Rauchfreihaltung von Treppenräumen

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1 von Treppenräumen Dipl.-Ing. Jörg Seydler

2 Wenn der Treppenraum verraucht... Dachstuhlbrand Mülheim a.d.r. 12/2006

3 Inhaltsübersicht als Nachweis der

4

5 Innenliegende Treppenräume BauO NRW 37 (4) Notwendige Treppenräume müssen durchgehend sein und an einer Außenwand liegen. Notwendige Treppenräume, die nicht an einer Außenwand liegen (innenliegende notwendige Treppenräume) sind zulässig, wenn ihre Benutzung durch Raucheintritt nicht gefährdet werden kann

6 Rauchabzug nach 37 (12) BauO NRW Lage: an der obersten Stelle Fläche: 5 % der Grundfläche, aber min. 1 m² Auslösung: manuell Auslösestellen: Erdgeschoss und oberster Treppenabsatz Zuluft: i.d.r. die Haustür

7

8 Ausführung des Rettungsweg baulich Rettungsgerät der Feuerwehr 2. notw. Treppe Sicherheitstreppenraum Tragbare Leitern Hubrettungsfahrzeug

9 Ausführung des 2.

10 Grundrisse aus der Praxis Beispiel 1 Realschule, Aachen

11 Grundrisse aus der Praxis Beispiel 2 Gymnasium, Jülich

12

13 Aufbau Rauchschutzdruckanlage

14 Beispiele Sicherheitstreppenraum offener Gang nach VV BauO NRW Sicherheitsschleuse nach VV BauO NRW Sicherheitsschleuse und Treppenraum mit Lüftungsanlage Luftvolumenstrom bei geöffneten Schleusentüren: 3 [ m s] 1,5 V L = k b h /

15 Anforderung an Treppenräume (Die Treppenräume sind die wichtigsten Rettungselemente der mehrgeschossigen Gebäude) Anforderung sicherer Ausgang ins Freie belichtet oder beleuchtet Entrauchungseinrichtung Sicherheitstreppenraum Druckbelüfteter Treppenraum frei von Brandlasten Benutzung durch Feuer und Rauch nicht gefährdet?

16 Vorschriften/Richtlinien/ Arbeitshilfen zu RDA BauO NRW 37 in Verbindung mit VV BauO NRW DIN EN 12101: Rauch-und Wärmefreihaltung, Teil 6: Differenzdrucksysteme-Bausätze DIN Teil 5: Maschinelle Rauchabzugsanlagen Anwenderleitfaden für RDA-Systeme VDMA Ventilatoren zur Rauch- und Wärmefreihaltung, VDMA Automatisierte Brandschutz- und Entrauchungssysteme

17 Differenzdrucksysteme DIN EN Informationen und Anforderungen zu Auslegung, Rechenverfahren, Einbau und Prüfung von Anlagen zu Verhinderung von Rauchausbreitung durch Differenzdrücke Einteilung in 5 Gebäudeklassen (Klasse A bis E) in Abhängigkeit des Schutzziels Beurteilungskriterien: - Differenzdruck - Luftgeschwindigkeit - Türöffnungskräfte (< 100 N) Koexistenzzeitraum (DIN vs. EN) endete , Anwendung umstritten (Zuordnung Bauregelliste fraglich), Widerspruch eingelegt, Überarbeitung veranlasst

18 Klasse A - Systeme

19 Klasse B - Systeme

20 Beispiel Gymnasium Jülich Grundriss 1.OG Druckkaskade: Treppenraum Flur Raum Fluchtrichtung: Angriff Feuerwehr:

21 Beispiel Wohnstätte für behinderte Menschen Grundriss 1.OG Nutzungseinheit

22 Randbedingungen??? Brandfrüherkennung! Brandszenario? Außentemperatur?! Wind? Leckagen! Dimensionierung RDA!

23 als Nachweis der

24 Legitimierung nach BauO NRW 3 Allgemeine Anforderungen (1) 1 Bauliche Anlagen sowie andere Anlagen und Einrichtungen (...) sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet sind. 2 Die der Wahrung dieser Belange dienenden allgemein anerkannten Regeln der Technik sind zu beachten. 3 Von diesen Regeln kann abgewichen werden, wenn eine andere Lösung in gleicher Weise die allgemeinen Anforderungen des Satzes 1 erfüllt.

25 Grenzwerte der z.b. nach vfdb-leitfaden für Ingenieurmethoden CO-Konzentration CO 2 -Konzentration Sauerstoffgehalt Wärmestrahlung Lufttemperatur unten Sichtweite Raucharme Schicht Raucharme Schicht Feuerwehr 500ppm 3-5 Vol.-% 14 Vol.-% 2,5 kw/m² (für 5 min.) 60 o C m 2,5 3,0 m 2,0 2,5 m Temperatur Heißgasschicht 300 C

26 Modellierungen Treppenraum - fiktiver Treppenraum mit 5 Geschossen - Zuluft im EG, Abluft in der Decke Brandraum - im 1. OG, direkt oder über Flur angebunden - Brandleistung 600 kw (verteilt auf 2 m²) Ventilation - natürlich oder maschinell - Türen und Fenster offen oder zu

27 Modellierungsvarianten Treppenraum mit Flur ohne Flur NRA RDA NRA RDA Weitere Parameter: - Brandraumfenster auf oder zu - RDA Volumenstrom , oder m³/h

28 Zonenmodell MRFC einfaches Modell komplexes Modell 4. OG (7) Treppe 3-4 (12) Treppenraum (2) 3. OG (6) 2. OG (5) Treppe 2-3 (11) Brandraum (1) Treppe 1-2 (10) Brandraum (1) 1. OG (4) Flur (2) Flur (3) EG (3) Treppe 0-1 (9) unter Treppe (8)

29 Auswertung MRFC einfaches Modell 120 Sichtweite unten TR5eFFÜ18 Sichtweite unten [m] Zeit [min] Sichtweite kalte Zone Raum 1 [m] Raum 1 (Brandraum)/TR5eFFÜ18 Sichtweite kalte Zone Raum 2 [m] Raum 2 (Treppenraum)/TR5eFFÜ18 Sichtweite kalte Zone Raum 3 [m] Raum 3 (Flur)/TR5eFFÜ18

30 Auswertung MRFC komplexes Modell Sichtweite unten TR5mFFÜ18 Sichtweite unten [m] Zeit [min] Sichtw eite kalte Zone Raum 1 [m] Raum 1 (Brandraum)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 3 [m] Raum 3 (EG)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 5 [m] Raum 5 (2. OG)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 7 [m] Raum 7 (4. OG)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 9 [m] Raum 9 (Treppe 0-1)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 11 [m] Raum 11 (Treppe 2-3)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 2 [m] Raum 2 (Flur)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 4 [m] Raum 4 (1. OG)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 6 [m] Raum 6 (3. OG)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 8 [m] Raum 8 (unter Treppe)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 10 [m] Raum 10 (Treppe 1-2)/TR5mFFÜ18 Sichtw eite kalte Zone Raum 12 [m] Raum 12 (Treppe 3-4)/TR5mFFÜ18

31 Feldmodell FDS mit Flur RDA m³/h Brandrauch ohne Flur RDA m³/h Brandrauch Temperatur Temperatur

32 Ergebnisse Szenario mit Flur ohne Flur ohne Flur ohne Flur RDA m³ RDA m³ RDA m³ RDA m³ stationär ab [s] Sichtweite [m] 240 / > 12 / fast frei frei 240 / / / / 3 < 2,5 240 / / 2,5 < 2 Temperatur [ C] 35 / / / / O 2 [Vol.-%] 21 / / / / CO [Vol.-%] 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 [ppm] MRFC einfach / MRFC komplex FDS

33 Beurteilungen Szenario NRA mit Flur RDA NRA ohne Flur RDA Fenster auf Fenster zu Fenster auf Fenster zu m³ / h MRFC einfach MRFC komplex FDS Schutzziele erreicht Schutzziele teilweise erreicht Schutzziele nicht erreicht

34 Erkenntnisse MRFC versus FDS Relativ gute Übereinstimmung zwischen FDS und MRFC komplexes Modell Bei geringer Dynamik ist MRFC einfaches Modell ausreichend Mehr Ventilation im Treppenraum = bessere Bedingungen Detailaussagen (z.b. Toträume) nur mit FDS möglich Strömungen (z.b. Kamineffekt) nur mit FDS auswertbar Auswertung ist teilweise subjektiv Volumenströmungen sind richtig zu dimensionieren

35

36 Zusammenfassung 1. Notwendige Treppenräume sind Rettungsweg und müssen ausreichend sicher vor Feuer und Rauch geschützt werden. 2. Der 2. Rettungsweg muss der Art und Nutzung des Gebäudes angemessen sein 3. Bauliche Defizite können durch technische Lösungen kompensiert werden. 4. Rauchschutzdruckanlagen können eine Lösung für einen fehlenden 2. Rettungsweg sein. 5. Die Wirksamkeit von Rauchschutzdruckanlagen kann durch Methoden des Brandschutzingenieurwesens nachgewiesen werden.

37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen?

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