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EP1103284A2 - Brandbekämpfungssystem für Autotunnels - Google Patents

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Publication number
EP1103284A2
EP1103284A2 EP00113659A EP00113659A EP1103284A2 EP 1103284 A2 EP1103284 A2 EP 1103284A2 EP 00113659 A EP00113659 A EP 00113659A EP 00113659 A EP00113659 A EP 00113659A EP 1103284 A2 EP1103284 A2 EP 1103284A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
extinguishing
fire
water
detection
supply line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00113659A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1103284A3 (de
Inventor
Bruno Dr. Covelli
Markus Dr. Müller
Rudolf Mägerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Building Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP99123398A external-priority patent/EP1103286A1/de
Application filed by Siemens Building Technologies AG filed Critical Siemens Building Technologies AG
Priority to EP00113659A priority Critical patent/EP1103284A3/de
Priority to AU43785/01A priority patent/AU778513B2/en
Priority to SG200102925-5A priority patent/SG143013A1/en
Priority to CN 01119799 priority patent/CN1332021A/zh
Publication of EP1103284A2 publication Critical patent/EP1103284A2/de
Publication of EP1103284A3 publication Critical patent/EP1103284A3/de
Priority to HK02104028.6A priority patent/HK1042259A1/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0018—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0221—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires for tunnels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0271—Detection of area conflagration fires
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0292—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by spraying extinguishants directly into the fire

Definitions

  • the invention relates to a fire fighting system for tunnels with a stationary extinguishing device.
  • the invention is now intended to provide a fire-fighting system for tunnels, in particular car tunnels be specified, which fulfills the stated protection goals as far as possible.
  • the object is achieved according to the invention in that the stationary extinguishing device formed by a locally activated spray water extinguishing device, and that a detection device is provided for location-specific fire detection.
  • the location-specific fire detection not only enables detection but also localization of a fire, which means that the spray water extinguishing device is local, i.e. at the site of the fire can be activated.
  • a locally activated extinguishing device is the prerequisite for that the extinguishing agent consumption and thus the extinguishing agent supply are kept within limits can be, and the spray water extinguishing system achieves an extinguishing performance, which is for extinguishing or at least sufficient to hold down a car fire.
  • the fire fighting system according to the invention is designed such that the detection of the Fire takes place quickly and precisely and the fire can be held down for so long, that the fire brigade can intervene. Because the fire disasters mentioned at the beginning have assumed catastrophic proportions not least because it is for the Fire fighters were impossible due to the heat in the tunnel, even near the source of the fire to penetrate.
  • a first preferred embodiment of the fire fighting system according to the invention is characterized in that the detection device by a linear heat detection system with a detection cable mounted on the tunnel ceiling or through a video smoke detection system is formed.
  • a second preferred embodiment of the fire fighting system according to the invention is characterized in that the tunnel to be protected in extinguishing sectors with a minimum length is divided from 25 to 30 m.
  • a third preferred embodiment of the fire fighting system according to the invention is characterized in that when the detection device responds, an activation the spray water extinguishing device in the relevant and in the two immediately adjacent Delete sectors.
  • a fourth preferred embodiment of the fire fighting system according to the invention is characterized in that the spray water extinguishing device is a main supply line, to these nozzles connected via sector valves, a water supply and one Has gas pressure accumulator for a propellant gas to convey the water to the nozzles.
  • a fifth preferred embodiment of the fire fighting system according to the invention is characterized in that the water storage has a water absorption capacity for has a 30-minute deletion process in the specified deletion sectors.
  • a sixth preferred embodiment of the fire fighting system according to the invention is characterized in that the water supply through the main supply line is formed.
  • the main supply line can be divided into several parallel lines be a hydraulic connection between them at at least one point.
  • Another preferred embodiment is characterized in that at both ends a gas pressure accumulator is provided for the main supply line, and that the two Gas pressure accumulators can be used optionally.
  • the drawing shows an overall schematic representation of a Tunnels 1, which is equipped with a fire fighting system, which consists of a fire detection device and an extinguishing device.
  • the fire detection device is a linear heat detection system of the type FibroLaser (FibroLaser - registered trademark Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, formerly Cerberus AG), which essentially from a mounted on the ceiling of the tunnel 1 fiber optic cable 2 and a measuring device containing a laser light source and an opto-electronic receiver 3 exists.
  • FibroLaser FibroLaser - registered trademark Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, formerly Cerberus AG
  • the light generated by the laser is coupled into the fiber optic cable 2 and in its longitudinal direction guided. Fluctuations in density of the quartz glass cause continuous scattering (Rayleigh scattering), which in turn dampens the laser light. In addition, passes through thermal lattice vibrations of the glass material a further light scattering, the so-called Raman scatter, on.
  • a fraction of the scattered light falls within the aperture angle of the waveguide and spreads both forward and backward.
  • the scattered light can be measured with a photo detector prove; by evaluating the intensity of the scatter, the local glass fiber temperature can be determined.
  • the local resolution of the temperature curve along the fiber optic cable 2 is done by measuring the attenuation of the waveguide light.
  • the size of the fire is one Function of the heated cable section: A short, heated section corresponds to a short one and a long, warmed distance corresponds to a big fire.
  • the signal from the optoelectronic receiver is processed and evaluated in the measuring device 3.
  • the evaluation unit 3 is connected to a system center 4, in which the central The fire fighting system is controlled.
  • the system center 4 which goes without saying does not have to form a structural unit, is both with the fire detection device as well as connected to the extinguishing device.
  • There is also 4 from the system center a connection to a tunnel control center 5, in which all controls and monitoring of tunnel 1 converge and the necessary displays are made and the necessary actions are triggered.
  • Such actions include traffic regulation, Control of the ventilation system, control of the emergency lighting, control of a Evacuation system and information of people in the tunnel via acoustic and / or optical Means, such as light boards or loudspeakers.
  • the tunnel center 5 also has a connection to the emergency services to alert them in the event of an emergency to be able to.
  • the fire detection device can be formed by a video smoke detection system be, which has a number of video cameras 6, of which only in the drawing one is shown.
  • video cameras as used in most traffic monitoring tunnels can be installed with a suitable processor and suitable signal processing be modified so that an automatic smoke detection based on the video image is possible.
  • suitable systems are described, for example, in US Pat. No. 5,237,307 and US Pat WO 00/23858 described, the disclosure of which is hereby expressly incorporated by reference.
  • the video cameras 6 are also connected to the system center 4.
  • the video smoke detection system triggers a fire, just like the linear heat detection system 2 Alarm off.
  • This alarm is verified by the operator in the tunnel control center 5, which is based on the Images of video cameras 6 is easily possible, and then the deletion is triggered. It is also possible after a certain delay of, for example, 90 to 120 seconds after trigger an automatic extinguishing if the fire detection system responds if no reaction took place in the tunnel center 5 during this delay.
  • the extinguishing device is a so-called water spray or water spray extinguishing device via opening fittings referred to as sector valves 7 to a main supply line 8 connected nozzles 9 for spraying a mist of fine water drops.
  • the sector valves 7 are individual via a control line 14 connected to the system center 4 actuatable.
  • the main supply line 8 is connected to a water supply, for example one Water tank, connected.
  • a gas pressure accumulator 10 which consists of a number of gas high-pressure bottles 11, in which, for example, nitrogen or air is stored under a pressure of 200 bar. It can but also large gas tanks can be used at lower pressures.
  • the gas high-pressure bottles 11 are via valves 12 to a leading to the water storage device Pressure line connected.
  • This pressure line contains a throttle 13 through which the Delivery pressure in the pressure line and thus also in the main supply line 8 to one optimal nozzle pressure is throttled.
  • a water spray extinguishing device is in the European Patent Application No. 00 97 647.7 described, the disclosure of which is hereby explicit reference is made.
  • the sector valves 7 and the valves 12 are also over the control line 14 can be actuated.
  • each Tunnel tube is divided into so-called extinguishing zones in which local extinguishing is triggered can be. Because without such extinguishing zones, long tunnel sections would have to be done at the same time be supplied with water, which would drive up water consumption too much. Extensive tests have shown that the most suitable length of such Extinguishing zone is about 30 m. When extinguishing, there are always three extinguishing zones with water supplied, namely the alarm area and the two immediately adjacent at the front and rear Extinguishing zones.
  • the entire water supply is stored in the main supply line 8, which is filled with chemically pretreated water (addition of wetting water additives AFFF) and kept in readiness as a store.
  • a compensation vessel 15 with a volume of approximately 2 m 3 is arranged.
  • the diameter of the main supply line 8 is preferably approximately 300 to 400 mm, so that around 100 m 3 of water can be stored per kilometer.
  • the gas supply in the gas pressure accumulator 10 is designed such that the required amount of water is available for 30 minutes in the three activated extinguishing zones. This arrangement has the advantage that a higher nozzle pressure is available at the beginning of the flooding than after about 5 minutes.
  • a fire is fought with more water at the beginning than during the holding phase until the emergency services arrive.
  • the nozzle pressure at the start of the flooding is, for example, 9 bar and the holding pressure is approximately 5 bar.
  • all nozzles 9 are always supplied with water at the same time.
  • the main supply line 8 can be connected to several parallel pipes with a smaller diameter be divided. These must be together at one or more points in the course of the tunnel be hydraulically connected. These hydraulic connections can run dry the line in the area of the activated extinguishing zones can be prevented.
  • the division of the Main supply line 8 in several parallel lines is particularly recommended for tunnels with gradient.
  • a sprinkler device instead of a spray water device, a sprinkler device, possibly with additional fine spray nozzles.
  • the main advantages are in the high extinguishing performance, the effect of the extinguishing water on the source of the fire, and in that the spray water device triggers in the right place, with the outflowing Fire gases are thoroughly washed out and cooled over the length of a protection zone become,

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Abstract

Das Brandbekämpfungssystem besteht aus einer stationären Löscheinrichtung, welche durch eine Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) gebildet, und aus einer Detektionseinrichtung (2, 3; 6) für eine ortsgenaue Branddetektion. Die Detektionseinrichtung ist durch ein lineares Wärmemeldesystem (2, 3) mit einem an der Tunneldecke montierten Detektionskabel (2) oder durch ein Video-Rauchdetektionssystem (6) gebildet. Der zu schützende Tunnel (1) ist in Löschsektoren mit einer Mindestlänge von 25 bis 30 m unterteilt; bei Ansprechen der Detektionseinrichtung (2, 3; 6) erfolgt eine Aktivierung der Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) in dem betreffenden und in den beiden unmittelbar benachbarten Löschsektoren. Die Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) weist eine Hauptversorgungsleitung (8), an diese über Sektorventile (7) angeschlossene Düsen (9), eine Wasserbevorratung und einen Gasdruckspeicher (10) für ein Treibgas zur Förderung des Wassers zu den Düsen (9) auf. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Brandbekämpfungssystem für Tunnels mit einer stationären Löscheinrichtung.
Die zunehmende Anzahl von langen Tunnels, insbesondere Autotunnels erhöht auch das Risiko von Bränden in den Tunnels, die in vielen Fällen zu Katastrophen ausarten können. Die Erfahrung der letzten Jahre zeigt, dass ein Autobrand in einem Tunnel innerhalb weniger Minuten eine so grosse Hitze erzeugen kann, dass das Feuer auf benachbarte Autos überspringt und ein Grossfeuer entsteht. Die dabei erzeugte Hitze und die entstehenden Brandgase wirken auf Personen innerhalb der betroffenen Tunnels extrem gesundheitsgefährdend und oft sogar tödlich. Die Tunnel-Brandkatastrophen des Jahres 1999 haben nicht nur Öffentlichkeit und Behörden aufgeschreckt, sondern haben auch gezeigt, dass derzeit keine Konzepte oder gar Systeme für die Bekämpfung derartiger Katastrophen existieren. Aus diesem Grund werden die Tunnelbetreiber angehalten, bestehende Tunnelanlagen mit einem aktiven Brandschutz nachzurüsten und bei neuen Anlagen solche Systeme einzuplanen, wobei unter aktivem Brandschutz ein mit einer Brandmeldung gekoppeltes Löschsystem verstanden wird.
Die bisher in einigen wenigen Anwendungsfällen installierte Sprinklertechnik hat sich nicht bewährt. Automatische Sprinkler lösen bei Windgeschwindigkeiten über 2.5 m/s, wie sie schon durch die Tunnelventilation verursacht werden, zu spät und oft auch noch am falschen Ort aus. Bei zu spätem Öffnen der Sprinkler erfolgt aber keine Löschung und es kommt infolge der intensiven Verdampfung von Wasser zu einer Sichtverminderung und zu einer starken Erwärmung der Abluft, was zu Problemen bei der Evakuierung führt. Ausserdem verursachen die grossen Löschwassermengen Lachen von brennbarer Flüssigkeit, welche sich unkontrolliert ausbreiten. Es zeigt sich auch, dass die Sprinklerlöschung wenig Wirkung auf den Brandherd hat, da das Feuer durch die Autokarosserie geschützt ist und im Sprühschatten liegt. Zugleich facht der Wind das Feuer stark an und verweht die Wassertropfen.
Die neuesten Sicherheitsanalysen über Tunnelbrände fordern daher die folgenden Schutzziele:
  • Reduktion der Feuerintensität am Brandort,
  • Kühlung der Umgebung des Brandortes,
  • Kühlung der Brandgase innerhalb der Löschzone auf unter 50°C,
  • Verhinderung des Überspringens des Feuers auf benachbarte Fahrzeuge,
  • Auswaschen der Aerosole im Rauch, um eine ausreichende Sichtweite zu garantieren.
Diese Schutzziele sollen ermöglichen, dass die betroffenen Personen im Brandbereich genügend Zeit und Übersicht haben, um sich in Sicherheit zu bringen, und dass die Einsatzkräfte (Feuerwehr) ungefährdet zum Brandort vorrücken können.
Durch die Erfindung soll nun ein Brandbekämpfungssystem für Tunnels, insbesondere Autotunnels angegeben werden, welches die genannten Schutzziele möglichst weitgehend erfüllt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die stationäre Löscheinrichtung durch eine lokal aktivierbare Sprühwasser-Löscheinrichtung gebildet, und dass eine Detektionseinrichtung für eine ortsgenaue Branddetektion vorgesehen ist.
Die ortsgenaue Branddetektion ermöglicht nicht nur eine Detektion sondern auch eine Lokalisierung eines Brandes, wodurch die Sprühwasser-Löscheinrichtung lokal, d.h. am Ort des Brandes aktiviert werden kann. Eine lokal aktivierbare Löscheinrichtung ist die Voraussetzung dafür, dass der Löschmittelverbrauch und damit auch die Löschmittelbevorratung in Grenzen gehalten werden kann, und die Sprühwasser-Löscheinrichtung erzielt eine Löschleistung, die zur Löschung oder zumindest zur Niederhaltung eines Autobrandes ausreicht.
Das erfindungsgemässe Brandbekämpfungssystem ist so ausgelegt, dass die Detektion des Feuers schnell und ortsgenau erfolgt und das Feuer so lange niedergehalten werden kann, dass ein Eingreifen der Feuerwehr möglich ist. Denn die eingangs genannten Brandkatastrophen haben nicht zuletzt deswegen katastrophale Ausmasse angenommen, weil es für die Feuerwehr wegen der Hitze im Tunnel unmöglich war, auch nur in die Nähe des Brandherds vorzudringen.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandbekämpfungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung durch ein lineares Wärmemeldesystem mit einem an der Tunneldecke montierten Detektionskabel oder durch ein Video-Rauchdetektionssystem gebildet ist.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandbekämpfungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der zu schützende Tunnel in Löschsektoren mit einer Mindestlänge von 25 bis 30 m unterteilt ist.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandbekämpfungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Ansprechen der Detektionseinrichtung eine Aktivierung der Sprühwasser-Löscheinrichtung in dem betreffenden und in den beiden unmitttelbar benachbarten Löschsektoren erfolgt.
Eine vierte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandbekämpfungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühwasser-Löscheinrichtung eine Hauptversorgungsleitung, an diese über Sektorventile angeschlossene Düsen, eine Wasserbevorratung und einen Gasdruckspeicher für ein Treibgas zur Förderung des Wassers zu den Düsen aufweist.
Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandbekämpfungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserbevorratung eine Wasseraufnahmekapazität für einen 30minütigen Löschvorgang in den genannten Löschsektoren aufweist.
Eine sechste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandbekämpfungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserbevorratung durch die Hauptversorgungsleitung gebildet ist. Die Hauptversorgungsleitung kann in mehrere parallele Leitungen aufgeteilt sein zwischen denen an mindestens einer Stelle eine hydraulische Verbindung besteht.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden der Hauptversorgungsleitung je ein Gasdruckspeicher vorgesehen ist, und dass die beiden Gasdruckspeicher wahlweise einsetzbar sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; die Zeichnung zeigt eine schematische Gesamtdarstellung eines Tunnels 1, der mit einem Brandbekämpfungssystem ausgerüstet ist, welches aus einer Branddetektionseinrichtung und einer Löscheinrichtung besteht. Die Branddetektionseinrichtung ist ein lineares Wärmemeldesystem des Typs FibroLaser (FibroLaser - eingetragenes Warenzeichen der Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, früher Cerberus AG), welches im wesentlichen aus einem an der Decke des Tunnels 1 montierten Glasfaserkabel 2 und einem eine Laser-Lichtquelle und einen opto-elektronischen Empfänger enthaltenden Messgerät 3 besteht.
Das vom Laser erzeugte Licht wird in das Glasfaserkabel 2 eingekoppelt und in dessen Längsrichtung geführt. Dichteschwankungen des Quarzglases bewirken eine kontinuierliche Streuung (Rayleigh-Streuung), die wiederum eine Dämpfung des Laserlichts bewirkt. Zusätzlich tritt durch thermische Gitterschwingungen des Glasmaterials eine weitere Lichtstreuung, die sogenannte Raman-Streuung, auf.
Ein Bruchteil des Streulichts fällt in den Aperturwinkel des Wellenleiters und breitet sich sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung aus. Das Streulicht lässt sich mit einem Fotodetektor nachweisen; durch die Auswertung der Intensität der Streuung kann die lokale Glasfasertemperatur bestimmt werden. Die örtliche Auflösung des Temperaturverlaufs entlang des Glasfaserkabels 2 erfolgt durch Dämpfungsmessung des Wellenleiterlichts. Die Grösse des Feuers ist eine Funktion der erwärmten Kabelstrecke: Eine kurze, erwärmte Strecke entspricht einem kleinen und eine lange, erwärmte Strecke entspricht einem grossen Feuer.
Im Messgerät 3 wird das Signal des optoelektronischen Empfängers verarbeitet und ausgewertet. Die Auswerteeinheit 3 ist an eine Systemzentrale 4 angeschlossen, in welcher die zentrale Steuerung des Brandbekämpfungssystems erfolgt. Die Systemzentrale 4, welche selbstverständlich nicht eine bauliche Einheit bilden muss, ist sowohl mit der Branddetektionseinrichtung als auch mit der Löscheinrichtung verbunden. Ausserdem besteht von der Systemzentrale 4 eine Verbindung zu einer Tunnelzentrale 5, in welcher sämtliche Steuerungen und Überwachungen des Tunnels 1 zusammenlaufen und die erforderlichen Anzeigen erfolgen sowie die notwendigen Aktionen ausgelöst werden. Derartige Aktionen sind beispielsweise Verkehrsregelung, Steuerung des Lüftungssystems, Steuerung der Notbeleuchtung, Steuerung eines Evakuationssystems und Information der Personen im Tunnel über akustische und/oder optische Mittel, wie beispielsweise Leuchttafeln beziehungsweise Lautsprecher. Die Tunnelzentrale 5 verfügt auch über eine Verbindung zu den Einsatzkräften, um diese im Einsatzfall alarmieren zu können. Von der Systemzentrale 4 besteht ebenfalls eine Verbindung zur Feuerwehr für eine automatische Alarmierung im Brandfall.
Alternativ kann die Branddetektionseinrichtung durch ein Video-Rauchdetektionssystem gebildet sein, welches eine Anzahl von Videokameras 6 aufweist, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. Derartige Videokameras, wie sie in den meisten Tunnels zur Verkehrsüberwachung installiert sind, können mit einem geeigneten Prozessor und einer geeigneten Signalverarbeitung so modifiziert werden, dass eine automatische Rauchdetektion anhand des Videobildes möglich ist. Geeignete Systeme sind beispielsweise in der US-A-5 237 307 und in der WO 00/23858 beschrieben, auf deren Offenbarung hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Videokameras 6 sind ebenfalls mit der Systemzentrale 4 verbunden. Das Video-Rauchdetektionssystem löst, ebenso wie das lineare Wärmemeldesystem 2, bei einem Brand einen Alarm aus. Dieser Alarm wird vom Operateur in der Tunnelzentrale 5 verifiziert, was anhand der Bilder der Videokameras 6 einfach möglich ist, und dann wird die Löschung ausgelöst. Es ist auch möglich, nach einer gewissen Verzögerung von beispielsweise 90 bis 120 Sekunden nach dem Ansprechen des Branddetektionssystems eine automatische Löschung auszulösen, wenn während dieser Verzögerung keine Reaktion in der Tunnelzentrale 5 erfolgt ist.
Die Löscheinrichtung ist eine sogenannte Sprühwasser- oder Water-Spray-Löscheinrichtung mit über als Sektorventile 7 bezeichnete Öffnungsarmaturen an eine Hauptversorgungsleitung 8 angeschlossenen Düsen 9 zum Versprühen eines Nebels aus feinen Wassertropfen. Die Sektorventile 7 sind über eine an die Systemzentrale 4 angeschlossene Steuerleitung 14 individuell betätigbar. Die Hauptversorgungsleitung 8 ist an eine Wasserbevorratung, beispielsweise einen Wassertank, angeschlossen. Als Treibmittel zur Förderung des Wassers zu den Düsen 9 dient ein Gasdruckspeicher 10, welcher aus einer Anzahl von Gas-Hochdruckflaschen 11 besteht, in denen beispielsweise Stickstoff oder Luft unter einem Druck von 200 bar gelagert ist. Es können aber auch grosse Gastanks bei niedrigeren Drücken eingesetzt werden. Die Gas-Hochdruckflaschen 11 sind über Ventile 12 an eine zur Wasser-Bevorratungseinrichtung führende Druckleitung angeschlossen. Diese Druckleitung enthält eine Drossel 13, durch welche der Förderdruck in der Druckleitung und damit auch in der Hauptversorgungsleitung 8 auf einen optimalen Düsendruck gedrosselt wird. Eine derartige Water-Spray-Löscheinrichtung ist in der europäischen Patentanmeldung Nr. 00 97 647.7 beschrieben, auf deren Offenbarung hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Sektorventile 7 und die Ventile 12 sind ebenfalls über die Steuerleitung 14 betätigbar.
Bei langen Tunnels können die geforderten Schutzziele nur dann realisiert werden, wenn jede Tunnelröhre in so genannte Löschzonen unterteilt wird, in denen eine lokale Löschung ausgelöst werden kann. Denn ohne solche Löschzonen müssten gleichzeitig lange Tunnelabschnitte mit Wasser versorgt werden, was den Wasserverbrauch zu stark in die Höhe treiben würde. Ausgedehnte Versuche haben gezeigt, dass die am besten geeignete Länge einer solchen Löschzone bei etwa 30 m liegt. Bei der Löschung werden immer drei Löschzonen mit Wasser versorgt, und zwar der Alarmbereich und die beiden vorne und hinten unmittelbar anschliessenden Löschzonen.
Bei Tunnels einer Länge von über 2 km wird der gesamte Wasservorrat in der Hauptversorgungsleitung 8 gespeichert, welche mit chemisch vorbehandeltem Wasser (Zugabe von benetzenden Wasseradditiven AFFF) gefüllt und als Speicher in Bereitschaft gehalten wird. Zwischen der Hauptversorgunsleitung 8 und der Drossel 13 ist ein Ausgleichsgefäss 15 mit einem Volumen von etwa 2 m3 angeordnet. Der Durchmesser der Hauptversorgungsleitung 8 beträgt vorzugsweise etwa 300 bis 400 mm, so dass pro Kilometer rund 100 m3 Wasser gespeichert werden können. Der Gasvorrat im Gasdruckspeicher 10 ist so ausgelegt, dass in den drei aktivierten Löschzonen die erforderliche Wassermenge während 30 Minuten zur Verfügung steht. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass zu Beginn der Flutung ein höherer Düsendruck zur Verfügung steht als nach etwa 5 Minuten. Dadurch wird ein Feuer am Anfang mit mehr Wasser bekämpft als während der Haltephase bis zum Eintreffen der Einsatzkräfte. Der Düsendruck zu Beginn der Flutung beträgt beispielsweise 9 bar und der Haltedruck etwa 5 bar. In den drei aktivierten Löschzonen werden immer alle Düsen 9 gleichzeitig mit Wasser versorgt.
Damit während der Flutung das einströmende Gas das in der Hauptversorgungsleitung 8 im Bereich der geöffneten Ventile 7 vorhandene Wasser nicht verdrängt, sind die Anschlüsse der Ventile 7 am Boden der Hauptversorgungsleitung 8 angebracht. Diese Anordnung garantiert, dass immer Wasser und nicht etwa Gas zu den Düsen 9 gepresst wird. Als zusätzliche Sicherheit empfiehlt es sich, an beiden Enden der Hauptversorgungsleitung 8 je einen Gasdruckspeicher 10 aufzubauen, welcher unabhängig von dem anderen die Flutung durchführen kann. Der zweite Gasdruckspeicher könnte im Fall von zu spätem Eingreifen der Einsatzkräfte eingesetzt werden. Bei einer Löschung ist es vorteilhaft, immer den von den aktivierten Löschzonen weiter entfernten Gasdruckspeicher 10 zu starten.
Die Hauptversorgungsleitung 8 kann auf mehrere parallele Rohre mit kleinerem Durchmesser aufgeteilt werden. Diese müssen im Verlauf des Tunnels an einer oder mehreren Stellen miteinander hydraulisch verbunden sein. Durch diese hydraulischen Verbindungen kann ein Trockenlaufen der Leitung im Bereich der aktivierten Löschzonen verhindert werden. Die Aufteilung der Hauptversorgungsleitung 8 in mehrere parallele Leitungen empfiehlt sich insbesondere bei Tunnels mit Gefälle.
Selbstverständlich kann anstatt einer Sprühwassereinrichtung auch eine Sprinklereinrichtung, eventuell mit zusätzlichen Feinsprühdüsen, verwendet werden. Sprühwassereinrichtungen besitzen aber gegenüber Sprinklereinrichtungen eine Reihe von Vorteilen, die sie besonders für die Verwendung in Autotunnels geeigneter erscheinen lassen. Diese Vorteile bestehen hauptsächlich in der hohen Löschleistung, in der Wirkung des Löschwassers auf den Brandherd, und darin, dass die Sprühwassereinrichtung am richtigen Ort auslöst, wobei die abströmenden Brandgase mindestens über die Länge einer Schutzzone intensiv ausgewaschen und gekühlt werden,

Claims (12)

  1. Brandbekämpfungssystem für Tunnels mit einer stationären Löscheinrichtung, dadurch geennzeichnet, dass die stationäre Löscheinrichtung durch eine lokal aktivierbare Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) gebildet, und dass eine Detektionseinrichtung (2, 3; 6) für eine ortsgenaue Branddetektion vorgesehen ist.
  2. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung durch ein lineares Wärmemeldesystem (2, 3) mit einem an der Tunneldecke montierten Detektionskabel (2) oder durch ein Video-Rauchdetektionssystem (6) gebildet ist.
  3. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu schützende Tunnel (1) in Löschsektoren mit einer Mindestlänge von 25 bis 30 m unterteilt ist.
  4. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ansprechen der Detektionseinrichtung (2, 3; 6) eine Aktivierung der Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) in dem betreffenden und in den beiden unmittelbar benachbarten Löschsektoren erfolgt.
  5. Brandbekämpfungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) eine Hauptversorgungsleitung (8), an diese über Sektorventile (7) angeschlossene Düsen (9), eine Wasserbevorratung und einen Gasdruckspeicher (10) für ein Treibgas zur Förderung des Wassers zu den Düsen (9) aufweist.
  6. Brandbekämpfungssystem nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet dass die Wasserbevorratung eine Wasseraufnahmekapazität für einen 30minütigen Löschvorgang in den genannten Löschsektoren aufweist.
  7. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserbevorratung durch die Hauptversorgungsleitung (8) gebildet ist.
  8. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptversorgungsleitung (8) in mehrer parallele Leitungen aufgeteilt ist, zwischen denen an mindestens einer Stelle eine hydraulische Verbindung besteht.
  9. Brandbekämpfungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse der Ventile (7) zu den Düsen (9) am Boden der Hauptversorgunsleitung (8) angebracht sind.
  10. Brandbekämpfungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden der Hauptversorgungsleitung (8) je ein Gasdruckspeicher (10) vorgesehen ist, und dass die beiden Gasdruckspeicher (10) wahlweise einsetzbar sind.
  11. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühwasser-Löscheinrichtung (7 - 13) so ausgelegt ist, dass zu Beginn eines Löschvorgangs ein höherer Düsendruck zur Verfügung steht als nach Ablauf einer Zeitspanne von etwa 5 bis 10 Minuten.
  12. Brandbekämpfungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsendruck zu Beginn eines Löschvorgangs etwa doppelt so hoch ist nach Ablauf der genannten Zeitspanne.
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