ОГНЕЗАДЕРЖИВАЮЩЕЕ ПЕРЕКРЫТИЕ
FIRE-RETARDANT COVERINGS

Изобретение относится специально к огнезадерживающему перекрытию в форме занавеса.
Уже известны огнезадерживающие перекрытия в форме огнезадерживающих ворот. Эти ворота в своем внутреннем пространстве и на своих кромках содержат жесткую подложку, на которую нанесен огнезадерживающий и при нагреве образующий пену материал. Такие огнезадерживающие ворота имеют недостаток, состоящий в том, что они имеют большой вес, вследствие чего необходимо снабжать их двигателем для приведения в действие. Другим недостатком является то, что такие ворота и двери из-за наличия двигателя, открывающего и закрывающего такие перекрытия, довольно дороги.
Еще один недостаток состоит в том, что такие двери имеют довольно большой объем и поэтому не везде могут найти применение. Еще один недостаток состоит в том, что стены со стороны проемов или направляющих для ворот следует всегда снабжать расширяющимся при нагреве материалом. В случае известных огнезадерживающих ворот всегда существует некоторый зазор между кладкой и воротами. Благодаря этому между стенами закрываемого проема всегда следует наносить профиль, в который вводится расширяющийся при нагреве материал. В случае пожара или нагревания вспенивание этого материала обеспечивает закрытие пространства между кладкой и воротами.
Настоящее изобретение имеет целью предложить решение в отношении указанных и других недостатков. Изобретение решает задачу с помощью противопожарного перекрытия в форме занавеса, который включает в себя, по меньшей мере, два связанных между собой слоя материала для образования внутреннего пространства, причем внутреннее пространство частично заполнено расширяющимся при нагреве материалом. Другими словами, перекрытие имеет, по меньшей мере, двухслойное строение и включает в себя, по меньшей мере, два слоя материала, связанных между собой и образующих, таким образом, внутренние камеры.
Преимуществом является то, что такое перекрытие является гибким и легким. Дополнительным преимуществом является также то, что не нужно предусматривать никакого двигателя и что такое перекрытие благодаря этому является значительно более экономичным. Другое преимущество состоит в том, что такое перекрытие получается очень компактным и может везде находить применение. Еще одно преимущество состоит в том, что такое перекрытие является простым в изготовлении. Дополнительным преимуществом является еще то, что такое перекрытие благодаря получаемому вздутию расширяющегося при нагреве материала имеет очень высокие изолирующие свойства.
Дальнейшим, дополняющим преимуществом является то, что на стены не нужно наносить специальный профиль ввиду того, что занавес в случае пожара раздается (выступает) во всех направлениях, т.е. также в направлении пожара, и, таким образом, закрывается весь проем.
Занавес, по желанию, является сматывающимся или складывающимся, так чтобы его можно было в компактной форме поднимать над воротами или другими проемами в стене или кладке для перекрытия указанного выше проема и, таким образом, чтобы в случае пожара образовался барьер против перебрасывания огня через указанный проем.
В одном таком случае может быть предпочтительным, чтобы занавес при разматывании растягивался между участком стены на верхней стороне проема и, по меньшей мере, одним кабелем, который проходит горизонтально и по ширине этого участка стены. Кабель располагается на определенном расстоянии от элемента стены, причем это расстояние меньше толщины занавеса в расширенном состоянии.
Преимуществом этого является то, что если в случае пожара занавес вследствие нагрева вздувается, указанный выше канат плотно прижимает занавес к стенке над проемом, благодаря чему образуется надежное уплотнение. За счет этого снижается риск распространения огня.
Благоприятным является огнезащитное перекрытие, при котором высота планок больше, чем расстояние между камерами. Благоприятным является к тому же, если камеры и планки перекрываются друг другом. Также предпочтительно, если планки являются гибкими. Огнезащитное перекрытие может быть, к тому же, сматываемым или складываемым.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения расширяющийся при нагреве материал заключен в петлях, причем, по меньшей мере, часть петель выполнена с возможностью освобождения под воздействием тепла. При этом, по меньшей мере, один из двух слоев материала может служить в качестве носителя, на котором закреплен второй слой материала и, таким образом, образует петли.
В рамках настоящего описания под расширяющимся при нагреве материалом подразумевается, в частности, вспучивающийся материал, который при воздействии нагрева вспенивается/раздувается. Расширяющийся при нагреве материал, таким образом, создан, в частности, таким, чтобы он под воздействием нагрева проявлял необратимое увеличение объема. Примером такого материала является вспучивающийся графит или вермикулит.
Такой расширяющийся при нагреве или вспучивающийся материал может иметься в наличии в виде гранул твердого вещества. Альтернативно или дополнительно расширяющийся при нагреве материал имеется в виде твердого материала или пасты. Паста, в частности, может быть нанесена на обращенную к внутреннему пространству внутреннюю сторону материала.
Под петлей, в частности, подразумевается любая, образованная текстилем или материалом, в частности слоем материала, структура, образующая полости. Возможно, но не обязательно, чтобы петля была образована изогнутой по бокам областью полосы материала. Например, скорее, также возможно, чтобы петля была образована трубчатым элементом материала. Трубчатый элемент материала может быть затем закреплен на слое материала.
Под признаком, что, по меньшей мере, часть петель выполнена с возможностью освобождения под воздействием тепла, следует, в частности, понимать, что исходящее от пожара тепло приводит к тому, что петля изменяется в своей форме таким образом, что она раскрывается, соединяется с другой петлей в общую петлю или совсем раскрывается. В частности, под признаком, что петли частично освобождаются под воздействием тепла, подразумевается, что температура больше 140°С приводит к тому, что вступают в действие перечисленные выше последствия.
Предпочтительно в дополнение к этому, что имеющийся в петлях, расширяющийся при нагреве материал расширяется в случае пожара. В таком случае, если бы наличие петли препятствовало дальнейшему расширению расширяющегося при нагреве материала, то петля открывается, так что расширяющемуся при нагреве материалу предоставляется в распоряжение больше пространства. Перед термическим расширением материал образует теплозащитный слой против нагрева от пожара.
В частности, предусмотрено, что расширяющийся при нагреве материал перед воздействием тепла не полностью заполняет окруженное петлей внутреннее пространство петли. Однако также возможно, чтобы расширяющийся при нагреве материал уже перед воздействием тепла по существу полностью заполнял внутреннее пространство петли. Под воздействием тепла часть петель может в этом случае раскрыться, так что расширяющемуся при нагреве материалу предоставляется в распоряжение дополнительное пространство для его расширения.
Особенно предпочтительным является то, что часть освобождающихся под воздействием тепла петель, по меньшей мере, частично расположена таким образом, что петли соединяются с не освобождающимися петлями, так что возникает общая петля. Например, не освобождающиеся петли также содержат расширяющийся при нагреве материал, что, однако, необходимо. Благодаря тому, что эти не освобождающиеся петли в случае пожара под воздействием тепла соединяются с освобождающимися петлями, расширяющемуся при нагреве материалу предоставляется в распоряжение достаточно пространства для его дальнейшего расширения.
Благоприятно, если освобождающиеся под воздействием тепла петли изготавливаются с помощью шовного материала, который, по меньшей мере частично, неустойчив при воздействии тепла. Под этим следует, в частности, понимать, что шовный материал при температуре выше 140°С плавится, например разлагается или теряет свое фиксирующее действие иным образом. Например, шовный материал состоит из полиэстера, который плавится при заданных температурах, так что шов, удерживающий петлю, раскрывается.
Особенно благоприятно, если освобождающиеся под воздействием тепла петли и не освобождающиеся под воздействием тепла петли расположены в виде регулярного узора. Таким образом, возможно, чтобы полоса материала в проходящих, например, вертикально швах была закреплена на второй полосе материала с образованием петель. При этом не разрушаемые швы чередуются с одним, двумя, тремя или более разрушаемыми швами, которые освобождаются под воздействием тепла. Огнезащитное перекрытие или защищающий от пожара занавес в этом случае перед своим использованием является относительно тонким. Как только занавес используется в случае пожара, то расширяющийся при нагреве материал вспучивается и из двух, трех или больше отдельных петель благодаря расцепляющимся при воздействии тепла швам образуется одна большая петля, которая, может по существу полностью заполниться расширяющимся при нагреве материалом. Вследствие этого занавес прибавляет в толщине, и сильно снижается проникание тепла от обращенной к пожару стороны занавеса на обращенную от пожара сторону занавеса.
Предпочтительно, что, по меньшей мере, один слой материала выполнен в виде изоляционного слоя. Особенно предпочтительным образом изоляционный слой выбран таким, что при разности температур между обращенной к пожару при положении использования стороной пожара и обращенной от пожара стороной благодаря изоляционному слою снижается большая разность температур, чем с помощью расширяющегося при нагреве материала. Таким образом, обеспечивается, что тепло от пожара накапливается в расширяющемся при нагреве материале и способствует расширению материала. В частности, коэффициент теплопроводности изоляционного слоя меньше коэффициента теплопроводности расширяющегося при нагреве материала.
Благоприятно, если изоляционный слой включает в себя нетканый материал. Нетканые материалы гибки, легки и, несмотря на это, обладают высоким изолирующим действием. Может быть предусмотрено, что петли образованы слоем материала, который на таком нетканом материале закреплен непосредственно или посредством промежуточного слоя. Получается, таким образом, хорошо сматываемый, тонкий и, несмотря на это, эффективный занавес.
Предпочтительно к тому же, если вспучивающийся материал обладает эндотермическим действием. Благодаря этому тепло от пожара абсорбируется и снижает отражаемое занавесом на обращенной от пожара стороне тепло.
Благоприятно, если расширяющийся при нагреве материал, по меньшей мере, частично помещается в фитиле. Под фитилем при этом подразумевается продолговатая текстильная структура, которая сама по себе настолько стабильна, что случайное крепление, например, на расстоянии соответственно полуметра, приводит к тому, что занавес может быть наклонен относительно горизонтали под углом 45° без заметного сдвига фитиля относительно материала. Благодаря этому предотвращается, чтобы наклонное подвешивание занавеса снизило бы его огнезащитное действие.
Согласно одному предпочтительному примеру выполнения огнезащитное перекрытие является занавесом, который может приводиться в компактное положение хранения, в котором занавес, в частности, смотан (в рулон) или сложен, и в положение использования, в котором перекрытие защищает проем от пожара. Петли расположены таким образом, что исходящее от пожара тепловое излучение лишь через расширяющийся при нагреве материал может попадать со стороны пожара на обращенную от пожара сторону занавеса.
Иначе говоря, расширяющийся при нагреве материал может быть плоскостно распределен по всей стороне занавеса. Расширяющийся при нагреве материал абсорбирует тепло от пожара и, таким образом, защищает объекты на обращенной от пожара стороне занавеса. Благодаря тому, что тепловое излучение должно по существу полностью проникать через расширяющийся при нагреве материал, достигается особенно высокое изолирующее действие занавеса. Опять же, иначе говоря, петли расположены таким образом, что исходящее от пожара тепловое излучение при прохождении через занавес, по существу, полностью абсорбируются расширяющимся при нагреве материалом.
Таким образом, не существует по существу никакой прямой соединительной линии от точки на обращенной к пожару стороне занавеса к непосредственно противоположной точке на обращенной от пожара стороне занавеса, которая не проходит через расширяющийся при нагреве материал. Следует указать на то, что является необязательным, чтобы это требование выполнялось в математическом смысле на 100%. Таким образом, достаточно, если не существует по существу никаких таких соединительных линий. Однако, например, допустимо, если лишь, по меньшей мере, 85-90% обращенной к пожару поверхности облицовано сзади расширяющимся при нагреве материалом.
Чтобы повысить гибкость занавеса, вспучивающийся материал может быть в форме пастообразной массы, устойчивой к старению, так чтобы пластично-упругие свойства сохранялись в течение срока службы перекрытия, например более пяти лет.
Далее изобретение поясняется более подробно на основе показанных в чертежах некоторых примеров выполнения.
При этом показывают:
Фиг.1 - огнезадерживающее перекрытие согласно изобретению в смотанном состоянии, применяемое для перекрытия проема ворот, схематическое изображение;
Фиг.2 - огнезадерживающее перекрытие согласно изобретению, в размотанном состоянии, схематическое изображение;
Фиг.3 - поперечное сечение в соответствии с линией III-III на фиг.1, в увеличенном масштабе;
Фиг.4 - поперечное сечение в соответствии с линей IV-IV на фиг.2, в увеличенном масштабе;
Фиг.5a и 5b - альтернативные варианты выполнения занавеса согласно изобретению, в котором расширяющийся при нагреве материал заключен в петлях;
Фиг.5c - занавес согласно фиг.5a, 5b после термического расширения материала вследствие воздействия тепла;
Фиг.6a, 6b - другой альтернативный вариант выполнения занавеса согласно изобретению;
Фиг.7 и 8 - другие альтернативные варианты выполнения занавеса согласно изобретению.
На фиг.1 схематически воспроизведено огнезадерживающее перекрытие согласно изобретению. Огнезадерживащее перекрытие 1 в этом случае предназначено для перекрытия проема 2 ворот, причем перекрытие 1 является занавесом 3, который размещен вверху на стене 4, которая в свою очередь ограничивает проем 2 ворот с верхней стороны. На боковых кромках проема 2 закреплены направляющие 6, по которым занавес в случае пожара может скользить в продольном направлении.
Ясно, что указанный выше занавес 3 может применяться для такого же типа проема 2 или прохода в стене 4 или в здании.
Занавес 3 имеет ширину, которая, по меньшей мере, равна ширине перекрываемого прохода 2, и длину, на которую он наматывается или складывается. Таким образом, занавес может компактно храниться над перекрываемым проемом 2.
Занавес 3 включает в себя два слоя 7, 8, материала, которые изготовлены из огнестойкого материала.
Один такой слой занавеса 3 может быть изготовлен, например, из стекловолоконной ткани, которая может противостоять температуре, по меньшей мере, 500°С, при необходимости применяют стекловолоконную ткань, способную выдерживать температуры 600°С.
Два слоя 7, 8 материала занавеса 3 соединены между собой, так что образуются внутренние камеры 9, что воспроизведено на фиг.2. Эти внутренние камеры 9 формируют отсеки или туннели 10. Предпочтительно внутренние камеры 9 выполняются в виде туннелей 10, которые простираются в направлении пожара.
Эти туннели 10 формируются с помощью полос 11 материала, которые расположены между двумя слоями 7, 8 материала и которые соединены с обоими слоями 7, 8 с помощью клея или т.п. и, таким образом, образуют разделительные стенки 12, отделяющие туннели 10 друг от друга.
Эти полосы 11 могут изготавливаться из того же материала, что и слои 7, 8 материала, между которыми они образуют соединения. Однако их можно изготовлять также из другого огнестойкого материала.
Туннели 10 частично заполняются расширяющимся при нагреве материалом 13 таким образом, что они сначала заполнены лишь частично, а в случае пожара или нагрева становится возможным распространение (расширение) расширяющегося материала. Эти туннели предназначены для того, чтобы расширяющийся при нагреве материал оставался на нужном месте и занавес не распадался.
В варианте выполнения соответственно фиг.1 и 2 расширяющийся материал 13 помещен в виде планок 14, которые, например, могут сдвигаться вдоль боковых краев 15 занавеса в туннели 10 и которые протягиваются, главным образом, в направлении поверхности занавеса 3, причем, иначе говоря, проходят между разделительными стенками 12 занавеса 3. Эти планки 14 могут быть изготовлены из жесткого материала, чтобы придать занавесу 3 большую жесткость против изгиба или могут быть изготовлены из гибкого материала, причем в этом случае планки 14, например, изготовлены из смеси графита и латекса.
В зависимости от предпочтений высота этих планок 14 больше, чем расстояние между разделительными стенками 12 в занавесе 3, благодаря чему планки 14 и разделительные стенки 12 перекрываются, и занавес 3 в намотанном состоянии имеет меньшую толщину и поэтому в целом может также укладываться более компактно.
Этот процесс является частью огнезадерживающего устройства 16, которое к тому же снабжено, по меньшей мере, одним, в данном случае двумя кабелями 17. Кабели 17, которые расположены горизонтально и по длине соответствуют ширине части 4 стены, проходят на определенном расстоянии от стены, причем это расстояние меньше толщины занавеса 3 в расширенном состоянии.
Способ работы этого огнезадерживающего перекрытия показан на фиг.1 и описывается следующим образом. При нормальных обстоятельствах, иначе говоря, если не горит, занавес 3 намотан на верхней стороне 5 проема 2.
Если же где-то возник огонь, занавес 3 разматывается по проему 2 ворот, причем это движение занавеса 3 направляется посредством направляющих 6. Разматывание может включаться либо автоматически, например путем активирования дымового сигнала, либо это может выполняться вручную.
Вследствие пожара занавес и расширяющийся материал 13, который использован в нем, испытывает повышение температуры, благодаря чему расширяющийся материал 13, в зависимости от вида материала, вздувается, начиная от определенной температуры.
Благодаря расширению туннели 10 частично или полностью заполняются расширяющимся материалом 13, причем материал 13 распространяется как по толщине занавеса 13, так и по высоте, вследствие чего возникает воздухоплотное и жаростойкое перекрытие, которое должно препятствовать распространению пламени и горячих газов, а также должно препятствовать возникновению воздушного потока, который мог бы раздуть очаг пожара.
Благодаря тому, что занавес 3 в месте кабеля 17 на верхней стороне 5 проема 2 одинаково вздувается, занавес 3 должен зажаться между кабелем 1с и стенкой 4, которая замыкает проем 2 ворот на верхней стороне 5. Вследствие этого в этом месте предотвращается любое перебрасывание пламени и газов.
В альтернативном варианте выполнения занавес 3 на нижней стороне можно дополнительно снабдить клапанами, которые исключают протекание горячих газов также на нижней стороне прохода 2.
В другом альтернативном варианте выполнения туннели 10, вместо упомянутых планок 14, могут быть снабжены, например, рядом мешков, наполненных расширяющимся материалом 13 и соединенных между собой в продольном направлении и образующих рукава или ряды «колбас», которые могут просто сдвигаться в туннели 10. Эти мешки могут быть наполнены, например, графитными зернами, которые уже начиная со 140°С являются действенными и вспучиваются. В этом случае в туннелях 10 могут быть установлены также дополнительные усилительные планки.
В альтернативном варианте выполнения туннели 10 можно отчасти заполнить одним или несколькими силикатами натрия, в этом случае, однако, не в комбинации с графитом. Эти силикаты натрия являются действенными и вспучиваются уже начиная от температуры 90-100°С.
В альтернативном варианте выполнения полосы 11, образующие разделительные стенки 12, можно изготавливать из иного огнестойкого материала, чем два слоя 7, 8 материала занавеса 3.
Фиг.5a показывает альтернативный вариант выполнения занавеса 3 с первым слоем 7 материала и проходящим плоскопараллельно ему слоем 8 материала. Между обоими слоями материала, примыкая друг к другу, образованы петли 18.1, 18.2,… из ткани 19 камер. Для этого ткань 19 камер сшивают с образованием швов 20.1,20.2,… таким образом, что образуются петли 18. Ссылочные позиции без числового суффикса обозначают в дальнейшем объект как таковой. Например, петли 18.1 ограничиваются швами 20.1 20.2. Швы 20 изготовлены из шовного материала, не обладающего стойкостью к воздействию тепла. В настоящем случае швы 20 изготовлены с помощью нитей из полиэстера, которые выше температуры T=140°C расплавляются и теряют свою прочность.
Петли 18 окружают внутреннее пространство петель, которое более чем на 80% заполнено расширяющимся при нагреве материалом 13. Между первым слоем 7 материала и вторым слоем 8 материала расположена полоса 11 материала, которая закреплена на слоях 7 и 8 с помощью термостойкого шовного материала. Занавес 3 имеет большое число полос 11.1, 11.2,… материала, причем между соответственно двумя полосами материала расположено большое число петель 18.
Фиг.5b показывает занавес 3 согласно фиг.5a в поперечном сечении. Можно видеть, что толщина D занавеса составляет часть, например, меньше половины ширины полосы 11 материала.
Фиг.5c показывает занавес 3 согласно фиг.5a и 5b после воздействия тепла, причем температура заложена, например, выше T=200°C. Видно, что расширяющийся при нагреве материал 13 отчетливо вздут. Швы 20 (см. фиг.5b) благодаря воздействию тепла раскрылись, так что ткань 19 камер образует большую петлю 21, которая заполнена вздутым материалом 13. Вследствие увеличения объема материала 13 полосы 11 материала напряжены, из-за чего прогибаются показанные на фиг.5a, 5b расположения слоев между слоями 7 и 8. Толщина D занавеса увеличилась более чем в два раза.
Фиг.5a, 5b, 5c показывают, что все соединительные линии L между первой точкой P1 на обращенной к пожару стороне 22 и противолежащей точкой P2 на противоположной пожару стороне проходят через расширяющийся при нагреве материал 13. Исходящее от пожара на стороне 22 пожара тепловое излучение может попадать поэтому на обращенную от пожара сторону 23 занавеса только через расширяющийся при нагреве материал 13. Это имеет то преимущество, что занавес 3 имеет особенно высокие термические изолирующие свойства.
Фиг.6a показывает поперечное сечение другого варианта выполнения занавеса 3 согласно изобретению. В показанном там варианте выполнения между слоем 7 материала и слоем 8 материала расположены петли 18.1, 18.2…. При этом термостойкие швы 24.1, 24.2, 24.3 изготовлены из термостойкого шовного материала, напротив, швы 25.1, 25.2, 25.3 и 25.4, которые расположены между обоими термостойким швами 24.1 и 24.2, изготовлены из шовного материала, не обладающего стойкостью под воздействием тепла. Благодаря этому петли 18.3, 18.5, 28.7, 18.9 и 18.11 освобождаются при воздействии тепла выше заданной температуры и соединяются друг с другом, так что возникает общая петля 26 (фиг.6b), которая затем принимает расширенный потом материал 13.
На слое 7, в данном случае со смещением на половину радиуса, закреплена такая же петельная структура, как и у слоя 8, так что выпуклости петель одного слоя входят в сужения хода другого слоя и получается особенно тонкий занавес 3.
После воздействия тепла число петель снижается на часть первоначально имеющихся петель, например, на четверть или пятую часть.
В варианте выполнения согласно фиг.6a и 6b между двумя термостойкими швами 24 из термостойкого шовного материала расположены четыре термостойких шва из не термостойкого шовного материала. Однако также возможно, чтобы 1,2,3,5 или большее количество швов из не обладающего стойкостью под воздействием тепла шовного материала располагались между двумя устойчивыми при воздействии тепла швами.
Фиг.6a показывает, к тому же, что каждая соединительная линия L между первой точкой P1 на обращенной к пожару стороне занавеса и точкой P2 на противоположной пожару стороне 23 занавеса постоянно проходит через расширяющийся при нагреве материал 13. Петли 18 проходят по существу горизонтально, так что материал не оседает, и занавес может легко наматываться.
Фиг.7 показывает другой альтернативный вариант выполнения занавеса 3 согласно изобретению, который включает в себя шесть слоев 7,8,27,28,29,30 материала. Первый слой 7 закреплен на втором слое 8 таким образом, что образуются петли 18. Слой 8 выполнен в качестве изолирующего слоя и состоит из нетканого материала. Для стабилизации на слой 8 наносится слой 27. Слои 28, 29 и 30 выполнены зеркально слоям 7,8 и 27. Петли, которые образуют слой 7 на слое 8, смещены относительно петель, которые образует слой 28 на слое 29, настолько, что выпуклости соответственно входят в ответные сужения на расположенной напротив стороне.
Фиг.8 показывает особенно простой вариант выполнения занавеса 3 согласно изобретению, в котором первый слой 7 материала соединен со вторым слоем 8 материала, чтобы образовать внутренние пространства в форме петель 18.1,18.2,….В петлях 18 расположен расширяющийся при нагреве материал 13.