IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 6/1997, Seite 170 ff.
KLIMATECHNIK
Wohnungslüftung mit neuem Brandschutzkonzept
Dipl.-Ing. Herbert Schmitt
In vielen Fachaufsätzen wurde die Problematik und der Sinn der Wohnraumlüftung ausführlich erläutert. Es soll hier nur kurz auf die wichtigsten zu erfüllenden Punkte eingegangen werden.
1. Wie sinnvoll ist Lüftung?
Grundsatz: Um Luftverunreinigungen abzuführen, ist eine permanente Grundlüftung in Wohnräumen und Wohnungen notwendig. Feuchte, die beim Kochen und Duschen entsteht, sollte am Entstehungsort durch eine intensive Bedarfslüftung abgeführt werden. Bad, WC, Küche, Schlaf- und Kinderzimmer sind besonders betroffen in bezug auf Feuchteanfall. Die Wohnungslüftung soll folgende Punkte erfüllen:
· in den Wohnräumen bessere Luftqualität und Behaglichkeit schaffen,
· Schaffung eines gesunden Klimas (v.a. für Allergiker notwendig),
· unterdrücken der Schimmelbildung,
· Vermeidung von Feuchteschäden,
· innen und außen Emission reduzieren,
· reduzieren des Heizwärmeverbrauchs.
In diesem Artikel sollen dezentrale Lüftungssysteme nach DIN 18017 erläutert werden, lüftungs- und brandschutztechnische Normen, Richtlinien und Verordnungen zusammengefaßt und ein neues Brandschutzkonzept für Einrohrlüftung und Zentrallüftung vorgestellt werden.
| Bild 1: Dezentrale Lüftungsanlage. |
2. Dezentrale Lüftungsanlage mit deren Komponenten
Das Prinzip ist die Unterdrucklüftung (Bild 1). Die in den belasteten Bereichen wie Küche, Bad und Toilette installierten Abluftventilatoren erzeugen einen Unterdruck in der ganzen Wohnung. Dadurch strömt Außenluft über die Zuluftelemente gezielt in die nicht belasteten Bereiche wie Wohn-, Arbeits- und Schlafräume nach und gelangt über den Überströmbereich, d.h. Diele, Flur, Gang, in die belasteten Räume. Der Luftwechsel entspricht dabei dem von den Abluftventilatoren abgesaugten Luftvolumen.
Die Wärmeschutzverordnung wird durch den entstehenden Luftwechsel zwischen 0,2 und 0,5 h-1 bis maximal 0,8 h-1 in den Wohneinheiten erfüllt. Die Einzelkomponenten des Ab- und Zuluftsystems weisen eine ausgereifte Steuerungstechnik auf. Dadurch erfolgt ein kontinuierlicher Luftaustausch in der gesamten Wohnung.
| Bild 2: Einrohrlüfter in Vorwandsystem (GIS). |
2.1 Entlüftung mit dem Ventilator
Die Absaugung der verbrauchten Luft aus den belasteten Räumen erfolgt mit Einzelventilatoren an einer gemeinsamen Steigleitung über mehrere Geschosse. Die Abluftventilatoren für den Aufputz- oder Wand-/Deckeneinbau werden vorzugsweise in Schächte, Installationswände oder Register eingebaut (Bild 2).
Die Ventilatoren sind mit einer Grundlüftungsstufe ausgerüstet, die eine energiesparende Dauerlüftung im Niedriglastbereich ermöglicht. Bei Nutzung der Räume steht eine höhere Bedarfslüftung zur Verfügung. Für die Grund-/Kochlüftung in Wohnküchen gibt es Abluftventilatoren mit einem Volumenstrom von 100 m3/h. Im Mehrgeschoßbau ist für die Ventilatoren der Brandschutz, welcher nachfolgend unter Punkt 4 erläutert wird, zu beachten.
| Bild 3: Zuluftelement mit automatischer Volumenregelung. |
2.2 Belüftung mit dem Zuluftelement
Die Zuluftelemente sind zur Belüftung notwendig. Sie entsprechen den Vorgaben der DIN 1946-6 "Lüftung von Wohnungen" (Bild 3). Der Einbau der Zuluftelemente sollte nach Möglichkeit im Bereich der Heizkörper erfolgen, damit die nachströmende Luft kurzfristig erwärmt wird. Um die Funktion des Lüftungssystems zu gewährleisten, ist es notwendig, daß speziell im Schlaf-, Kinder- und Wohnzimmerbereich die Elemente eingebaut werden.
Die Zuluftelemente können in den meisten Gebäudetypen und Wandkonstruktionen zur Anwendung gelangen und stellen eine preiswerte Lösung dar. Als besonders energiesparende Lösung haben sich Zuluftelemente bewährt, deren Ventiltelleröffnung entsprechend der Außentemperatur automatisch geregelt wird.
Die Vorzüge sind:
· Luftschalldämmung gegen Außenlärm,
· manuell verschließbar,
· Insektenschutz,
· Luftfilter,
· gute Reinigung durch Herausnahme des Innenteils.
3. Normen und Richtlinien der Lüftungstechnik
Normen, Richtlinien und Verordnungen sind zur besseren Überschaubarkeit in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Tabelle 1: Normen, Richtlinien und Verordnungen
Normen | |
DIN 1946-6 | Raumlufttechnische Anlagen, Lüftung von Wohnungen |
DIN 18017-3 | Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster mit Ventilatoren |
DIN 4109 | Schallschutz im Hochbau |
Richtlinien | |
VDI-Richtlinie 2088 | Lüftung von Wohnungen |
VDI-Richtlinie 2081 | Geräuscherzeugung und Lärmminderung in raumlufttechnischen Anlagen |
VDI-Richtlinie 4100 | Schallschutz von Wohnungen, Kriterien für Planung und Beurteilung |
Bauaufsichtliche Richtlinien "Lüftung" der ARGEBAU (Arbeitsgemeinschaft der für das Bau- und Siedlungswesen zuständigen Minister der Länder) über fensterlose Küchen, Bäder und Toilettenräume. | |
Verordnung | |
Zweite novellierte Wärmeschutzverordnung, gültig seit 1. Januar 1995 | |
4. Brandschutz - Normen, Richtlinien der Lüftungstechnik
In Lüftungsanlagen müssen zur Erfüllung des Brandschutzes die Definitionen der Normen und Richtlinien beachtet werden. Dies sind:
· Landesbauordnungen (LBO/BO) der Bundesländer,
· Durchführungsverordnung (DVO) zu einzelnen Paragraphen und Artikeln der LBO/BO,
· Rechtsverordnungen (RVO) und Richtlinien für Bauten besonderer Art und Nutzung,
· Eingeführte Technische Baubestimmungen (ETB); Anerkannte Regeln der Technik (DIN-Normen usw.)
- DIN 4102 (Tabelle 2),
- Bauaufsichtliche Richtlinien über die brandschutztechnischen Anforderungen an Lüftungsanlagen (Musterentwurf).
Tabelle 2: DIN 4102 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen)
Teil 1 | Baustoffe. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen |
Teil 2 | Bauteile. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen |
Teil 3 | Brandwände und nichttragende Außenwände. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen |
Teil 4 | Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderteile |
Teil 6 | Lüftungsleitungen. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen |
Teil 11 | Rohrummantelungen, Rohrabschottungen, Installationsschächte und -kanäle sowie Abschlüsse ihrer Revisionsöffnungen. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen |
4.1 Brandschutztechnische Anforderungen an Geschosse von Gebäuden
Mit zunehmender Geschoßzahl der Gebäude steigt das Brandrisiko. Dabei ist zu beachten, daß die Feuerwiderstandsdauer abhängig ist von der Art, Geschoßzahl und Höhe des Gebäudes. Man unterteilt in:
- Gebäude geringer Höhe mit nicht mehr als 7 m Höhe über der Geländeoberfläche,
- Hochhäuser mit mehr als 22 m Höhe über der Geländeoberfläche.
Vollgeschosse sind Geschosse, die über der Geländeoberfläche liegen und über zwei Drittel der Grundfläche eine Höhe von mindestens 2,3 m haben. Das Kellergeschoß ist dann Vollgeschoß, wenn die Deckenunterkante im Mittel mindestens 1,2 m über der Geländeoberfläche liegt (Details aus den Landesbauordnungen).
Die Feuerwiderstandsdauer von Installationsschächten sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.
Tabelle 3: Feuerwiderstandsdauer in Minuten
Bauteile | Überbrückung von | ||
Gebäude | Decken | Brandwänden | Flurwänden und Trennwänden F 30 oder F 90 |
bis 2 Vollgeschosse | - | 90 | 30 |
3 bis 5 Vollgeschosse | 30 | 90 | 30 |
mehr als 5 Vollgeschosse außer Hochhäuser | 60 | 90 | 30 |
Hochhäuser | 90 | 90 | 30 |
Das Brandverhalten von Baustoffen wird nach DIN 4102-1 beurteilt. Eine Klassifizierung wird durch Zuordnung der Baustoffe in Baustoffklassen durchgeführt. Die Einteilung in Baustoffklassen und die bauaufsichtliche Bezeichnung ist aus Tabelle 4 ersichtlich.
Tabelle 4: Benennung der Baustoffklassen
Baustoffklasse | Bauaufsichtliche Benennung |
A | nicht brennbare Baustoffe (nbr) |
A 1 | ohne brennbare Bestandteile |
A 2 | mit brennbaren Bestandteilen |
B | brennbare Baustoffe (br) |
B 1 | schwerentflammbare Baustoffe |
B 2 | normalentflammbare Baustoffe |
B 3 | leichtentflammbare Baustoffe |
Bauteile werden durch die Feuerwiderstandsdauer brandschutztechnisch klassifiziert, siehe Tabelle 5.
Tabelle 5: Feuerwiderstandsklassen F
Feuerwiderstandsklasse | Feuerwiderstandsdauer in Minuten |
F 30 | ³ 30 |
F 60 | ³ 60 |
F 90 | ³ 90 |
F 120 | ³ 120 |
F 180 | ³ 180 |
Bauteile können aus nicht brennbaren (Klasse A) oder brennbaren (Klasse B) Baustoffen bestehen. Bauteile gemäß dieser Ausführung sind Rohrleitungen, Installationsschächte sowie Absperrvorrichtungen gegen Brand. Sie müssen in der Lage sein, Feuer und Rauch während der geforderten Feuerwiderstandsdauer durch Decken und Wände nicht zu übertragen. Die Prüfung dieser Bauteile erfolgt gemäß DIN 4102-11. Installationsschächte, die aus klassifizierten Baustoffen (DIN 4102-4) bestehen, müssen nicht geprüft werden.
4.2 Schutz der Rohrleitungen gegen Brandübertragung
Zur Verhinderung von Brandübertragung gibt es verschiedene Möglichkeiten. So können z.B. Installationsschächte aus geprüften Baustoffen mit Feuerwiderstandsdauer bzw. Schachtkonstruktion mit Prüfung bestehen. Auch ist eine Verlegung der Leitungen unter Putz möglich oder die Ummantelung freiliegender Rohrleitungen mit geprüften Dämm- oder Baustoffen. Ebenso sind geprüfte Rohrabschottungen an der Durchdringungsstelle (z.B. Decke) möglich.
Installationsschächte im Sinne des Brandschutzes sind vom übrigen Baukörper getrennt oder auf den Geschoßdecken aufgesetzte Bauteile, die im Bereich der Geschoßdecken abgeschottet sind. Sie werden unterteilt in
- Installationsschächte nur für nicht brennbare Installation,
- Installationsschächte für beliebige Installation,
- Elektroinstallationsschächte.
5. Brandschutz bei Lüftungsanlagen nach DIN 18017
Die erwähnten Brandschutzbestimmungen müssen erfüllt werden. Die Abluft von Bad, WC und Küche kann nach DIN 18017-3 in eine gemeinsame Hauptleitung geführt werden. Innenliegende Wohnungsküchen mit Verschluß durch eine Türe sowie Kochnischen, die einen Teil eines Wohnraumes darstellen, müssen gelüftet werden. Bei Küchen darf nur die Grund-, Kochlüftung und nicht die Stoßlüftung in die Hauptleitung angebunden werden. Abluftleitungen von Küchenhauben aus Wohnküchen dürfen nur miteinander und mit anderen Lüftungsleitungen verbunden werden, wenn sie über Absperrvorrichtungen zur Verhinderung des Übertragens von Feuer und Rauch verfügen.
5.1 Installationsschächte für Lüftungsanlagen DIN 18017
a) Auf- oder Unterputz-Installation der Abluftventilatoren
Hat der Installationsschacht keine Feuerwiderstandsklasse, so gelten folgende Forderungen und Hinweise:
- Brandschutzklappe in der Decke,
- Deckenverguß,
- Einrohrlüftungsgerät mit Brandschutz,
- Schachtquerschnitt beliebig,
- Rohrleitungen brennbar oder nicht brennbar,
- Querschnitt der Lüftungsleitung < 350 cm2,
- DN Æ 200 mm, Lüftungsleitung nicht brennbar,
- Wartung der Brandschutzklappe in der Decke.
b) Unterputz-Installation der Abluftventilatoren
Wird der Installationsschacht in einer Feuerwiderstandsklasse ausgeführt, gilt folgendes:
- Einrohrlüftungsgerät im Schacht mit Brandschutz und Prüfbericht/Zulassung vom DiBt, Berlin,
- Rohrleitungen nicht brennbar,
- Schachtquerschnitt < 1000 cm2 ohne Deckenverguß, < 3000 cm2 mit Deckenverguß,
- Querschnitt Lüftungsleitung < 1000 cm2 (DN Æ 350) auch bei < 3000 cm2 Schacht, Lüftungsleitung nicht brennbar.
c) Aufputz-Installation der Abluftventilatoren
Hat der Installationsschacht eine Feuerwiderstandsklasse, benötigt das Einrohrlüftungsgerät am Schacht eine Brandschutzklappe mit Zulassung, sonst wie b).
d) Abluftventilatoren außerhalb
Wird der Installationsschacht in einer Feuerwiderstandsklasse ausgeführt, benötigt das Einrohrlüftungsgerät außerhalb des Schachtes eine Brandschutzklappe mit Zulassung, sonst wie b.) (Deckengerät).
| Bild 4: Einrohrlüftungsanlage mit Brandschutzdeckenschott. |
6. Das "neue" Brandschutzkonzept
Das "neue" Brandschutzkonzept findet Anwendung bei Lüftungsanlagen nach DIN 18017-3 (Bild 4). Bisher wurden nur Lüftungsleitungen nach Punkt 5.1. im qualifizierten Schacht mit Feuerwiderstandsdauer verlegt. Die Anwendung von kombinierten Installationssystemen, gemischte Belegung durch brennbare und nicht brennbare Leitungen, ließen sich bisher häufig nicht realisieren. Bei der Sanierung oder Rekonstruktion ist meist kein Platz für einen feuerwiderstandsfähigen Schacht vorhanden. Durch das neue Konzept erübrigen sich aufwendige Brandschutzmaßnahmen, feuerwiderstandsfähige Schachtverkleidungen sowie getrennte Lüftungs- und Installationsschächte im Geschoß. Die Register- und Vorwandinstallationstechniken können damit in der ganzen Funktionalität ohne Rücksicht auf brandschutztechnische Vorschriften ausgeschöpft werden.
| Bild 5: Deckenschotteinbau in feuerwiderstandsfähiger Decke. |
Die wesentlichen Vorteile (Bild 5):
· minimale Abmaße, somit geringer Platzbedarf im Register- und Vorwandsystem,
· keine störenden Einbauten im Querschnitt,
· keine speziellen "Sekundärinstallationen" an den anzuschließenden Lüftungsgeräten wie Absperrvorrichtungen und brandschutztechnische Maßnahmen,
· Verlegung der Lüftungsleitung innerhalb oder außerhalb des Schachtes bzw. der Verbindung,
· einfache Montage durch Positionierung des Schotts in der Decke bzw. Vorwand,
· wartungsfrei, d.h. ohne regelmäßige Kontrolle,
· geprüft durch das Institut für Haustechnik und Bauphysik der Technischen Universität München gemäß DIN 18017, Feuerwiderstandsdauer 90 Min.,
· bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Institut für Bautechnik, Berlin, Z-41.3-368.
6.1 Kurze Zusammenfassung
Es bedarf keiner Feuerwiderstandsklasse des Installationsschachtes mehr: Helios-Deckenschott (Zulassung DiBt, Berlin) in der Decke eingebaut und vergossen, wartungsfrei (Gesamtsystem Deckenschott mit Lüftungsgerät), Feuerwiderstandsdauer 90 Min. (K90-18017), Einrohrlüftungsgerät ohne Brandschutz, Querschnitt der Lüftungsleitung max. 1000 cm2, Rohrleitungen brennbar oder nicht brennbar, Schachtquerschnitt beliebig.
6.2 Einfache Planung
Durch das neue Konzept wird die Planung kombinierter Installationssysteme wesentlich vereinfacht. Besonders der Sicherheit des Brandschutzes wird Rechnung getragen. Die freie Gestaltung des Installationsschachtes mit verschiedenen Rohrkombinationen wird erleichtert und problemlos. Das System kann in Montageblockelementen, Ständerwänden und Vorwandsystemen, Baukasten oder Einzelelementen, verwendet werden. Damit steht der Integration von Lüftungsanlagen nach DIN 18017 nichts im Weg.
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