CLT - Cross Laminated Timber Brandschutz.

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1 CLT - Cross Lamnaed Tmber Brandschuz

2 I N H A L T Verson 01/2014 AG Es s zu beachen, dass es sch bem vorlegenden Merkbla zum Thema Brandschuz ledglch um ene Hlfesellung für den Anwender handel und Sora Enso Wood Producs kenerle Hafung für de Rchgke und Vollsändgke deses Dokumenes übernmm. 1 Grundsäzlches Brandschuz Bausoff Holz uner Brandenwrkung Brandverhalen von Bauproduken Feuerwdersand von Bauelen Klassfzerung Brandschuzbekledungen Feuerwdersand von CLT-Bauelen Nachwesführung des Feuerwdersandes von CLT-Elemenen anhand von Klassfzerungsberchen nach EN CLT-Außenwandaufbauen CLT-Wandaufbauen CLT-Deckenaufbauen Nachwesführung des Feuerwdersandes von CLT-Elemenen anhand von Bemessung nach EN :2011 (Eurocode 5) Nachwesverfahren für de Beanspruchungen m Brandfall nach EN : Nachwesverfahren für de mechansche Beanspruchbarke m Brandfall nach EN : Abbrandraen für Sora Enso CLT Bemessungswer der Abbrandraen 0 für CLT be während der gesamen Branddauer ungeschüzen Oberflächen Bemessungswer der Abbrandraen 0 für CLT be anfänglch mels Gpsplaen vor der Brandenwrkung geschüzen Oberflächen See 1 von 50

3 I N H A L T 5.4 Bemessung der Tragfähgke (R) von CLT-Elemenen nach EN : Bemessung des Raumabschlusses (E) und der Wärmedämmung (I) von CLT-Elemenen Isolerende und schüzende Schchen enes Baueles Ermlung der Grundzeen ener Schch Berechnung der Posonsbewere k pos Besmmung des Fugenbeweres k j, Berechnungsmodell-Anwendung für CLT Brandschuzechnsche Dealausführung Soßverbndungen und Bauelanschlüsse Insallaonen und Enbauen Brandabschoungen n der Bresperrholz-Bauwese Verbndungsmel Zweschalge Bauelaufbauen Leraurverzechns Anhang 1 Bemessungsbespele A 1.1 Ermlung des Abbrandes von Sora Enso CLT (ohne Beplankung) A 1.2 Ermlung des Abbrandes von Sora Enso CLT (m Beplankung) A 1.3 Ermlung der deellen Abbrandefe von Sora Enso CLT (ohne Beplankung) A 1.4 Ermlung des Raumabschlusses (EI) von Sora Enso CLT (m Beplankung) Anhang 2 Angaben zum Resquerschn und Raumabschluss von Sora Enso CLT-Bauelaufbauen A 2.1 Rechnersch ermeler Resquerschn und Raumabschluss von CLT-Wandaufbauen (unbeplank) A 2.2 Rechnersch ermeler Resquerschn und Raumabschluss von CLT-Wandaufbauen m enlagger GKF-Beplankung (12,5 mm) auf der brandbeanspruchen Bauelsee A 2.3 Rechnersch ermeler Resquerschn und Raumabschluss von CLT-Wandaufbauen m Insallaonsebene (50 mm, Senwolle) und enlagger GKF-Beplankung (12,5 mm) auf der brandbeanspruchen Bauelsee A 2.4 Rechnersch ermeler Resquerschn und Raumabschluss von CLT-Deckenaufbauen (unbeplank) See 2 von 50

4 G R U N D S Ä T Z L I C H E S 1 Grundsäzlches 1.1 Brandschuz Brandschuz allumfassend gesehen s en komplexes Sysem und gleder sch n mehrere Bereche: Vorbeugender Brandschuz o o o Organsaorscher Brandschuz Anlagenechnscher Brandschuz Baulcher Brandschuz Abwehrender Brandschuz Das vorlegende Dokumen behandel ausschleßlch das Thema der bausoff- und bauelspezfschen Egenschafen von CLT-Elemenen, welche bezugnehmend auf de oben angeführe Glederung des Brandschuzes als Tel des baulchen Brandschuzes zu sehen snd. 1.2 Bausoff Holz uner Brandenwrkung Wrd der Bausoff Holz ener Brandbeanspruchung ausgesez und komm es som zu ener Energezufuhr, seg dessen Temperaur und de engelageren Wassermoleküle begnnen ab ca. 100 Celsus zu verdampfen. De ab Celsus safndende Aufspalung der langkegen Moleküle der Zellwände resuler n gasförmgen und brennbaren Verbndungen, wobe das Gas n weerer Folge an de Holzoberfläche r, dor m dem n der Luf enhalenem Sauersoff reager und verbrenn. [1] De Zersezung deser chemschen Verbndungen wobe es durch Ausgasung brennbarer Besandele des Holzes zur Verbrennung m Flamme komm wrd Pyrolyse genann, welche schrwese forschree und hner sch ene Verkohlungszone aufbau. Dese Kohleschch enseh aus kohlensoffhalgen Rücksänden der Pyrolyse, welche m Glu verbrennen. De Egenschafen deser Schch nsbesondere de nedrge Dche und hohe Permeablä wrken als wärmedämmend und schüzend n Bezug auf das darunerlegende, unversehre Holz. See 3 von 50

5 G R U N D S Ä T Z L I C H E S Abb. 1: Schnfläche enes ursprünglch m GKF-Plaen bekledeen 80 mm dcken CLT-Elemenes nach enem Großbrandversuch Abbldung 1 zeg de Schnfläche enes Trennschnes enes m GKF-Plaen bekledeen CLT-Elemenes nach enem Großbrandversuch. Anhand deser Schnfläche kann man de verschedenen Schchen de Verkohlungszone (schwarze Färbung), gefolg von der Pyrolysezone (bräunlche Färbung) und dem unversehrem Holz de durch Forschreen des Brandes bzw. der Pyrolyse ensehen, erkennen. Abb. 2: Kohleschch enes ursprünglch m GKF-Plaen bekledeen 80 mm dcken CLT-Elemenes nach enem Großbrandversuch See 4 von 50

6 B R A N D V E R H A L T E N V O N B A U P R O D U K T E N 2 Brandverhalen von Bauproduken Das Brandverhalen von Bauproduken wrd nach EN klassfzer: Brandverhalen: A1, A2, B, C, D, E, F (Kreren: Enzündbarke, Flammenausbreung, fre werdende Energe) Rauchenwcklung: s1, s2, s3 (s1 > gerngse Rauchenwcklung) Brennendes Abropfen/Abfallen: d0, d1, d2 (d0 > nch ropfend) Das Brandverhalen von Sora Enso CLT s lau [26] als D-s2, d0 engesuf. Bem Ensaz von CLT für Rohböden (d. h. ohne Fußbodenaufbau) gl: D fl -s1. Be Anwendung von Flammschuzmeln welche de Enzündung von Holzwerksoffen verzögern und de nachräglche Energefresezung mnmeren können kann das Brandverhalen von CLT abhängg vom verwendeen Mel n de Klassen C bzw. auch B engeordne werden. Bem Ensaz m Außenberech und den dam verbundenen möglchen Enwrkungen von hoher Luffeuchgke und dreker Bewerung s scherzusellen, dass das Produk de dafür nowendgen Egenschafen und Besändgkeen aufwes. See 5 von 50

7 F E U E R W I D E R S T A N D V O N B A U T E I L E N 3 Feuerwdersand von Bauelen 3.1 Klassfzerung De charakersschen Lesungsegenschafen, sowe de Feuerwdersandsdauer werden nach der Klassfzerungsnorm EN folgendermaßen defner: R (Tragfähgke) Das Lesungskrerum R wrd als erfüll angenommen, wenn de ragende Funkon enes Bauels uner mechanscher Beanspruchung während der geforderen Ze der Brandbeanspruchung erhalen bleb. E (Raumabschluss) Das Lesungskrerum E enes raumrennenden Bauels beschreb dessen Funkon, der ensegen Brandbeanspruchung so zu wdersehen, dass en Feuerdurchr als Ergebns des Durchres von Flammen oder heßen Gasen zur brandabgewanden See verhnder wrd. I (Wärmedämmung) Das Lesungskrerum I wrd als erfüll angenommen, wenn der Temperauranseg an der feuerabgewanden See aufgrund der ensegen Brandbeanspruchung auf en gewsses Maß (max. 140 C m Mel und max. 180 C punkuell über der mleren Ausgangsemperaur) beschränk wrd. De Überragung muss so begrenz sen, dass weder de brandabgewande Bauel-Oberfläche noch Maeralen n deren Nähe enzünde werden und n der Nähe befndlche Personen geschüz werden. Sowe W (Srahlungsbegrenzung), M (Wdersand gegen mechansche Beanspruchung), C (selbsschleßende Egenschaf), S (Rauchdchhe), G (Wdersandsfähgke gegen Rußbrand) und K (Brandschuzfunkon), welche für herkömmlche CLT-Bauelaufbauen n der Regel nch relevan snd. De Klassfzerungsze s n 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 und 360 Mnuen gesaffel. De Rchung der klassfzeren Feuerwdersandsdauer wrd m folgenden Kurzzechen lau EN beschreben: Klassfzerung von Fassaden (vorgehängen Fassaden) und Außenwänden o o o klassfzere Feuerwdersandsdauer von nnen nach außen klassfzere Feuerwdersandsdauer von außen nach nnen klassfzere Feuerwdersandsdauer von nnen nach außen und von außen nach nnen Klassfzerung von Unerdecken m egensändger Feuerwdersandsfähgke a b a b a b klassfzere Feuerwdersandsdauer von oben nach unen klassfzere Feuerwdersandsdauer von unen nach oben klassfzere Feuerwdersandsdauer von oben nach unen und von unen nach oben See 6 von 50

8 F E U E R W I D E R S T A N D V O N B A U T E I L E N 3.2 Brandschuzbekledungen De für Brandschuzbekledungen defneren Bezechnungen K 1 und K 2 werden lau EN folgend beschreben: Der Begrff Brandschuzbekledung bezeh sch auf de äußerse Schch be verkal angeordneen Bauelen und de unerse Schch be horzonal oder geneg angeordneen Bauelen. De als solche defnere Bekledung m der Bezechnung K 1 oder K 2 muss für de drek hner der Brandschuzbekledung legende Schch während der ensprechenden Klassfzerungsze (K 1 : 10 mn.; K 2 : 10, 30 oder 60 mn.) den lau EN beschrebenen Schuz been. Ene Brandschuzbekledung ohne dahnerlegenden Hohlraum m der Klassfzerung K 2 60 ha bespelhaf über de Dauer von 60 Mnuen folgenden Schuz zu lesen: Während der Klassfzerungsze darf ken Zusammenbrechen der Brandschuzbekledung oder Telen davon aufreen. De an der Unersee der Trägerplae (auf der de zu klassfzerende Brandschuzbekledung geprüf wrd) gemessene mlere Temperaur darf de Anfangsemperaur um nch mehr als 250 C übersegen. De an der Unersee der Trägerplae (auf der de zu klassfzerende Brandschuzbekledung geprüf wrd) gemessene maxmale Temperaur (punkuell) darf de Anfangsemperaur um nch mehr als 270 C übersegen. Nach der Prüfung darf an kener belebgen Selle der Trägerplae (auf der de zu klassfzerende Brandschuzbekledung geprüf wrd) verbrannes oder verkohles Maeral zum Vorschen kommen. Informaonen zu klassfzeren Brandschuzbekledungen können u. a. be Gpsplaen-Hersellern angefrag werden. 3.3 Feuerwdersand von CLT-Bauelen M mehrlaggen CLT-Elemenen können Bauele m hohem Feuerwdersand hergesell werden. So wrd bespelswese m enem unbekledeen drelaggen CLT-Elemen beres der Feuerwdersand REI 60 und m enem m enlagger GKF-Plae bekledeen CLT-Elemen REI 90 errech. Erhöhe Anforderungen an den Feuerwdersand können grundsäzlch durch folgende Maßnahmen kompenser werden: Erhöhung der Särke des CLT-Elemenes Erhöhung der Lagenanzahl des CLT-Elemenes Anbrngung ensprechender Bekledungen Zur Nachwesführung des Feuerwdersandes von Holzbauelen können enweder Klassfzerungsberche nach EN auf Bass von Großbrandversuchen herangezogen oder Bemessungen nach EN n Kombnaon m den jewelgen naonalen Anwendungsdokumenen durchgeführ werden. See 7 von 50

9 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S 4 Nachwesführung des Feuerwdersandes von CLT-Elemenen anhand von Klassfzerungsberchen nach EN Sora Enso ha CLT-Elemene m verschedenen Bauelaufbauen von verschedenen akkrederen Prüfnsuen auf Feuerwdersand nach EN bzw. EN prüfen lassen. De Ergebnsse der aus den Feuerwdersandsprüfungen resulerenden Klassfzerungsberchen ([27], [28], [29], [30], [31], [32] und [36]) nach EN snd folgend angeführ. 4.1 CLT-Außenwandaufbauen Bekledung nnenseg 12,5 mm GKF 12,5 mm GKF 12,5 mm GKF 12,5 mm GKF 2 15 mm GKF 2 15 mm GKF 12,5 mm GKF 12,5 mm GKF Klassfzerungen über den Feuerwdersand REI 90 von ragenden Bresperrholzelemenen als Außenwandelemene: Insallaonsebene Bresperrholzelemen Bekledung außenseg Prüflas Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m] CLT 100 C3s mm 35 REI 90 Holzwollelechbauplae, 15 mm Puz CLT 100 C3s mm Senwolle, 4 mm Puz CLT 100 C5s mm Holzwollelechbauplae, 15 mm Puz CLT 100 C5s mm Senwolle, 4 mm Puz CLT 80 C3s mm Holzwollelechbauplae, 15 mm Puz CLT 80 C3s mm Senwolle, 4 mm Puz 40 mm Mneralwolle 40 mm Mneralwolle Tabelle 1: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [32] CLT 100 C3s mm Holzwollelechbauplae, 15 mm Puz CLT 100 C3s mm Senwolle, 4 mm Puz Klassfzerung o 35 REI REI REI 90 EI 90 EI REI REI 90 See 8 von 50

10 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S 4.2 CLT-Wandaufbauen Klassfzerungen über den Feuerwdersand REI 60 von ragenden Bresperrholzelemenen als Wandelemene: Bekledung Insallaonsebene Bresperrholzelemen Prüflas Klassfzerung Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m] CLT 100 C3s REI 60 CLT 100 C5s REI 60 12,5 mm GKF CLT 80 C3s REI 60 12,5 mm GKF 40 mm Mneralwolle CLT 80 C3s REI mm Heraklh BM, 5 mm Puz CLT 80 C3s REI 60 Tabelle 2: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [27] Klassfzerungen über den Feuerwdersand REI 90 bzw. EI 90 von ragenden Bresperrholzelemenen als Wandelemene: Bekledung Insallaonsebene Bresperrholzelemen Prüflas Klassfzerung Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m] 12,5 mm GKF CLT 100 C3s REI 90 12,5 mm GKF CLT 100 C5s REI 90 12,5 mm GKF 40 mm Mneralwolle CLT 100 C3s REI mm GKF CLT 80 C3s EI 90 Tabelle 3: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [28] Bekledung Insallaonsebene Bresperrholzelemen Prüflas Klassfzerung Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m] 35 mm ProCrea Lehmplae, 5 mm ProCrea Lehmunerpuz m Armerungsgewebe, 5 mm ProCrea Lehmoberpuz - CLT 140 C5s REI 90 Tabelle 4: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [36] Klassfzerung über den Feuerwdersand REI 120 von ragenden Bresperrholzelemenen als Wandelemene: Bekledung Insallaonsebene Bresperrholzelemen Prüflas Klassfzerung Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m] 12,5 mm GKF 40 mm Mneralwolle CLT 100 C3s REI 120 Tabelle 5: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [29] See 9 von 50

11 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S 4.3 CLT-Deckenaufbauen Klassfzerungen über den Feuerwdersand REI 60 von ragenden Bresperrholzelemenen als Decken- bzw. Dachelemene: Bekledung Abhängung Bresperrholzelemen Prüflas Klassfzerung Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m 2 ] 12,5 mm GKF (auf *1 CLT 100 L3s ,6 REI 60 brandabgewander See) oder Fußbodenaufbau CLT 140 L5s REI 60 Tabelle 6: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [30] Anmerkung *1: De be der Feuerwdersandsprüfung auf der brandabgewanden See angebrache GKF-Plae m ener Särke von 12,5 mm dene zur Smulaon enes Fußbodenaufbaues. Klassfzerungen über den Feuerwdersand REI 90 von ragenden Bresperrholzelemenen als Decken- bzw. Dachelemene: Bekledung Abhängung Bresperrholzelemen Prüflas Klassfzerung Bezechnung Lamellenaufbau [kn/m 2 ] CLT 160 L5s REI 90 12,5 mm GKF CLT 140 L5s REI mm Heraklh CLT 140 L5s REI 90 EPV 12,5 mm GKF 40 mm Mneralwolle CLT 140 L5s REI 90 Tabelle 7: Klassfzerungen der geprüfen Bauele ensprechend [31] De Klassfzerungskurzberche snd als Download auf zu fnden. See 10 von 50

12 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S 5 Nachwesführung des Feuerwdersandes von CLT-Elemenen anhand von Bemessung nach EN :2011 (Eurocode 5) Für de gefordere Brandbeanspruchungsdauer muss folgendes nachgewesen werden: E d, f Rd,, f Dabe s: E d,f R d,,f Bemessungswer der Beanspruchungen m Brandfall ( Lasenwrkung) (Be anderen Maeralen als Holz müssen auch hermsche Dehnungen berückschg werden.) Zugehörger Bemessungswer der Beanspruchbarke m Brandfall ( Wdersand) 5.1 Nachwesverfahren für de Beanspruchungen m Brandfall nach EN :2011 Der Bemessungswer der Beanspruchungen m Brandfall soll für den Zepunk 0 uner Verwendung der Kombnaonsbewere 1,1 oder 2,1 ensprechend EN :2002, 4.3.1, besmm werden. (Sehe auch EN , ) E da Gk, j" + " P" + " Ad " + " Qk,1 ( ψ 1,1 oderψ 2,1)" + " ψ 2, Qk, Dabe s: G k,j Charakersscher Wer ener sändgen Enwrkung j P Maßgebender repräsenaver Wer ener Vorspannung A d Bemessungswer ener außergewöhnlchen Enwrkung Q k,1 Charakersscher Wer ener maßgebenden veränderlchen Enwrkung 1 Q k, Charakersscher Wer ener maßgebenden veränderlchen Enwrkung 1 Bewer für häufge Were der veränderlchen Enwrkungen Bewer für quas-sändge Were der veränderlchen Enwrkungen 2 De Wahl bzgl. Verwendung von 1,2 oder 2,1 wrd dem Anwender überlassen. See 11 von 50

13 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Verenfachend darf der Bemessungswer der Beanspruchungen m Brandfall E d,f aus der Berechnung des Bemessungsweres der Beanspruchungen be Normalemperaur E d folgend besmm werden: E d, f η E f d Dabe s: E d,f f E d Bemessungswer der Beanspruchungen m Brandfall Abmnderungsfakor für den Bemessungswer der Enwrkungen m Brandfall Bemessungswer der Beanspruchungen be Normalemperaur für de Grundkombnaon der Enwrkungen Der Abmnderungsfakor f solle für de Laskombnaon nach EN we folg angenommen werden, wobe der klense Wer ensprechend den zwe folgenden Glechungen verwende werden soll: Gk + ψ f Qk,1 η f γ G + γ Q G k Q,1 k,1 Gk + ψ f Qk,1 η f ξ γ G + γ Q G k Q,1 k,1 Dabe s: Q k,1 G k G Q,1 f Charakersscher Wer der vorherrschenden unabhänggen veränderlchen Enwrkung Charakersscher Wer der sändgen Enwrkungen Telscherhesbewer für sändge Enwrkungen Telscherhesfakor für de vorherrschende unabhängge veränderlche Enwrkung Kombnaonsbewer für häufge Were veränderlcher Enwrkungen m Brandfall, gegeben als 1,1 oder 2,1, sehe EN Abmnderungsfakor für ungünsge sändge Enwrkungen G (sehe EN , A.1.3.1) Für den Abmnderungsfakor f wrd n EN :2011, abgesehen von der Angabe obger Glechungen en verenfacher Wer von f 0,6 empfohlen. Ausnahme blden Bereche m größeren Nuzlasen ensprechend Kaegore E nach EN :2002, wofür en Wer von f 0,7 vorgeschlagen wrd. Sell man de Oponen zur Bemessung der Beanspruchungen gegenüber, wrd erschlch, dass de verenfache Annahme m der Enwrkung E d,f zu ener höheren Belasung führ als de Enwrkungen n der außergewöhnlchen Bemessungssuaon. See 12 von 50

14 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S 5.2 Nachwesverfahren für de mechansche Beanspruchbarke m Brandfall nach EN :2011 Für den Nachwes der mechanschen Beanspruchbarke müssen de Bemessungswere der Fesgkes- und Sefgkesparameer folgend besmm werden: f d k f20, f mod, f γ M, f Dabe s: f d,f k mod,f f 20 f k k f M,f Bemessungswer der Fesgke m Brandfall Modfkaonsbewer m Brandfall für de Mehode m reduzerem Querschn; k mod,f 1,0 (l. EN ) 20%-Fraklwer der Fesgke be Normalemperaur; f 20 k f * f k 5%-Fraklwer der Fesgke Koeffzen zur Umrechnung von 5%- auf 20%-Fraklwere; k f für CLT 1,15 (l. EN ) Telscherhesbewer für Holz m Brandfall M,f 1,0 (l. EN ) Für de Bemessung m Brandfall werden ansa der 5%- de 20%-Fraklwere herangezogen. Der Grund für dese Annahme leg n der sehr gerngen Aufreenswahrschenlchke enes Vollbrandes während der Lebensdauer enes Tragwerkes und s maeralunabhängg. [25] (Daher der Koeffzen zur Umrechnung der Fraklwere k f m 1,15.) S d k S20, f mod, f γ M, f Dabe s: S d,f k mod,f S 20 S 05 k f M,f Bemessungswer der Sefgkesegenschaf (Elaszäsmodul oder Schubmodul) m Brandfall Modfkaonsbewer m Brandfall für de Mehode m reduzerem Querschn; k mod,f 1,0 (l. EN ) 20%-Frakle ener Sefgkesegenschaf (Elaszäsmodul oder Schubmodul) be Normalemperaur S 20 k f * S 05 5%-Frakle ener Sefgkesegenschaf (Elaszäsmodul oder Schubmodul) be Normalemperaur Koeffzen zur Umrechnung von 5%- auf 20%-Fraklwere; k f für CLT 1,15 (l. EN ) Telscherhesbewer für Holz m Brandfall M,f 1,0 (lau EN ) See 13 von 50

15 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S 5.3 Abbrandraen für Sora Enso CLT Im Zuge der Brandbeanspruchung und des dadurch resulerenden Temperaurenflusses auf den Bresperrholz- Querschn kann es be Polyurehan-Klebsoffen zwschen den enzelnen Lagen zu enem Erwechen kommen. Als möglche Folge kann sch de wärmedämmende Kohleschch klensrukurer/klenelg ablösen und de Schuzfunkon deser n punkuellen Berechen verloren gehen. [2] Be Deckenelemenen und anderen horzonalen Bauelen snd daher möglche Delamnerungserschenungen zu berückschgen, wobe für nächse, der Brandbeanspruchung ausgeseze Lagen ene erhöhe Abbrandrae bs zur erneuen Bldung ener 25 mm dcken Kohleschch rechnersch anzusezen s Bemessungswer der Abbrandraen 0 für CLT be während der gesamen Branddauer ungeschüzen Oberflächen Folgend angeführe Abbrandraen für Sora Enso CLT wurden m Rahmen von [8] vom akkrederen Insu Holzforschung Ausra ermel und dürfen be der Bemessung des Feuerwdersandes ener Konsrukon m unerschedlchen Lasen und/oder Lagensärken nach EN (uner Berückschgung vom jewelgen naonalen Anhang) verwende werden. Decken- und Dachelemene (horzonal angeordnee Bauele): o 0,65 mm/mn., wenn nur ene Lage von der Brandbeanspruchung beroffen s. [33] o 1,3 mm/mn. für jede weere, von der Brandbeanspruchung beroffene Lage bs zu enem Abbrand bzw. ener Kohleschch-Bldung von 25 mm. Danach kann bs zur nächsen Lemfuge m ener Abbrandrae von 0,65 mm/mn. gerechne werden. [33] Abb. 3: Bespelhafe Darsellung des Abbrandes bzw. der Abbrandrae enes horzonal angeordneen CLT-Baueles (CLT 180 L5s), wom de rechnersch anzusezende Abbrandrae von 1,3 mm/mn. für jede weere, vom Brand beroffene Lage bs zur erneuen Kohleschchbldung m ener Dcke von 25 mm erläuer wrd. See 14 von 50

16 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Wandelemene (verkal angeordnee Bauele): o 0,63 mm/mn., wenn nur ene Lage von der Brandbeanspruchung beroffen s. [33] o 0,86 mm/mn. für jede weere, von der Brandbeanspruchung beroffene Lage. [33] Abb. 4: Bespelhafe Darsellung des Abbrandes bzw. der Abbrandrae enes verkal angeordneen CLT-Baueles (CLT 100 L5s), wom de rechnersch anzusezende erhöhe Abbrandrae von 0,86 mm/mn. ab der zween, vom Brand beroffenen Lage erläuer wrd. See 15 von 50

17 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Bemessungswer der Abbrandraen 0 für CLT be anfänglch mels Gpsplaen vor der Brandenwrkung geschüzen Oberflächen De Feuerwdersandsdauer von Bauelen wrd be raumnnenseger Brandbeanspruchung n großem Maße von nnenlegenden Bekledungen besmm. So werden zur Erhöhung der Feuerwdersandsfähgke von Konsrukonen we Wand-, Decken- und Dachelemenen mes Gpsbausoffe/Gpsplaen verwende, welche schon be gernger Särke gue Schuzwrkung been. De gue Schuzwrkung be Brandbeanspruchung beruh vor allem auf dem m Gpskern der Plaen gebundenen Krsallwasser m enem Gehal von ewa 20%. Durch de Verdampfung deses Krsallwassers wrd Energe verbrauch und zusäzlch auf der brandbeanspruchen See der Plae en schüzender Dampfschleer aufgebau. Abgesehen von desem n Bezug auf den Brandforschr verzögernden Effek, wrk de enwässere Gpsschch durch de gernger werdende Wärmelefähgke als zusäzlcher Isolaor. In Gpskaron-Feuerschuzplaen (GKF) snd zusäzlch Glasfasern enhalen, welche als Bewehrung des Gpskerns wrken und den Gefügezusammenhal be Brandbeanspruchung schern. [3] Abb. 5: Doppellagge Beplankung m GKF-Plaen uner Brandbeanspruchung während enes Großbrandversuches Abbldung 5 zeg das Verhalen von GKF-Plaen uner Brandbeanspruchung, wobe es sch n desem Fall um ene doppellagge Beplankung handel. We erschlch, komm es nach der Haarrssbldung und dem Ablösen der Karonschch m forschreender Ze zu größeren Fugenklaffungen, zum Ausfallen der Fugen-Gpsmasse und zum Abfallen erser Tele der ersen Beplankungslage. Snd größere Plaenele der ersen Lage abgefallen, komm es auch n der zween Lage zur Haarrssbldung. Nach Fugenklaffungen deser Lage drngen de Flammen durch de größer werdenden Fugen an das dahnerlegende CLT, was zur Bldung und zum Ausdrngen von Holzgas führ. Der Abbrand am anfänglch geschüzem CLT-Elemen begnn. Bezüglch Bezechnungen von Gpsplaen s folgende Korrelaon bzw. Äquvalenz zu beachen: Bezechnung lau EN 520 Bezechnung lau ÖNORM B 3410 und DIN Gpsplae Typ A Gpskaron Bauplae, GKB Gpsplae Typ F bzw. DF Gpskaron Feuerschuzplae, GKF Gpsplae Typ H2 Gpskaron Bauplae mprägner, GKBI Gpsplae Typ DFH2 Gpskaron Feuerschuzplae mprägner, GKFI Tabelle 8: Gegenübersellung der Gpsplaen-Bezechnungen von EN 520 und ÖNORM B 3410 bzw. DIN See 16 von 50

18 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Be vor Brandenwrkung anfänglch geschüzen Bauelen s der Begnn des Abbrandes hner der schüzenden Schch bzw. Beplankung ch und de Versagensze der schüzenden Beplankung f essenell. Nach EN :2011 soll folgendes berückschg werden: Der Begnn des Abbrandes wrd bs zur Ze ch verzöger; En Abbrand vor dem Versagen der Brandschuzbekledung aufreen kann, de Abbrandrae aber bs zum Versagenszepunk f der Brandschuzbekledung gernger s als de Were nach [22], Tabelle 3.1 bzw. de Were nach [33]; De Abbrandrae nach dem Versagenszepunk f der Brandschuzbekledung bs zum Zepunk a größer s als de Were nach [22], Tabelle 3.1 bzw. de Were nach [33]; De Abbrandrae ab dem Zepunk a, zu dem de Abbrandefe dem gerngeren Wer enweder der Abbrandefe enes glechen Bauels ohne Brandschuzbekledung oder 25 mm ensprch, weder de Were nach [22], Tabelle 3.1 bzw. de Were nach [33] ennmm. Folgende Abbldungen aus EN :2011 denen zum besseren Versändns obger Punke: Legende: 1 Verlauf für während der Branddauer ungeschüze Bauele m der deellen Abbrandrae n (oder 0) 2 Verlauf für anfänglch geschüze Bauele nach dem Versagen der Brandschuzverkledung 2a Nach dem Abfall der Brandschuzbekledung, Begnn des Abbrandes m erhöhen Weren 2b Nach Überschreen der Abbrandefe von 25 mm bzw. des Zepunkes a reduzer sch de Abbrandrae auf den Normalwer Abb. 6: Darsellung der Abbrandefe n Abhänggke von der Ze für ch f und ener Abbrandefe von 25 mm zum Zepunk a [22] Abb. 7: Darsellung der Abbrandefe n Abhänggke von der Ze für ch < f [22] Legende: 1 Verlauf für während der Branddauer ungeschüze Bauele m der deellen Abbrandrae n (oder 0) 2 Verlauf für anfänglch geschüze Bauele, be denen der Abbrand vor dem Versagen der Brandschuzbekledung begnn 2a Der Abbrand begnn be ch m ener verrngeren Rae, solange de Brandschuzbekledung noch nak s 2b Nach Abfall der Brandschuzbekledung begnn der Abbrand m erhöher Rae 2c Nach Überschreen der Abbrandefe von 25 mm bzw. des Zepunkes a reduzer sch de Abbrandrae auf den Normalwer See 17 von 50

19 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Abbrandraen für anfänglch geschüze Bauele Für den Zeraum ch f sollen nach [22] de n EN , Tabelle 3.1 bzw. de lau Guachen der Holzforschung Ausra angegebenen Abbrandraen m dem Fakor k 2 mulplzer werden, wobe deser für enlagge Bekledungen aus Gpsplaen, Typ F folgendermaßen berechne wrd: k 2 1 0, 018 h p Dabe s: h p Dcke der Bekledung n mm Wenn es sch um ene mehrlagge Bekledung aus Gpsplaen, Typ F handel, s für h p de Dcke der nneren Lage enzusezen. Wenn das Holzbauel mels Senwollemaen (Dcke: 20 mm, Rohdche: 26 kg/m 3, Schmelzpunk: 1000 C) geschüz wrd, darf der Fakor k 2 lau Tabelle 9 angenommen werden. Für zwschen 20 und 45 mm legende Dcken dürfen de Were lnear nerpoler werden. Tabelle 9: Were für k 2 für durch Senwolle geschüze Holzbauele [22] Für den Zeraum f a nach dem Versagen der Brandschuzbekledung sollen nach [22] de n EN , Tabelle 3.1 bzw. de lau Guachen der Holzforschung Ausra angegebenen Abbrandraen m dem Fakor k 3 2 mulplzer werden. Für a sollen de Abbrandraen ohne Mulplkaon m dem Fakor k 3 n Rechnung gesell werden. Das Zelm a (sehe Abbldung 6) s für ch f nach [22] folgend zu berechnen: a 2 f mn 25 + k3 βn Für ch < f gl: 25 ( f ch ) k2 βn a + k β Dabe s: 3 n f f n Bemessungswer der deellen Abbrandrae n mm/mn. (Be endmensonalem Abbrand wrd n m 0 ersez.) See 18 von 50

20 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Begnn des Abbrandes be anfänglch geschüzen Bauelen Bekledungen aus ener Lage Gpsplaen, Typ A, F oder H: Für Bekledungen aus ener Lage Gpsplae Typ A, F, oder H nach EN 520 s der Begnn des Abbrandes ch außerhalb von Sößen oder m Berech von verspachelen Sößen oder offenen Sößen m ener Bree von nch mehr als 2 mm nach [22] folgend anzunehmen: ch p 2,8 h 14 Im Berech von offenen Sößen m ener Bree von mehr als 2 mm gl folgendes: ch p 2,8 h 23 Dabe s: ch h p Zedauer bs zum Begnn des Abbrandes enes geschüzen Bauels n mn. Dcke der Brandschuzbekledung n mm Bekledungen aus zwe Lagen Gpsplaen, Typ A oder H: Für zwelagge Bekledungen aus Gpsplaen, Typ A oder H nach EN 520 solle nach [22] der Begnn des Abbrandes ch nach der Formel n ermel werden, wobe de Dcke h p der Dcke der äußeren Lage und 50 % der Dcke der nneren Lage ensprch. Voraussezung s, dass der Absand der Verbndungsmel der nneren Lage nch größer s als der Absand der Verbndungsmel der äußeren Lage. Bekledungen aus zwe Lagen Gpsplaen, Typ F: Für zwelagge Bekledungen aus Gpsplaen, Typ F nach EN 520 solle nach [22] der Begnn des Abbrandes ch nach der Formel n ermel werden, wobe de Dcke h p der Dcke der äußeren Lage und 80 % der Dcke der nneren Lage ensprch. Voraussezung s, dass der Absand der Verbndungsmel der nneren Lage nch größer s als der Absand der Verbndungsmel der äußeren Lage. Dämmsoffe n Insallaonsebenen: Wenn das Holzbauel mels Senwollemaen (Dcke: 20 mm, Rohdche: 26 kg/m 3, Schmelzpunk: 1000 C) geschüz wrd, darf für den Begnn des Abbrandes ch folgende Glechung mberückschg werden: 0,07 ( 20) ch h ns ρ ns Dabe s: ch h ns Zedauer bs zum Begnn des Abbrandes enes geschüzen Bauels n mn. Dcke des Wärmedämmsoffes n mm ns Rohdche des Wärmedämmsoffes n kg/m 3 See 19 von 50

21 N A C H W E I S F Ü H R U N G D E S F E U E R W I D E R S T A N D E S Versagensze von Brandschuzbekledungen Für de Versagensze ener Brandschuzbekledung können grundsäzlch der Abbrand oder mechansche Abrag der Bekledung selbs, de Absände und Randabsände der Verbndungsmel und/oder ene möglche unzurechende Verankerungslänge der Verbndungsmel m unversehren Holzquerschn veranworlch sen. Bekledungen aus Gpsplaen, Typ A oder H: Für Gpsplaen, Typ A oder H nach EN 520 wrd nach [22] de Versagensze f m dem Zepunk des Begnns des Abbrandes ch glechgesez. Für Gpsplaen, Typ A oder H erfolg nach dem Begnn des Abbrandes und des glechzeg safndenden Abfall der Beplankung bs zum Zepunk a en doppel so hoher Abbrand. Nach der Bldung ener 25 mm dcken Kohleschch reduzer sch de Abbrandrae weder auf de gewöhnlchen Were. (Sehe auch Abb. 6) f ch Bekledungen aus Gpsplaen, Typ F: Be Gpsplaen, Typ F bzw. Gpskaronfeuerschuzplaen (GKF) erfolg nach [22] jedoch ab dem Begnn des Abbrandes ch bs zum Zepunk f en gerngerer Abbrand. Bs zur anschleßenden Bldung ener 25 mm dcken Kohleschch fnde en doppel so hoher Abbrand sa, nachdem sch de Abbrandrae weder auf de gewöhnlchen Were reduzer. (Sehe auch Abb. 7) De EN :2011 gb kene Auskunf bzgl. Versagensze von Gpsplaen, Typ F bzw. GKF. Nach ÖNORM B :2011 (öserrechsche, naonale Feslegungen) können de Versagenszepunke f für Bekledungen aus Gpskaronfeuerschuzplaen (GKF) gemäß ÖNORM B 3410 bzw. Gpsplaen Typ DF gemäß EN 520 und Gpsfaserplaen GF-C1-W2 gemäß EN folgend ermel werden: Wandbauele: 2,2 h + 4 f p Deckenbauele: 1,4 h + 6 Dabe s: f p f h p Versagenszepunk der Brandschuzbekledung n mn. Dcke der Brandschuzbekledung n mm Be der Besmmung der Versagensze mehrlagger Beplankungen aus Gpsplaen Typ F gelen de n Kapel angeführen Regelungen snngemäß, wonach de Dcke h p der Dcke der äußeren Lage und 80 % der Dcke der nneren Lage ensprch. See 20 von 50

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