Wie oft hat eine lebensrettende Vorschrift eine Designänderung erforderlich gemacht, die Ihre Vision für Ihr Designprojekt beeinflusst? Das kommt oft vor. Wenn sich diese Anforderungen auf die Größe und Lage des Notausgangs beziehen, gibt es alternative Ansätze, die dabei helfen können, die Vision zu wahren und dennoch das vom Code vorgeschriebene Schutzniveau zu bieten und, was am wichtigsten ist, die Sicherheit der Insassen zu gewährleisten. Leistungsbasierte Notausgangslösungen sind ein Werkzeug, das alle Designprofis und Eigentümer in ihrem Werkzeugkasten haben sollten.
Ich habe kürzlich an einer Veranstaltung teilgenommen, bei der drei Redner jeweils ein aktuelles Projekt zur adaptiven Wiederverwendung vorstellten. Jedes präsentierende Unternehmen gab an, dass eine der Herausforderungen, mit denen es konfrontiert war, der Ausgang war, da der vorhandene Ausgang jedes Gebäudes für die geplante neue Belegung nicht ausreichte. Insbesondere bei einem Projekt gab es besonders große Herausforderungen beim Ausstieg, da die Grundstücksgrenze und die angrenzenden bestehenden Bauwerke die Standorte für zusätzliche Ausgänge einschränkten. Die Standorte, an denen zusätzliche Ausgangstüren bereitgestellt werden konnten, entsprachen nicht den vorgeschriebenen Einschränkungen hinsichtlich der Reiseentfernung. Infolgedessen waren sie gezwungen, zusätzliche Ausgangstüren zu schaffen und die Anforderungen an die Reisedistanz zu erfüllen. Die Standorte, die sie nutzen mussten, führten jedoch zu einigen strukturellen Problemen und verursachten letztendlich einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand für die strukturellen Änderungen, die zur Unterstützung der erforderlichen Ausgänge erforderlich waren.
Am Ende der Präsentationen fragte ich jedes Architekturteam, ob es leistungsbasierte Ansätze zur Lösung seiner Egress-Probleme in Betracht gezogen hatte. Keinem Team war bewusst, dass es Alternativen zu den vorgeschriebenen Egress-Anforderungen gab. Eine Chance, Mehrwert zu schaffen, wurde übersehen, weil diese Teams mit leistungsbasierten Egress-Optionen nicht vertraut waren.
Unterschiede zwischen präskriptiver Code-Compliance und leistungsbasierten Egress-Lösungen
Bevor Sie die Optionen für leistungsbasierte Fluchtweglösungen erkunden, ist es wichtig, die Unterschiede zwischen der Einhaltung von Vorschriften und leistungsbasierten Alternativen zu verstehen. Die von einer Gerichtsbarkeit verabschiedeten Brandschutz- und Bauvorschriften legen die Anforderungen für ein akzeptables Mindestschutzniveau fest. Bei der Betrachtung von Fluchtwegen beispielsweise sieht die Vorschrift Beschränkungen hinsichtlich der Entfernung zu Ausgängen, gemeinsam genutzten Laufwegen und Sackgassen vor. Darüber hinaus gibt es Anforderungen an die Anzahl und Größe der verfügbaren Ausgänge, die auf der berechneten Personenzahl basieren. Diese Anforderungen sollen sicherstellen, dass die Personen im Brandfall das Gebäude sicher verlassen können, bevor die Einrichtung unbewohnbar wird. Die erforderliche Anzahl von Ausgängen, die Entfernung und andere Beschränkungen sind die Vorschriften, die dieses Mindestschutzniveau bieten sollen. Es kann jedoch alternative Ansätze zu den Vorschriften geben, die ein gleichwertiges oder besseres Schutzniveau bieten können. Diese alternativen Ansätze werden als „leistungsbasiert“ bezeichnet, da sie sich nicht auf die Einhaltung der in den Vorschriften vorgeschriebenen Checkliste der Anforderungen konzentrieren, sondern auf das erforderliche Schutzniveau und versuchen, dieses mit alternativen Mitteln bereitzustellen.
Diese Art von leistungsbasiertem Ansatz wird sowohl vom International Code Council (ICC) als auch vom International Code Council (ICC) gebilligt National Fire Protection Association (NFPA). Die Ausgabe 2018 des International Building Code erlaubt im Text von Abschnitt 104.11, Alternative Materialien, Konstruktionen und Baumethoden sowie Ausrüstung, ausdrücklich leistungsbasierte Ansätze. Dieser Abschnitt gibt an, dass alternative Materialien, Methoden, Konstruktionen und Baumethoden eingesetzt werden können, sofern sie ein gleichwertiges oder besseres Schutzniveau bieten als das Schutzniveau, das erreicht würde, wenn die vorgeschriebenen Codeanforderungen angewendet würden. Darüber hinaus müssen alle derartigen alternativen Mittel und Methoden von der zuständigen Behörde (AHJ) genehmigt werden. Ähnliche Formulierungen gibt es in den anderen ICC-Codebüchern sowie in den NFPA-Codes.
Diese Anforderung, dass leistungsbasierte Ansätze den vorgeschriebenen Vorschriften gleichwertig oder besser sein müssen, macht es erforderlich, das vom Code vorgesehene Mindestschutzniveau zu quantifizieren. Bei der Bewertung des Fluchtwegs quantifizieren wir das Schutzniveau, indem wir die erforderliche sichere Fluchtzeit (RSET) und die verfügbare sichere Fluchtzeit (ASET) berücksichtigen. Die RSET ist die Zeit, die die Insassen benötigen, um die Einrichtung zu verlassen. Sie hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Anzahl und Größe der verfügbaren Ausgänge und der Entfernung, die die Insassen zurücklegen müssen, um die Ausgänge zu erreichen. Die ASET ist die verfügbare Zeitspanne zwischen der Erkennung eines Feuers und dem Einsetzen unhaltbarer Bedingungen. Wenn die RSET geringer ist als die ASET (einschließlich eines Sicherheitsfaktors), ist das erforderliche Mindestschutzniveau erfüllt.
Eine der zuverlässigsten Methoden zur Bestimmung des RSET ist die Verwendung von Computer-Ausstiegsmodellen, die numerische Strömungsdynamik nutzen, um die Bewegung der Insassen während der Evakuierung zu simulieren. Diese Modelle sind hochentwickelt und können sogar modifiziert werden, um Mobilitätseinschränkungen und andere menschliche Verhaltensmerkmale zu berücksichtigen, die sich auf die Bewegung der Menschenmenge beim Verlassen auswirken können.
Es ist möglich, den ASET zu berechnen, indem ein Branddynamiksimulationsmodell eines Brandes in der Anlage ausgeführt wird. Durch die Auswahl eines Worst-Case-Brandszenarios auf der Grundlage der erwarteten Brennstoffpakete in der Anlage lässt sich berechnen, wie lange eine Anlage im Brandfall haltbar bleibt.
In einigen Fällen ist es jedoch möglicherweise nicht erforderlich, eine vollständige FDS-Simulation durchzuführen, um den ASET zu bestimmen. Es ist möglich, ein Egress-Modell zu erstellen, das alle präskriptiven Egress-Anforderungen erfüllt, und dieses Modell als Basis für die minimale Egress-Zeit zu verwenden, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass ein vorgeschlagenes Egress-Layout die präskriptiven Code-Anforderungen erfüllt oder übertrifft.
Wenn der RSET den ASET überschreitet, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um den RSET zu reduzieren, bis alle Insassen innerhalb des ASET evakuiert werden können. Die empfohlenen Ansätze variieren je nach Gebäudegeometrie und Belegung. Einige Optionen zur Reduzierung des RSET umfassen Technologien zur Früherkennung von Bränden, zusätzliche oder vergrößerte Ausgänge, horizontale Ausgänge und Rauchkontrolle.
Diese Art der Ausgangsbewertung und der leistungsbasierte Ansatz können in Projekten wie dem oben diskutierten adaptiven Wiederverwendungsprojekt äußerst vorteilhaft sein. Darüber hinaus kann dieser Ansatz auf viele verschiedene Fälle angewendet werden, in denen die vorgeschriebenen Ausgangsanforderungen möglicherweise nur schwer oder gar nicht zu erfüllen sind. Eine historische Anlage, in der zusätzliche Ausgänge die historische Bausubstanz beschädigen könnten, Ausbauprojekte für neue Mieter in bestehenden Hochhäusern, bei denen die vorhandenen Treppen nicht den aktuellen Vorschriften entsprechen, Gebäuderenovierungen und -erweiterungen sowie komplexe Fertigungsbetriebe, bei denen die Ausstattungsplanung die Reisewege verlängert Abstände, die über die gesetzlich zulässigen hinausgehen, sind nur einige Beispiele.
Herausforderungen bei Notausgängen können erhebliche Auswirkungen auf ein Gebäudedesignprojekt haben. Dies kann insbesondere bei Renovierungen und Erweiterungen bestehender Gebäude eine Herausforderung darstellen, bei denen vorhandene Notausgänge möglicherweise nicht den aktuell geltenden Vorschriften entsprechen. In solchen Fällen können leistungsbasierte Notausgänge flexiblere und hochwertigere Lösungen bieten, um das erforderliche Schutzniveau zu erreichen.
Telgian Engineering & Consulting ist bestrebt, unseren Kunden bei der Verwirklichung ihrer Vision zu helfen. Als Teamkollegen, die gesetzlich vorgeschriebene Alternativen zu den vorgeschriebenen Anforderungen für Egress-Herausforderungen bei adaptiver Wiederverwendung und anderen Renovierungs- und Erweiterungsprojekten anwenden, liegt unser Wert darin, die kostengünstigsten Mittel zur Verwirklichung dieser Vision zu finden. Wie kann Telgian Ihre Vision unterstützen und Ihr nächstes Projekt zum Erfolg führen?
Über den Autor
April Musser, eine zertifizierte Ingenieurin, ist Southeast Regional Practice Leader für Brandschutztechnik für Telgian Engineering & Consulting (TEC). Sie verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung in Brandschutztechnik und -beratung, einschließlich Codeberatung und Design. Musser hat Brand- und Lebenssicherheitssysteme für große Gewerbe- und Industrieanlagen entworfen und Projekte in einer Vielzahl von Marktsegmenten im Südosten und international geleitet.
Sie hat auch auf zahlreichen bekannten Konferenzen Vorträge gehalten, darunter auf der NFPA-Jahrestagung und -Konferenz, der SFPE Southeast Annual Fire Safety Conference und dem Georgia Fire Safety Symposium sowie der Campus Fire Safety & Emergency Management Conference. Darüber hinaus ist Musser Autor zahlreicher Artikel über Gebäudebrände und deren Auswirkungen auf Brandschutz- und Bauvorschriften.
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