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Feuer und Rauch
   
 

Die Normreihe DIN 18 232
Stand europäischer Normung
Projektierung einer NRA
Brandentwicklungsdauer
Brandausbreitungsgeschwindigkeit
Bemessungsgruppen
Rauchabschnitte
Tabellenwerte für Aw in Dachflächen
Erleichterungen A und B
Aufteilung mind. 1 NRWG pro 200 m²-Bodenfläche
Zuluft
Auslösung und Anordnung in der Dachfläche
Beispiel
Berechnungssoftware SmokeWorks

Rauch- und Wärmeabzug nach DIN 18 232
DIN 18 232 gilt für die Projektierung der Rauch- und Wärmefreihaltung von Räumen bei Bränden in Gebäuden als die allgemein anerkannte Regel der Technik. Sie ist nicht auf Treppenräume anwendbar, weil dort ein Rauchverdünnungsprinzip verwendet wird. Die Normreihe DIN 18 232 "Rauch- und Wärmefreihaltung" besteht zur Zeit aus folgenden Teilen:

DIN 18 232-1: Rauch- und Wärmeabzugsanlagen - Begriffe, Aufgabenstellung
DIN 18 232-2: Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) - Bemessung, Anforderungen und Einbau
DIN 18 232-4: Wärmeabzüge (WA) - Prüfverfahren
DIN 18 232-5: Maschinelle Rauchabzüge (MRA )- Anforderungen, Bemessung
DIN 18 232-7: Wärmeabzüge (WA) aus schmelzbaren Stoffen - Bewertungsverfahren und Einbau
DIN V 18 232-8: Öffneraggregate für Gebäudeabdeckungen zur Entlüftung oder Rauchableitung


Stand europäischer Normung
Auf europäischer Ebene befasst sich die Normreihe DIN EN 12 101 mit der Rauchfreihaltung. Sie setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:

DIN EN 12 101-1:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Bestimmungen für Rauchschürzen
DIN EN 12 101-2:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Bestimmungen für natürliche Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (ersetzt DIN 18 232-3)
DIN EN 12 101-3:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Bestimmungen für maschinelle Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (ersetzt DIN 18 232-6)
DIN EN 12 101-6:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Festlegungen für Differenzdrucksysteme
DIN EN 12 101-7:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Entrauchungsleitungen
DIN EN 12 101-8:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Festlegungen für Entrauchungsklappen
DIN EN 12 101-9:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Steuerungstafeln
DIN EN 12 101-10:
Rauch- und Wärmefreihaltung - Bestimmungen für maschinelle Rauch- und Wärmeabzugsgeräte

Eine Übersicht über die in Deutschland für die Entrauchung relevanten Normen und Richtlinien finden Sie hier.


Projektierung einer NRA
Wesentliches Kriterium für die Projektierung einer NRA ist der Nachweis oder die Bestimmung der raucharmen (früher rauchfrei genannten) Schicht. Die Höhe dieser raucharmen Schicht hängt dabei von Einzelkriterien ab, die zwingend immer zusammenwirkend betrachtet werden müssen:

  • der bauaufsichtlichen Anforderung der Höhe der raucharmen Schicht d von mind. 2,50 m und
  • der Höhe der vorhandenen Oberkante der höchsten Zuluftöffnung und
  • der Höhe der installierbaren Rauchschürze (bei Räumen > 1.600 m² Grundfläche in der Regel erforderlich) und
  • weiteren individuellen Anforderungen (z. B. Lagergüter oder Maschinen komplett in raucharmer Schicht liegend, höhere Nutzungsebenen etc.).
Zoom

Der Projektierungsablauf von NRA nach DIN 18 232-2 führt zu aerodynamisch wirksamen Rauchabzugsflächen (Aw). Für die einzelnen NRWG werden diese nach DIN EN 12101-2 im Windkanal ermittelt und berücksichtigen stets auch den Seitenwindeinfluss. Neben der Aw-Wert-Bestimmung sind für NRWG weitere umfangreiche Prüfungen, gutachterliche Stellungnahmen und Zeugnisse (z. B. Standsicherheit, Brandverhalten usw.) erforderlich.


Brandentwicklungsdauer:
Brandmeldezeit
DIN 18 232-2 legt als Regelfall fest, dass eine Brandmeldezeit von zehn Minuten vorhanden ist. Bei einer Auslösung der NRA über Rauchmelder verkürzt sich diese Zeit auf fünf Minuten. Die Brandmeldezeit darf sogar vernachlässigt werden, wenn eine Brandmeldeanlage nach VDE 0833 mit Weiterschaltung zu einer Hilfe leistenden Stelle vorhanden ist oder in dem Raum eine dauerhaft und ständig anwesende Personalbesetzung vorgehalten wird, die einen Brand sofort an die Feuerwehr weitermelden kann.

Löschangriffszeit
Für die Zeit zwischen der Brandmeldung und dem Eintreffen der Feuerwehr an der Einsatzstelle, der so genannten Löschangriffszeit, werden vier verschiedene Zeiten vorgegeben.

Brandausbreitungsgeschwindigkeit
Je nach vorhandener Brandlast muss mit unterschiedlich schnellen Brandausbreitungsgeschwindigkeiten gerechnet werden (besonders gering, normal, besonders groß).

Bemessungsgruppen
Die Summe aus Brandmeldezeit, Löschangriffszeit (entspricht der Brandentwicklungsdauer) und Brandausbreitungsgeschwindigkeit führt nach Tabelle 2 der Norm zu einer Bemessungsgruppe, die einer rechnerischen Brandfläche entspricht.

Da die Menge des beim Brand entstehenden und damit auch abzuführenden Brandrauches nur vom Brandgut selbst (Art des Gutes, Oberfläche, Trocknungsgrad, Sauerstoff usw.) sowie der Aufstiegshöhe der Rauchgassäule abhängt, wird die in einem Rauchabschnitt einzuplanende Rauchabzugsfläche nicht von der Größe des Rauchabschnitts bestimmt.

Rauchabschnitte
Der Rauchabschnitt selbst ist in der Regel auf max. 1.600 m² in der Fläche und 60 m in der Länge begrenzt. Die in der Norm angegebenen notwendigen Rauchabzugsflächen Aw gelten deshalb immer für den jeweiligen Rauchabschnitt unabhängig von der vorhandenen Raumfläche.

Raum mit einem Rauchabschnitt Raum mit mehreren Rauchabschnitten

Räume, deren Grundfläche größer ist als 1.600 m², sind in Rauchabschnitte von max. 1.600 m² zu unterteilen, beispielsweise mit Rauchschürzen im Deckenbereich. Die Höhe der Rauchschürze bestimmt die Höhe der örtlichen Rauchschicht und damit zugleich die Höhe der raucharmen Schicht.

Tabellenwerte für aerodynamisch wirksame Rauchabzugsfläche in Dachflächen
In der umfangreichen Tabelle 3 der Norm sind für unterschiedliche Raumhöhen von fünf bis zwölf Metern (in Sprüngen von je 0,5 m) für jeweils unterschiedliche Höhen der raucharmen Schicht die im Rauchabschnitt einzuplanenden aerodynamisch wirksamen Rauchabzugsflächen Aw festgelegt.

Erleichterungen A und B
Bei über 7 m hohen Räumen kann ab Bemessungsgruppe 3 mit bestimmten Kompensationsmaßnahmen

A:
der Rauchabschnitt von 1.600 m² auf 2.600 m² vergrößert werden. Dabei ist die Aw-Fläche für jede über 1.600 m² begonnene 100 m² um 10 % zu erhöhen oder

B:
die Rauchabzugsfläche auf 50 m² Aw pro Rauchabschnitt begrenzt werden. Dabei darf der Brandrauch bei einer Mindest-Rauchschürzenhöhe von 1 Meter in den Nachbarrauchabschnitt überströmen, wenn er dort abgeleitet wird ( gleichzeitige Auslösung des Nachbarrauchabschnitts!).

Aufteilung mind. 1 NRWG pro 200 m²-Bodenfläche
In vielen deutschen und europäischen Regelwerken ist beim Einbau von natürlichen Rauchabzugsgeräten (NRWG) darauf zu achten, dass diese möglichst gleichmäßig und nicht in zu großem Abstand zueinander installiert werden.
Es hat sich bewährt, mindestens 1 NRWG pro 200 m²-Grundfläche einzuplanen.

Land

Regel

Ausgabe

Deutschland

DIN 18232-2

1984

1989

2003

2007

VDI 3819-2

2004

VDI 6019-2

2009

VDI 3564

2010

VdS CEA 4020

2003

2009

2010

Frankreich

Instruction Technique n246

1982

2004

Rglke ICPE  1510

2003

Articles R-4216-13 ff

2003

APSAD Rgle R17

2003

Italien

UNI 9494

2003

2011


Im Januar 2011 hat Herr Prof. Dr.-Ing. H. J. Gerhardt ein Gutachten veröffentlicht, dass die technischen Grundlagen, die dieser Anforderung zugrundeliegen, zusammenfaßt und veranschaulicht.
Exemplare dieses Gutachtens können gegen eine Schutzgebühr von 50,-- €/Stk. beim FVLR bestellt werden. Zur Bestellung hier klicken.

Zuluft
Für eine wirksame Funktion der NRA ist ausreichende Zuluft unverzichtbar. Diese soll ab dem Zeitpunkt der NRA-Öffnung möglichst bodennah in den Raum einströmen können. Als Zuluftöffnungen gelten:

  • eigenständige Zuluftvorrichtungen, (Klappen, Jalousien usw.)
  • Tore, Türen oder Fenster nur, wenn sie von außen zerstörungsfrei geöffnet werden können.

Dabei soll die wirksame Zuluftfläche 1,5 x größer sein als die Aw-Fläche des größten Rauchabschnitts im Raum. Die Umrechnung auf die Rohbauöffnungsfläche der Zuluft erfolgt in Abhängigkeit des Öffnungswinkels über Tabellenwerte. Die Zuluftflächen müssen vollständig in der raucharmen Schicht liegen und sollten gleichmäßig auf zwei gegenüberliegende Außenwände verteilt werden. Der Abstand der Oberkante der Zuluftöffnung zur Rauchschichtgrenze beträgt mindestens 1 m. Im Bereich von Türen oder Fenstern mit max. 1,25 m Breite kann dieser Abstand auf 0,5 m reduziert werden.
Eine Reduzierung des Zuluft-/Rauchabzugsflächenverhältnisses ist auf bis zu 1:1 unter bestimmten Voraussetzungen möglich.


Auslösung und Anordnung in der Dachfläche
Die NRWG in einem Rauchabschnitt bilden eine NRA-Gruppe, die von der Fernauslösestelle aus gemeinsam geöffnet werden. Die NRWG sind möglichst gleichmäßig im Rauchabschnitt anzuordnen. Es ist unabhängig von der Dachneigung mindestens ein NRWG je 200 m² vorzusehen.

Beispiel:
Raum: 30 m x 50 m = 1.500 m²
Brandmeldezeit: NRA-Auslösung über Rauchmelder 5 min
Löschangriffszeit: Standard 10 min
Brandentwicklungsdauer (= Summe aus Melde- + Löschangriffszeit): 15 min
Brandausbreitungsgeschwindigkeit: Mittel Bemessungsgruppe 4 (BMG 4)

Raumhöhe = 8 m
Art der Zuluftöffnung: 2 Tore (H = 3,5 m, B = 4 m)
Mindestabstand von Oberkante Tor zur Rauchschichtgrenze: 1 m
Raucharme Schicht: 3,5 m + 1 m = 4,5 m

Einzuplanende aerodynamisch wirksame Rauchabzugsfläche Aw für NRA im Dach für BMG 4 bei 8 m Raumhöhe und 4,5 m raucharmer Schicht 11,8 m²


NRA komfortabel projektieren mit „SmokeWorks“
Mit der FVLR-Software SmokeWorks können Planer schnell und komfortabel natürliche Rauch- und Wärmeabzugsanlagen nach DIN 18 232-2 projektieren. Der Anwender gibt lediglich die Raumgröße, Art und Größe der Zuluftöffnungen sowie Parameter zur Brandausbreitung in die entsprechenden Masken ein.
SmokeWorks bestellen
Nur Werte, die im Sinne der DIN 18 232-2 zulässig sind, werden vom Programm akzeptiert, ansonsten erscheint eine ausführliche Fehlermeldung. Der Nutzer kann die Daten dann entweder selbst anpassen oder automatisch korrigieren lassen. Nach der Eingabe berechnet SmokeWorks selbstständig alle zur Projektierung erforderlichen Größen für den Rauchschutz, beispielsweise die notwendige Fläche der Rauchabzugsöffnungen, die Mindeststückzahl der einzusetzenden NRWG oder die Mindesthöhe der raucharmen Schicht. Das Programm bietet auch die in der Norm vorgesehene Alternativen und Erleichterungen zur Auswahl an. So darf unter bestimmten Umständen die Größe der Zuluftfläche verringert werden, wenn der Wert für die erforderliche Rauchabzugsfläche erhöht wird. In SmokeWorks lässt sich diese Zuluftkorrektur bequem über einen Schieberegler einstellen. Ein leicht verständliches Handbuch mit Hilfestellung ist in das Programm integriert.

SmokeWorks ist für die Betriebssysteme Windows 98SE/ME/NT, 2000/XP/Vista und Windows 7 geeignet. Zum Bestellen hier klicken.