Wie wählt man ein Brandlüftungssystem aus?
Die Rauchabsaugung aus Garagen kann auf zwei Arten erfolgen: durch eine Kanal-Rauchabsaugung oder durch eine Düsen-Rauchabsaugung. Worin unterscheiden sie sich und welches eignet sich am besten für Tiefgaragen?
Trotz der Tatsache, dass verhältnismäßig viele Tiefgaragen gebaut werden, stellt die Brandbelüftung dieser Anlagen für Planer und Architekten immer noch eine große Herausforderung dar. Im Spannungsfeld zwischen gesetzlichen Vorgaben, wissenschaftlichen Untersuchungen und den Erfahrungen von Praktikern kann eine Gestaltungsaufgabe immer wieder Überraschungen bereiten. Welche Arten von Garagen-Brandlüftungssystemen gibt es und welche Faktoren bestimmen die Systemauswahl?
Brandlüftung ist ein Muss
Was ist eine Rauchabzugsanlage? Gemäß den Bestimmungen der Technischen Bedingungen, d. h. der Verordnung des Infrastrukturministers vom 12. April 2002. über die technischen Anforderungen an Gebäude und deren Standort (Gesetzblatt von 2022, Pos. 1225, von 2023, Pos. 2442 und von 2024, Pos. 474, in der jeweils gültigen Fassung) und der Verordnung des Infrastrukturministers vom 16. Mai 2023 über die technischen Anforderungen an U-Bahn-Gebäude und deren Standort (Gesetzblatt von 2023, Pos. 1210) handelt es sich um eine Anlage, deren Aufgabe nicht nur darin besteht, Rauch aus einem bestimmten Raum zu entfernen, sondern auch eine sichere und wirksame Evakuierung der sich in einem solchen Raum befindenden Personen zu gewährleisten sowie Bedingungen für die Arbeit von Rettungsteams zu schaffen. Zudem zeichnet sich die Rauchabzugsanlage durch eine ständige Zufuhr von Außenluft aus, die oft auch als Ausgleichsluft bezeichnet wird (§ 270).
Bei geschlossenen Garagen ist gemäß § 277. 4. eine durch eine Rauchmeldeanlage aktivierte Rauchabzugsanlage einzusetzen, wenn dieser Bereich keinen direkten Ein- oder Ausgang vom Gebäude hat oder seine Fläche 1.500 m2 überschreitet.
Grundelemente von Rauchabzugsanlagen
Die Rauchabsaugung aus Tiefgaragen kann auf zwei Arten erfolgen. Die erste Methode ist die Rauchabzugslüftung über einen Kanal, die zweite Methode ist die Strahllüftung.
Die Kanalentrauchungsanlage besteht aus:
- Rauchabzugskanäle, die unter der Garagendecke verteilt sind und mit Rauchabzugsgittern abgeschlossen sind,
- Entrauchungsventilatoren am Ende des Kanalsystems,
- Schwerkraftkompensationspunkte.
Das Jet-Rauchabsaugsystem besteht aus folgenden Elementen:
- Hauptrauchabzugs- und Luftausgleichsschächte mit Rauchabzugsventilatoren und der Möglichkeit des Rückwärtsbetriebs,
- Schwerkraftkompensationspunkte,
- unter der Garagendecke angebrachte Strahlventilatoren.
Zwei Funktionsprinzipien
Nach einem Feueralarm wird die Kanalrauchabsaugung aktiviert. Durch den Betrieb der Anlage entsteht eine Unterteilung in eine Schicht heißen Rauchs unter der Decke und eine darunter liegende Schicht, die rauchfrei ist, die Bewegungsfreiheit bei der Evakuierung sicher gewährleistet und den Einsatz von Rettungskräften ermöglicht.
Die Einschaltung der Jet-Rauchabsaugung erfolgt zweistufig. In der ersten Stufe werden nach dem Feueralarm die Hauptentrauchungsventilatoren, die mechanischen Luftkompensationsventilatoren und die Schwerkraftkompensationsventilatoren eingeschaltet. Der Betrieb der Anlage soll sichere Bedingungen für die Evakuierung schaffen, indem der Rauch unter der Garagendecke gehalten wird. Die Rauchabzugsanlage arbeitet in diesem Modus bis die Evakuierung abgeschlossen ist. Nach der Evakuierung aller Garagenbenutzer werden von der Energieversorgungs- und Steuereinheit aus Strahlventilatoren in Richtung des Rauchabzugsschachts gestartet. Dadurch wird der Rauch im Bereich zwischen Brandherd und Rauchabzugsschacht gehalten. Durch den Einsatz von Strahlventilatoren wird den Rettungskräften leichter Zugang zum Brandherd ermöglicht, während gleichzeitig die Temperatur des Rauchs gesenkt wird.
Welches Rauchabzugssystem soll ich wählen?
Interessant ist, dass der Gesetzgeber keine formalen Anforderungen an die Parameter des eingesetzten Systems stellt, sondern dessen Einsatzzweck und Funktionalität angibt. Die Verantwortung für die richtige Auswahl und Wirksamkeit des Systems liegt beim Planer.
Daher muss der Planer bei der Entwicklung eines bestimmten Rauchabzugssystemtyps mehrere wichtige Faktoren berücksichtigen.
Ein Jet-Rauchabsaugsystem funktioniert am besten in Garagen, in denen:
- Es besteht die Möglichkeit der Unterteilung in Rauchabschnitte,
- In jedem Rauchabschnitt sind Rauchabzugsschächte vorhanden oder es besteht die Möglichkeit, in jedem Rauchabschnitt einen Feldwerfer zu installieren.
Am besten planen Sie in Garagen eine Kanal-Rauchabzugsanlage ein:
- mit einer Rauchzone,
- ein Rauchabzugsschacht vorhanden,
- mindestens 3 m hoch, da unter der Decke großdimensionierte Rauchabzugskanäle verlaufen.
Aufgrund fehlender rechnergestützter Methoden zur Konstruktion von Rauchabzugssystemen mit Düsen sollte der Konstrukteur daran denken, die Wirksamkeit des konstruierten Systems durch CFD-Simulationen zu bestätigen. Die Auslegung des Kanalsystems kann auf Basis vorhandener Berechnungsverfahren erfolgen, eine Simulation ist daher nicht erforderlich.
Bewährte Lösungen
Sowohl eine Kanalentrauchung als auch eine Düsenentrauchung kann mit folgenden Geräten ausgeführt werden: