Rauchschutzmaßnahmen in Treppenräumen – Anforderungen und Ausführungsbeispiele gemäß VDMA-Einheitsblatt 24188

Grundsätzlich müssen in einem Gebäude immer zwei Flucht- und Rettungswege vorhanden sein. Bei Standardgebäuden unter der Hochhausgrenze (<22m, bezogen auf das oberste Geschoss) können die Rettungsgeräte der Feuerwehr den zweiten Rettungsweg darstellen. Ansonsten sind mindestens zwei Treppenräume vorzusehen. Ist nur ein Treppenraum vorhanden und die Rettung über Fenster nicht möglich, da beispielsweise für die Feuerwehr keine Zufahrtswege vorhanden sind, dann wird der Treppenraum zum Sicherheitstreppenraum. Ein Sicherheitstreppenraum ist so auszuführen, dass Feuer und Rauch nicht in ihn eindringen können.
Als Alternative zu innen liegenden Sicherheitstreppenräumen gelten außen liegende Sicherheitstreppenräume. Heutzutage werden aber überwiegend innen liegende Treppenräume geplant, und hier lässt sich die Rauchfreihaltung nur mit lufttechnischen Anlagen sicherstellen, wie z.B. mit Rauchschutz-Druckanlagen (RDA).

Druck- und Geschwindigkeitskriterium
Ruchschutz-Druckanlagen erzeugen im Treppenraum einen kontrollierten Überdruck gegenüber dem vom Brand betroffenen Geschoss. Die Druckdifferenz führt zu einer gerichteten Strömung aller Leckageflächen vom Bereich des hohen Druck-Niveaus zum niedrigen, also vom Treppenraum zum Brandgeschoss. So wird Einströmung von Rauch in den Treppenraum verhindert.
Die Druckdifferenz darf aber nicht zu groß sein, da die Türen in Fluchtrichtung, also zum Treppenraum hin, öffnen und die Türbetätigungskräfte linear mit der Druckdifferenz steigen. Als maximal zulässiger Wert gelten 100 N (Bild 1).
Wenn innerhalb des Brandgeschosses beide Schleusentüren gleichzeitig geöffnet sind, hat die Rauchschutz-Druckanlage die Aufgabe, eine Durchströmung der offenen Türen in Richtung des Brandgeschosses zu bewirken. Damit die offenen Türen durchströmt werden können und sich der Druck nicht einfach ausgleicht, sind im Brandgeschoss Abströmwege erforderlich, beispielsweise Fenster oder Klappen, die an einen Schacht anbinden. Diese müssen nach Branddetektierung im Brandgeschoss automatisch öffnen (Bild 2).
Die mittlere Durchströmungsgeschwindigkeit der Frischluft durch die offene Tür muss nach Muster-Hochhausrichtlinie mindestens 2m/s betragen. Physikalisch ist diese Geschwindigkeit abhängig von der Rauchtemperatur: Je heißer der Rauch ist, desto höher muss die mittlere Strömungsgeschwindigkeit sein, um einen Raucheintrag in den Treppenraum zu verhindern.
Die in der Hochhausrichtlinie genannten 2 m/s sind ausreichend, auch bei Rauchtemperaturen >200°C, um an der Tür zum geschützten Bereich eine Raucheinströmung zu verhindern. In der Phase der Eigenrettung oder wenn der Brandraum weit vom Treppenraum entfernt und durch mehrere Türen getrennt ist, sind solche Temperaturen eher unwahrscheinlich, sodass auch eine kleinere Geschwindigkeit zum Erreichen des Schutzziels führen kann.
Das VDMA-Blatt empfiehlt die Verwendung von 1 m/s als Mindestgeschwindigkeit, wenn nicht unmittelbar der Brandraum an den geschützten Bereich anbindet und das Schutzziel der Anlage vorrangig die Eigenrettung ist.

Anforderungen an die Regelzeit
Der Volumenstrom, der in der Phase geöffneter Türen in den Treppenraum zu fördern ist, ist im Regelfall deutlich größer, als der Volumenstrom, der bei geschlossenen Türen benötigt wird. Diese Differenz kann über selbsttätig wirksame Regelklappen ins Freie entlastet werden. Aktive Systeme, welche über Drucksensoren geführt motorisierte Klappen oder frequenzumrichterbetriebene Ventilatoren ansteuern, dürfen nur verwendet werden, wenn sie die zulässige Regelzeit von 3 Sekunden einhalten können.
Mit Flussdiagrammen gibt das VDMA-­Einheitsblatt 24188 im weiteren Verlauf einen Leitfaden für die Anwendung innerhalb eines Projektes (Bilder 4 und 5). Darüber hinaus beschreibt es neben Rauchschutz-Druckanlagen auch Systeme mit geminderten Schutzzielen und gibt Empfehlungen für die Anwendung. Nachfolgend einige Anlagenbeispiele mit kurzer Bewertung für die Anwendung.

Rauchabzug im Treppenraum (natürliche Entrauchung)
In den Landesbauordnungen werden in vielen Fällen für Treppenräume Rauchabzugsöffnungen im Kopf des Treppenraumes mit mindestens 5% der Grundfläche bzw. 1m² geometrischer Öffnungsfläche gefordert.

Bewertung:

• Die Rauchabzusanlage kann einen Raucheintritt nicht verhindern; durch die Kaminwirkung wird ein Raucheintritt eher begünstigt.
• Oberhalb vom Brandgeschoss wird der Treppenraum mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht mehr nutzbar sein.
• Der Rauchabzug ist ein Instrument für die Feuerwehr, um im Falle eines verrauchten Treppenraumes bis zum Brandgeschoss gelangen zu können.
• Ein Rauchabzug ersetzt keine Rauchschutz-Druckanlage. Ein zweiter Fluchtweg ist erforderlich.

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Spülanlage
Im Unterschied zum natürlichen Rauchabzug wird die Durchströmung des Treppenraumes mittels Ventilatoren sichergestellt, sodass auch bei fehlender natürlicher Druckdifferenz eine Durchströmung erfolgt. Bei Spülanlagen wird im untersten Bereich des Treppenraumes Zuluft eingebracht, die den Treppenraum von unten nach oben durchströmt. Die Abströmung erfolgt im Kopf des Treppenraumes über automatisch zu öffnende Klappen, Lichtkuppeln oder Fenster.
Bewertung: Die Spülanlage kann eingedrungenen Rauch wieder ausspülen, ohne die beim reinen Rauchabzug auftretende Kaminwirkung, die ggf. eine Raucheinströmung begünstigt. Für die Rauchfreihaltung leistet sie nur einen geringen Beitrag.

Spülanlage mit geregelter Druckhaltung
Bei Spülanlagen mit geregelter Druckhaltung ist ergänzend zur ungeregelten Spülanlage eine Druckregelvorrichtung vorhanden (z.B. selbsttätige Druckregelklappe im Kopf des Treppenraumes), die abhängig vom momentanen Überdruck öffnet oder schließt.
Bewertung: Die Spülanlage mit geregelter Druckhaltung entspricht quasi einer Ruchschutz-Druckanlage, allerdings ohne die automatisch geöffnete Abströmung im Brandgeschoss. Damit ist eine wirksame Rauchfreihaltung in der Phase geöffneter Türen zwar nicht sichergestellt. Wenn aber im konkreten Projekt davon ausgegangen werden kann, dass die Türen zwischen dem Treppenraum und dem Brandraum nur für eine sehr kurze Zeitspanne geöffnet sind, bleibt der Treppenraum für die Eigenrettung nutzbar.
Dieser Anlagentyp stellt eine mögliche Alternative insbesondere für Bestandsgebäude dar, in denen das Nachrüsten von Abströmwegen einen unverhältnismäßig hohen Aufwand bedeuten würde.

Rauchschutz-Druckanlagen
Ruchschutz-Druckanlagen unterscheiden sich in Anlagen ohne Redundanz (Standard) und Anlagen mit Redundanz und Sicherheitsstromversorgung. Standard-Anlagen beinhalten dazu die Ansteuerung der erforderlichen Abströmklappen im Brandgeschoss. Rauchschutz-Druckanlagen mit Redundanz und Sicherheitsstromversorgung sind wie Systeme ohne Redundanz aufgebaut, jedoch werden die wesentlichen Komponenten für die Druckerzeugung redundant ausgeführt (Ventilatoren, Schaltschränke). Zudem wird eine Sicherheitsstromversorgung vorgesehen.

Fazit
Das VDMA-Einheitsblatt stellt die wesentlichen Anforderungen an Rauchschutz-Druckanlagen dar und beschreibt darüber hinaus Rauchabzugs- sowie Spül­anlagen und gibt eine Einordnung über Nutzen und Grenzen dieser Techniken.
Damit wird dem Brandschutzkonzept­ersteller gerade in den Fällen, in denen das deutsche Baurecht keine klaren Vorgaben macht, die Möglichkeit gegeben, passend zu den im Brandschutzkonzept vorgesehenen Schutzzielen den geeigneten Anlagentyp auszuwählen und zu definieren.

Autor: Lutz Eichelberger, Alfred Eichelberger GmbH Co. KG

Bilder: Eichelberger

www.alfred-eichelberger.de

Aufzugsschachtentrauchung – Was ist zu beachten?
Die DIN VDE 0833-2 regelt das Planen, Errichten, Erweitern, Ändern und Betreiben von Brandmeldeanlagen. Danach ist u.a. die Eignung automatischer Brandmelder in Abhängigkeit von Raumhöhen und Wandabständen festgelegt, um eine sichere und rechtzeitige Auslösung im Brandfall zu gewährleisten.
Vermehrt tauchen nach Angabe des Unternehmens Aleatec (www.aleatec.de) im Bereich Aufzugschachtentrauchungen Melder auf,
die nach Norm für den Einsatzbereich ungeeignet sind. Deshalb sollte bereits in der Planungsphase das richtige System ausgewählt werden. Als Planungshilfe nachfolgend die unterschiedlichen Meldertypen mit den relevanten Errichtervorschriften gemäß DIN VDE 0833-2.

Ansaugrauchmelder
Bei Raumhöhen über 12 m dürfen nur Rauchansaugmelder gemäß
DIN EN 54-20 Klasse A oder B verwendet werden. Rohrleitungen von
Ansaugrauchmeldern mit Ansaugöffnungen dürfen, abweichend von der sonst horizontalen Anordnung, vertikal entlang von Aufzugschächten
installiert werden. Verläuft die Rohrleitung in der Mitte zwischen den Schächten, dürfen maximal zwei unmittelbar benachbarte, zueinander
offene Schächte mit einem Ansaugrauchmelder überwacht werden.

Punktförmige Rauchmelder
Bei Grundflächen bis 80 m² des zu überwachenden Raumes sind punktförmige Melder bis zu einer Raumhöhe von 12 m erlaubt. Die Abstände zu Wänden dürfen nicht kleiner als 0,5 m sein. Der horizontale und vertikale Abstand zu Lagergütern und Einrichtungen darf an keiner Stelle 0,5 m unterschreiten. Bei geringeren Abständen der Melder als 0,5 m zu Einbauten, wie z.B. Leitungen, Rohren oder Leuchten, aber auch bei erforderlichen größeren Abständen, z.B. im Bereich von Luftaustrittsöffnungen, muss sichergestellt sein, dass die Brandkenngrößen ungehindert die Melder
erreichen können.

Linienförmige Rauchmelder (Lichtschrankenprinzip)
Für Linienförmige Rauchmelder ist ein Abstand zwischen Sender und
Empfänger bzw. zwischen Sende- und Empfangseinheit und einem Reflektor von max. 100 m zulässig. Die Mittelachse des Überwachungsstrahls darf nicht näher als 0,5 m zu Wänden, Einrichtungen oder Lagergütern angeordnet werden. Wärmepolster unter Dachflächen können verhindern, dass aufsteigender Rauch an die Decke gelangt. Der Melder muss deshalb unterhalb eines zu erwartenden Wärmepolsters angebracht sein.
Linienförmige Rauchmelder können vertikal montiert werden. Reflexionen der Aufzugkabine können zu Fehlauslösungen führen. Bedingt durch die natürliche Verschmutzung der Schächte müssen die Optiken von Sender, Empfänger oder Reflektor häufig gereinigt werden um Störungen zu vermeiden.