Publikationen Brandschutz
Brandschutz Publikationen vom Ingenieurbüro für anlagentechnischen Brandschutz Knopf
- Drei Löschverfahren zum Schutz von Kulturgut
- Das NHO-Feuerlöschsystem im Steckbrief
- Brandschutz beim Aufstocken im Wohnungsbau
- Niederdruck Wassernebel Löschanlage
- Heißschaum-Loeschanlage - Heißer Rauch
- Innovative Feuerloeschverfahren
- Wassernebel in Galerien
- Fluchttreppensicherung mittels Wassernebel
- Feuerlöschanlagen in Hochhäuser
- Frostsichere Saugstellen
- „Vakuum-Feuerlöschanlage vorgestellt“ sicherheit.info 1/2015
Fluchtwegsicherung von Personal aus Atrium angrenzenden Büro- und Galerienbereichen
Bei der Bauplanung kommt dem vorbeugenden Brandschutz in zunehmenden Maß eine zentrale Bedeutung zu. In den vergangenen Jahren zeigten die Analyse der Brandereignisse und Brandkatastrophen eindeutig, dass Brandrauch die Hauptursachen für Todesfälle ist.
Eine gesicherte Rauchableitung oder Rauch- und Rauchgastrennung kommt also bei der Erarbeitung von Brandschutzkonzepten eine zentrale Bedeutung zu. Daher wird insbesondere bei der Planung von Sonderbauwerken im Rahmen der Baugenehmigung der Nachweis verlangt, dass die Flucht- und Rettungswege über einen hinreichend langen Zeitraum raucharm bleiben. Diese Forderung ist nur dann zu erfüllen, wenn eine effektive Rauchableitung oder Trennung gegeben ist.
In vielen Fällen ergab ein praktischer Rauchversuch, dass trotz ausreichender Be-und Entlüftung durch Zugangstüren und Rauchabzugsklappen, der Rauch im mittleren Atriumsbereich stand. Sämtliche umliegende Galerien waren über mehrere Etagen verraucht, wodurch die Personen in den angrenzenden Büros von den rettenden Fluchttreppen abgeschnitten waren.
Aus diesem Grunde wurde in vielen Fällen die Nutzung von Atrien zu Präsentationszwecken, Events und anderen Veranstaltungen untersagt. Es durften auch keine brennbaren Einrichtungsgegenstände dauerhaft aufgestellt werden (Versammlungsstättenverordnung).
Der gewollte eigentliche Zweck der Architekten, eine optimale Empfangs- und Begegnungsstätte durch ein imposantes Atrium zu schaffen, war nicht mehr gegeben. Versuche die Trennung von Atrium und Galerien durch Brandschutzverglasung oder Brandschutzverglasung zu gewährleisten scheiterten am allgemein optischen Eindruck oder aus Kostengründen.
Um die Fluchtwege für Personen aus Arbeitsräumen über die Galerien zu den Treppen zu gewährleisten und den Wunsch des Betreibers auf maximale Nutzung des Atriums genüge zu tun, sind gezielte Brandschutztechnische Maßnahmen unerlässlich.
Eine wirkungsvolle Methode zur Rauch- und Rauchgastrennung von Bereichen ist das Wassernebelverfahren.
Während herkömmliche Sprinkleranlagen die Wärmestrahlungsenergie ungehindert durchdringen lassen, bildet das Wasservernebelungssystem einen feinen Wassernebel aus feinsten Tropfen ( ca. 0,03 bis 0,1 mm Durchmesser).
Da die Kühlwirkung zur Herabsetzung der Brandtemperatur nur aus der Oberfläche des Tropfens kommt, entsteht hier eine sehr große Oberfläche, welche den Kühleffekt um ein Wesendliches erhöht. Dies bewirkt nicht nur die Kühlung der Flammenzone, sondern reduziert die Brandreaktion durch Verdünnen des Sauerstoffanteils in der Luftströmung zur Reaktionszone (Stickeffekt), vergrößert die Wärmeabfuhr und unterbindet die Rückkopplung der Strahlungswärme. Weitere für diese besondere Aufgabenstellung wichtige Eigenschaften sind die starke Rauchpartikelbindung und Verdrängung von Rauchgasen.
Dieses System benötigt dabei vergleichsweise sehr geringen Wasserbedarf.
Der Wasserbedarf gegenüber herkömmlicher Wasserlöschsysteme reduziert sich dabei bis auf 20 %.
Die Wasservorhaltung und die Wasserschäden verringern sich dabei entsprechend. Da die Düsen sehr Ziel gerichtet angeordnet werden können, kann die gesamte Fläche aller vorgesehenen Öffnungen durch den Wassernebel abgeschottet werden.
Die im September 2001 durchgeführten Versuche bei der Deutschen Montan Technologie GmbH (DMT) in Dortmund erbrachten den Nachweis, das die Wassernebelanlage, in diesem Falle ein Niederdrucksystem ( 6-8 bar), im Brandfall das Schutzziel Brandsperre“ uneingeschränkt erreicht.
Eine Brandsperre bedeutet praktisch die Verhinderung der Brand- und Rauchausbreitung in andere Brandabschnitte, die Niederschlagung der Rauchpartikel (< 97%), die Rückhaltung von toxischen Brandgasen (< 75%), die Kühlung von Brandschutzkonstruktionen (statischer Schutz) sowie die Flammenlöschung und Brandniederhaltung.
Die Temperaturauswertungen im Wirkbereich (Brandherd) und Schutzbereich ergaben, dass die Temperaturen in beiden Bereichen nicht über 40°C anstiegen.
Im Schutzbereich wurden keinerlei Brandgaskonzentrationen, vor allem des Atemgiftes Kohlenmonoxid, gemessen. Der Sauerstoffanteil betrug im Schutzbereich 20,9 %.
Auch die Forschungsergebnisse der Universität Karlsruhe im Bericht Einsatz von Niederdruck – Wassernebellöschanlagen in Gebäuden“ kommen zu annähernden Ergebnissen.
Die dabei gewonnenen Ergebnisse des Temperatur abschirmenden und Rauchgas aus waschenden Charakters lassen unter Beachtung entsprechender vielfältiger Auslegungsparameter eine Anwendung im Atrium als Öffnungsschutz zu.
Wie im Bild 1 ersichtlich ist werden die Wassernebeldüsen über den Öffnungen zwischen Galerie und Atrium ab 1. Etage angeordnet. Es wird um das gesamte Atrium in den unteren Etagen Wassernebelkäfige gebildet, welche das sichere Entfernen von Personen aus Galerie angrenzenden Räumlichkeiten zu den Fluchttreppen ermöglicht.
Da die Düsen sehr Ziel gerichtet angeordnet werden, können die gesamten vertikalen offenen Flächen zwischen dem Atrium und den Galerien , evtl. vorhandene offene Treppenhäuser, den Fahrstuhltüren und andere technologisch oder architektonisch nicht zu verschließende Öffnungen abgeschottet werden. Dadurch erreicht man für die flüchtenden Personen eine ausreichende Sichtfreiheit in den oberen Galerien.
Sollte die Breite des Atriums < 10 Meter sein, bietet sich der Einsatz von horizontal gegeneinander sprühender Wassernebeldüsen an. Die horizontal angeordneten Düsen bewirken eine Flammenlöschung bzw. Brandniederhaltung bis zum eintreffen der Feuerwehr. Gleichzeitig werden die ersten Rauchpartikel gebunden.
Um die o.g. Effekte zu erreichen ist die genaue Auslegung der Düsen in der Anzahl, dem Abstand, dem K Wert und dem Ausgangsdruck von großer Bedeutung. Erst wenn diese Parameter eingehalten wurden, ist der Öffnungsschutz gegeben.
Zusammenfassend kann festgestellt werden:
- dass mit diesem Wassernebelverfahren ein komplexes System für den Flucht- und Rettungswegschutz in Atrien gegeben ist, dasses ermöglicht,
- die Brandeindämmung im Ereignisfall unmittelbar nach dessen Eintritt zu beginnen und damit vom Brand und Rauch für Personen ausgehende Gefahren erheblich zu mindern sowie das Schadensausmaß zu reduzieren
- ein sicheres und örtlich genau detektierendes Branderkennungssystem als Voraussetzung für gezielte Brandschutzmaßnahmen für Fluchtwege beinhaltet
- ein neues effektives Verfahren verwendet, dass zum herkömmlichen Wassersprühverfahren eine sparsame und wirkungsvollere Alternative darstellt,
- eine automatische Löschanlagentechnologie anwendet
- die neben der Verhinderung der Brandausbreitung insbesondere das Ziel der Rauchfreihaltung verfolgt
- den Aufwand für die Vorhaltung von speziellen Mitteln und Ausrüstungen reduziert
Dipl.-Wirt.-Ing.(FH) Günter Knopf
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