Prüfung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen Dr.-Ing. Dietmar J. Richter Prüfsachverständiger für - Lüftungsanlagen - Rauch- und Wärmeabzugsanlagen und - Feuerlöschanlagen Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-1 Prüfung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen Inhalt: Einleitung Gesetzliche Grundlagen zur Prüfung von Rauchabzugsanlagen Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) Maschinelle Rauchabzugsanlagen (MRA) Zusammenwirken mit anderen Anlagen Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-2 1 Prüfung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen Inhalt: Einleitung Gesetzliche Grundlagen zur Prüfung von Rauchabzugsanlagen Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) Maschinelle Rauchabzugsanlagen (MRA) Zusammenwirken mit anderen Anlagen Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-3 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Grundsätzliches zum Einsatz von maschinellen Rauchabzügen: Maschinell wirkende Rauch- und Wärmeabzüge werden überall da eingesetzt, wo die Möglichkeiten des natürlich wirkenden Rauch- und Wärmeabzuges aus baulichen oder funktionellen Gründen nicht gegeben sind. Allgem. Schutzziel: Abführen von Brandrauch zur Verbesserung der Fluchtbedingungen der Nutzer und zur Lokalisierung des Brandherdes für die Feuerwehr Wo? • Räume oder Gebäudeteile ohne direkte Verbindung ins Freie • Räume, bei denen das Verhältnis von Raumtiefe zur Raumhöhe sehr groß ist (im Regelfall größer als 4) und • Räume, bei denen ein natürlicher Auftrieb keine Wirkung mehr zeigt Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-4 2 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Grundlagen für die Prüfung: - Gesetze und Verordnungen, z. B. Brandenburgische/Berliner Bauordnung - Eingeführte Technische Baubestimmungen (z. B. LüAR, LAR, DIN 4102) - Bauregelliste - Verwendbarkeitsnachweise (z.B. allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis – APZ, allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen - ABZ) - Allgemein anerkannten Regeln der Technik (z. B. DIN, VDI, VdS) Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-5 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Bereitzustellende Unterlagen für die Prüfung: - Baugenehmigung einschließlich der genehmigten Bauvorlagen - Brandschutzkonzept - Grundriss- und Schnittzeichnungen des Gebäudes, aus denen ersichtlich sind: Grundfläche und Rauminhalt Brandabschnitte, Rauchabschnitte Wände und Decken mit vorgeschriebenen Feuerwiderstand Nutzung (Personenzahl, Garagenstellplätze, u.ä.) - Pläne und Schema der Anlage mit Angabe der Anordnung und Ausführung der Nachström- und Abströmöffnungen - Funktionsbeschreibung - Bericht über die letzte durchgeführte Prüfung - Dokumentation mit Bauteilespezifikation incl. CE-Kennzeichnung Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-6 3 2. Prüfung von natürlichen Rauchabzugsanlagen Prüfung Gesamtanlage: 1. Prüfschritt: Ordnungsprüfung (Vollständigkeit der bereitzustellenden Dokumente/Unterlagen) Ausführungsplanung Bauausführung Baugenehmigung mit Auflagen Abweichungen Brandschutzkonzept Gesamtanlage Verwendbarkeitsnachweise Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-7 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen 2. Prüfschritt - Gesamtanlage: - Übereinstimmung mit den Anforderungen der Baugenehmigung und des Brandschutzkonzepts, insbesondere hinsichtlich der Bemessung, - Anordnung der Nachström-/Zuström- und Absaug-/Abströmöffnungen im Wirkbereich sowie der Mündungen zur Rauchableitung - Vollständigkeit und Unversehrtheit der Anlagenteile und der Installation - Vollständigkeit der Dokumentation zur Anlage und zu den Bauteilen vor allem in Hinblick auf bauaufsichtlich notwendige Brauchbarkeitsnachweise und Fachunternehmererklärungen - Einbindung in die Gebäudeleittechnik und Schnittstellen zu andern Gewerken - Prüfung von Schnittstellen - Funktionsprüfung der Gesamtanlage, z. B. Rauchversuch zur Feststellung der Wirksamkeit Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-8 4 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen 3. Prüfschritt – Bauteile/Komponenten: Bemessung Ventilator Klappen Auslösung, Steuerung Einflussfaktoren Maschineller Rauchund Wärmeabzug Leitungen Funktionserhalt Energieversorgung Prüfumfang zur Beurteilung der Wirksamkeit und Betriebssicherheit: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-9 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Bemessung des Entrauchungsvolumenstromes von MRA: A: Objektbezogene Berechnung der Rauch- und Wärmefreisetzung nach ingenieurmäßigen Methoden (z.B. Zonenmodell, Feldmodell) B: Schematische Berechnung nach DIN V 18232, Teil 5 oder ähnlichen C: Festlegung eines bestimmten Luftwechsels, z.B. 5- oder 10-facher Luftwechsel (schlechteste der Möglichkeiten, da ohne Bezug zu Realität) Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-10 5 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV hinsichtlich der Bemessung von MRA: - Überprüfung der Raumabmessungen (Raumhöhe, Rauchabschnittsgröße) - Bei Bemessung nach DIN 18232 Teil 5: Wurde die richtige Bemessungsgruppe gewählt? (Tatsächliche Brandentwicklungsdauer, tatsächliche Brandausbreitungsgeschwindigkeit, erforderliche Temperaturkategorie der Bauteile, Anzahl Absaugestellen, Zuluftnachströmung, Hilfsfrist der Feuerwehr) - Bei vorliegenden Brandschutzkonzepten: Treffen die Annahmen zu? (z.B. Brandlastannahmen bei ingenieurmäßigen Methoden MRFC-Modelle) - Wurden Kühlluft- und Leckluftmengen z.B. des Kanalsystems berücksichtigt? - Wurde die zulässigen Toleranzen vom Ventilator berücksichtigt (z.B. Luftvolumenstrom)? Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-11 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Allgemeine Anforderungen: Entrauchungsventilatoren müssen: • Den erforderlichen Entrauchungsvolumenstrom beim zu erwartenden Druckverlusten im Kanalnetz transportieren können. • In einer vorgegebenen Dauer und Temperaturbeanspruchung ihre Funktion erhalten. • Durch Korrosion oder Alterung nicht beeinträchtigt werden. • Ausreichend widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse (wie Wind, Niederschlag und Frost/Vereisung) sein. • Mindestens 10 Jahre gebrauchstauglich sein. • Nach Bauregelliste B, Teil 2, Abs. 1.2.5. eine bauaufsichtliche Zulassung besitzen • Eine CE-Kennzeichnung besitzen. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-12 6 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA -Axialventilator-: Axialventilator direkt angetrieben ! Antriebsmotor im Rauchgasstrom ! Ungeeignet Axialventilator mit Keilriemenantrieb ! Keilriemen beschränkt temperaturbeständig ! Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-13 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA -Radialventilator-: Ausführungsform: Dach-Brandgasventilator als gebräuchlichste Form für den Entrauchungsbetrieb Ausführungsform: Brandgasventilator direkt angetrieben und angetrieben über Riemen Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-14 7 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA -Kennlinien und Einflussgrößen- : • Bauart (Radial- oder Axialventilator) • Bauform (z.B. Schaufelprofil, Schaufelstellung, Laufradgeometrie, Nabendurchmesser, Gehäuseform und -abmessungen) • An- und Abströmverhältnissen (z.B. Drall am Eintritt, Widerstände) Achtung: Kennlinien werden unter optimalen Bedingungen ermittelt !!! • Drehzahl (Volumenstrom ändert sich proportional mit der Drehzahl, Gesamtdruckerhöhung ändert sich mit dem Quadrat der Drehzahl, Leistungsbedarf an der Welle ändert sich mit der dritten Potenz der Drehzahl) Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-15 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA - Ungünstige Einbausituationen -: Folgende Einbausituationen sollten vermieden werden, da Leistungsminderungen zu erwarten sind: Axialventilator Radialventilator Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-16 8 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – anschließende Kanalsysteme -: Arten von Strömungswiderstände: • Reibungswiderstand Einflussgrößen: - Rauhigkeit der Wand (z.B. Blechkanäle: 0,15, Kalziumsilikat: 0,65 Betonkanäle: 2,5 Gemauerte Kanäle: 4,0) - Kanallänge - Kanalmaße (Kanalquerschnitt) - Strömungsgeschwindigkeit - Stoffeigenschaften (Dichte, Zähigkeit) - Strömungsprofil • Formwiderstand Einflussgrößen: - Formänderung (z.B. Umlenkung, Verzweigung, Querschnittsänderung) - Drosselung (z.B. Bauelemente) Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-17 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA -Reibungs- und Formwiderstand-: Druckverlust durch Formwiderstand Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-18 9 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA - anschließende Kanalsysteme -: Betriebspunkt als Schnittpunkt der Anlagen- mit der Ventilatorkennlinie: Der Betriebspunkt des Ventilators im Kanalsystem ergibt sich als Schnittpunkt zwischen Anlagen- und Ventilatorkennlinie (Punkt B). Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-19 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA - anschließende Kanalsysteme -: Änderung des Betriebspunktes B1 nach B2 durch Drehzahländerung: Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-20 10 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA -Reihen- und Parallelschaltung-: Reihenschaltung: Parallelschaltung: Bei hohen Widerständen im Kanalnetz Die Gesamtdrücke bei gleichen Volumenströmen addieren sich Bei großen Volumenströmen Die Volumenströme bei gleichen Gesamtdrücken addieren sich Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-21 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Motoren -: • Bei direkt angetriebenen Motoren beträgt die Leistungsreserve im Regelfall 5 bis 10 %. • Bei Ventilatoren mit Keilriemenabtrieb beträgt die Leistungsreserve im Regelfall 10 bis 20 %. • Wichtigstes Auswahlkriterium: Beschleunigungsmoment des Motors (wichtig für schnellen und einwandfreien Motoranlauf – max. 10 s sind zulässig). • Die Motoren müssen hinsichtlich Kühlung für den Einsatzfall geeignet sein (siehe EN 12101-3 und folgende Folien). Quelle Bild: Grundmann, R. u.a., Grundlagen der Ventilatorentechnik Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-22 11 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA nach DIN V 18232, Teil 6: Temperaturkategorien von Entrauchungsventilatoren Anforderungen an Entrauchungsanlagen Kategorie 1: max. 300°C 1100 Funktionserhalt: 30 min Kategorie 2: max. 556°C Funktionserhalt: > 45 min Kategorie 3: Einheitstemperaturkurve Temperaturbeanspruchung 1000 900 800 700 600 500 400 300 Kategorie 3 200 Kategorie 2 100 Funktionserhalt: > 30 min Kategorie 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Zeit in Minuten Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-23 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA nach DIN EN 12101-3: Temperaturklassen von Entrauchungsventilatoren Klasse Temperatur (°C) Mindestfunktionsdauer (min) F200 200 120 F300 300 60 F400 400 120 F600 600 60 F842 842 Nach Festlegung des Lieferanten Nicht klassifiziert Nach Festlegung des Lieferanten Nach Festlegung des Lieferanten Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-24 12 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA –Beimischung von kalter Luft-: Die Brandraumtemperatur übersteigt im Regelfall die zulässige Betriebstemperatur des Entrauchungsventilators (meist 630 °C). Damit sind Maßnahmen notwendig, um den geforderten Funktionserhalt der Anlagen von 90 min zu erreichen. Folgende Maßnahmen sind möglich: • Anschluss von zwei oder mehreren Räumen an das gleiche Entrauchungssystem • Einsatz eines Luftbypass auf der Saugseite des Ventilators. Für den Funktionserhalt ist der rechnerische Nachweis für die zu erwartende Betriebstemperatur notwendig! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-25 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA –Beimischung von kalter Luft-: Ermittlung der Mischtemperatur von Luftströmungen (Mischungsregel): Tm = (cp1 x mL1 x TL1 + cRG x mRG x TRG) / (cp1 x mL1 + cRG x mRG) cp1 ... spez. Wärmekapazität der Beimischluft (kJ/kg K) mL1 ... Masse des Beimischluftstrom (kg/s) TL1 ... Temperatur des Beimischluftstrom (K) cRG ... spez. Wärmekapazität des Rauches (kJ/kg K) mRG ... Masse des Rauchgasvolumenstromes (kg/s) TRG ... Temperatur des Rauchgasvolumenstrom (K) Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-26 13 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Kennlinien: Druckabfall im Kanal infolge Reibung (turb. Strömung): dp = λ x L/d x ρ x v2/2 λ ... Rohrreibungszahl L ... Rohrlänge d ... Rohrdurchmesser ρ ... Dichte v ... Geschwindigkeit Für die Geschwindigkeit v wird V/A eingesetzt und A aufgelöst dp = λ x 8L/(d5 x Pi2) x ρ x V2 A ... Strömungsquerschnitt, V ... Volumenstrom Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-27 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Einfluss der Netzkennlinie: Bei gleichem Druckverlust in der Entrauchungs- und Beimischleitung gilt für beide Netzkennlinien: p0 – pM = dp = λ x 8L/(d5 x Pi) x ρ x V2 mit C = λ x 8L/(d5 x Pi) als Konstante folgt: dp = CA x ρA x VA2 = CE x ρE x VE2 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-28 14 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Einfluss der Netzkennlinie: 1. Prüffall: Entrauchungs- und Beimischstrom haben eine Temperatur (z.B. 20 °C) VE20 °C/ VA20 °C = SQR (CA/CE) x SQR (ρA20°C/ ρE20°C) da ρA20°C = ρE20°C VE20 °C/ VA20 °C = SQR (CA/CE) 2. Entrauchungsfall: Entrauchungstemperatur 1000 °C, Beimischtemperatur 20°C VE1000 °C/ VA20 °C = SQR (CA/CE) x SQR (ρA20°C/ ρE1000°C) mit SQR (CA/CE) = VE20 °C/ VA20 °C VE1000 °C/ VA20 °C = VE20 °C/ VA20 °C x SQR (ρA20°C/ ρE1000°C) Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-29 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Einfluss der Netzkennlinie: bei Division durch VE20°C und VA20°C folgt: VE1000°C/ VE20°C = SQR (ρA20°C/ ρE1000°C) mit ρA20°C = 1,19 kg/m³ und ρE1000°C = 0,27 kg/m³ folgt: VE1000°C/ VE20°C = SQR (1,19/0,27) = 2,1 VE1000°C = 2,1 x VE20°C Der im Entrauchungsfall geförderte Volumenstrom ist nahezu doppelt so groß wie der im Prüffall bei 20 °C gemessene Volumenstrom Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-30 15 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Einfluss der Netzkennlinie: Mischungsregel aus Folie 60 aufgelöste nach dem Beimischluftvolumenstrom: VA20°C = VE1000°C x ρE1000°C x (cpE1000°C x tE1000°C – cpM x tM) ρA20°C x (cpM x tM – cpA20°C x tA20°C) mit VE1000°C = 2,1 x VE20°C folgt für den Beimischvolumenstrom: VA20°C = 2,1 x VE20°C x ρE1000°C x (cpE1000°C x tE1000°C – cpM x tM) ρA20°C x (cpM x tM – cpA20°C x tA20°C) Wird der Beimischvolumenstrom ohne Berücksichtigung des Einflusses der Netzkennlinie, ermittelt, ergibt sich ein nur halb so großer Beimischvolumenstrom – die zul. Temperatur des Ventilators wird überschritten. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-31 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Einfluss der Netzkennlinie: Bei der Prüfung zu beachten: • Bei einer Entrauchungstemperatur von 1000°C, einer Mischtemperatur von 600 °C und einer Beimischlufttemperatur von 32 °C sind mind. 40% des bei 20 °C geforderten Entrauchungsvolumenstromes als Beimischluftstrom erforderlich. Bei dieser Temperatur ist auch der Förderdruck des Entrauchungsventilators durch Berechnung des Druckverlustes des Kanalnetzes zu ermitteln. • Wird gleichzeitig aus mehreren Brandabschnitten abgesaugt, dann muss der größte Brandabschnitt weniger als 60% des Volumens der anderen betragen (vorausgesetzt alle Brandabschnitte haben gleichen Entrauchungsluftwechsel). Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-32 16 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Aufstellung (1): Bei Aufstellung in Zentralen ist zu beachten: • Motor, Lager, Kupplung oder Keilriemen dürfen nicht unzulässig hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sein, welche durch den im Entrauchungsfall heißen Entrauchungsventilator verursacht werden. Sind keine elektronischen Bauteile im Aufstellraum vorhanden, soll die Umgebungstemperatur 60 °C nicht überschreiten. Sind elektronische Bauelemente im Aufstellraum vorhanden, so sind max. 40 °C Umgebungstemperatur zulässig. • bei Aufstellung in großen Zentralen, in denen noch andere Lüftungsanlagen installiert sind, sind die Entrauchungsleitungen in L90 und das Ventilatorgehäuse mit nicht brennbaren Baustoffen wärmegedämmt auszuführen (Oberflächentemperatur max. 140 °C). Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-33 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Aufstellung (2): • bei Aufstellung in kleinen Zentralen muss eine zusätzliche und leistungsfähige Zwangsbelüftung vorhanden sein. • wegen der Wärmedehnung des Entrauchungsventilators muss eine feuerbeständige, elastische Verbindung (Stutzen) zu den Entrauchungskanälen vorhanden sein. Bei Aufstellung im Freien ist zu beachten: • Es muss ein ausreichender Wetterschutz vorhanden sein (bei freiem Ausblas Mindestabstände von Mündungen beachten). Bei Aufstellung im Brandraum ist zu beachten: • Aufstellbedingungen laut ABZ Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-34 17 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Ventilatoren von MRA – Aufstellung, Mindestabstände im Freien: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-35 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV am Ventilator/en von MRA (1): - Bemessung des Volumenstromes - zulässige Minderleistung, Leckagen und Beimischung berücksichtigt? - Eignung des Aufstellraums (z.B. RLT-Zentrale), Anordnung und Aufstellung gemäß Planung in Übereinstimmung mit ABZ? - Ausreichend Kühlung des Aufstellraumes vorhanden? - Aufstellraum brandsicher (z. B. F90-Trennwände)? - Eignung des Ventilators für die vorgesehenen Anwendungen (z. B. Temperatur-/Zeitbeständigkeit) - Sichtprüfung des Zustandes (Ventilator unversehrt, Anschluss an das Kanalnetz über Dehnungskompensatoren) - Funktionsprüfung (Luftstromüberwachung, Reparaturschalter, Überbrückung des Motorschutzes) - Bei Parallelschaltung: Sicherung gegen Kurzschlussströmung vorhanden? Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-36 18 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV am Ventilator/en von MRA (2): - Ausblas brandsicher und ohne Einfluss auf andere Anlagen? - Sofern FU vorhanden – ist dieser im Entrauchungsbetrieb überbrückt? - Reparaturschalter in Betriebsstellung gegen unbefugtes Benutzen geschützt und außerhalb der Strahlungswärme sowie am vom Hersteller vorgesehenem Ort installiert? - Funktionsmessungen: Ermittlung der Leistungsdaten (Volumenstrom, Druck, Stromaufnahme) am Ventilator - Messung Öffnungskraft an den Fluchttüren im Entrauchungsbereich - Funktionsprüfung (z. B. Reparaturschalter, Ansteuerung) - Anschluss/Umschaltung an die/auf Sicherheitsstromversorgung - Rauchversuch zum Nachweis der Wirksamkeit der MRA bei fehlenden Analogiebetrachtungen Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-37 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA (1): Die Energieversorgung muss sicher sein, d.h. • es muss eine Sicherheitsstromversorgung (SV), funktionsgerecht ausgeführt, vorhanden sein • Fachgerecht und der anfallenden Wärme im Brandfall Rechnung tragend mit Funktionserhalt F90 installiert und • leistungsgemäß abgepasst sein. • Eine zweite sichere Stromquelle (Ersatzstromversorgung) kann verlangt werden (z.B. in Gebäuden besonderer Art und Nutzung), die sich innerhalb von 15 s nach Netzausfall automatisch zuschaltet. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-38 19 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA (2): • Die zum Schaltschrank der MRA führende Zuleitung muss in der NSHV abgesichert sein und darf bis zum niederspannungsseitigen Einspeisepunkt nur noch einmal abgesichert sein. • Die Energieversorgung darf nicht mit dem Hauptschalter abschaltbar sein, sondern nur mit einem gesonderten Lasttrennschalter in der NSHV. Der Lasttrennschalter muss gegen irrtümliches Schalten gesichert und gekennzeichnet sein. • Die E- Leitung sollte möglicht in einer Länge von der Einspeisung bis in den Schaltschrank und von dort zum Ventilator verlegt sein. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-39 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA - Sicherheitsstromversorgung nach VDE 0100-560: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-40 20 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA – Sicherere AV-Stromversorgung Sprinklerschaltung: Der Schaltschrank für die MRA muss außerhalb der brandgefährdeten und wärmebelasteten Räume aufgestellt sein. Daraus folgt, dass er unter den gleichen Gesichtspunkten behandelt werden muss, wie die Leitungsverlegung selbst. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-41 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA – Sicherere AV-Stromversorgung Sprinklerschaltung: Die „Sprinklerschaltung“ ist eine verbesserte allgem. Stromversorgung und nur zulässig wenn: 1. Nicht ausdrücklich eine Sicherheitsstromversorgung verlangt wird, 2. Nur die Hausanschlusssicherung vor der Sicherung „Lüftung/Entrauchung“ vorhanden ist 3. Die Sicherung „Lüftung/Entrauchung“ mindestens zwei Stufen kleiner als die Hausanschlusssicherung ist, 4. Die Sicherung „übrige Gebäudeinstallation“ muss mindestens zwei Stufen kleiner als die Hausanschlusssicherung sein und selektiv wirken. Fehler in diesen Stromkreisen dürfen nicht die Hausanschlusssicherung auslösen. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-42 21 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA – Sicherere AV-Stromversorgung Sprinklerschaltung: 5. Der Lasttrennschalter „Lüftung/Entrauchung“ muss gegen irrtümliches und unbefugtes Schalten gesichert sein (z.B. Vorhängeschloss). 6. Der Hauptschalter „übrige Gebäudeinstallation“ darf die „Lüftung/Entrauchung“ nicht abschalten. 7. Der Stromkreis für „Lüftung/Entrauchung“ darf nicht mit einem FISchutzschalter ausgerüstet sein. 8. Der Hausanschlussraum muss vor Feuer von außen geschützt sein Folie-43 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Energieversorgung von MRA – Leitungsanlagen: Rt = R20 x (1 + alpha x dt) Elektrischer Widerstand von Leitern (Länge: 1 m, Querschnitt: 1mm²) Rt... Widerstand temperaturabhängig R20... Widerstand bei Raumtemperatur Material alpha... Temperaturkoeffizient spezifischer Tempertur- spezifischer Widerstand koeffizient Widerstand bei 20 °C bei 300 °C (Ohm mm²/m) (1/°C) (Ohm mm²/m) dt... Temperaturänderung Kupfer Aluminium Zinn 0,0175 0,028 0,11 0,00392 0,004 0,0044 0,03808 0,0616 0,2552 Die Auslegung der elektrischen Leitungsanlagen muss im Brandraum nach der Einheitstemperaturkurve erfolgen! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-44 22 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV zur Energieversorgung von MRA: Sofern der SV keine besondere Qualifizierung zur Prüfung der Elektroanlage für die MRA besitzt, bleibt nur: - Sichtprüfung auf Unversehrtheit! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-45 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA: Kanäle außerhalb des Brandraumes: • Kanäle, die für den Transport von Rauchgasen außerhalb des zu erwartenden Brandraumes vorgesehen sind, müssen mit einem Feuerwiderstand mindestens L90, besser F90, und standsicher ausgeführt werden. Kanäle im Brandraum: • Es sind Kanäle mit und ohne Feuerwiderstand möglich. • Kanäle, in denen Rauchgase in einem zu erwartenden Brandraum transportiert werden sollen, können aus Stahlblech in verstärkter Ausführung hergestellt sein. Die Verbindung der Kanäle mit dem Baukörper (Kanalhalterungen) müssen den Funktionserhalt der umschließenden Bauteile haben (F90). Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-46 23 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA: Verwendung von Entrauchungskanälen mit und ohne Feuerwiderstand Bildquelle: Lindab FireProtect Entrauchungskanäle aus Stahlblech Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-47 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA: Am Eintrittspunkt der Blechkanäle in das raumabschließende Bauteil ist eine Sollbruchstelle vorzusehen, um unzulässige Krafteintragungen in das Bauteil (> 1 kN) zu vermeiden. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-48 24 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA: Grundsätzliche Anforderungen: • Kanäle für den Transport von Rauchgasen aus Blech mit Isolierung sind mit ausreichenden Dehnungsmöglichkeiten auszustatten (z.B. Kompensatoren, Schiebestücke). • Kanäle für den Transport von Rauchgasen müssen dicht (im Sinne der DIN) sein. • Kanäle für den Transport von Rauchgasen müssen eine gültige allgemeine bauaufsichtliche Zulassung besitzen und danach ausgeführt sein. • Kanäle für den Transport von Rauchgasen müssen entsprechend druckfest sein. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-49 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA - Leitungen aus Stahlblech mit Feuerwiderstand L90: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-50 25 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA - Leitungen aus Stahlblech mit Feuerwiderstand L90: Folie-51 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Druckfestigkeit und Dichtheit: • Entrauchungsleitungen müssen aus Baustoffen der Klasse A nach DIN 4102-1 bestehen. • Entrauchungsleitungen müssen die Differenzdrücke nach DIN V 18232, Teil 6 Tabelle 2 eingehalten werden (positive Differenzdrücke für Überdruckleitungen, negative Differenzdrücke für Saugleitungen). Quelle: DIN V 18232-6:1997-10 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-52 26 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Druckfestigkeit und Dichtheit: • Bei Entrauchungsleitungen aller Temperaturkategorien, die zum Einbau außerhalb des zu entrauchenden Raumes vorgesehen sind, dürfen keine größere Leckage als 10 m³/h je 1 m² innerer Oberfläche aufweisen (DIN V 18232-6:1997-10). Beispiel Leckage: Volumenstrom: 5.000 m³/h Kanallänge: 15 m Kanalquerschnitt (LxB): 0,45x0,3 m, A=0,135 m², U=1,5 m 1 m² innere Oberfläche = 0,67 m Kanallänge Leckverlust: 224 m³/h (= 4,5 %) Quelle: DIN V 18232-6:1997-10 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-53 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Druckfestigkeit und Dichtheit: • Bei der Prüfung dürfen sich die lichten Abmessungen der Prüfleitungen an keiner Stelle um mehr als 10 % verringern (DIN V 18232-6:1997-10). • Entrauchungsleitungen der Temperaturkategorien 2 und 3 (> 300 °C, Funktionserhalt > 45 min), die zum Einbau außerhalb des zu entrauchenden Raumes vorgesehen sind, dürfen außerdem keine größere Leckage als 10 m³/h je 1 m² innerer Oberfläche, bezogen auf die Umgebungstemperatur aufweisen. Bei dieser Prüfung dürfen sich die lichten Abmessungen der Prüfleitungen an keiner Stelle um mehr als 10 % verringern (DIN V 18232-6:1997-10). Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-54 27 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Längendehnung: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-55 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Kanäle aus Kalziumsilikat (1): • Im Regelfall einschalige Kanäle mit dicker Wandstärke (bis 50 mm bei Feuerwiderstand L90), mehrschaliger Aufbau ist möglich • Im Brandfall nur unwesentliche temperaturbedingte Längenänderungen (keine Kompensatoren erforderlich) • Maximale Kanalabmessungen: Breite: < 1240 mm, Höhe: < 1250 mm bzw. lt. APZ • Achtung! Dichtheitsnachweise erforderlich – da Vor-Ort-Montage • Montage im Regelfall vor Ort – d. h. das Bauprodukt „Kalziumsilikatplatte“ wird in einer bestimmten Bauart verwendet Der Hersteller muss die Übereinstimmung mit der Bauart-Zulassung der Bauproduktherstellers erklären! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-56 28 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Kanäle aus Kalziumsilikat (2): Wesentliche Abweichungen von der zugelassenen Bauart ist immer dann zu vermuten wenn, • Anwendungsbereiche nicht im Verwendbarkeitsnachweis genannt sind, • die Bauart nicht aus den „Grundkonstruktionen“ abzuleiten ist (z. B. anstelle eines rechteckigen Querschnitts wird ein dreieckiger verwendet) • ein anderer, neuer Baustoff verwendet wird • wenn andere Bauteilstärken ausgeführt werden, • wenn feste Abmessungen verändert werden, z. B. Dicke der Kleberschicht größer als in der Bauartzulassung – Schundgefahr – Folge: Beschädigungen am Kanal durch Risse Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-57 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Beispiel PROMATECT -LS: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-58 29 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Beispiel PROMATECT -LS: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-59 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Beispiel PROMATECT -LS: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-60 30 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Bemessung Entrauchungsgitter: Variante 1 – raucharme Schicht 2,50 m, ohne Sprinkler 2 – raucharme Schicht 4,00 m, ohne Sprinkler 3 – raucharme Schicht 2,50 m, mit Sprinkler Entrauchungsvolumenstrom 32,4 m³/s 44,0 m³/s 15,3 m³/s Rauchschicht ∆ds 5,0 m - 2,5 m = 2,5 m 5,0 m - 4,0 m = 1,0 m 5,0 m - 2,5 m = 2,5 m 12,0 m³/s 1,2 m³/s 12,0 m³/s 3 Stck 27 Stck 2 Stck Max. Volumenstrom je Absaugstelle aus Tab. 12 Mindest-Anzahl an Absaugstellen Berechnung der Gitterfläche: max. zulässige Anströmgeschwindigkeit: 6,0 m/s Freier Querschnitt des Gitters, z. B. Maschengitter = 0,7 Praxistaugliche Gitterflächen: max. 0,75 m² Folie-61 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungskanäle von MRA – Bemessung Entrauchungsgitter: Variante Erforderlicher freier Querschnitt 1 – raucharme Schicht 2,50 m, ohne Sprinkler 2 – raucharme Schicht 4,00 m, ohne Sprinkler 3 – raucharme Schicht 2,50 m, mit Sprinkler 5,4 m² 8,8 m² 2,6 m² Gitterfläche 7,7 m² 12,6 m² 3,6 m² Erforderliche Gittergröße 3 x 2,6 m² 27 x 0,5 m² 2 x 1,8 m² 11 x 0,70 m² 27 x 0,50 m² 5 x 0,75 m² Gewählte Gittergröße Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-62 31 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA - Grundsätzliches: • Alle über Entrauchungskanälen befestigte Objekte (z.B. Rohrleitungen, Kabeltrassen) müssen mindestens mit dem gleichen Funktionserhalt wie der Entrauchungskanal befestigt sein, damit im Brandfall herunterfallende Teile keine Beschädigungen am Entrauchungskanal hervorrufen können. • Die Befestigungen tragenden Bauteile müssen mind. den gleichen Feuerwiderstand besitzen, wie die Entrauchungsanlage. • Das Befestigungssystem muss ausreichend dimensioniert und, sofern gefordert, einem gültigen allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis entsprechen (z.B. hinsichtlich Art der Dübel, Dübelabmessungen, Einbohrtiefe). Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-63 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA - Anforderungen: Waagerechte Entrauchungsleitungen (1): • sind mit unbekleideten Stahlkonstruktionen (Aufhängern) abzuhängen. Hierzu sind die Kanäle auf Traversen aus L- Profilen aufzulagern. Der lichte Abstand der einzelnen Abhängestangen von der Entrauchungsleitung darf höchstens 50 mm betragen • Die Abhänghöhe (Abstand Auflagerfläche der Entrauchungsleitung bis Unterkante Decke) darf bei ungeschützten Aufhängungen nicht mehr als 1,5 m betragen. Die Abhänghöhe darf über 1,5 m bis zu 3,0 m betragen, wenn die Aufhängungen bekleidet sind. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-64 32 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA – Beispiel Abhängerverkleidung: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-65 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA – Beispiel Traversenverkleidung: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-66 33 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA - Anforderungen: Waagerechte Entrauchungsleitungen (2): • Abhängestangen müssen aus Stahl ohne elastische Zwischenglieder hergestellt und so dimensioniert sein, dass die rechnerische Zugspannung nicht mehr als 6 N/mm² und die Scherspannung in Verbindungen nicht mehr als 10 N/mm² beträgt. Abhängestangen unter einer Nennweite M8 sind unzulässig. • Sofern die Bemessung der Aufhängung keine größere Zahl erfordert, ist mindestens ein Aufhängerpaar je Formstück anzuordnen. Bei Formstücken mit einer Länge über 1450 mm sind zwei Aufhängepaare anzuordnen. Der Abstand zwischen zwei Aufhängern ist auf 1250 mm zu begrenzen. Folie-67 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA – Bemessung: Bemessung der Abhängestangen: Gewinde σzul= F/( 2 x A) < 6 N/mm² F=ρxVxg [N/mm²] [N] F ... Wirkende Kraft [N] M8 M10 M12 M16 Kerndurchmesser [mm] Querschnittsfläche [mm²] 6,47 8,16 9,85 13,55 32,88 52,30 76,20 144,20 G .. Erdbeschleunigung [m/s²] V .. Volumen der Kanalwand/lfd. m [m³] ρ... Rohdichte Baustoff (z.B. ca. 500 kg/m³ für PROMAT L500) A ...Querschnittsfläche Abhängestange [mm] Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-68 34 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA - Anforderungen: Senkrechte Entrauchungsleitungen: • Senkrechte Entrauchungsleitungen (Schächte) sind geschossweise auf mindestens 125 mm dicken Massivdecken F90 abzusetzen. Hierzu sind an der Außenseite der Schächte umlaufend Silikat- Brandschutzplatten anzuklammern, mit denen das Gewicht der Schächte auf die Decke bzw. deren Verguss übertragen wird. Die Geschosshöhe darf bis zu 5 m betragen. Wanddurchführungen: • Die Durchführung von Entrauchungsleitungen durch Massivwände F90 und GFK- Wände F90 muss wie im Prüfzeugnis aufgeführt erfolgen. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-69 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA – Befestigung (1): Dübel und Befestigungen von Entrauchungskanälen an Bauteilen: 1. Bei Befestigungen an feuerwiderstandsfähigen Massivbauteilen müssen Stahlspreizdübel verwendet werden. 2. Die Dübel müssen eine gültige allgemeine bauaufsichtliche Zulassung besitzen. 3. Dübel, deren brandschutztechnische Eignung nicht mit einem Zulassungsbescheid nachgewiesen ist, müssen mindestens in der Größe M8 verwendet werden und doppelt so tief, wie im Zulassungsbescheid gefordert, mindestens jedoch 60 mm tief eingebaut werden. Sie dürfen rechnerisch höchstens mit 500 N auf Zug belastet werden. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-70 35 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Abhänger für Kanäle von MRA – Befestigung (2): 4. Bei Befestigung der Aufhängungen an feuerwiderstandsfähigen Massivbauteilen mittels Durchsteckmontage gilt auch hier die angegebene Begrenzung der rechnerischen Spannung von 500 N. 5. Bei Befestigungen an feuerwiderstandsfähig bekleideten Stahlbauteilen sind anstelle der Dübel formschlüssige Verbindungsmittel einzusetzen. Die rechnerische Spannung ist auf 500 N zu begrenzen. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-71 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV zu Entrauchungskanäle mit Abhängern von MRA: - Überprüfung der Maße (Kanalabmessungen, Abhänger, verwendete Dübel, Traversen, Einhaltung Anlagenkonzept), Ausführung gemäß APZ - Überprüfung der Kanalmontage (besonders bei Kalziumsilikatkanälen) - Stichprobe Tragfähigkeit der Dübel (z.B. Zugprobe), Eignung der Dübel - Prüfung Dichtheit, Bestimmung der Leckluft - Prüfung kraftfreie Längendehnung - Zugkraft an den Abhängern < 6 N/mm² - Befestigung von Installationen über dem Entrauchungskanal mit Funktionserhalt ausgeführt? Befestigung an feuerbeständigen Bauteilen? Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-72 36 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Auslösesysteme von MRA (1): • MRA müssen durch geeignete automatische Melder (z. B. Rauchmelder nach DIN EN 54 oder Brandmeldeanlage) ausgelöste werden • Manuelle Druckknopfhandmelder müssen vorhanden sein (u.a. zur Überprüfung der MRA) • An der Auslösestelle muss der Wirkbereich der MRA zu erkennen sein. • Auslösestellen müssen gekennzeichnet sein (z.B. Hinweisschild „Maschineller Rauchabzug“, farbliche Kennzeichnung) • An der Auslösestelle muss erkennbar sein, ob der MRA ausgelöst wurde Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-73 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Auslösesysteme von MRA (2): • Die Meldelinien müssen die Anforderungen an BMA erfüllen (Kurzschluss, Leitungsbruch, Stromausfall, Erdschluss, usw.) • Sind automatische Feuerlöschanlagen im Brandraum vorhanden, so sind die Auslösesysteme für den MRA auf die der Löschanlage abzustimmen. • Die Feuerwehr muss die Möglichkeit haben, an einer zentralen Stelle (meist BMA) über ein s.g. Entrauchungstableau MRA bereichsweise manuell zuund abschalten zu können. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-74 37 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Auslösesysteme von MRA – Auswahl automatischer Melder: Raumhöhe Rauchmelder DIN EN 54-7 Wärmemelder DIN EN 54-5 Klasse 1 Klasse 2 Klasse 3 Flammenmelder E DIN EN 54-10 bis 45 m bis 16 m bis 12 m bis 7,5 m bis 6,0 m bis 4,5 m geeignet bedingt nicht Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-75 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Auslösesysteme von MRA – Abstand von punktförmigen Meldern zu Decken und Dächern: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-76 38 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV zu Auslösesystemen von MRA: Im Regelfall werden MRA von der Brandmeldeanlagen (BMA) angesteuert. Hier ist eine Prüfung, die vor der Prüfung der MRA stattfinden muss, durch einen anerkannten Prüfsachverständigen für Brandmeldeanlagen notwendig. Prüfumfang für den bauaufsichtlich anerkannten Prüfsachverständigen für Rauch- und Wärmeabzugsanlagen: - Funktionsprüfung (Betriebs- und Störmeldungen, Bedienelemente, Entrauchungsklappen, Klappen für die Zuluftnachströmung) - Eignung der Steuerung und Regelung (Dokumentenprüfung) - Sichtprüfung des Zustandes, der Anordnung der Brandmelder – barrierefreie Anströmung durch Brandgase und ausreichende Melderzahl Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-77 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Zuluftnachströmung von MRA (1): • Die Zuluftnachströmung ist eine unabdingbare Voraussetzung für eine wirksame Entrauchung! • Die Zuluftnachströmung muss dem Volumenstrom der MRA entsprechen. • Die Zuluftnachströmung muss in der raucharmen Schicht erfolge und so placiert sein, dass eine raumfüllende Durchströmung (Querströmung) erreicht wird. Besser sind mehrere Zuluftöffnungen als nur eine Öffnung. • Strömt Zuluft auf natürlichem Wege in den Brandraum, so darf die Strömungsgeschwindigkeit in der Nachströmöffnung nicht mehr als 1 m/s betragen. Der Unterdruck im Brandraum darf 50 Pa nicht überschreiten – Achtung: Der Strömungswiderstand von Kanäle für die Zuluftnachströmung ist als Unterdruck im Brandraum messbar!. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-78 39 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Zuluftnachströmung von MRA (2): • Mechanische Zuluftanlagen sollten nur in Ausnahmefällen verwendet werden. In diesen Fällen ist ganz besonders auf die wirkungsvolle Anordnung der Zuluftöffnungen zu achten. Weiterhin ist zu beachten, dass Sprinkler im Deckenbereich durch die Zuluftnachströmung beeinträchtigt werden können. • Zuluft sollte so in den Brandraum eingeleitet werden, dass möglichst keine oder nur geringe Verwirbelungen der Rauchschicht entstehen. • Brandschutzklappen in Überströmöffnungen sind unzulässig, da sie hierfür keine bauaufsichtliche Zulassung besitzen. Es müssen zugelassene Überströmklappen mit Rauchmelder und Federrücklaufantrieb verwendet werden. Quelle: Trox Überströmklappe FK K90 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-79 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfumfang des SV zu Zuluftnachströmung von MRA: - Übereinstimmung der Anordnung mit dem genehmigten Anlagenkonzept - Ermittlung der geometrischen Öffnungsfläche und Luftgeschwindigkeit der Nachströmung - Einhaltung der brandschutztechnischen Anforderungen (LüAR, LAR) - Einhaltung technischer Anforderungen hinsichtlich der Betriebssicherheit (z. B. Wartung bei mechanischen Bauteilen) - Sofern mechanische Bauteile verwendet wurden – Einbau und Funktionskontrolle mit Funktionsmessungen (z. B. Öffnungszeit bei Auslösung) - Unversehrtheit und Vollständigkeit, Sichtprüfung des Zustandes Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-80 40 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungsklappen von MRA: Entrauchungsklappen sind zur Abführung von Rauch über Entrauchungsanlagen mit maschinellen Rauchabzügen und für die Außenluftzuführung für diese maschinellen Entrauchungsanlagen bestimmt. - Verhindern Rauchübertragung - Normalzustand: „zu“ - Im Brandfall: „offen“ - Kein Schmelzlot, Fremdansteuerung - Motor und Stellmechanismus sind brandgeschützt - Alle Steuereinrichtungen für die EK müssen den gleichen Zeit/Temperaturkriterien genügen, wie der Klappenantrieb - Auch nach Brandentstehung öffenbar und bedienbar - Nicht als Brandschutzklappe verwendbar - Benötigen sichere Elektroversorgung, z.B. E90 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-81 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungsklappen von MRA: Einsatzbeispiel nach DIN EN 12101-8 (Entwurf) Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-82 41 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Entrauchungsklappen in kombinierten Entrauchungs- und Abluftanlagen: Für diesen Einsatzfall ist ein Eignungsnachweis für die EK notwendig! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-83 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einbau von Entrauchungsklappen: • Der Einbau ist – auch mit senkrechter Drehachse der Absperrklappe bei Einbau in oder vor Wänden – zulässig in: – Wänden aus Mauerwerk nach DIN 1053 mit einer Mindestdicke von 115 mm – Wänden aus Beton, Leicht- und Porenbeton mit einer Mindestdicke von 100 mm – Wänden aus Gips-Wandbauplatten nach DIN 18163 für Rohdichten ≥ 0,6 kg/dm³ mit einer Mindestdicke von 100 mm (Achtung: Wandvorbau bei Leichtbauwänden unzulässig!) – Decken aus Beton und Porenbeton mit einer Mindestdicke von 100 mm • Entrauchungsklappen müssen so eingebaut werden, dass eine innere Besichtigung, Reinigung und Instandsetzung möglich ist. Dazu sind entsprechende Revisionsöffnungen in den angeschlossenen Entrauchungsleitungen vorzusehen. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-84 42 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einbau von Entrauchungsklappen in massiven Bauteilen: Umlaufende Spalte „s ≥ 25 mm“ sind beim Wand- und Deckeneinbau mit Mörtel der Gruppe II oder III nach DIN 1053, Gipsmörtel oder Beton auszufüllen Umlaufende Spalte „s = 20 mm“ müssen mit Mineralwollplatten, Spalte „s = 40 mm“ auch mit Handstopfung, A1 nach DIN 4102, Schmelzpunkt ≥ 1000°C, Rohdichte ≥ 100 kg/m3 ausgefüllt werden. Bei Einbau mit Mineralwolle müssen die Entrauchungsklappen gemäß DIN 4102-4 abgehängt werden. Bildquelle: TROX EK-01 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-85 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einbau von Entrauchungsklappen in massiven Bauteilen: In schwer zugänglichen Einbauöffnungen dürfen die umlaufenden Spalte „s“ einseitig, zweiseitig oder dreiseitig in Kombination mit einer Ausmörtelung Pos. (1) mit Mineralwolle Pos. (2) entsprechend Bild ausgefüllt werden. Die Entrauchungsklappen dürfen auch direkt nebeneinander oder übereinander entsprechend Bild angeordnet werden, wenn die Spalte „s“ mit Mineralwolle Pos. (2) ausgefüllt Bildquelle: TROX EK-01 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-86 43 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einbau von Entrauchungsklappen in Leichtbauwänden: Einbau zulässig in: – mindestens 100 mm dicken Wänden mit Bekleidungen aus Gipskartonplatten F nach Tabelle 48 von DIN 4102-4 – mindestens 100 mm dicken Feuerschutz-Trennwänden aus Kalziumsilikatplatten – mindestens 100 mm dicken Montage- und beidseitig beplankten Schachtwänden Bildquelle: TROX EK-01 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-87 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einbau von Entrauchungsklappen in feuerwiderstandsfähige Leitungen: Einbau an feuerwiderstandsfähigen Leitungen mit horizontaler Leitungsführung: – Bei horizontaler Leitungsführung muss die Entrauchungsklappe abgehängt werden, – Entrauchungsklappe und Entrauchungsleitung in leitungseigener Bauart gemäß Prüfzeugnis/ allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung der Entrauchungsleitung verbinden. Bildquelle: TROX EK-01 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-88 44 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einbau von Entrauchungsklappen in feuerwiderstandsfähige Leitungen: Einbau an feuerwiderstandsfähigen Leitungen mit vertikaler Leitungsführung: – Entrauchungsklappe und Entrauchungsleitung in leitungseigener Bauart gemäß Prüfzeugnis/ allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung der Entrauchungsleitung verbinden. Bildquelle: TROX EK-01 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-89 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Einsatzmöglichkeiten von Entrauchungsklappen: - Abführung von Rauch mit maschinellen Rauchabzügen - Außenluftzuführung für die maschinellen Entrauchungsanlagen Entrauchungsklappen sind nicht geeignet, die Funktion von Brandschutzklappen zu übernehmen! Ein Einbau in Trennwände als Überströmklappen ist unzulässig! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-90 45 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfung von Entrauchungsklappen von MRA durch den SV: - Übereinstimmung mit Anlagenkonzept - Einbau und Verwendung nach dem Verwendbarkeitsnachweis, z. B. nach Allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (ABZ) - Position Klappenblatt in Ruhe- und Betriebsstellung offen/geschlossen - Revisionsöffnung vorhanden und Entrauchungsklappe zugänglich - Keine Kraftübertragung vom Entrauchungskanal auf die Klappe - Funktionskontrolle an allen Klappen (Ansteuerung, äußere Prüfung) - Verschmutzung, Vollständigkeit und Unversehrtheit - Abhängung ausreichend und Isolierung bei Positionierung vor der Wand - Funktionserhalt der Energieversorgung - Wartungsbuch vorhanden, vorgeschriebene Wartung (1/2-jährlich bzw, jährlich erfolgt? Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-91 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Regel für den Einbau von MRA (DIN 18232, Teil 5): • Die Lage der Rauchaustrittsstellen ins Freie muss so gewählt werden, dass Rauch nicht an den Zuluftöffnungen angesaugt werden kann. • Es ist zulässig, Sammelleitungen einzusetzen, die mit Entrauchungsklappen versehen sind. Die Entrauchungsklappen müssen im Ruhezustand geschlossen sein. Sie müssen den Anforderungen nach DIN V 18 232-6, 1997-10 (Bauteile) bzw. DIN EN 12101-8 entsprechen und einen bauaufsichtlichen Verwendbarkeitsnachweis besitzen. • Durch Öffnen der entsprechenden Entrauchungsklappen sind Rauchabschnitte über Sammelleitungen mit Zentralventilatoren zu entrauchen. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-92 46 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Regel für den Einbau von MRA (DIN 18232, Teil 5): • Absaugstellen in Kanälen sowie Dachventilatoren (Einzelventilatoren) sind gleichmäßig verteilt unter der Decke anzuordnen. Wandventilatoren (Einzelventilatoren) sind möglichst gleichmäßig verteilt anzuordnen. • Die Mindestanzahl der Absaugstellen oder Einzelventilatoren richtet sich jedoch nach der Dicke der Rauchschicht. • Bei der Bemessung der Querschnitte von Entrauchungsleitungen brauchen akustische Gesichtspunkte nicht berücksichtigt zu werden; trotzdem sollten die Strömungsgeschwindigkeiten in diesen Leitungen 15 m/s nicht überschreiten. Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-93 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Steuerungen (MSR) von MRA – für die meisten Maschinenbau-Ing.: Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-94 47 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Steuerungen (MSR) von MRA: Zu prüfen ist die Übereinstimmung der MSRTechnik mit dem Sicherheitskonzept der Anlage und den Anforderungen Festlegung von Anforderungsklassen (SIL für Sicherheitsintegritätslevel) bevor die MSR-Technik, BUSTopologie und GLT projektiert werden !!! Auf welcher Grundlage werden SIL-Klassen ermittelt? Empfohlene Vorgehensweise: Erstellen eines Sicherheitskonzeptes der baulichen Anlage mit Festlegung der Anforderungsklassen nach EN 61508 Folie-95 Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Steuerungen (MSR) – Risikograph Beispiel: Anforde rungsklassen W2 W1 W3 Druckbelüftungsanlage - innenliegender Treppenraum CA X1 a leichte Verletzung X2 - Sicherheitstreppenraum 1 a 2 1 a 3 2 1 4 3 2 PA FA CB PB X3 schwere Ver- Start letzung oder 1 FB PA FA PB Toter X4 CC PA 2. Fluchtweg Tod mehrer Personen FB FA PB Sicherheitstr. X5 CD PA sehr viele Tote FB PB X6 b Scha densa usmaß 4 3 Aufe nthaltsdauer Ge fa hre nabw e hr A : möglich sehr hoch A : selten B : kaum möglich Eintrittswahrscheinlichkeit gering sehr gering B : häufig Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-96 48 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Prüfung der Steuerungen (MSR) von MRA durch den Sachverständigen: • Funktionsprüfung (Betrieb, Störungen, Stromausfall, usw.) • Dokumentenprüfung zu den verwendeten Komponenten • Abfordern des Sicherheitskonzepts und Vergleich Ist - Soll • Einschalten eines speziell geschulten MSR-Technikers (z.B. TÜV Rheinland Group) Hinweis: Schon in der Planung muss das Sicherheitskonzept erarbeitet, Redundanzen festgelegt, Anforderungen an Bauteile/Baugruppen bestimmt und ungewünschte Restrisiken z.B. durch verkürzte Prüfintervalle kompensiert werden.werden! Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-97 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Zusammenwirken von MRA mit anderen sicherheitstechnischen Anlagen im Gebäude: • BMA: BMA übernimmt im Regelfall die Ansteuerung der MRA • Sprinkleranlagen: Beachtung der Querlüftung erforderlich – Verzögerung der Sprinklerauslösung muss vermieden werden • Sprühwasserlöschanlagen: bedingt möglich. Ansteuerung der MRA erst nach Auslösung der Sprühwasserlöschanlage sinnvoll. • Hochdruckwassernebelanlagen: Zusammenwirken nicht möglich • Gaslöschanlagen: Zusammenwirken nicht möglich Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-98 49 3. Prüfung von maschinellen Rauchabzugsanlagen Inhalt Prüfbericht für MRA Nach Prüfgrundsätzen für technischer Anlagen und Einrichtungen Hinweise zu Mängeln, Gefahren, Weiterbetrieb und zu Nachprüfungen siehe Kapitel Prüfung von NRA Für jede Prüfung ist ein Prüfbericht nach diesem Abschnitt der Prüfgrundsätze zu erstellen. Inhalt: – Art und Standort der baulichen Anlage – Bauherrschaft / Betreiberin oder Betreiber (Auftraggeberin oder Auftraggeber) – Name und Anschrift der oder des Prüfsachverständigen – Zeitraum / Zeitpunkt der Prüfung – Art und Zweck der Anlage – Art und Umfang der Prüfung (vor Inbetriebnahme, nach wesentlicher Änderung, wiederkehrende Prüfung, Prüfung nach Mängelbeseitigung) – Kurzbeschreibung der Anlage mit Angabe der wesentlichen Teile – vorgelegte Unterlagen – Beurteilungsmaßstäbe (Rechtsvorschriften, Richtlinien, technische Regeln) – Auslegungsdaten – durchgeführte Funktionsprüfungen – Betriebs- und Wartungszustand – Sicherheitseinrichtungen – Messergebnisse – Nennung der verwendeten Mess- und Prüfgeräte – Bewertung der Mess- und Prüfergebnisse – Beschreibung der Mängel – Bewertung der Mängel und fachliche Einschätzung zum Weiterbetrieb – Fristangabe für Mängelbeseitigung – Bescheinigung der Wirksamkeit und Betriebssicherheit – Bestätigung, dass diese Prüfgrundsätze beachtet worden sind – Feststellung der Beseitigung von Mängeln Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-99 Danke für die Aufmerksamkeit Bei Fragen erreichen Sie mich unter [email protected] Teil C zur Ausbildung von Prüfsachverständigen Folie-100 50
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