Natürliche Rauchabzugsanlagen nutzen den thermischen Auftrieb der Brandgase
Durch den thermischen Auftrieb steigen die Brandgase nach oben und werden durch Rauch- und Wärmeabzugsgerät oder Öffnungen zur Rauchableitung im Dach oder im oberen Drittel der Fassade abgeleitet. Je nach Schutzziel, dessen Erreichung unterstützt werden soll, kann eine Verdünnung der Brandgase oder eine Schichtung der Rauchgase (raucharme Schicht/Rauchschicht) erreicht werden. Das jeweilige objektspezifische Schutzziel, das in der Regel im Brandschutzkonzept festgelegt wird, ist Basis für die Auswahl und Konzipierung der unterschiedlichen Systeme, die zum Einsatz kommen können. Bei Sonderbauten erfolgt die Festlegung in den Brandschutzkonzepten üblicherweise auf Grundlage der unterschiedlichen Sonderbauverordnungen oder Richtlinien wie beispielsweise der Muster- Industriebaurichtline. Immer dann, wenn Gebäude von den engen Grenzen der baurechtlich definierten Gebäudeausführungen abweichen, kommen die natürlichen Rauchabzüge auch zur Kompensation von Abweichungen zum Einsatz.
Öffnung zur Rauchableitung
Die Öffnung zur Rauchableitung, in der Vergangenheit häufig als geometrisch freie Rauchabzugsöffnung bezeichnet, wird beispielsweise in der Musterbauordnung und in den rechtlich verbindlichen Fassungen der Bundesländer für Rauchabzüge in Treppenräumen und Aufzugschächten gefordert.
Beim Einsatz von Öffnungen zur Rauchableitung kann keine Aussage zur Funktionssicherheit oder zur tatsächlichen Entrauchungswirkung getroffen werden, da sie weder ihre Funktionssicherheit noch ihre Entrauchungswirkung wie bei den natürlichen Rauch- und Wärmeabzugsgeräten (NRWG) durch eine Prüfung nachweisen müssen. Auch ist ihre Funktion je nach Positionierung und Ausführung von den Windverhältnissen abhängig.
Daher muss bei Öffnungen zur Rauchableitung in Aufzugschächten die Austrittsöffnung so positioniert werden, dass der Rauchaustritt durch Windeinfluss nicht beeinträchtigt wird (MBO § 39).
Öffnungen zur Rauchableitung kommen zum Einsatz, wenn ein Ausspülen oder Verdünnen der Rauchgase zum Erreichen des jeweiligen Schutzziels aus bauordnungsrechtlicher Sicht als ausreichend betrachtet wird.
Insbesondere bei Treppenräumen wird die Öffnung zur Rauchableitung durch einen zusätzlichen Hochdrucklüfter der Feuerwehr unterstützt, um die Brandgase aus den betroffenen Bereichen und dem Treppenraum abzuleiten.
Für Öffnungen zur Rauchableitung gibt es keine in der Form verbindlichen Vorgaben für die Ermittlung des freien Querschnitts wie bei dem natürlichen Rauch und Wärmeabzugsgeräten.
Werden Lichtkuppeln, Flachdachfenster oder Lichtbandklappen als Öffnung zur Rauchableitung eingesetzt, kann der freie Querschnitt vom jeweiligen Hersteller zur Verfügung erstellt werden.
Die Flächen können aber auch leicht vor Ort ermittelt werden.
Bei allen Aktivitäten auf dem Dach sind die erforderlichen Schutzeinrichtungen sowie die Eignung der ausführenden Personen zu beachten.
Bei Lichtkuppeln, Flachdachfenstern sowie Lichtbandklappen sind die beiden seitlichen Dreiecke sowie das Rechteck auf der Öffnerseite als Öffnungsfläche zu berücksichtigen. Siehe auch Zeichnung „Geometische Öffnungsfläche“ weiter unten.
Sollte – je nach Öffnungsweite des ausgewählten Öffnungsantriebes – die Addition der drei Flächen größer sein als die Lichtfläche der Öffnung, ist die Lichtfläche als freien Querschnitts zu verwenden.
Bei der Auswahl des jeweiligen Antriebs ist darauf zu achten, dass Dachkonstruktion oder Einbauten den Öffnungsbereich des Antriebs nicht einschränken. Ist der Öffnungsbereich eingeschränkt, kann der Antrieb in der Regel nicht seine tatsächliche Öffnungsweite erreichen und damit ist die erforderliche freie Fläche zur Ableitung der Brandgase nicht ausreichend.
Ermittlung der Flächen
Lichtkuppeln, Flachdachfenster und Lichtbandklappen
Insbesondere die Ermittlung der Öffnungsfläche ist immer abhängig von der jeweiligen Einbausituation. Beispielsweise sollten bei Kippflügeln grundsätzlich nur die obere Rechteckfläche berücksichtigt werden. Wie in der Zeichnung zu erkennen, ist auch hierbei jeweils die Einbausituation zu berücksichtigen.
Natürliche Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (NRWG)
Natürliche Rauch- und Wärmeabzugsgeräte sind Bestandteil einer Rauch- und Wärmeabzugsanlage und leiten im Brandfall Rauchgase und Wärme aus einem Gebäude ab.
Natürliche Rauchabzugsgeräte nutzen den thermischen Auftrieb der Brandgase. Die Brandgase steigen durch den thermischen Auftrieb nach oben und werden durch die geöffneten Rauch- und Wärmeabzugsgeräte im Dach oder im oberen Drittel der Fassade ins Freie abgeleitet.
Einer der großen Vorteile natürlicher Rauchabzugsgeräte ist der weite Funktionsbereich der Geräte. Denn mit steigender Temperatur der Brandgase steigert sich auch die Leistung der Geräte, anders als bei den maschinellen Entrauchungssystemen.
Je nach Schutzziel, das unterstützt werden soll, kann eine Verdünnung der Brandgase oder eine Schichtung der Rauchgase (raucharme Schicht/Rauchschicht) erreicht werden (siehe Abbildung).
Mögliche Schutzziele aus Sicht des Bauordnungsrechts sind:
- Sicherstellung und Unterstützung der Selbst- und Fremdrettung
- Unterstützung der Brandbekämpfung
- Sach- und Umweltschutz
Weitere Schutzziele, die üblicherweise als Restrisiko im Rahmen des Risikomanagements an die Feuer- und Sachversicherer übertragen werden:
- Schutz der Waren und Produktionsmittel
- Vermeidung der Beeinträchtigung des Betriebsablaufs
- Begrenzung einer möglichen Betriebsunterbrechung
- Sicherstellung der Lieferfähigkeit
- Schutz vor Image- und Umweltschäden
- Schutz von Sach- und Vermögenswerten (Kreditwürdigkeit)
- Schutz vor einer Insolvenz
Natürliche Rauch- und Wärmeabzugsgeräte (NRWG) gehören zu den harmonisierten Bauprodukten und müssen daher ihre grundsätzliche Eignung nach der europaweit gültigen Normen EN 12102-2 nachweisen. Hierbei wird ihre Wirksamkeit aber auch ihre Funktionssicherheit bei unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen geprüft. Im Rahmen der unterschiedlichen Prüfungen nach EN 12101-2 wird auch die spezifische aerodynamisch wirksame Rauchabzugsfläche (Aa) für jedes Gerät ermittelt.
