Leistungsumfang der Prüfung technischer Anlagen entsprechend

Prof. Dr. Schütz
Rauchschutzdruckanlagen
Februar 2016
Prof. Dr. Schütz
Folie-1
Prof. Dr. Schütz
Muster-Hochhaus-Richtlinie, 2008
4.2 Notwendige Treppenräume, Sicherheitstreppenräume
4.2.8 Vor den Türen innenliegender Sicherheitstreppenräume
müssen Vorräume angeordnet sein, in die Feuer und Rauch nicht
eindringen kann. Öffnungen in den Wänden dieser Vorräume
sind zulässig
1. zum Sicherheitstreppenraum,
2. zu notwendigen Fluren.
Der Abstand von der Tür zum Sicherheitstreppenraum zu
anderen Türen muss mindestens 3 m betragen.
Folie-2
Prof. Dr. Schütz
Muster-Hochhaus-Richtlinie, 2008
6.2 Druckbelüftungsanlagen
6.2.1 Der Eintritt von Rauch in innenliegende Sicherheitstreppenräume und deren Vorräume sowie in Feuerwehraufzugsschächte
und deren Vorräume muss jeweils durch Anlagen zur Erzeugung
von Überdruck verhindert werden. Ist nur ein innenliegender
Sicherheitstreppenraum vorhanden, müssen bei Ausfall der für
die Aufrechterhaltung des Überdrucks erforderlichen Geräte
betriebsbereite Ersatzgeräte deren Funktion übernehmen.
Folie-3
Prof. Dr. Schütz
Muster-Hochhaus-Richtlinie, 2008
6.2 Druckbelüftungsanlagen
6.2.2 Druckbelüftungsanlagen müssen so bemessen und
beschaffen sein, dass die Luft auch bei geöffneten Türen zu dem
vom Brand betroffenen Geschoss auch unter ungünstigen
klimatischen Bedingungen entgegen der Fluchtrichtung strömt.
Die Abströmungsgeschwindigkeit der 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.
Folie-4
Prof. Dr. Schütz
Muster-Hochhaus-Richtlinie, 2008
6.2 Druckbelüftungsanlagen
6.2.3 Druckbelüftungsanlagen müssen durch die Brandmeldeanlage automatisch ausgelöst werden. Sie müssen den
erforderlichen Überdruck umgehend nach Auslösung aufbauen.
Folie-5
Prof. Dr. Schütz
Schutzziel nach Hochhausrichtlinie
Luftgeschwindigkeit: mindestens 2,0 m/sec

bei einer offenen Tür Treppe-Vorraum und Vorraum-Flur
Luftgeschwindigkeit: mindestens 0,75 m/sec

bei einer offenen Tür Vorraum-Flur zum Feuerwehraufzug
Türöffnungskraft 100 N
Folie-6
Prof. Dr. Schütz
Messtechnik
Flügelrad:
16mm
100mm
Messbereich:
+0,6 – 40 m/sec
0,3 – 20 m/sec
Genauigkeit:
±(0,2+1,5 % v. Mw.)
±(0,1+1,5 % v. Mw.)
0,75+- 0,211 m/sec
0,75 +- 0,11 m/sec
Schwankungen mitteln
Anströmrichtung beachten
Mindestens: an allen Stellen über 2 m/sec
Folie-7
Prof. Dr. Schütz
12
10
8
Spalte 1
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6
4
2
0
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Folie-8
Prof. Dr. Schütz
Folie-9
Prof. Dr. Schütz
Folie-10
Prof. Dr. Schütz
Folie-11
Prof. Dr. Schütz
Der Luftdruck in der Atmosphäre wird durch Luftdichte und
Höhe bestimmt
h
p= p0− g h
p0
p
Folie-12
Prof. Dr. Schütz
Bei geringerer Dichte ist die Neigung steiler
p= p0− g h
Dichte niedrig, innen
h
Dichte hoch, außen
p0
p
Folie-13
Prof. Dr. Schütz
Der Differenzdruck innen – außen und
Druckausgleich am Fuß des Gebäudes, Überdruck im Gebäude
Winterfall
 p=  g h
pinnen
h
p
p aussen
p0
p
Folie-14
Prof. Dr. Schütz
Der Differenzdruck innen – außen und
Druckausgleich am Fuß des Gebäudes, Unterdruck im Gebäude
Sommerfall
 p=  g h
p aussen  p
h
pinnen
p0
p
Folie-15
Prof. Dr. Schütz
Der Differenzdruck innen – außen (hGeschoss=3m)
t i =20 ° C
, t a = −10 ° C
/
35° C
i =1,19 kg /m3 , a = 1,32 kg /m3 / 1,13 kg /m3
 p= 3,8 Pa
/
−1,8 Pa
pro Geschoss
Folie-16
Prof. Dr. Schütz
Der Differenzdruck innen – außen und
Druckausgleich am Kopf des Gebäudes, Unterdruck im Gebäude
 p=  g h
h
p
p0
p
Folie-17
Prof. Dr. Schütz
Der Differenzdruck innen – außen und
Durchströmung des Gebäudes, Druckdifferenzen an der Ein- und Ausströmung
Überdruck zur Umgebung
h
p
Unterdruck zur Umgebung
p0
p
Folie-18
Prof. Dr. Schütz
Fazit: Durch die Dichteunterschiede am Hochhaus
ergeben sich Druckunterschiede (Auftrieb)
Überdruck zur Umgebung
h
p
Unterdruck zur Umgebung
p0
p
Folie-19
Prof. Dr. Schütz
Die Durchströmung im Treppenraum erzeugt einen
Druckverlust pro Geschoss
 V˙ 2
 p Reibung =
2 A2eff
 p Reibung =0,05 0,15 V˙ 2
 p Reibung =0,35 3,75 Pa
Überdruckbelüftungsanlagen für
Sicherheitstreppenräumen in Hochhäusern
Ostertag 2002
Folie-20
Prof. Dr. Schütz
Einflussfaktoren für den Druckverlust:

Breite Treppe

Breite Treppenauge

Geschoßhöhe

Geländerform

möglicher Bypass
Überdruckbelüftungsanlagen für
Sicherheitstreppenräumen in Hochhäusern
Ostertag 2002
Folie-21
Prof. Dr. Schütz
Druck über der Höhe
50 Pa
50 Pa
Winterfall
h
mit Druckverlust
Druckverlust gleich Auftrieb
ohne Druckverlust
p0
p
Folie-22
Prof. Dr. Schütz
50 Pa
Druck über der Höhe
50 Pa
Sommerfall
h
ohne Druckverlust
mit Druckverlust
p0
p
Folie-23
Prof. Dr. Schütz
Abhilfemaßnahmen
Sommer

obere Druckregelklappe niedrigerer Differenzdruck einstellen

Volumenstrom Ventilator verkleinern, Mindestvolumenstrom
einhalten

Volumenstrom in verschiedenen Höhen einbringen
Winter

obere Druckregelklappe auf ca. 30 – 50 Pa einstellen

Volumenstrom Ventilator so vergrößern, dass Auftrieb durch
Druckverlust kompensiert wird
Folie-24
Prof. Dr. Schütz
Abhilfemaßnahmen
Volumenstrom so
einstellen,
dass Überdruck
begrenzt wird,
Differenzdruck abhängig
von Außentemperatur
Druckverlust
Treppenraum planen
Mindestvolumenstrom
beachten
Folie-25
Prof. Dr. Schütz
Beispiel
Anzahl Geschosse
Geschosshöhe
effektiver Querschnitt Treppenraum
geringe Undichtigkeiten Treppenraum
25
3 Meter
2,5 m²
n50<1,0 1/h
• Winterfall
• Sommerfall
• ausgeglichene Temperaturen
Folie-26
Prof. Dr. Schütz
Druckdifferenz über der Höhe
60,00
Druckdifferenz
Druckdifferenz
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52
Geschoß
Winterfall ta=-10°C Vp=21000 m3/h
Folie-27
Prof. Dr. Schütz
Druckdifferenz über der Höhe
70,00
60,00
Druckdifferenz
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52
Geschoß
Sommerfall ta=+35°C Vp=15.000 m3/h aufgeteilt auf zwei Geschosse
Folie-28
Prof. Dr. Schütz
Druckdifferenz über der Höhe
60,00
50,00
Druckdifferenz
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52
Geschoß
ausgeglichene Temperaturen ta=+20°C Vp=15.000 m3/h
Folie-29
Prof. Dr. Schütz
Anforderungen an die Konstruktion

Luftansaugung ohne Kontamination von Rauch und Feuer

Leitungen zum Überdruckbereich zur Verteilung der Luft

Türschließer an allen „beteiligten“ Türen

Druckentlastung bei geschlossenen Türen

Entlüftung zur Außenluft

Trennung von bedruckten und nicht bedruckten
Treppenräumen durch Raum mit Entlüftung
Folie-30
Prof. Dr. Schütz
Anforderungen an die Konstruktion

Überdruckentlastung sollte in 3 sec sich angepasst haben

Geregelte Ventilatoren sollten nicht eingesetzt werden (3 sec
kaum möglich)

Redundanz der Ventilatoren

Gesicherte Stromversorgung

Leitung in L90 außerhalb des Aufstellungsraumes

keine BSK in der Leitung
Folie-31
Prof. Dr. Schütz
Anforderungen an die Konstruktion

Außenluftklappen als selbsttätig öffnende Jalousienklappe mit
Federrücklauf (öffnet bei Stromausfall)
Folie-32
Prof. Dr. Schütz
Anforderungen an die Konstruktion

Außenluftklappen als selbsttätig öffnende Jalousienklappe mit
Federrücklauf (öffnet bei Stromausfall)

Aufstellungsraum:

Separater Raum L90-Wände oder im Treppenraum mit
Abtrennung der Regelung

Rauchauslöseeinrichtungen in der Zuluft sind umstritten:
- Schutz vor Rauchansaugung (Großstadt ?)
- wenn Störung, dann Schutzziel nicht erreicht
Folie-33
Prof. Dr. Schütz
Folie-34
Prof. Dr. Schütz
Prüfung einer RDA

Bemessung, Anlagenkonzept

Anforderungen an Ansaugung, Ausblasung, Abströmung

Aufstellungsraum Ventilator, Steuerung

Funktionsprüfung
- Volumenströme
- Türkräfte
- Türschließung
- Steuerung, Auslösung, Meldung
Sicherheitsstromversorgung

Folie-35
Prof. Dr. Schütz
Entnommen aus VDMA 24188
Folie-36
Prof. Dr. Schütz
Bauordnungsrechtliche Grundlagen für RDA-Anlagen

Hochhausrichtlinie oder Brandschutzkonzept mit genauer
Beschreibung der Funktion und der einzuhaltenden
Parametern

Produkte ohne Leistungserklärung bisher

DIN EN 12101-6 Kenntnis notwendig aber nicht allgemein
anerkannt

Sprinklerschaltung ist keine gesicherte Stromversorgung
Folie-37
Prof. Dr. Schütz
Unterschieden, Erläutern

Rauchschutzdruckanlagen

Spülanlagen

Spülanlagen mit Druckhaltung

Leckagen

temperaturgesteuerte Zulufteinbringung

…...
Folie-38