专利名称：防火装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在建筑物中保证透光且具有防火能力地进行房间隔离的防火装置。
在大量的建筑物构件中，法律上的防火规定要求使用防火屏障。在这些建筑物构件中比如作为门玻璃或者窗玻璃而使用玻璃时，这些玻璃必须同样满足防火规定。
传统的窗户玻璃、也就是钠钙玻璃不适合作为防火屏障，因为它们每次遇到较强的热负荷时就会爆裂。火以及产生的热辐射会不受阻拦地进行扩散。其原因在于这种玻璃具有较高的热膨胀系数以及较低的抗拉强度。
因此，工业界在过去开发了大量的至少在一定时间内阻碍火势的防火玻璃。这些防火玻璃是大量的相关的专利保护文献的主题，其基于这种原则，即通过使用特别耐热的透明防火玻璃片如由玻璃陶瓷或经过淬火的玻璃制成的防火玻璃片及规定的结构或固定件来实现防火。因此，防火玻璃这一概念，是指由一个或多个透光的、用固定件及密封件安装在一个框架中的玻璃片区所组成的构件或系统。
不是所有的防火玻璃都具有相同的防火性能。这根据使用情况而定，并且在相关的规定中通过所谓的防火等级来表示。在防火等级方面分为EI-、EW-和E-玻璃。通过其以分钟为单位的防火持续时间的说明，来额外地表明其特征(如EW30、EI90、E30)。E-玻璃在相应的时间里仅能防止火和烟的扩散。EW-玻璃必须额外地阻止热辐射的穿透。而对EL-玻璃而言，则额外地要求在背向火灾的一侧上使玻璃表面温度的升高不超过确定的程度。
市场上常用的E-玻璃虽然具有大面积细长结构及高透明度的优点，但在发生火灾的情况下则有明显的缺点。在起火侧积累的热负荷的大部分以热辐射的形式(0.8-400μm)穿过透明的玻璃，并因此对即使在背向起火侧处于潜在避难区中的人和环境同样造成影响。根据幅射能量密度，会伤害到人类，并且甚至可以点燃可燃物品。
EW-和EI-玻璃尽管减少了这种热幅射，但其制造费事并且成本昂贵。这两种玻璃更厚、透明度更小且遭受老化及稳定性问题。最大的玻璃片尺寸受到加工技术及功能上的限制。根据玻璃种类，在发生火灾的情况下还会形成有害烟气。
本发明以这样的任务为基础，即如此构造开头所述的防火装置，从而使其将E-玻璃的优点与对避难通道及逃生间来说所必要的防热幅射性统一起来。
按本发明，通过一种用于保证建筑物中透光且具有防火能力地进行房间隔离的防火装置来成功地解决该任务，该防火装置具有-作为第一防火屏障的防火等级为E的防火玻璃，以及-安装在建筑物中的、可由火灾触发的在防火玻璃的至少一侧上带有排出喷嘴的水雾化机构，这里的喷嘴相对于防火玻璃进行定向，从而可以紧靠防火玻璃前布设帘状水雾作为附加的透光的用于吸热的防火屏障。
本发明以这样的认识为基础，即如果成功地在防火玻璃的背向火灾房间的表面前构成一片持续的水幕，那么在背向火灾的房间里的冷却和辐射吸收、也就是必要的防热辐射性可以通过精细分布的小水滴进行。因为其间无法避免冷的水粒与防火玻璃的热玻璃片的接触，所以由此在玻璃中产生的强烈的温度梯度通常会导致防火玻璃的玻璃片的破裂，并因此造成火灾房间隔离性的丧失。但令人惊讶地出现这样的情况，即按照本发明尤其在使用用于防火玻璃的单片玻璃并结合由最精细的水雾组成的雾气时，没有出现防火玻璃因冷却而引起的破裂。因此按本发明的装置具有这种主要优点，即在发生火灾的情况下吸热的水雾可以紧靠防火玻璃前面设置，而玻璃不会破裂。此外还实现这样的优点，即冲走有毒的烟气且冷却防火玻璃。而且人们由于使用了按本发明的水雾而不会受到伤害。逃生通道因此保持畅通。
通过布设在防火玻璃前的水雾，可以以很大优势将防火装置归入下一个更高的分类EW，而不必忍受EW-玻璃的结构缺陷。
按本发明的防火装置不能与一种在火灾情况下以很大的体积在室内分散洒水的洒水设备相提并论，如在DE 196 40 537 C2中所描述，这种洒水设备也具有沿着玻璃墙面布置的洒水器。很典型的是，洒水器不产生任何水雾，只有在小水滴的大小小于1000μm的情况下，才谈得上防火规定所说的水雾。与此相反，按本发明在火灾情况下在较窄的室内在防火玻璃前产生由最精细的雾滴构成的附加的透明的帘状防火屏障。
由DE 101 45 136 A1公开了一种在铁路建筑设施中、比如在隧道中用于阻隔火与烟的装置，这种装置具有两个按规定的距离彼此间隔布置的、与有待保护的空间轮廓相匹配的喷射弯管，其中在高压下不断地向这两个弯管供水，并且其中在该空间轮廓上布设水雾幕帘。但这种防火屏障具有一个强制性的前提条件，即不得使用任何防火门，且因此不得使用任何防火玻璃；按规定水幕应该取代防火门及防火玻璃。
摘要JP 2003/111 858 A1也展示了一种与水雾幕帘类似的防火屏障，其中雾状小水滴的平均大小应该为40到400μm。通过DE 32 34968 A1公开了一种防火翼形门，在这种门上通过流经相应的空腔的水对门框及门型材进行冷却。此外，还可以用水从外面向门喷射注水。利用这种措施据说可以防止在火灾情况下防火门的变形或扭曲。
在本发明的一种优选的实施方式中，为防火装置选择一种由单片玻璃片，尤其由经过热预加载的硼硅玻璃制成的防火玻璃，这种防火玻璃在火灾情况下同样被高压水雾所润湿和覆盖。在这种结构中，非常有利的是通过雾气状的水雾来吸收起火灾区的热辐射；其中也冲去有毒的烟气。同时通过同步冷却实现防火玻璃的很高的防火持续时间。同样可以使用经过预加载的钙-钠-硅玻璃。
预加载的单片防火玻璃比如已经由DE 197 10 289 C1公开。
也可以对于防火玻璃使用其它玻璃，例如铝硅玻璃、尤其是按LAS(锂-铝-硅)-玻璃体系制成的铝-硅玻璃，或者玻璃陶瓷。
在本发明的范围内，不仅可以构造纯粹的玻璃隔墙、而且也可以构造其与门的组合产品。本发明的一种优选的实施方式的特征在于，一扇装有玻璃的带有天窗及侧面部分的门与玻璃隔墙相连接。这样的玻璃隔墙比如已经通过EP 0 056 677 A1得到公开。
在从属权利要求中表明了本发明的其它改进方案，而且这些改进方案也可以从对附图的说明中获得。
下面根据两种在附图中所示的按本发明的防火装置的实施例来详细说明本发明。
附图示出
图1在一组建筑物的纵剖面中示出了一个火灾房间和一个背向火灾的房间，这两个房间通过一个玻璃隔墙形式的防火玻璃隔开，为形成按本发明的防火装置而给玻璃隔墙配设了一个高压喷水雾设备用于在玻璃隔墙之前产生水雾幕帘，图中为其准备状态；图2示出了按图1的玻璃隔墙及配设于该隔墙的高压喷水雾设备的正视图；图3示出了按图1的防火装置的第一实施例处于火灾情况下；图4同样示出了在火灾情况下根据图2的正视图；图5示出了在准备状态下的按本发明的防火装置的第二实施例相应于图1的纵剖面，该防火装置作为防火玻璃具有一扇双翼形门及天窗；图6示出了根据图1的防火装置的正视图及所属的高压喷水雾设备；图7示出了在火灾情况下根据图5的防火装置的第二实施例；并且图8示出了同样在火灾情况下根据图6的正视图。
图1到4示出了在一幢办公楼的一个楼面中的按本发明的装置的第一实施例，这里的办公楼具有悬挂的天花板6、一组办公室、火灾房间5以及用作逃生及避难通道的背向火灾的房间4。两个房间通过静态下非承载的玻璃隔墙形式的防火玻璃E60隔开，这里的玻璃隔墙保护背向火灾的房间4。该玻璃隔墙比如包括九部分，构造在一个三米框架构件内。
防火玻璃包括多个由硼硅玻璃制成的带有所属的框架、密封件及固定件3的单片玻璃片1。在图1和3中示出其横断面，而在图2和4中则示出其正视图。
“单片玻璃片”这一概念应该表示，相应使用一个连续的整体式玻璃片，也就是说，不使用联合玻璃。
除了这种由单片硼硅玻璃片制成的防火玻璃之外，按本发明的装置具有喷嘴2，用于将水雾化成水雾或雾气7，这里的喷嘴2是高压喷水雾设备的组成部分，它们与整套输入管路、控制系统及触发机构一起集成在悬挂的天花板6上方的空间内。这些将输入的水雾化成高压水雾(或喷成水雾)的喷嘴2平行于玻璃隔墙以比如80厘米到1米的间距“A”按条状布置在悬挂的天花板6上面。其中，天花板6在玻璃隔墙上方被一块防火面板8隔开，后者则作为上隔板用于隔开背向火灾的房间4。
嘴嘴2由特殊的带有规定体积流量的高压水雾喷嘴构成。在板条内的喷嘴间距约为1米，这相当于每米连续的隔墙分布一个喷嘴。工作压力由水泵系统以一定高度提供，该压力高度在压力技术上最为不利的喷嘴上产生100bar的最小压力。在平均10到200bar的压力下将水雾化以产生水雾气。通过喷嘴头中专门的微型喷嘴进行水的雾化，可用这些喷嘴对喷雾形状(喷雾角度)、流量及水滴范围进行调节。
在此，优选以90％的喷成雾状的水包含在小于200μm的水滴中的形式进行雾化。
在火灾情况下(火灾试验作为标准火灾根据DIN EN 1363，1364，1634)，火灾房间5中的温度上升幅度很大，并且由此产生强烈的热幅射9，后者作为热对流的补充作用到相邻的逃生室4。透明的硼硅玻璃片1让大部分红外辐射穿透其中。在背向火灾一侧上的热作用触发了高压喷水雾设备。通过将水喷成雾状，就在防火玻璃前面产生一个宽度为“B”的水雾幕帘7，它对热幅射进行吸收，并对防火玻璃的玻璃片及背向火灾的房间进行冷却。因此，在火灾情况下可以一次性地在防火等级范围内持久保证防火玻璃的完整性及透明性。此外，在背向火灾的房间中有毒的烟气的浓度因雾气冲洗而减少。
在火灾试验中，已经通过辐射能量密度的测量证实了热辐射的降低。在60分钟之后，在背向火灾的房间4中产生的热辐射在玻璃片间距为1米的情况下低于15kW/m2。与未使用水雾但结构相同的火灾试验相比，热幅射因此降低到常规数值的大约25％左右。
在图5到8中，示出了按本发明的防火装置的第二实施例，它在建筑物方面(悬挂的中间底板6除外)与根据第一实施例的防火装置一致，但它作为防火玻璃E 60不具有玻璃隔墙，而是具有一扇带有钢制框架3及天窗的双翼形门，而钢制框架和天窗则分别具有由单片玻璃制成的玻璃片1。这种防火玻璃就象在第一种情况下一样首要保护用作逃生通道及避难通道的背向火灾的房间4。与宽度约为3米的门板元件相平行，高压喷水雾设备的喷嘴2以大约80厘米的间距与其输入管道一起直接安装在楼层天花板上。此外，在防火装置的结构及工作原理方面，相应地适用关于图1到4所作的说明。
在这两个所示的实施例中，高压喷水雾设备及其喷嘴2安装在相应防火玻璃的背向火灾的一侧。但也可以设想其它的实施方式，其中高压喷水雾设备安置在防火玻璃的面向火灾的一侧或两侧。
因此，在这两种按本发明的实施例中描述了一种设备，该设备由带有单片玻璃片的防火玻璃及用于将水喷成水雾的装置所组成，该设备在火灾情况下提供附加的透明的防火屏障，在背向火灾的一侧吸收热量和烟气，并且由此防止暴露的避难通道受到危险的热辐射和毒烟的影响。按本发明的设备可以用在不同的应用领域内使用，比如用于内室玻璃、门和隔离设施。
附图标记列表1 单片玻璃片，防火玻璃的一部分2 喷嘴，作为用于喷成高压水雾的装置的一部分3 带密封件及固定件的型材框架，防火玻璃的一部分4 背向火灾的房间，避难通道5 火灾房间6 悬挂的天花板7 高压水雾，雾气8 上隔板，用于隔离天花板上方的空间(防火面板)9 热辐射
权利要求
1.用于在建筑物中保证透光地、具有防火能力地进行房间隔离的防火装置，它具有-作为第一防火屏障的防火等级为E的防火玻璃，以及-安装在建筑物中的、可通过火灾触发的水雾化机构，它在防火玻璃的至少一侧上具有排出喷嘴(2)，这些喷嘴如此相对于防火玻璃定向，从而可以紧靠防火玻璃前布设帘状水雾气(7)作为附加的透光的用于吸热的防火屏障。
2.按权利要求1所述的防火装置，其特征在于，所述排出喷嘴(2)安置在防火玻璃的背向火灾的一侧。
3.按权利要求1所述的防火装置，其特征在于，所述排出喷嘴(2)安置在防火玻璃的面向火灾的一侧。
4.按权利要求1所述的防火装置，其特征在于，所述排出喷嘴(2)安置在防火玻璃的两侧。
5.按权利要求1到4中的任一项所述的防火装置，其特征在于，所述排出喷嘴(2)安置在建筑物天花板上与防火玻璃平行的板条上，其中到防火玻璃的喷嘴间距(A)在30和200厘米之间，优选在75和100厘米之间。
6.按权利要求1到5中的任一项所述的防火装置，其特征在于，如此构造并定向所述排出喷嘴(2)，使水雾气的最大宽度(B)至少为10厘米且最大为200厘米，优选最小为50厘米且最大为100厘米。
7.按权利要求1到6中的任一项所述的防火装置，其特征在于，如此对所述排出喷嘴(2)进行定向，使防火玻璃至少部分地为水雾气所润湿。
8.按权利要求1到7中的任一项所述的防火装置，其特征在于，如此构造所述排出喷嘴(2)，使90％的喷成雾气的水包括在小于200μm的水滴中。
9.按权利要求1到8中的任一项所述的防火装置，其特征在于，所述水雾化机构为高压喷水雾设备，从而在10到200bar的压力下将水喷成雾状以产生水雾气。
10.按权利要求1到9中的任一项所述的防火装置，其特征在于，所述防火玻璃包括单片玻璃片(1)。
11.按权利要求10所述的防火装置，其特征在于，所述玻璃片由热预加载或化学预加载的硼硅玻璃所制成。
12.按权利要求10所述的防火装置，其特征在于，所述玻璃片由热预加载或化学预加载的钙-钠-硅玻璃所制成。
13.按权利要求10所述的防火装置，其特征在于，所述玻璃片由预加载的铝硅玻璃所制成。
14.按权利要求10所述的防火装置，其特征在于，所述玻璃片由玻璃陶瓷所制成。
15.按权利要求1到14中的任一项所述的防火装置，其特征在于，所述防火玻璃是玻璃隔墙。
16.按权利要求15所述的防火装置，其特征在于，所述防火玻璃是与安装玻璃的门组合的玻璃隔墙。
17.按权利要求16所述的防火装置，其特征在于，所述安装玻璃的门是带有天窗的双翼形门。
全文摘要
本发明涉及一种防火装置，该装置包括一种防火玻璃形式的优选具有单片玻璃片(1)的第一防火屏障，以及一种将水在防火玻璃前喷成水雾气(7)的装置(2)，这种水雾气可以在出现火灾的情况下提供附加的透明的防火屏障，在背向火灾的房间(4)中吸收热量和烟气，并且防止暴露的避难通道遭受危险的热幅射(9)。按本发明的防火装置可以用在不同的应用领域中，比如用于内室玻璃或者隔离设施中。
文档编号A62C2/08GK1929892SQ200580005416
公开日2007年3月14日 申请日期2005年2月17日 优先权日2004年2月20日
发明者R·弗赖塔格, G·潘茨纳, J·克洛泽克, R·科普 申请人:肖特股份有限公司, 福格特克防火技术两合公司