Bemessung der Rauchschutz-Druckanlage für den Sicherheitstreppenraum

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1 Bemessung der Rauchschutz-Druckanlage für den Sicherheitstreppenraum Dipl.Ing Lutz Eichelberger Geschäftsbereichsleiter Ventilatoren und Brandschutz Tel.:

2 Natürliche Entrauchung RWA? Rauch der in den Treppenraum eindringt, wird idealerweise über den Treppenraum abgeführt. Verrauchung oberhalb des Brandgeschosses Abgekühlter Rauch bleibt hängen verwirklichtes Schutzziel: Feuerwehrangriff (in Verbindung mit Überdruckventilator) Ohne Nutzen für die Eigenrettung

3 Öfffnung oben Ventilator unten Eingedrungener Rauch wird verdünnt und nach oben ausgespült. Rauch kann nach wie vor in den Treppenraum eindringen. verwirklichtes Schutzziel: - Feuerwehrangriff - Eigenrettung nur, wenn sehr wenige Öffnungsvorgänge der Türen

4 Wenn nur 1 baulicher Rettungsweg vorhanden ist, ist der Treppenraum rauchfrei zu halten Schutzziele: Eigenrettung Unterstützung der Fremdrettung und Löschangriff Druckbelüftung erforderlich! Anwendungen Innenliegende Treppenräume in Sonderbauten (Krankenhäuser, Hotels, Altenpflegeheime, Bürogebäude, Verkaufsstätten) Feuerwehraufzugsschächte und Vorräume Fluchttunnel

5 Druckentlastungseinheit, selbsttätig Δp=50 Pa Überströmelement, K90 mit Rückschlagklappe Abströmung im Brandgeschoss, motorisch zu öffnen opt. Rauchmelder Rauchschutz-Zuluftgerät

6 Druckentlastungseinheit, selbsttätig Überströmelement, K90 mit Rückschlagklappe W = 0,75 2 m/s Abströmung im Brandgeschoss, motorisch zu öffnen opt. Rauchmelder Rauchschutz-Zuluftgerät

7 geschlossene Türen Erzeugung eines kontrollierten Überdrucks dp > Brandraumdruck an der Tür-Oberkante max. Überdruck 50 Pa / Türöffnungskraft < 100 N geöffnete Tür im Brandgeschoss gesicherte Durchströmung der offenen Tür mit ausreichender Geschwindigkeit = f(t) MHochhR (alt) für Sicherheitstreppenräume w~2,5 m/s EN Eigenrettung Feuerwehrangriff MHochR Entwurf innenl. TR FW-Vorräume w = 0,75 m/s w = 2 m/s w = 2 m/s w = 0,75 m/s Anforderungen an Spülluftmengen MHochhR für innenliegende TR: m³/h LBO s: / / m³/h

8 Erforderliche Strömung durch offene Türquerschnitte EN Rettung & Brandbekämpfung EN nur Rettung MHochhR k=1,5 MHochhR k=1,8

9 Leckluftrate bei Δp=50 Pa Rauchschutz-Tür nach DIN (für einflügelige Türen) <= 20 m³/h EN Richtwerte (Abschätzungshilfe): einflügelige Tür zum Druckraum öffnend ~220 m³/h einflügelige Tür, aus dem Druckraum öffnend ~430 m³/h zweiflügelige Tür ~650 m³/h Fahrschachttür ~1300 m³/h

10 Zulässige Türöffnungskraft = 100 N Kraft auf die Tür als Folge der Druckdifferenz: M s : Moment Türschließer F D : Druck- Kraft Treppenraum Δp Ü = 50 PA b1 b2 F T : Tür-Öffnungs- Kraft Momentenbilanz: Tür- Schließmomente gemäß EN 1154 Klasse M [Nm] 3 18 Nm 4 26 Nm 5 37 Nm 6 54 Nm 7 87 Nm Beispiel: Klasse 4

11 Überdruckerzeugung geschlossener Kessel ΔV V T ΔV = ( Δp/p0 ) V T

12 Zeit bis zum Druckaufbau von 50 Pa

13 EN maximale Regelzeit bei öffnenden/schließenden Türen bis zum Erreichen von 90% der neuen Volumenstrom- Anforderungen: 3 Sekunden (Abnahmebestandteil) Innerhalb von 60 Sekunden nach Rauchdetektierung muss die Anlage angelaufen sein

14 Forschungsbericht TU-München

15 Baugenehmigung / Brandschutzkonzept Landesbauordnungen / Sonderbaurichtlinien MusterHochhR (Sicherheitstreppenräume) EN Hier sind Regelungen für Bemessung sowie Anforderungen an den Bausatz enthalten. Die Anforderungen der EN an die Komponenten sind zwingend einzuhalten (mandatierte, harmonisierte Norm). Die Bemessung kann national davon abweichend geregelt werden. Beispiel Hotel: Bemessung nach Hochhausrichtlinie Komponentenanforderungen nach EN

16 6.2.1 Der Eintritt von Rauch in innenliegende Sicherheitstreppenräume und deren Vorräume sowie in Feuerwehraufzugsschächte und deren Vorräume muss durch Anlagen zur Erzeugung von Überdruck in diese Räume verhindert werden. (...) (...) Die Abströmungsgeschwindigkeitder Luft durch die geöffnete Tür des Sicherheitstreppenraums zum Vorraum und von der Tür des Vorraums zum notwendigen Flur muss mindestens 2,0 m/s betragen. Die Abströmungsgeschwindigkeit der Luft durch die geöffnete Tür des Vorraumes eines Feuerwehraufzugs zum notwendigen Flur muss mindestens 0,75 m/s betragen Die maximale Türöffnungskraft an den Türen der innenliegende Sicherheitstreppenräume und deren Vorräume sowie den Vorräumen der Feuerwehraufzugsschächte darf, gemessen am Türgriff, höchstens 100 N betragen.

17 M M M

18 Schleusentüren geöffnet: Geschwindigkeitsaufbau M M M 2 m/s

19 Schleusentüren geöffnet: Geschwindigkeitsaufbau M M M 2 m/s

20 Türen geschlossen: Schleusenspülung M M M

21 Schleuse Flur Brandraum Entrauchungsklappe und Schacht: dp < 50 Pa Druckregeleinheit, selbsttätig 50 Pa Schleusenspülung Abströmung über Aufzugsschacht Treppenraumspülung bei geschlossenen Türen Überströmelement, K90 mit Rückschlagklappe Rauchschutz-Zuluftgerät

22 Schleuse Flur Brandraum Entrauchungsklappe und Schacht: dp < 50 Pa Druckregeleinheit, selbsttätig Schleusenspülung Abströmung über Aufzugsschacht w = 2 m/s Überströmelement, K90 mit Rückschlagklappe Rauchschutz-Zuluftgerät

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25 Schleuse Flur Brandraum Öffnung (z.b. Lichtkuppel) für Treppenraumspülung Δp=50 Pa Rauchschutz-Drucktgerät Mit integrierter Bypass- Druckregelung

26 8 Geschosse Bemessung: Volumenstromregelbereich: 2 m/s x 2 m² = m³/h Leckage: 8 x 20 m³/h m³/h 1000 m³/h Schleusenspülung: 8 x 400 m³/h = m³/h Druckentlastung: m³/h Zuluft: ~ m³/h

27 2 3 1 Bauteil Abmessung Druckverlust [Pa] 1) Entrauchungsklappe & Schachteinströmung A_eff= 0,8 m² w = 5 m/s p_dyn= 15 Pa ξ ~ 2 ~30 Pa 2) Schacht 0,8 m² ca. 20 m lang ~ 8 Pa 3) 1500 x 1500 ~12 Pa Abströmvolumenstrom: m³/h = 4 m³/s Lamellenhaube (nach Herstellerangabe) Gesamt ~50 Pa

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