Wenn es zu einem Gebäudebrand kommt und es möglich ist, die Rettungswege so lange wie möglich rauchfrei zu halten, können die negativen Auswirkungen (oder Folgen) auf Personen und Sachwerte deutlich reduziert werden. Studien haben wiederholt gezeigt, dass das Einatmen von Rauch bei einem Brand die größte Gefahr für Leib und Leben darstellt. Und da das giftige Rauchgemisch, das beim Brand von Baustoffen entsteht, sich für gewöhnlich deutlich schneller im Gebäude ausbreitet als die Flammen, ist es wichtig, dass die Sicherheitssysteme schnell auf diese Bedrohung reagieren. Rauchschutz-Druckanlagen (RDA) werden seit einem halben Jahrhundert auf der ganzen Welt eingesetzt, um dieses Ziel in wichtigen Gebäudebereichen zu erreichen.
RDA sind ein spezifischer Anwendungsfall von mechanischen Belüftungssystemen, um Rettungswege wie Gänge und Treppenhäuser in Gebäuden zu schützen. Diese Wege bieten nicht nur einen sicheren Evakuierungsweg für Personen, sondern ermöglichen es auch den Rettungskräften, schneller durch das Gebäude zu kommen. Da die Höhe und Komplexität von Gebäuden zunimmt und Brandschutzauflagen strenger werden, werden diese Systeme zu einer immer beliebteren Option für eine Vielzahl von Gebäudearten. Doch wie genau funktionieren moderne Systeme, und was muss bei deren Integration in eine ganzheitliche Brandschutzstrategie beachtet werden?
Prinzipien der Druckbeaufschlagung
Alle RDA basieren auf dem Prinzip des „kontrollierten Überdrucks“. Dies bedeutet, dass bei der Luft in den designierten Evakuierungs- und Rettungswegen für einen höheren Druck als in den umgebenden Bereichen gesorgt wird. Da Luft von Natur aus versucht, von einem Bereich mit höherem Druck in einen Bereich mit niedrigerem Druck zu gelangen, verhindert dieser Druckunterschied, dass Rauch in die Rettungswege eindringt, wodurch sie frei und sicher bleiben. Dies ist dasselbe Prinzip, mit dem in vielen Reinräumen für eine dauerhaft sterile Umgebung gesorgt wird.
Dies mag zwar relativ einfach klingen, aber eine effektive Überdruckbeaufschlagung innerhalb eines komplexen Gebäudes erfordert eine sorgfältige Planung und Auslegung. Im Brandfall muss die RDA den Druck in den Evakuierungs- und Rettungswegen kontinuierlich überwachen, umgehend auf Änderung durch das Öffnen und Schließen von Türen reagieren und den Überdruck innerhalb von Sekunden wiederherstellen. Sie muss ebenfalls dafür sorgen, dass der Druckunterschied nicht so groß ist, dass Türen nicht mehr geöffnet oder geschlossen werden können. Nach unserer Erfahrung ist die wirksamste und zuverlässigste Herangehensweise ein aktiv geregeltes System.
In der Praxis
Um zu verstehen, wie diese Systeme funktionieren, sehen wir uns an, wie eine typische RDA in einem Treppenhaus eines mehrstöckigen Gebäudes auf einen Brand reagiert.
Sobald es zum Brand kommt, wird die RDA entweder automatisch durch Rauchmelder, eineBrandmeldeanlage oder manuell durch einen Handmelder aktiviert. Dadurch wird ein Signal an eine RDA-Zentrale gesendet, (die sich häufig in einem Technikraum im Erdgeschoss oder Keller eines Gebäudes befindet). Die RDA-Zentrale ist das Gehirn der RDA, die alle Druckbeaufschlagungsdaten innerhalb und außerhalb der Evakuierungs- und Rettungswege abgleicht und den Druck bei Bedarf anpasst.
Innerhalb von maximal 60 Sekunden nach Übermittlung dieses Signals beginnt das System mit einer „Spülphase“. Während dieses Zeitraums öffnen sich die Dachklappen des Treppenhauses und ein Zuluftventilator führt dem Treppenhaus schnell frische Umgebungsluft zu. Um die Verbreitung von Rauch und Flammen einzuschränken, sollten sich Türen und alle weiteren Belüftungskanäle im Gebäude (abgesehen von denen, die von einer Rauch- und Wärmeabzugsanlage genutzt werden) schließen und visuelle oder akustische Alarme sollten die Personen im Gebäude zur Evakuierung auffordern.
Nach der sogenannten Spülphase geht die RDA-Anlage in den geregelten Betrieb über. Hierbei übertragen Differenzdruck-Sensoren die gemessenenDruckwerte an die RDA-Zentrale, wodurch diese Überdruck aufbauen, überwachen und halten kann, bis das Brandrisiko eliminiert wurde.
Aufbau und Vorteile Bus-basierter RDA-Anlagen
Selbst in dem grundlegenden Beispiel oben muss die RDA-Zentrale möglicherweise schnell mit einer Vielzahl von Geräten kommunizieren, von Ventilatoren und Dachklappen hin zu motorischen Klappen in Zuluft- und Abströmschächten und Alarmleuchten. Um die Leistung zu optimieren, versuchen wir, bereits in der frühesten Projektphase mit Planern und Ingenieuren zusammenzuarbeiten und eine umfassende Lösung zu entwickeln, die auf das Design und die Anforderungen Ihres Gebäudes genau abgestimmt sind.
Beispielsweise haben wir für den 140 m hohen Neuen Henninger Turm in Frankfurt am Main eine komplexe Lösung mit vier separaten RDA und über 100 Drucksensoren entwickelt, die die Druckbelüftung in den Treppenhäusern des Gebäudes und im Feuerwehraufzug regeln.
Das Treppenhaus 1 stellte eine besondere Herausforderung dar, da es nicht bis zum Dach führt. Darum war es nicht möglich, eine Druckentlastungsöffnung im Treppenhauskopf anzubringen. Gelöst wurde dies durch einen Druckentlastungsschacht, der für einen regelmäßigen Durchzug und für Druckentlastung sorgt. Um die strukturellen Herausforderungen von Treppenhaus 2 zu meistern, wurde ein Stützventilator im 39. Stock installiert, um für zusätzliche Entlüftungsleistung zu sorgen. Zusätzlich haben wir eine Temperaturüberwachungsfunktion in das System integriert. So kann in den verschiedenen Bereichen das ganze Jahr über für angenehme Temperaturen gesorgt werden.
Neben dieser individuellen Herangehensweise setzen wir bei unseren Systemen auch dezentralisierte Bustechnologien ein. Dank dieser Technologie kann schnell auf Druckänderungen oder andere spezifische Bedingungen reagiert werden. Zudem gibt es keine Einschränkungen bei der Kabellänge zur Verbindung von Komponenten.
Für den 41-stöckigen Bau 1 (auch bekannt als Roche-Turm) in Basel sind wir noch einen Schritt weitergegangen und haben anstelle von Kupferkabeln Glasfaserkabel für die kritischen Bereiche des Gebäudes verwendet. So wird das Risiko von Übertragungsfehlern minimiert und eine schnellere Signalübertragung ermöglicht. Das Gesamtsystem erstreckt sich über fünf Treppenhäuser und zwei Serviceaufzüge. Zusätzlich zu den Glasfaserkabeln haben wir servogesteuerte Klappen an Zuluftventilatoren eingesetzt, um die Reaktionszeiten weiter zu verkürzen. Mit diesem Konzept ist das gesamte System in der Lage, die Volumenströme von bis zu 75.000 m³/h regelungstechnisch perfekt zu beherrschen. Die Funktionssicherheit wird durch ständige umfangreiche automatisierte Selbsttests aller Anlagenfunktionen sichergestellt.
Dies sind nur einige Beispiele, wie Kingspan Light + Air Ihnen RDA-Lösungen liefern kann, die für die Anforderungen von komplexen Hochhäusern oder Gebäuden mit hoher Belegungszahl maßgefertigt sind. Wenn Sie mehr erfahren möchten, kontaktieren Sie unser technisches Supportteam in Ihrer Nähe oder senden Sie mir eine Nachricht.
VFE – Verband für Fensterautomation und Entrauchung