NO312526B1 - Maskinelt rök- og varmeuttrekksanlegg - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et maskinelt røk- og varmeuttrekksanlegg for røkuttrekk fra byggeanlegg, eksempelvis bygninger, tunneller og lignende, for å muliggjøre personrømming fra med røk og varme og/eller skadelige gasser henholdsvis aerosoler påvirkede områder, såvel som for å muliggjøre redningspersonells tilgang til disse områder, henholdsvis muliggjøre målrettet slukkeinnsats for brannvernet. Dessuten skal skader på byggeanleggene, herunder også ting som befinner seg der, minimaliseres.

Røk- og varmeuttrekksanlegg er i hovedsaken vist i EN-DIN 18232-1: 1998-01. Ved maskinell røkuttrekk tilveiebringes det en trykkdifferanse mellom et røkavsnitt og omgivelsene for derved å muliggjøre avledning av røk og varme fra byggeanlegget. Dessuten er det kjent å beskytte byggeanlegg ved hjelp av overtrykk mot røkinntrengning, henholdsvis for sikker avledning av røkdannelser.

Vanlige maskinelle røk- og varmeuttrekksanlegg består i hovedsaken av en sugetrykkfrembringer, eksempelvis en røkuttrekksventilator, en energiforsyning for ventilatoren og et røkledesystem. Røkuttrekksventilatorene installeres på foreskrevne steder, for det meste i tak- eller veggområdene i byggeanleggene. Ifølge den ovennevnte DIN skal slike anlegg utføres slik at de i løpet av 20 min. og frem til brannvernet når frem, på en pålitelig måte skal kunne lede røk og varme ut fra anlegget. Ved lengere kjøretider for brannvernet er bruk av utstyret bare fornuftig i forbindelse med automatiske slukkeanlegg. Det skyldes at ventilatorene har en begrenset ytelsesevne. Derfor virker røk- og varmeuttrekksanlegg bare skikkelig i den begynnende brannfase. Denne ytelsesbegrensning medfører også at røkavsnittsflaten ifølge den nevnte DIN er begrenset til 1600m2.

I tillegg benytter brannvesenet ved brann og også etter slukkingen ventilerings- og uttrekksutstyr for derved å fjerne røk- og skadelige gasser fra rommene. Dette skjer både ved at det blåses inn frisk luft såvel som ved at røk- og gasser suges ut. Slike mobile røkuttrekksanlegg er eksempelvis beskrevet i et prospekt fra firma Hale Products Europe GmbH.

Praktisk erfaringer har vist at vanlige maskinelle røk- og varmeuttrekksanlegg svikter i større byggeanlegg. Også brannvesenets mobile ventilerings- og utluftingsapparater har meget begrenset ytelsesevne. I tillegg til denne begrensede ytelses- og innsatsevne har stasjonære maskinelle røk- og varmeuttrekksanlegg nok en vesentlig ulempe. Hovedkomponenten, d.v.s. sugetrykkfrembringeren med den elektriske drivanordning, er direkte utsatt for røk og varme. Til tross for at ventilatorene har nødvendig beskyttelsesgrad vil de ofte få redusert ytelsesevne henholdsvis svikte for tidlig, nettopp som følge av den høye temperaturbelastning og avleiringer fra røken. (Schmitt, Dipl.-Ing. Herbert: "Vorbeugender Brandschutz mit maschinell wirkender MWA-Anlage", Stadt- und Gebåudetechnik 1993,5 S.2 ff). For at energitilførselen til vanlige maskinelle røk- og varmeuttrekksanlegg ikke skal svikte i tilfellet av en brann, er det nødvendig med en øket beskyttelsesgrad.

Det er således en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et maskinelt røk- og varmeuttrekksanlegg hvis funksjon vil være uavhengig av den røk- og varmebelastning som oppstår ved brann. Anlegget skal bestå av robuste, mot temperatur, røk og andre skadelige stoffer, eksempelvis abrasive partikler, uømfintlige komponenter. Dessuten skal det ha et om størrelsesordner høyere utsugningsvolum pr. tidsenhet, slik at det på en sikker måte kan benyttes også i større byggeanlegg og ut over den begynnende brannfase.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette med de trekk som er angitt i patentkrav 1.

De uselvstendige patentkrav 2 til 5 viser ulike installasjons- og anvendelsesmuligheter for sugetrykkfrembringeren og gass-/damplevrandøren. Varianten med den faste installasjon av røk- og varmeuttrekksanlegget i byggeanlegget, representerer en ofte praktisk løsning. Gass-/dampstrålevakuumpumpens sugeside forbindes med det i byggeanlegget for røkuttrekk for hånden værende kanalsystem. Ytelsesevnen til det nye røk- og varmeuttrekksanlegg ifølge oppfinnelsen muliggjør imidlertid også uten videre at gass-/dampstrålevakuumpumpens sugeside kan munne direkte i det rom som skal betjenes. Dette er særlig av betydning for store haller eller atrier.

De uselvstendige patentkrav 6 til 8 viser eksempler på anvendelse av ulike typer gass-/dampleverandører. Det foretrekkes å benytte stråledriwerk, da disser er lett tilgjengelige, er forholdsvis enkle å montere og muliggjøre en ukomplisert mobil innsats. Man kan også tenke seg å benytte allerede i nærheten av byggeanleggene for hånden værende gass-/damplevrandører, eksempelvis et trykkluftanlegg eller en dampfrembringer. Sist nevnte vil være fordelaktig dersom det i nærheten av byggeanlegget befinner seg et varmekraftverk eller en dampdrevet elektroenergi- frembringer.

Som gassleverant kan det også installeres et anlegg med flytende gjort gass, eller man kan benytte et mobilt sådant.

Ved drift av stråledriwerk oppstår det i løpet av kort tid større mengder avgasser hvormed gass- eller dampstrålevakuumpumpen ifølge oppfinnelsen forsynes. Med de andre ovenfor nevnte gass/dampleverandører leveres gass/damp i tilsvarende store mengder. På denne måten kan man med gass/dampstralevakuumpumper i løpet av kort tid suge ut en meget stor mengde røk- og skadelig gass fra røkavsnittet. Uten problemer kan man oppnå avsugingsvolumer på to millioner m<3> pr. time. D.v.s. at et anlegg ifølge oppfinnelsen har en effekt som er ti ganger så stor som den man kjenner fra vanlige avsugingsventilatorer. Av denne årsak kan oppfinnelsen også benyttes i byggeanlegg som har større røkavsnittsflater enn som nevnt i den foran nevnte DIN. Man kan bl.a. i denne forbindelse også gi avkall på røkskj ermer. Som følge av den vesentlige større anleggseffekt vil det også være mulig å øke den røkfrie sone vesentlig, noe som særlig er av betydning for atrier, bygninger med såkalte emporer, haller og trappeområder.

Nok en avgjørende fordel med anlegget ifølge oppfinnelsen er at de anleggsdeler som i et branntilfelle vil være røk- og temperaturbelastet, ikke har noen bevegbare deler. Til disse deler hører fremfor alt selve gass/dampstrålevakuumpumpen. Stråledriwerket henholdsvis de andre ovenfor nevnte gass/dampleverandører vil ikke få berøring med branngassene, fordi de bare er forbundet med gass/dampstrålevakuumpumpen gjennom en tilførselsledning, ved anvendelse av et stråledriwerk gjennom dettes avgassrør. Varme branngasser vil derfor ikke ha noen negativ innflytelse på virkningsgraden. Gass/dampstrålevakuumpumpen vil heller ikke påvirkes i negativ grad av varme branngasser, fordi den er utført slik at den skal kunne tåle de varme avgasser fra et stråledriwerk.

Et fast installert røk- og varmeuttrekksanlegg vil videre arbeide uavhengig av elektriske forsyningsinnretninger. I tilfelle av brann settes gass/dampleverandøren i drift ved hjelp av en brannmelderføler og vil så arbeide uavhengig. Dette gir den sikkerhet som røk-og varmeuttrekksanlegg må ha for at de skal kunne benyttes på en virkningsfull måte utover den begynnende brannfase, og helt frem til en total branntilstand. Dette gir en vesentlig øket sikkerhet og dermed større rømmings- og redningssj anser i tilfelle av brann i spesielt eksponerte områder så som atrier, kjellergarasjer, bane- og veitunneller, fremstillingshaller, stormarkeder og lignende.

Den mobile innsatsmulighet for en eller flere av anleggets komponenter er også av særlig betydning. Man oppnår den fordel at det i selve byggeanlegget ikke kreves noen eller bare små tiltak, eksempelvis bare et kanalsystem, for oppnåelse av en nødvendig røk- og varmeuttrekksinnsats. Dersom det allerede befinner seg en gass eller damp-leverandør i umiddelbar nærhet av byggeanlegget, trenger man bare gass/dampstrålevakuumpumpen. Det sier seg selv at man i et slikt tilfelle først tilveiebringer forbindelsen mellom gass/dampstrålevakuumpumpen og gass/dampleverandøren når det er aktuelt å benytte anlegget. Dette kan generelt skje ved mobil innsats av et røk- og varmeuttrekksanlegg ifølge oppfinnelsen. Man kan imidlertid også tenke seg å ha et komplett innsatsdyktig anlegg som er stasjonært, men er mobilt, slik at man bare bringer frem hele anlegget og således ikke behøver tilveiebringe noen forbindelse mellom komponentene før anlegget kan tas i bruk.

Den mobile innsats av røk- og varmeutrekksanlegg har to ytterligere vesentlige fordeler: Det unngås at brennbare stoffer, som er nødvendig for drift av gassleverandøren, eksempelvis et stråledriwerk, må lagres i umiddelbar nærhet av byggeanlegget. For det andre kan man nå også i løpet av kort tid foreta en røkfjerning fra byggeanlegg som ikke har maskinelt røkuttrekk. Også her gjelder det som allerede er sagt i forbindelse med stasjonære anlegg med hensyn til ytelsesevnen: De mobile anlegg vil ha et om størrelsesordener høyere avsugingsvolum sammenlignet med brannvesenets vanlige mobile ventilerings- og uttrekksanlegg.

En vesentlig ekstra fordel i forbindelse med det nye røk- og varmeuttrekksanlegg er at miljøbelastningen med giftige branngasser reduseres. Avgassen fra stråledriwerket har en kjent sammensetning og inneholder som regel vesentlig færre eller mindre mengder giftige stoffer enn en branngass. Enda gunstigere vil det være å anvende inerte gasser eller damp som drivmiddel. Som følge av de høye strømningshastigheter vil de giftige branngasser virvle sterkt og vil bli avgitt i miljøet til sterkt fortynnet tilstand.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til tegningene hvor:

Fig. 1 viser en treetasjes bygning

fig. 2 viser et atrium, begge med et ifølge oppfinnelsen utformet stasjonært

røk- og varmeuttrekksanlegg.

Den i fig. 1 skjematisk viste bygning har en bygningskropp 1 og består av tre etasjer 2. Hver etasje har styrbare tilluftsåpninger 3, så som eksempelvis vinduer, dører, ventileringsklaffer og lignende. I hver etasje 2 er det i taket en brannmelder 4 samt et kanalsystem 5, som munner i en oppstigende røkavtrekkskanal 6. Denne kanal er ført ut av bygningen over tak og er der tilknyttet sugesiden til en gasstrålevakuumpumpe 7. Gasstrålegakuumpumpens 7 drivside har forbindelse med avgassystemet til et gasstråledrivverk 8, som forsynes med drivstoff fra en på tegningen ikke vist beholder. Operasjonen av gasstråledriverket 8 skjer via en styreledning 9, som gir forbindelse mellom gasstråledriwerket 8 og en styreinnretning 10. Det nødvendige operasjonsignal får styreinnretningen 10 fra brannmelderne 4 via signalledningene 11.

I fig. 2 er det på lignende måte vist et atrium, med omløpende avsatser 12 samt en kuppel 13. Røkavtrekkskanalen 6 er ført direkte ut fra kuppelen 13. For øvrig er det benyttet samme henvisningstall som i fig. 1. I tilfelle av brann vil røkgassene samle seg under kuppelen 13. Det enorme avsugingsvolumet til anlegget ifølge oppfinnelsen medfører at de øvrige områder, særlig i avsatsene 12, kan holdes røkfrie.

Det stasjonære røk- og varmeuttrekksanlegg virker på følgende måte: I tilfelle av brann vil den eksempelvis som røk- og/eller temperaturføler virkende brannmelder 4 via signalledningen 11 gi et signal til styreinnretningen 10, som så via styreledningen 9 setter gasstråledriwerket 8 i drift og via her ikke viste elektriske forbindelser åpner tilluftsåpningene 3. Den inn i gasstrålevakuumpumpen 7 strømmende avgass fra gasstråledriwerket 8 vil i røkavtrekkskanalen 6 og for bygningen i fig. 5 også i kanalsystemet 5 tilveiebringe et undertrykk, slik at den røk som oppstår ved brannen, vil trekkes ut i det fri. I gasstrålevakuumpumpen 7 vil røken blande seg med avgassen og blåses ut med høy hastighet. Derved vil det i kantsonene oppstå virvlinger som bevirker en kraftig fortynning av avgass-røkblandingen.

Ved mobile røk- og varmeuttrekksanlegg vil brannvesenet få brann-melding og brannvesenet vil da i tillegg til sitt vanlige slukkeutstyr også ta med seg den ifølge oppfinnelsen mobile anordning for røkuttrekk.

Claims (8)

1. Maskinelt røk- og varmeuttrekksanlegg for røkuttrekk fra byggeanlegg, i hovedsaken bestående av en sugetrykkfrembringer og en energiforsyning, karakterisert ved at det som sugetrykkfrembringer anvendes en gass-eller dampstrålepumpe (7), hvis drivside i det minste under drift er forbundet med en gass/dampleverandør.

2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at gass-eller dampstrålepumpen (7) og gass/dampleverandøren er stasjonært forbundet med byggeanlegget.

3. Anlegg ifølge krav 2, karakterisert ved at gass- eller dampstrålepumpen (7) er forbundet med et i byggeanlegget for røkuttrekk anordnet kanalsystem (5).

4. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at gass-eller dampstrålepumpen (7) og gass/dampleverandøren er mobile.

5. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at enten gass-eller dampstrålepumpen (7) eller gass/dampleverandøren er mobil.

6. Anlegg ifølge krav 1 og 2 såvel som 4 til 6, karakterisert v e d at gassleverandøren er et gasstråledrivverk (8).

7. Anlegg ifølge krav 1 og 2 såvel som 4 til 5, karakterisert v e d at gassleverandøren er et trykkluftanlegg.

8. Anlegg ifølge krav 1 og 2 såvel som 4 til 5, karakterisert v e d at gassleverandøren er et anlegg for flytende gass.