WO2013083324A1 - Verfahren zum löschen eines brandes in einem umschlossenen raum sowie feuerlöschanlage - Google Patents

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WO2013083324A1
WO2013083324A1 PCT/EP2012/070483 EP2012070483W WO2013083324A1 WO 2013083324 A1 WO2013083324 A1 WO 2013083324A1 EP 2012070483 W EP2012070483 W EP 2012070483W WO 2013083324 A1 WO2013083324 A1 WO 2013083324A1
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WO
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enclosed space
extinguishing
flooding
time
extinguishing gas
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PCT/EP2012/070483
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Ernst-Werner Wagner
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Amrona Ag
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    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
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    • A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/04—Control of fire-fighting equipment with electrically-controlled release

Definitions

  • the present invention relates to a method for extinguishing a fire in an enclosed space, in which the enclosed space is flooded with extinguishing gas at least until a extinguishing extinguishing gas concentration sets in the flooding area.
  • the invention further relates to a fire extinguishing system for extinguishing a fire in an enclosed space by controlled flooding of the closed space with an extinguishing gas, wherein the fire extinguishing system at least one extinguishing gas source for providing an extinguishing gas, an extinguishing gas supply line, via which the provided by the at least one extinguishing gas source extinguishing gas to the enclosed Room can be supplied, and a control device for setting a per unit time the enclosed space supplied quenching gas.
  • Such fire extinguishing systems are known in principle from the prior art and consist essentially of at least one extinguishing gas container with gaseous, liquefied under pressure or with a pressure cushion liquid stored extinguishing agent, the necessary valves and a pipeline network in the protected area (enclosed space) appropriately distributed nozzles ,
  • gaseous extinguishing agents which are also referred to herein as "quenching gas" include, for example, oxygen displacing gases such as carbon dioxide, nitrogen, noble gases (eg, argon), and mixtures thereof (eg, argonites). Inergen) application.
  • oxygen displacing gases such as carbon dioxide, nitrogen, noble gases (eg, argon), and mixtures thereof (eg, argonites).
  • Inergen Inergen
  • Such extinguishing gases extinguish fires by essentially displacing atmospheric oxygen from the fire.
  • Halogenated hydrocarbons eg HFC227ea and FK-5-1-12 are also used as extinguishing agents in fire extinguishing systems. The extinguishing effect of these quenching gases is based on a chemical-physical principle.
  • gaseous extinguishing agent penetrate the flooding area quickly and uniformly, so that within a very short time results in a spatial protective effect. After successful extinguishment, it may be necessary to maintain the quenching gas concentration to avoid flashbacks until hot surfaces have cooled sufficiently, deep-seated fires are extinguished, or the components under electrical energy are shut off.
  • both extinguishing gas concentrations of different extents and oxygen concentrations of different concentrations may be used in a fire-fighting operation. These different concentrations also cause a different threat to persons possibly present in the hazardous area (enclosed space).
  • the table below shows, for example, the toxicity parameters for some of the extinguishing gases currently used in fire extinguishing systems. These toxicity parameters determine which hazard class the fire extinguishing system is classified in. Here, a distinction is made between the following four hazard classes:
  • Class II quenching gas concentration between NOAEL and LOAEL (NOAEL ⁇ quenching gas concentration ⁇ LOAEL) and oxygen concentration above 10% by volume ([0 2 ]> 10% by volume);
  • Class III Extinguishing gas concentration above LOAEL and below life-threatening concentration (LOAEL ⁇ extinguishing gas concentration ⁇ LBK) and oxygen concentration above 8 vol% ([0 2 ]> 8 vol%); and Extinguishing gas concentration in and above life-threatening concentration (extinguishing gas concentration> LBK) and / or oxygen concentration below 8 vol .-% ([0 2 ] ⁇ 8 vol .-%);
  • NOAEL non-observed adverse effect level
  • LOAEL lowest observed adverse effect level
  • C0 2 If, for example, carbon dioxide is used as the quenching gas, damage to health is to be expected from a concentration of 5% by volume C0 2 and a danger to life exists from a concentration of more than 8% by volume C0 2 .
  • the extinguishing effect of C0 2 is mainly due to the reduction of the oxygen content of the air to a value at which the combustion process does not proceed.
  • the amount of extinguishing gas required for the individual flooding area for space and device protection depends on the extinguishing gas used on the one hand and the fires, d. H. on the other hand, the substances which are on fire or may get on fire.
  • the corresponding extinguishing extinguishing gas and oxygen concentrations are given as an example for different devices for the extinguishing gas carbon dioxide.
  • the extinguishing gas concentration required for a sufficient extinguishing effect may possibly be life-threatening for persons who may be in the extinguishing area.
  • suitable protective measures must be taken to be able to immediately evacuate the hazardous areas in case of fire and flooding with extinguishing gas and to prevent persons from entering the extinguishing gas flooding.
  • VdS guideline 3518 (as of 07/2006) and BGI 888 (as of 01/2004) alarming devices and delay devices with sufficient time delay must be provided for in person-occupied, endangered areas, which allow leaving the protected area without undue haste.
  • Suitable alarm devices are acoustic and optionally optical devices in order to ensure in a fire the alarm and warning of anyone in the deletion area or danger area if necessary.
  • Fire extinguishing systems in which persons can be endangered by a flooding of the extinguishing area must also be equipped with so-called deceleration devices.
  • deceleration devices are to ensure that flooding of the extinguishing area only takes place after the alarm devices have been triggered and a preset warning time has expired.
  • the pre-warning time set must be such that the extinguishing area or hazardous area can be left from any location without hurry. According to the VdS guideline 3518 (as of 07/2006) and BGI 888 (as of 01/2004), the early warning time must be at least 10 seconds. Accordingly, depending on the hazard class, the fire extinguishing systems must allow time-delayed flooding with advance warning time.
  • the pre-warning time must be effective at each automatic or manual triggering of the fire extinguishing system.
  • Fig. La the time course of the extinguishing agent concentration in known from the prior art and become effective with early warning fire extinguishing systems is shown.
  • Fig. 1 B the temporal evolution of the oxygen concentration in the extinguishing area is shown accordingly.
  • the time t 0 represents the time of fire detection in the deletion area.
  • the time interval t 0 -ti expresses the system-related delay of the fire-extinguishing system. Without the use of a delaying device, the flooding, ie the actual introduction of the extinguishing gas into the enclosed space, would start at time ti. Since - as already stated - for reasons of personal protection, a time-delayed flooding must take place with early warning, flows at time ti no extinguishing gas in the enclosed space.
  • the time interval ti-t 2 designates the set prewarning time, ie the time between the beginning of the alarming at the time ti and the start of the release of the quenching gas.
  • This warning time must be at least 10 seconds, but must not be longer than the time necessary for a safe evacuation.
  • the gaseous extinguishing agent is released, as a result, the quenching gas concentration in the room atmosphere of the enclosed space steadily increases and the oxygen concentration decreases accordingly.
  • time t 3 the extinguishing concentration a is reached. This extinguishing extinguishing gas concentration is also referred to in the fire protection technology as "design concentration".
  • the build-up bleeding of the enclosed area ends at time t 4 , namely when the maximum extinguishing gas concentration in the enclosed space has been reached. Accordingly, the time interval t 2 -t 3 designates the set-up time for the extinguishing extinguishing gas concentration and the time period t 2 -t 4 the total flooding time of the build-up leaching.
  • fire extinguishing systems that use a gaseous extinguishing agent must be dimensioned in accordance with the VdS Guidelines VdS 2380, VdS 2381 and VdS 2093 in such a way that within the extinguishing area within 10, 60 or 120 seconds after the time of extinguishing agent release in the entire enclosed space the extinguishing extinguishing gas concentration has built up.
  • This requirement can be realized only with appropriately sized fire extinguishing systems. Accordingly, in larger rooms, such as warehouses, etc., fire extinguishing systems with gaseous extinguishing agents as space protection systems can only be realized with relatively high investment.
  • the present invention has the object, a method or a fire extinguishing system of the type mentioned in that the effectively available construction time for the extinguishing extinguishing gas concentration can be extended without possibly located in the enclosed space people to endanger.
  • this object is achieved in that an optical and / or acoustic alarm device for warning is optionally located in the enclosed space people is triggered that an extinguishing agent release is initiated such that during a Vorflutungs- phase the enclosed space an extinguishing gas is supplied, the pre-flooding phase corresponding to a time interval between the start of the extinguishing agent release and a predetermined time, and that the state of the enclosed space is checked, wherein during the initiation of the extinguishing agent release, the enclosed space is flooded so that during the entire pre-flooding phase, the extinguishing gas concentration in the enclosed space does not exceed a predetermined or predefinable value for the extinguishing gas used, which is below the NOAEL value critical for the extinguishing gas used.
  • the object underlying the invention starting from a fire extinguishing system of the type mentioned is achieved according to the invention that the control device is designed in the event of fire, the pro Time unit to the enclosed space supplied quenching gas set so that the flooding of the enclosed space after a predetermined event occurs, wherein during an initial up to a predetermined time extending Vorflutungsphase the enclosed space is flooded so that the quenching gas concentration in the enclosed space for a the extinguishing gas used does not exceed a predetermined or predefinable value, and during a main flooding phase which directly or indirectly adjoins the flooding phase, the enclosed space is flooded such that the extinguishing gas concentration reaches a maximum extinguishing gas concentration which is equal to or greater than the extinguishing extinguishing gas concentration.
  • the predetermined or predefinable value of the extinguishing gas concentration, which must not be exceeded during the Vorflutungsphase is below the NOAEL value of the extinguishing
  • the invention by dividing the time period between the time of response of at least one alarm device and the time of reaching a maximum extinguishing gas concentration in a Vorflutungsphase and a main flooding phase, it is possible to start the flooding of the enclosed space already at the time of the response of the alarm device
  • the per unit of time introduced into the enclosed space quenching gas quantity is selected such that a risk to persons can be excluded.
  • the invention provides that throughout the Vorflutungsphase the extinguishing gas concentration in the enclosed space does not exceed a specified or specifiable value for the used extinguishing gas, said predetermined or predetermined value is below the critical for the used extinguishing gas NOAEL value.
  • the time between the time of the response of the alarm device and the beginning of the main flooding phase corresponds to the usual in the fire protection prewarning and is such that the enclosed space can be left from any location without haste.
  • the so-called main flooding phase within which the enclosed space is flooded with extinguishing gas until the maximum extinguishing gas concentration is reached.
  • the solution according to the invention can achieve the extinguishing extinguishing gas concentration in the enclosed space at an earlier point in time compared to conventional installations in which a time-delayed one Flooding with early warning takes place. Accordingly, the fire extinguishing system can be made smaller for a given space, without the risk that the VdS directive maximum time of 10, 60 or 120 seconds to reach the extinguishing extinguishing gas concentration can not be met.
  • the solution according to the invention makes it possible for the amount of extinguishing gas introduced into the enclosed space during the entire flooding time to be lower in comparison to fire extinguishing systems in which a time-delayed flooding takes place since the time available for flooding the room becomes longer in the solution according to the invention is.
  • the solution according to the invention is particularly suitable for applications in which "gentle flooding" of the enclosed space is desired, for example, when the enclosed space is not or can not be equipped with a sufficiently large pressure relief , the solution according to the invention allows a gentle flooding, so that the pressure relief valves, with which the enclosed space must be provided for the purpose of pressure relief and to avoid damage due to excessive pressure when introducing the extinguishing gas, can be made smaller and the effort when a room should be provided with a fire extinguishing system as a room protection system.
  • this flooding be carried out in such a way that the extinguishing gas concentration in the enclosed space at the latest by the predefined time is adjusted to an exhaustively low level.
  • the fire load of the enclosed space is predetermined or definable. This ensures that effective firefighting takes place within the enclosed space no later than the pre-determined date.
  • the time of the extinguishing agent release for initiating the Vorflutungsphase coincides with that time, which corresponds to the triggering of the optical and / or acoustic alarm device. This ensures in particular that the maximum possible time is carried out by warning or alarming the persons in the enclosed space while simultaneously building up the pre-flooding concentration. By simultaneously alerting the persons and initiating the pre-flooding phase by introducing the extinguishing agent, no time is lost, so that an effective fire fighting is given with regard to the structure of the total extinguishing agent concentration.
  • the predefined time which defines the end of the pre-flooding phase and the beginning of the main flooding phase, is selected such that this pre-warning time specified in VdS guideline 3518 (as of 07/2006) or BGI 888 (as of 01/2004) corresponds, is so dimensioned that may be located in the enclosed space people can leave the room from any location without haste.
  • the predetermined time is selected such that the pre-flooding phase is at least 10 seconds. This measure ensures the protection of persons required in VdS guideline 3518 (as of 07/2006) and BGI 888 (as of 01/2004).
  • the predetermined or specifiable value for the used extinguishing gas which may not exceed the quenching gas concentration during the entire Vorflutungsphase, corresponds to an oxygen concentration, which still allows free accessibility of the enclosed space.
  • the subdivision according to the invention of the period between the alarming and the achievement of the maximum extinguishing gas concentration into a pre-flooding phase and a subsequent main flooding phase does not necessarily mean that the flooding course, ie the temporal evolution of the extinguishing gas concentration in the room atmosphere of the enclosed space, from the time of the beginning of the main flooding phase has a kink.
  • the quenching gas introduced during the Vorwutungsphase per unit time in the enclosed space is the same size as that during the Hauptwutungsphase per unit time in the enclosed space introduced quenching gas.
  • the extinguishing gas concentration in the room atmosphere of the enclosed space continuously increases without changing the slope of the flooding curve.
  • the solution according to the invention is characterized by the fact that the flooding can take place more gently overall, ie the amount of extinguishing gas introduced per unit of time into the enclosed space is lower than in the conventional solutions. This in turn makes it possible to equip the enclosed space with smaller pressure relief flaps.
  • the extinguishing gas introduced into the enclosed space during the pre-flooding phase has a different chemical composition compared to the chemical composition of the extinguishing gas introduced into the enclosed space during the main flooding phase. So it is conceivable, for example, during the Vorflutungsphase, ie during that phase corresponding to the prewarning, within which the people in the enclosed space must leave the room to initiate a quenching gas or quenching gas mixture in the enclosed space, which other toxicity characteristics in Compared to the quenching gas or quenching gas mixture which is introduced during the main flooding phase.
  • the quenching gas introduced into the enclosed space during the preflow phase is nitrogen-enriched air, which is generated directly on site with the aid of a nitrogen generator. Since conventional nitrogen generators are usually not designed to within a very short time, the quenching gas use amount, d. H. To provide the required amount of quenching gas to achieve the design concentration, at least the quenching gas, which is introduced during the main flooding phase in the enclosed space, should be kept in, for example, in gas cylinders.
  • the quenching gas concentration in the enclosed space is maintained at the predetermined or determinable value during a first hold flooding phase, the first hold flooding phase being a period of time between the time of Completion of the pre-flooding phase and a pre-determined time or manually definable date.
  • a first holding flooding phase adjoining the flooding phase within which the extinguishing gas concentration in the enclosed space is maintained at a value which is below the NOAEL value critical for the employed extinguishing gas by tracking, optionally by controlled feeding of extinguishing gas ,
  • the predetermined or definable value at which the extinguishing gas concentration is maintained during this first retaining flooding phase is preferably to be selected as a function of the fire load of the enclosed space.
  • the retention of the extinguishing gas concentration in the enclosed space at the predetermined or determinable value during the first retaining flooding phase is performed only when the checking of the state of the enclosed space is automatically verified, in particular with the help of at least one fire detector, and / or manually, in particular by operating a corresponding switch, that after the completion of the pre-flooding phase in the enclosed space there is no fire.
  • the corresponding retaining flooding is carried out during the first retaining flooding phase at the value which is below the NOAEL value critical for the employed extinguishing gas only if there is no fire at the end of the flooding phase in the enclosed space Brand more present. If a fire is detected instead, then the main quenching phase can continue to follow the first retaining flooding phase.
  • the point in time which marks the end of the first retaining flooding phase can in this case be determined in advance or determined later manually.
  • the method according to the invention has a further method step, according to which an extinguishing gas is supplied to the enclosed space by initiating an extinguishing agent release during a main flooding phase until the extinguishing gas concentration in the enclosed space reaches a predetermined or definable target concentration, the fixed or definable target concentration at least equal to an extinguishing gas concentration dependent on the fire load of the enclosed space.
  • the main flooding phase corresponds to a period of time between the predetermined time point at the end of the pre-flooding phase and the time at which the target concentration is reached.
  • a second retaining flooding phase adjoining the main flooding phase within which the extinguishing gas concentration in the enclosed space is always kept above the extinguishing extinguishing gas concentration by controlled feeding of quenching gas.
  • the holding flow time, d. H. the time interval between the end of the build-up bleeding and the time of the extinguishing extinguishing gas concentration (end of the holding flooding) is preferably to be selected so that the materials contained in the enclosed space have cooled sufficiently or no glowing nests are present in order to re-ignite to be effectively prevented after falling below the extinguishing extinguishing gas concentration.
  • the inflammability of the substances in the enclosed space is the retention time of up to several minutes.
  • Analogous to the predetermined time or manually definable time of the end of the first Garfluntungsphase it is also conceivable for the time of the end of the second retaining wave phase, manually set this time. This can be done in particular in the form of a manual reset.
  • the end of the second retaining flooding phase is manually specified when it has been determined that, for example, the materials located in the enclosed space have cooled sufficiently.
  • maximum quenching gas concentration is meant the quenching gas concentration which at the end of the build-up bleed in the enclosed space is present.
  • this maximum extinguishing gas concentration is at least as great as the so-called extinguishing-active extinguishing gas concentration, which is the extinguishing gas concentration required for extinguishing success and which is also referred to in the art as "design concentration”.
  • the optical and / or acoustic alarm device is provided in order to ensure that the persons who are possibly located in the enclosed space leave the hazardous area within the pre-flooding phase.
  • the alarm device which is triggered at the same time as the beginning of the flooding of the enclosed space, thus serves to warn the persons who may be in the enclosed space.
  • the beginning of the flooding of the enclosed space or the time of the alarm system-related usually is not identical to the time of the response of a fire detection device or the operation of a manual release.
  • there may be a system-related delay which is conditioned by the plant and usually takes a few milliseconds to seconds.
  • the solution according to the invention is provided in a preferred embodiment that the enclosed space is preferably monitored continuously or at predetermined times or events with regard to the occurrence of at least one fire parameter , wherein the flooding of the enclosed space is initiated with a quenching gas as soon as at least one fire characteristic is detected.
  • the enclosed space is preferably monitored continuously or at predetermined times or events with regard to the occurrence of at least one fire parameter , wherein the flooding of the enclosed space is initiated with a quenching gas as soon as at least one fire characteristic is detected.
  • an aspirative fire detection system is suitable for fire detection, in which preferably at least one representative air sample is taken from the enclosed space, which is analyzed with regard to the presence of fire characteristics.
  • mechanically acting fire detection elements are called Schmelzlotterler and thermal isolators.
  • An example of a pneumatically acting fire detection element is a heat sensor.
  • Electrically effective fire detection elements include, for example, rod temperature sensors.
  • At least one sensor is provided for detecting the oxygen content in the ambient air atmosphere of the enclosed space
  • the control device is designed to adjust the amount of extinguishing gas supplied per unit time to the enclosed space depending on the detected oxygen content, at least during the Vorflutungsphase.
  • control device is designed, at least during the Vorflutungsphase set the per unit time the space supplied quenching gas in dependence on the detected oxygen content, can be ensured in an easy to implement yet effective manner that already in the initial period between the time of onset the alarming and the predetermined time an inerting in the enclosed space is set, which corresponds to the predetermined or predeterminable extinguishing gas concentration.
  • a first triggering device is triggered by means of which a first quenching gas source with the enclosed space is connectable
  • a second Triggering device is triggered by means of which in addition to the first extinguishing gas source or instead of the first extinguishing gas source, a second extinguishing gas source is connectable to the enclosed space.
  • extinguishing gas or extinguishing gas mixture which has a different chemical composition compared to the extinguishing gas or extinguishing gas mixture which is introduced in the main flooding phase in the enclosed space.
  • extinguishing gas sources are particularly extinguishing gas storage tank in question, such as compressed gas tank, in which the required extinguishing gas stock quantity is kept.
  • a quenching gas source and in particular as a first quenching gas source, which provides the quenching gas introduced during the flooding phase
  • a nitrogen generator in question which provides at its output with nitrogen-enriched air, which can be used as quenching gas.
  • a common extinguishing gas source which provides both the extinguishing gas required for the pre-flooding phase and for the main flooding phase.
  • This common extinguishing gas source should be connectable via a suitable valve device with the enclosed space, wherein the valve device can be controlled such that it is partially opened during the Vorflutungsphase partially and during the main flooding phase preferably.
  • triggering device means a device of mechanical, pneumatic or electrical nature for triggering the extinguishing gas source and in particular the container and / or range valves, if compressed gas containers are used as extinguishing gas source, in which the quenching gas supply quantity is kept.
  • triggering is to be understood as meaning the opening of the container valves and, if present, the range valves in the case of extinguishing gas storage containers or the switching on of an inert gas generator, if this is used as the extinguishing gas source.
  • the flooding of the enclosed space can be interrupted with inert gas or even completely stopped during the Vorflutungsphase if necessary.
  • a stop or emergency stop button is provided which is connected to the control device of the fire extinguishing system such that upon actuation of the stop or emergency stop button, the flooding of the enclosed space during the Vorwutungsphase for predetermined time is interrupted or completely aborted.
  • the interruption or complete cancellation of the flooding during the Vorflutungsphase automatically takes place, for example if it is determined via a sensor that a false alarm is present or the flooding of the room for other reasons is canceled.
  • Fig. La the temporal evolution of the extinguishing gas concentration in the enclosed space in a conventional fire extinguishing system, in which a time-delayed flooding takes place with early warning;
  • FIG. 1b shows the time evolution of the oxygen concentration in the enclosed space in the course of flooding shown in FIG. 1a;
  • FIG. 2a shows the time evolution of the extinguishing gas concentration in the enclosed space in an exemplary embodiment of the fire extinguishing system according to the invention, in which no time-delayed flooding takes place;
  • FIG. 2b shows the time evolution of the oxygen concentration in the enclosed space during the flooding shown in FIG. 2a;
  • Fig. 3 is a schematic view of an embodiment of the fire extinguishing system according to the invention.
  • Fig. 4 is a schematic view of another embodiment of the invention.
  • Fig. 5 is a schematic view of another embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows the development over time of the extinguishing gas concentration in the enclosed space according to a further exemplary embodiment of the fire extinguishing system according to the invention, with a first retaining flooding phase adjoining the flooding phase;
  • FIG. Fig. 7 the temporal evolution of the extinguishing gas concentration similar to that in
  • Fig. 6 illustrated embodiment of the fire extinguishing system according to the invention, with a subsequent to the first retaining flooding phase main flooding phase and an adjoining second retaining flooding phase;
  • Fig. 8 the temporal evolution of the extinguishing gas concentration similar to the
  • FIG. 1a shows the extinguishing gas concentration set in the enclosed space in relation to time.
  • Fig. 1b shows the time evolution of the oxygen concentration in the enclosed space when flooded as shown in Fig. 1a.
  • C0 2 serves as extinguishing gas.
  • the time t 0 denotes the time of the response of a fire detection device or the time of actuation of a manual release, if this is provided.
  • the response of an alarm device for warning persons located in the extinguishing area or danger zone at the time ti is generally delayed plant or system due to the time t 0 of the response of the fire detection device slightly delayed. Since in fire-extinguishing systems in which people can be endangered by flooding of the extinguishing area, must be equipped with deceleration devices, takes place in the flooding course shown in Fig. La, a time-delayed flooding with early warning.
  • the time period between the time ti (response of the alarm device) and the time t 2 (release of the gaseous extinguishing agent) referred to for personal protection Vorwarnzeit which must be such that the extinguishing area or the enclosed space of any Place from without hurry can be left.
  • this warning time must be at least 10 seconds.
  • the build-up bleeding does not begin until time t 2 , since the gaseous extinguishing agent may only be released at this point in time.
  • the extinguishing agent concentration rises relatively rapidly from time t 2 and reaches the maximum quenching gas concentration b at time t 4 .
  • An extinguishing active extinguishing gas concentration a is already present at time t 3 .
  • the time interval t 2 -t 3 is referred to as the build-up time for the extinguishing extinguishing gas concentration and the time period t 2 -t 4 as the flooding time of the build-up leaching.
  • the maximum quenching gas concentration b is reached. This time thus marks the end of the build-up leaching. Since in the flooding course shown in Fig.
  • the quenching gas concentration decreases continuously from the time t 4 , which is due to leaks in the space envelope of the enclosed space.
  • the extinguishing extinguishing gas concentration a at time t 6 is exceeded.
  • the time interval between the time t 4 (end of the build-up bleeding) and the time t 6 (falling below the extinguishing extinguishing gas concentration) should be long enough so that the substances located in the enclosed space have cooled sufficiently and a re-ignition can be prevented.
  • the extinguishing extinguishing gas concentration a must be reached within 10, 60 or 120 seconds after extinguishing agent release.
  • this requirement can only be realized with relatively high effort.
  • conventional fire extinguishing systems must be dimensioned such that they can bring the required to achieve the löschwirksem concentration a extinguishing gas amount in the enclosed space within the delayed period t 2 -t 3 .
  • Fig. Lb the time evolution of the oxygen concentration in the enclosed space (here: computer room) is shown when the enclosed space, as shown in Fig. La, is flooded.
  • the oxygen concentration in the enclosed space is at a constant value (20.9% by volume) until time t 2 , which corresponds to the average oxygen content in the ambient air. Since, in the case shown in FIG. 1 a , the building-up bleeding does not take place until time t 2 , the oxygen concentration only drops relatively rapidly in the illustration according to FIG. 1b from this point in time and reaches at the time t 4 a minimum value of 11.2 vol .-%. Since no holding flooding is provided in the course of flooding shown in FIG. 1 a, the oxygen concentration increases continuously from time t 4 , since ambient air penetrates via leaks in the space envelope of the enclosed space.
  • FIGS. 2a and 2b show the course of the flooding, ie the development over time of the extinguishing gas concentration in the room atmosphere of the enclosed space in a fire-extinguishing system according to an exemplary embodiment of the solution according to the invention.
  • Fig. 2b the corresponding temporal evolution of the oxygen concentration in the room air atmosphere of the enclosed space is shown.
  • the time points t 0 , t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 and t 6 indicated on the time axis (abscissa axis) have the same meaning as the corresponding points in time in FIG. 1 a .
  • the extinguishing gas concentration with extinguishing effect is shown as “a” and the maximum extinguishing gas concentration with "b".
  • the value of the extinguishing extinguishing gas concentration a depends on the fire load of the materials contained in the enclosed space. This extinguishing extinguishing gas concentration a, which is characteristic for the enclosed space, is referred to as "design concentration" in the fire technology.
  • no time-delayed flooding takes place according to teachings of the present invention. Rather, already at the time ti (response of the alarm device) quenching gas is introduced into the enclosed space. In this respect, the extinguishing gas concentration in the room air atmosphere of the enclosed space begins to increase already at the time ti. In order to nevertheless a risk from the beginning of the flooding (time ti) to exclude that are available persons optionally in the enclosed space, the invention provides that terminates within a warning that at time t 2, the quenching gas concentration in the enclosed space one for the used extinguishing gas given or predetermined value a 0 does not exceed. This predetermined or specifiable limit value a 0 must not exceed the NOAEL value critical for the extinguishing gas used and is preferably below this NOAEL value.
  • the limit value a 0 depends on the fire load of the enclosed space 6, ie it is dependent on the fire load of the enclosed space fixable or predeterminable.
  • the predetermined or predefinable limit value a 0 is set up at the latest at the time t 2 at which the prewarning period ends.
  • the prewarning time which corresponds to the time interval ti-t 2 , is dimensioned such that the extinguishing area, ie the enclosed space, can be exited from any point, so that the evacuation of the enclosed space is ensured at the time t 2 .
  • the time ti In order not to lose time in this case corresponds to the time in which the acoustic and / or optionally the visual alarm is triggered, the time ti, from which the extinguishing gas is introduced into the enclosed space 6 in the context of the Vorflutungsphase. As a result, the entire time span t 2 -ti or t 2 -t 0 is available in order to be able to ensure the evacuation of the persons located in the enclosed space 6.
  • a comparison of the flooding profiles according to FIG. 1 a and FIG. 2 a shows that a certain quenching gas level is already set in the solution according to the invention at time t 2 .
  • This extinguishing gas level at time t 2 corresponds to an extinguishing gas concentration a 0 in the enclosed space, which is below the critical for the employed extinguishing gas NOAEL concentration. Characterized in that at the time t 2 (the end of the early warning) in the flooding course according to Fig.
  • this time period ti-t 2 is also referred to herein as the "pre-flooding phase".
  • Immediate to this Vorflutungsphase joins the so-called main flooding phase, which corresponds to the period t 2 -t 4 .
  • this time span corresponds to the total available flooding time of the building-up leaching.
  • FIG. 2 a shows a course of flooding which can be realized in an exemplary embodiment of the fire-extinguishing system according to the invention.
  • the quenching gas quantity introduced into the enclosed space during the flooding phase (time interval ti-t 2 ) is the same as the quenching gas quantity introduced into the enclosed space during the main flooding phase (time period t 2 -t 4 ) , This can be achieved if it is ensured that the extinguishing extinguishing gas concentration a is reached within the prescribed period of time after the fire extinguishing system has been triggered.
  • this time span is 60 or 120 seconds.
  • the amount of extinguishing gas introduced into the enclosed space during the main flooding phase (time period t 2 -t 4 ) to be greater than that during the Vorflutungsphase (time period ti-t 2 ) per unit time in the enclosed space introduced quenching gas.
  • the fire extinguishing system 100 according to the invention is used as a stationary room protection system and serves to protect the entire contents of the designated by the reference numeral "6" space.
  • this room 6 is an enclosed space, such as a high-bay warehouse, computer room or switching or distribution room.
  • the fire extinguishing system 100 has an extinguishing gas source 8 for providing an extinguishing gas.
  • an extinguishing gas source 8 for providing an extinguishing gas.
  • a pressurized gas container battery is used as extinguishing gas source 8, in which the for the Vorflutungsphase as well as for the Hauptflu- phase and possibly also the quenching gas required for the post-flooding phase.
  • the individual compressed gas containers of the extinguishing gas source 8 can be connected via valves 11 to a pipeline system 1 a, 1 b, which in turn is connected to nozzles 2 expediently distributed in the enclosed space 6.
  • the container valves 11 of the compressed gas containers are opened, so that the extinguishing gas provided in the compressed gas containers can be supplied via the line system 1 a, 1 b and the nozzles 2 to the enclosed space 6.
  • the individual container valves 11 of the compressed gas containers are automatically triggered by means of a control device 10.
  • the (optional) automatic triggering can be carried out by means of a mechanical, pneumatic or electrical system or the combination of the aforementioned possibilities.
  • the flooding of the enclosed space 6 with quenching gas is initiated by the control device 10 at the time ti as soon as the control device 10 is notified of the presence of at least one fire parameter in the ambient air atmosphere of the enclosed space 6 by a fire sensor 4 provided in the enclosed space 6.
  • a control valve 3 that can be controlled by the control device 10 is used.
  • this control valve 3 divides the line system la, lb, via which the extinguishing gas source 8 is connected to the nozzles 2, in a first section la and a second section lb. These two line sections la, lb can be connected via the control valve 3.
  • the control device 10 is designed in the illustrated in Fig. 3 embodiment of the fire extinguishing system 100 according to the invention, the valve device 3 to control such that it is fully opened during the Vorflutungsphase only partially and during the main flooding phase.
  • the valve device 3 is activated during the pre-flooding phase such that the extinguishing gas concentration in the enclosed space 6 during this pre-flooding phase does not exceed the predetermined critical concentration value a 0 .
  • the fire extinguishing system 100 preferably has an optical and / or acoustic alarm device 5.
  • This alarm device 5 serves to warn people who may be in the enclosed space 6.
  • the alarm device 5 is connected to the control device 10, wherein the alarm device 5 is controlled by the control device 10 immediately when the control device 10 is reported by the fire sensor 4, the presence of at least one fire parameter in the indoor air atmosphere of the enclosed space 6.
  • the alarm device 5 is triggered by the control device 10 when the fire extinguishing system 100 is triggered manually, for example by actuation of a manual override solution.
  • At least one sensor 12 for detecting the oxygen content in the ambient air atmosphere of the enclosed space 6 is provided.
  • the control device 10 receives the values detected by the oxygen sensor 12 continuously or at predetermined times or events and, at least during the preflight phase, sets the quantity of extinguishing gas supplied per unit of time to the enclosed space 6 as a function of the detected oxygen content.
  • FIG. 3 it can also be seen that in the space envelope of the enclosed space 6, a pressure relief flap 7 is provided.
  • This pressure relief flap 7 serves to avoid damage to the room 6 due to excessive pressure during the flooding of the enclosed space 6 in case of fire.
  • FIG. 4 describes a further embodiment of the fire extinguishing system 100 according to the invention.
  • the in Fig. 4 illustrated fire extinguishing system 100 substantially corresponds to the previously with reference to the illustration in FIG. 3 described plant, although an alternative solution for keeping the required for the flooding of the enclosed space 6 quenching gas quantity is used.
  • FIG. 4 schematically illustrated embodiment of the fire extinguishing system 100 according to the invention
  • a first extinguishing gas source 8a in which the required for the Vorflutungsphase extinguishing gas is kept ready
  • a second extinguishing gas source 8b in which the required for the main flooding phase extinguishing gas quantity is provided provided. Since the extinguishing gas quantity required for the pre-flooding phase is generally less than the extinguishing gas quantity required for the main flooding phase, as shown in FIG. 4 indicated - the first extinguishing gas source 8a compared to the second extinguishing gas source 8b be designed to be smaller in size.
  • the first and second extinguishing gas source 8a, 8b respectively compressed gas container batteries are used.
  • a first triggering device 3a is activated by the control device 10 at the time ti.
  • This first triggering device 3a serves to mechanically, pneumatically or electrically open the respective container valves 11 of the individual compressed gas containers of the first extinguishing gas source 8a, so that the extinguishing gas quantity kept ready in the first extinguishing gas source 8a is introduced into the enclosed space 6 via the line system 1 and the nozzles 2 can be.
  • time t 2 d. H.
  • a second triggering device 3b is activated, which opens the respective container valves 11 of the individual compressed gas tank of the second extinguishing gas source 8b, so that the second extinguishing gas source 8b held extinguishing gas through the line system 1 and the Nozzles 2 can be supplied to the enclosed space 6.
  • the control device 10 is designed such that the time t 2 , to which the second triggering device 3b is activated and the second extinguishing gas source 8b is triggered, can be fixed in advance.
  • FIG. 5 describes a further embodiment of the fire extinguishing system 100 according to the invention.
  • This embodiment differs from the plants shown schematically above with reference to the illustrations in FIGS. 4 and 5 by an alternative realization of the extinguishing gas sources which provide the extinguishing gas necessary for the flooding enclosed space 6.
  • an inert gas generator This has a compressor 9a and a downstream filter device 9b, in particular membrane filter device.
  • a compressor 9a ambient air is compressed and then fed to the filter device 9b.
  • the filter device 9b a gas separation takes place, so that at an output 12 of the filter device 9b of the inert gas generator with nitrogen-enriched air and at another output 13 of the filter device 9b of the inert gas is oxygen-enriched air.
  • the nitrogen-enriched air is used in the embodiment shown in Fig. 5 as quenching gas, which is supplied to the enclosed space 6 during the Vorflutungsphase.
  • the corresponding output 12 of the filter device 9b of the inert gas generator via a line system 1 and the nozzle 2 is connected to the enclosed space.
  • the extinguishing gas required for the main flooding phase is provided by a further extinguishing gas source 8c.
  • This further extinguishing gas source 8c is executed again in the embodiment of the fire extinguishing system 100 according to the invention shown in FIG. 5 as compressed gas container battery.
  • one of the further extinguishing gas source 8c associated triggering device 3c is provided.
  • the control device 10 can open the respective container valves 11 of the individual compressed gas containers of the further extinguishing gas source 8 c via this triggering device 3 c, which takes place at the time t 2 , ie following the pre-flooding phase and after the prewarning time has elapsed.
  • the extinguishing gas kept ready by the further extinguishing gas source 8c during the main flooding phase then flows via the line system 1 to the nozzles 2 and from there into the enclosed space 6.
  • FIG. 6 shows a further course of flooding, which is analogous to the flooding course from FIG. 2a up to the predetermined time (t 2 ), which represents the end of the flooding phase.
  • time interval t -t 2a adjoins the Vorflutungsphase (time ti-t 2) a first holding flooding phase at during which the quenching gas concentration in the enclosed space 6 is held at the predetermined or determinable value a 0 .
  • this first retaining flooding phase from the time t 2 to the time t 2 to the time t 2a is thus in particular for the case that prior to the first retaining flooding phase, ie during the Vorflutungsphase a fire was present, a possible reignition by a without the first retaining flooding phase again Increasing oxygen concentration in the enclosed space 6 effectively prevented or significantly reduced such reignition hazard.
  • the flooding course according to FIG. 6 represents the case for which it was determined during the inspection of the state of the enclosed space 6 that there is no fire in the enclosed space. It is here in particular conceivable that at the time t 2a a manual reset takes place, d. H. that at the time t 2a, the end of the first retaining flooding phase by the manual actuation of a suitable operating means, such as a button takes place. Subsequent to the time t 2a , which marks the end of the first retaining flooding phase, therefore, the supply of quenching gas is stopped, so that in the further course of the quenching gas concentration decreases again.
  • a main flooding phase (time period t 2a -1 4 ) adjoins the first retaining flooding phase also provided there.
  • an effective quenching gas concentration a is reached during the main flooding phase at a time t 3 .
  • Extinguishing gas continues to be supplied beyond time t 3 during this main flooding phase until the maximum quenching gas concentration b is reached.
  • a second retaining flooding phase follows, within which extinguishing gas is further supplied in a controlled manner into the enclosed space 6, so that the fire compartment of the enclosed space 6 dependent extinguishing extinguishing gas concentration during the entire second retaining flooding phase (time period t 4 - 1 6 ) is not exceeded.
  • the period of time t 4 - 1 6 which characterizes the second retaining flooding phase, in this case, for example, chosen such that the materials contained in the enclosed space cool down so that a reignition (re-ignition) is effectively prevented during this time.
  • Fig. 8 shows an exemplary course of flooding, in which also a subsequent phase to the main flooding second holding flooding phase (time interval t 4 - 1 6) is provided.
  • time interval t 4 - 1 6 time interval t 4 - 1 6
  • no first retaining flooding phase is provided here.
  • the main flooding phase directly adjoins the flooding phase.
  • the main flooding phase in turn is directly followed by the second retaining flooding phase, within which the extinguishing gas concentration in the enclosed space is always kept above the extinguishing extinguishing gas concentration by controlled feeding of quenching gas.
  • This exemplary embodiment thus corresponds to a situation for which the examination of the state of the enclosed space reveals that after the completion of the pre-flooding phase, a fire that has broken out in the enclosed space 6 was not or not sufficiently suppressed and, thus, a main flooding phase is continued directly after the pre-flooding phase , so that the Lösch capablee extinguishing gas concentration a is reached as quickly as possible.
  • the point in time t 6 which marks the end of the second holding flooding phase, is either fixed in advance or set manually at a later point in time.
  • a manual setting at a later time thus corresponds to a manual reset, which can then take place if it has been determined, for example by manual checking, that after the end of the pre-flooding phase, a fire that has broken out in the enclosed space 6 was not or not sufficiently suppressed.
  • the solution according to the invention is not limited to the exemplary embodiments of the fire-extinguishing system 100 shown in the figures.
  • the entire flooding course is set so that the flooding of the enclosed space 6 takes place after a predetermined event sequence.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zum Löschen eines Brandes in einem umschlossenen Raum (6), bei welchem der umschlossene Raum (6) mindestens so lange mit Löschgas geflutet wird, bis sich im Flutungsbereich eine löschwirksame Löschgaskonzentration (a) einstellt. Um zu erreichen, dass eine maximale Löschgaskonzentration (b) in möglichst kurzer Zeit realisierbar ist, ohne dabei Personen durch die Flutung des Raumes (6) zu gefährden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Flutung des umschlossenen Raumes (6) in eine Vorflutungsphase und eine sich daran anschließende Hauptflutungsphase unterteilt wird. Die Vorflutungsphase entspricht einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt (t1) des Beginns der Alarmierung zur Warnung gefährdeter Personen und einem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2). Die Hauptflutungsphase entspricht einer Zeitspanne zwischen dem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2) und dem Zeitpunkt (t4) des Erreichens einer maximalen Löschgaskonzentration (b). Der umschlossene Raum (6) wird derart geflutet, dass während der gesamten Vorflutungsphase die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert, welcher unter dem kritischen NOAEL-Wert liegt, nicht überschreitet.

Description

"Verfahren zum Löschen eines Brandes in einem umschlossenen Raum
sowie Feuerlöschanlage"
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines Brandes in einem umschlossenen Raum, bei welchem der umschlossene Raum mindestens so lange mit Löschgas geflutet wird, bis sich im Flutungsbereich eine löschwirksame Löschgaskonzentration einstellt. Die Erfindung betrifft ferner eine Feuerlöschanlage zum Löschen eines Brandes in einem umschlossenen Raum durch geregeltes Fluten des geschlossenen Raumes mit einem Löschgas, wobei die Feuerlöschanlage mindestens eine Löschgasquelle zum Bereitstellen eines Löschgases, ein Löschgaszufuhrleitungssystem, über welches das von der mindestens einen Löschgasquelle bereitgestellte Löschgas dem umschlossenen Raum zuführbar ist, und eine Steuereinrichtung zum Einstellen einer pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum zugeführten Löschgasmenge aufweist.
Derartige Feuerlöschanlagen sind dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt und bestehen im Wesentlichen aus mindestens einem Löschgasbehälter mit gasförmigem, unter Druck verflüssigtem oder mit einem Druckpolster flüssig gelagertem Löschmittelvorrat, den notwendigen Ventilen und einem Rohrleitungsnetz mit im Schutzbereich (umschlossenen Raum) zweckmäßig verteilten Düsen.
In solchen Feuerlöschanlagen finden als gasförmige Löschmittel, welche hierin auch als„Löschgas" bezeichnet werden, beispielsweise sauerstoffverdrängende Gase, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Edelgase (z. B. Argon) und Gemische daraus (z. B. Argonite, Inergen) Anwendung. Derartige Löschgase löschen Brände, indem sie im Wesentlichen Luftsauerstoff von der Brandstelle verdrängen. Ebenfalls finden halogenierte Kohlenwasserstoffe (z. B. HFC227ea und FK-5-1-12) als Löschmittel Anwendung in Feuerlöschanlagen. Die Löschwirkung dieser Löschgase beruht auf einem chemischphysikalischen Prinzip.
Von Vorteil ist, dass gasförmige Löschmittel den Flutungsbereich rasch und gleichmäßig durchdringen, so dass sich innerhalb kürzester Zeit eine räumliche Schutzwirkung ergibt. Nach erfolgreicher Löschung kann es notwendig sein, zur Vermeidung von Rückzündungen die Löschgas-Konzentration so lange aufrecht zu erhalten, bis sich heiße Oberflächen genügend abgekühlt haben, tiefsitzende Brände gelöscht werden, oder die unter elektrischer Energie stehende Bauteile abgeschaltet werden.
Abhängig von den zu löschenden Stoffen (Brandlast) und den eingesetzten Löschgasen können bei einer Brandbekämpfung sowohl unterschiedlich hohe Löschgaskonzentrationen als auch unterschiedlich hohe Sauerstoffkonzentrationen zur Anwendung kommen. Diese unterschiedlichen Konzentrationen bedingen auch eine unterschiedliche Gefährdung von im Gefahrbereich (umschlossenen Raum) ggf. befindlichen Personen.
In der nachfolgend dargestellten Tabelle sind beispielhaft die Toxizitätskennwerte für einige der derzeit bei Feuerlöschanlagen eingesetzten Löschgase zusammengestellt. Diese Toxizitätskennwerte legen fest, in welche Gefährdungsklasse die Feuerlöschanlage eingestuft wird. Hierbei wird zwischen den folgenden vier Gefährdungsklassen unterschieden :
Klasse I: Löschgaskonzentration bis NOAEL (Löschgaskonzentration < NOAEL) und
Sauerstoffkonzentration über 12 Vol.-% ([02] > 12 Vol.-%);
Klasse II: Löschgaskonzentration zwischen NOAEL und LOAEL (NOAEL < Löschgaskonzentration < LOAEL) und Sauerstoffkonzentration über 10 Vol.-% ([02] > 10 Vol.-%);
Klasse III: Löschgaskonzentration über LOAEL und unter lebensbedrohlicher Konzentration (LOAEL < Löschgaskonzentration < LBK) und Sauerstoffkonzentration über 8 Vol.-% ([02] > 8 Vol.-%); und Löschgaskonzentration in und über lebensbedrohlicher Konzentration (Löschgaskonzentration > LBK) und/oder Sauerstoffkonzentration unter 8 Vol.-% ([02] < 8 Vol.-%);
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Hierbei bezeichnet der Begriff "NOAEL" (Abkürzung für "non-observed adverse effect level") die höchste Löschgaskonzentration in Vol .-%, bei der noch keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen festgestellt wurden. Der Begriff "LOAEL" (Abkürzung für „lowest observed adverse effect level") bezeichnet die niedrigste Löschgaskonzentration in Vol .-%, bei der gesundheitliche Beeinträchtigungen festgestellt wurden. LBK steht für "Lebensbedrohliche Konzentration" und bezeichnet die niedrigste Löschgaskonzentration, ab der selbst bei kurzzeitigem Aufenthalt akute Lebensgefahr besteht.
Kommt beispielsweise als Löschgas Kohlendioxid zum Einsatz, ist ab einer Konzentration von 5 Vol.-% C02 mit Gesundheitsschäden zu rechnen und ab einer Konzentration von mehr als 8 Vol .-% C02 besteht Lebensgefahr. Die Löschwirkung von C02 beruht hauptsächlich auf der Herabsetzung des Sauerstoffgehaltes der Luft auf einen Wert, bei dem der Verbrennungsvorgang nicht weiter abläuft.
Die für den einzelnen Flutungsbereich erforderliche Löschgas-Einsatzmenge für Raum- und Einrichtungsschutz hängt von dem zur Anwendung kommenden Löschgas einerseits und den Brandstoffen, d . h. die Stoffe, welche in Brand geraten sind oder geraten können, andererseits ab. In der nachfolgenden Tabelle sind als Beispiel für unterschiedliche Einrichtungen für das Löschgas Kohlendioxid die entsprechenden löschwirksamen Löschgas- und Sauerstoffkonzentrationen angegeben. C02- Konzen- (^-Konzen(^-Konzen(^-Konzentration in tration in Vol.- tration in Vol.- tration in Vol.-
Einrichtung
Vol.-% % innerhalb 4 % innerhalb 1 % innerhalb 1 innerhalb Minuten Minute Minute 4 Minuten
Elektrische Schalt-
40 12,6 34 13,8 und Verteilerräume
Elektronische Daten¬
61 8,2 34 13,8 verarbeitungsanlagen
EDV-Räume (Maschi¬
47 11,2 34 13,8 nenräume)
I- und K-Punkt von
47 11,2 34 13,8 Hochregallagern
Generatoren ein¬
57 13,8 schließlich Kühlsystem 9, 1 34
Kabelräume, -böden
47 11,2 34 13,8 und -kanäle
Demnach ist - abhängig von dem zur Anwendung kommenden Löschgas und den Brandstoffen in dem umschlossenen Raum - die für eine ausreichende Löschwirkung erforderliche Löschgaskonzentration unter Umständen für ggf. sich im Löschbereich befindlichen Personen lebensgefährlich. Bei diesen Löschanlagen müssen geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden, um die gefährdeten Bereiche im Brandfall und vor einer Flutung mit Löschgas sofort evakuieren zu können und Personen an dem Betreten nach der Löschgasflutung zu hindern. Demnach müssen auch in personenbesetzten, gefährdeten Bereichen nach der VdS-Richtlinie 3518 (Stand : 07/2006) und BGI 888 (Stand 01/2004) Alarmierungseinrichtungen und Verzögerungseinrichtungen mit ausreichender Zeitverzögerung vorgesehen werden, die ein Verlassen des Schutzbereiches ohne unangemessene Hast zulassen. Als Alarmierungseinrichtungen kommen akustische und gegebenenfalls optische Einrichtungen in Frage, um in einem Brandfall die Alarmierung und Warnung der sich im Löschbereich bzw. Gefahrbereich ggf. befindlichen Personen sicherzustellen.
Feuerlöschanlagen, bei denen durch eine Flutung des Löschbereiches Personen gefährdet werden können, müssen zusätzlich mit sogenannten Verzögerungseinrichtungen ausgerüstet sein. Je nach Gefährdungsklasse der Feuerlöschanlage können elektrische oder nicht elektrische, d. h. mechanische oder pneumatische Verzögerungseinrichtungen eingesetzt werden. Verzögerungseinrichtungen sollen sicherstellen, dass eine Flutung des Löschbereiches erst erfolgt, nachdem die Alarmierungseinrichtungen ausgelöst worden sind und eine eingestellte Vorwarnzeit abgelaufen ist. Die eingestellte Vorwarnzeit muss so bemessen sein, dass der Löschbereich bzw. Gefahrbereich von jeder beliebigen Stelle aus ohne Hast verlassen werden kann. Nach der VdS- Richtlinie 3518 (Stand : 07/2006) und BGI 888 (Stand 01/2004) muss die Vorwarnzeit mindestens 10 Sekunden betragen. Demnach müssen je nach Gefährdungsklasse die Feuerlöschanlagen eine zeitverzögerte Flutung mit Vorwarnzeit ermöglichen. Die Vorwarnzeit muss bei jedem automatischen oder manuellen Auslösen der Feuerlöschanlage wirksam werden.
In Fig. la ist der zeitliche Verlauf der Löschmittelkonzentration bei aus dem Stand der Technik bekannten und mit Vorwarnzeit wirksam werdenden Feuerlöschanlagen gezeigt. In Fig. 1 B ist entsprechend die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration im Löschbereich dargestellt.
In den Figuren la und lb stellt der Zeitpunkt t0 den Zeitpunkt der Branddetektion in dem Löschbereich dar. Die Zeitspanne t0-ti drückt die systembedingte Verzögerung der Feuerlöschanlage aus. Ohne den Einsatz einer Verzögerungseinrichtung würde zum Zeitpunkt ti die Flutung, d.h. die tatsächliche Einleitung des Löschgases in den umschlossenen Raum beginnen. Da - wie bereits ausgeführt - aus Gründen des Personenschutzes eine zeitverzögerte Flutung mit Vorwarnzeit stattfinden muss, strömt zum Zeitpunkt ti noch kein Löschgas in den umschlossenen Raum aus.
Die Zeitspanne ti-t2 bezeichnet die eingestellte Vorwarnzeit, d.h. die Zeit zwischen dem Beginn der Alarmierung zum Zeitpunkt ti und dem Beginn der Freigabe des Löschgases. Diese Vorwarnzeit muss mindestens 10 Sekunden betragen, darf allerdings nicht länger als die Zeit sein, die für eine sichere Evakuierung notwendig ist. Zum Zeitpunkt t2 wird das gasförmige Löschmittel freigegeben, infolgedessen die Löschgaskonzentration in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes stetig ansteigt und die Sauerstoffkonzentration entsprechend abnimmt. Zum Zeitpunkt t3 wird die löschwirksame Konzentration a erreicht. Diese löschwirksame Löschgaskonzentration wird in der Brandschutztechnik auch als "Auslegungskonzentration" bezeichnet.
Die Aufbauflutung des umschlossenen Bereiches endet zum Zeitpunkt t4, nämlich dann, wenn die maximale Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum erreicht ist. Demnach bezeichnet die Zeitspanne t2-t3 die Aufbauzeit für die löschwirksame Löschgaskonzentration und die Zeitspanne t2-t4 die gesamte Flutungszeit der Aufbauflutung. Wenn - wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt - nach dem Ende der Aufbauflutung zum Zeitpunkt t4 keine Halteflutung erfolgt, d.h. eine nachfolgende Flutung, durch welche im Flutungsbereich die löschwirksame Löschgaskonzentration über eine längere Zeit gehalten wird, fällt die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum aufgrund Leckagen in der Raumhülle ab, bis sie schließlich zum Zeitpunkt t6 die löschwirksame Löschgaskonzentration unterschreitet.
Andererseits müssen Feuerlöschanlagen, bei denen ein gasförmiges Löschmittel zum Einsatz kommt, nach den VdS-Richtlinien VdS 2380, VdS 2381 bzw. VdS 2093 derart dimensioniert sein, dass sich in dem Löschbereich innerhalb von 10, 60 bzw. 120 Sekunden nach dem Zeitpunkt der Löschmittelfreigabe im gesamten umschlossenen Raum die löschwirksame Löschgaskonzentration aufgebaut hat. Diese Anforderung lässt sich nur mit entsprechend groß dimensionierten Feuerlöschanlagen realisieren. Demnach sind bei größeren Räumen, wie beispielsweise Lagerhallen etc., Feuerlöschanlagen mit gasförmigen Löschmitteln als Raumschutzanlagen nur mit relativ hohen Investitionen zu realisieren.
Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Feuerlöschanlage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die effektiv zur Verfügung stehende Aufbauzeit für die löschwirksame Löschgaskonzentration verlängert werden kann, ohne dabei gegebenenfalls sich in dem umschlossenen Raum befindliche Personen zu gefährden.
Im Hinblick auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine optische und/oder akustische Alarmierungseinrichtung zum Warnen von sich gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum befindlichen Personen ausgelöst wird, dass eine Löschmittelfreigabe derart initiiert wird, dass während einer Vorflutungs- phase dem umschlossenen Raum ein Löschgas zugeführt wird, wobei die Vorflutungs- phase einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt des Beginns der Löschmittelfreigabe und einem vorab festgelegten Zeitpunkt entspricht, und dass der Zustand des umschlossenen Raums überprüft wird, wobei während des Initiierens der Löschmittelfreigabe der umschlossene Raum derart geflutet wird, dass während der gesamten Vor- flutungsphase die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum nicht einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert überschreitet, der unter dem für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Wert liegt.
Im Hinblick auf die Feuerlöschanlage wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ausgehend von einer Feuerlöschanlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung ausgelegt ist, im Brandfall die pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum zugeführte Löschgasmenge so einzustellen, dass die Flutung des umschlossenen Raumes nach einem vorgegebenen Ereignisablauf erfolgt, wobei während einer anfänglichen sich bis zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt erstreckenden Vorflutungsphase der umschlossene Raum derart geflutet wird, dass die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert nicht überschreitet, und wobei während einer sich an die Vorflutungsphase mittelbar oder unmittelbar anschließenden Hauptflutungsphase der umschlossene Raum derart geflutet wird, dass die Löschgaskonzentration eine maximale Löschgaskonzentration erreicht, welche gleich groß wie oder größer als die löschwirksame Löschgaskonzentration ist. Der vorgegebene oder vorgebbare Wert der Löschgaskonzentration, welcher während der Vorflutungsphase nicht überschritten werden darf, liegt dabei unter dem NOAEL-Wert des eingesetzten Löschgases.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand :
Indem erfindungsgemäß die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt des Ansprechens von mindestens einer Alarmierungseinrichtung und dem Zeitpunkt des Erreichens einer maximalen Löschgaskonzentration in eine Vorflutungsphase und eine Hauptflutungsphase unterteilt wird, ist es möglich, die Flutung des umschlossenen Raumes bereits zum Zeitpunkt des Ansprechens der Alarmierungseinrichtung zu beginnen, wobei jedoch aus Gründen des Personenschutzes während der Vorwarnzeit die pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge derart gewählt wird, dass eine Personengefährdung ausgeschlossen werden kann. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass während der gesamten Vorflutungsphase die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert nicht überschreitet, wobei dieser vorgegebene oder vorgebbare Wert unter dem für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Wert liegt.
Die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt des Ansprechens der Alarmierungseinrichtung und dem Beginn der Hauptflutungsphase entspricht der in der Brandschutztechnik üblichen Vorwarnzeit und ist so bemessen, dass der umschlossene Raum von jeder beliebigen Stelle aus ohne Hast verlassen werden kann. Nach Ablauf dieser Vorwarnzeit, d. h. am Ende der Vorflutungsphase beginnt unmittelbare die sogenannte Hauptflutungsphase, innerhalb welcher der umschlossene Raum mit Löschgas solange geflutet wird, bis die maximale Löschgaskonzentration erreicht wird. Demnach bleibt festzuhalten, dass nach der erfindungsgemäßen Lösung die Aufbauflutung in eine Vorflutung und eine anschließende Hauptflutung unterteilt wird, wobei - im Unterschied zu herkömmlichen Feuerlöschanlagen - die Aufbauflutung bereits zum Zeitpunkt des Ansprechens der Alarmierungseinrichtung beginnt.
Da bereits während der Vorwarnzeit das Löschgas in den umschlossenen Raum ausströmt und somit die Flutung des umschlossenen Raumes unverzögert beginnt, kann mit der erfindungsgemäßen Lösung die löschwirksame Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum zu einem früheren Zeitpunkt erreicht werden im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen, bei denen eine zeitverzögerte Flutung mit Vorwarnzeit stattfindet. Demnach kann für einen gegebenen Raum die Feuerlöschanlage kleiner dimensioniert werden, ohne dass Gefahr besteht, dass die in der VdS-Richtlinie Maximalzeit von 10, 60 bzw. 120 Sekunden bis zum Erreichen der löschwirksamen Löschgaskonzentration nicht eingehalten werden kann.
Andererseits ermöglicht es die erfindungsgemäße Lösung, dass die während der gesamten Flutungszeit pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge geringer ist im Vergleich zu Feuerlöschanlagen, bei denen eine zeitverzögerte Flutung stattfindet, da bei der erfindungsgemäßen Lösung die zur Flutung des Raumes zur Verfügung stehende Zeit länger ist. Demnach eignet sich die erfindungsgemäße Lösung insbesondere für Anwendungen, bei denen„sanfte Flutung" des umschlossenen Raumes gewünscht ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der umschlossene Raum nicht mit einer hinreichend groß dimensionierten Druckentlastung ausgerüstet ist bzw. werden kann. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäß Lösung gestattet ein sanftes Fluten, so dass die Druckentlastungsklappen, mit welchen der umschlossene Raum zum Zwecke der Druckentlastung und zur Vermeidung von Schäden durch zu hohen Überdruck beim Einleiten des Löschgases versehen sein muss, kleiner dimensioniert werden können. Auch dies reduziert die Kosten und den Aufwand, wenn ein Raum mit einer Feuerlöschanlage als Raumschutzanlage versehen werden soll .
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt, dass während des Zuführens des Löschgases in den umschlossenen Raum während der Vorflutungsphase dieses Fluten derart durchgeführt wird, dass spätestens zu dem vorab festgelegten Zeitpunkt die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum auf einem in Ab- hängigkeit von der Brandlast des umschlossenen Raumes vorab festgelegten oder festlegbaren Wert liegt. Hierdurch ist sichergestellt, dass spätestens ab dem vorab festgelegten Zeitpunkt eine wirksame Brandbekämpfung innerhalb des umschlossenen Raumes stattfindet.
Weiterhin ist bevorzugt, dass der Zeitpunkt der Löschmittelfreigabe zum Initiieren der Vorflutungsphase mit demjenigen Zeitpunkt übereinstimmt, welcher dem Auslösen der optischen und/oder akustischen Alarmierungseinrichtung entspricht. Hierdurch ist insbesondere sichergestellt, dass die maximal mögliche Zeit vom Warnen bzw. Alarmieren der in dem umschlossenen Raum befindlichen Personen unter gleichzeitigem Aufbau der Vorflutungskonzentration erfolgt. Durch das gleichzeitige Alarmieren der Personen und Initiieren der Vorflutungsphase durch Einleiten des Löschmittels wird somit auch im Hinblick auf den Aufbau der Gesamtlöschmittelkonzentration keinerlei Zeit verloren, so dass eine effektive Brandbekämpfung gegeben ist.
Auch ist bevorzugt, dass der vorab festgelegte Zeitpunkt, welcher das Ende der Vorflutungsphase und den Beginn der Hauptflutungsphase definiert, derart gewählt wird, dass dieser der VdS-Richtlinie 3518 (Stand 07/2006) oder BGI 888 (Stand 01/2004) festgelegten Vorwarnzeit entspricht, also so bemessen ist, dass sich gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum befindende Personen den Raum von jeder beliebigen Stelle aus ohne Hast verlassen können. Insbesondere ist es somit bevorzugt, dass der vorab festgelegte Zeitpunkt derart gewählt wird, dass die Vorflutungsphase mindestens 10 Sekunden beträgt. Mit dieser Maßnahme wird dem in der VdS- Richtlinie 3518 (Stand 07/2006) und BGI 888 (Stand 01/2004) geforderten Personenschutz Sorge getragen.
Ferner ist bevorzugt, dass der für das eingesetzte Löschgas vorgegebene oder vorgebbare Wert, den die Löschgaskonzentration während der gesamten Vorflutungsphase nicht überschreiten darf, einer Sauerstoffkonzentration entspricht, die noch eine freie Begehbarkeit des umschlossenen Raumes ermöglicht.
Was unter dem hierin verwendeten Begriff "freie Begehbarkeit" zu verstehen ist, ist in der Stellungnahme der Berufsgenossenschaft für Sicherheit und Gesundheit, Arbeitskreis„Feuerschutz" (Januar 2005) definiert. Demnach können Personen sauerstoffreduzierte Bereiche unter folgenden Voraussetzungen ohne Atemschutzgerät oder dergleichen betreten : - Bereich der Kategorie I: (21 Vol.-% > Sauerstoffkonzentration >. 17 Vol.-%) : Diese Bereiche dürfen von allen Personen, bei denen keine Herz-, Kreislauf-, Gefäß- oder Atemwegserkrankungen bekannt sind, betreten werden.
- Bereich der Kategorie II: (17 Vol.-% > Sauerstoffkonzentration >. 15 Vol.-%) :
Personen, die diese Bereiche betreten, müssen vor dem ersten Betreten einer ärztlichen Untersuchung unterzogen werden.
- Bereich der Kategorie III: (15 Vol.-% > Sauerstoffkonzentration >. 13 Vol.-%) :
Personen, die diese Bereiche betreten, dürfen in ihnen nur leichte körperliche Tätigkeiten verrichten und müssen vor dem ersten Betreten einer ärztlichen Untersuchung unterzogen werden.
Demnach können umschlossene Räume mit einem auf bis zu 13 Vol.-% reduzierten Sauerstoffgehalt unter Umständen mit gewissen Vorsichtsmaßnahmen noch frei betreten werden, da dieser reduzierte Sauerstoffgehalt aus medizinischer Sicht im Prinzip noch keine Gefährdung von Personen bedeutet. Dennoch sind im Hinblick auf die freie Begehbarkeit von sauerstoffreduzierten Bereichen unter Umständen national vorgeschriebene Sicherheitsmaßnahmen zu beachten. Diese Sicherheitsmaßnahmen sind in den jeweiligen nationalen Vorschriften festgelegt und hängen insbesondere von dem Betrag des reduzierten Sauerstoffgehaltes ab, der dem Begehbarkeitsniveau entspricht.
Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Unterteilung des Zeitraumes zwischen der Alarmierung und dem Erreichen der maximalen Löschgaskonzentration in eine Vorflutungsphase und eine sich daran anschließende Hauptflutungsphase nicht zwangsläufig bedingt, dass der Flutungsverlauf, d.h. die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes, vom Zeitpunkt des Beginns der Hauptflutungsphase einen Knick aufweist. Insbesondere bei Räumen, die ein verhältnismäßig geringes Raumvolumen aufweisen, was beispielsweise bei elektrischen Schalt- und Verteilerräumen der Fall sein kann, ist es unter Umständen möglich, dass die während der Vorflutungsphase pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge gleich groß ist wie die während der Hauptflutungsphase pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge. In solch einem Fall nimmt die Löschgaskonzentration in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes kontinuierlich zu, ohne dass sich die Steigung der Flutungskurve ändert. Im Vergleich zu herkömmlichen Feuerlöschanlagen, bei denen eine zeitverzögerte Flutung stattfindet, zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass die Flutung insgesamt sanfter erfolgen kann, d. h. die pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge im Vergleich zu den herkömmlichen Lösungen geringer ausfällt. Dies wiederum gestattet es, den umschlossenen Raum mit geringer dimensionierten Druckentlastungsklappen auszurüsten.
Alternativ zu der zuvor genannten Ausführungsform, bei welcher während der Vorflu- tungsphase und Hauptflutungsphase pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum die gleiche Löschgasmenge eingeleitet wird, ist es jedoch denkbar, dass die während der Vorflutungsphase pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge geringer ist als die während der Hauptflutungsphase eingeleitete Löschgasmenge. Diese Ausführungsform findet insbesondere bei großvolumigen Räumen Anwendung, wie beispielsweise Hochregallager. Bei solchen Fällen kommt die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbare technische Wirkung zum Tragen, wonach durch das Unterteilen des Zeitraumes zwischen der Alarmierung und dem Erreichen der maximalen Löschgaskonzentration in eine Vorflutungsphase und eine sich daran anschließende Hauptflutungsphase insgesamt mehr Zeit zum Einleiten von Löschgas in den umschlossenen Raum zur Verfügung steht.
In einer bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das während der Vorflutungsphase in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgas eine andere chemische Zusammensetzung aufweist im Vergleich zu der chemischen Zusammensetzung des während der Hauptflutungsphase in den umschlossenen Raum eingeleiteten Löschgases. So ist es beispielsweise denkbar, während der Vorflutungsphase, d. h. während jener Phase, die der Vorwarnzeit entspricht, innerhalb welcher die sich in dem umschlossenen Raum befindenden Personen den Raum verlassen müssen, ein Löschgas bzw. Löschgasgemisch in den umschlossenen Raum einzuleiten, welches andere Toxizitätskennwerte im Vergleich zu dem Löschgas bzw. Löschgasgemisch aufweist, welches während der Hauptflutungsphase eingeleitet wird . Es bietet sich insbesondere an, während der Vorflutungsphase ein Löschgas mit einem verhältnismäßig hohen NOAEL-Wert zu verwenden, um die potentielle Gefährdung von den sich gegebenenfalls noch in dem umschlossenen Raum befindenden Personen herabzusetzen. Auf diesen Sicherheitsaspekt muss während der Hauptfl utungsphase nicht mehr geachtet werden, da diese zu einem Zeitpunkt beginnt, bei welchem sichergestellt ist, dass sich keine Personen mehr in dem umschlossenen Raum befinden. Beispielsweise ist es somit denkbar, während der Vorflutungsphase Stickstoff oder Argon oder Gasgemische (aus Stickstoff, Argon oder C02) als Löschgas zu verwenden, während bei der Hauptflutungsphase C02-Löschgas zum Einsatz kommt. Wie bereits erwähnt, weist Stickstoff oder Argon einen kritischen NOAEL- Wert von 43,0 auf, während der NOAEL-Wert für C02 bei 5,0 liegt.
In diesem Zusammenhang ist es gleichwohl denkbar, dass das während der Vorflu- tungsphase in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgas mit Stickstoff angereicherte Luft ist, welche direkt vor Ort mit Hilfe eines Stickstoffgenerators erzeugt wird . Da herkömmliche Stickstoffgeneratoren in der Regel nicht ausgelegt sind, innerhalb kürzester Zeit die Löschgas-Einsatzmenge, d. h. die erforderliche Menge an Löschgas zur Erreichung der Auslegungskonzentration bereitzustellen, sollte zumindest das Löschgas, welches während der Hauptflutungsphase in den umschlossenen Raum eingeleitet wird, zum Beispiel in Druckgasbehältern bereitgehalten werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass nach dem Überprüfen des Zustandes des umschlossenen Raumes die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum auf dem vorab festgelegten oder festlegbaren Wert während einer ersten Halteflutungsphase aufrechterhalten wird, wobei die erste Halteflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt der Beendigung der Vorflutungsphase und einem vorab festgelegten Zeitpunkt oder manuell festlegbaren Zeitpunkt entspricht. Bei dieser Weiterbildung ist somit eine sich an die Vorflutungsphase anschließende erste Halteflutungsphase vorgesehen, innerhalb welcher durch Nachführen, gegebenenfalls durch geregeltes Nachführen von Löschgas die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum auf einem Wert gehalten wird, der unter dem für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Wert liegt. Der vorab festgelegte oder festlegbare Wert, auf welchem die Löschgaskonzentration während dieser ersten Halteflutungsphase gehalten wird, ist vorzugsweise in Abhängigkeit von der Brandlast des umschlossenen Raumes zu wählen. Hierdurch ist für den Fall, dass ein gegebenenfalls kleinerer Brand oder ein kleineres bestehendes Glutnest während der Vorflutungsphase bereits gelöscht worden ist, eine effektive Rückzündungsverhinderung gewährleistet, so dass sich gegebenenfalls heiße Oberflächen aufweisende und für eine derartige Rückzündung anfällige Objekte in dem Raum während dieser ersten Halteflutungsphase abkühlen können.
Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass das Aufrechterhalten der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum auf dem vorab festgelegten oder festlegbaren Wert während der ersten Halteflutungsphase nur dann durchgeführt wird, wenn während des Überprüfens des Zustandes des umschlossenen Raumes automatisch, insbesondere mit Hilfe von mindestens einem Brandmelder, und/oder manuell, insbesondere durch Betätigung eines entsprechenden Schalters, verifiziert wird, dass nach Beendigung der Vorflutungsphase in dem umschlossenen Raum kein Brand vorliegt. Hierdurch ist dann gewährleistet, dass das entsprechende Haltefluten während der ersten Halteflutungsphase auf dem Wert, der unter dem für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Wert liegt, nur dann durchgeführt wird, wenn am Ende der Vorflutungsphase in dem umschlossenen Raum kein Brand vorliegt bzw. kein Brand mehr vorliegt. Wird stattdessen ein Brand erkannt, kann sich dann an die erste Halteflutungsphase weiterhin die Hauptlöschphase anschließen. Der Zeitpunkt, welcher das Ende der ersten Halteflutungsphase markiert, kann hierbei vorab festgelegt oder später manuell festlegbar sein.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass während der Überprüfung des Zustandes des umschlossenen Raumes automatisch, insbesondere mit Hilfe von mindestens einem Brandmelder, und/oder manuell, insbesondere durch Betätigung eines entsprechenden Schalters, detektiert bzw. sichergestellt wird, dass nach Beendigung der Vorflutungsphase ein in dem umschlossenen Raum ausgebrochenes Feuer nicht oder nicht hinreichend unterdrückt wurde. In diesem Fall weist das erfindungsgemäße Verfahren einen weiteren Verfahrensschritt auf, wonach während einer Hauptflutungsphase dem umschlossenen Raum durch Initiieren einer Löschmittelfreigabe solange ein Löschgas zugeführt wird, bis die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum eine vorab festgelegte oder festlegbare Zielkonzentration erreicht, wobei die festgelegte oder festlegbare Zielkonzentration mindestens gleich groß wie eine von der Brandlast des umschlossenen Raumes abhängige Löschgaskonzentration ist. Hierbei entspricht die Hauptflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem das Ende der Vorflutungsphase markierenden vorab festgelegten Zeitpunkt und dem Zeitpunkt, zu welchem die Zielkonzentration erreicht wird .
Durch die automatische und/oder manuelle Verifikation des weiterhin vorliegenden Brandzustandes, also durch die Verifikation, dass nach der Beendigung der Vorflutungsphase in dem umschlossenen Raum das ausgebrochene Feuer nicht oder nicht hinreichend unterdrückt wurde, kann anschließend ein sicheres und insbesondere vollständiges Löschen des Feuers erzielt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Erreichen der maximalen Löschgaskonzentration am Ende der Hauptflutungsphase in geregelter Weise dem umschlossenen Raum weiter Löschgas zugeführt wird derart, dass während einer zweiten Halteflutungsphase die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum nicht die von der Brandlast des umschlossenen Raumes abhängige löschwirksame Löschgaskonzentration unterschreitet, wobei die zweite Halteflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt der Beendigung der Hauptflutungsphase und einem vorab festgelegten Zeitpunkt oder manuell festlegbaren Zeitpunkt entspricht.
Bei dieser Weiterbildung ist somit eine sich direkt an die Hauptflutungsphase anschließende zweite Halteflutungsphase vorgesehen, innerhalb welcher durch geregeltes Nachführen von Löschgas die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum stets oberhalb der löschwirksamen Löschgaskonzentration gehalten wird. Die Halteflu- tungszeit, d. h. die Zeitspanne zwischen dem Ende der Aufbauflutung und dem Zeitpunkt der Unterschreitung der löschwirksamen Löschgaskonzentration (Ende der Halteflutung), ist vorzugsweise derart zu wählen, dass sich die in dem umschlossenen Raum befindlichen Materialien hinreichend abgekühlt haben oder Glutnester nicht mehr vorhanden sind, um ein erneutes Entzünden nach Unterschreiten der löschwirksamen Löschgaskonzentration wirksam zu verhindern. Abhängig von der Brandlast des umschlossenen Raumes, d. h. das Entzündungsvermögen der in dem umschlossenen Raum befindlichen Stoffe, die in Brand geraten können, beträgt die Halteflutungszeit bis zu einige Minuten. Analog zu dem vorab festgelegten Zeitpunkt oder manuell festlegbaren Zeitpunkt des Endes der ersten Haltefluntungsphase ist es für den Zeitpunkt des Endes der zweiten Halteflutungsphase ebenso denkbar, diesen Zeitpunkt manuell festzulegen. Dies kann insbesondere in der Form eines manuellen Rücksetzens erfolgen. In diesem Fall wird das Ende der zweiten Halteflutungsphase manuell dann vorgegeben, wenn festgestellt wurde, dass sich beispielsweise die im umschlossenen Raum befindlichen Materialien hinreichend abgekühlt haben.
Bei der zuletzt genannten Weiterbildung, bei welcher eine Halteflutung im Anschluss an die Aufbauflutung vorgesehen ist, ist es denkbar, dass das während der Halteflutungszeit in geregelter Weise in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgas durch einen Inertgasgenerator bereitgestellt wird. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass während der Halteflutung in den umschlossenen Raum einzuleitende Löschgas beispielsweise in einem Druckgasbehälter bereitzuhalten.
Unter dem hierin verwendeten Begriff "maximale Löschgaskonzentration" ist die Löschgaskonzentration zu verstehen, welche am Ende der Aufbauflutung in dem umschlossenen Raum vorliegt. Diese maximale Löschgaskonzentration ist aus Sicherheitsgründen mindestens gleich groß wie die sogenannte löschwirksame Löschgaskonzentration, bei welcher es sich um die für den Löscherfolg erforderliche Löschgaskonzentration handelt und welche im Fachgebiet auch als "Auslegungskonzentration" bezeichnet wird .
Die optische und/oder akustische Alarmierungseinrichtung ist vorgesehen, um zu erreichen, dass die sich gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum befindenden Personen innerhalb der Vorflutungsphase den gefährdeten Bereich verlassen. Die Alarmierungseinrichtung, welche zeitgleich mit dem Beginn der Flutung des umschlossenen Raumes ausgelöst wird, dient demnach dazu, die sich gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum befindenden Personen zu warnen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der Beginn der Flutung des umschlossenen Raumes bzw. der Zeitpunkt der Alarmierung systembedingt in der Regel nicht identisch ist mit dem Zeitpunkt des Ansprechens einer Branderkennungseinrichtung bzw. der Betätigung einer Handauslösung. Zwischen diesem Zeitpunkt und dem Flutungsbeginn bzw. dem Zeitpunkt der Alarmierung kann eine systembedingte Verzögerung vorliegen, die anlagenbedingt ist und in der Regel einige Millisekunden bis Sekunden beträgt.
Damit möglichst frühzeitig ein in dem umschlossenen Raum gegebenenfalls ausgebrochenes Feuer bzw. Brand erkannt werden kann, ist in einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten oder Ereignissen der umschlossene Raum im Hinblick auf das Auftreten mindestens einer Brandkenngröße überwacht wird, wobei das Fluten des umschlossenen Raumes mit einem Löschgas initiiert wird, sobald mindestens eine Brandkenngröße nachgewiesen wird . Wie bereits zuvor angedeutet, kann anlagen- bzw. systembedingt zwischen dem Zeitpunkt des Nachweises einer Brandkenngröße und dem Beginn der Flutung eine geringe Verzögerung vorliegen.
Insbesondere eignet sich zur Branderkennung ein aspirativ arbeitendes Branderkennungssystem, bei welchem vorzugsweise kontinuierlich dem umschlossenen Raum mindestens eine repräsentative Luftprobe entnommen wird, welche im Hinblick auf das Vorliegen von Brandkenngrößen analysiert wird. Denkbar sind allerdings auch andere Branderkennungselemente, die mechanisch, pneumatisch oder elektrisch wirkende Branderkennungselemente. Als Beispiel für mechanisch wirkende Branderkennungselemente seien Schmelzlotfühler und Thermotrennglieder genannt. Ein Beispiel für ein pneumatisch wirkendes Branderkennungselement ist ein Wärmefühler. Zu elektrisch wirkenden Branderkennungselementen gehören beispielsweise Stabtemperaturfühler.
Vorzugsweise ist mindestens ein Sensor zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, zumindest während der Vorflutungsphase die pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum zugeführten Löschgasmenge in Abhängigkeit von dem erfassten Sauerstoffgehalt einzustellen. Mit dieser Maßnahme wird dem Umstand Sorge getragen, dass beispielsweise Personen, welche den umschlossenen Raum insbesondere während der Vorflutungsphase verlassen möchten bzw. müssen, Türen oder Fenster öffnen, so dass zumindest ein Teil des während der Vorflutungsphase in den umschlossenen Raum eingeleiteten Löschgases verloren geht. Indem die Steuereinrichtung ausgelegt ist, zumindest während der Vorflutungsphase die pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum zugeführten Löschgasmenge in Abhängigkeit von dem erfassten Sauerstoffgehalt einzustellen, kann in einer leicht zu realisierenden aber dennoch effektiven Weise sichergestellt werden, dass bereits in der anfänglichen Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt des Beginns der Alarmierung und dem vorab festgelegten Zeitpunkt ein Inertisierungsniveau in dem umschlossenen Raum eingestellt wird, welches der vorgegebenen oder vorgebbaren Löschgaskonzentration entspricht.
In einer bevorzugten Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass zur Flutung des umschlossenen Raumes während der Vorflutungsphase eine erste Auslöseeinrichtung ausgelöst wird, mit Hilfe welcher eine erste Löschgasquelle mit dem umschlossenen Raum verbindbar ist, und wobei zur Flutung des umschlossenen Raumes während der Hauptflutungsphase eine zweite Auslöseeinrichtung ausgelöst wird, mit Hilfe welcher zusätzlich zu der ersten Löschgasquelle oder anstatt der ersten Löschgasquelle eine zweite Löschgasquelle mit dem umschlossenen Raum verbindbar ist. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine besonders leicht zu realisierende aber dennoch effektive Möglichkeit, wie das erfindungsgemäße Verfahren in der Praxis umgesetzt werden kann. Insbesondere ist es mit dieser Realisierung möglich, während der Vorflutungsphase ein Löschgas bzw. Löschgasgemisch zu verwenden, welches eine andere chemische Zusammensetzung aufweist im Vergleich zu dem Löschgas bzw. Löschgasgemisch, welches in der Hauptflutungsphase in den umschlossenen Raum eingeleitet wird. Als mögliche Löschgasquellen kommen insbesondere Löschgasvorratsbehälter in Frage, wie beispielsweise Druckgasbehälter, in denen die erforderliche Löschgas- Vorratsmenge bereitgehalten wird . Andererseits kommt als Löschgasquelle, und insbesondere als erste Löschgasquelle, welche das während der Vorflutungsphase eingeleitete Löschgas bereitstellt, auch ein Stickstoffgenerator in Frage, welcher an seinem Ausgang mit Stickstoff angereicherte Luft bereitstellt, welches als Löschgas verwendet werden kann. Bei dieser denkbaren Realisierung ist es nicht erforderlich, zusätzliche Löschgasvorratsbehälter bereitzustellen, in denen das für die Vorflutungsphase benötigte Löschgas gelagert wird.
Alternativ zu der zuvor genannten Ausführungsform ist es jedoch grundsätzlich auch denkbar, eine gemeinsame Löschgasquelle vorzusehen, welche sowohl das für die Vorflutungsphase als auch das für die Hauptflutungsphase benötigte Löschgas bereitstellt. Diese gemeinsame Löschgasquelle sollte über eine geeignete Ventileinrichtung mit dem umschlossenen Raum verbindbar sein, wobei die Ventileinrichtung derart angesteuert werden kann, dass diese während der Vorflutungsphase teilweise und während der Hauptflutungsphase vorzugsweise vollständig geöffnet wird .
Unter dem hierin verwendeten Begriff "Auslöseeinrichtung" ist eine Einrichtung mechanischer, pneumatischer oder elektrischer Art zur Auslösung der Löschgasquelle und insbesondere der Behälter- und/oder Bereichsventile zu verstehen, wenn als Löschgasquelle Druckgasbehälter verwendet werden, in denen die Löschgas-Vorratsmenge bereitgehalten wird. Unter dem Begriff "Auslösung" ist das Öffnen der Behälterventile und - falls vorhanden - der Bereichsventile bei Löschgas-Vorratsbehältern oder das Einschalten eines Inertgasgenerators zu verstehen, wenn dieser als Löschgasquelle verwendet wird.
Grundsätzlich ist es im Hinblick auf die Personensicherheit von Vorteil, wenn während der Vorflutungsphase bei Bedarf die Flutung des umschlossenen Raumes mit Inertgas unterbrochen oder gar vollständig abgebrochen werden kann. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Stopp- oder Not-Aus-Taster vorgesehen ist, welcher mit der Steuereinrichtung der Feuerlöschanlage derart verbunden ist, dass bei Betätigung des Stopp- oder Not-Aus-Tasters die Flutung des umschlossenen Raumes während der Vorflutungsphase für eine vorgegebene Zeit unterbrochen oder vollständig abgebrochen wird . Andererseits ist es auch denkbar, dass das Unterbrechen oder vollständige Abbrechen der Flutung während der Vorflutungsphase automatisch erfolgt, beispiels- weise wenn über eine Sensorik festgestellt wird, dass ein Fehlalarm vorliegt oder die Flutung des Raumes aus anderen Gründen abzubrechen ist.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Es zeigen :
Fig. la : die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum bei einer herkömmlichen Feuerlöschanlage, bei der eine zeitverzögerte Flutung mit Vorwarnzeit stattfindet;
Fig. lb: die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum bei dem in Fig. la gezeigten Flutungsverlauf;
Fig. 2a : die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum bei einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage, bei welcher keine zeitverzögerte Flutung stattfindet;
Fig. 2b: die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum während der in Fig. 2a dargestellten Flutung;
Fig . 3 : eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage;
Fig . 4: eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage; und
Fig . 5 : eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage;
Fig . 6: die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage, mit einer sich an die Vorflutungsphase anschließenden erste Halteflutungsphase; Fig. 7: die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration ähnlich zu der in
Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage, mit einer sich an die erste Halteflutungsphase anschließenden Hauptflutungsphase und einer sich daran anschließenden zweiten Halteflutungsphase;
Fig. 8: die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration ähnlich zu der
Darstellung aus Fig. 2a, mit einer zweiten Halteflutungsphase im An- schluss an die Hauptflutungsphase.
In Fig. la ist der Flutungsverlauf einer herkömmlichen Feuerlöschanlage gezeigt, d.h. die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum, bei der eine zeitverzögerte Flutung mit Vorwarnzeit stattfindet. Im Einzelnen ist in Fig. la gegenüber der Zeit die in dem umschlossenen Raum eingestellte Löschgaskonzentration dargestellt. Als umschlossener Raum dient bei dem in Fig. la gezeigten Flutungsverlauf ein EDV-Raum. Fig. lb zeigt die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum, wenn dieser, wie in Fig. la gezeigt, geflutet wird. In dem in Fig. la dargestellten Beispiel dient C02 als Löschgas.
Der Zeitpunkt t0 bezeichnet den Zeitpunkt des Ansprechens einer Branderkennungseinrichtung bzw. den Zeitpunkt der Betätigung einer Handauslösung, wenn diese vorgesehen ist. Das Ansprechen einer Alarmierungseinrichtung zum Warnen von im Löschbereich bzw. Gefahrbereich befindlichen Personen zum Zeitpunkt ti erfolgt in der Regel anlagen- bzw. systembedingt im Vergleich zum Zeitpunkt t0 des Ansprechens der Branderkennungseinrichtung geringfügig verzögert. Da bei Feuerlöschanlagen, bei denen durch eine Flutung des Löschbereiches Personen gefährdet werden können, mit Verzögerungseinrichtungen ausgerüstet sein müssen, findet bei dem in Fig. la gezeigten Flutungsverlauf eine zeitverzögerte Flutung mit Vorwarnzeit statt. Im Einzelnen bezeichnet die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt ti (Ansprechen der Alarmierungseinrichtung) und dem Zeitpunkt t2 (Freigabe des gasförmigen Löschmittels) die aus Gründen des Personenschutzes vorzusehende Vorwarnzeit, welche so bemessen sein muss, dass der Löschbereich bzw. der umschlossene Raum von jeder beliebigen Stelle aus ohne Hast verlassen werden kann. Nach den VdS-Richtlinien 3518 (Stand : 07/2006) oder BGI 888 (Stand 01/2004) muss diese Vorwarnzeit mindestens 10 Sekunden betragen. Demnach beginnt bei dem in Fig. la gezeigten aus dem Stand der Technik bekannten Beispiel die Aufbauflutung erst zum Zeitpunkt t2, da erst zu diesem Zeitpunkt das gasförmige Löschmittel freigegeben werden darf. Wie es der Darstellung in Fig. la entnommen werden kann, steigt die Löschmittelkonzentration ab dem Zeitpunkt t2 relativ rasch an und erreicht zum Zeitpunkt t4 die maximale Löschgaskonzentration b. Eine löschwirksame Löschgaskonzentration a liegt bereits zum Zeitpunkt t3 vor. Die Zeitspanne t2-t3 wird als Aufbauzeit für die löschwirksame Löschgaskonzentration und die Zeitspanne t2-t4 als Flutungszeit der Aufbauflutung bezeichnet. Beim Zeitpunkt t4 wird die maximale Löschgaskonzentration b erreicht. Dieser Zeitpunkt markiert somit das Ende der Aufbauflutung. Da bei dem in Fig. la dargestellten Flutungsverlauf keine Halteflutung vorgesehen ist, nimmt die Löschgaskonzentration ab dem Zeitpunkt t4 kontinuierlich ab, was auf Leckagen in der Raumhülle des umschlossenen Raumes zurückzuführen ist. Infolgedessen wird die löschwirksame Löschgaskonzentration a zum Zeitpunkt t6 unterschritten. Die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt t4 (Ende der Aufbauflutung) und dem Zeitpunkt t6 (Unterschreiten der löschwirksamen Löschgaskonzentration) sollte lang genug sein, damit die sich in dem umschlossenen Raum befindlichen Stoffe hinreichend abgekühlt sind und eine Wiederentzündung verhindert werden kann.
Es ist zu berücksichtigen, dass nach den VdS-Richtlinien die löschwirksame Löschgaskonzentration a innerhalb von 10, 60 bzw. 120 Sekunden nach der Löschmittelfreigabe erreicht werden muss. Insbesondere bei Räumen, die ein großes Volumen umschließen, wie etwa Hochregallager etc, ist diese Anforderung nur mit relativ hohem Aufwand zu realisieren. Insbesondere müssen herkömmliche Feuerlöschanlagen derart dimensioniert sein, dass sie innerhalb der verzögerten Zeitspanne t2-t3 die zum Erreichen der löschwirksamen Konzentration a erforderliche Löschgasmenge in den umschlossenen Raum einbringen können.
In Fig. lb ist die zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum (hier: EDV-Raum) dargestellt, wenn der umschlossene Raum, wie in Fig. la gezeigt, geflutet wird.
Demnach liegt die Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum bis zum Zeitpunkt t2 auf einem konstanten Wert (20,9 Vol.-%), welcher dem durchschnittlichen Sauerstoffgehalt in der Umgebungsluft entspricht. Da bei dem in Fig. la Gezeigten die Aufbauflutung erst zum Zeitpunkt t2 erfolgt, fällt in der Darstellung gemäß Fig. lb erst ab diesem Zeitpunkt die Sauerstoffkonzentration relativ rasch ab und erreicht zum Zeitpunkt t4 einen minimalen Wert von 11,2 Vol.-%. Da bei dem in Fig. la dargestellten Flutungsverlauf keine Halteflutung vorgesehen ist, nimmt die Sauerstoffkonzentration ab dem Zeitpunkt t4 kontinuierlich zu, da Umgebungsluft über Leckagen in der Raumhülle des umschlossenen Raumes eindringt.
Nachfolgend wird auf die Darstellungen in den Figuren 2a und 2b Bezug genommen. Dabei zeigt Fig. 2a den Flutungsverlauf, d.h. die zeitliche Entwicklung der Löschgaskonzentration in der Raumatmosphäre des umschlossenen Raumes bei einer Feuerlöschanlage gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung. In Fig. 2b ist die entsprechende zeitliche Entwicklung der Sauerstoffkonzentration in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes dargestellt. Den auf der Zeitachse (Abszissenachse) angegebenen Zeitpunkten t0, ti, t2, t3, t4, t5 und t6 kommt die gleiche Bedeutung zu wie den entsprechenden Zeitpunkten in Fig. la. Auf der Ordinatenachse, welche in Fig. 2a die Löschgaskonzentration in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes darstellt, ist mit "a" die löschwirksame Löschgaskonzentration und mit "b" die maximale Löschgaskonzentration dargestellt. Wie bereits dargelegt, hängt der Wert der löschwirksamen Löschgaskonzentration a von der Brandlast der sich in dem umschlossenen Raum befindlichen Materialien ab. Diese für den umschlossenen Raum charakteristische löschwirksame Löschgaskonzentration a wird in der Brandtechnik auf mit "Auslegungskonzentration" bezeichnet.
Im Unterschied zu dem in Fig. la dargestellten Flutungsverlauf findet nach Lehren der vorliegenden Erfindung keine zeitverzögerte Flutung statt. Vielmehr wird bereits zum Zeitpunkt ti (Ansprechen der Alarmierungseinrichtung) Löschgas in den umschlossenen Raum eingeleitet. Insofern beginnt bereits zum Zeitpunkt ti die Löschgaskonzentration in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes anzusteigen. Um dennoch eine Gefährdung von sich zu Beginn der Flutung (Zeitpunkt ti) gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum befindenden Personen ausschließen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass innerhalb einer Vorwarnzeit, welche zum Zeitpunkt t2 endet, die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert a0 nicht überschreitet. Dieser vorgegebene oder vorgebbare Grenzwert a0 darf den für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Wert nicht überschreiten und liegt vorzugsweise unterhalb dieses NOAEL-Wertes.
Insbesondere ist der Grenzwert a0 von der Brandlast des umschlossenen Raumes 6 abhängig, d.h. er ist in Abhängigkeit von der Brandlast des umschlossenen Raumes festlegbar bzw. vorab festzulegen. Um die Zeit zum Aufbauen der löschwirksamen Löschgaskonzentration a zu minimieren, ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von Vorteil, dass der vorgegebene oder vorgebbare Grenzwert a0 spätestens zu dem Zeitpunkt t2, an welchem die Vorwarnzeit endet, aufgebaut ist.
Wie auch bei den herkömmlichen Feuerlöschanlagen erfolgt bei der erfindungsgemäßen Lösung ab dem Zeitpunkt ti eine akustische und/oder gegebenenfalls optische Alarmierung, um die sich im Löschbereich gegebenenfalls befindenden Personen zu warnen. Die Vorwarnzeit, welche der Zeitspanne ti-t2 entspricht, ist so bemessen, dass der Löschbereich, d.h. der umschlossene Raum, von jeder beliebigen Stelle aus verlassen werden kann, so dass zum Zeitpunkt t2 die Evakuierung des umschlossenen Raumes gewährleistet ist.
Um hierbei keine Zeit zu verlieren, entspricht der Zeitpunkt, in welchem die akustische und/oder gegebenenfalls die optische Alarmierung ausgelöst wird, dem Zeitpunkt ti, ab welchem im Rahmen der Vorflutungsphase das Löschgas in den umschlossenen Raum 6 eingeleitet wird. Hierdurch steht die gesamte Zeitspanne t2-ti bzw. t2-t0 zur Verfügung, um die Evakuierung der in dem umschlossenen Raum 6 befindlichen Personen gewährleisten zu können.
Ein Vergleich der Flutungsverläufe gemäß Fig. la und Fig. 2a zeigt, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung zum Zeitpunkt t2 bereits ein gewisses Löschgasniveau eingestellt ist. Dieses Löschgasniveau zum Zeitpunkt t2 entspricht einer Löschgaskonzentration a0 in dem umschlossenen Raum, die unter der für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Konzentration liegt. Dadurch, dass zum Zeitpunkt t2 (Ende der Vorwarnzeit) bei dem Flutungsverlauf gemäß Fig. 2a in dem umschlossenen Raum bereits ein gewisses Löschgasniveau a0 eingestellt ist, kann die zum Erreichen der maximalen Löschgaskonzentration b beim Zeitpunkt t4 erforderliche, pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge reduziert werden im Vergleich zu herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen. Dies macht sich in der Darstellung gemäß Fig. 2a dadurch bemerkbar, dass die Steigung der Flutungskurve in dem Zeitraum t2-t4 (Flutungszeit der Aufbauflutung) geringer ist im Vergleich zu der Steigung der in Fig. la dargestellten Flutungskurve. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit eine im Vergleich zum Stand der Technik sanfte Flutung des umschlossenen Raumes, infolgedessen die bereitzustellenden Druckentlastungsflächen kleiner dimensioniert werden können. Die Zeitspanne ti-t2, d . h. die Zeit zwischen dem Ansprechen der Alarmierungseinrich- tung und dem Ende der Vorwarnzeit, wird nach der erfindungsgemäßen Lösung somit bereits für ein anfängliches Fluten des Löschbereiches genutzt. Diese Zeitspanne ti-t2 wird hierin auch als "Vorflutungsphase" bezeichnet. Unmittelbare an diese Vorflutungsphase schließt sich die sogenannte Hauptflutungsphase an, welche der Zeitspanne t2-t4 entspricht. Bei dem in Fig. la gezeigten Flutungsverlauf entspricht dieser Zeitspanne der insgesamt zur Verfügung stehenden Flutungszeit der Aufbauflutung.
In Fig. 2a ist ein Flutungsverlauf dargestellt, welcher bei einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage realisierbar ist. Bei dem Flutungsverlauf gemäß Fig. 2a ist die während der Vorflutungsphase (Zeitspanne ti-t2) pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge gleich groß wie die während der Hauptflutungsphase (Zeitspanne t2-t4) pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge. Dies ist dann realisierbar, wenn sichergestellt ist, dass die löschwirksame Löschgaskonzentration a innerhalb der vorgeschriebenen Zeitspanne nach dem Auslösen der Feuerlöschanlage erreicht wird. Nach den VdS-Richtlinien beträgt diese Zeitspanne 60 bzw. 120 Sekunden.
Um grundsätzlich sicherzustellen, dass die löschwirksame Löschgaskonzentration a innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne t0-t3 erreicht wird, ist es gegebenenfalls erforderlich, dass die während der Hauptflutungsphase (Zeitspanne t2-t4) pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge größer als die während der Vorflutungsphase (Zeitspanne ti-t2) pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum eingeleitete Löschgasmenge ist.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig . 3 ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig . 3 kommt die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage 100 als stationäre Raumschutzanlage zum Einsatz und dient zum Schutz des gesamten Inhalts des mit der Bezugsziffer "6" bezeichneten Raumes. Bei diesem Raum 6 handelt es sich um einen umschlossenen Raum, wie beispielsweise ein Hochregallager, EDV-Raum oder Schalt- bzw. Verteilerraum.
Die Feuerlöschanlage 100 gemäß der schematischen Darstellung in Fig . 3 weist eine Löschgasquelle 8 zum Bereitstellen eines Löschgases auf. Bei der in Fig . 3 dargestellten Ausführungsform kommt als Löschgasquelle 8 eine Druckgasbehälterbatterie zum Einsatz, in welcher die sowohl für die Vorflutungsphase als auch die für die Hauptflu- tungsphase und ggf. auch die für die Nachflutungsphase erforderliche Löschgasmenge bereitgehalten wird.
Die einzelnen Druckgasbehälter der Löschgasquelle 8 sind über Ventile 11 mit einem Rohrleitungssystem la, lb verbindbar, welches wiederum mit in dem umschlossenen Raum 6 zweckmäßig verteilten Düsen 2 verbunden ist. Im Brandfall werden die Behälterventile 11 der Druckgasbehälter geöffnet, so dass das in den Druckgasbehältern bereitgestellte Löschgas über das Leitungssystem la, lb und die Düsen 2 dem umschlossenen Raum 6 zugeführt werden kann.
Vorzugsweise sind die einzelnen Behälterventile 11 der Druckgasbehälter automatisch mit Hilfe einer Steuereinrichtung 10 auslösbar. Die (wahlweise) automatische Auslösung kann mittels mechanischer, pneumatischer oder elektrischer System bzw. der Kombination vorgenannter Möglichkeiten vorgenommen werden.
Das Fluten des umschlossenen Raumes 6 mit Löschgas wird von der Steuereinrichtung 10 zum Zeitpunkt ti initiiert, sobald der Steuereinrichtung 10 von einem in dem umschlossenen Raum 6 vorgesehenen Brandsensor 4 das Vorliegen mindestens einer Brandkenngröße in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 6 gemeldet wird.
Um zu erreichen, dass während der Vorflutungsphase die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum 6 nicht den für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert a0 überschreitet, kommt bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ein von der Steuereinrichtung 10 ansteuerbares Regelventil 3 zum Einsatz. Im Einzelnen unterteilt dieses Regelventil 3 das Leitungssystem la, lb, über welches die Löschgasquelle 8 mit den Düsen 2 verbunden ist, in einen ersten Abschnitt la und einen zweiten Abschnitt lb. Diesen beiden Leitungsabschnitte la, lb sind über das Regelventil 3 verbindbar.
Die Steuereinrichtung 10 ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 ausgelegt, die Ventileinrichtung 3 derart anzusteuern, dass diese während der Vorflutungsphase nur teilweise und während der Hauptflutungsphase vollständig geöffnet ist. Im Einzelnen wird mit Hilfe der Steuereinrichtung 10 die Ventileinrichtung 3 während der Vorflutungsphase derart angesteuert, dass die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum 6 während dieser Vorflutungsphase nicht den vorab festgelegten kritischen Konzentrationswert a0 überschreitet.
Wie es der Darstellung in Fig . 3 ferner entnommen werden kann, weist die erfindungsgemäße Feuerlöschanlage 100 vorzugsweise eine optische und/oder akustische Alarmierungseinrichtung 5 auf. Diese Alarmierungseinrichtung 5 dient zum Warnen von sich gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum 6 befindenden Personen. Hierzu ist die Alarmierungseinrichtung 5 mit der Steuereinrichtung 10 verbunden, wobei die Alarmierungseinrichtung 5 von der Steuereinrichtung 10 unverzüglich angesteuert wird, sobald der Steuereinrichtung 10 von dem Brandsensor 4 das Vorliegen von mindestens einer Brandkenngröße in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 6 gemeldet wird . Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es auch denkbar, dass die Alarmierungseinrichtung 5 von der Steuereinrichtung 10 ausgelöst wird, wenn manuell die Feuerlöschanlage 100, beispielsweise durch Betätigung einer Handlauslösung, ausgelöst wird .
Ferner ist mindestens ein Sensor 12 zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes 6 vorgesehen. Die Steuereinrichtung 10 empfängt die von dem Sauerstoffsensor 12 kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen erfassten Werte und stellt zumindest während der Vorfl utungsphase die pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum 6 zugeführten Löschgasmenge in Abhängigkeit von dem erfassten Sauerstoffgehalt ein.
Der Darstellung in Fig . 3 ist ferner zu entnehmen, dass in der Raumhülle des umschlossenen Raumes 6 eine Druckentlastungsklappe 7 vorgesehen ist. Diese Druckentlastungsklappe 7 dient zur Vermeidung von Schäden an dem Raum 6 durch zu hohen Überdruck bei der Flutung des umschlossenen Raumes 6 im Brandfall .
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig . 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 beschrieben. Die in Fig . 4 dargestellte Feuerlöschanlage 100 entspricht im Wesentlichen der zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig . 3 beschriebenen Anlage, wobei allerdings eine alternative Lösung zur Bereithaltung der für das Fluten des umschlossenen Raumes 6 erforderlichen Löschgasmenge zum Einsatz kommt.
Im Einzelnen sind bei der in Fig . 4 schematisch dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 eine erste Löschgasquelle 8a, in welcher die für die Vorflutungsphase erforderliche Löschgasmenge bereitgehalten wird, und eine zweite Löschgasquelle 8b, in welcher die für die Hauptflutungsphase erforderliche Löschgasmenge bereitgehalten wird, vorgesehen. Da die für die Vorflutungsphase erforderliche Löschgasmenge in der Regel geringer als die für die Hauptflutungsphase erforderliche Löschgasmenge ist, kann - wie in Fig . 4 angedeutet - die erste Löschgasquelle 8a im Vergleich zur zweiten Löschgasquelle 8b kleiner dimensioniert ausgeführt sein. Bei der in Fig . 4 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 kommen für die erste und die zweite Löschgasquelle 8a, 8b jeweils Druckgasbehälterbatterien zum Einsatz.
In einem Brandfall bzw. beim Auslösen der Feuerlöschanlage 100 wird zum Zeitpunkt ti von der Steuereinrichtung 10 eine erste Auslöseeinrichtung 3a angesteuert. Diese erste Auslöseeinrichtung 3a dient dazu, die jeweiligen Behälterventile 11 der einzelnen Druckgasbehälter der ersten Löschgasquelle 8a mechanisch, pneumatisch oder elektrisch zu öffnen, so dass die in der ersten Löschgasquelle 8a bereitgehaltene Löschgasmenge über das Leitungssystem 1 und den Düsen 2 in den umschlossenen Raum 6 eingeleitet werden kann. Zum Zeitpunkt t2, d . h. nach Ablauf der Vorwarnzeit bzw. am Ende der Vorflutungsphase wird mit der Steuereinrichtung 10 eine zweite Auslöseinrichtung 3b angesteuert, welche die jeweiligen Behälterventile 11 der einzelnen Druckgasbehälter der zweiten Löschgasquelle 8b öffnet, damit das von der zweiten Löschgasquelle 8b bereitgehaltene Löschgas über das Leitungssystem 1 und den Düsen 2 dem umschlossenen Raum 6 zugeführt werden kann. Die Steuereinrichtung 10 ist dabei derart ausgelegt, dass der Zeitpunkt t2, zu welchem die zweiten Auslöseeinrichtung 3b angesteuert und die zweite Löschgasquelle 8b ausgelöst wird, vorab festlegbar ist.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig . 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den zuvor unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den Figuren 4 und 5 schematisch dargestellten Anlagen durch eine alternative Realisierung der Löschgasquellen, die das für die Flutung umschlossenen Raumes 6 notwendige Löschgas bereitstellen.
Im Einzelnen ist bei der in Fig . 5 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 ein Inertgasgenerator vorgesehen. Dieser weist einen Kompressor 9a und eine nachgeschaltete Filtereinrichtung 9b, insbesondere Membranfiltereinrichtung auf. Mit Hilfe des Kompressors 9a wird Umgebungsluft komprimiert und anschließend der Filtereinrichtung 9b zugeführt. In der Filtereinrichtung 9b findet eine Gasseparation statt, so dass an einem Ausgang 12 der Filtereinrichtung 9b des Inertgasgenerators mit Stickstoff angereicherte Luft und an einem anderen Ausgang 13 der Filtereinrichtung 9b des Inertgasgenerators mit Sauerstoff angereicherte Luft vorliegt. Die mit Stickstoff angereicherte Luft dient bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform als Löschgas, welches dem umschlossenen Raum 6 während der Vorflutungsphase zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist der entsprechende Ausgang 12 der Filtereinrichtung 9b des Inertgasgenerators über ein Leitungssystem 1 und den Düsen 2 mit dem umschlossenen Raum verbunden.
Im Brandfall bzw. wenn die Feuerlöschanlage 100 ausgelöst wird, erfolgt zum Zeitpunkt ti eine Ansteuerung des Inertgasgenerators, und insbesondere des Kompressors 9a mit Hilfe der Steuereinrichtung 10. Infolgedessen wird von dem Inertgasgenerator mit Stickstoff angereicherte Luft bereitgestellt, welche über ein dem Inertgasgenerator zugeordnetes Leitungssystem oder ggf. dem Leitungssystem 1 dem umschlossenen Raum 6 zugeführt wird. Die pro Zeiteinheit während der Vorflutungsphase zugeführte Menge an mit Stickstoff angereicherter Luft kann mit Hilfe der Steuereinrichtung 10 eingestellt werden, indem beispielsweise die Leistung des Kompressors 9a entsprechend variiert wird.
Das für die Hauptflutungsphase erforderliche Löschgas hingegen wird von einer weiteren Löschgasquelle 8c bereitgestellt. Diese weitere Löschgasquelle 8c ist bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage 100 wieder als Druckgasbehälterbatterie ausgeführt. Des Weiteren ist eine der weiteren Löschgasquelle 8c zugeordnete Auslöseeinrichtung 3c vorgesehen. Über diese Auslöseeinrichtung 3c kann die Steuereinrichtung 10 die jeweiligen Behälterventile 11 der einzelnen Druckgasbehälter der weiteren Löschgasquelle 8c öffnen, was zum Zeitpunkt t2, d.h. im Anschluss an die Vorflutungsphase und nach Ablauf der Vorwarnzeit, erfolgt. Das während der Hauptflutungsphase von der weiteren Löschgasquelle 8c bereitgehaltene Löschgas strömt dann über das Leitungssystem 1 zu den Düsen 2 und von dort in den umschlossenen Raum 6.
Aus Fig. 6 geht ein weiterer Flutungsverlauf hervor, welcher bis zu dem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2), welcher das Ende der Vorflutungsphase darstellt, analog zu dem Flutungsverlauf aus Fig. 2a ist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 schließt sich an die Vorflutungsphase (Zeitspanne ti-t2) eine erste Halteflutungsphase (Zeitspanne t2-t2a) an, während welcher die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum 6 auf dem vorab festgelegten oder festlegbaren Wert a0 gehalten wird. Innerhalb dieser ersten Halteflutungsphase vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t2a wird somit insbesondere für den Fall, dass vor der ersten Halteflutungsphase, d. h. während der Vorflutungsphase ein Brand vorlag, ein mögliches Rückzünden durch eine ohne die erste Halteflutungsphase sich wieder erhöhende Sauerstoffkonzentration in dem umschlossenen Raum 6 wirksam verhindert bzw. eine solche Rückzün- dungsgefahr erheblich vermindert.
Der Flutungsverlauf gemäß Fig . 6 stellt hierbei den Fall dar, für welchen während der Überprüfung des Zustandes des umschlossenen Raumes 6 festgestellt wurde, dass in dem umschlossenen Raum kein Brand vorliegt. Es ist hier insbesondere denkbar, dass im Zeitpunkt t2a ein manuelles Rücksetzen erfolgt, d . h. dass im Zeitpunkt t2a das Ende der ersten Halteflutungsphase durch die manuelle Betätigung eines geeigneten Betriebsmittels, beispielsweise eines Tasters, erfolgt. Im Anschluss an den Zeitpunkt t2a, welcher das Ende der ersten Halteflutungsphase markiert, wird daher die Zufuhr von Löschgas gestoppt, so dass sich im weiteren Verlauf die Löschgaskonzentration wieder vermindert.
Im Gegensatz dazu ist aus dem Flutungsverlauf gemäß Fig. 7 ersichtlich, dass sich an die dort auch vorgesehene erste Halteflutungsphase eine Hauptflutungsphase (Zeitspanne t2a- 14) anschließt. Analog zu dem im Zusammenhang mit dem Flutungsverlauf aus Fig . 2a bereits Erläuterten wird hierbei während der Hauptflutungsphase zu einem Zeitpunkt t3 eine wirksame Löschgaskonzentration a erreicht. Über den Zeitpunkt t3 hinaus wird während dieser Hauptflutungsphase weiterhin Löschgas zugeführt, bis die maximale Löschgaskonzentration b erreicht ist. Im Gegensatz zu dem in Fig. 2a dargestellten Ausführungsbeispiel schließt sich nun jedoch ab dem Zeitpunkt t4 eine zweite Halteflutungsphase an, innerhalb welcher weiter in geregelter Weise Löschgas in den umschlossenen Raum 6 zugeführt wird, so dass die von der Brandlast des umschlossenen Raumes 6 abhängige löschwirksame Löschgaskonzentration während der gesamten zweiten Halteflutungsphase (Zeitspanne t4- 16) nicht unterschritten wird . Die Zeitspanne t4- 16, welche die zweite Halteflutungsphase kennzeichnet, ist hierbei beispielsweise derart gewählt, dass sich die in den umschlossenen Raum befindlichen Materialien derart abkühlen, dass ein erneutes Entzünden (Rückzündung) während dieser Zeit wirksam verhindert wird. In diesem Zusammenhang ist im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel aus Fig . 2a insbesondere von Vorteil, dass unbekannte, gegebenenfalls große Leckagewerte des umschlossenen Raumes 6 nicht dazu beitragen, dass im Anschluss an die Hauptflutungsphase die Zeitspanne zwischen dem Ende der Aufbauflutung und dem Zeitpunkt der Unterschreitung der löschwirksamen Löschgaskonzentration zu sehr verringert wird, so dass eine derartige Rückzündungs- verhinderung nicht wirksam verhindert werden könnte.
Fig . 8 zeigt schließlich einen beispielhaften Flutungsverlauf, bei welchem ebenfalls eine sich an die Hauptflutungsphase anschließende zweite Halteflutungsphase (Zeitspanne t4- 16) vorgesehen ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig . 7 ist hierbei jedoch keine erste Halteflutungsphase vorgesehen. Mit anderen Worten schließt sich bei dem Flutungsverlauf gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 8 die Hauptflutungsphase direkt an die Vorflutungsphase an. An die Hauptflutungsphase schließt sich wiederum direkt die zweite Halteflutungsphase an, innerhalb welcher durch geregeltes Nachführen von Löschgas die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum stets oberhalb der löschwirksamen Löschgaskonzentration gehalten wird . Dieses Ausführungsbeispiel entspricht somit einer Situation, für welche die Überprüfung des Zustandes des umschlossenen Raumes ergibt, dass nach Beendigung der Vorflutungsphase ein in dem umschlossenen Raum 6 ausgebrochenes Feuer nicht oder nicht hinreichend unterdrückt wurde und somit im Anschluss an die Vorflutungsphase direkt mit einer Hauptflutungsphase fortgefahren wird, so dass die löschwirksame Löschgaskonzentration a möglichst schnell erreicht wird . Hierbei ist es wiederum denkbar, dass der Zeitpunkt t6, welcher das Ende der zweiten Halteflutungsphase markiert, entweder vorab festgelegt ist oder manuell zu einem späteren Zeitpunkt festgelegt wird . Ein manuelles Festlegen zu einem späteren Zeitpunkt entspricht somit einem manuellen Rücksetzen, welches dann erfolgen kann, wenn festgestellt wurde, beispielsweise durch manuelle Überprüfung, dass nach Beendigung der Vorflutungsphase ein in dem umschlossenen Raum 6 ausgebrochenes Feuer nicht oder nicht hinreichend unterdrückt wurde.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die in den Figuren exemplarisch dargestellten Ausführungsformen der Feuerlöschanlage 100 beschränkt. Insbesondere ist es denkbar, dass mit Hilfe der Steuereinrichtung 10 der gesamte Flutungsverlauf so eingestellt wird, dass die Flutung des umschlossenen Raumes 6 nach einem vorgegebenen Ereignisablauf erfolgt. Bezugszeichenliste
1 Leitungssystem
1' Leitungssystem (Stickstoffgenerator)
la, lb erster/zweiter Abschnitt des Leitungssystems
2 Düsen
3 Regelventil
3a erste Auslöseeinrichtung für erste Löschgasquelle 8a
3b zweite Auslöseeinrichtung für zweite Löschgasquelle 8a
3c Auslöseeinrichtung für weitere Löschgasquelle 8c
4 Brandsensor
5 Alarmierungseinrichtung
6 umschlossener Raum/Flutungsbereich
7 Druckentlastungsklappe
8 gemeinsame Löschgasquelle
8a erste Löschgasquelle
8b zweite Löschgasquelle
8c weitere Löschgasquelle
9a Kompressor des Stickstoffgenerators
9b Filtereinrichtung des Stickstoffgenerators
10 Steuereinrichtung
11 Behälterventil
12 Sauerstoffsensor
100 Feuerlöschanlage

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Löschen eines Brandes in einem umschlossenen Raum (6), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
i) Auslösen einer optischen und/oder akustischen
Alarmierungseinrichtung (5) zum Warnen von sich gegebenenfalls in dem umschlossenen Raum (6) befindlichen Personen; ii) Initiieren einer Löschmittelfreigabe derart, dass während einer
Vorflutungsphase dem umschlossenen Raum (6) ein Löschgas zugeführt wird, wobei die Vorflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt (ti) des Beginns der Löschmittelfreigabe und einem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2) entspricht; und iii) Überprüfung des Zustandes des umschlossenen Raumes (6), wobei im Verfahrensschritt ii) der umschlossene Raum (6) derart geflutet wird, dass während der gesamten Vorflutungsphase die
Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) nicht einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebbaren Wert (a0)
überschreitet, der unter dem für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL-Wert liegt, und
wobei der vorab festgelegte Zeitpunkt (t2) derart gewählt wird, dass sich ggf. in dem umschlossenen Raum (6) befindende Personen den umschlossenen Raum (6) während der Vorflutungsphase verlassen können, und vorzugsweise derart gewählt wird, dass die Vorflutungsphase mindestens 10 Sekunden beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1,
wobei im Verfahrensschritt ii) der umschlossene Raum (6) derart geflutet wird, dass spätestens zum Zeitpunkt (t2) die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) auf einem in Abhängigkeit von der Brandlast des umschlossenen Raums (6) vorab festgelegten oder festlegbaren Wert (a0) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Zeitpunkt (ti) der Löschmittelfreigabe im Verfahrensschritt ii) übereinstimmt mit dem Zeitpunkt des Auslösens der optischen und/oder akustischen Alarmierungseinrichtung (5) im Verfahrensschritt i).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei ferner der folgende Verfahrensschritt nach dem Verfahrensschritt iii) vorgesehen ist:
iv) Aufrechterhalten der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) auf dem vorab festgelegten oder festlegbaren Wert (a0) während einer ersten Halteflutungsphase, wobei die erste
Halteflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt (t2) der Beendigung der Vorflutungsphase und einem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2a) oder manuell festlegbaren Zeitpunkt (t2a) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 4,
wobei der Verfahrensschritt iv) nur dann durchgeführt wird, wenn im Verfahrensschritt iii) automatisch, insbesondere mit Hilfe von mindestens einem Brandmelder, und/oder manuell, insbesondere durch Betätigung eines entsprechenden Schalters, verifiziert wird, dass nach Beendigung der Vorflutungsphase in dem umschlossenen Raum (6) kein Brand vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei im Verfahrensschritt iii) automatisch, insbesondere mit Hilfe von mindestens einem Brandmelder, und/oder manuell, insbesondere durch Betätigung eines entsprechenden Schalters, verifiziert wird, dass nach Beendigung der Vorflutungsphase ein in dem umschlossenen Raum (6) ausgebrochenes Feuer nicht oder nicht hinreichend unterdrückt wurde, und wobei das Verfahren ferner folgenden Verfahrensschritt nach dem
Verfahrensschritt iii) aufweist:
v) Initiieren einer Löschmittelfreigabe derart, dass während einer
Hauptflutungsphase dem umschlossenen Raum (6) ein Löschgas so lange zugeführt wird, bis die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) eine vorab festgelegte oder festlegbare Zielkonzentration (b) erreicht, welche mindestens gleich groß wie eine von der Brandlast des umschlossenen Raumes (6) abhängige Löschgaskonzentration (a) ist, wobei die Hauptflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2) und dem Zeitpunkt (t4) des Erreichens der Zielkonzentration (b) entspricht.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei die während der Vorflutungsphase pro Zeiteinheit in den
umschlossenen Raum (6) eingeleitete Löschgasmenge gleich groß wie oder geringer als die während der Hauptflutungsphase pro Zeiteinheit in den umschlossenen Raum (6) eingeleitete Löschgasmenge.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
wobei das während der Vorflutungsphase in den umschlossenen Raum (6) eingeleitete Löschgas eine andere chemische Zusammensetzung aufweist im Vergleich zu der chemischen Zusammensetzung des während der Hauptflutungsphase in den umschlossenen Raum (6) eingeleiteten
Löschgases.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
wobei ferner der folgende Verfahrensschritt nach dem Verfahrensschritt v) vorgesehen ist:
vi) Aufrechterhalten der Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) derart, dass während einer zweiten Halteflutungsphase die Löschgaskonzentration nicht die von der Brandlast des umschlossenen Raumes (6) abhängige löschwirksame Löschgaskonzentration (a) unterschreitet, wobei die zweite
Halteflutungsphase einer Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt (t4) der Beendigung der Hauptflutungsphase und einem vorab
festgelegten Zeitpunkt (t6) oder manuell festlegbaren Zeitpunkt (t6) entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei der für das eingesetzte Löschgas vorgegebene oder vorgebbare Wert der Löschgaskonzentration einer Sauerstoffkonzentration entspricht, die noch eine Begehbarkeit des umschlossenen Raumes (6) durch Personen ermöglicht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten oder Ereignissen der umschlossene Raum (6) im Hinblick auf das Auftreten mindestens einer Brandkenngröße überwacht wird, und wobei die
Verfahrensschritte i) bis iii) vorzugsweise automatisch initiiert werden, sobald mindestens eine Brandkenngröße erfasst wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in Kombination mit Anspruch 6,
wobei zur Flutung des umschlossenen Raumes (6) zu Beginn der
Vorflutungsphase eine erste Auslöseeinrichtung (3a) ausgelöst wird, mit Hilfe welcher eine erste Löschgasquelle (8a) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbar ist, und wobei zur Flutung des umschlossenen Raumes (6) zu Beginn der Hauptflutungsphase eine zweite Auslöseeinrichtung (3b) ausgelöst wird, mit Hilfe welcher eine zweite Löschgasquelle (8b) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbar ist; oder
wobei zur Flutung des umschlossenen Raumes (6) während der
Vorflutungsphase eine Ventileinrichtung (3), über welche eine
Löschgasquelle (8) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbar ist, derart angesteuert wird, dass diese Ventileinrichtung (3) teilweise geöffnet wird, und wobei zur Flutung des umschlossenen Raumes (6) während der Hauptflutungsphase die Ventileinrichtung (3) derart angesteuert wird, dass die Ventileinrichtung (3) vollständig geöffnet wird; oder
wobei zur Flutung des umschlossenen Raumes (6) während der
Vorflutungsphase ein mit dem umschlossenen Raum (6) verbundener Löschgasgenerator (9a, 9b) aktiviert wird, und wobei zu Beginn der Hauptflutungsphase eine Auslöseeinrichtung (3c) ausgelöst wird, mit Hilfe welcher eine weitere Löschgasquelle (8c) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbar ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
wobei die Flutung des umschlossenen Raumes (6) während der
Vorflutungsphase durch Betätigung eines Stopp- oder Not-Aus-Tasters für eine vorgegebene Zeit unterbrochen oder vollständig abgebrochen werden kann.
14. Feuerlöschanlage (100) zum Löschen eines Brandes in einem
umschlossenen Raum (6) durch geregeltes Fluten des umschlossenen Raumes (6) mit einem Löschgas, wobei die Feuerlöschanlage (100) folgendes aufweist:
mindestens eine Löschgasquelle (8; 8a, 8b; 8c; 9a, 9b) zum
Bereitstellen eines Löschgases;
ein Löschgaszufuhrleitungssystem (1; la, lb), über welches das von der mindestens einen Löschgasquelle (8; 8a, 8b; 8c; 9a, 9b) bereitgestellte Löschgas dem umschlossenen Raum (6) zuführbar ist; und
eine Steuereinrichtung (10) zum Einstellen einer pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum (6) zugeführten Löschgasmenge, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, im Brandfall oder nach manueller Auslösung die pro Zeiteinheit dem umschlossenen Raum (6) zugeführte Löschgasmenge so einzustellen, dass die Flutung des umschlossenen Raumes (6) nach einem vorgegebenen Ereignisablauf erfolgt, wobei während einer anfänglichen sich bis zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt (t2) erstreckenden Vorflutungsphase der umschlossene Raum (6) derart geflutet wird, dass die Löschgaskonzentration in dem umschlossenen Raum (6) einen für das eingesetzte Löschgas vorgegebenen oder vorgebaren Wert (a0), der unter dem für das eingesetzte Löschgas kritischen NOAEL- Wert liegt, nicht überschreitet, und wobei während einer sich an der Vorflutungsphase anschließenden Hauptflutungsphase der umschlossene Raum (6) derart geflutet wird, dass die Löschgaskonzentration eine Zielkonzentration (b) erreicht, welche gleich groß wie oder höher als eine von der Brandlast des umschlossenen Raumes (6) abhängige Löschgaskonzentration (a) ist,
wobei der vorab festgelegte Zeitpunkt (t2) derart gewählt ist, dass sich ggf. in dem umschlossenen Raum (6) befindende Personen den
umschlossenen Raum (6) während der Vorflutungsphase verlassen können, und vorzugsweise derart gewählt ist, dass die Vorflutungsphase
mindestens 10 Sekunden beträgt.
15. Feuerlöschanlage (100) nach Anspruch 14,
wobei ferner eine optische und/oder akustische Alarmierungseinrichtung
(5) vorgesehen ist zum Warnen von sich ggf. in dem umschlossenen Raum
(6) befindlichen Personen, wobei die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, beim Auslösen der Alarmierungseinrichtung (5) unverzüglich die
Löschgasfreigabe zu initiieren.
16. Feuerlöschanlage (100) nach Anspruch 14 oder 15,
wobei ferner mindestens ein Sensor (4) zum Erfassen von mindestens einer Brandkenngröße in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes (6) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, das Fluten des umschlossenen Raumes zu initiieren, sobald mindestens eine Brandkenngröße in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes (6) erfasst wird; und/oder
wobei ferner mindestens ein Sensor (12) zum Erfassen des
Sauerstoffgehaltes in der Raumluftatmosphäre des umschlossenen Raumes (6) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, zumindest während der Vorflutungsphase die pro Zeiteinheit dem
umschlossenen Raum (6) zugeführten Löschgasmenge in Abhängigkeit von dem erfassten Sauerstoffgehalt einzustellen.
17. Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
wobei eine mit Hilfe einer ersten Auslöseeinrichtung (3a) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbare erste Löschgasquelle (8a) und eine mit Hilfe einer zweiten Auslöseeinrichtung (3b) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbare zweite Löschgasquelle (8b) vorgesehen sind, und wobei die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, zu Beginn der
Vorflutungsphase die erste Auslöseeinrichtung (3a) auszulösen und zu Beginn der Hauptflutungsphase die zweite Auslöseeinrichtung (3b) auszulösen.
18. Feuerlöschanlage (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
wobei eine über eine Ventileinrichtung (3) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbare Löschgasquelle (8) vorgesehen ist, und wobei die
Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, die Ventileinrichtung (3) derart anzusteuern, dass diese während der Vorflutungsphase nur teilweise und während der Hauptflutungsphase vollständig geöffnet ist; oder
wobei ein mit dem umschlossenen Raum (6) verbundener oder
verbindbarer Löschgasgenerator (9a, 9b) und eine weitere über eine Ventileinrichtung (11) mit dem umschlossenen Raum (6) verbindbare Löschgasquelle (8c) vorgesehen sind, und wobei die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, während der Vorflutungsphase den Löschgasgenerator (9a, 9b) zu aktivieren und während der Hauptflutungsphase die
Ventileinrichtung (11) der weiteren Löschgasquelle (8c) auszulösen.
19. Feuerlöschanlage (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
wobei ferner ein Stopp- oder Not-Aus-Taster vorgesehen ist, welcher mit der Steuereinrichtung (10) derart verbunden ist, dass bei Betätigung des Stopp- oder Not-Aus-Tasters die Flutung des umschlossenen Raumes (6) während der Vorflutungsphase für eine vorgegebene Zeit unterbrochen oder vollständig abgebrochen wird.
20. Feuerlöschanlage (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 19,
wobei ferner eine Überprüfungseinrichtung vorgesehen ist zum Überprüfen des Zustandes des umschlossenen Raumes (6) vor Beginn der
Hauptflutungsphase, wobei die Steuereinrichtung (10) ausgelegt ist, nur dann die Hauptflutungsphase einzuleiten, wenn die Überprüfung zeigt, dass in dem umschlossenen Raum (6) ein Brand noch nicht oder nicht vollständig gelöscht ist, oder wenn dies manuell vorgegeben wird.
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