrücklich
auf die internationalen Patentanmeldungen PCT/FI92/00060 (WO 92/15370),
PCT/FI92/00155 (WO 92/20453) und PCT/FI92/00193 (WO 92/22353) Bezug
genommen.
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Der Sprühkopf 8 in der Wand 9 des
Duschraums weist eine zentrale Spindel 31 auf, die unter dem
Einfluss des Flüssigkeitsdrucks
in der Speiseleitung 7 beim Herstellen einer Strömungsverbindung durch
den Kabinensprinkler 6 in
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4 nach
rechts abhebt und dadurch einen Deckel 32 herausdrückt und
Verbindungen zu den Düsen 33 öffnet. Diese
Düsen erzeugen
eine Saugwirkung, die von der Kabine durch die Öffnungen 35 in dem
Sprinklerhalter 34 in den Duschraum hinein und weiter nach
außen
verläuft.
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5 veranschaulicht
eine Anwendung der Erfindung für
einen größeren Bereich
oder für
einen Teil desselben, z. B. ein Restaurant. Eine Anzahl hinausführender
Entlüftungsleitungen,
die vorzugsweise in oder an der Decke angeordnet sind, sind mit 40 bezeichnet,
mehrere Rohrelemente, die von dem Bereich zu den Entlüftungsleitungen 40 führen, sind
mit 41 bezeichnet, und in diesen Rohrelementen montierte,
in zwei Richtungen wirkende Sprinklermittel tragen die Bezeichnung 42,
wobei diese Bezeichnungen den Bezugszeichen 5, 10 und 11 in 1 entsprechen. Mehrere Sprinkler,
die mit den Kabinensprinklern 6 in den 1 und 2 vergleichbar
sind, sind mit 43 bezeichnet. Falls gewünscht, können die Sprinkler 43 in
der Weise eingerichtet sein, um bei einer Auslösung auch die benachbarten
Sprinkler oder Sprühköpfe zu aktivieren,
beispielsweise nach dem gleichen Prinzip wie bei der Kombination
aus Sprinkler 6 und Sprühkopf 8 in
den 1 und 2.
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Die Einrichtung funktioniert im Prinzip
in der gleichen Weise, wie dies voranstehend unter Bezugnahme auf
die 1–3 beschrieben ist, vorzugsweise
in einer derartigen Weise, dass bei dem ersten Rauchalarm sämtliche
Ansaugstellen 41 aktiviert werden.
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Die Erfindung ist voranstehend in
Verbindung mit einer Einrichtung oder Anlage beschrieben worden,
die Mittel zur tatsächlichen
Brandlöschung aufweist.
Die Erfindung kann jedoch auch unabhängig davon zur Rauchabführung verwendet
werden, z. B. als Ergänzung
in vorhandenen Gebäuden,
die bereits eine beliebige Brandbekämpfungseinrichtung aufweisen.
Die Rauchentfernung kann dann derart geschaffen sein, um ohne eine
Verbindung zu dem Rest der Brandbekämpfungsanlage zu funktionieren, obwohl
dies nicht unbedingt der Fall sein muss. Es ist sogar möglich, Ausführungsformen
lediglich mit Rauchabführung
in Erwägung
zu ziehen, die ohne Sprinklermittel zur tatsächlichen Brandlöschung auskommen
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