Rauchschutz-Druckanlagen

einleitung

Schutzziel

Rauchschutz-Druckanlagen (RDA) haben die Aufgabe, Flucht- und Rettungswege (Treppenräume, Feuerwehraufzüge, Fluchttunnel etc.) rauchfrei zu halten. Dabei wird im zu schützenden Bereich ein kontrollierter Überdruck gegenüber den angrenzenden Räumen, in denen es zu einem Brand kommen könnte, erzeugt. Dabei müssen Türen immer ohne zu großen Kraftaufwand zu öffnen sein. Die maximal zulässige Türbetätigungskraft beträgt 100 N.

Wenn im Brandgeschoss die Türen zwischen Brandraum und geschütztem Bereich geöffnet werden, muss eine ausreichende Durchströmung der Tür in Richtung des Brandgeschosses erfolgen, damit weiterhin kein Rauch in den geschützten Bereich eintritt.

Da für den Aufbau der notwendigen Geschwindigkeit ein deutlich höherer Volumenstrom erforderlich ist als für den Druckaufbau bei geschlossenen Türen, muss der Druck bzw. der Zuluftvolumenstrom geregelt werden. Maximal 3 Sekunden sind nach DIN EN 12101-6 zulässig, um nach Öffnen oder Schließen einer Tür zumindest 90% der neuen volumetrischen Anforderungen zu erzielen. Innerhalb dieser 3 Sekunden muss bei sich öffnenden Türen der für die Türdurchströmung erforderliche Volumenstrom zusätzlich bereitgestellt werden. Bei sich schließenden Türen muss innerhalb der 3 Sekunden der Zuluftvolumenstrom reduziert werden oder durch ausreichend schnell öffnende Druckentlastungsklappen die überschüssige Luftmenge abgeführt werden.

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Selbsttätige, hilfskraftlose Druckregelung

Eichelberger-RDA-Anlagen basieren auf einer selbsttätigen Druckregelung. Herzstück der Anlage ist eine über einen Federmechanismus betriebene Druckregelklappe Typ DEK. Diese regelt den Überdruck im Treppenraum oder Aufzugsschacht ohne Hilfsenergie rein mechanisch. Damit wird bei sich öffnenden bzw. schließenden Türen eine schnellstmögliche Druckregelung sichergestellt, die den zeitlichen Anforderungen der DIN EN 12101-6 entspricht. Alle Reaktionen der Anlage erfolgen selbsttätig. Messwertgeber, Druckregler, Stellantriebe, Klemm- und Übergabestellen können entfallen. Dies bedeutet eine Minimierung möglicher Ausfallkomponenten.

Die Druckregelklappe weist ein stetiges Regelverhalten auf, das heißt sie bleibt bis Erreichen des eingestellten Regeldrucks geschlossen und öffnet bei weiterem Druckanstieg gerade so weit, dass der Druckverlust bei der Durchströmung dem eingestellten Regeldruck entspricht. Dieser Druckverlust bestimmt den Überdruck im Treppenraum.

Die Druckregelklappen werden grundsätzlich in Kombinationen mit darauf abgestimmten Bauteilen als komplette Druckregeleinheiten angeboten. Beim Rauchschutz-Druckgerät Typ RDA2 sind die Druckregelklappen im Zuluftgerät in Bypass-Anordnung integriert.

Systemlösungen

Wir bieten Ihnen komplette Systemlösungen incl. der wesentlichen lufttechnischen Komponenten sowie der Steuerung mit ihren Feldgeräten an. Wir begleiten Sie dabei von der Planung über die Montage und Inbetriebnahme bis hin zur Wartung und Instandhaltung der Anlage.

EIGNUNGSNACHWEIS

Die Zuverlässigkeit im Betrieb und sowie die Einhaltung der Regelzeitanforderungen (3 Sekunden) gemäß DIN EN 12101-6 sind vom Institut für Industrieaerodynamik (I.F.I.) in Aachen durch Funktionsprüfung, Standfähigkeits- und Resonanztest nach 10.000 Lastwechseln nachgewiesen und testiert.

Druckregeleinheiten

TYP DEK-V-DS

Druckregeleinheit
TYP DEK-V-DS

TYP DEK-V-LK5

Druckregeleinheit
TYP DEK-V-LK5

TYP DEK-V-DK5

Druckregeleinheit
TYP DEK-V-DK5

TYP DEK-H-...

Druckregeleinheit
TYP DEK-H-...

Sonderkonstruktion

Druckregeleinheit in
Sonderkonstruktion

Geräte

RDA2

Rauchschutz-Druckgerät
RDA2

Typ RDS 400 - 1000

Rauchschutz-Zuluftgerät
Typ RDS 400 - 1000

Typ RDV

Rauchschutz-Zuluftventilator
Typ RDV

Weitere komponenten

Typ UE-RK

Überstromelement
Typ UE-RK

Schaltschrank


Schaltschrank

Grundlagen

Rauchfreihaltung von Flucht- und Rettungswegen

Rauchschutz-Druckanlagen (RDA) haben die Aufgabe, Flucht- und Rettungswege (Treppenräume, Feuerwehraufzüge, Fluchttunnel etc.) rauchfrei zu halten. Dabei wird im zu schützenden Bereich ein kontrollierter Überdruck gegenüber den angrenzenden Räumen, in denen es zu einem Brand kommen könnte, erzeugt.

Geschlossene Türen kontrollierter Überdruck

Der Überdruck bewirkt eine Durchströmung von Leckageflächen (z.B. um Türen herum) vom geschützten Bereich in den möglicherweise verrauchten Bereich. Eine Strömung von Rauch oder verrauchter Luft in den Überdruckbereich wird damit verhindert. Dabei müssen Türen immer ohne zu großen Kraftaufwand zu öffnen sein. Die maximal zulässige Türbetätigungskraft beträgt 100 N. Die an der Türklinke wirksame Betätigungskraft ist abhängig von der Druckdifferenz sowie von der Türgröße und der Schließkraft des Türschließers. Türgrößen und Schließmomente der Türschließer müssen abgestimmt sein mit dem geplanten Überdruck. Im Regelfall wird ein Überdruck von 50 Pa eingeplant.

Geöffnete Tür im Brandgeschoss Durchströmung der offenen Tür

Wenn im Brandgeschoss die Türen zwischen Brandraum und geschütztem Bereich geöffnet werden, muss eine ausreichende Durchströmung der Tür in Richtung des Brandgeschosses erfolgen, damit weiterhin kein Rauch in den geschützten Bereich eintritt. Der Betrag der erforderlichen Geschwindigkeit ist abhängig von der Temperaturdifferenz an der betrachteten Tür. Je höher die Temperaturdifferenz ist, desto größer muss auch die mittlere Durchströmungsgeschwindigkeit sein, um eine Rauchfreihaltung auch bei geöffneter Tür sicher zu stellen.

In der deutschen Muster Hochhausrichtlinie sowie in der österreichischen TRVB S112 sind zum Teil davon abweichende Anforderungen an die Durchströmungsgeschwindigkeit formuliert. Um die Durchströmung der sich öffnenden Türen sicherzustellen, ist es erforderlich, dass Abströmmöglichkeiten aus den nachgeschalteten Räumen vorhanden sind. Dies kann zum Beispiel über einen L90 Schacht mit geschossweise angeordneten Entrauchungsklappen oder über motorisierte Fenster realisiert werden. Bei Fensterabströmung ist darauf zu achten, dass eine möglichst windunabhängige Wirksamkeit des Abströmweges gewährleistet ist (möglichst Anordnung auf 2 Fassadenseiten). Die Abströmflächen müssen so dimensioniert werden, dass der Druckverlust die Größe des geplanten Überdrucks im Treppenraum nicht überschreitet.

Druckregelung zulässige Regelzeit 3 Sekunden

Da für den Aufbau der notwendigen Geschwindigkeit ein deutlich höherer Volumenstrom erforderlich ist als für den Druckaufbau bei geschlossenen Türen, muss der Druck bzw. der Zuluftvolumenstrom geregelt werden. Maximal 3 Sekunden sind nach DIN EN 12101-6 zulässig, um nach Öffnen oder Schließen einer Tür zumindest 90% der neuen volumetrischen Anforderungen zu erzielen. Innerhalb dieser 3 Sekunden muss bei sich öffnenden Türen der für die Türdurchströmung erforderliche Volumenstrom zusätzlich bereitgestellt werden. Bei sich schließenden Türen muss innerhalb der 3 Sekunden der Zuluftvolumenstrom reduziert werden oder durch ausreichend schnell öffnende Druckentlastungsklappen die überschüssige Luftmenge abgeführt werden.

Kriterium Geschwindigkeit

Sind im vermeintlichen Brandgeschoss beide Schleusentüren geöffnet, so muss eine Durchströmung der Türen mit einer Mindestgeschwindigkeit von 0,75 bis 2m/s erfolgen. In dieser Phase schließt die Druckregelklappe im Kopf des Treppenraumes, damit der komplette Volumenstrom für die Durchströmung der offenen Tür bereitsteht. Im jeweiligen Brandgeschoss sind die Abströmklappen geöffnet, damit die Durchströmung sichergestellt werden kann.

Kriterium Druck

Sind alle Türen im Treppenraum geschlossen, so soll ein kontrollierter Überdruck von etwa 50 Pa im Treppenraum aufgebaut werden. Die Türöffnungskraft darf an keiner Tür >100 N betragen. In dieser Phase ist die Druckregelklappe geöffnet und lässt die über-schüssige Luftmenge entweichen. Dabei produziert sie gerade einen Druckverlust in der Größe des geplanten Überdrucks (50 Pa).

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Bemessung der Volumenströme

Treppenraum-Leckage:
Neben dem Volumenstrom für die Durchströmung offener Türen muss die Anlage Leckageverluste decken. Leckageflächen sind vorhanden an allen Türen, Fenstern, Aufzugsschachttüren, Rissen und Spalten in Wänden etc.; zu berücksichtigen sind auch bewusst geschaffene Öffnungen für die Realisierung einer kontinuierlichen Durchspülung. Berechnungsverfahren befinden sich im informativen Anhang der EN 12101-6.

Bemessung des Zuluftvolumenstromes:
Der Zuluftvolumenstrom berechnet sich aus dem Anteil für die Durchströmung offener Türen zuzüglich der Leckluftrate. Es ist zu empfehlen die Leckluftrate mit ausreichender Sicherheit in die Rechnung einfließen zu lassen. Bei der Inbetriebnahme kann der Zuluftvolumenstrom über die Verstellung des Ventilatorschaufelwinkels an die tatsächlich vorhandene Leckage angepasst werden. Die Bemessung der Druckregelklappe erfolgt für den variablen Anteil des Zuluftvolumenstromes. Bei hohen Gebäuden wird die Druckdifferenz zusätzlich durch höhenabhängige Einflussgrößen wie Auftriebsdrücke durch Thermik und Treppenraumdruckverluste beeinflusst. Bei der individuellen Bemessung für solche Gebäude können wir gerne unterstützen.

Gemäß EN 12101-6; 09/2005 sind abhängig vom Schutzziel folgende Mindestgeschwindigkeiten anzusetzen:


Leistungen

Komplette Systemlösungen

Wir bieten Ihnen komplette Systemlösungen incl. der wesentlichen lufttechnischen Komponenten sowie der Steuerung mit ihren Feldgeräten an. Wir begleiten Sie dabei von der Planung über die Montage und Inbetriebnahme bis hin zur Wartung und Instandhaltung der Anlage.

  •  Vorschlag für die Konzeption einer RDA-Anlage unter Berücksichtigung baurechtlicher und normativer Anforderungen
  •  Erarbeitung von Bemessungsvorschlägen für Zuluftvolumenstrom, Luftverteilung, Druckregelvolumenstrom
  •  Bewertung von relevanten Einflussgrößen wie Leckage-Luftmengen, Treppenraum-Druckverluste, thermische Einflüsse (Auftrieb), Türkräfte etc.
  •  Auswahl der wesentlichen Komponenten
  •  Elektrische Inbetriebnahme und Überprüfung aller Schaltfunktionen
  •  Lufttechnische Inbetriebnahme und Einregulierung der Anlage
  •  Erstellung von allen erforderlichen Messprotokollen
  •  Teilnahme bei der Sachverständigen-Abnahme und Einweisung des Bedienungs-Personals
  •  Jährliche Wartung aller Komponenten sowie umfassende Funktionskontrolle und Protokollierung aller Anlagenfunktionen

Ausführungsvorschläge

Spülanlagen mit Druckhaltung

Rauchschutz-Druckanlagen, 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 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. Schaltschrank

Rauchschutz-Druckanlage mit gesicherter Abströmung

Bei Anlagen, 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-durchström -Druckverluste zu minimieren, wird die Zuluft bei größerer Gebäudehöhe über einen Schacht in mehreren Ebenen eingeblasen (z.B. in jedem dritten Geschoss). 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 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 Regelklappe 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. Schaltschrank

Rauchschutz-Druckanlagen in Hochhäusern

Mit wachsender Gebäudehöhe gewinnen physikalische Einflussgrößen wie Thermik und Treppenraum- Durchströmdruckverluste 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 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 Treppenraumes 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 Zuluftanlage 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 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 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. Schaltschrank, redundant
  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 Rauchschutz-Druckanlage 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 Treppenraum und Feuerwehraufzug einen gemeinsamen Vorraum). Die maximal zulässige Betätigungskraft der Vorraumtüren beträgt 100 N.

Der kontrollierte Überdruck 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. Schaltschrank
  3. DruckregelklappeHandauslösetaster
  4. Optische rauchmelder oder flächendeckende BMA
  5. Abströmklappe (Entrauchungsklappe oder Fenster)
  6. Überströmelemente