SE444597B

SE444597B - FIRE FIGHTING THANKS FOR BUILDINGS

Info

Publication number: SE444597B
Application number: SE8301161A
Authority: SE
Inventors: A E Lagerblad
Original assignee: Graenges Aluminium Ab
Priority date: 1983-03-02
Filing date: 1983-03-02
Publication date: 1986-04-21
Also published as: GB2135712A; GB8405371D0; GB2135712B; DE3407711A1; SE8301161D0; SE8301161L

Description

10 15 20 25 30 35 8301161-9 elden. I sådana fall sprider sig lågorna från brandhärden åt sidorna, samtidigt som rökutvecklingen gör det mycket svårt att bekämpa elden. Det är därför önskvärt att tak- konstruktionen är sådan, att en uppkommande brand snabbt åstadkommer en öppning i taket ovanför brandhärden. En så- dan öppning i taket medför, att luft kommer att strömma mot brandhärden från alla sidor, så att brandhärden icke eller endast långsamt sprider sig åt sidorna, och att rökgaserna avgår uppåt, så att de icke försvårar släckningsarbetet. 10 15 20 25 30 35 8301161-9 elden. In such cases, the flames spread from the hearth to the sides, while smoke development does a lot difficult to fight the fire. It is therefore desirable that the construction is such that an emerging fire quickly provides an opening in the roof above the hearth. A so- the opening in the roof means that air will flow towards it the hearth from all sides, so that the hearth does not or only slowly spreading to the sides, and that the flue gases depart upwards, so that they do not complicate the extinguishing work.

Man har därför föreslagit en takkonstruktion, i vilken såväl underskiktet som överskiktet utgöres av profilerad aluminiumplåt och det värmeisolerande mellanskiktet utgöres av mineralull. Aluminium smälter redan vid 650 grader, och denna temperatur uppnås snabbt ovanför en brandhärd. Mine- ralullen i det värmeisolerande skiktet är obrännbar och ger sålunda icke upphov till någon brandspridning. En sådan takkonstruktion har emellertid den olägenheten, att mine- ralullen skyddar den ovanför liggande aluminiumplåten, så att dennas smältning kan väsentligt fördröjas. Om dessutom det övre takskiktet är täckt med snö, fördröjes smältningen av den ovanför brandhärden i takkonstruktionens överskikt liggande aluminiumplåten så länge, att någon taköppning icke erhålles under brandens första skede.It has therefore been proposed a roof construction, in which both the lower layer and the upper layer consist of profiled aluminum sheet and the heat-insulating intermediate layer are formed of mineral wool. Aluminum already melts at 650 degrees, and this temperature is quickly reached above a hearth. Mine- the roller in the heat-insulating layer is non-combustible and gives thus not giving rise to any fire spread. Such a roof construction, however, has the disadvantage that the roller protects the aluminum sheet above, so that its melting can be significantly delayed. If in addition the upper roof layer is covered with snow, the melting is delayed of it above the hearth in the top layer of the roof structure lying aluminum sheet so long, that any roof opening not obtained during the first stage of the fire.

Huvudändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en takkonstruktion, som ger en snabb öppning i taket ovanför en eventuell brandhärd och som icke bidrager till brandens spridning och som vars öppningsfunktion icke fördröjes av ett snöskikt. Detta ändamål uppnås genom att taket ges de kännetecken, som framgår av patentkraven.The main object of the invention is to provide one roof construction, which provides a quick opening in the roof above a possible hearth and which does not contribute to the fire spread and whose opening function is not delayed by a layer of snow. This purpose is achieved by giving them the roof characteristics, as set out in the claims.

Genom att takets underskikt består av aluminiumplåtar, kommer detta skikt att smälta ovanför en brandhärd redan under brandens första skede, och genom att såväl åtminstone det första lagret i det värmeisolerande skiktet som över- skiktet består av icke sammanhängande delar, kommer de på aluminiumplåtarna ovanför brandhärden liggande delarna av takskikten att falla ned eller eventuellt smälta, varigenom den eftersträvade taköppningen erhålles. Genom att det vär- »vi 10 15 20 25 30 35 8301161-9 meisolerande skiktet är uppdelat i två lager, varvid det undre lagret är tunt i förhållande till det övre lagret och huvudsakligen tjänar till att skydda detta från den höga temperaturen över brandhärden, kan den större delen av det värmeisolerande skiktet utgöras av plastmaterial utan risk för att detta material skall smälta och börja brinna eller avge brännbara eller giftiga gaser, innan aluminiumplåtar- na ovanför brandhärden har smält. Eftersom ifrågakommande plastmaterial har slutna celler, är det i motsats till mineralull ej vattenupptagande, varför något yttre vatten- tätt skikt ej erfordras. Härigenom uppnås åtminstone en viss kostnadsbesparing.Because the roof underlayer consists of aluminum sheets, this layer will melt above a hearth already during the first stage of the fire, and by both at least the first layer in the heat-insulating layer which the layer consists of non-contiguous parts, they come on the aluminum plates above the hearth lying parts of the roof layers to fall down or possibly melt, whereby the desired roof opening is obtained. By valuing "we 10 15 20 25 30 35 8301161-9 the insulating layer is divided into two layers, whereby it the lower layer is thin relative to the upper layer and mainly serves to protect this from the high the temperature above the hearth, the greater part of it can the heat-insulating layer consists of plastic material without risk for this material to melt and start to burn or emit flammable or toxic gases, before the aluminum plate above the hearth has melted. Because questionable plastic material has closed cells, it is the opposite mineral wool does not absorb water, which is why any external water dense layer is not required. In this way at least one is achieved some cost savings.

En utföringsform av ett brandöppnande tak enligt upp- finningen skall nu närmare beskrivas nedan med hänvisning till de bifogade ritnigsfigurerna.An embodiment of a fire-opening roof according to The finding will now be described in more detail below with reference to the attached drawing figures.

Fig. 1 visar en tvärsektion genom ett brandöppnande tak enligt upfinningen. det att en brandhärd har åstadkommit en öppning genom taket. 1 visade taket innefattar ett bärande un- Fig. 2 visar samma tvärsektion, efter Det i fig. derskikt 10 i form av profilerade aluminiumplàtar 11, vilka är upplagda på bärande balkar 12. Ovanpå dessa aluminium- plåtar 11 är ett tunt skikt 13 av mineralullsskivor 14 anordnat. Dessa skivor har relativt små dimensioner, t ex en yta på 0,72 kvadratmeter, så att de lätt kan falla ned genom en av en brandhärd åstadkommen öppning i underskiktet 10. På mineralullsskivorna 14 är ett tjockt skikt 15 av plastskivor 16 anordnat. Dessa skivor 16 utgör den huvud- sakliga värmeisoleringen, och skivorna kan lämpligen bestå av cellplast, t ex styrencellplast. Ett lämpligt material är den styrencellplast, som tillverkas och saluföres av The Dow Chemical Company under varumärkena STYROFOAM och ROOFMATE. Skivorna 16 är anbringade tätt intill varandra men normalt icke sammanfogade med varandra. Ovanpå skivorna 16 är ett överskikt 17 av singel anordnat för att hålla skivorna 16 på plats och skydda dem mot UV-ljus och meka- nisk påverkan. Singelskiktet är vid takets kanter uppdraget 10 15 20 25 30 35 i 8301161-9 ä mot en fläns 18 på en U-formad profil 19, vilken tjänar såsom ränna för avledning av regn- och smältvatten från taket.Fig. 1 shows a cross section through a fire opening roof according to the invention. that a fire hearth has provided an opening through the roof. 1 comprises a load-bearing under- Fig. 2 shows the same cross section, after The device shown in FIG. layer 10 in the form of profiled aluminum plates 11, which are mounted on load-bearing beams 12. On top of these aluminum sheets 11 are a thin layer 13 of mineral wool sheets 14 arranged. These discs have relatively small dimensions, e.g. an area of 0.72 square meters, so that they can easily fall down through an opening in the lower layer provided by a fire hearth 10. On the mineral wool sheets 14 a thick layer 15 is off plastic sheets 16 arranged. These discs 16 constitute the main objective thermal insulation, and the boards can suitably last of cellular plastic, eg styrene cellular plastic. A suitable material is the styrene foam, which is manufactured and marketed by The Dow Chemical Company under the trademarks STYROFOAM and ROOFMATE. The discs 16 are mounted close together but not normally joined together. On top of the discs 16 is a top layer 17 of shingle arranged to hold discs 16 in place and protect them from UV light and mechanical economic impact. The single layer is at the edges of the roof the assignment 10 15 20 25 30 35 in 8301161-9 ä against a flange 18 on a U-shaped profile 19, which serves as a gutter for draining rain and melt water from the roof.

Eftersom taket icke har något övre vattenogenomsläpp- ligt skikt, kan vatten tränga ned mellan plastskivorna 16 och komma ned i mineralullsskivorna 14. Skivorna 16 upptar icke något vatten, och det vatten, som tränger ned i mine- ralullsskivorna 14, avledes från skivornas undersidor huvudsakligen i ångform, genom att mellanrummen mellan bottnarna i de profilerade aluminiumplåtarnas rännor och mineralullsskivorna utnyttjas såsom kanaler för ventila- tionsluft, vilken bringas att cirkulera såsom indikeras av pilarna 20a,20b. För att möjliggöra denna luftcirkulation är ett mellanrum anordnat mellan väggarna 21 (av vilka endast en visas) och aluminiumplåtarna 11, och detta mel- lanrum är överbryggat av en L-profil 22, som är fäst vid väggen. Ett mellanrum är även anordnat mellan aluminiumplå- tarna 11 vid takets mitt. Detta mellanrum är överbryggat av en svagt V-formad nockplåt 23 av aluminium, vilken vilar på plåtarna 11. Plåtarna 11 lutar något nedåt mot väggarna 21 ' och är invid väggarna lämpligen försedda med en underlig- gande ränna 24 för bortledning av vatten, som eventuellt tränger igenom mineralullsskivorna 14. Väggarna 21 är för- sedda med ytskikt 25,26 och en överliggande täckprofil 27.Since the roof has no upper water permeability, layer, water can penetrate between the plastic sheets 16 and get into the mineral wool sheets 14. The sheets 16 occupy no water, and the water that penetrates into the the roller sheets 14, are diverted from the undersides of the sheets mainly in vapor form, by the spaces between the bottoms of the gutters of the profiled aluminum sheets and the mineral wool boards are used as channels for ventilating which is circulated as indicated by pillars 20a, 20b. To enable this air circulation is a space arranged between the walls 21 (of which only one is shown) and the aluminum plates 11, and this lanrum is bridged by an L-profile 22, which is attached to the wall. A gap is also arranged between the aluminum plates. 11 at the center of the roof. This space is bridged by a slightly V-shaped cam plate 23 of aluminum, which rests on the plates 11. The plates 11 slope slightly downwards towards the walls 21 ' and are next to the walls suitably provided with a gutter 24 for draining water, if any penetrates the mineral wool sheets 14. The walls 21 are seen with surface layer 25,26 and an overlying cover profile 27.

Isolerskiktet 15 kan vara uppdelat i två lager av ski- vor eller block, varvid skivorna eller blocken i de två lagren är sidoförskjutna i förhållande till varandra, så att de överliggande skivorna eller blocken täcker mellan- rummen mellan de underliggande skivorna eller blocken, eller också kan skivorna eller blocken vara anordnade i ett lager och vara försedda med falsade kanter. Härigenom minskas i stor utsträckning värmeförlusterna genom spring- orna mellan skivorna eller blocken i det värmeisolerande skiktet.The insulating layer 15 may be divided into two layers of vor or block, the discs or blocks in the two the bearings are laterally offset from each other, so that the overlying boards or blocks cover the intermediate the spaces between the underlying boards or blocks, or the discs or blocks may be arranged in a layer and be provided with folded edges. Hereby heat losses are greatly reduced by running between the boards or blocks in the thermal insulation the layer.

Takkonstruktionens funktion vid uppkomsten av en brand skall nu beskrivas i anslutning till fig. 2, som visar en öppning i det i fig. 1 visade taket, vilken har åstadkom- 10 15 20 25 30 35 83011-61-9 mits vid en brand.The function of the roof structure in the event of a fire will now be described in connection with Fig. 2, which shows a opening in the roof shown in Fig. 1, which has provided 10 15 20 25 30 35 83011-61-9 mits in a fire.

När en brand uppstår under ett tak av den konstruk- tion, som visas i fig. l, stiger temperaturen i takplåtarna av aluminium över brandhärden snabLt till 650 grader, var- vid plåtarna smälter och aluminium droppar ned i brandhär- den. Detta sker efter en tid av 2-3 minuter. I takets underskikt bildas nu ett hål, vilket snabbt får en diameter av åtminstone flera meter och genom.vilket de ovanför lig- gande mineralullsskivorna 14 faller ned. Härigenom friläg- ges undersidan av plastskivorna 16, varvid dessa skivor snabbt börjar smälta och snart brister på grund av den överliggande lasten av singel och eventuellt snö. Därvid faller plastskivorna 16 eller delarna av dessa ned genom öppningen i underskiktet, så att en genomgående öppning bildas i taket. Samtidigt glider singel från överskiktet ned mot öppningen i underskiktet och täcker därvid i stor utsträckning de frilagda ytorna på plastskivorna, såsom visas i fig. 2, så att dessa skyddas från hettan från brandhärden och de genom öppningen utströmmande rökgaserna.When a fire occurs under a roof of the construction tion, shown in Fig. 1, the temperature of the roofing sheets rises of aluminum over the hearth rapidly to 650 degrees, each at the plates melts and aluminum drips into the fire core the. This happens after a time of 2-3 minutes. In the roof lower layer now forms a hole, which quickly gets a diameter of at least several meters and through which the above the mineral wool sheets 14 fall down. In this way, is given to the underside of the plastic sheets 16, these sheets quickly begins to melt and soon bursts due to it overlying load of shingle and possibly snow. Thereby the plastic sheets 16 or parts thereof fall down through the opening in the lower layer, so that a continuous opening formed in the ceiling. At the same time, single slides from the top layer down towards the opening in the lower layer and thereby cover in large extent of the exposed surfaces of the plastic sheets, such as shown in Fig. 2, so that these are protected from the heat from the hearth and the flue gases escaping through the opening.

Plastskivorna hindras därigenom från att ta eld och att smälta i sidled, varför någon spridning av elden icke kan ske genom det värmeisolerande skiktet.The plastic sheets are thereby prevented from catching fire and that melt laterally, which is why no spread of the fire can take place through the heat-insulating layer.

Genom att rökgaserna nu avgår genom öppningen i taket, suges luft in mot brandhärden från alla håll, varigenom brandhärden koncentreras och spridningen minimeras, sam- tidigt som det blir lättare för brandpersonalen att närma sig brandhärden och att bekämpa elden. Skadorna blir häri- genom väsentligt begränsade, samtidigt som elden snabbare kan fås under kontroll. Genom att plastskivorna icke ligger an mot de profilerade aluminiumplåtarna och mineralullsski- vorna är obrännbara, kan elden icke heller spridas i utrym- mena mellan aluminiumplåtarnas rännor och det värmeisole- rande skiktet.As the flue gases now escape through the opening in the roof, air is sucked into the hearth from all directions, whereby the focus of the fire is concentrated and the spread is minimized, early as it becomes easier for firefighters to approach the hearth and to fight the fire. The damage will be through significantly limited, while the fire faster can be obtained under control. Because the plastic sheets are not lying against the profiled aluminum sheets and mineral wool skis are non-combustible, the fire cannot be spread in space either between the grooves of the aluminum sheets and the thermal insulation edge layer.

Mineralullsskivorna 14 kan vara förhållandevis tunna, t ex 10-20 mm, och har såsom huvuduppgift att skydda plastskivorna 16, så att dessa icke smälter före den under- liggande aluminiumplåten, eftersom i sådant fall brännbara 10 15 20 25 30 8301161-9 gaser bildas och risk för snabb brandspridning uppkommer.The mineral wool sheets 14 can be relatively thin, eg 10-20 mm, and has as its main task to protect the plastic sheets 16 so that they do not melt before the horizontal aluminum sheet, because in such a case combustible 10 15 20 25 30 8301161-9 gases are formed and the risk of rapid fire spread arises.

Mineralullsskivorna 14 bidrager givetvis även till värme- isoleringen, men den huvudsakliga värmeisoleringen åstad- kommes av plastskivorna 16, vilka bildar ett väsentligt tjockare skikt, t ex 70-200 mm. Även om endast en utföringsform av ett brandöppnande tak enligt uppfinningen har visats och beskrivits är det uppenbart, att många variationer och modifikationer är möj- liga inom ramen för uppfinningstanken. De underliggande profilerade aluminiumplåtarna kan ha många olika former och t ex i tvärsektion ha vågform eller trapetsform. Det när- mast över aluminuimplåtarna liggande tunna isolerskiktet behöver icke bestå av mineralullsskivor utan kan bestå av något annat obrännbart material, som ger värmeisolering och som är anordnat i form av intill varandra liggande, separa- ta skivor i litet format, så att isoleringen lätt faller ned genom den av branden åstadkomna öppningen i aluminium- plåtarna. Det egentliga värmeisolerande skiktet, dvs skik- tet 15, kan bestå av olika plastmaterial, men det är spe- ciellt lämpligt att använda en cellplast med slutna celler, vilken är vattenavvisande och vars värmeisolering är mycket god. Cellplasten skall ha hög tryckhållfasthet för att kun- na motstå belastningen av grus- och eventuellt snölagret samt bör ha flamhämmande tillsatsmedel för minskning av antändningsrisken. Det är slutligen möjligt att använda ett annat material än singel för överskiktet, bara materialet är obrännbart och kan anbringas i småbitsform, så att det lätt faller ned genom den av brandhärden åstadkomna öpp- ningen i aluminiumplåtarna och lätt kan glida ned på och täcka de frilagda ytorna på plastskivorna, så att någon fortsatt smältning eller förbränning av dessa icke sker. å*The mineral wool sheets 14 of course also contribute to insulation, but the main thermal insulation provides come from the plastic sheets 16, which form an essential thicker layers, eg 70-200 mm. Although only one embodiment of a fire opening roof according to the invention has been shown and described is obviously, that many variations and modifications are possible within the scope of the inventive concept. The underlying profiled aluminum sheets can have many different shapes and for example in cross section have a waveform or trapezoidal shape. The near- mast over the aluminum sheets lying thin insulating layer does not have to consist of mineral wool boards but can consist of any other non-combustible material, which provides thermal insulation and which are arranged in the form of adjacent, separate take boards in small format, so that the insulation falls easily down through the opening provided by the fire in aluminum the plates. The actual heat-insulating layer, ie the layer 15, may consist of different plastic materials, but it is particularly suitable to use a cellular plastic with closed cells, which is water-repellent and whose thermal insulation is high good. The foam must have a high compressive strength in order to resist the load of the gravel and possibly the snow layer and should have flame retardant additives to reduce the risk of ignition. It is finally possible to use one material other than single for the top layer, only the material is non-combustible and can be applied in small pieces, so that easily falls through the opening provided by the fire hearth in the aluminum sheets and can easily slide down on and cover the exposed surfaces of the plastic sheets, so that any further melting or incineration of these does not occur. å *

Claims

10 15 20 25 30 8301161-9 Patent claims

Fire-opening roof for buildings, comprising a load-bearing underlayer (10) of profiled aluminum sheets (11); a heat insulating intermediate layer (13, 15); and a top layer (17), characterized in that the intermediate layer (13, 15) comprises at least one first layer (13) of adjacent, separate parts (14) arranged on the lower layer (10) in a small format of heat-insulating, non-combustible bare material, and that the top layer (17) consists of non-combustible material in the form of small pieces, which loads the heat-insulating intermediate layer (13,15) and causes it to rupture, when a fire has formed a hole in the lower layer (10), and thereby slides down towards the hole in the lower layer, so that a through-opening in the roof is formed and the exposed surfaces of the intermediate layer (13, 15) are largely covered.

Fire-opening roof according to claim 1, characterized in that the intermediate layer (13, 15) also comprises a second layer (15) of heat-insulating material over the first layer (13).

Fire-opening roof according to claim 2, characterized in that the first layer (13) in the intermediate layer is thin in relation to the second layer (15).

Fire-opening roof according to claim 3, characterized in that the second layer (15) consists of sheet-shaped blocks (16), which are arranged with joint overlap.

Fire-opening roof according to one of the preceding claims, characterized in that the first, lower layer (13) in the intermediate layer consists of panels (14) with a surface area which does not exceed 0.72 square meters.

Fire-opening roof according to claim 1, characterized in that the gaps formed between the gutters of the profiled aluminum sheets (11) and the above-mentioned first layer (13) in the intermediate layer are arranged to form ventilation ducts for diverting the moisture which penetrates through the top layer (17) and the intermediate layer (13,15).