Rauchentwicklung in einer Gebäudestruktur

Die grundlegenden Faktoren, die die Rauchbewegung in einem Gebäude verursachen, sind:
– Kamineffekt,
– Wärme, die während eines Brandes abgegeben wird,
– Atmosphärische Bedingungen, vor allem Wind und Temperatur,
– Betrieb mechanischer Lufttransportsysteme.

Innerhalb des Brandabschnitts wird zur Decke aufsteigender Rauch beobachtet, gefolgt von seiner horizontalen Ausbreitung, bei gleichzeitiger Volumenzunahme durch Konvektion der Umgebungsluft an die strömende Rauchwolke. Der sich ausbreitende Rauch enthält tendenziell das gesamte verfügbare Volumen. Ein konstantes Volumen und Luftdichtheit des Raumes vorausgesetzt, die Temperaturerhöhung durch die Wärmeabgabe der Flammen bewirkt eine Druckerhöhung. Der im Brandabschnitt entstehende Überdruck in Verbindung mit der unvollständigen Dichtheit der Gebäudetrennwände, mit denen wir es in der Praxis zu tun haben, lässt den Rauch nach außen entweichen. Folglich, im Raum entstehen zwei Druckzonen, getrennt durch eine neutrale Ebene, mit einem Druck gleich dem Druck außerhalb des Raumes. Anstelle des Rauchs in der oberen Zone, unten wird Frischluft angesaugt, die Sauerstoff für den Verbrennungsprozess liefert. Die Höhe der neutralen Ebene hängt von den Parametern des Brandes und der Größe des Lecks ab.
In hohen Gebäuden besteht zusätzlich die Gefahr der vertikalen Rauchausbreitung. Sie wird durch den Schornsteinzug verursacht und ist abhängig von der Temperaturdifferenz innerhalb und außerhalb des Gebäudes. Die Hauptrouten der vertikalen Rauchmigration sind Treppenhäuser, Aufzugsschächte und verschiedene Arten von Installationsschächten. Dieses Phänomen ist aufgrund der eingeschränkten Evakuierungsmöglichkeit durch Treppenhäuser und der Möglichkeit der Rauchausbreitung über viele Stockwerke sehr ungünstig.. Der durch den Temperaturunterschied verursachte Druckgradient ist besonders im Winter wichtig. Atmosphärische Bedingungen, vor allem der wind, sie können im Falle einer undichten Struktur, zusätzlich auslösen, horizontaler Luftstrom im Gebäude. Bei einem Brand auf der Luvseite des Gebäudes, dies kann einen erheblichen Einfluss auf die Rauchbewegung haben. Die Wirkung der Windeinwirkung kann zusätzlich verstärkt werden, wenn wegen hoher Temperatur, Fenster werden im befeuerten Raum beschädigt.

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