WO2020056533A1 - Mehrgeschossiges gebäude mit sicheren zugangs- und fluchtwegen im brandfall - Google Patents

Mehrgeschossiges gebäude mit sicheren zugangs- und fluchtwegen im brandfall Download PDF

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WO2020056533A1
WO2020056533A1 PCT/CH2019/050023 CH2019050023W WO2020056533A1 WO 2020056533 A1 WO2020056533 A1 WO 2020056533A1 CH 2019050023 W CH2019050023 W CH 2019050023W WO 2020056533 A1 WO2020056533 A1 WO 2020056533A1
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fire
storey building
core
event
building according
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PCT/CH2019/050023
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard REGLI
Original Assignee
Regli Bernhard
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Filing date
Publication date
Application filed by Regli Bernhard filed Critical Regli Bernhard
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Publication of WO2020056533A1 publication Critical patent/WO2020056533A1/de

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/02—Dwelling houses; Buildings for temporary habitation, e.g. summer houses
    • E04H1/04—Apartment houses arranged in two or more levels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0002—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air
    • F24F2011/0004—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air to create overpressure in a room

Definitions

  • the present invention relates to a multi-storey building with safe access and escape routes in the event of fire in accordance with the preamble of claim 1.
  • RTA Pressure systems
  • the present invention now has the task of designing a multi-storey building with safe access and escape routes in the event of a fire, which ensures at the beginning of the planning phase that the legal requirements can be fully met, so that time-consuming rescheduling and additions omitted.
  • Fig. 2 a basic structure of the building with horizontal
  • Fig. 2b basic structure of the building with horizontal
  • Fig. 3 a basic structure of the building with horizontal and vertical fire bolts, side view in
  • Fig. 3b basic structure of the building with horizontal and vertical fire bolts, simplified side view in section
  • Fig. 7a fire door
  • top view in section Fig. 7a detail of the fire door side view in
  • Multi-storey buildings in particular those with a large number of floors or a large height, have so-called core zones 1, in which
  • Stairwells 11 and / or elevator shafts 12 for elevators F can be accommodated in order to enable the transport of people or goods in the vertical direction.
  • the lateral areas of the floors outside the core zone 1 are available as usable areas 2 and can be divided and furnished differently depending on the desired use of the building (Fig. La-b).
  • the usable areas 2 are separated from the core zone 1 with horizontal fire bars 31, such as fire protection walls 311 and fire protection doors 312a, 312b, which prevent the fire from spreading in the event of a fire (FIGS. 2a-b).
  • horizontal fire bars 31 serve not only to protect against fire but also as a partition against water or other extinguishing agents, in order to ensure that the core zone 1 is not flooded in each case.
  • a smoke protection pressure system (RDA) 4 generates an overpressure in core zone 1 so that when the fire protection doors 312a, 312b are opened no gases or smoke can enter core zone 1.
  • RDA smoke protection pressure system
  • such RDA are used to keep security staircases (stairwells with upstream locks) smoke-free.
  • the RDA 4 can also be used for the elevator systems, so that the normal elevators F can also be used safely in the event of a fire can. This is only possible if the lift shaft 12 is also sealed off against water.
  • the big advantage is that not in addition to the normal elevator systems yet
  • Fire brigade and evacuation lifts are necessary, which have to be planned and installed separately at great expense and expense and are sealed off with additional measures against the ingress of water, smoke and gases or are set up with other safety measures in such a way that in particular the ingress of water Operation not impaired or impossible.
  • vertical fire and water resistant fire bars 32 are also provided. These can be designed as floor ceilings 32 installed in the horizontal direction, each of which is arranged after a certain number of floors in the area of the usable areas 2.
  • the present invention provides that the vertical fire bars 32 arranged in the horizontal direction are set up as intermediate storeys 32a, these intermediate storeys 32a being sealed off from the usable areas 2 above and below fire-proof and waterproof (FIG. 3a).
  • the core segments 1 'and fire protection segments 2' have a height of approximately 70 to 80 meters.
  • the core zone 1 acts as a shaft which opens up the fire protection segments 2 'and mezzanines 32a in the vertical direction.
  • Each core segment 1 ' is connected to at least the mezzanine 32a above or below such that the RDA 4 for this core segment 1' can keep this mezzanine 32a smoke-free in addition to the stairwell 11, the elevator shaft 12 and any lift lobby 13 . So that the RDA 4 works well and its effect can be ensured even in extreme weather and wind conditions with different air pressure on different sides and at different heights outside the building, it is recommended to use several RDA 4 per building, preferably one RDA 4 per fire protection segment 2 ' . If there are several core segments 1 'in a building, separate RDA 4 should also be used for each core segment 1'. This makes it possible for a core segment 1 'and the associated mezzanine 32a, which is above or below, to be kept smoke-free at least partially with a single RDA 4 in the event of a fire can be.
  • the proposed arrangement also has the advantage that the RDA 4 and the inlets and outlets 41 required for the RDA 4 for the air from outside the building can be installed in these mezzanine floors 32a. This ensures that the usable areas 2 are completely independent of the fire protection measures and can be planned freely and without restrictions by the architect.
  • the intermediate storeys 32a are preferably designed as technical storeys 32a, which can be used in addition to the function as a vertical fire bolt 32 and as a location for the RDA 4 and for other additional functions.
  • technical storeys 32a For optimal functioning of the RDA 4 of a fire protection segment 2 'or core segment 1', it is advantageous if it is separated from the rest of the building on at least two sides of the building both at the top and at the bottom of the fire protection segment 2 'or core segment 1', has channels 41 which, depending on the weather and wind conditions outside the building, are used either as outflow or postflow channels 41 (FIG. 4). Since the technical storeys 32a are extended over the entire building area, one channel 41 or more such channels 41 can be arranged on each side of the building without any problems.
  • the outflow and postflow channels 41 are connected in the vertical direction with a continuous air shaft, it being also possible for a plurality of such air shafts to be arranged around the core zone 1.
  • a plurality of outflow or post-flow channels 41 are therefore arranged on different sides in each technical storey 32a, these being present in each case once for the core segment 1 'above and once for the core segment 1' below.
  • outflow and postflow channels 41 are present on different sides of the building. Because they point in different directions, the outflow path can vary depending on the wind conditions. For example, high wind pressure on the west facade, the outflow can still take place on the east or south side. At high altitudes, where the wind load is naturally higher, or even in extreme wind conditions, the wind pressure on one side can be so strong that it has a negative influence on the outflow. This influence can e.g. caused by turbulence or undesirable pressure conditions in the outflow channels 41. To avoid such influences, the
  • Outflow and postflow channels 41 optionally with a
  • Muzzle brake 5 are equipped.
  • a possible Embodiment of the muzzle brake 5 is shown in FIG. 5, a type of zigzag-shaped labyrinth being arranged near the mouth of the channel 41 by means of permanently installed components. Since these components do not contain any moving parts, they are maintenance-free.
  • the built-in, one-sided labyrinth dissipates the energy of the wind loads inwards, but still enables it to function as an afterflow opening.
  • the special shape of the labyrinth enables the laminar flow from the outflow channel 41 to the outside without the risk that undesirable pressure conditions can arise in the outflow channels due to extreme wind conditions.
  • the design of the labyrinth can be carried out by a combination of built-in components with the outer dimension of the channel 41, or only by built-in components which can have different shapes and dimensions. It is only important that the flow is braked inward through the labyrinth if the wind pressure is correspondingly strong, so that an influence on the pressure conditions in the outflow channel 41 is avoided as far as possible.
  • each RDA 4 has at least one supply air channel 42 for the air supply from the outside, which is also in the Technical floor is arranged.
  • a supply air shaft 43 (separate from the air shaft for the outflow) is arranged inside or next to the core zone 1, which conveys the supply air from the RDA 4 to the floors above or below.
  • the safety staircase 11 is connected to the supply air duct 43 via air outlets 44 in order to generate the RDA excess pressure in the stairwell.
  • air outlets 44 can be guided from the supply air shaft 43 into each elevator shaft 12. These air outlets 44 can either be located in the technical floors 32a or in the floors above and below and are separated from the elevator shaft 12 with flaps.
  • each elevator shaft 12 In addition to flushing the security staircase 11, it is thus made possible for each elevator shaft 12 to be flushed parallel to the RDA operation of the security staircase 11 if necessary.
  • the flaps can be controlled individually or in groups, so that different ventilation and flushing scenarios can be carried out.
  • Such a control allows the flushing of the elevator shafts 12 to be activated via the user interfaces of the elevator systems, or via a central control, which can be located on the technical floor 32a.
  • additional pressure sensors which are installed in the elevator shafts 12 at the top and bottom , it can be determined whether buoyancy (winter) or
  • areas of the technical storeys 32a are provided as fire ready rooms and fire brigade bases for the fire brigade.
  • Other areas can be used as evacuation rooms for people from the floors below or above, so that they can be evacuated from the building in an orderly manner via the safety stairwells 11 or the likewise fire-safe lift systems.
  • the present invention can not only in
  • FIG. 6 shows how the outflow or postflow takes place via the joints 61 of the curtain wall 6. The outflow therefore takes place from the buffer zone 62 in the space between the double facade without any control; up in winter, down in summer.
  • the outer facade skin 6 also acts as a wind deflector.
  • the wind forces which can be very strong especially in tall buildings, are absorbed by the outer facade shell 6, so that undesirable turbulence and unfavorable pressure conditions in the outflow channels are avoided and further measures, such as the muzzle brake 5, are not necessary.
  • the segmentation in the area of the buffer zone of the double facade can be supplemented with swords 63 either without fire resistance (RF1) or with fire resistance.
  • swords 63 can either in the area of the technical storeys 32a or can also be installed on each individual floor.
  • Execution and materialization of the swords 63 is based on the basic fire protection concept of the building.
  • the structural design of the swords 63 is of great importance.
  • Fire-resistant swords 63 which protrude beyond the outer building envelope 6, the effectiveness of the vertical fire bolts 32 and thus the fire safety of the entire building can be significantly increased.
  • a vertical spread of a fire to floors above it can be largely prevented.
  • the present invention also has the advantage over conventional systems in connection with an RDA and fire protection measures because of the simplicity and flexibility that less measurement and control technology is required to ensure the functions.
  • outflow and postflow systems natural physical phenomena such as upward or downward movement are exploited or problems due to these phenomena, such as e.g. Wind pressure, avoided. This avoids costs, both during construction and later in the
  • each building unit consisting of a fire protection segment 2 ', the core segment 1' adjacent in the horizontal direction and the associated upper or lower mezzanine 32a functions independently, ie independently of the other building units. It makes sense that the proposed RDA 4 and the outer shell of the double facade 6 are not cross-unit. Only the elevator shafts 12 and the security staircase 11 are continuous and cross-unit, the security staircase 11 being divided in each mezzanine floor 32a with a wall with built-in doors and two barometric flaps, so that the RDA 4 works as desired.
  • Another central feature of the invention is the consequent separation of the core zone 1 from the usable areas 2 in the event of a fire by the fire protection walls 311 and the fire protection doors 312a, 312b.
  • the aim is to seal core zone 1 absolutely tight against heat, smoke and (extinguishing) water so that not only the users of the elevators are effectively protected in the event of a fire, but also all sensitive components of the elevator systems.
  • 7a-b show a possible door construction for the fire protection doors 312a, 312b, which can be achieved in the combination of a double door 71 with a sliding door 72 highest security.
  • With a door sword 73 which is guided in a channel 75 equipped with drain 74, the complete, watertight separation of the core zone 1 from the surrounding usable areas 2 can be realized.
  • the fire protection doors 312a between the lift lobby 13 and the usable areas 2 are controllable and locked in the event of a fire, so that the lift shafts 12 and the lift lobby 13 enter in the event of a fire exclusively via the pressurized ventilation stairwell 11 and its upstream fire protection door 312b can be.
  • Lift shafts 12 and the lift lobby 13 in the core zone 1 are thus structurally separated from the use areas 2 as a “shaft with an outside climate”.
  • the core zone 1 acts as a closed shaft only in the event of a fire Open fire doors 312a can be entered, depending on the fire protection concept, different levels of security can be implemented With a level difference between the elevator lobby 13 and the security staircase 11, it can be prevented that extinguishing water can reach the elevator lobby 13 and thus the elevator shafts 12 via the security staircase 11 Extinguishing water penetrating into the safety staircase 11 runs down the stairs before it can overcome the difference in level in the lift lobby 13. In the lower area of the safety staircase 11, waterproofing of a staircase and the corresponding pedestal can be carried out to the stairwell walls, the water can be led away from core zone 1 via a line.
  • the weak point is always the possibility that through the
  • a first solution to this problem is to ensure that the door between the security staircase 11 and the lift lobby 13 is locked on the fire floor, so that only part of core zone 1 is accessible on the fire floor.
  • the refugees are guided through the security staircase 11 by one floor down with pictograms. There, the refugees can open the door to the elevator lobby 13 without the risk of smoke entering the elevator lobby 13 and the elevator shafts 12.
  • This measure is additionally supported by the above-mentioned, rising flow of fresh air through the safety staircase 11: since the refugees move down from the fire floor towards the fresh air, no smoke can be taken into the lift lobby 13 and into the lift shafts 12. If necessary, this door could be between the security staircase 11 and the
  • Lift lobby 13 also in one or more
  • the core zone 1 has a lock 14 between the security staircase 11 and the usage areas 2 or between the lift lobby 13 and the usage areas 2 (FIG. 8).
  • This lock 14 has at least one door to the usage areas 2, and at least one door to the security staircase 11 or to the lift lobby 13, which cannot be opened at the same time and are not open at the same time. As soon as one of these two doors is opened, the other door is locked so that it cannot be opened.
  • Bridge special key It is particularly advantageous it is if at least one smoke extraction flap is provided in the lock 14, through which the smoke which enters the lock 14 when the door to the usable areas 2 opens can escape from the lock 14. Due to the excess pressure prevailing in the security staircase 11 or in the lift lobby 13, the smoke located in the lock 14 is blown away by the ventilation flap as soon as the door to the security staircase 11 or the lift lobby 13 is opened and without penetrating into the room.
  • the invention is optimized for the evacuation of refugees with mobility restrictions. For example, bedridden patients of a hospital and wheelchair users of a nursing home cannot escape via the safety staircase 11, but only via the elevators F.
  • a waiting zone 7 is provided in the usage areas 2 next to the core zone 1, in which bedridden patients and Wheelchair users can be collected in a first step and can protect themselves from the fire before they are evacuated with the elevators F in a second step (FIG. 9).
  • the waiting zone 7 can consist, for example, of one or more bed rooms which are located next to the core zone 1 and which, like the core zone 1, have fire protection walls 311 and Fire protection doors 312b can be sealed off.
  • the waiting zone 7 can be connected directly to the security staircase 11 and / or to the lift lobby 13 and / or to a lock 14. It is important that the waiting zone 7 can also be protected against the ingress of smoke with the excess pressure prevailing in the security staircase 11 or in the lift lobby 13. It is advantageous if a lock effect is also provided in the waiting zone 7, that is to say that the door of the waiting zone 7 to the usage areas 2 cannot be opened at the same time and is not simultaneously open to the door of the waiting zone 7 to the security staircase 11 or the lift lobby 13 or to the lock 14.
  • a ventilation flap is also provided in the waiting zone 7, through which the smoke, which penetrates into the waiting zone 7 when the door to the usage areas 2 is opened, escape from the waiting zone 7 can. Due to the excess pressure prevailing in the security staircase 11 or in the lift lobby 13 or in the lock 14, the smoke located in the waiting zone 7 is blown away by the ventilation flap as soon as the door to
  • Lock 14 is opened, and without in the core zone 1 to penetrate.
  • a major advantage of the invention is the use of the stairwells and lift systems both in normal operation and in the event of a fire, so that the refugees can also use the paths they are used to in the event of a fire.
  • Experience shows that it is more difficult to behave properly in a stressful situation, so that despite appropriate instruction, training and marking, it is not always easy for the people concerned to find the escape routes. If these escape routes are the same as those used every day, this is much easier and the corresponding instructions and training in the event of a fire are simplified.
  • the full potential of the invention is particularly evident in the use of hospitals. With a single RDA 4, the security staircase 11, the elevator shafts 12, the elevator lobby 13, the locks 14 and the waiting zones 7 are effectively protected against smoke.
  • Moving lifts cause a piston effect that changes the pressure conditions in the elevator shafts 12: in the direction of travel, the elevator F builds up excess pressure in front of it. Behind it, the moving elevator F builds up a suppression or a suction effect.
  • elevators F are moved in and at speeds of up to over 70 km / h the lift shafts 12 therefore generate considerable pressure differences.
  • the elevator shafts are thus connected to the outside in each mezzanine floor 32 via a first and a second pressure equalization channel 51, 52, so that they are in constant pressure equalization with the outside climate.
  • the first pressure equalization channel 51 serves to relieve the excess pressure of the piston action of the elevator F into the open.
  • the second pressure equalization duct 52 is used for the inflow air from the outside to compensate for the negative pressure of the piston action of the elevator F. If, however, a column of smoke rises along the facade via a broken window in the event of a fire, there is a risk that smoke will enter the elevator shafts via the pressure equalization ducts 51, 52 12 arrives, which can be dangerous or even fatal to the occupants of the elevators F. In order to avoid this, the first pressure equalization channel 51 has a check valve which only allows the relief of excess pressure into the open.
  • the second pressure equalization channels 52 each have a controllable valve which can be opened and closed by the fire control system. In order to prevent smoke from being drawn into the lift shafts 12 via the second pressure equalization channel 52, the valve of the second pressure equalization channel 52 is used on all mezzanines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

Mehrgeschossiges Gebäude mit sicheren Zugangs- und Fluchtwegen im Brandfall, mit einer Kernzone 1, in welcher ein Treppenhaus 11 und/oder einen Liftschacht 12 für einen Fahrstuhl F untergebracht sind, horizontalen feuer- und wasserfesten Brandriegeln 31, die die Kernzone 1 in horizontaler Richtung von umliegenden Nutzungsflächen 2 gegen Feuer und Wasser abschotten, und vertikalen feuer- und wasserfesten Brandriegeln 32, die die Kernzone 1 in vertikaler Richtung in Kernsegmente 1' abtrennen und die Nutzungsflächen 2 in vertikaler Richtung in Brandschutzsegmente 2' gegen Feuer und Wasser abschotten, wobei die vertikalen Brandriegeln 32 Zwischengeschosse 32a bilden und jedes Kernsegment 1' mit einer Rauchschutz-Druckanlage 4 geschützt ist und mit mindestens dem Zwischengeschoss 32a ober- oder unterhalb derart verbunden ist, dass die Rauchschutz-Druckanlage 4 neben diesem Kernsegment 1' im Brandfall auch noch dieses oben oder unten anschliessendes Zwischengeschoss 32 rauchfrei hält.

Description

Mehrgeschossiges Gebäude mit sicheren Zugangs- und Fluchtwegen im Brandfall
[1] Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrgeschossiges Gebäude mit sicheren Zugangs- und Fluchtwegen im Brandfall gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[2] Mehrgeschossige Gebäude ab einer Höhe, die nicht mehr mit der Leiter eines Feuerwehrfahrzeugs erreicht werden kann, stellen im Brandfall besondere Herausforderungen. Einerseits muss verhindert werden, dass ein Brand im unteren Teil des Gebäudes sich frei nach oben ausdehnen kann. Andererseits müssen Personen auch von oberhalb des Brandes am Brand vorbei evakuiert werden können und schliesslich sollen Feuerwehrleute auch den Brand bekämpfen können, was von ausserhalb des Gebäudes ab einer bestimmten Höhe nicht mehr oder nur mit Flugzeugen oder Helikoptern oder anderen Fluggeräten möglich ist.
[3] Im Stand der Technik werden diese Probleme durch Kombinationen von baulichen und technischen Massnahmen gelöst. Um Brände einzugrenzen, werden in vertikaler Richtung Brandschutzsegmente gebildet, die derart abgeschottet werden können, dass der Brand möglichst nicht von einem Segment auf ein nächstes übergreifen kann. Um sichere Fluchtwege zu gewährleisten, werden Rauchschutz-
Druckanlagen (RDA) eingebaut, welche die Treppenhäuser rauchfrei halten, damit die zu evakuierenden Personen mit minimalem Risiko vertikal an den Brandzonen vorbei evakuiert werden können. Schliesslich werden speziell konstruierte Feuerwehraufzüge eingebaut, welche der Feuerwehr ermöglichen, sich im Gebäude mit geringer Gefahr und grosser Geschwindigkeit in die Nähe des Brandes zu begeben .
[4] Diese Massnahmen sind aufwändig und kostenintensiv und werden oft erst in einem späten Planungsstadium eingeführt, was jeweils erhebliche Mehrkosten und Verzögerungen verursacht. Oft werden sogar erst bei der Brandschutzabnahme durch die Behörden Probleme entdeckt, die bedingen, dass durch nachträgliche bauliche Massnahmen die gesetzlichen Forderungen erfüllt werden können.
[5] Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe, ein mehrgeschossiges Gebäude mit sicheren Zugangs- und Fluchtwegen im Brandfall zu konzipieren, welches bereits am Anfang der Planungsphase sicherstellt, dass die gesetzlichen Anforderungen vollumfänglich erfüllt werden können, so dass aufwändige nachträgliche Umplanungen und Ergänzungen entfallen.
[6] Diese Aufgabe löst ein mehrgeschossiges Gebäude mit sicheren Zugangs- und Fluchtwegen im Brandfall mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere Merkmale und
Ausführungsbeispiele gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
In den Figuren zeigt:
Fig. la Grundstruktur des Gebäudes, Draufsicht im
Schnitt Fig. lb Grundstruktur des Gebäudes, Seitenansicht im
Schnitt
Fig. 2a Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen
Brandriegeln, Draufsicht im Schnitt
Fig. 2b Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen
Brandriegeln, Seitenansicht im Schnitt
Fig. 3a Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen und vertikalen Brandriegeln, Seitenansicht im
Schnitt
Fig. 3b Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen und vertikalen Brandriegeln, vereinfachte Seitenansicht im Schnitt
Fig. 4 Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen und vertikalen Brandriegeln und RDA-Systeme,
Seitenansicht im Schnitt Fig. 5 Mündungsbremse, Seitenansicht im Schnitt Fig . 6 Detail eines Gebäudes mit Doppelfassade,
Seitenansicht im Schnitt
Fig. 7a Brandschutztür, Draufsicht im Schnitt Fig. 7a Detail der Brandschutztür, Seitenansicht im
Schnitt
Fig . Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen
Brandriegeln und Schleuse, Seitenansicht im
Schnitt
Fig . 9 Grundstruktur des Gebäudes mit horizontalen
Brandriegeln, Schleuse und Wartezone,
Seitenansicht im Schnitt
Fig. 10 Grundstruktur des Gebäudes mit
Druckausgleichkanälen und Luftkanälen,
Seitenansicht im Schnitt
Die Figuren stellen mögliche Ausführungsbeispiele dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden.
[7] Mehrgeschossige Gebäude, insbesondere solche mit einer grossen Anzahl Stockwerke bzw. einer grossen Höhe, weisen sogenannte Kernzonen 1 auf, in welchen
Treppenhäuser 11 und/oder Liftschächte 12 für Fahrstühle F untergebracht werden, um den Transport von Personen oder Gütern in vertikaler Richtung zu ermöglichen. Die seitlichen Bereiche der Stockwerke ausserhalb der Kernzone 1 stehen als Nutzungsflächen 2 zur Verfügung und können je nach der gewünschten Nutzung des Gebäudes unterschiedlich eingeteilt und eingerichtet werden (Fig. la-b) .
[8] Um die Ausdehnung von Bränden in horizontaler Richtung zu begrenzen, werden die Nutzungsflächen 2 von der Kernzone 1 jeweils mit horizontalen Brandriegeln 31 wie z.B. Brandschutzwänden 311 und Brandschutztüren 312a, 312b abgetrennt, die im Brandfall die Ausbreitung des Feuers verhindern (Fig. 2a-b) . Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass diese horizontalen Brandriegel 31 neben dem Feuerschutz auch als Abschottung gegen Wasser oder andere Löschmittel dienen, um sicherzustellen, dass die Kernzone 1 jeweils nicht überflutet wird.
[9] Damit auch allenfalls vorhandene giftige Gase und der Rauch des Brandes nicht in die Kernzone 1 eindringen, ist zudem vorgesehen, dass eine Rauchschutz-Druckanlage (RDA) 4 in der Kernzone 1 einen Überdruck erzeugt, damit beim öffnen der Brandschutztüren 312a, 312b keine Gase oder Rauch in die Kernzone 1 eindringen können. Im Stand der Technik werden solche RDA eingesetzt, um Sicherheitstreppenhäuser (Treppenhäuser mit vorgelagerten Schleusen) rauchfrei zu halten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass aufgrund der Zusammenführung von Sicherheitstreppenhaus 11 mit Liftschacht 12 und Liftlobby 13 in einer Kernzone 1, die RDA 4 zusätzlich auch für die Liftanlagen eingesetzt werden kann, so dass die normalen Fahrstühle F auch im Brandfall sicher benutzt werden können. Dies ist nur möglich, wenn der Liftschacht 12 auch gegen Wasser abgeschottet ist. Der grosse Vorteil liegt darin, dass nicht zusätzlich zu den normalen Aufzugsanlagen noch
Feuerwehr- und Evakuationsaufzüge notwendig sind, die mit grossen Kosten und Aufwand separat geplant und eingebaut werden müssen und mit zusätzlichen Massnahmen gegen das Eindringen von Wasser, Rauch und Gasen abgeschottet sind oder mit anderen Sicherheitsmassnahmen derart eingerichtet sind, dass insbesondere auch ein Eindringen von Wasser den Betrieb nicht beeinträchtigt oder verunmöglicht.
[10] Um die Ausdehnung von Bränden in vertikaler Richtung zu begrenzen, sind neben den horizontalen feuer- und wasserfesten Brandriegeln 31 auch vertikale feuer- und wasserfeste Brandriegel 32 vorgesehen. Diese können als in horizontaler Richtung eingebaute Geschossdecken 32 gestaltet werden, welche jeweils nach einer bestimmten Anzahl Stockwerke im Bereich der Nutzungsflächen 2 angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass die in horizontaler Richtung angeordneten vertikalen Brandriegel 32 als Zwischengeschosse 32a eingerichtet sind, wobei diese Zwischengeschosse 32a gegenüber den Nutzungsflächen 2 ober- und unterhalb Brandsicher und Wasserdicht abgeschottet sind (Fig. 3a) .
[11] Durch die Kombination der horizontalen und vertikalen Brandriegel 31, 32 wird das erfindungsgemässe Gebäude in Segmente aufgeteilt, die vom restlichen Gebäude im
Brandfall komplett brandsicher abgeschottet werden: In vertikaler Richtung sind die Nutzungsflächen 2 in mehrere
Brandschutzsegmente 2' aufgeteilt, und die Kernzone 1 in mehrere Kernsegmente 1' (Fig. 3b) . In einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung weisen die Kernsegmente 1' und Brandschutzsegmente 2' eine Höhe von ca. 70 bis 80 Metern auf. Die Kernzone 1 wirkt als Schacht, welcher die Brandschutzsegmente 2' und Zwischengeschosse 32a in vertikaler Richtung erschliesst.
[12] Jedes Kernsegment 1' ist mit mindestens dem Zwischengeschoss 32a ober- oder unterhalb derart verbunden, dass die RDA 4 für dieses Kernsegment 1' neben dem Treppenhaus 11, dem Liftschacht 12 und einer allfälligen Liftlobby 13 auch noch dieses Zwischengeschoss 32a rauchfrei halten kann. Damit die RDA 4 gut funktioniert und deren Wirkung auch in extremen Wetter und Windverhältnissen mit unterschiedlichem Luftdruck an verschiedenen Seiten und in verschiedenen Höhen ausserhalb des Gebäudes sichergestellt werden kann, ist empfehlenswert, pro Gebäude mehrere RDA 4 einzusetzen, vorzugsweise eine RDA 4 pro Brandschutzsegment 2'. Bei mehreren Kernsegmenten 1' in einem Gebäude sollten pro Kernsegment 1' auch jeweils separate RDA 4 eingesetzt werden. Damit wird ermöglicht, dass jeweils ein Kernsegment 1' und das dazugehörige Zwischengeschoss 32a, welches ober- oder unterhalb liegt, zumindest teilweise mit einer einzelnen RDA 4 im Brandfall rauchfrei gehalten werden kann.
[13] Die vorgesehene Anordnung hat zudem den Vorteil, dass die RDA 4, sowie die für die RDA 4 benötigten Zu- und Abgänge 41 für die Luft von ausserhalb des Gebäudes in diesen Zwischengeschossen 32a eingebaut werden können. Damit wird erreicht, dass die Nutzungsflächen 2 vollkommen unabhängig von den Brandschutzmassnahmen sind und vom Architekten frei und ohne Einschränkungen geplant werden können .
[14] Die Zwischengeschosse 32a werden bevorzugt als Technikgeschosse 32a gestaltet, die neben der Funktion als vertikale Brandriegel 32 und als Standort für die RDA 4 und für weitere zusätzliche Funktionen genutzt werden können. Für ein optimales Funktionieren der RDA 4 eines Brandschutzsegments 2' oder Kernsegments 1' ist von Vorteil, wenn diese sowohl am oberen als auch am unteren Ende des Brandschutzsegments 2' bzw. Kernsegments 1' auf mindestens zwei Seiten des Gebäudes von dem Rest des Gebäudes abgetrennte Kanäle 41 aufweist, welche je nach Wetter- und Windverhältnissen ausserhalb des Gebäudes entweder als Abström- oder als Nachströmkanäle 41 eingesetzt werden (Fig. 4) . Da die Technikgeschosse 32a über die gesamte Gebäudefläche ausgedehnt sind, können problemlos auf jeder Seite des Gebäudes ein Kanal 41 oder mehrere solcher Kanäle 41 angeordnet sein. In oder am Rand jedes Kernsegments 1' sind die Abström- und Nachströmkanäle 41 in vertikaler Richtung mit einem durchgehenden Luftschacht verbunden, wobei auch mehrere solcher Luftschächte um die Kernzone 1 herum angeordnet sein können. In der bevorzugten Ausführungsvariante sind also in jedem Technikgeschoss 32a mehrere Abström- bzw. Nachtrömkanäle 41 auf verschiedenen Seiten angeordnet, wobei diese jeweils einmal für das darüberliegende Kernsegment 1' und einmal für das darunterliegende Kernsegment 1' vorhanden sind.
[15] Wie oben beschrieben ist vorgesehen, dass auf verschiedenen Seiten des Gebäudes Abström- und Nachströmkanäle 41 vorhanden sind. Dadurch, dass diese in verschiedene Richtungen zeigen, kann der Abströmweg je nach Windverhältnissen variieren. Besteht z.B. auf der Westfassade ein hoher Winddruck, kann trotzdem auf der Ost- oder Südseite die Abströmung nach aussen erfolgen. In grossen Höhen, wo die Windbelastung naturgemäss höher ist, oder auch bei extremen Windverhältnissen, kann der Winddruck auf einer Seite so stark sein, dass er auf die Abströmung einen negativen Einfluss hat. Dieser Einfluss kann z.B. durch Turbulenzen oder unerwünschte Druckverhältnisse in den Abströmkanälen 41 verursacht werden. Um solche Einflüsse zu vermeiden, können die
Abström- und Nachströmkanäle 41 optional mit einer
Mündungsbremse 5 ausgerüstet werden. Eine mögliche Ausführungsform der Mündungsbremse 5 ist in Fig. 5 gezeigt, wobei eine Art zickzack-förmiges Labyrinth mittels fest eingebauter Bauteile in der Nähe der Mündung des Kanals 41 angeordnet ist. Da diese Bauteile keine beweglichen Teile enthalten, sind sie wartungsfrei. Das eingebaute, einseitig wirkende Labyrinth baut die Energie der Windlasten nach innen ab, ermöglicht jedoch immer noch die Funktion als Nachströmöffnung . Die spezielle Formgebung des Labyrinths ermöglicht die laminare Strömung aus dem Abströmkanal 41 ins Freie, ohne die Gefahr, dass durch extreme Windverhältnisse unerwünschte Druckverhältnisse in den Abströmkanälen entstehen können.
[16] Die Gestaltung des Labyrinths kann, wie in Fig. 4 gezeigt, durch eine Kombination von eingebauten Bauteilen mit der äusseren Dimension des Kanals 41 erfolgen, oder auch nur durch eingebaute Bauteile, die unterschiedliche Formen und Dimensionen aufweisen können. Wesentlich ist dabei nur, dass bei entsprechend starkem Winddruck von aussen die Strömung nach innen durch das Labyrinth abgebremst wird, so dass ein Einfluss auf die Druckverhältnisse im Abströmkanal 41 nach Möglichkeit vollständig vermieden wird.
[17] Unabhängig von diesen Abström- und Nachströmkanälen 41 hat jede RDA 4 mindestens einen Zuluftkanal 42 für die Luftzufuhr von aussen, welcher ebenfalls im Technikgeschoss angeordnet ist. Zusätzlich ist innerhalb oder neben der Kernzone 1 ein Zuluftschacht 43 (separat vom Luftschacht für die Abströmung) angeordnet, welcher die Zuluft von der RDA 4 in die darüber- oder darunterliegenden Stockwerke befördert. Das Sicherheitstreppenhaus 11 ist mit Luftaustritten 44 mit dem Zuluftschacht 43 verbunden, um den RDA-Überdruck im Treppenhaus zu erzeugen. Zusätzlich können noch Luftaustritte 44 vom Zuluftschacht 43 in jeden Aufzugsschacht 12 geführt werden. Diese Luftaustritte 44 können entweder in den Technikgeschossen 32a oder in den darüber und darunterliegenden Stockwerken liegen und sind vom Aufzugsschacht 12 mit Klappen abgetrennt. Neben der Spülung des Sicherheitstreppenhauses 11 wird so ermöglicht, dass auch jeder Aufzugsschacht 12 im Bedarfsfall parallel zum RDA-Betrieb des Sicherheitstreppenhauses 11 gespült werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung können die Klappen einzeln oder in Gruppen angesteuert werden, so dass verschiedene Lüftungs- und Spülszenarien durchgeführt werden können. Eine solche Steuerung erlaubt die Aktivierung der Spülung der Aufzugsschächte 12 über die Bedienoberflächen der Aufzugsanlagen, oder über eine zentrale Steuerung, die sich im Technikgeschoss 32a befinden kann. Mit zusätzlichen Druckmessfühlern, welche oben und unten in den Aufzugsschächten 12 installiert sind, kann ermittelt werden, ob Auftrieb (Winterfall) oder
Abtrieb (Sommerfall / Föhndruck) herrscht, so dass über die Bedienoberfläche die Klappe entweder am unteren Ende des Aufzugschachtes 12 (Winterfall) oder am oberen Ende (Sommerfall) geöffnet wird. Gleichzeitig wird die RDA 4 gestartet, falls diese nicht bereits in Betrieb ist, damit der Aufzugsschacht 12 mit Frischluft durchgespült wird. Mit dieser Spülfunktion wird zudem ermöglicht, dass das RDA-GesamtSystem inkl . der im Brandfall zu Evakutaions- und Feuerwehraufzügen umfunktionierten Aufzugsanlagen, einfach per Knopfdruck getestet und im Bedarfsfall gewartet werden können. In dieser Weise können ohne grossen Aufwand die wichtigsten Komponenten der RDA 4 und der Aufzugsanlagen bewegt werden, und damit auch deren Wechselwirkungen geprüft werden.
[18] Allgemeine technische Einrichtungen für ein Gebäude im Normalbetrieb können natürlich ebenfalls in den Technikgeschossen 32a untergebracht werden, wie z.B. die Stromversorgung mit Sicherungskästen etc. Dies hat im Brandfall den Vorteil, dass von den Zwischengeschossen 32a aus, nicht benötigte oder gefährliche Einrichtungen ausgeschaltet werden können. Auch spezielle Einrichtungen für den Brandfall, wie z.B. die Wasserversorgung von Sprinkleranlagen oder allgemein die Steuerung der Wasserversorgung werden idealerweise in diesen
Technikgeschossen 32a angeordnet. [19] In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind Bereiche der Technikgeschosse 32a als Brandbereitschaftsräume und Feuerwehrstützpunkte für die Feuerwehr vorgesehen. Andere Bereiche können als Evakuationsräume für Personen aus den darunter- oder darüberliegenden Stockwerken genutzt werden, damit diese geordnet über die Sicherheitstreppenhäuser 11 oder die ebenfalls brandsicheren Liftanlagen aus dem Gebäude evakuiert werden können.
[20] Durch die Möglichkeit, sämtliche Einrichtungen für den Brandschutz in den Kernsegmenten 1', sowie in den Zwischengeschossen 32a anzuordnen, bestehen für den Architekten und Bauherren keinerlei Einschränkungen bezüglich der Gestaltung innerhalb der Nutzungsflächen. Zudem ist es ein grosser Vorteil, dass die Anforderungen des Brandschutzes durch die Gestaltung des Gebäudes gemäss der vorliegenden Erfindung, bereits in einer frühen Planungsphase zumindest von der Anordnung und dem Platzbedarf her vollständig abgedeckt sind und zu einem späteren Zeitpunkt keine aufwändigen und teuren baulichen Änderungen aufgrund gesetzlicher Vorschriften gemacht werden müssen, wie dies Heute leider oft der Fall ist.
[21] Die vorliegende Erfindung kann nicht nur in
Gebäudekonzepten mit einfacher Fassadenhaut umgesetzt werden, sondern auch in Gebäuden mit einer Vorhängefassade bzw. Doppelfassade 6. In modernen Gebäuden mit Doppelfassaden 6 können diese mehrere Funktionen erfüllen. Neben dem Aspekt der ästhetischen Gestaltung kann die Vorhängefassade 6 auch für die Energieoptimierung, als Windabweiser, Schallschutz oder zur Beschattung nützlich sein. Die Doppelfassade 6 begünstigt zudem die Funktionsweise der RDA 4 gemäss der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 zeigt, wie die Ab- bzw. Nachströmung über die Fugen 61 der Vorhängefassade 6 erfolgt. Die Abströmung erfolgt also aus der Pufferzone 62 im Zwischenraum der Doppelfassade ganz ohne Steuerung ins Freie; im Winterfall nach oben, im Sommerfall nach unten.
[22] Als zusätzlicher Vorteil wirkt die äussere Fassadenhaut 6 auch als Windabweiser. Die Windkräfte, die vor allem bei hohen Gebäuden sehr stark sein können, werden von der äusseren Fassadenhülle 6 aufgenommen, so dass unerwünschte Turbulenzen und ungünstige Druckverhältnisse in den Abströmkanälen vermieden werden und weitere Massnahmen, wie zum Beispiel die Mündungsbremse 5 nicht nötig sind.
[23] Wie auf der Fig. 6 dargestellt, kann die Segmentierung im Bereich der Pufferzone der Doppelfassade mit Schwertern 63 entweder ohne Feuerwiderstand (RF1) oder mit Feuerwiderstand ergänzt werden. Derartige Schwerter 63 können entweder im Bereich der Technikgeschosse 32a oder auch bei jedem einzelnen Stockwerk eingebaut werden. Die
Ausführung und Materialisierung der Schwerter 63 richtet sich nach dem Basis-Brandschutzkonzept des Gebäudes. Die konstruktive Ausgestaltung der Schwerter 63 ist von grosser Bedeutung. Durch z.B. feuerwiderstandsfähig ausgeführte Schwerter 63, die über die äussere Gebäudehülle 6 auskragen, kann die Wirkungsweise der vertikalen Brandriegel 32 und damit die Brandsicherheit des ganzen Gebäudes signifikant erhöht werden. In Kombination mit der Verwendung von feuerfesten Materialen bei der Vorhängefassade 6 kann so eine vertikale Ausdehnung eines Brandes auf darüberliegende Stockwerke weitgehend verhindert werden.
[24] Die vorliegende Erfindung hat gegenüber konventionellen Anlagen im Zusammenhang mit einer RDA und Brandschutzmassnahmen aufgrund der Einfachheit und Flexibilität zudem den Vorteil, dass weniger Mess- und Regeltechnik benötigt wird, um die Funktionen sicherzustellen. Insbesondere bezüglich der Abström- und Nachströmsysteme werden natürliche physikalische Phänomene wie Auf- oder Abtrieb ausgenützt oder Probleme aufgrund dieser Phänomene, wie z.B. Winddruck, vermieden. Das vermeidet Kosten, sowohl beim Bau also auch später im
Unterhalt .
[25] Erfindungsgemäss ist zudem vorgesehen, dass die Kernsegmente 1 ' , welche im Normalbetrieb die verschiedenen
Stockwerke und vertikalen Gebäudesegmente miteinander verbinden, im Brandfall vollständig zur Brandbekämpfung und/oder zur Evakuation sicher genutzt werden. Sie dienen also sowohl im Normalbetrieb als auch im Brandfall als vertikale Erschliessungsachse, welche alle Brandschutzsegmente 2' und Technikgeschosse 32a miteinander verbindet. Dies wird erreicht, indem die Kernzone 1 und die Zwischengeschosse 32a von den Nutzungsflächen 2 mit Brandschutzwänden 311, -türen 312a, 312b und Schleusen oder anderen Massnahmen Wasser- und Feuerresistent abgeschottet sind bzw. im Brandfall über die Brandfallsteuerung automatisch abgeschottet werden.
[26] Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist, dass jede Gebäudeeinheit bestehend aus einem Brandschutzsegment 2', dem in horizontaler Richtung benachbarten Kernsegment 1' und das damit verbundene obere oder untere Zwischengeschoss 32a autark, d.h. unabhängig von den anderen Gebäudeeinheiten funktioniert. Sinnvollerweise sind die vorgesehenen RDA 4 und die äussere Hülle der Doppelfassade 6 nicht einheitsübergreifend. Nur die Liftschächte 12 und das Sicherheitstreppenhaus 11 sind durchgehend und einheitsübergreifend, wobei das Sicherheitstreppenhaus 11 in jedem Zwischengeschoss 32a mit einer Wand mit eingebauten Türen und zwei barometrische Klappen unterteilt ist, damit die RDA 4 jeweils wunschgemäss funktioniert.
[27] Ein weiteres zentrales Merkmal der Erfindung ist die konsequente Trennung der Kernzone 1 von den Nutzungsflächen 2 im Brandfall durch die Brandschutzwände 311 und die Brandschutztüren 312a, 312b. Ziel ist es, die Kernzone 1 gegen Hitze, Rauch und (Lösch-) Wasser absolut dicht abzuschliessen, damit nicht nur die Nutzer der Aufzüge im Brandfall, sondern auch alle sensitiven Komponenten der Aufzugsanlagen wirksam geschützt werden. Die Fig. 7a-b zeigen eine mögliche Türkonstruktion für die Brandschutztüren 312a, 312b, welche in der Kombination einer Flügeltür 71 mit einer Schiebetür 72 höchste Sicherheit erzielen lässt. Mit einem Türenschwert 73, der in einer mit Abfluss 74 ausgestatteten Rinne 75 geführt ist, ist die vollständige, wasserdichte Trennung der Kernzone 1 gegen die umgebenden Nutzungsflächen 2 realisierbar .
[28] Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass die Brandschutztüren 312a zwischen der Liftlobby 13 und den Nutzungsflächen 2 steuerbar sind und im Brandfall verriegelt werden, so dass die Liftschächte 12 und die Liftlobby 13 im Brandfall ausschliesslich über das überdruckbelüftete Sicherheitstreppenhaus 11 und dessen vorgelagerte Brandschutztür 312b betreten werden können.
Zusammen mit dem Sicherheitstreppenhaus 11 werden die Liftschächte 12 und die Liftlobby 13 in der Kernzone 1 somit als „Schacht mit Aussenklima" baulich gegen die Nutzungsflächen 2 abgetrennt. Als abgeschlossener Schacht wirkt die Kernzone 1 jedoch nur im Brandfall. Im normalen Alltag kann die Liftlobby 13 von den Nutzungsflächen 2 z.B. direkt über offen stehende, Brandschutztüren 312a betreten werden. Je nach Brandschutzkonzept können verschiedene Sicherheitsstufen realisiert werden. Mit einem Niveauunterschied zwischen der Liftlobby 13 und dem Sicherheitstreppenhaus 11 kann verhindert werden, dass Löschwasser über das Sicherheitstreppenhaus 11 in die Liftlobby 13 und damit in die Liftschächte 12 gelangen kann. Allenfalls ins Sicherheitstreppenhaus 11 eindringendes Löschwasser läuft über die Treppenläufe nach unten, bevor es den Niveauunterschied in die Liftlobby 13 überwinden könnte. Im unteren Bereich des Sicherheitstreppenhauses 11 kann durch wasserdichte Anschlüsse eines Treppenlaufes sowie des entsprechenden Podests an die Treppenhauswände, das Wasser über eine Leitung aus der Kernzone 1 weggeleitet werden.
[29] Nach der in Bearbeitung befindlichen EN-Norm über RDA' s müssen die Anlagen in der Druckhaltephase eine vertikal von unten nach oben gerichtete Frischluft- Strömung mit einer Leistung von 7 '500 m3/h erzeugen. Ein
Schwachpunkt ist immer die Möglichkeit, dass durch die
Bewegung flüchtender Personen kurzzeitig mehrere Türen gleichzeitig geöffnet sein können und die geforderte
Frischluft-Strömung dadurch verloren geht. Ein weiterer Schwachpunkt ist, dass Flüchtende im Brandgeschoss Rauch aus den brennenden Nutzungsflächen 2 über geöffnete Türen nicht nur ins Sicherheitstreppenhaus 11, aber auch bis in die Liftlobby 13 und in die Liftschächte 12 mitnehmen können .
[30] Eine erste Lösung zu diesem Problem ist sicherzustellen, dass die Tür zwischen dem Sicherheitstreppenhaus 11 und der Liftlobby 13 im Brandgeschoss verriegelt wird, so dass im Brandgeschoss nur ein Teil der Kernzone 1 zugänglich ist. Dafür werden die Flüchtenden mit Piktogrammen durch das Sicherheitstreppenhaus 11 um ein Stockwerk nach unten geleitet. Dort können die Flüchtenden die Tür zur Liftlobby 13 öffnen, ohne die Gefahr, dass Rauch in die Liftlobby 13 und in die Liftschächte 12 eindringt. Diese Massnahme wird zusätzlich durch die erwähnte, nach oben steigende Durchströmung des Sicherheitstreppenhauses 11 mit Frischluft unterstützt: Da die Flüchtenden sich aus dem Brandgeschoss nach unten bewegen, der Frischluft entgegen, kann kein Rauch in die Liftlobby 13 und in die Liftschächte 12 mitgenommen werden. Bei Bedarf könnte diese Tür zwischen dem Sicherheitstreppenhaus 11 und der
Liftlobby 13 zusätzlich auch noch in einem oder mehreren
Geschossen oberhalb des Brandgeschosses verriegelt werden. [31] Eine insbesondere für Spitalbauten oder spitalähnliche Nutzungen wichtige alternative oder zusätzliche Lösung gegen das Eindringen von Rauch aus den Nutzungsflächen 2 in die Kernzone 1 ist die besondere Schliessvorrichtung der Türen aller sich vor den Zugängen zum Sicherheitstreppenhaus 11 oder zur Liftlobby 13 befindlichen Räume. In einer Ausführungsvariante der Erfindung weist die Kernzone 1 eine Schleuse 14 zwischen dem Sicherheitstreppenhaus 11 und den Nutzungsflächen 2 oder zwischen der Liftlobby 13 und den Nutzungsflächen 2 (Figur 8) . Diese Schleuse 14 weist zumindest eine Tür zu den Benutzungsflächen 2, und zumindest eine Tür zum Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. zur Liftlobby 13 auf, die nicht gleichzeitig geöffnet werden können und nicht gleichzeitig offen stehen. Sobald eine dieser beiden Türen geöffnet wird, wird die andere Tür verriegelt, so dass sie nicht geöffnet werden kann. Erst die Schliessung der geöffneten Tür bewirkt die sofortige Freigabe der anderen Tür, sei es mechanisch oder durch eine elektrische Überwachung. Mit dieser Lösung, die auch nur im Brandfall aktiv ist, wird eine Rauchübertragung von den Nutzungsflächen 2 in die Kernzone 1 durch eine durchgehend offene Verbindung der Nutzungsflächen 2 mit der Kernzone 1 vermieden. Bei Bedarf kann das Sicherheitspersonal des
Spitals diese gegenseitige Blockierung der Türen mit einem
Spezialschlüssel überbrücken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Schleuse 14 zumindest eine Entrauchungsklappe vorgesehen ist, durch welche der Rauch, der bei der Öffnung der Tür zu den Nutzungsflächen 2 in die Schleuse 14 eindringt, aus der Schleuse 14 entweichen kann. Aufgrund des im Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. in der Liftlobby 13 herrschenden Überdrucks wird der sich in der Schleuse 14 befindende Rauch durch die Entlüftungsklappe weggeblasen, sobald die Tür zum Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. zur Liftlobby 13 geöffnet wird, und ohne in den Raum einzudringen.
[32] In einer besonderen Ausführungsvariante ist die Erfindung zur Evakuation von Flüchtenden mit Mobilitätseinschränkungen optimiert. Zum Beispiel können bettlägerige Patienten eines Krankenhauses und Rollstuhlfahrer eines Altersheims nicht über das Sicherheitstreppenhaus 11 flüchten, sondern nur über die Fahrstühle F. In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist in den Nutzungsflächen 2 neben der Kernzone 1 also eine Wartezone 7 vorgesehen, in welcher bettlägerige Patienten und Rollstuhlfahrer in einem ersten Schritt gesammelt werden können und sich vor dem Brand schützen können, bevor sie in einem zweiten Schritt mit den Fahrstühlen F evakuiert werden (Figur 9) . Die Wartezone 7 kann beispielsweise aus einem oder mehreren Bettenzimmern bestehen, die sich neben der Kernzone 1 befinden, und die wie die Kernzone 1 mit Brandschutzwänden 311 und Brandschutztüren 312b abgeschottet werden können. Im betrieblichen Alltag behalten diese Bettenzimmer ihre angestammte Nutzung, und nehmen ihre Funktion als Wartezone 7 erst im Brandfall an. Die Wartezone 7 kann mit dem Sicherheitstreppenhaus 11 und/oder mit der Liftlobby 13 und/oder mit einer Schleuse 14 direkt verbunden sein. Wichtig ist, dass die Wartezone 7 auch mit dem im Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. in der Liftlobby 13 herrschenden Überdruck gegen das Eindringen von Rauch geschützt werden kann. Von Vorteil ist es, wenn in der Wartezone 7 auch eine Schleusenwirkung vorgesehen ist, d.h., dass die Tür der Wartezone 7 zu den Nutzungsflächen 2 nicht gleichzeitig geöffnet werden kann und nicht gleichzeitig offen steht zur Tür der Wartezone 7 zum Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. zur Liftlobby 13 bzw. zur Schleuse 14. Von Vorteil ist es ausserdem, wenn auch in der Wartezone 7 eine Entlüftungsklappe vorgesehen ist, durch welche der Rauch, der bei der Öffnung der Tür zu den Nutzungsflächen 2 in die Wartezone 7 eindringt, aus der Wartezone 7 entweichen kann. Aufgrund des im Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. in der Liftlobby 13 bzw. in der Schleuse 14 herrschenden Überdrucks wird der sich in der Wartezone 7 befindende Rauch durch die Entlüftungsklappe weggeblasen, sobald die Tür zum
Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. zur Liftlobby 13 bzw. zur
Schleuse 14 geöffnet wird, und ohne in die Kernzone 1 einzudringen .
[33] Ein grosser Vorteil der Erfindung ist die Nutzung der Treppenhäuser und Liftanlagen sowohl im Normalbetrieb als auch im Brandfall, damit die Flüchtende auch im Brandfall die Wege benutzen können, welche Sie gewohnt sind. Die Erfahrung zeigt, dass es in einer Stresssituation schwieriger ist, sich richtig zu verhalten, so dass es trotz entsprechender Instruktion, Ausbildung und Markierung für die betroffenen Personen nicht immer einfach ist, die Fluchtwege zu finden. Sind diese Fluchtwege die selben, welche täglich benutzt werden, ist dies wesentlich einfacher und die entsprechende Instruktion und Ausbildung für den Brandfall wird vereinfacht. Insbesondere in der Spitalnutzung zeigt sich das ganze Potential der Erfindung. Mit einer einzelnen RDA 4 werden zugleich das Sicherheitstreppenhaus 11, die Liftschächte 12, die Liftlobby 13, die Schleusen 14, die Wartezonen 7 wirksam gegen Verrauchung geschützt.
[34] Fahrende Aufzüge bewirken einen Kolbeneffekt, der die Druckverhältnisse in den Liftschächten 12 verändert: In Fahrtrichtung baut der Fahrstuhl F vor sich einen Überdruck auf. Hinter sich baut der fahrende Fahrstuhl F einen Unterdrück bzw. eine Saugwirkung auf. Bei modernen Aufzugsanlagen in sehr hohen Gebäuden werden Fahrstühle F mit Geschwindigkeiten von bis über 70 km/h bewegt und in den Liftschächten 12 daher erhebliche Druckunterschiede erzeugt. Die Liftschächte sind also in jedem Zwischengeschoss 32 über einen ersten und einen zweiten Druckausgleichkanal 51, 52 mit dem Freien verbunden, damit diese im permanenten Druckausgleich mit dem Aussenklima stehen. Der erste Druckausgleichkanal 51 dient zur Entlastung des Überdrucks der Kolbenwirkung des Fahrstuhls F ins Freie. Der zweite Druckausgleichkanal 52 dient der Nachströmluft aus dem Freien zum Ausgleich des Unterdrucks der Kolbenwirkung des Fahrstuhls F. Falls im Brandfall aber über ein geborstenes Fenster eine Rauchsäule entlang der Fassade hochsteigt, besteht die Gefahr, dass Rauch über die Druckausgleichkanäle 51, 52 in die Liftschächte 12 gelangt, was für die Insassen der Fahrstühle F gefährlich oder sogar tödlich sein kann. Um dies zu vermeiden, weist der erste Druckausgleichkanal 51 ein Rückschlagventil auf, welches nur die Entlastung eines Überdrucks ins Freie zulässt. Die zweiten Druckausgleichkanäle 52 weisen jeweils ein steuerbares Ventil auf, welches durch die Brandfallsteuerung geöffnet und geschlossen werden kann. Um zu vermeiden, dass Rauch über den zweiten Druckausgleichkanal 52 in die Liftschächte 12 nachgezogen wird, wird das Ventil des zweiten Druckausgleichkanals 52 aller Zwischengeschosse
32, welche sich über dem Brandgeschoss befinden, durch die
Brandfallsteuerung geschlossen. Damit Nachströmluft aus dem Freien zum Ausgleich des Unterdrucks der Kolbenwirkung des Fahrstuhls F doch in den Liftschächte 12 gelangen kann, wenn der Fahrstuhl F sich oberhalb des Brandgeschosses bewegt, sind zwischen den Zwischengeschossen 32 vertikale, oben und unten offene Luftkanäle 53 installiert. Der Druckausgleich erfolgt von unten durch diese Luftkanäle 53 und durch die zweiten Druckausgleichkanäle 52, die sich unterhalb des Brandgeschosses befinden und dessen Rückschlagventil daher nicht geschlossen ist.
[35] Auch für kleinere Hochhäuser, deren Fahrstühle F mit weniger hohen Geschwindigkeiten fahren, ist dieser Abbau der Druckunterschiede infolge deren Kolbenwirkungen sehr wichtig. Durch den Umstand, dass erfindungsgemäss alle Fahrstühle F als Fluchtweg im Brandfall weiter betrieben werden, ist ein deutlich höheres Sicherheitsniveau erforderlich, als es üblicherweise erzielt wird. In der Kernzone 1 sind alle Druckunterschiede sicherheitsrelevant. Deshalb ist es nicht zulässig, wenn die fahrenden Fahrstühle F ihre Kolbenwirkungen über Leckagen wie Schachttüren oder andere Gebäudeundichtigeiten ausgleichen. Erst durch den gezielten, gesteuerten Ausgleich der Druckunterschiede wie in der vorliegenden Erfindung können die Fahrstühle F auch im Brandfall so sicher betrieben werden, dass sie auch einem Spitalbetrieb gerecht werden.

Claims

Ansprüche
1. Mehrgeschossiges Gebäude mit sicheren Zugangs- und Fluchtwegen im Brandfall, mit:
- einer Kernzone 1, in welcher mindestens ein Treppenhaus 11 und/oder mindestens ein Liftschacht 12 für einen
Fahrstuhl F untergebracht sind;
- horizontalen feuer- und wasserfesten Brandriegeln 31, die die Kernzone 1 in horizontaler Richtung von
umliegenden Nutzungsflächen 2 gegen Feuer und Wasser abschotten; und
- vertikalen feuer- und wasserfesten Brandriegeln 32, die die Kernzone 1 in vertikaler Richtung in Kernsegmente 1' abtrennen und die Nutzungsflächen 2 in vertikaler Richtung in Brandschutzsegmente 2' gegen Feuer und Wasser
abschotten,
dadurch gekennzeichnet, dass:
- die vertikalen Brandriegel 32 als Zwischengeschosse 32a ausgebildet sind; und
- jedes Kernsegment 1' mit einer Rauchschutz-Druckanlage 4 geschützt ist und mit mindestens dem Zwischengeschoss 32a ober- oder unterhalb derart verbunden ist, dass die
Rauchschutz-Druckanlage 4 neben diesem Kernsegment 1' im Brandfall auch noch dieses oben oder unten anschliessendes
Zwischengeschoss 32 rauchfrei hält.
2. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kernzone 1 zwischen dem Sicherheitstreppenhaus 11 und den Nutzungsflächen 2 oder zwischen der Liftlobby 13 und den Nutzungsflächen 2 eine Schleuse 14 umfasst, die zumindest eine Tür zu den Benutzungsflächen 2 und
zumindest eine Tür zum Sicherheitstreppenhaus 11 bzw. zur Liftlobby 13 aufweist, die nicht gleichzeitig offen stehen können .
3. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
neben der Kernzone 1 eine Wartezone 7 innerhalb der
Nutzungsflächen 2 angeordnet ist, in welcher sich
Flüchtende vor den Brand sammeln und schützen können, bevor sie über die Fahrstühle F oder über das
Sicherheitstreppenhaus 11 flüchten.
4. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Liftschächte 12 in jedem Zwischengeschoss 32 über einen ersten und einen zweiten Druckausgleichkanal 51, 52 mit dem Freien verbunden sind,
wobei der erste Druckausgleichkanal 51 ein
Rückschlagventil aufweist, welches nur die Entlastung eines Überdrucks ins Freie zulässt,
wobei der zweite Druckausgleichkanal 52 ein steuerbares Ventil aufweist, welches geöffnet und geschlossen werden kann,
wobei das Ventil des zweiten Druckausgleichkanals 52 aller Zwischengeschosse 32, welche sich über dem Brandgeschoss befinden, automatisch schliessbar sind.
5. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den Zwischengeschossen 32 vertikale, oben und unten offene Luftkanäle 53 installiert sind.
6. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
sich sämtliche Einrichtungen für den Brandfall eines Brandschutzsegmentes 2' im horizontal benachbarten
Kernsegment 1' und/oder im damit verbundenen
Zwischengeschoss 32a befinden, und keine Einschränkungen auf die Gestaltung innerhalb des Brandschutzsegmentes 2' ergeben .
7. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rauchschutz-Druckanlage 4, die ein Kernsegment 1' schützt, in dem damit verbundenen Zwischengeschoss 32a angeordnet ist, und diese sowohl am oberen als auch am unteren Ende des Kernsegments 1 ' auf mindestens zwei
Seiten des Gebäudes von dem Rest des Gebäudes abgetrennte Kanäle 41 aufweist, welche als Abström- oder als
Nachströmkanäle 41 dienen.
8. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
in der Nähe der Mündung der Kanäle 41 eine Art zickzack förmiges Labyrinth mittels fest eingebauter Bauteile angeordnet ist, welches die Energie der Windlasten nach innen abbaut .
9. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rauchschutz-Druckanlage 4, die ein Kernsegment 1' schützt, in dem damit verbundenen Zwischengeschoss 32a angeordnet ist, und mindestens einen Zuluftkanal 42 für die Luftzufuhr von aussen aufweist, welcher ebenfalls im diesem Zwischengeschoss 32a angeordnet ist.
10. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb oder neben dem Kernsegment 1 ' ein Zuluftschacht 43 angeordnet ist, welcher die Zuluft von der Rauchschutz- Druckanlage 4 in das Sicherheitstreppenhaus 11 der
darüberliegenden Stockwerke befördert.
11. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gebäude eine Doppelfassade 6 aufweist, mit einer
Pufferzone 62 im Zwischenraum der Doppelfassade, wobei die vertikalen Brandriegel 32 im Bereich der Pufferzone 62 mit
Schwertern 63 ergänzt sind.
12. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die horizontalen teuer- und wasserfesten Brandriegel 31 Brandschutztüren 312a, 312b umfassen, die eine Flügeltür 71 mit einer Schiebetür 72 kombinieren, und mit einem Türenschwert 73, der in einer mit Abfluss 74
ausgestatteten Rinne 75 geführt ist.
13. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die horizontalen feuer- und wasserfesten Brandriegel 31 eine Brandschutztür 312a zwischen der Liftlobby 13 und den Nutzungsflächen 2 und eine Brandschutztüre 312b zwischen Sicherheitstreppenhaus 11 und den Nutzungsflächen 2 umfassen, wobei die Brandschutztür 312a zwischen der
Liftlobby 13 und den Nutzungsflächen 2 steuerbar ist und im Brandfall verriegelbar ist, so dass die Liftschächte 12 und die Liftlobby 13 im Brandfall ausschliesslich über das Sicherheitstreppenhaus 11 und dessen vorgelagerte
Brandschutztür 312b zu den Nutzungsflächen 2 betreten werden können.
14. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tür zwischen der Liftlobby 13 und dem
Sicherheitstreppenhaus 11 im Brandgeschoss steuerbar und im Brandfall verriegelbar ist, so dass im Brandfall die Liftlobby 13 und die Liftschächte 12 im Brandgeschoss nicht zugänglich sind.
15. Mehrgeschossiges Gebäude gemäss Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Niveauunterschied zwischen der Liftlobby 13 und dem Sicherheitstreppenhaus 11 vorgesehen ist, so dass kein Löschwasser über das Sicherheitstreppenhaus 11 in die
Liftlobby 13 und in die Liftschächte 12 gelangen kann.
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