Berechnung Schnee- und Windlast

Bei der Auslegung der Gerätegrößen muss die zu erwartende Schneelast, die das System beim Öffnungsvorgang innerhalb von 60 sec. bewältigen muss, einbezogen werden. Die im August 2017 erschienene Musterverwaltungsvorschrift, auf die eine steigende Zahl an Landesbauordnungen verweisen, orientiert sich bei den Mindestanforderungen an die Systeme an der DIN 18232-9. Für die Schneelast (SL) schreibt sie einen Wert von 500 N/m² vor, der aber nur als normative Mindestanforderung gesehen werden darf. Für die Auslegung entscheidend ist die jeweilige geografische Lage des zu bewertenden Gebäudes. Dazu stellt das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) Schnee- und Windlasttabellen zur Verfügung, in denen die Bundesrepublik in 4 Windlastzonen (1-4) und 5 Schneelastzonen (1, 1a, 2, 2a, 3) aufgeteilt ist.

Schneelastzonenkarte:

Windzonenkarte:

Berechnung der Schneelast und Auslegung der NRWG für eine Musterhalle 50 x 30 m für die Beispiele Nürnberg (Schneelastzone 1) und Hof (Schneelastzone 3):

Ausgangsdaten zur Ermittlung der erforderlichen aerodynamisch wirksamen Rauchabzugsfläche (Aw):

Hallengröße: 50 x 30 m
Hallenhöhe: 10 m
Dachtyp: Flachdach
Automatische Brandmeldeanlage: nein Brandausbreitungsgeschwindigkeit: mittel
ständige Personalbesetzung: nein Löschangriffszeit: 10 min.
Automatische Auslösung durch Rauchmelder: nein Sprinkleranlage installiert: nein
Zuluft nur durch Türen und Fenster: nein Oberkante höchste Zuluftöffnung: 5,50 m

Bei einer Hallengröße von 50 x 30m liegt die Rauchabschnittsfläche mit 1.500 m² unterhalb der max. Rauchabschnittsfläche von 1.600 m², wodurch Maßnahmen zur Unterteilung in mehrere Rauchabschnittsflächen wie Rauchschürzen nicht erforderlich sind.

Die für diese Halle erforderliche aerodynamisch wirksame Rauchabzugsfläche (AWges) lässt sich nach Bewertung der oben genannten Angaben aus der Tabelle 3 der DIN 18232-2 herauslesen.

Awges = 30,9 m²

Berechnung der erforderlichen Schneelast für Beispiel Nürnberg (Schneelastzone 1):

Höhenlage Nürnberg 309 m üNHN

SK= 0,19+0,91x((A+140)÷760)2 ≥ 0,65 kN/m² = 0,19+0,91X((309m+140)÷760)2= 0,51= 0,65 kN/m²

Berechnung der erforderlichen Schneelast für Beispiel Hof (Schneelastzone 3):

Höhenlage Hof 500 m üNHN

SK= 0,31+2,91x((A+140)÷760)2 ≥ 1,10 kN/m² = 0,31+2,91X((500m+140)÷760)2= 2,37 kN/m²

Berechnung der Größe und Anzahl der Systeme für Nürnberg und Hof:

Zur Bereitstellung der erforderlichen aerodynamisch wirksamen Rauchabzugsfläche (AW) kann man mehrere kleine Systeme, oder weniger und dafür größere Systeme einsetzen. Je größer die Systeme ausgelegt werden, je geringer werden die Investitionskosten, da man bei größeren Systemen mit einer geringeren Anzahl an Antrieben auskommt. Begrenzt wird die Größe durch die Mindestanzahl an Systemen nach DIN 18232-2 von 1. System je 200 m² Rauchabschnittsfläche und durch die erforderliche Schneelast. Für die Musterhalle von 50 x 30 m liegt die Mindestanzahl bei 1500 m² ÷ 200 m² = 7,5 = 8 Systemen.

Maximale Gerätegröße (AG) für Nürnberg (0,65 kN/m² = 650 N/m²) = 6,16 m²

Maximale Gerätegröße (AG) für Hof (2,37 kN/m² = 2370 N/m²) = 2,80 m²

CV = Wirkungsgrad – Für das System PHÖNIX in der Einbaulage Flachdach = 0,65

AWges = 30,9 m²

Anzahl der Geräte für Nürnberg:

AW = CV x AG = 0,65 x 6,16 m² = 4,00 m²

Anzahl Geräte = AWges ÷ AW = 30,9 m² ÷ 4,00 m² = 7,73 = 8 Geräte

Anzahl der Geräte für Hof:

AW = CV x AG = 0,65 x 2,80 m² = 1,82 m²

Anzahl Geräte = AWges ÷ AW = 30,9 m² ÷ 1,82 m² = 16,98 = 17 Geräte 

Auch zur Windlast gibt es eine Karte, in der die Bundesrepublik in 4 Windzonen aufgeteilt ist. Da unsere NRWG selbst in den größtmöglichen Ausführungen mit einer Windsoglast von mindestens 1.500 N/m² (WL 1500) getestet sind, kann die Windlast bei der Auslegung unserer Systeme vernachlässigt werden.