Guten Tag. Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) & Natürlich wirkende Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (NRWG) nach DIN EN

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1 Guten Tag. Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) & Natürlich wirkende Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (NRWG) nach DIN EN Thomas Pitsch Berater Sicherheitstechnik, GEZE GmbH Brandentstehung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 2 Brandtote sind Rauchtote! Rauchentwicklung bestimmt zu Beginn den Brandverlauf. 90 % der tödlich verlaufenden Brandunfälle durch Ersticken. 1

2 Funktionsprinzip Rauch- und Wärmeabzug Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 3 Definition Rauch- und Wärmeabzugsanlage (RWA): besteht aus Bauteilen, die so gewählt wurden, dass sie durch ihr Zusammenwirken Rauch und Wärme ableiten, um eine stabile Schicht warmer Gase oberhalb kalter und sauberer Luft zu erzeugen. (DIN EN , Begriffe) Ziele: Aktive Rettung / Personenschutz (freie Sicht für Flüchtende) außerdem: Brandschaden reduzieren (Einsturzgefahr verringern) Brandbekämpfung erleichtern (Feuer wird sichtbar) Funktionsprinzip Rauch- und Wärmeabzug Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 4 Schutz der Gebäudekonstruktion durch RWA ohne RWA mit RWA 2

3 Agenda Funktionsprinzip Rauch- und Wärmeabzug Normen und Richtlinien Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Bemessung von NRWGs Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 6 Bauordnungsrecht: Regelt die Anforderungen an verschiedene Gebäudetypen. Bauproduktenrecht: Regelt die Anforderungen an das Produkt selbst. Musterbauordnung (MBO) Landesbauordnungen (LBOs) Verordnungen Bauproduktenrichtlinie Versammlungsstätten (z.b. Versammlungsstättenverordnung BaWü, 16 Rauchableitung) Verkaufsstätten (z.b. Verkaufsstättenverordnung Bayern, 16 Rauchabführung) Industriebauten (z.b. Industriebaurichtlinie, 5.6 Rauchabzug) Krankenhäuser (z.b. Hinw. zum baul. Brandschutz in Krankenhäusern, Abschn ) Schulen (z.b. Schulbaurichtlinie NRW, Abschn. 3.2 Rettungswege durch Hallen) Hochhäuser (z.b. Muster-Hochhausrichtlinie, Abschn. 6) Bauproduktengesetz Bauregelliste Liste der technischen Baubestimmungen 3

4 Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 7 Bauregelliste: Bauregelliste A -> Ü-Zeichen Bauregelliste B -> CE-Zeichen Bauregelliste C -> ohne Kennzeichnung (nach deutschen Normen geregelte Bauprodukte) (nach europäischen Normen geregelte Bauprodukte) B1: Bauprodukte, die nach dem BPG umsetzenden Vorschriften das CE-Zeichen tragen B2: Bauprodukte, die nach anderen EG-Regelungen das CE-Zeichen tragen Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 8 Gängige Praxis bei der Planung von RWA-Anlagen Antriebe (Linear- oder Kettenantriebe) beliebiger Hersteller werden mit beliebigen Fenstern oder Lichtkuppeln (meistens Vorgaben durch Planer, Abnahme durch Sachverständige) kombiniert. Grundlage war bis zum die DIN , die allerdings nur Rauchabzugsgeräte für den horizontalen Einbau bis 25 Dachneigung erfasst. Es gab keine Norm für Rauchabzüge in senkrechten Fassaden. 4

5 Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 9 Änderung zum Seit dem ist die DIN EN als Prüfnorm gültig, die DIN wurde zurückgezogen. Wird jetzt ein Rauchabzug bauordnungsrechtlich gefordert, dürfen nur noch RWA-Anlagen mit geprüften Komplettlösungen von Fenster und Antrieb als so genannte natürlich wirkende Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (NRWG) eingesetzt werden (mit CE- Kennzeichnung). Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 10 DIN Rauch- und Wärmefreihaltung (Deutsche Norm) DIN EN Rauch- und Wärmefreihaltung (Europäische Norm) DIN Begriffe, Schutzziele DIN Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) Bemessung, Anforderungen und Einbau DIN Rauchabzüge, Prüfungen (Wird ersetzt durch DIN DIN EN ) DIN Wärmeabzüge (WA); Prüfverfahren DIN Maschinelle Rauchabzugsanlagen Anforderungen, Bemessung DIN Maschinelle Rauchabzüge (MRA) (Teilersatz durch EN ) DIN EN Bestimmungen für Rauchschürzen DIN EN Festlegungen für natürliche Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (Ersetzt DIN ) DIN EN Bestimmungen für maschinelle Rauchund Wärmeabzugsgeräte (bis Teil 10) 5

6 Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 11 Bedeutung der DIN EN Die allein gültige Norm zur Herstellung Natürlicher Rauch-und Wärmeabzugsgeräte (NRWG) in der Europäischen Union. Fensterelement (Profil, Beschlag, Füllung) und Motor wird als Einheit geprüft und zugelassen. Bei Änderungen (z.b. anderes Profil) oder Überschreitung der Systemgrenzen im Produktpass erlischt die Zulassung. Dann Zustimmung im Einzelfall (ZIE) erforderlich. Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 12 Wo muss ein NRWG (DIN EN ) nach Bauregelliste B eingebaut werden? Immer dann wenn eine Rauchabzugsanlage bauordnungsrechtlich gefordert ist - durch Bauverordnungen - durch Baubehörden im Brandschutzkonzept im Rahmen einer Baugenehmigung Immer dann wenn das NRWG explizit gefordert wird 6

7 Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 13 Wie wird ein NRWG nach DIN EN gebaut? Systemgeber (z.b. GEZE, Kawneer Alcoa etc.) definiert NRWG - führt Erst-Typprüfung durch (repräsentativer Probekörper, der sich auf eine Produktfamilie übertragen lässt) - Produkt erhält CE-Kennzeichen und Produktpass mit Leistungseigenschaften Systemgeber erstellt - verbindliche Verarbeitungsrichtlinien zur Produktion des NRWG - Richtlinien zur werkseigenen Produktionskontrolle (WPK) Systemgeber fertigt NRWG selbst oder vergibt Lizenz an Hersteller Die Produktion muss jährlich fremdüberwacht werden Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 14 Was wird geprüft? Funktionssicherheit: Re A, Re 50, Re (mit Doppelfunktion ) Windlast: WL 1.500, WL 3.000, WL A [in Pa] Aerodynamische Wirksamkeit: Cv Wärmebeständigkeit: B 300, B 600, B A [in C] Öffnen mit Last: Schneelastklassifizierung: SL 0, SL 125, SL 250, SL 500, SL 1.000, SL A [in Pa] Mindesteinbauwinkel >45 -> SL 0 Niedrige Umgebungstemperatur: T(-25), T(-15), T(-05), T(00), TA Brandverhalten von Baustoffen 7

8 Agenda Funktionsprinzip Rauch- und Wärmeabzug Normen und Richtlinien Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Bemessung von NRWGs Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 16 8

9 Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 17 Ein NRWG besteht aus: Profil-Systemhaus Profil Dichtung Beschläge Fenster GEZE Ausfachung Antrieb NRWG Konsolen Beschläge Antrieb aber nicht: der Zentrale, den RWA-Tastern etc. Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 18 Öffnungssysteme : Indirekte Systeme mit mechanischer Verriegelung (Öffnungsweite größer als der Hub) - Spindelantrieb - Oberlichtöffner mit Motor Direktausstellende Systeme (Hub und Öffnungsweite gleich) - Spindelantrieb - Kettenantrieb Betrieb mit 24 V (Versorgung aus Notstrom-Steuerzentrale) 9

10 Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 19 Notstrom-Steuerzentrale : Steuergerät für sämtliche Komponenten Stromversorgung mit 24 V Notstromversorgung über Akku (mind. 72 Std.) Anschlussmöglichkeiten: - Antriebe - RWA-Taster - Rauchmelder / Wärmedifferenzmelder - externe Alarmauslösungen - Lüftertaster - Regen-Wind-Steuerung Anschlussmöglichkeit an BUS-System Leitungen mit Klassifizierung E 30 oder Absicherung der Kabelwege über Rauchmelder Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 20 Alarmgruppe: Rauchmelder Alternativ: Wärme-Differenzialmelder RWA-Taster 10

11 Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 21 Weitere Anschlussmöglichkeiten: Signaleingänge (z.b. Regen-Wind-Steuerung) Lüftungsgruppe (z.b. Taster, Zeitschaltuhr) Meldekontakte (z.b. Hupe, Signallampe) Normen und Vorschriften Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 22 Windrichtungsabhängiges Öffnen Hintergrund: DIN EN fordert für den Seitenwandeinbau der NRWGs eine windrichtungsabhängige Steuereinrichtung. Damit soll sichergestellt werden, dass das NRWG nur zur windrichtungsabgeneigten Seite öffnet. Bestandteile: - Auswertungseinheit - Windrichtungssensor - Windgeschwindigkeitssensor 11

12 RWA-Zuluftöffnungen Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 23 RWA-EL-TÖ AUF für Türen: Steuerung der Zuluftöffnung. Nach Auslösung (manuell oder automatisch) öffnet der Türschließer mit Federkraft. Schließen von Hand gegen die Federkraft. Nicht zum Lüften geeignet, da über RWA- Anlage nicht zu schließen. Bausteine: 1. Elektrischer Türöffner 2. Türschloss und Türdrücker 3. Türschließer in Sondermontage 4. Steuergerät 5. Notstromversorgung 6. Drucktaster Alarmauslösung 7. Rauchmelder RWA-Zuluftöffnungen Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 24 RWA mit Drehtürantrieb TSA 160 Invers: Anwendung bei begehbaren Türen, die zugleich als Zuluftöffnungen im Alarmfall genutzt werden. Öffnung mechanisch über Federkraft, Schließen erfolgt automatisiert. Nicht ohne weiteres manuell zu begehen. Bausteine: 1. Fluchttüröffner 2. Fallenschloss 3. Drehtürantrieb TSA 160 Invers 4. Flächentaster 5. Not-Aus-Taster 6. Notstromsteuerzentrale 7. Notstromversorgung 8. Hauptschalter 9. Feuertaster 10. Rauchmelder 11. Netzteil 12

13 Agenda Funktionsprinzip Rauch- und Wärmeabzug Normen und Richtlinien Bausteine einer natürlichen Rauchabzugsanlage Bemessung von NRWGs Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 26 Exemplarischer Ablauf der Auslegung eines NRWG zur Ermittlung der erforderlichen Anzahl: Folgende Angaben liegen vor: - gewähltes Profil: Kawneer Alcoa AA720 - gewählte Öffnungsart: Klappflügel nach außen öffnend - Entrauchungsfläche Aa(gefordert) = 4 m² in einer Seitenwand - mögliches Flügelformat: FAB x FAH in mm: 2400 x 1000 GEZE RWA 110E (indirektes System) 13

14 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 27 Seite 28 Benötigt wird der iftproduktpass-nrwg Im Beispiel vom Systemgeber Kawneer Alcoa (hier: Stand 20.März 2007) Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Prüfen, ob NRWG mit gewähltem Profil möglich? (Kawneer Alcoa AA 720) - Klapp auswärts möglich? - Flügelformat möglich (B / H = 2400 / 1000)? - Flügelformat < 3,2 m²? (IFT-Produktpass NRWG, Stand , Anlage 1, Seite 1) 14

15 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 29 Folgende Angaben sind zu ermitteln: - Lichte Öffnungsfläche des Flügels - Abminderungsfaktor - abhängig vom Seitenverhältnis - abhängig vom Öffnungswinkel - Öffnungswinkel abhängig vom Antrieb - Antrieb abhängig von Flügelmaß Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 30 Ermittlung der lichten Öffnungsfläche: (korrekt: geometrische Bezugsfläche A v ) Lichte Rahmenbreite (innen) RLB = FAB - B Lichte Rahmenhöhe (innen) RLH = FAH - H Im vorliegenden Fall: RLB = FAB 2x B = 2400 mm (2x31mm) = 2338mm RLH = FAH 2x H = 1000 mm (2x31mm) = 938mm A v = RLB x RLH [in m²] = 2,338m x 0,938m = 2,19m² Quelle: Kawneer Alcoa, NRWG Broschüre 9/

16 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 31 Folgende Angaben sind zu ermitteln: - Lichte Öffnungsfläche des Flügels 2,19m² - Abminderungsfaktor - abhängig vom Seitenverhältnis - abhängig vom Öffnungswinkel - Öffnungswinkel abhängig vom Antrieb - Antrieb abhängig von Flügelmaß Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 32 Seitenverhältnis Im vorliegenden Fall: RLB = 2338mm RLH = 938mm B / H = 2,338m / 0,938m = 2,49 ( Seitenverhältnis ) 16

17 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 33 Folgende Angaben sind zu ermitteln: - Lichte Öffnungsfläche des Flügels 2,19m² - Abminderungsfaktor - abhängig vom Seitenverhältnis - abhängig vom Öffnungswinkel 2,49 - Öffnungswinkel abhängig vom Antrieb - Antrieb abhängig von Flügelmaß Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 34 Mögliche Antriebsvarianten: - RWA 110E - Kettenantrieb E740 Hub max: 400mm -Direktausteller E250 Hub max: 500mm (ift- Produktpass, Stand , Anlag1, S.1) 17

18 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 35 Mögliche Öffnungswinkel bezogen auf den Antrieb: Öffnungswinkel RWA 110E - RWA 110E tandem, Hub 300: 47 (indirektes Öffnungssystem) Damit eine Öffnungsweite von 47 erreicht wird wäre eine direkte Ausstellung mit Spindelantrieb oder Kettenmotor von ca. 800mm Hub. erforderlich. Diese sind nicht geprüft und scheiden für die weitere Berechnung aus Quelle: Kawneer Alcoa, NRWG Broschüre 9/2007 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 36 Folgende Angaben sind zu ermitteln: - Lichte Öffnungsfläche des Flügels 2,19m² - Abminderungsfaktor - abhängig vom Seitenverhältnis - abhängig vom Öffnungswinkel 2, Öffnungswinkel abhängig vom Antrieb - Antrieb abhängig von Flügelmaß 18

19 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 37 Ermittlung des Durchflussbeiwerts C v0 : (Abminderungsfaktor) - Seitenverhältnis B/H: 2,49 - Öffnungswinkel: RWA 110E, tandem, Hub 300mm: 47 - Durchflussbeiwert C v0 0,41 (Ift-Produktpass NRWG, Stand Anlage 2) Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 38 Folgende Angaben sind zu ermitteln: - Lichte Öffnungsfläche des Flügels 2,19 m² - Abminderungsfaktor 0, abhängig vom Seitenverhältnis - abhängig vom Öffnungswinkel 2, Öffnungswinkel abhängig vom Antrieb - Antrieb abhängig von Flügelmaß 19

20 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 39 Ermittlung von A anrechenbar pro NRWG: Lichte Öffnungsfläche x Abminderungsfaktor (c vo ) = A anrechenbar Beispiel RWA 110 E tandem, Hub 300: 2,19 m² x 0,41 = 0,90 m² (A anrechenbar ) Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 40 Formel zur Ermittlung der erforderlichen Anzahl von NRWGs: A gefordert / A anrechenbar (pro NRWG) = Anzahl der NRWGs Beispiel RWA 110 E tandem, Hub 300: 4 m² (A gefordert ) / 0,90 m² (A anrechenbar ) = 5 Stück (4,44) Informativ: Bisher konnte zur Entrauchung die geometrische Öffnungsfläche angesetzt werden: lichte Breite x lichte Öffnungsweite 2338mm x ca.800mm = 1,87m² 20

21 Hinweise zur Ausschreibung Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 41 Exemplarischer Ablauf der Auslegung eines NRWG: Schritt 1: - Produktpass prüfen, ob NRWG mit gewähltem Profil möglich (Kawneer Alcoa) - Öffnungsart möglich? (klapp auswärts) Schritt 2: - Bestimmung der geometrischen Bezugsfläche A v : - Ermittlung des Verhältnisses B/H: Schritt 3: - Auswahl des Antriebs - Auswahl des Öffnungswinkels Schritt 4: - Ermittlung des Durchflussbeiwerts - Ermittlung der aerodynamisch wirksamen Öffnungsfläche - Ermittlung der Anzahl von NRWs EN CASCADING mit SUBCONTRACTING Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 42 GEZE Systemgeber SYSTEMPARTNER Hersteller/ Systemnehmer METALLBAUER Nutzungsvereinbarung Nutzungsvereinbarungen ITT (Produktpass) Schulung GEZE NRWG Systemunterlagen WPK Einweisung GEZE NRWG Systemunterlagen WPK jährliche Prüfung WPK Überwachungsvertrag Zertifizierungsstelle Erstbesuch und Überprüfung WPK Konformitätszertifikat jährliche Überprüfung WPK CE Konformitätsbescheinigung 21

22 DIN EN CASCADING Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) by GEZE GmbH Seite 43 Systemgeber GEZE Nutzungsvereinbarungen Überwachungsvertrag Hersteller/Systemnehmer METALLBAUER ITT (Produktpass) Schulung GEZE nrwg Systemunterlagen WPK Notifizierte Stelle Erstbesuch und Überprüfung WPK Konformitätszertifikat jährliche Überprüfung WPK CE Konformitätsbescheinigung CE Label Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! GEZE GmbH Bewegung mit System 22