Die Normreihe DIN 18 232
Stand europäischer Normung
Projektierung einer NRA
Brandentwicklungsdauer
Brandausbreitungsgeschwindigkeit
Bemessungsgruppen
Rauchabschnitte
Tabellenwerte für Aw in Dachflächen
Erleichterungen A und B
Zuluft
Auslösung und Anordnung in der Dachfläche
Beispiel
Berechnungssoftware SmokeWorks

Rauch- und Wärmeabzug nach DIN 18 232
DIN 18 232 gilt für die Aufgabe 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, wobei sich zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch weitere Teile wie Rauchschutz-Druckanlagen (RDA) für Treppenräume, Bewertungsverfahren für Wärmeabzüge usw. in Vorbereitung befinden:

DIN 18 232-1: Rauch- und Wärmeabzugsanlagen - Begriffe, Aufgabenstellung
DIN 18 232-2: Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA) - Bemessung, Anforderungen und Einbau
DIN 18 232-3: Natürliche Rauchabzüge - Prüfungen
DIN 18 232-4: Wärmeabzüge (WA) - Prüfverfahren
DIN 18 232-5: Maschinelle Rauchabzüge (MRA)- Anforderungen, Bemessung
DIN V 18 232-6: Maschinelle Rauchabzüge - Anforderungen an die Einzelbauteile

Stand europäischer Normung
Auf europäischer Ebene befasst sich die Normreihe DIN EN 12 101 mit der Rauchfreihaltung. Sie setzt sich zur Zeit aus drei Teilen zusammen, wobei sich noch weitere Teile wie die Anforderungen an Rauchkanäle, Rauchschutzklappen, Steuergeräte und an die Ersatzstromversorgung zur Zeit in Vorbereitung befinden:

DIN EN 12 101-1:
Anlagen zur Kontrolle von Rauch- und Wärmeströmungen - Bestimmungen für Rauchschürzen
DIN EN 12 101-2:
Anlagen zur Kontrolle von Rauch- und Wärmeströmungen - 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)

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 immer erforderlich und
• weiteren individuellen Anforderungen (z. B. Lagergüter oder Maschinen komplett in raucharmer Schicht liegend, höhere Nutzungsebenen etc.).

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Der Projektierungsablauf von NRA nach DIN 18 232 führt zu aerodynamisch wirksamen Rauchabzugsflächen (A_w). Für die einzelnen NRA-Geräte werden diese nach DIN 18 232-3 im Windkanal ermittelt (bzw. nach DIN 18 232-2, Anhang C für NRA in Wänden bestimmt) und berücksichtigen stets auch den Seitenwindeinfluss. Neben der A_w-Wert-Bestimmung sind für NRA weitere umfangreiche Prüfungen, gutachterliche Stellungnahmen und Zeugnisse (z. B. Standsicherheit, Brandverhalten usw.) erforderlich. Diese werden im allgemein bauaufsichtlichen Prüfzeugnis (ABP) zusammengefasst, das vom Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen (MPA NRW) ausgestellt wird.

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 mehr 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 A_w gelten deshalb immer für den jeweiligen Rauchabschnitt unabhängig von der 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 A_w 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 A_w-Fläche für jede über 1.600 m² begonnene 100 m² um 10 % zu erhöhen oder

B:
die Rauchabzugsfläche auf 50 m² A_w 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!).

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 Zuluftfläche 1,5 x größer sein als die A_w-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 NRA in einem Rauchabschnitt ergeben eine NRA-Gruppe, die von der Fernauslösestelle aus gemeinsam geöffnet werden. Die NRA sind möglichst gleichmäßig im Rauchabschnitt anzuordnen. Es ist unabhängig von der Dachneigung mindestens ein NRA 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 A_w für NRA im Dach für BMG 4 bei 8 m Raumhöhe und 4,5 m raucharmer Schicht 11,8 m²

RWA komfortabel projektieren mit „SmokeWorks“
Mit der FVLR-Software SmokeWorks können Planer schnell und komfortabel 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. 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 RWA 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 sowie 2000/XP geeignet.
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