Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

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1 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

2 2. Fyrabig Info: AFC Contaminant Control Thema: Thermal Assessment in Data Center - Kühlung Raum, Schrank/Objekt und Komponenten/Racks/Relai - Simulation CFD für Strömungen Luft + Flüssigkeiten 2

3 3. Fyrabig Info: AFC Bauklimatik Thema: GEAK Gebäudeenergieauweis der Kantone - Label mit versch. Klassen - Vor Ort Untersuchung (ähnlich vereinfachtem Wärmetechn.Nachweis) - Untersuchung Gebäudehülle, Energieträger - Simulationen CFD für z.b. Solareinträge - ab 2011 Bedarf Gesamtenergie für Kühlung + Heizen) - Projekt subventioniert - EFH Schulbauten (+einfache Verwaltungsbauten) 3

4 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung Inhalte / Kostenrelevante Kriterien Einwärmen Brandschutz versus Planung z.b. Einstellhalle; Anforderungen in Abhängigkeit der Brandabschnittsgrösse z.b. Einstellhalle; Rauch- und Wärmeabzüge RWA z.b. Einstellhalle; Synergie RWA / CO z.b. Abschluss Integrale Tests und Rauchversuche z.b. Gebäudekategorie; Hochhaus versus Nicht-Hochhaus 4

5 Tagung; Parkhäuser und Tiefgaragen Neubau Überwachung Instandsetzung Planung Bestand Typ 1; Einstellhalle - Parking Nutzung; Zweckbau als Autodepot Schutzziel; Personen- und Objektschutz Typ 2; (unterirdische) P-Anlagen/Aufzüge Nutzung; Autodepot verdichtet Schutzziel; Personen- und Objektschutz Typ 3; Autoklub Nutzung; Ausstellung, Wartung/Werkstatt Schutzziel; Intrusion, Inventarschutz, Arbeitsicherheit 5

6 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung z.b. Einstellhalle Anforderungen in Abhängigkeit der Brandabschnittsgrösse Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

7 Planung; z.b. Wohnhaus / Einstellhalle Ideal; BA max m2, >2% Öffnungen ins Freie = Licht, natürliche CO-Lüft., Entrauchung = rein bauliche Massnahmen / keine spez.technische Ausrüstung

8 Planung; Schwellenwert BA max m2, >2% Öffnungen ins Freie Wenn nicht; - 4 Schleusen zu Treppenhäuser (bauliches, Verglasungen, Türen, zusätzl.fluchtwegtechnik) - Brandmeldeanlage (AP-Montage, Inst., BMA-Zentrale, 1.Gebühren/Übermittlung, keine laufenden Kosten) - Notstrom / Brandfallsteuerungen (Aggregat für RWA, Treibstoff/Tank, bauliches, keine laufenden Kosten, El.Inst.für RWA) - Dimensionierung Zu-, Abluft über Entrauchungsnachweis / Simulation (Aggregat für RWA, Treibstoff/Tank, bauliches, keine laufenden Kosten, El.Inst.für RWA) - Maschinelle RWA (2Vent. À , Install. Temperaturbestädig, Montage, bauliche Zentrale + Durchdringungen) - Bauliches / Anschlüsse Total /42P Finanzierung ( /P, p=6% =+ 35.-/Mt.) 8

9 Planung; Schwellenwert BA max m2, >2% Öffnungen ins Freie Wenn nicht; 9

10 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung z.b. Einstellhalle Rauch- und Wärmeabzüge RWA Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

11 Grossbild 11

12 Elisabethenparking Basel Entrauchung im Brandfall Proj Dokumente Foto 06 Sprinkler 12

13 Grossbild 13

14 Nach 60 s, 120s, 210s, 300s, 420s 14

15 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung z.b. grosse Personenbelegung Rauch- und Wärmeabzüge RWA Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

16 Raum mit grosser Personenbelegung Umbau Kirchenraum mit 1 850Pers. Nachrüsten von Brandschutzmassnahmen Kosten Umbau 3.5Mio. Kosten Rauch- und Wärmeabzüge 0.5Mio. Normalerweise BS = 2-4% von BKP 2..hier 14% 16

17 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung z.b. Einstellhalle Synergie RWA/CO Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

18 CO-Lüftung in Parking Problemstellung - Analyse der CO-Belastung in Parking - Evaluation kostengünstiger alternativen zu SWKI - Minimierung der Installationskosten Vorgehen - Basiskonzept ist Lüftung nach SWKI (Verteilte Zu- & Abluft) - 3D-Modellierung mit CFD - Auswertung der CO-Verteilung für optimiertes Konzept - Nachweis genügender Luftqualität bei reduzierter Luftmenge Kundennutzen - Personensicherheit gewährleistet dank tiefer CO-Belastung - Einsparung bei Installation durch Nutzung der RWA-Kanäle - Planungssicherheit 18

19 CO-Lüftung nach SWKI 96-1 (UG1) Die Luftmengen stammen aus dem SWKI 96-1 Blatt, welches durch den Lüftungstechniker ausgefüllt wurde. Fortluft total: m 3 /h Zuluft Geschoss UG1 Im Bodenbereich, am Rande des Geschosses, alle 20 m m 3 /h Nachströmung über Tor ca m² Fortluft Geschoss UG1 50% im Deckenbereich, 50% im Bodenbereich, Raster 20mx20m m 3 /h 50% Für Nutzung RWA mit ERK oder separates Kanalsystem 50% A Schnitt A 19

20 Datenblatt SWKI 96-1 ausgefüllt durch HLK-Ingenieur 20

21 Vereinfachtes Lüftungskonzept über RWA-Kanäle (UG1) Nachströmung natürlich über Tor ca m² Fortluft m 3 /h, verteilt UG1 ca m² H= 2.28m bis 2.75m A Schnitt A Fortluft total: m 3 /h 21

22 3-D Modell Parking für CFD Simulation 22

23 Resultate der CFD-Simulation müssen vergleichbar sein CO Verteilung auf 1.0m Höhe im UG1 nach SWKI CO Verteilung auf 1.0m Höhe im UG1 mit vereinfachtem System 23

24 Innovative Planung; Nutzung Synergien CO-Lüftungsanlagen von Einstellhallen Beispiel mit Entrauchungsöffnungen für mobile Rauch- und Wärmeabzugsgeräte: Parking mit 1800m 2 Bodenfläche / Raumhöhe 2.7m und 54 Parkplätz / Parking im Erdreich / gesprinklert Schnell Total Luftmenge Luft-wechsel Luft-wechsel Auslegung [m 3 /h] [lw/h] [lw/h] Luftmenge für Lüftung 54 Autos zu < 1 SWKI m 3 /h Auslegung für Entrauchung 4 Schächte zu je 2m 2 Feuerwehr - M30-11-RWA Auslegung für Entrauchung Natürl. Zuluft, mech.abluft 2x m 3 /h >7 Entrauchung mit Komfortlüftung Einleitung Grundlagen Eingehen auf Themen Zusammenfassung Beispiel 24 24

25 Kostenvergleich Installationen Zu- und Abluft Kosten (nur) RWA ca Kosten (nur) CO-Entlüftung Total Nutzen gemeinsamer vertikaler Schächte / Steigleitungen Total Kosten kombiniert + rechnerischer Nachweis CFD (Einsparung ca. 10% + zusätzlich; weniger Installationen = Platzgewinn + weniger Unterhalt) 25

26 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung z.b. Integrale Tests und Rauchversuche Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

27 Ausführung; Überprüfung vor Ort Test Verrauchung + Integral (Brandfallsteuerungen) Ziel (z.b. Heissgasverrauchung) BS-Ing. für Validierung Simulation Lüftung-Ing. für Entrauchung Elektro-Ing. für (Brandfall-) Steuerungen Bauherr als Kostenträger 27

28 1. Integrale Tests Ziel der Rauchversuche ist die Funktionsüberprüfung der RWA-Anlage und des Entrauchungskonzepts unter realitätsnahen Strömungsbedingungen. Gesamtorganisation der Integralen Tests Einholung und Vorprüfung der für die Durchführung erforderlichen Unterlagen bei den beteiligten Unternehmen und Lieferanten (Konformitätserklärungen, Fertigstellungsanzeigen, Vollständigkeit und gegenseitige Übereinstimmung) Erstellung der Aufgaben- und Laufzettel für die abschliessende Protokollierung der Tests Durchführung der Tests und Abnahmen (zusammen mit Gebäudeversicherung, Feuerpolizei, beteiligten Unternehmen und Verantwortlichen) Verrauchung (nat. od. masch. Zuluft und Entrauchung, Wirksamkeit) Alarmierung (Auslösezeit BMA od. SP, intern + extern) Funktionstest aller angesteuerten Installationen (Brandfallsteuerungsmatrix) Auswertung der Tests und Zusammenstellung der Gesamtdokumentation zum Erhalt der Anlagenabnahme durch die Gebäudeversicherung. Gemäss der VDI-Richtlinie 6019 führen wir folgende Rauchversuche durch: Niedrigenergetische Rauchversuche Hochenergetische Rauchversuche 28

29 Kostenoptimierte Brandschutz(?)Planung z.b. (Nicht-)Hochhaus Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

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31 Kostenvergleich Hochhaus versus Nicht-Hochhaus Kostenrelevante Kriterien; Erforderliche BS-Massnahmen sfr. 0.- Minderaufwand CHF CHF Kalkulation Gewerke nach VKF Entrauchungsklappen Sprinkler Brandmeldeanlage USV-Anlage 31

32 Kostenvergleich Hochhaus vs Nicht-Hochhaus Kostenrelevante Kriterien; Brandmauer % Flucht- und Rettungswege % Sicherheitsbeleuchtung % Rauch- und Wärmeabzug % Aufzugsanlagen 8.49 % Löscheinrichtungen 5.17 % 1. Investitionskosten = (100%) zuzüglich nicht erfasste Minderkosten: - Gewinn aus Nutzflächen sind nicht berücksichtigt = Total 352m2 (Pos.4g, 6c, 6f, 13c) - Lohn- und Weiterbildungskosten für Sicherheitsbeauftragten/a = 90'000.- (bei 50%Anstellung = 45'000.-/a) Total Investitionskosten ca. 37Mio. (davon BKP 2 ca. 29Mio.) (ohne Land) 32

33 Kostenoptimierte Brandschutzplanung und Entrauchung Fazit Fyrabig Info AFC Brandschutz November 2009

34 Fazit Brandschutz möglichst frühzeitig Killer -Kriterien für Pers.Schutz im Wettbewerb Gebäudekategorie für Kosten in Machbarkeitsstudien Konzept- vs Einzellösungen in Vorprojektphase Vordimensionierungen und Synergien für Planungssicherheit in Projektphase je später, desto weniger kostenrelevant 34

35 Weitere Veranstaltungen Fyrabig Infos - Engineering: Turbomaschinen / Pumpen 2. / Zürich/Bern - Contaminant Control: Reinraumanwendungen 20./ Zürich/Bern - Bauklimatik: Doppelfassaden Juni 2010 Zürich/Bern Seminare und Konferenzen - 6. HLK-Planer Seminar Horw (Luzern) - 5. Wissen Forum Bern; Brandschutz in historischen Gebäuden St.Gallen Infos: 35

36 16. Juni 36