DE19649749A1

DE19649749A1 - Protecting building parts from fire

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Publication number: DE19649749A1
Application number: DE1996149749
Authority: DE
Original assignee: SVT BRANDSCHUTZ VERTRIEBSGESEL; DUNAMENTI TUZVEDELEM RESZVENYT
Current assignee: SVT BRANDSCHUTZ VERTRIEBSGESEL; DUNAMENTI TUZVEDELEM RESZVENYT
Priority date: 1996-11-30
Filing date: 1996-11-30
Publication date: 1998-06-04

Abstract

Building components are protected from fire by being coated with a material that under the effect of heat, slows down the heating up of the component to be protected by ablative cooling. Preferably the ablating material is aluminium or magnesium hydroxide and is used with an inorganic binder such as calcium silicate or aluminate or ferrite. An insulating fire protection mortar is used that contains endothermic fillers and fibres.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines Brandschutzes für brennbare oder hitzegefährdete Bauteile.The invention relates to a method for forming fire protection for combustible or heat-sensitive components.

Bei Kabelanlagen z. B., die in potentiell brandgefährdeten Räumen verlegt werden, besteht das Problem, daß bei diesen Kabeln durch thermische Einwirkung oder Abbrand die Wirkung der Isolation nachläßt und durch Kurzschluß eine Unterbrechung des Stromflusses auftritt und damit die Kabel zerstört werden oder daß über brennende Kabelummantelungen der Brand weiter verbreitet wird. Elektrische Kabel und Leitungen werden häufig in Fluren verlegt und in die angrenzenden Räume unterteilt. Diese Flure dienen im Brandfall als Flucht- und Rettungswege, die bei Bränden von Kabelinstallationen durch Rauchentwicklung und toxische Brandgase unbenutzbar werden, wobei z. B. brennendes PVC ergänzend stark korrosive Gase freisetzt. Kabelmassierungen stellen somit insbesondere im Industriebau, in Kraftwerksanlagen, in Krankenhäusern, Groß- und Verwaltungsbauten und generell in Gebäuden- mit hohem Installationsgrad ein erhebliches Gefahrenpotential dar. Die Kabelisolierungen sind in diesen Gebäuden oft die maßgebliche Brandlast und verursachen lang andauernde Brände mit Brandraumtemperaturen in ungünstigsten Fällen bis über 1000°C. Um diese Gefährdung der Kabel und durch die Kabel zumindest zeitlich begrenzt zu verhindern, ist es bekannt, die Kabel durch unbrennbare Baustoffe (Baustoffklasse A1 oder A2) räumlich zu trennen, in dem die Kabel z. B. in Installations- und/oder Funktionserhaltkanälen verlegt werden. Dieses erfordert jedoch räumlich aufwendige Konstruktionen, die das Gewicht der Installations- und/oder Funktionserhaltkanäle berücksichtigen müssen. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es auch bekannt, für den Schutz elektrischer Kabel Beschichtungen aufzubringen, die im Brandfall unter thermischer Einwirkung aufschäumen und so eine Dämmschicht bilden oder durch Sublimationskühlung endotherm wirken. Mit dämmschichtbildenden Beschichtungen ist es möglich, die Teilnahme von Kabeln am Brandgeschehen für 30 Minuten zu verhindern. Derartige beschichtete Kabel werden oft auf Kabeltrassen verlegt. Hierbei hat es sich jedoch gezeigt, daß bei vertikaler oder geneigter Anordnung der Kabeltrassen auch ein vollständig aufgeschäumter Dämmschichtbildner die Brandausbreitung ohne flankierende Maßnahmen nicht verhindern kann. Während der Erwärmung verformen sich die Kabel zwischen den Kabelschellen so stark, daß die Dämmschicht bildende Beschichtung aufreißt und teilweise abplatzt. Entstehender Schaum löst sich dabei ebenfalls von den Kabeln und tropft ab. Bei nach Verlegung der Kabel erfolgter Beschichtung sind die Kabel im Bereich der Schellenkonstruktionen nicht in vollem Umfang zugänglich. Dies hat zur Folge, daß bei vertikal oder geneigter Anordnung der Kabeltrassen im Brandfall im Bereich der Schellenkonstruktionen nur ein Schaum geringer Dicke entsteht, der als Brandschutz für 30 Minuten nicht mehr ausreicht. Bei Verlegung von PVC-Kabeln treten daher wieder die bei diesem im Brandfall bekannten Probleme auf.In cable systems such. B., which are installed in potentially fire-prone rooms, there is Problem that with these cables by thermal action or erosion the effect of Insulation subsides and an interruption of the current flow occurs due to short circuit and so that the cables are destroyed or that the fire over burning cable jackets is spreading more widely. Electrical cables and wires are often installed in hallways and in the adjacent rooms divided. In the event of fire, these corridors serve as escape and Escape routes in the event of cable installation fires due to smoke and toxic Fire gases become unusable, z. B. burning PVC additionally strongly corrosive gases releases. Cable massages are therefore particularly important in industrial construction Power plants, in hospitals, large and administrative buildings and generally in Buildings with a high degree of installation represent a considerable risk potential Cable insulation is often the main fire load in these buildings and causes long-lasting fires with fire chamber temperatures in the worst cases up to 1000 ° C. To at least temporarily limit this risk to the cables and the cables prevent, it is known to cable through non-flammable building materials (building material class A1 or A2) separate spatially, in which the cable z. B. in installation and / or Function maintenance channels are laid. However, this requires spatially complex Constructions that support the weight of the installation and / or function maintenance channels have to take into account. To avoid these disadvantages it is also known for protection electrical cable coatings to be applied in the event of fire under thermal Foam on the effect and thus form an insulation layer or by sublimation cooling act endothermic. With intumescent coatings it is possible to participate to prevent cables from burning for 30 minutes. Such coated cables are often laid on cable routes. Here, however, it has been shown that vertical or inclined arrangement of the cable routes also a fully foamed Insulators do not prevent the spread of fire without accompanying measures can. This causes the cables between the cable clamps to deform during heating strong that the insulation-forming coating tears open and partially flakes off. The resulting foam also comes off the cables and drips off. At after Laying the cables after coating is done, the cables are in the area of Clamp constructions not fully accessible. This has the consequence that at vertical or inclined arrangement of the cable routes in the event of fire in the area of Clamp constructions only create a foam of small thickness, which acts as fire protection for 30 Minutes is no longer enough. When laying PVC cables, they therefore join again this known problem in the event of fire.

Es ist auch bekannt, flammwidrig bzw. schwer entflammbar ausgerüstete halogenfreie Kabel zu verwenden, die nur schwer zu entflammen und raucharm sind und nur eine geringe Brandfortleitung besitzen. Diese Kabel sind jedoch sehr teuer und kommen daher nur unter extrem gefährdeten Bedingungen zum Einsatz.It is also known to have flame-retardant or flame-retardant halogen-free cables to use, which are difficult to ignite and low in smoke and only a small one Have fire propagation. However, these cables are very expensive and therefore only come under extremely endangered conditions.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Ausbildung eines Brandschutzes für brennbare oder hitzegefährdete Bauteile aufzuzeigen, mit dem bei horizontaler, geneigter oder vertikaler Anordnung der betreffenden Bauteile auf einfache und preiswerte Weise über einen vorbestimmten Zeitraum im Brandfall die Funktion des durch den Brandschutz geschützten Bauteils aufrecht erhalten und im Normalbetrieb die für die Funktion der betreffenden Bauteile erforderliche Wärmeableitung gewährleistet wird, ohne daß eine Brandfortleitung erfolgt und die Brandbekämpfung verhindert oder erschwert bzw. Personen und Gebäude oder Inventar schädigende korrosive und/oder toxische Gase durch die Bauteile freigesetzt werden.The object of the invention is a method for forming fire protection for flammable or heat-sensitive components, with the horizontal, inclined or vertical arrangement of the relevant components in a simple and inexpensive manner a predetermined period in the event of fire the function of fire protection protected component maintained and in normal operation the for the function of Required heat dissipation components is guaranteed without a Fire propagation takes place and fire fighting prevents or complicates or persons and corrosive and / or toxic gases that damage buildings or inventory through the components to be released.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.According to the invention, the object is achieved by the characterizing features of Claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the dependent Described claims.

Nach der Erfindung wird durch das erfindungsgemäße Beschichtungssystem über einen vorbestimmten Zeitraum die im Brandfall entstehende Hitze und direkte Flammeneinwirkung vom zu schützenden Bauteil ferngehalten, da durch endotherme Vorgänge im Beschichtungsmaterial gebundenes Wasser freigesetzt wird und einen Kühleffekt erzeugt. Zur Erzielung dieser Ablationskühlung können als Ablativstoffe solche verwendet werden, die keramisierend, verkohlend, sublimierend oder aufblähbar sind. Es können auch faserverstärkte Kunststoffe angewendet werden, auch in Verbindung mit Graphit oder Beryllium. Zweckmäßig ist es, dieses Beschichtungsmaterial als Putz oder Spritzputz auszubilden, was die Verarbeitung erleichtert. Der Brandschutzeffekt wird verstärkt, wenn das Beschichtungsmaterial ein Bindemittel aufweist, das als Gerüst für das Beschichtungsmaterial dient und thermisch dämmend wirkt. Hierzu eignet sich erfindungsgemäß insbesondere ein anorganisches Material aus feingemahlenen hydraulischen Bindemitteln wie Calcium-Silicat, -Aluminat oder -Ferrit, wobei als Ablativstoff einem Aluminium- oder Magnesium-Hydroxid zugesetzt ist. Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung eines derartigen Beschichtungsmaterials keine Probleme bestehen, bei einem Brand die Brandschutzeigenschaften gemäß E30 nach DIN 4102 Teil 12 zu erzielen. Bei einer Beschichtungsstärke von 10 mm wurde ein Brandtest von 30 min Funktionserhalt bestanden, bei einer Beschichtungsstärke von 20 mm ein solcher von 60 min und bei einer Beschichtungsstärke von 30 mm wurde eine Brandtest von 90 min Funktionserhalt bestanden. Um die Dicke des Beschichtungsmaterials zu vermindern, ist es möglich, auf dem als Spritzputz o. dgl. ausgebildeten Beschichtungsmaterial zusätzlich eine Beschichtung mit einem Dämmschichtbildner aufzubringen. Dieser Dämmschichtbildner kann ein organisches Material aufweisen, das brennbar ist. Die Ausbildung der Dämmschicht erfolgt als endothermer Vorgang. Die Stärke der gebildeten thermisch wirkenden Dämmschicht beträgt das bis zu 100fache der ursprünglichen Trockenschichtdicke des Dämmschichtbildners.According to the invention, the coating system according to the invention has a predetermined time, the heat generated in the event of fire and direct flame exposure kept away from the component to be protected, as endothermic processes in the Coating material is released bound water and creates a cooling effect. For Achieving this ablation cooling can be used as ablative substances that are ceramizing, charring, sublimating or inflatable. It can also be fiber reinforced Plastics are used, also in connection with graphite or beryllium. Appropriately is to design this coating material as plaster or spray plaster, which the Processing easier. The fire protection effect is increased if that Coating material has a binder that acts as a framework for the coating material serves and has a thermally insulating effect. According to the invention, this is particularly suitable inorganic material from finely ground hydraulic binders such as calcium silicate, -Aluminate or -Ferrit, where as an ablative an aluminum or magnesium hydroxide is clogged. Experiments have shown that when using such a Coating material there are no problems in the event of a fire To achieve fire protection properties according to E30 according to DIN 4102 part 12. At a Coating thickness of 10 mm, a fire test of 30 min function maintenance was passed, with a coating thickness of 20 mm that of 60 min and with a Coating thickness of 30 mm, a fire test of 90 min function maintenance was passed. To reduce the thickness of the coating material, it is possible to use the as Spray plaster or the like. Formed coating material additionally a coating with a Apply insulation layer. This intumescent layer can be an organic material have flammable. The insulation layer is endothermic Process. The thickness of the thermal insulation layer formed is up to 100 times the original dry layer thickness of the insulation layer.

Nach DIN 4102 Teil 11, 12 durchgeführte Versuche ergaben, daß für die Feuerwiderstandsklassen E 30, 60, 90, 120 ein Funktionserhalt elektrischer Kabelanlagen gewährleistet ist. Es hat sich gezeigt, daß bei bestimmten Rahmenbedingungen der Auftrag eines Haftvermittlers als Erstbeschichtungsmaterial vorteilhaft ist. Der Haftvermittler kann auf variabler Basis hergestellt sein. Als Zweitbeschichtung wurde ein Brandschutzmörtel aufgetragen, der zwei Komponenten aufwies. Die eine Komponente bestand aus anorganischem Brandschutzmörtel mit anorganischen im Brandfall endotherm wirkenden Füllstoffen. In diese Komponente waren als weitere Komponente Fasern eingebracht. Von Vorteil hat es sich erwiesen, auf das Zweitbeschichtungsmaterial ein Drittbeschichtungsmaterial in Form einer wäßrigen Dispersion mit anorganischen und organischen Füllstoffen aufzubringen, die im Brandfall intumeszierend wirken.Tests carried out in accordance with DIN 4102 Part 11, 12 showed that for the Fire resistance classes E 30, 60, 90, 120 maintain the function of electrical cable systems is guaranteed. It has been shown that under certain conditions the order an adhesion promoter as an initial coating material is advantageous. The adhesion promoter can be on variable base. A fire protection mortar was used as a second coating applied, which had two components. One component consisted of inorganic fire protection mortar with inorganic endothermic in case of fire Fillers. Fibers were introduced into this component as a further component. From It has proven to be advantageous to use the second coating material Third coating material in the form of an aqueous dispersion with inorganic and to apply organic fillers that have an intumescent effect in the event of fire.

Claims

1. A method of forming fire protection for flammable or heat-sensitive components, characterized in that a coating material is applied to the component to be protected, which delays the heating of the component to be protected when exposed to heat by ablation cooling.

2. The method according to claim 1, characterized in that the coating material thermally insulated when exposed to heat.

3. The method according to claim 1, characterized in that a coating material is used as a scaffold with an inorganic binder.

4. The method according to claim 3, characterized in that as an ablation agent Aluminum or magnesium hydroxide is used.

5. The method according to claim 3, characterized in that as a binder hydraulic binder is used, the calcium silicate, aluminate or ferrite having.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the Coating material is coated with an insulating layer.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the First coating agent is designed as an adhesion promoter.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that as Second coating material, a two-component fire protection mortar is applied, which has inorganic fillers and fibers that have an endothermic effect in the event of fire.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that as Third coating agent an aqueous dispersion which acts intumescent in the event of fire is applied with inorganic and organic fillers.