Referent: LutzEichelberger AlfredEichelbergerGmbH&Co.KGVentilatorenfabrik MarienthalerStraße41 12359Berlin www.alfred-eichelberger.de
Inhalte Rauchschutz-Druckanlagen(Überdruckanlagen) fürdie Rauchfreihaltung vonfluchtundrettungswegen Anforderungenausden Landesbauordnungen Druckdifferenzsysteme DimensionierungvonRauchschutz-Druckanlagen Spülanlagen Anlagenbeispiele
DIN18232Teil1 Natürliche Entrauchungsanlagen (Brandräume) NRA Mechanische Entrauchungsanlagen (Brandräume) MRA Rauchschutz-Druck-Anlagen (Treppenräume,Flure) RDA
TreppenräumeundFlure SolltenTreppenräumeoderFluremaschinell entraucht werden? TreppenräumeundFluresindkeineBrandräume! Maschinelle Entrauchungsanlagen erzeugenim beaufschlagten RaumimmereinenUnterdruck. Rauchgasewerdeninden zuschützendenbereichgesaugt. Natürliche Entrauchung über Rauchabzugsöffnungen? TreibendeKraftfürdenthermischenAuftriebistsind Temperatur- bzw. Dichtedifferenzen. abgekühlterauchgaseverbleibenimtreppenraum.
Rauchschutz- Druck-Anlagen Welche Anlagentypen sollteninfluchtundrettungwegen verwendetwerden? Rauchschutz-Druckanlagenzur Raucheintrittsverhinderung SpülanlagenzurRauchverdünnungund-abführung KombinationenvonSpül- unddruckanlagen IstaufgrundderBaugenehmigungz.B.fürFlureeine Entrauchung gefordert,solltedieserimmerinverbindungmit einermaschinellenzuluftanlageausgeführtwerden. EinregulierungaufÜberdruck-Niveaumöglich
Treppenräumenach Landesbaurecht UnterschiedlicheArtenvonTreppenräumen,fürdieinden Landesbauordnungen verschiedeneanforderungen definiertwerden Außenliegende Treppenräume Innenliegende Treppenräumebis5Geschosse Innenliegende Treppenräumemitmehrals5Geschossen Innenliegende TreppenräumeinHochhäusern AußenliegendeSicherheitstreppenräume InnenliegendeSicherheitstreppenräume
Muster-Bauordnung MBO 31- Abs.4: Innenliegende Treppenräume (...)NotwendigeTreppenräume,dienichtaneinerAußenwand liegen(innenliegende notwendigetreppenräume)können gestattetwerden,wennihrebenutzungdurchraucheintritt nichtgefährdetwerdenkann.
Muster-HochHR Innenliegende Treppenräume Zugänglichkeit dertreppenurübervorräume Selbstschließende Türen,nichtbrennbarundmindestens feuerhemmend ZwischenVorraumundFlurmussdieTür rauchdicht sein 10.000m 3 /hspülungvonuntennachoben MaximalerDruckdifferenz(anderTür):50 Pa SelbsttätigeInbetriebsetzungderAnlagedurchRauchmelderinjedem Stockwerk Ersatzstromversorgung
Muster-HochHR MHochHR 3.6.6 Sicherheitstreppenräume Sicherheitstreppenräume müssenmitihrenzugängenso beschaffensein,dassfeuerundrauchnichtinsieeindringen können.
Muster-HochHR InnenliegendeSicherheitstreppenräume TreppenraumnurüberSicherheitsschleusezugänglich Selbstschließende Türen,nichtbrennbarundmindestens feuerhemmend Volumenstrom(Schleuse-Flur) V=k. b. h 1,5 [m 3 /s] Faktor,derdieTemperaturdifferenzberücksichtigt k=1,5 wennsicheinfluranschließt k=1,8 wenneinenutzungseinheitanschließt b:türbreite[m] h: Türhöhe[m] MaximalerDruckdifferenz(anderTür):50 Pa SelbsttätigeInbetriebsetzungderAnlagedurchRauchmelderinjedem StockwerkundHandauslösungimErdgeschoß Ersatzstromversorgung AbnahmedurchSachverständigen
Richtlinien DeutscheNorm DIN18232Teil7: Rauchschutz-Druck-Anlagen Bemessung Status z.z.i.bearbeitung EuropäischeNorm pr EN12101-6: Rauchableitung, Rauchfreihaltung von Treppenräumen z.z.entwurf
Türöffnungskraft KraftaufdieTüralsFolge derdruckdifferenz: M s :Moment Türschließer F D :Druck- Kraft p Ü =50PA b1 b2 F T :Tür-Öffnungs- Kraft Momentenbilanz: Zulässige Türöffnungskraft =100N
Rauch-Druckanlagen Brandraum-Überdruck p=f(t) p Ü p Ü
KriteriumGeschwindigkeit Erforderliche Durchströmung einer2mhohenund0,9mbreitentür 20000 Volumenstrom[m³/h] 15000 10000 5000 T 1 T 2 H/B 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 T[ C]
KriteriumGeschwindigkeit ErforderlicheStrömungdurchoffeneTürquerschnitte 3 Geschwindigkeit[m/s] 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Temperatur[ C]
Rauchschutz-Druckanlagen Wieerzeugtman50 Pa Überdruck? GeschlosseneRäume V[m 3 ] p Ü =50PA 7,5 V H 5,0 V=( p Ü /p 0 ) V R V R =HxA R A R 0,5 1000 10000 15000 V R [m 3 ] T=const., p/ρ =const.,p 0 = 10 5 Pa
Rauchschutz-Druckanlagen DruckabbauauseinemÜberdruckraumindiefreieAtmosphärebeikonstantemRaumvolumen V_Raum=1000m³unddreiunterschiedlichenAustrittsflächenF 50 45 p(t)=p_i*exp-(p_0/v_raum*f*alfa*wurzel(2*p_i/rho)*t/p_i alfa :=0,8 p_i=50 Pa delta p[pa] 40 35 30 25 20 F=2m² F=0,2m² 15 10 F=4m² 5 0 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 t[s]
Rauchschutz-Druckanlagen 7 Geschwindigkeitsverlauf Vr=15.000m² L=0,4 Geschw.[m/s] 6 5 4 3 2 F=2m² F=0,2m² 1 0 F=4m² 0 1 2 3 4 5 6 7 Zeit[s]
Rauchschutz-Druckanlagen Überdruck[Pa] 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Druckabbau Vr=15.000m² L=0,4 F=0,2m² F=2m² F=4m² 0 1 2 3 4 5 6 7 t[s]
Rauchschutz-Druckanlagen Anlagen-Reaktionszeit 7 6 Geschwindigkeitsverlauf Vr =15.000m² L=0,4 Geschw.[m/s] 5 4 3 2 1 0 SpätesteReaktionszeitder Überdruckanlage ( T~600K) 0 1 2 3 4 5 6 7 Zeit[s]
pren12101-6 Systemklassen Systemklasse KlasseA KlasseB KlasseC KlasseD KlasseE Verwendung FürRettungsmaßnahmen SchutzvorOrt FürRettungsmaßnahmenund Brandbekämpfung FürRettungsmaßnahmen gleichzeitigeevakuierung FürRettungsmaßnahmen schlafendesrisiko FürRettungsmaßnahmen inphaseneingeteilteevakuierung
pren 12101-6 GeplanteBedingungenfürKlasseC-Systeme Kriterium Druckdifferenz Kriterium Geschwindigkeitsaufbau p=50 Pa p=10 Pa 0,75m/s
Rauchschutz-Druckanlagen(RDA) Anforderungen Nachweisdes Überdruckes gegenübernutzungseinheit Geschwindigkeitsaufbau am offenentürquerschnitt Sichere Durchströmung vomtürquerschnittundnachfolgenderabströmung ausdemgebäude. DiekurzenReaktionszeitenderRDAerforderndenEinsatz ungeregelter RDA. RDAmüssenunbeeinflußtvonäußerenErregern, bspw. Witterungsverhältnissen,arbeiten.
Rauchschutz-Druckanlagen(RDA) Bemessung Maximale Türöffnungskraft =100N p> Brandraumüberdruck-Türoberkante GeschwindigkeitinderoffenenTür=f( T) VolumenstromRDA= TürflächexGeschwindigkeit+ Leckage Prüfung GeschlosseneEinheiten : ÜberdruckzurNutzungseinheit GeöffneteTüren:GeschwindigkeitsaufbauTürquerschnitt
Spülanlagen Treppenraum- Durchströmungen H e T e B e
DruckverlaufTreppenraum 4 3 p1: Treppendruckverlust p2:druckverlustabströmung p:resultierenderüberdruck P 0 1 2 3 4 p1 p p2 2 1
DruckverlaufTreppenraum Wind 4 3 p1: Treppendruckverlust p2:druckverlustabströmung p3:dynamischerwinddruck p:resultierenderüberdruck P 0 1 p 2 3 4 p1 p2 p3 2 1
Überdruck-Spülanlagen Anforderungen: Durchspülen gegendiefluchtrichtung Selbstschließende Türen zuangrenzendenbrandräumen/fluren Bemessungsvolumenstrom =geforderteluftmenge(nach Landesbauordnung)+ Leckage Bereitstellenvon Abströmflächen (z.b.sichöffnenderwa-kuppeln) oderinkombinationmit Entrauchung Überdruckniveau: 0 Pa < p Ü <50 Pa DieAnlagemußunbeeinflußtvonäußerenErregern(Windeinflüsse) sicherstellen,daßdiezulässigedruckdifferenznichtüberschritten wird. Druckverlustebeider Durchströmung destreppenhauseskönnenan Einflußgewinnen,insbesonderewennnureinkleinesodergarkein Treppenhaus-Augevorhandenist.
Treppenraum-Leckage A E :Gesamt-Leckage-Fläche Parallele Leckagewege A = A + A + A +... + E 1 2 3 A n Leckagewege inserie A E = A 1 2 1 + A 1 2 2 +... + A 1 2 3 1/ 2
Treppenraum-Leckage Leckage-Volumenstrom R=2 fürgrößereöffnungen (z.b.breitetürspalte) R=1,6 fürschmale Leckagen (z.b.umfensterherum) Differenzdruck Luftgeschwindigkeit durch größere Öffnungen 50Pa 5,9 9,5 25Pa 4,2 6,2 10Pa 2,6 3,5 Luftgeschwindigkeit durch kleine Spalten und Risse
Treppenraum-Leckage Leckage bei p=50 Pa Rauchschutz-TürnachDIN18095 (für einflügelige Türen) <=20m³/h dichtschließende TürenT90 ~200bis400m³/h
Ausführungsbeispiele p=50 Pa RDAmitAbströmungausder Brandetageüberautomatisch zuöffnendefenster L90
Ausführungsbeispiele p=50 Pa RDAimTreppenraum inkombinationmiteiner Entrauchungsanlage für diebrandräume L90
Ausführungsbeispiele Treppe n-raum Schleu se Flur Brandraum AbströmungausdemSchleusenbereichüber L90-Schacht Die Druckkonstanthaltung (50 Pa)erfolgtdurchselbsttätige Bypassregelung innerhalbdeszuluftkastengerätes. (TypRDA630/4) Injedem Geschoss sind Überströmelemente zwischentreppenraum undschleusepositioniert(bek200;ca ca 750m³/hbei50 Pa) ) ZurAbströmungwirdnurim nurim Brandgeschoss eine Entrauchungsklappe (z.b.rku400x700)motorischgeöffnet. FolgendeZuständesindmitderAnlagerealisierbar: p=50 Pa BeideTürenzu: StändigeBelüftungderSchleuse(ca.40facherLuftwechsel) ca.40 facherluftwechsel) Schacht =0,2m² TürzumTreppenraumoffen: Durchströmung deroffenentürunddamitverhinderungvon RauchübertrittindenTreppenraum. Luftmenge:5.500m³ v 0,75m/sinderTürfläche Der Fortluftschachtincl. Abströmeinrichtung undekistfürdiese LuftmengebeieinemmaximalenDruckverlustvon50 Pa zu dimensionieren.. BeideTürenoffen: Durchströmung dertürschleuse/treppenraummitmindestens0,75 m/s.wennweitere Abströmmöglichkeiten innachfolgenden Einheitenvorhandensind(z.B. Offene/geborsteneFensterim Brandraum)kanndieSchleusentürmitw>2m/sdurchströmt werden. RDA630;15.000m³/h