Nach Schätzungen der US Fire Administration Laut einem Bericht aus dem Jahr 2018 kommt es jedes Jahr zu etwa 3,900 Bränden in Hotels und Motels. Obwohl die meisten dieser Brände geringfügig sind, gibt es dennoch Todesfälle, und die häufigste Todesursache bei Bränden ist das Einatmen von Rauch. Daher umfasst ein ganzheitlicher Ansatz für Brandschutz und Lebenssicherheit in Hotels nicht nur die Erkennung und Bekämpfung eines Brandes, sondern auch die Rauchmodellierung und -bewältigung.
In Hotels gibt es erhebliche Herausforderungen hinsichtlich der Sicherheit von Menschenleben. Die Anzahl der vorübergehenden Gäste kann schwanken und die Gäste haben oft nur begrenzte Kenntnisse über die Gestaltung des Hotels und die Lage der Nebenausgänge. Gäste können in ihrer Mobilität, ihrem Hörvermögen oder ihrer Sicht eingeschränkt sein. Viele größere Hotels und Resorts verfügen über große, offene Atrien, sodass Gästezimmer und Fluchtwege zu diesen Räumen hin offen sind, was erhebliche Probleme bei der Kontrolle der Rauchentwicklung und der Aufrechterhaltung einer vertretbaren Umgebung im Brandfall aufwerfen kann. Darüber hinaus umfassen viele dieser größeren Hotels im Resortstil andere Arten von Räumlichkeiten, die in solche großen, offenen Atriumräume führen, darunter Restaurants, Einzelhandelsgeschäfte, Konferenzräume und andere Einrichtungen für Gäste. Bei derartigen Räumlichkeiten ist die Berücksichtigung der Rauchentwicklung im Brandfall von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Gäste im Brandfall einen geschützten und vertretbaren Fluchtweg haben.
Die Auswirkungen der Rauchbewegung während eines Brandes wurden 1980 auf tragische Weise deutlich, als im MGM Hotel and Casino in Las Vegas, Nevada, ein Feuer ausbrach. Über 600 Menschen wurden verletzt und von den 85 Todesopfern starben 61 durch Rauchvergiftung im Hochhaus und nicht auf der Casino-Ebene, wo der Brand ausbrach. Laut dem Untersuchungsbericht der National Fire Protection Association waren einige der beitragenden Faktoren die HLK-Systeme, die rauchhaltige Luft in vom Brand entfernte Bereiche leiteten, und die fehlende Abschottung, die dazu führte, dass Rauch vertikal durch das Hochhaus strömte. Infolge dieses schrecklichen Brandes verstehen wir jetzt besser, wie wichtig es ist, die Rauchbewegung bei einem Brand während der Planungsphase zu berücksichtigen, um einen sicheren Fluchtweg zu gewährleisten. Große offene Bereiche wie Hotelatrien und miteinander verbundene Konferenzzentren sind optisch ansprechend und verbessern die Orientierung in diesen Einrichtungen. Aber ohne ausreichende Berücksichtigung der Haltbarkeit und der Rauchbewegung bei einem Brand können sie sich auch als tödlich erweisen.
Ziele und Methoden der Rauchmodellierung und des Rauchmanagements
Das Ziel des Rauchmanagements besteht darin, Fluchtwege und Fluchtbereiche, wie z. B. Fluchttreppen, für die zur Erleichterung einer Evakuierung erforderliche Zeit rauchfrei zu halten. Wenn Hotels über Atrien verfügen, erfolgt dies über einen Atrium-Rauchabzug. Abgassysteme sind so konzipiert, dass sie im schlimmsten Fall eines Brandes eine Rauchschicht von mindestens XNUMX m über der höchsten zum Atrium offenen Lauffläche aufrechterhalten. Darüber hinaus wird die Treppendruckbeaufschlagung üblicherweise verwendet, um eine Druckdifferenz zwischen den Treppenabtrennungen in Hochhäusern und den angeschlossenen Korridoren zu erzeugen, um zu verhindern, dass Rauch in die Treppenhäuser eindringt, wenn die Treppentüren während der Ausstiegsaktivitäten geöffnet werden.
Andere Methoden zur Rauchbekämpfung außerhalb von Atrien sind die Abschottung und eine Kombination aus Druckbeaufschlagung und Entlüftung, um die Rauchausbreitung zu begrenzen. Die Abschottung beruht auf Rauchbarrieren, um zu verhindern, dass Rauch in Bereiche gelangt, die vom Brandabschnitt entfernt sind. Eine Methode, die häufig als „Drucksandwich“ bezeichnet wird, kann in einigen Einrichtungen eingesetzt werden, um die Stockwerke über und unter einem Brandereignis unter Druck zu setzen, während das Brandgeschoss entlüftet wird, um durch Druckunterschiede zu verhindern, dass Rauch in benachbarte Stockwerke gelangt. Schließlich wird die Raucherkennung in Kanälen eingesetzt, um HLK-Geräte abzuschalten, die nicht Teil von Rauchkontrollsystemen sind und bei einem Brand zur Ausbreitung von Rauch in entfernte Bereiche beitragen könnten.
Um sicherzustellen, dass Rauchmanagementsysteme wie vorgesehen funktionieren und ihre Haltbarkeit erhalten bleibt, werden während der Entwurfsphase ausgefeilte Modellierungsprogramme eingesetzt, die bei der Entwicklung von Rauchmanagementsystemen helfen. Ein Brandmodell, das auf der erwarteten schlimmsten Brennstoffbelastung basiert, kann zeigen, wie sich Rauch in Bezug auf Temperatur, Toxizität und Sichtbarkeit auf die Haltbarkeit auswirkt. Fluchtmodelle können die erforderliche Zeit bestimmen, um Bereiche zu evakuieren, die einer Rauchbelastung ausgesetzt sind. Durch die Kombination der Daten aus diesen beiden Modelltypen können Brandschutzingenieure Rauchkontrollsysteme entwerfen, die erforderlich sind, um eine haltbare Umgebung für die erforderliche Fluchtdauer aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass die Insassen während der Evakuierung keiner unhaltbaren Umgebung ausgesetzt sind.
Die am häufigsten verwendete Brandmodellierungs-Simulationssoftware ist Fire Dynamics Simulator (FDS) mit Smokeview (SMV). Diese Programme wurden vom National Institute of Standards and Technology entwickelt. FDS ist ein Computational Fluid Dynamics (CFD)-Modell des durch Feuer verursachten Flüssigkeitsflusses. SMV ist ein Visualisierungsprogramm, das die Ausgabe des FDS-Modells anzeigt, um Rauchbewegung und Haltbarkeit visuell darzustellen. Diese Technologie ist ein leistungsstarkes Werkzeug für die Entwicklung der effektivsten Rauchkontrollsysteme. Diese Werkzeuge werden häufig bei der Entwicklung von Atrium-Rauchkontrollen verwendet und können auch die Rauchbewegung während eines Brandes in anderen Bereichen dieser Einrichtungen bewerten.
Softwaretools wie die oben besprochenen unterstützen auch eine größere Flexibilität bei der Gestaltung neuerer, dynamischerer Strukturen, bei denen herkömmliche Unterteilungsziele das Designkonzept beeinträchtigen oder sich negativ auf den Gästeservicebetrieb der Einrichtung auswirken können. Die sowohl für die Brandmodellierung als auch für die Egress-Modellierung verwendeten Softwaretools ermöglichen die Entwicklung eines vollständigen und integrierten leistungsbasierten Rauchkontrollsystems. Diese leistungsbasierten Ansätze tragen dazu bei, die Sicherheit der Insassen zu gewährleisten und gleichzeitig ästhetische und betriebliche Ziele auf eine Weise zu wahren, die vor der Verfügbarkeit dieser Tools nicht möglich war.
Da Hotels sich ständig weiterentwickeln und neben anderen Einrichtungen auch Einzelhandels-, Restaurant- und Konferenzeinrichtungen umfassen, müssen Architekten und Designer die Auswirkungen der Rauchbewegung während eines Brandes berücksichtigen. Die miteinander verbundenen Einrichtungen und großen offenen Bereiche, die ästhetische Vorteile und Vorteile bei der Orientierung bieten, sind jedoch auch potenzielle Wege, über die tödlicher Rauch weite Strecken zurücklegen und Personen in großer Entfernung von einem Brand treffen kann. Um sicherzustellen, dass die Personen in diesen Einrichtungen mit hoher Belegung über tragfähige Fluchtwege verfügen, ist die Rauch- und Fluchtmodellierung ein sehr wirksames Werkzeug im Arsenal des Brandschutzingenieurs. Die Planung des Rauchmanagements in der Entwurfsphase ist ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung eines ganzheitlichen Brandschutzplans, der die Personen vor einem der tödlichsten Aspekte des Feuers schützt.
Über den Autor
April Musser, eine zertifizierte Ingenieurin, ist Southeast Regional Practice Leader für Brandschutztechnik für Telgian Engineering & Consulting (TEC). Als ein BrandschutzexperteSie verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung in Brandschutztechnik und Beratung, einschließlich Code-Beratung und Design. Musser hat Brand- und Lebensschutzsysteme 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 sowie über Rauchmodellierung und -management.
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