Spülanlagen mit Druckhaltung

Druckbelüftungsanlagen, bei denen die Abströmung aus dem Brandgeschoss nicht durch automatisch öffnende Klappen oder Fenster sichergestellt ist, sind nicht geeignet, einen Raucheintritt sicher zu verhindern. Für Treppenräume, bei denen keine absolute Rauchfreihaltung gefordert ist (z.B. innenliegende notwendige Treppenräume; weitere Fluchtwege im Gebäude sind vorhanden), sind Spülanlagen mit Druckhaltung denkbar. Dieser Anlagentyp könnte auch in Treppenräumen zur Anwendung kommen, in denen aufgrund der Gebäudenutzung nur mit wenigen Öffnungsvorgängen einer Tür, die zum Brandbereich führt, zu rechnen ist (z.B. Wohngebäude). (entsprechend Anlagenklasse 3 des VDMA Einheitsblattes 24188 „Rauchschutzmaßnahmen in Treppenräumen“).

Das Rauchschutz-Zuluftgerät fördert im unteren Bereich Frischluft in den Treppenraum. Im Kopf des Treppenraumes ist die Druckregeleinheit (z.B. Typ DEK-V-DS oder DEK-V-LK) angeordnet. Diese regelt den Druck über die federbelastete Druckregelklappe selbsttätig. Die Ansteuerung der Anlage erfolgt über Rauchmelder, die außerhalb des Treppenraumes im Bereich der Zugangstüren angeordnet werden. (oder über eine flächendeckende Brandmeldeanlage).

Bei geschlossenen Türen wird der Treppenraum von unten nach oben unter Aufrechterhaltung des vorgesehenen Überdrucks durchströmt. Öffnet sich im Brandgeschoss die Tür zum Treppenraum, so erfolgt eine Durchströmung der Tür nur in dem Maße, wie Leckagen bzw. manuell (ggf. durch die Feuerwehr) geöffnete oder durchs Brandereignis zersprungene Fenster vorhanden sind. Ist der Raum dagegen „dicht“, kann es für den Zeitraum der geöffneten Brandgeschoss-Tür zu einem Raucheintrag in den Treppenraum kommen. Der Spülluftvolumenstrom der Druckbelüftungsanlage bewirkt aber eine rasche Verdünnung von eingedrungenem Rauch.

1. Turen mit Türschließern
2. Rauchschutz-Zuluftgerät Typ RDS
3. Handauslösetaster
4. Optische Rauchmelder
5. Druckregeleinheit
6. Schaltgerätekombination SGK

Rauchschutz-Druckanlage mit gesicherter Abströmung

Bei Druckbelüftungsanlagen, die einen Raucheintritt in den Treppenraum verhindern müssen, z.B. innerhalb von Sicherheitstreppenräumen, ist die Abströmung im Geschoss durch automatisch öffnende Klappen oder Fenster sicherzustellen. Durchströmungsgeschwindigkeiten durch die Türen vom Treppenraum zum Vorraum und vom Vorraum zum notwendigen Flur sind bei der Sachverständigenabnahme nachzuweisen. Innerhalb der Muster Hochhaus Richtlinie sind 2 m/s als Geschwindigkeit festgelegt, die nicht unterschritten werden sollte. Die maximal zulässige Türbetätigungskraft beträgt 100 N. Damit dieser Geschwindigkeitsaufbau erfolgen kann, muss der Druckverlust über den Abströmweg geringer sein als der im Treppenraum geplante Überdruck. Wir empfehlen, bei der Bemessung von Klappen, Fenstern und Schachtflächen einen maximalen Druckverlust von 30 Pa anzustreben.

Das Rauchschutz-Zuluftgerät fördert Frischluft in den Treppenraum. Um Treppenraum-durchströmdruckverluste zu minimieren, wird die Zuluft der Druckbelüftungsanlage bei größerer Gebäudehöhe über einen Schacht in mehreren Ebenen eingeblasen (z.B. in jedem dritten Geschoss). Im Kopf des druckbelüfteten Sicherheitstreppenraumes ist die Druckregeleinheit (z.B. Typ DEK-V-DS oder DEK-V-LK) angeordnet. Diese regelt den Druck über die federbelastete Druckregelklappe selbsttätig.

Die Ansteuerung der Druckbelüftungsanlage erfolgt über eine flächendeckende BMA oder über Rauchmelder, die außerhalb der Vorräume im Bereich der Zugangstüren angeordnet werden. Es erfolgt eine selektive Ansteuerung der Abströmklappen/Fenster bei Rauchdetektion in einem Geschoss, das heißt, es wird nur in dem jeweiligen Brandgeschoss eine Abströmung ermöglicht. In den Schleusenwänden können Überströmelemente (Absperrvorrichtungen mit Rückschlagklappe) angeordnet werden. Damit kann in die Schleuse eingedrungener Rauch wieder ausgespült werden. Wird innerhalb des vom Brand betroffenen Geschosses die Zugangstür zum Treppenraum geöffnet, schließt sofort die Druckregelklappe und die Tür kann mit dem im Treppenraum bereitgestellten Volumenstrom durchströmt werden. Bei schließender Tür stellt die Druckregelklappe unmittelbar die Druckentlastung sicher, und die Türen bleiben jederzeit zu öffnen.

1. Turen mit Türschließern
2. Rauchschutz-Zuluftgerät Typ RDS
3. Handauslösetaster
4. Optische Rauchmelder
5. Druckregeleinheit
6. Entrauchungsklappe
7. Entrauchungskanal L90
8. Überströmelement K90 mit Rückschlagklappe
9. Schaltgerätekombination SGK

Rauchschutz-Druckanlagen in Hochhäusern

Mit wachsender Gebäudehöhe gewinnen physikalische Einflussgrößen wie Thermik und Treppenraum- Durchströmdruckverluste bei der Planung und Ausführung der Druckbelüftungsanlage zunehmend an Bedeutung. Die Thermik wird verursacht durch unterschiedliche Innen- und Außentemperaturen, die dazu führen, dass sich innerhalb eines hohen (Treppenraum-) Schachtes im Winter bei höheren Innentemperaturen eine Auftriebswirkung einstellt (ähnlich wie innerhalb eines Schornsteins), während im Sommer ein ähnlicher Effekt mit negativem Vorzeichen und geringerem Betrag zustande kommen kann. 

Der Treppenraum-Druckverlust kann je nach Geometrie des Treppenraumes und Höhe des vertikalen Volumenstroms mehrere Pascal pro Geschoss betragen und ist somit im Hochhausbereich nicht vernachlässigbar. Der Durchströmdruckverlust sorgt bei isothermen Verhältnissen dafür, dass (bei nur einer Druckregelklappe im Kopf des Treppenraumes) nach unten hin die Druckdifferenz gegenüber der Atmosphäre zunimmt. Die Zulufteinbringung der Druckbelüftungsanlage in mehreren Ebenen (z.B. in jedem dritten Geschoss) verringert diesen Effekt. Ab einer bestimmten Gebäudehöhe empfehlen wir den Einsatz einer zweiten Druckregelklappe, die im unteren Bereich des Sicherheitstreppenraumes anzuordnen ist. Für sehr hohe Hochhäuser ist eine Betrachtung der durch die Thermik hervorgerufenen unterschiedlichen Druckverläufe im Sommer und im Winter notwendig.

Temperaturgesteuerte Zuluftverteilung

Im Winter könnte sich bei sehr kalten Außentemperaturen und hohen Gebäuden trotz laufender Druckbelüftungsanlage im Treppenraum im unteren Bereich ein Unterdruck gegenüber der Atmosphäre einstellen. Da der Treppenraum-Druckverlust nach unten hin zu einem anwachsendem Überdruck führt, kann der Druckverlust den Auftrieb im Winter kompensieren. Während im isothermen Fall die Druckverluste im Treppenraum „störend“ wirken, stellen sie im Winterfall die Lösungsmöglichkeit zur Kompensation des Auftriebes dar. Um eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung über alle Geschosse zu gewährleisten, ist dementsprechend im isothermen Fall eine möglichst gleichverteilte Zulufteinbringung der Druckbelüftungsanlage anzustreben, während im Winter eine verstärkte Zuluft im unteren Bereich sinnvoll sein kann.

Wir bieten für solche Anwendungsfälle Steuermodule an, die den Zuluftvolumenstrom und die Luftverteilung der Druckbelüftungsanlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur steuern. Die Druckregelung als Reaktion auf sich öffnende und schließende Türen erfolgt nach wie vor selbsttätig, schnell und betriebssicher. 

1. Rauchschutz-Zuluftgerät, redundant
2. Schaltgerätekombination SGK
3. obere Druckregelklappe
4. untere Druckregelklappe
5. Zuluftklappen, ansteuerbar
6. Abströmung in Geschoss
7. Überströmelemente
8. Temperatursensoren für die Zuluftsteuerung

Feuerwehraufzugsschacht mit Aufzugsvorraum

Bei Feuerwehraufzügen hat die Druckbelüftungsanlage die Aufgabe, den Feuerwehraufzugsschacht und die angeschlossenen Vorräume rauchfrei zu halten. Dies gilt nach der deutschen Muster-Hochhausrichtlinie dann als erfüllt, wenn für den Fall der offen stehenden Vorraumtür eine Durchströmung vom Vorraum zum Flur mit einer Mindestgeschwindigkeit von 0,75 m/s erfolgt. (Brandbekämpfungskonzepte gemäß der österreichischen TRVB S112 oder der EN 12101-6 verlangen höhere Geschwindigkeiten; allerdings haben in diesen Ansätzen Sicherheitstreppenraum und Feuerwehraufzug einen gemeinsamen Vorraum). Die maximal zulässige Betätigungskraft der Vorraumtüren beträgt 100 N.

Der kontrollierte Überdruck der Druckbelüftungsanlage wird innerhalb des Aufzugsschachtes aufgebaut. Über die Leckagen der Fahrschachttüren dehnt sich das Überdruck-Niveau auf den Bereich der Vorräume aus. In den Wänden zwischen Schacht und Vorräumen werden motorisierte Überströmklappen angeordnet, wobei nur die Klappe im Brandgeschoss aufgefahren wird.

Die brandschutztechnische Qualität der Klappen muss in Übereinstimmung mit dem Brandschutzkonzept erfolgen. Angesichts der baurechtlichen Anforderung, dass sowohl Schacht als auch Vorraum rauchfrei zu halten sind, halten wir die Verwendung von nicht brennbaren Klappen mit AUF/ZU-Motoren ohne Feuerwiderstand für vertretbar, empfehlen aber in jedem Falle eine individuelle Abstimmung mit den Genehmigungsbehörden bzw. dem Brandschutzkonzeptersteller. Mit der Rauchdetektierung innerhalb des Brandgeschosses werden sowohl die Überströmklappe als auch die Abströmklappe/Fenster geöffnet. Der Gesamtdruckverlust vom Aufzugsschacht bis ins Freie darf den geplanten Überdruck von 50 Pa nicht überschreiten. Um eine Durchströmung einer 2m²-Tür mit 0,75 m/s zu erreichen, wird für die Überströmung eine geometrische Freifläche von ~0,4 m² empfohlen. Die Druckregelung erfolgt selbsttätig über die im Schachtkopf angeordnete Druckregeleinheit (z.B. Typ DEK-DS). Alternativ zum dargestellten Bild kann auch ein Rauchschutz-Druckgerät mit integrierten Regelklappen zum Einsatz kommen (Gerätetyp RDA2). Bei geschlossenen Vorraumtüren wird überschüssige Luft über die Druckregelklappe entlastet. Öffnet sich im Brandgeschoss die Vorraum-Tür, fällt der Druck im Schacht ab und die Druckregelklappe schließt. Damit steht die erforderliche Luftmenge für die Durchströmung der offenen Tür bereit.

1. Rauchschutz-Zuluftgerät
2. Schaltgerätekombination SGK
3. Druckregelklappe
4. Handauslösetaster
5. Optische Rauchmelder oder flächendeckende BMA
6. Abströmklappe (Entrauchungsklappe oder Fenster)
7. Überströmklappe