Informationen - Air Flow Consulting AG
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Werkstattbericht<br />
Entrauchungskonzepte<br />
Fyrabig-Brandschutz in Zürich/Bern/Sachseln<br />
April 2010<br />
Frank Ritter
AFC Fyrabig Info<br />
Kennenlernen von AFC<br />
- Know-How & Dienstleistungen<br />
- Mitarbeiter<br />
Neuigkeiten bei AFC<br />
Kontaktpflege, Geselligkeit, Austausch<br />
& Networking<br />
In regelmässigen Abständen (alle 2<br />
Monate)<br />
Jeweils in Zürich und Bern<br />
Programm & Daten auf www.afc.ch<br />
Heute:<br />
Tipps und Tricks zu<br />
Entrauchungskonzepten<br />
Apéro und Diskussion<br />
2
AFC <strong>Air</strong> <strong>Flow</strong> <strong>Consulting</strong> <strong>AG</strong><br />
3
AFC Brandschutz - Mehr Sicherheit für Ihr Gebäude<br />
Brandschutzkonzepte<br />
- Massgeschneiderte Lösungen.<br />
- Individuelle Konzepte – nicht Brandschutz ab der Stange<br />
- Begleitung vom Wettbewerb bis zur Ausführung<br />
Entrauchung<br />
- Zum Schutz von Personen und Einrichtungen vor toxischen Gasen und Hitze<br />
- Entwicklung von Rauch- und Wärmeabzugskonzepte.<br />
- Nachweise mittels Strömungssimulationen<br />
- Rauchversuche am fertigen Objekt<br />
Fluchtwege<br />
- Gewährleistung der Personensicherheit.<br />
- Anordnung und Dimensionierung von Fluchtwegen<br />
- Nachweis mittels Evakuationssimulationen<br />
Integrale Sicherheit<br />
- Ganzheitliche Brandschutzkonzepte<br />
- Schnittstellen zu Arbeits-, Einbruch- und Sachwertschutz auf.<br />
Ausführung - Betrieb<br />
- Begleitung der Ausführung und überprüfen der korrekten Umsetzung.<br />
- Beurteilung des Sicherheitsstandart im bestehenden Gebäude<br />
4
Über uns<br />
Geschichte<br />
1995 Spin-Off, ETH Zürich<br />
2000 AFC <strong>Air</strong> <strong>Flow</strong> <strong>Consulting</strong> <strong>AG</strong><br />
Heute<br />
20 Mitarbeiter<br />
Zürich - Bern – Luzern (Sachseln) – Chur<br />
(– Basel)<br />
5
Fyrabig Info > Archiv<br />
6
Fyrabig Info > Archiv<br />
7
Weitere Veranstaltungen<br />
Fyrabig Infos<br />
- Bauklimatik: Doppelfassaden 1./2. Juni 2010 Sachseln/Zürich/Bern<br />
- Contaminant Control Reinraum 28./29 Sept. 2010 Zürich/Bern<br />
- Brandschutz 2./3./9. Nov. 2010 Zürich/Bern/Sachseln<br />
Seminare und Konferenzen<br />
- 5. Wissen Forum Bern; Brandschutz in<br />
historischen Gebäuden 16.6.2010 St. Gallen<br />
Ausstellungen / Messen<br />
- Power Building & Data Center Convetion 27./28.4.2010 Zürich<br />
- Ilmac 2010: Industriemesse für Umwelt- und<br />
Verfahrenstechnik in Pharma, Chemie und<br />
Biotechnologie 21. -24.9.2010 Basel<br />
Infos: http://www.afc.ch/deutsch/news/veranstaltungen/<br />
8
Ausblick<br />
keine Brandschutz-Innovationen 2010<br />
Brandschutz in historischen Bauten<br />
─ EU-Forschungsprojekt<br />
─ Unesco, Forschung,<br />
Behörde, Planer<br />
─ Themen<br />
- Sicherheit um Weltkulturerbe<br />
- Brandschutz in Europa<br />
- Rettung von Kunstgütern bei Brand<br />
- Verträglichkeit baulicher Massnahmen<br />
in geschützten Objekten<br />
- Organisatorische Massnahmen<br />
am Objekt<br />
─ Kloster St-Gallen 16. Juni 2010<br />
9
3. Übersicht zu einzelnen Themen<br />
Betrieb<br />
Abschluss<br />
Verrauchung<br />
(100-104)<br />
Möblierung<br />
Innenhöfe<br />
(95-98)<br />
11.<br />
Abnahme<br />
Integral-Test<br />
(73-78)<br />
10.<br />
Konformitätsbestätigung<br />
(71)<br />
12.<br />
Evakuation<br />
(80-81)<br />
13.<br />
Unterhalt /<br />
zykl.Test<br />
(83-85)<br />
1.<br />
Vorschriften /<br />
wann ERK 2.<br />
(28-30)<br />
BS-Konzept<br />
(32-34)<br />
Entrauchungskonzept<br />
Randbedingungen<br />
3.<br />
Mögl.<br />
Entrauchungen<br />
(36)<br />
Vereinfachungen<br />
Nachweise<br />
(87-93)<br />
4.<br />
Vord.<br />
RWA<br />
(38-40)<br />
FW-Pläne<br />
Bau / Betrieb<br />
Ausführung<br />
Baubewilligung<br />
9.<br />
Ausführungsbegleitung<br />
(65-69)<br />
8.<br />
RDA/RWA<br />
(62-63)<br />
7.<br />
Dim.<br />
RWA<br />
(56-60)<br />
6.<br />
Kosten<br />
(49-54)<br />
5.<br />
Synergien<br />
(42-47)<br />
Vorprojekt<br />
10
Grossbild<br />
2<br />
BS-<br />
Konzept<br />
11
1. Randbedingungen<br />
ERK (RWA-RDA) als Teil eines BSK (Baueingabe)<br />
─ Teil Entrauchungs-Konzept<br />
─ Anlageprinzip, Zu-, Abluft<br />
─ Natürlich, Maschinell, Intervention<br />
─ Rechnerische Nachweise Leistungen / Grössen<br />
…je Text<br />
… + Grafik<br />
12
Grossbild<br />
3 Mögl.<br />
Entrauchungen<br />
13
3. Mögliche Arten von Entrauchungen<br />
Entrauchungen<br />
─ Natürlich (Konvektion)<br />
─ Zuluft in Fassade über Boden<br />
─ Abluft über Oberlicht<br />
─ Maschinell (Ventilator, Kanäle)<br />
─ Zuluft; Entnahme über Boden / aus dem Freien, geführt, Auslass über Boden<br />
─ Absaugung; unter Decke wärmeresistent, geführt über Dach / ins Freie<br />
─ Intervention (Brandgasventilator)<br />
─ Überdruck ins Treppenhaus<br />
─ Druckentspannung über hoch liegendes Fenster (Fassade) ins Freie<br />
Brandraum<br />
14
Grossbild<br />
4 Vordimensionierung<br />
RWA<br />
15
4. Vordimensionierung RWA<br />
─ Grundlagen<br />
Inhalte Entrauchungsnachweis<br />
Der im Anschluss an die Simulation zu verfassende Bericht muss mindestens die<br />
folgenden grundlegenden Elemente beinhalten:<br />
- Schutzziele<br />
- Berechnungsannahmen<br />
- Definition der Brandszenarien<br />
- Resultate der Simulationen<br />
- Schlussfolgerungen und Bericht<br />
Entrauchungsnachweis<br />
- RWA-Steuerung<br />
Allgemeine Schutzziele;<br />
Artikel 9 der VKF-Brandschutznorm 2003<br />
- Selbstrettung/Flucht, Rettung,<br />
Löschzeit)<br />
Recommandation ECA d'application des méthodes d'ingénierie lorsde<br />
l'utilisation de modèles de simulation<br />
16
4. Vordimensionierung RWA<br />
─ Grundlagen<br />
Definition der Brandszenarien<br />
- Geometrie des Brandabschnittes<br />
- Brandort<br />
- Brandeigenschaften<br />
- Technische Anlagen (BMA, SP, RWA)<br />
- Anordnung der RWA und der<br />
Nachströmung<br />
- Einfluss von Wind und ungünstigen<br />
Aussentemperaturen<br />
Recommandation ECA d'application des méthodes d'ingénierie lorsde<br />
l'utilisation de modèles de simulation<br />
17
4. Vordimensionierung RWA<br />
─ Schutzziele / Grenzwerte<br />
Für die Bewertung der Schutzziele sind folgende Kriterien massgebend:<br />
- Höhe der raucharmen Schicht (m) nach Zeit<br />
- Temperatur der Rauchschicht (°C)<br />
- Temperatur der raucharmen Schicht (°C)<br />
- Sichtweite in der raucharmen Schicht (m)<br />
- CO2-Konzentration in der raucharmen<br />
Schicht (Vol%)<br />
- CO-Konzentration in der raucharmen<br />
Schicht (ppm)<br />
- HCN-Konzentration in der raucharmen<br />
Schicht (ppm)<br />
- O2-Konzentration in der raucharmen<br />
Schicht (Vol%)<br />
- Wärmestrahlung in der raucharmen<br />
Schicht (kW/m2)<br />
Recommandation ECA d'application des méthodes d'ingénierie lorsde<br />
l'utilisation de modèles de simulation<br />
18
4. Vordimensionierung RWA<br />
19
Grossbild<br />
7<br />
Dimensionierung<br />
RWA<br />
20
7. Dimensionierung RWA<br />
Projektablauf RWA-Konzept<br />
1. Konzeptentwicklung<br />
─ Erfassung Randbedingungen, Geometrie,<br />
Unterteilungen<br />
─ Lüftung (Bestand, angedachtes Konzept, Ideen)<br />
─ Lösungsansätze mit Bauherr + HLK-Ing.<br />
diskutieren<br />
─ Entwicklung Konzept durch AFC<br />
─ Vorstellung + Genehmigung Konzept (intern +<br />
Behörde)<br />
Rechnerischer Nachweis (zeitliche Gliederung)<br />
─ …<br />
21
7. Dimensionierung RWA<br />
Projektablauf RWA-Konzept<br />
Konzeptentwicklung …<br />
2. Rechnerischer Nachweis (zeitliche Gliederung)<br />
─ Vorbereitung Nachweis; Bestimmung<br />
Schutzziele, Szenarien, Vorgehen<br />
Untersuchung<br />
─ Nachweis; Begründung, Simulation<br />
─ Besprechung Genehmigung Nachweis mit<br />
Behörde<br />
─ Vorgabe Ausführung durch AFC<br />
─ Interne Projektprüfung<br />
─ Ausführung überwachen (Stichproben)<br />
─ Konformität + Integraler Test<br />
22
7. Dimensionierung RWA<br />
Methoden zur Erstellung rechnerischer Nachweise;<br />
Zonenmodelle<br />
─ Eignung für einfache Geometrien. Keine<br />
Berücksichtigung physikalischer Randbedingungen<br />
─ analytische Formel für unterschiedliche<br />
Strömungssituationen<br />
─ Codes: MRFC, CFAST<br />
Strömungssimulationen (CFD)<br />
─ Eignung für komplexe Geometrien. Berücksichtigung<br />
physikalischer Randbedingungen<br />
─ Bilanzgleichungen der Strömung auf Millionen von<br />
Rechenzellen<br />
─ Codes: FDS, CFX, Fluent<br />
23
7. Dimensionierung RWA<br />
Zonenmodell<br />
─ Eignung für einfache Geometrien<br />
─ Keine Berücksichtigung Strömungsverhältnisse /Physikalischer Randbedingungen<br />
─ z.B. MRFC<br />
Modell<br />
Verlauf raucharme Schicht<br />
Variante:<br />
Zonenmodell<br />
2 Absaugstellen, mit je 20‘000 m 3 /h<br />
24
7. Dimensionierung RWA<br />
Strömungsmodell (CFD)<br />
─ Eignung für komplexe Geometrien<br />
─ Berücksichtigung Strömungsverhältnisse /Physikalischer Randbedingungen<br />
─ z.B. CFX<br />
─ Rauchverteilung =<br />
Sichtweiten<br />
Rauchverteilung auf vertikalen Schnitten<br />
Rauchverteilung horizontal auf 2.5 m<br />
Projekt mit CFD<br />
25
7. Dimensionierung RWA<br />
Beispiel Projekt mit CFD<br />
Rauchverteilung auf 2.5 m<br />
140 °C<br />
Temperaturverteilung auf 2.5 m<br />
100 °C<br />
60 °C<br />
20 °C<br />
26
7. Dimensionierung RWA<br />
Beispiel Projekt mit CFD: Nespresso Avenches<br />
140 °C<br />
Temperaturen an der Wand<br />
100 °C<br />
60 °C<br />
20 °C<br />
6 kW/m 2<br />
Wärmestrahlungsintensität auf 2.5m<br />
4 kW/m 2<br />
2 kW/m 2<br />
0 kW/m 2<br />
27
Grossbild<br />
Vereinfachungen<br />
rechn.Nachweise<br />
Synergien<br />
28
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Thun, Schönbühl, Brügg<br />
In Abweichung zur Norm / Aufzeigen der Gleichwertigkeit<br />
Statistischer Nachweis 1; Belegung, Personenströme<br />
─ Brandschutzkonzept<br />
─ Vorschriften VKF vs projektspez. Anforderungen<br />
─ Grundlage für Bemessung Fluchtwege +Notausgängen<br />
─ Personenzählung an<br />
Rekordtag (10%)<br />
29
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Schönbühl<br />
In Abweichung zur Norm / Aufzeigen der Gleichwertigkeit<br />
Simulation / Nachweis 1; Belegung, Personenströme<br />
─ Personenbelegung / Konzentrationen<br />
─ Dimensionierung Fluchtwege + Notausgänge<br />
Berechnungsmodell<br />
Gehwege der Agenten<br />
Dichteverteilung<br />
30
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Schönbühl<br />
In Abweichung zur Norm / Aufzeigen der Gleichwertigkeit<br />
Simulation / Nachweis 2; Entrauchung Läden<br />
─ Rauchdichte (Sichtweite)<br />
─ Temperaturen (Panik)<br />
31
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Schönbühl<br />
In Abweichung zur Norm / Aufzeigen der Gleichwertigkeit<br />
Simulation / Nachweis 2; Entrauchung Mall<br />
─ Rauchdichte (Sichtweite)<br />
─ Temperaturen (Panik)<br />
32
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Thun<br />
In Abweichung zur Norm / Aufzeigen der Gleichwertigkeit<br />
Simulation / Nachweis 3; CO-Ausbreitung Parking<br />
─ Verzicht auf verteiltes Lüftungsnetz in 3 geschossigem<br />
Parking<br />
33
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Thun<br />
Projektspezifisch<br />
Simulation / Nachweis 4; Wind / Eingangssituation<br />
─ Aussenraum; Wind auf Eingang (Winter / Sommer)<br />
─ Innenraum; Zugerscheinungen Bereich SuperMarkt<br />
─ Massnahmen<br />
─ Windfang<br />
─ Luftvorhang / Säulen<br />
34
13. Vereinfachungen = rechnerische Nachweise<br />
M in Schönbühl<br />
Schattenverlauf<br />
Projektspezifisch<br />
Simulation / Nachweis 5; Komfort<br />
─ Wärmeeintragung / Überhitzung / Blendung<br />
─ Massnahmen<br />
─ Beschattungseinrichtung<br />
─ Wahl der Gläser<br />
Berechnungsmodell<br />
Resultate<br />
35
CO-Lüftung in Parking<br />
Problemstellung<br />
- Analyse der CO-Belastung in Parking<br />
- Evaluation kostengünstiger alternativen zu SWKI<br />
- Minimierung der Installationskosten<br />
Vorgehen<br />
- Basiskonzept ist Lüftung nach SWKI (Verteilte Zu-<br />
& Abluft)<br />
- 3D-Modellierung mit CFD<br />
- Auswertung der CO-Verteilung für optimiertes<br />
Konzept<br />
- Nachweis genügender Luftqualität bei reduzierter<br />
Luftmenge<br />
Kundennutzen<br />
- Personensicherheit gewährleistet dank tiefer CO-<br />
Belastung<br />
- Einsparung bei Installation durch Nutzung der<br />
RWA-Kanäle<br />
- Planungssicherheit<br />
36
Resultate der CFD-Simulation müssen vergleichbar sein<br />
CO Verteilung auf 1.0m Höhe im UG1 nach SWKI<br />
CO Verteilung auf 1.0m Höhe im UG1 mit vereinfachtem System<br />
37
Grossbild<br />
9 Ausführungsbegleitung<br />
38
9. Ausführungsbegleitung<br />
39
Grossbild<br />
10 Konformitätsbestätigung<br />
40
10. Konformitätserklärung<br />
Grundlagenpapier für Abnahme<br />
Zu Inbetriebnahme;<br />
─ Korrekte Umsetzung der Planungsvorgaben<br />
(unterschriebenes Ausführungsprojekt /<br />
rechnerischer Nachweis)<br />
─ Fachgerechte Umsetzung<br />
─ Fertigstellung + Test<br />
des Einzelgewerks<br />
Später…;<br />
─ Wartung/Unterhalt<br />
(techn.Spezifikationen)<br />
─ Umbau; was wurde eingebaut<br />
(Produkt, Einbauart, Steuerungen)<br />
41
10. Konformitätserklärung<br />
42
Grossbild<br />
11 Abnahme,<br />
Verrauchung<br />
43
11. Abnahme<br />
Integraler Test (VKF)<br />
─ Verrauchung im Brandraum<br />
─ Visuelle Überprüfung<br />
─ Detektion<br />
─ Alarmierungen<br />
─ Intern/extern<br />
─ Brandfallsteuerungen<br />
─ A<br />
─ Test 1; BFS mit Normalnetz<br />
─ Test 2; BFS unter Notstrom<br />
─ Test 3; Sprinkler<br />
─ Zusätzlich; Evakuationsdurchsage<br />
44
11. Abnahme<br />
Grundlagenpapier für Abnahme<br />
─ Brandfallsteuerungsmatrix<br />
─ Bestätigungen;<br />
─ Fertigstellung + Test des Einzelgewerks<br />
durch Unternehmer<br />
(Türen, Elektroinst., Entrauchung, BMA,..)<br />
─ Fertigstellung + Test der Steuerung<br />
durch Unternehmer/Programmierer)<br />
(Brandmeldeanlage oder/und Software)<br />
─ Softwaretest aller Brandfallsteuerungen<br />
durch Koord.HT/Programmierer)<br />
─ Dokumentation Test<br />
─ Bestätigung der erfolgreichen Test =<br />
unterschriebene Abnahmebescheinigung<br />
45
Ausführung; Überprüfung vor Ort<br />
Test Verrauchung + Integral (Brandfallsteuerungen)<br />
Ziel (z.B. Heissgasverrauchung)<br />
BS-Ing. für Validierung Simulation<br />
Lüftung-Ing. für Entrauchung<br />
Elektro-Ing. für (Brandfall-) Steuerungen<br />
Bauherr als Kostenträger…<br />
46
Grossbild<br />
13 Unterhalt /<br />
zykl.Test<br />
47
13. Betrieb und Unterhalt<br />
Wartung und Unterhalt<br />
─ Technischer Sicherheitseinrichtungen<br />
─ Wieso / Gesetzl. Anforderungen<br />
─ Verschiedene Testmöglichkeiten +<br />
was passiert beim Test<br />
─ Je Einzelgewerk<br />
(BMA, SP, RWA, Evak, Notstrom, …)<br />
─ Steuerungen (BMA, SPS,..)<br />
─ Integraler Test<br />
─ Vorschlag<br />
─ zyklische Wartung<br />
─ übergeordneten Test<br />
─ …Dokumentation zur Nachvollziehbarkeit<br />
─ Musterdokumente<br />
─ Notfall-Liste<br />
48
13. Betrieb und Unterhalt<br />
Wartung und Unterhalt<br />
─ Technischer Sicherheitseinrichtungen<br />
─ Wieso / Gesetzl. Anforderungen<br />
─ Verschiedene Testmöglichkeiten +<br />
was passiert beim Test<br />
─ Je Einzelgewerk<br />
(BMA, SP, RWA, Evak, Notstrom, …)<br />
─ Steuerungen (BMA, SPS,..)<br />
─ Integraler Test<br />
─ Vorschlag<br />
─ zyklische Wartung<br />
─ übergeordneten Test<br />
─ …Dokumentation zur Nachvollziehbarkeit<br />
─ Musterdokumente<br />
─ Notfall-Liste<br />
49
13. Betrieb und Unterhalt<br />
Wartung und Unterhalt<br />
─ Technischer Sicherheitseinrichtungen<br />
─ Wieso / Gesetzl. Anforderungen<br />
─ Verschiedene Testmöglichkeiten +<br />
was passiert beim Test<br />
─ Je Einzelgewerk<br />
(BMA, SP, RWA, Evak, Notstrom, …)<br />
─ Steuerungen (BMA, SPS,..)<br />
─ Integraler Test<br />
─ Vorschlag<br />
─ zyklische Wartung<br />
─ übergeordneten Test<br />
─ …Dokumentation zur Nachvollziehbarkeit<br />
─ Musterdokumente<br />
─ Notfall-Liste<br />
50
Change language