Holz Brandschutz Handbuch

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1 INFORMATIONSDIENST HOLZ Deutsche Gesellschaft für Holzforschung (Hrsg.) Holz Brandschutz Handbuch 3. Auflage unter Federführung von Claus Sche v er und Mandy Peter Ernst & Sohn A Wiley Company DGfH

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort V 1 Einführung 1 2 Anforderungen Allgemeines Musterbauordnung MBO Konzept der MBO Neue Einteilung der Gebäudeklassen Berücksichtigung von Konstruktionssystemen aus brennbaren und nichtbrennbaren Bestandteilen Berücksichtigung von hochfeuerhemmenden Bauteilen Holztragkonstruktionen bei Gebäuden der Gebäudeklasse Prüfung von Brandschutznachweisen Landesbauordnungen LBO Sonderbaurichtlinien und -Verordnungen Allgemeines Muster-Beherbergungsstättenverordnung (MBeVO), Fassung 12/ Muster-Industriebaurichtlinie (MIndBauRL) Fassung 03/ Muster-Verkaufsstättenverordnung (MVkVO) Fassung 09/ Muster-Versammlungsstättenverordnung (MVStättV) Fassung 06/ Krankenhausbauverordnung (KhBauVO) Fassung 12/ Brandenburgische Krankenhaus- und Pflegeheim-Bauverordnung (BbgKPBauV) Fassung 02/ Muster-Schulbaurichtlinie (MSchulbauR) Fassung 07/ Muster-Holzbaurichtlinie (M-HFHHolzR) Fassung 07/ Allgemeines Geltungsbereich Anforderungen an Baustoffe Brandschutzbekleidung Konstruktive Anforderungen an Wände und Decken Konstruktive Anforderungen an Anschlüsse Anforderungen an Öffnungen für Türen, Fenster und sonstige Einbauten Anforderungen an Installationsführungen und elektrische Leitungen Verwendbarkeits-und Übereinstimmungsnachweis Bauausführung 39 3 Brandschutzkonzepte Allgemeines 41

3 X Inhaltsverzeichnis 3.2 Baurechtliche Voraussetzungen Der Grundsatz-Paragraph Abweichungen, Ausnahmen und Befreiungen Zustimmungen im Einzelfall Bestandsschutz Sachverständigenwesen Brandschutzkonzepte Ziele und Grundlagenermittlung Aufbau eines Brandschutzkonzeptes Bauliche Maßnahmen Anlagentechnische Maßnahmen Außenanlagen Hinweise zur Umsetzung von Brandschutzkonzepten Gebaute Beispiele Viergeschossiges Wohn- und Geschäftshaus in Wenden Sanierung und Aufstockung von Mehrfamilienhäusern in Frankfurt 83 4 Baustoffverhalten von Holz und im Holzbau verwendeten Werkstoffen Allgemeines Brandverhalten von Holz und Holzwerkstoffen Brandszenarien Wärmephysikalische Eigenschaften Wärmeleitfähigkeit Spezifische Wärmekapazität Rohdichte Wärmedehnung Abbrandgeschwindigkeiten Abbrandverhalten ungeschützter Holzquerschnitte Abbrandverhalten anfänglich geschützter Holzquerschnitte Abbrandverhalten von Holzwerkstoffen Temperaturentwicklung im Querschnitt Elasto-mechanische Eigenschaften Allgemeines Zugfestigkeit Druckfestigkeit Biegefestigkeit Schubfestigkeit Steifigkeiten Brandverhalten von Gipswerkstoffen Klassifizierung von Holz, Holzwerkstoffen und Gipswerkstoffen Baustoffklassen nach nationalen Regelungen Brennbarkeitsklassen nach europäischen Regelungen 126

4 Inhaltsverzeichnis XI 5 Brandschutznormung im Holzbau Allgemeines Sicherheitskonzept und Einwirkungen Nationale Bemessungsnormen Bemessung auf der Grundlage deterministischer Sicherheitskonzepte Bemessung auf der Grundlage semiprobabilistischer Sicherheitskonzepte Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abz) Europäische Bemessungsnormen DIN EN und DIN EN Brandschutzregeln in Europäisch Technischen Zulassungen (ETA) Experimentelle Nachweise Experimentelle Nachweise für das Brandverhalten von Baustoffen nach DIN EN und DIN Experimentelle Nachweise für das Brandverhalten von Bauteilen nach DIN und DIN EN Allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse Holzbauteile im Brandfall Allgemeines Bemessung nach nationalen Vorschriften Bemessuhgsvorschriften Abbrandtiefen Festigkeiten und Steifigkeiten im Brandfall Bemessungsmethoden für den Brandfall Allgemeines Träger und Stützen mit konstantem Querschnitt Querschnitte aus kombiniertem Brettschichtholz Stabilitätsbetrachtungen für den Brandfall Gekrümmte Träger und Träger veränderlicher Höhe Verstärkungen von Durchbrüchen Bemessung nach europäischen Vorschriften Bemessungsvorschriften Abbrandtiefen Festigkeiten und Steifigkeiten im Brandfall Bemessungsmethoden für den Brandfall Trägerund Stützen mit konstantem Querschnitt Querschnitte aus kombiniertem Brettschichtholz Stabilitätsbetrachtungen für den Brandfall Gekrümmte Träger und Träger veränderlicher Höhe Verbundbauteile aus nachgiebig miteinander verbundenen Querschnittsteilen 182

5 XII Inhaltsverzeichnis 6.4 Bemessungsbeispiele Brettschichtholzträger mit konstantem Querschnitt (F30-B) Satteldachträger mit geradem Untergurt für den Brandfall (F30-B) Gelenkig gelagerte Stütze für den Brandfall (F30-B) Bemessungshilfen Ausblick Holzverbindungen im Brandfall Allgemeines Verbindungen mit stiftförmigen metallischen Verbindungsmitteln Nationale Vorschriften Verbindungen mit Stabdübeln und Passbolzen Nagelverbindungen Bolzenverbindungen Verbindungen mit Dübeln besonderer Bauart Konstruktive Anforderungen Zusätzliche Bedingungen für Verbindungen mit innenliegenden Stahlblechen Geschützte Verbindungen Europäische Vorschriften Allgemeines Ungeschützte Verbindungen Geschützte Verbindungen Auf Herausziehen beanspruchte Schrauben Verbindungen mit Stahlteilen Verbindungen mit außenliegenden Stahlblechen Verbindungen mit Stahlblechformteilen Zimmermannsmäßige Verbindungen Bemessungsbeispiele Zweischnittige Zugverbindung mit Stabdübeln für eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten Anschluss mit innenliegendem Stahlblech und Stabdübeln für eine Feuerwiderstandsdauer von 60 Minuten Bemessungshilfen Ausblick Brandschutz von Holzkonstruktionen Allgemeines Normative Regeln, Nachweis der Verwendbarkeit 294

6 Inhaltsverzeichnis XIII 8.2 Wände Wände bis zur Gebäudeklasse Wände in der Gebäudeklasse Allgemeines Tragende, aussteifende und raumabschließende Wände Wände anstelle von Brandwänden Nichttragende Außenwände Konstruktive Anforderungen in der Gebäudeklasse Herstellung und Bauausführung von Bauteilen in der Gebäudeklasse Alternative Lösungen in der Gebäudeklasse Erläuterungen zu Wänden in DIN , -4/A1 und Decken Grundlagen zum Brandschutznachweis von Decken in Holzbauweise Holzbalkendecken Brettstapel und Brettsperrholz Holz-Beton-Verbund Decken bis zur Gebäudeklasse Decken in der Gebäudeklasse Erläuterungen zu Decken in DIN , -4/A1 und Dächer Erläuterungen zu Dächern in DIN , -4/A1 und Treppen, Treppenräume und Aufzugsschächte Trepperuund Treppenräume Aufzugsschächte Türen Haustechnik Einleitung Regelwerke DIN 4102 und MLAR Installationsführung durch klassifizierte Schächte ' Installationsführung durch Abschottungen Abgasanlagen Installationsdurchführungen im mehrgeschossigen Holzbau (Gebäudeklasse 4) Fassadenbekleidungen aus Holz Ausgangslage Definitionen Bestandteileler Fassade Bereiche und Schichten der Außenwandkonstruktion Brandschutztechnische Grundlagen Brandszenarien an der Außenwand Brandausbreitung über die Außenwand bei einem Raumbrand 382

7 XIV Inhaltsverzeichnis 9.4 Bauordnungsrechtliche Anforderungen an Gebäudeaußenwände Brandschutztechnisches Schutzziel an Außenwänden Generelles Schutzziel für Außenwände Holzbauspezifische Bestimmungen Brandversuche mit Holzaußenwandbekleidungen Versuchsprogramm Laborbrandversuche Originalbrandversuche Naturbrandversuche Versuchsergebnisse Weitere Erkenntnisse Mögliche Brandschutzmaßnahmen Horizontale Brandschutzmaßnahmen Positionierung der Brandsperren Konstruktive Ausführung Schürzen Obere Abschottung der Hinterlüftung Konstruktionen ohne Hinterlüftung Beispiel einer hinterlüfteten Holzfassade mit Nut-und-FederBekleidung Zusammenfassung Brandschutz im Bestand Allgemeines Brandschutz bei Holzbauten Neubauten und Bestand - Gemeinsamkeiten und Unterschiede Entwicklung des Brandschutzes Anzuwendende Rechtslage für Brandschutzmaßnahmen im Bestand Bestandsschutz und Denkmalschutz Gefahrbegriffe und Anpassungsverlangen Begriff der Abweichung Bauliche Belange des Bestandes im Holzbau Vorgehensweise bei der brandschutztechnischen Behandlung des Bestandes Konstruktion Ausbau Bauphvsik Haustechnik/TGA Funktion^ Differenzierung von Maßnahmen im Bestand Sanierung Denkmalpflegerische Behandlung Instandhaltung 422

8 Inhaltsverzeichnis XV Instandsetzung Nutzungsänderung/Nutzungsintensivierung Erneuerung Zielfunktionen des Brandschutzes im Bestand und deren Umsetzung unter dem besonderen Aspekt des Holzbaus Materialtechnische Möglichkeiten und Grenzen Funktionelle Möglichkeiten und Grenzen Anlagentechnische Möglichkeiten Organisatorische Möglichkeiten Möglichkeiten und Grenzen von Kombinationen und Kompensationen der vorgenannten Varianten Beispiele zur Umsetzung der Schutzziele durch moderne Baustoffe und Bauteile Treppenraumabschluss Treppenanlage Besonderheiten des Materialeinsatzes Konstruktionsbauteile Ausbauteile Rettungswege Artfremde" Kompensationsmaßnahmen Wasservernebelung Löschgase Thermische Entlastung durch Nutzungseinschränkung Konkretisierung der Schutzziele Bekleidungen und Opferholz Brand- und Rauchabschnittsbildung Brandmelde- und Haustechnik Brandmeldetechnik Rauch- und Wärmeabzug Rauchfreihaltungsanlagen Nutzungsdauer artfremder Maßnahmen Reversibilität von nachträglichen Maßnahmen Brandschutz bei Holztreppen in bestehenden Geschosswohnbauten Anforderung an notwendige Treppenräume Problemstellungen und Lösungsmöglichkeiten Brandschutz bestehender Holzbalkendecken in Geschosswohnbauten Hinweise füii Brandschutzkonzepte beim Bauen im Bestand Besonderheiten Brandschutz bei Fachwerkgebäuden Wände Beantragung von Abweichungen Haftungsfragen, Risiken, Möglichkeiten 460

9 XVI Inhaltsverzeichnis Praxisbeispiele Sanierung und Erweiterung einer Grundschule ( ) Sanierung und Umbau eines Altenpflegeheimes ( ) Brandschutzbeschichtungen und Flammschutzadditive für Holz und Holzwerkstoffe Prozess der Verbrennung von Holz Schutz von Holzwerkstoffen Anorganisch gebundene Holzwerkstoffe Flammschutzadditive Schutz von Vollholz Dämmschichtbildende Beschichtungen Prinzipielle Wirkungsweise von Dämmschichtbildnem Hinweise für die Praxis 485 Regelwerke 487 Stichwortverzeichnis 497 Anhang A Nachweis von Holzbauteilen und Verbindungen für den Brandfall nach DIN : in Verbindung mit v DIN /Al:2004-ll und DIN : Al Anhang B Anhang C Anhang D Anhang E Übersicht allgemeiner bauaufsichtlicher Prüfzeugnisse und Zulassungen Bauteilanforderungen nach LBO und Sonderbauvorschriften (auf beigefügter CD) Allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse und Zulassungen (auf beigefügter CD) Bemessungshilfen für Bauteile und Verbindungen (auf beigefügter CD) Bl