Die Bedeutung der Belüftungs- und Entrauchungssysteme
Die Belüftungs- und Entrauchungssysteme sind entscheidend, um die Sicherheit in den Tiefgaragen zu gewährleisten. Aufgrund der Konzentration von Abgasen und der Brandrisiken ist es wesentlich, Luftbehandlungsvorrichtungen einzurichten, um die Vergiftungsrisiken zu verhindern und die Evakuierung im Notfall zu ermöglichen.
Das Risiko durch Rauch
In den Tiefgaragen ist es wesentlich, Systeme zur Abführung der toxischen Gase einzurichten, um die Sicherheit der Anwesenden zu gewährleisten. Aufgrund der intensiven Nutzung der Kraftfahrzeuge in diesen geschlossenen Räumen kann die Konzentration von Abgasen gesundheitsgefährdende Niveaus erreichen. Um jedes Vergiftungsrisiko zu verhindern, ist es verpflichtend, geeignete Luftbehandlungsvorrichtungen zu installieren, wie mechanische Belüftungen.
Diese Systeme erneuern die Luft und verringern die Konzentrationen schädlicher Schadstoffe. Sie müssen so dimensioniert sein, dass sie sich der Stagnation — selbst lokal — schädlicher oder brennbarer Gase wirksam entgegenstellen.
Der Brandschutz ist in den Tiefgaragen vorrangig. Es ist sehr schwierig, dort im Brandfall eine freie Rauchhöhe über 2 Metern aufrechtzuerhalten: Die Deckenhöhen sind oft gering und die Fahrzeugbrände setzen große Mengen Wärme und Rauch frei. Der Ansatz unterscheidet sich daher von anderen Räumen: Es geht zunächst darum, begehbare Evakuierungswege aufrechtzuerhalten, indem die Schichtung des Rauchs so weit wie möglich bewahrt wird. Die Hauptrolle des Systems besteht dann darin, den Rettungsdiensten zu ermöglichen, den Brandherd zu lokalisieren und ihn zu erreichen unter den besten Bedingungen. Die Ausbreitung der Rauchgase über die betroffene Ebene und das Kompartiment hinaus muss begrenzt werden, und die Zugänge zum Kompartiment auf der gesamten Höhe rauchfrei sein.
Die Einrichtung dieser Vorrichtungen entspricht somit einer fundamentalen Notwendigkeit des Schutzes der Anwesenden gegen die Vergiftungs- und Erstickungsrisiken im Brandfall und gewährleistet die Salubrität der Luft und die Erhaltung des Lebens der Nutzer.
Die französischen Vorschriften im Bereich der Entrauchung
Der Erlass vom 25. Juni 1980
Der wichtigste regulatorische Text im Bereich der Entrauchung von überdachten Parkanlagen ist der geänderte Erlass vom 25. Juni 1980, der die allgemeinen Bestimmungen der Sicherheitsverordnung gegen Brand- und Panikrisiken in den Gebäuden mit Publikumsverkehr (ERP) genehmigt. Er klassifiziert die Einrichtungen nach Typ, je nach Art ihrer Nutzung, dann in zwei Gruppen:
Klassifizierung der Gebäude mit Publikumsverkehr
- Die Einrichtungen der 1., 2., 3., 4. Kategorie
- Die Einrichtungen der 5. Kategorie (Publikumszahl unter den für jeden Typ festgelegten Schwellen)
Diese Klassifizierung ist mit der Aufnahmekapazität verbunden. Die Tiefgaragen sind Einrichtungen vom Typ PS.
Die Vorschriften unterscheiden zwei Arten von Tiefgaragen: die Wohngaragen und die mit Gebäuden mit Publikumsverkehr und Hochhäusern (IGH) verbundenen Garagen, die spezifische Regeln einhalten müssen. Die Wohngaragen und die mit einem dem Arbeitsgesetzbuch unterliegenden Gebäude verbundenen sind von diesen Regeln nicht betroffen. Die Vorschriften gelten für die überdachten Garagen, die mehr als 10 Fahrzeuge aufnehmen können und 3,5 Tonnen nicht überschreiten.
Es gibt im Übrigen den „Leitfaden der Empfehlungen zu den für den Brandschutz vorgesehenen Bestimmungen in den dem Publikum geöffneten überdachten Parkanlagen", verfasst von der Generaldirektion für Zivilschutz und Krisenmanagement (DGSCGC), der die Gesamtheit der für diesen Einrichtungstyp anwendbaren Regeln zusammenfasst.
Allgemeine Regeln im Bereich der Entrauchung
Wie zuvor erklärt, ist es sehr schwierig, in den Tiefgaragen eine freie Rauchhöhe von mehr als 2 Metern aufrechtzuerhalten, aufgrund der geringen Deckenhöhe und der bedeutenden Brandleistungen. Deshalb beruhen die Entrauchungssysteme der Garagen auf dem Prinzip der Spülung: Das Ziel besteht darin, den Rauch in einer begrenzten Zone zu halten. Dafür muss die Luftbewegung korrekt gelenkt werden — von den Luftzuführungen zu den Rauchabzügen — mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,5 und 1,5 m/s. Die Spülung muss auch so ausgerichtet sein, dass die Rauchaufstiege über die Zufahrtsrampen begrenzt werden.
Die Systeme können natürlich oder mechanisch sein. Die natürliche Entrauchung wird im Allgemeinen in kleinen Wohngaragen bevorzugt, während die mechanische Entrauchung oft in den Garagen der Gebäude mit Publikumsverkehr und Hochhäuser verwendet wird.
Regeln, die jedem Entrauchungstyp gemeinsam sind
- Luftzuführungen im unteren Teil der Garagen, um die Schichtung der Rauchgase aufrechtzuerhalten.
- Absaugungen im oberen Teil, für eine direkte Absaugung in den Rauchschichten.
- Zuführungen und Absaugungen niemals blockiert (z. B. durch ein Fahrzeug): Ein für Fahrzeuge gesperrter Raum um die Öffnungen kann notwendig sein.
- Entfernung von den Zufahrtsrampen, um die zwischen den Ebenen ausgetauschten Volumenströme zu begrenzen.
Im Übrigen sind die Tiefgaragen in Kompartimente unterteilt, die eine Fläche von 3000 m² nicht überschreiten dürfen. Wenn die Garage jedoch mit einem Sprinklersystem ausgestattet ist, kann diese Grenze auf 6000 m² angehoben werden. Diese Unterteilung begrenzt die Ausbreitung der Flammen und der Rauchgase, erleichtert die Evakuierung und verhindert die Ausbreitung des Brandes auf die gesamte Garage. Die Garagen müssen schließlich mit Sicherheitsbeleuchtungen ausgestattet sein, die von einer autonomen Quelle (Notbatterie) gespeist werden, um die Personen zu den Notausgängen zu führen im Fall eines Stromausfalls.
Natürliche, mechanische Entrauchung und Jet Fans
Die natürliche Entrauchung
Die natürliche Entrauchung ist für die Tiefgaragen mit einer einzigen Ebene erlaubt, die sich auf dem Referenzniveau befinden. Um konform zu sein, müssen die Öffnungen für die Frischluftzuführung und die Rauchabführung eine minimale freie Fläche von 12 Quadratdezimetern pro betroffenem Fahrzeug aufweisen. Diese Öffnungen können verschiedene Formen annehmen: Lüftungsgitter, Fenster, Klappen oder spezifische Öffnungen.
Diese Anforderung zielt darauf ab, eine ausreichende Frischluftzufuhr zu gewährleisten, um die Ausbreitung der toxischen Rauchgase zu begrenzen und die Evakuierung zu erleichtern. Es ist wichtig zu betonen, dass diese minimale Fläche von 12 dm² pro Fahrzeug sowohl für die Frischluftzuführungsöffnungen als auch für die Absaugöffnungen eingehalten werden muss: Es handelt sich nicht um eine kumulierte Summe, sondern um eine individuelle Anforderung für jede der beiden.
Die mechanische Entrauchung
Die Regeln der mechanischen Entrauchung gelten pro Kompartiment, um die Ausbreitung der Rauchgase zu begrenzen. Der Luftabsaugvolumenstrom wird nach der Anzahl der Plätze berechnet:
Regulatorische Volumenströme
- 900 m³/h pro Fahrzeug und pro Kompartiment; reduziert auf 600 m³/h, wenn die Garage mit Sprinklern ausgestattet ist.
- Absaugsysteme mit einer Feuerwiderstandsfähigkeit von 200 °C während 1 h.
- Luftzuführungsvolumenstrom = 0,75 × Absaugvolumenstrom (setzt das betroffene Volumen unter Unterdruck).
- Zuluftgeschwindigkeiten ≤ 5 m/s, um die Schichtung der Rauchgase aufrechtzuerhalten.
Die Systeme vom Typ Jet Fan spielen eine wichtige Rolle: Ihre Fähigkeit, einen gerichteten Luftstrom zu erzeugen, ermöglicht eine wirksame Spülung der Rauchgase und die Aufrechterhaltung einer atembaren Atmosphäre für die Nutzer im Brandfall.
Jet Fans: eine wesentliche Vorstudie
Die Jet Fans sind spezifisch für die Tiefgaragen und die Tunnel konzipiert. Strategisch an den Wänden oder an der Decke installiert, begünstigen sie eine gute Luftzirkulation und schieben dank ihrer Leistung die Rauchgase zu den Abführöffnungen, was hilft, von toxischem Rauch freie Räume aufrechtzuerhalten.
Weiterer Vorteil: ihre Fähigkeit, die toten Zonen zu reduzieren (wo die Luft schlechter zirkuliert). Indem sie eine kontinuierliche Luftzirkulation schaffen, verbessern sie die globale Wirksamkeit der Entrauchung. Ihre Installation erfordert eine gründliche Vorstudie, die die Eigenschaften der Garage berücksichtigt: Größe, Deckenhöhe und notwendiger Luftvolumenstrom.
Elektroladestationen schaffen ein neues Bemessungsszenario
Mit dem Aufschwung der Elektrofahrzeuge wird der Brandausbruch an einer Ladestation zu einem eigenständigen Bemessungsszenario. Seine Modellierung greift mit der dynamischen Modellierung der Personenevakuierung ineinander, um die Sicherheit der Nutzer nachzuweisen.
Das Entrauchungs-Ingenieurwesen als Dimensionierungswerkzeug
Modellierung der Szenarien
Das Entrauchungs-Ingenieurwesen zielt darauf ab, wirksame Systeme zu konzipieren, um den Rauch abzuführen im Brandfall. Als wesentliches Element des Brandschutzes begrenzt die Entrauchung die Erstickungsrisiken, verbessert die Sicht und erleichtert den Eingriff der Rettungsdienste. Sie beruht auf einem rigorosen technischen und regulatorischen Ansatz und erfordert eine präzise Analyse der Eigenschaften des Gebäudes (Fläche, Höhe, Anzahl der Stockwerke, Nutzungsart), die die Anforderungen an Luftvolumenströme und Anzahl der Rauchabzüge bestimmen.
Die Tiefgaragen sind besonders komplex zu entrauchende und stark regulierte geschlossene Räume: Das Entrauchungs-Ingenieurwesen ist dort besonders zweckmäßig. Es ermöglicht, die Platzierung der Absaugungen und Zuführungen zu optimieren, um eine korrekte Spülung des gesamten Kompartiments zu gewährleisten und die toten Zonen zu minimieren. Die Installation von Jet Fans kann sich als notwendig erweisen; die Vorstudien ermöglichen es, sie optimal zu positionieren, um ihre Wirksamkeit zu maximieren.
Bei einer Brandrisikobewertung werden mehrere Szenarien als die wahrscheinlichsten identifiziert. Man kann einen Brandausbruch eines Autos in den unteren Ebenen modellieren: Die Fahrzeugbrände erzeugen eine bedeutende Menge Wärme und Rauch, die eine schnelle und wirksame Evakuierung erfordern. Ein anderes Szenario ist ein Brandausbruch einer elektrischen Ladestation: Mit der wachsenden Beliebtheit der Elektrofahrzeuge ist es wesentlich, die Auswirkung auf den Brandschutz zu bewerten und die Ausbreitung der Rauchgase zu modellieren.
Die Modellierung dieser Szenarien mithilfe von Simulationswerkzeugen ermöglicht es, das Verhalten der Rauchgase zu analysieren, die am besten geeigneten Evakuierungswege zu bestimmen und die Auslegung der Entrauchungssysteme zu optimieren — was die Sicherheit der Anwesenden stärkt und einen Eingriff der Rettungsdienste unter den besten Bedingungen ermöglicht.
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