Rauchschutzdruckanlagen einfacher planen und installieren
Rauchschutzdruckanlagen (RDA) retten Leben: Im Brandfall sorgen sie wirkungsvoll für die Rauchfreihaltung von Flucht- und Rettungswegen, beispielsweise Treppenhäusern. Um die Auslegung für Planer wesentlich zu erleichtern, hat der Hersteller Systemair jetzt abgestimmte und nach DIN EN 12101-6 geprüfte Bausätze für die Leistungsklassen „RDA 1-SK1“ / „-SK2“, „RDA 2“ und „RDA 3“ entwickelt.
RDA-Anlagen sind eine lebensrettende Notwendigkeit, wenn es – wie bei diesem Rauchtest in einem Bürohochhaus – zu einem Schadensfeuer kommen sollte.
Bild: Systemair
Die vom „I.F.I. Institut für Industrieaerodynamik GmbH“ geprüften Systemair-Bausätze bestehen aus Hochleistungszu- und gegebenenfalls -ablüftern mit Regelung über Frequenzumformer, Bremswiderstand und Drucksensor. Der Bausatz überwacht permanent die Sensoren und steuert die Zu- und Abluftventilatoren bedarfsgerecht drehzahlgeregelt an. Um eine möglichst breite Palette an Anwendungsbereichen abzudecken, sind vom I.F.I. Systemkombinationen für Volumenströme im Abströmweg zwischen 11.000 und 20.000 m³/h bei Nenndruckdifferenzen von 31 bzw. 35 Pa in Familienbildung geprüft worden. Durch die Familienbildung können somit auch größere Ventilatoren aus diesen Produktreihen mit noch höheren Volumenströmen eingesetzt werden.
RDA-Anlagen: anspruchsvolle Auslegung
Rauchschutzdruckanlagen gehören zu den entscheidenden Elementen des anlagentechnischen Brandschutzes, um beispielsweise als Rettungswege definierte Treppenhäuser oder Flure im Brandfall rauchfrei zu halten. Für die Funktionalität spielt es keine Rolle, ob es sich dabei um horizontale oder vertikale Fluchtwege handelt: Mit der automatischen oder manuellen Auslösung wird ein Zulüfter, wie der Axiallüfter Typ „AXCP“ von Systemair, angesteuert. Über Drucksensoren wird der Zulüfter dann drehzahlgeregelt genau in dem Betriebsdruck gefahren, der für den hinreichenden Luftaustausch im Flucht- und Rettungsweg notwendig ist. Wie die Durchströmung dabei zu erfolgen hat, formuliert zum Beispiel das Bundesland NRW in der SonderbauVO – SbauVO, Stand November 2023, in § 105 (Fn 3) Druckbelüftungsanlagen für Hochhäuser wie folgt:
„Hochhäuser müssen getrennte lüftungstechnische Anlagen (Druckbelüftungsanlagen) für erstens innenliegende Sicherheitstreppenräume und deren Vorräume sowie zweitens Feuerwehraufzugsschächte und deren Vorräume haben, damit Feuer und Rauch nicht eindringen können. Im Brandfall muss ein Durchspülen dieser Räume so erfolgen, dass
die Luft auch bei geöffneten Türen zu dem vom Brand betroffenen Geschoss auch unter ungünstigen klimatischen Bedingungen entgegen der Fluchtrichtung strömt,
die mittlere Luftgeschwindigkeit durch die geöffneten Türen der Treppenräume und deren Vorräume mindestens 2,0 m/s und durch geöffnete Türen des Vorraumes eines Feuerwehraufzugs mindestens 0,75 m/s beträgt, sofern bei Hochhäusern mit selbsttätigen Feuerlöschanlagen nicht mit ingenieurtechnischen Verfahren des Brandschutzingenieurwesens nachgewiesen wird, dass Feuer und Rauch auch bei einer mittleren Luftgeschwindigkeit von mindestens 1,0 m/s durch die geöffneten Türen der Treppenräume und deren Vorräume nicht eindringen können, [und]
die maximale Türöffnungskraft an den Türen der innenliegenden Sicherheitstreppenräume und deren Vorräume sowie an den Türen der Vorräume der Feuerwehraufzugsschächte, gemessen am Türgriff, höchstens 100 N betragen darf ... “
An den genannten Werten zur mittleren Luftgeschwindigkeit, den maximalen Türöffnungskräften bei gleichzeitiger Beachtung der wechselnden klimatischen Bedingungen wird ausgesprochen deutlich, wie komplex das Zusammenspiel aus dimensionierten Zu- und Abluftöffnungen, den gegebenenfalls notwendigen Kanälen sowie den jeweiligen Lüftern und Druckdosen ist, die im Brandfall über eine entsprechend intelligente Steuerung passgenau aufeinander abgestimmt funktionieren müssen.
Mit den „Systemair-RDA-Bausätzen“ ist es jetzt aber möglich, diese Forderung ausgehend von den baulichen Gegebenheiten des abzusichernden Objektes die Rauchfreihaltung der Flucht- und Rettungswege mit präzise abgestimmten und als Gesamtpaket geprüften Lösungen schon in der Planungsphase eines Projektes sicher auszulegen.
Abluftschacht hinter einer Design- Verkleidung: Bei der qualifizierten Auslegung von RDA-Anlagen sind unterschiedlichste Einflussgrößen zu berücksichtigen.
Bild: Systemair
Geprüfte Bausatz-Varianten
Der I.F.I.-geprüfte Systemair-Bausatz „RDA 1-SK1“ ist für RDA-Anlagen mit natürlicher Abströmung und für Spüllüftungsanlagen einsetzbar. Er besteht aus einem axialen Zuluftventilator, einem Frequenzumformer mit Bremswiderstand und einem Drucksensor. Dieses System ermöglicht die natürliche Abströmung der Luft aus dem Gebäude über Fenster oder einen Abluftschacht. Dabei sind die entsprechenden Druckverluste zu beachten. Bei der Prüfung des Systems wurde festgelegt, dass keine Leckagen vorhanden sind. Dadurch eröffnen sich auch Einsatzmöglichkeiten in Anlagen, bei denen eine Öffnung im Treppenraum nicht möglich ist. Die Regelung des Bausatzes „RDA 1-SK1“ ist in der Lage, die Schutzziele innerhalb der geforderten drei Sekunden zu erreichen, ohne auf den Dämpfungseffekt einer ständigen Leckage angewiesen zu sein. Dies beweist eine hohe Regelungsgüte mit einer maximalen Solldruckabweichung von ≤ 3,5 Pa.
Für die Forderung einer permanent geöffneten Ausgangstür vom Treppenraum/Vorraum zur Atmosphäre steht der Bausatz „RDA 1-SK 2“ zur Verfügung. Für diese Anwendung wurde ein nach DIN EN 12101-3 geprüfter Türluftschleier entwickelt. Dieser ist dabei oberhalb der Ausgangstür montiert und bildet einen Luftschleier, der die Öffnung blockiert. Dadurch wird gewährleistet, dass etwa 6700 m³/h bei einem Druckunterschied von etwa 10 Pa durch eine Tür mit den Abmessungen von 1,2 m Breite und 2,1 m Höhe zurückgehalten werden. Anstatt diese Leckage durch den Zuluftventilator zu kompensieren, kann der Ventilator dadurch in einer kleineren Ausführung installiert werden.
Fester Bestandteil der Bausatz-Prüfungen sind unter anderem die bewährten „Druckdosen“ als Differenzdruckgeber, hier in einer abgehängten Zwischendecke installiert.
Bild: Systemair
Zur Kompensation der Leckagen von Türen zur Atmosphäre wurde der Systemair „IHS Jet-Ventilator“ (hier vertikale Ausführung) im RDA-Kit „RDA 1-SK 2“ getestet.
Bild: Systemair
Der zweite geprüfte RDA-Bausatz „RDA 2“ ist für Rauchdruckanlagen mit mechanischer Abströmung über einen axialen F300-Abluftventilator konzipiert. Der Vorteil: Das System kann sehr flexibel auf die bauseitigen Bedingungen abgestimmt werden. Das stellt allerdings zum einen deutlich höhere Anforderungen an die Regelgüte und machte zudem die ergänzende Prüfung einer Thermikregelklappe notwendig, um den Effekt des thermischen Auftriebs in hohen Gebäuden (ab 40/60m Gebäudehöhe) zu verhindern.
Der dritte geprüfte RDA-Bausatz „RDA 3“ schließlich ist ähnlich aufgebaut, allerdings mit einem radialen F600-Abluftventilator.
Normänderung erleichtert Praxis
Dass Systemair die Auslegung von RDA-Anlagen über die geprüften Bausätze für den Fachplaner deutlich vereinfacht, ist auf den Ersatz der DIN EN 12101-6:2005-09 (Rauch- und Wärmefreihaltung - Teil 6: Festlegungen für Differenzdrucksysteme, Bausätze) durch die DIN EN 12101-6:2022-11 und DIN EN 12101-13:2022-11 zurückzuführen, um die Anforderungen an Differenzdrucksysteme besser abzudecken. Die DIN EN 12101-6:2022-11 regelt das jetzt für die Komponenten, die in Differenzdrucksystemen eingesetzt werden – und adressiert damit auch die Bausätze. Der komplett neue Teil 13 der DIN EN 12101 befasst sich wiederum mit Planung und Bemessung, Einbau, Abnahmeprüfung, regelmäßiger Funktionsprüfung und Instandhaltung von Differenzdrucksystemen – zielt also genauso klar abgegrenzt auf Auslegung und Betrieb einer RDA.
Durch den neu gefassten Teil 6 mit einem Prüfverfahren für RDA-Bausätze als integrierte Systeme haben Hersteller, Fachleute und Anwender jetzt eine verlässliche Bestätigung, dass geprüfte Bausatzkomponenten als System den vorgesehenen Einsatzzweck vollumfänglich erfüllen.
Mehr Informationen zu diesem Thema liefert unter anderem ein Whitepaper von Systemair, das kostenlos beim Hersteller heruntergeladen werden kann. Dort finden sich auch detaillierte technische Informationen zu den I.F.I.-geprüften RDA-Bausätzen des Herstellers. Der folgende Link führt Sie auf die Seite, auf der Sie das Whitepaper anfordern können: https://t1p.de/bs-brandschutz-1-2024-rda-bausatz
