Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Wind- und Temperatureinflüsse bei der Planung von Entrauchungseinrichtungen
In der Literatur wird der Windeinfluss auf Entrauchungsvorgänge kaum behandelt. Erste Diskussionen erfolgten 1992 im Rahmen eines Europäischen Work Shops über den Windeinfluss auf die Aerodynamik von Rauch- und Wärmeabzugsgeräten. Vorgestellt werden Erkenntnisse aus einer aktuellen Forschungsarbeit mit dem Thema Thermik- und windinduzierte Raumströmung bei Luftschichten im Rahmen einer Dissertation. Sie bestätigen, dass sehr häufig die Windwirkung und die Außentemperatur den Rauchausbreitungsvorgang in Gebäuden dominieren. Die Rauchausbreitung in Räumen und der Rauchableitung aus Räumen ist ein strömungstechnisches Problem. Der Antrieb ist die brandbedingte Thermik. Im einfachen Beispiel einer Industriehalle lässt sich das Strömungsfeld in drei unterschiedliche Bereiche unterteilen: Die Plume-Strömung ist das Strömungsgebiet oberhalb des Brandherdes. Es stellt einen immer turbulenten Thermikstrahl dar und entspricht strömungstechnisch einem aus dem Boden austretenden Heißgasstrahl. Die Zuluftströmung tritt meist durch Öffnungen im Bodenbereich der Seitenwände strahlartig in den Brandraum. Die Raumströmung wird durch den turbulenten Impulsaustausch mit dem Plume und dem Zuluftstrahl angetrieben. Flucht- und Rettungswege können nur raucharm bleiben, wenn der Massenaustausch zwischen Rauchgaspolster und raucharmer Hallenluft weitestgehend unterbunden ist. An der Trennebene entsteht durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Raumströmung und der Strömung im Rauchgaspolster eine Scherströmung. Die Stabilität der Schichtung im Bereich dieser Scherströmung bestimmt die Größe des dortigen Massenaustausches, der für eine realistische Prognose der Rauchgaskonzentration in Flucht- und Rettungswegen möglichst genau bestimmt werden muss, entweder durch numerische oder experimentelle Modellierung der abhängig von der Raumgeometrie und diverser Einbauten äußerst komplexen Vorgänge. Auf dieser Basis können bauliche Empfehlungen abgeleitet werden.
Wind- und Temperatureinflüsse bei der Planung von Entrauchungseinrichtungen
In der Literatur wird der Windeinfluss auf Entrauchungsvorgänge kaum behandelt. Erste Diskussionen erfolgten 1992 im Rahmen eines Europäischen Work Shops über den Windeinfluss auf die Aerodynamik von Rauch- und Wärmeabzugsgeräten. Vorgestellt werden Erkenntnisse aus einer aktuellen Forschungsarbeit mit dem Thema Thermik- und windinduzierte Raumströmung bei Luftschichten im Rahmen einer Dissertation. Sie bestätigen, dass sehr häufig die Windwirkung und die Außentemperatur den Rauchausbreitungsvorgang in Gebäuden dominieren. Die Rauchausbreitung in Räumen und der Rauchableitung aus Räumen ist ein strömungstechnisches Problem. Der Antrieb ist die brandbedingte Thermik. Im einfachen Beispiel einer Industriehalle lässt sich das Strömungsfeld in drei unterschiedliche Bereiche unterteilen: Die Plume-Strömung ist das Strömungsgebiet oberhalb des Brandherdes. Es stellt einen immer turbulenten Thermikstrahl dar und entspricht strömungstechnisch einem aus dem Boden austretenden Heißgasstrahl. Die Zuluftströmung tritt meist durch Öffnungen im Bodenbereich der Seitenwände strahlartig in den Brandraum. Die Raumströmung wird durch den turbulenten Impulsaustausch mit dem Plume und dem Zuluftstrahl angetrieben. Flucht- und Rettungswege können nur raucharm bleiben, wenn der Massenaustausch zwischen Rauchgaspolster und raucharmer Hallenluft weitestgehend unterbunden ist. An der Trennebene entsteht durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Raumströmung und der Strömung im Rauchgaspolster eine Scherströmung. Die Stabilität der Schichtung im Bereich dieser Scherströmung bestimmt die Größe des dortigen Massenaustausches, der für eine realistische Prognose der Rauchgaskonzentration in Flucht- und Rettungswegen möglichst genau bestimmt werden muss, entweder durch numerische oder experimentelle Modellierung der abhängig von der Raumgeometrie und diverser Einbauten äußerst komplexen Vorgänge. Auf dieser Basis können bauliche Empfehlungen abgeleitet werden.
Wind- und Temperatureinflüsse bei der Planung von Entrauchungseinrichtungen
Gerhardt, Hans Joachim (Autor:in)
2006
7 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch