Vorbeugender Brandschutz im Industriebau unter Anwendung der neuen DIN Erfahrungen Änderungen Problemstellungen

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1 Vorbeugender Brandschutz im Industriebau unter Anwendung der neuen DIN Erfahrungen Änderungen Problemstellungen Ralf Heidelberg 1

2 Inhaltübersicht I. Rechtsgrundlagen für Nachweise II. Neuerungen + Ziele der DIN III. Begriffsdefinitionen IV. Alternative Verfahren V. Problemstellungen und Beispiele VI. Zusammenfassung Ralf Heidelberg 2

3 Informationsübersicht Informationen zu Normen: Musterrichtlinien Ralf Heidelberg 3

4 Rechtsgrundlagen für Nachweisverfahren: Musterbauordnung (MBO) Landesbauordnung (LBO) Sonderbauverordnungen Einführungserlasse zu den LBO Ausnahmen und Befreiungen Abweichungen Heranziehen von Sachverständigen Anwendung von allgemein anerkannten Regeln der Technik Ralf Heidelberg 4

5 Generelle Grundprinzipien der Norm: Erarbeitung einer risikoorientierten Brandschutzgestaltung unter Berücksichtigung der äquivalenten Branddauer nach DIN Parameter Brandlasten, Thermodynamik, Ventilation anlagentechnischen Belange Gebäudekubatur Geschossigkeit bzw. Einbauten + Ebenen im Objekt bautechnischen Ausführung Organisationsgrade im betrieblichen Brandschutz Ralf Heidelberg 5

6 Ausführungsbeispiel: Ralf Heidelberg 6

7 Ausgangslage: Überarbeitung und Einführung der DIN September 2010 Überarbeitungsbedarf auf Grund: neuen DIN neuen DIN Industriebaurichtlinie 2000 (Überarbeitung 2011) genauere Berücksichtigung von Rauch- und Wärmeabzügen genauere Berücksichtigung mehrgeschossiger Gebäude mit Öffnungen in Decken Definition des Geschosses bei Deckenöffnungen Berücksichtigung von gekapselten + abgeschotteten Bereichen Ralf Heidelberg 7

8 Ergebnis der Überarbeitung der DIN Beibehaltung des hinterlegten Sicherheitskonzeptes Schaffung von Schnittstellen zu anderen korrespondierenden Normen Schließung der Lücken im Nachweiskonzept (mehrgeschossiger BBA) Abschnittsbildung durch brandlastfreie Streifen Luftbrandwand Vorbereitung zur Einführung von Ingenieur-Methoden - DIN Ralf Heidelberg 8

9 Ziel der Überarbeitung der DIN leichtere Lesbarkeit und Anwendung Präzisere Begriffsdefinitionen von: Ebenen Geschossen und Einbauten, Brandbekämpfungsabschnitten (BBA) Einführung neuer Begriffe und deren Definition Einrichtungsschutz Globaler Nachweis Anrechenbare Wärmeabzugsöffnungen Brandbekämpfungsabschnitte (BBA) mit mehreren Ebenen Ralf Heidelberg 9

10 Ebenen und Einbauten Neu eingeführter Begriff Pendant zum Geschoss der Bauordnung IndBauRL Abschnitt 6 Tabelle 1 mehrgeschossige Brandabschnitte Geschoss Abschluss durch Boden / Geschoss -Decke mit Feuerwiderstandsklasse Hier Einführung Begriff : EBENE für mehrebenige BBA s Boden oder Decke der Ebene innerhalb eines BBA kann Öffnungen aufweisen oder aus Emporen / Balkonen etc. bestehen. Ralf Heidelberg 10

11 Ebenen und Einbauten Ralf Heidelberg 11

12 Brandbekämpfungsabschnitte (BBA) Grundfläche BBA zwischen Außenwänden und BBA-Wänden Öffnungen / Gitterrostflächen zählen weiterhin NICHT zur BBA- Fläche Abdeckungen / Blechbühnen zählen nicht MEHR zur anrechenbaren BBA- Fläche, wenn nicht gleiche Feuerwiderstandsdauer wie BBA Die auf den Einbauten befindliche Brandlast ist der darunter anrechenbaren Fläche zuzuschlagen Ralf Heidelberg 12

13 Definition der Flächen Ralf Heidelberg 13

14 Brandabschnitt (BA) : Gebäudebereich zwischen seinen Außenwänden (Brandwänden) über alle Geschosse ausgebildet Teilabschnitt (TA) : Teil oder Teile eines BBA abgetrennt durch Freistreifen Teilfläche (TF) : anteilige Fläche eines BBA oder einer TA definiert durch Konzentrationen von Brandlasten und/oder Wärmeabzugsflächen Ralf Heidelberg 14

15 Einrichtungsschutz Einrichtungen zum Schutz vor Brandentwicklung & -Ausbreitung bei: Maschinen Apparaten Lagerbehältern KEINE Lagerflächen Analog: Schutz von erhöhten, lokal begrenzten Brandlasten auf Teilflächen, Bereitstellungsflächen durch z.b. Löschanlagen Ralf Heidelberg 15

16 Einrichtungsschutz Verhinderung des Überlaufens durch Freistreifen ähnlich Teilabschnitten hierfür dimensionierte Löschanlagen stehen ausschließlich für die Einrichtung zur Verfügung Wirkfläche max. doppelte Teilfläche inkl. Freistreifen Restrisiko Berücksichtigung durch Ansatz der Mindestbrandlast (15 kwh/m²) Einrichtungs- / Teilflächengröße max. 400 m² mehrere solcher Einrichtungen Summe max. 10 % des BBA Ralf Heidelberg 16

17 Nachweis nach DIN Äquivalente Branddauer für die zulässige Fläche tä Rechnerische erforderliche Feuerwiderstandsauer erf tf zur Bauteilbestimmung nach Brandsicherheitsklassen Neu: Ermittlung von tä als Eingangsgröße für die IndBauRL möglich bei mehrebenigen BBA bei Ansatz der Brandbelastung der Ebene von max. 60 kwh/m² Teilflächen mit erhöhtem Ansatz der Brandlasten max. 100 kwh/m² Ralf Heidelberg 17

18 Anrechenbare Wärmeabzugsöffnungen ständig vorhandene Öffnungen ins Freie bzw. anderen Abschnitt /Ebene ab min. 1 m² anrechenbar auch Zuluftöffnungen ab 6 m² anrechenbar weiterhin verschlossene im Brandfall freiwerdende Öffnungen Werkfeuerwehr Verdoppelung der anrechenbaren Isolierglasfläche Kunststoff-/ Wetterschutzverkleidungen anrechenbar n. Tabelle 1 Zeile 4 obere Außenwandhälfte hier auch als Wirkebene für Wärmeabzug Ralf Heidelberg 18

19 Beispiel einer Hallengeometrie Ralf Heidelberg 19

20 Zeile Art des Öffnungs- Anrechenbarkeit verschlusses 1 ständig offen ab 1 m 2 Mindestgröße 2 Flächen von RWA-Geräten immer 3 von außen ohne Gewalt- immer anwendung zu öffnen 4 Verglasungen mit im Dachbereich zu 100% Kunststoffen mit einer in der oberen Hälfte des Außenwandbereiches: SChmelztemperatur bei t. s 15 min zu 50%a < 300'C bei t. " 30 min zu 100% (Zwischenwerte durch Interpolation) 5 Verglasungen, die bei Einfach-Fensterglas: bei t. s 15 min zu 80%a Brandeinwirkung ganz bei t." 30 min zu 100% oder teilweise zerstört handelsübliches werden Zweischeiben-Isolierglas: bei t. S 15 min zu 35%b bei 15 min < t ä 30 min zu 50%b bei t. " 30 min zu 100% 6 Flächen von Wärme- mit Nachweis, wenn die äquivalente Branddauer (ohne abzugsöffnungen Berücksichtigung der betrachteten Öffnungen) größer ist als die Auslösezeit nach DIN Flächen von Öffnungen mit mit Nachweis fiächiger Freigabe der Öffnungen durch Abdeckungen, die im Brandeinwirkung nach ETK Tabelle 1 Anrechenbarkeit von Öffnungen bei der Berechnung des w-faktors Brandfali zerstört werden a b Bei Vorhandensein einer Werkfeuerwehr darf der Wert 100% angesetzt werden Bei Vorhandensein einer Werkfeuerwehr darf der Wert verdoppelt werden Ralf Heidelberg 20

21 Rauchversuch auf einer Galerie Ralf Heidelberg 21

22 Brandbekämpfungsabschnitte mit mehreren Ebenen Rauchgasdurchströmung findet zwischen den einzelnen Ebenen durch deren Öffnungen bzw. zum Dach statt Wärmeabfluss durch die Umfassungsbauteile oder Öffnungen in Außenwänden und Dach ins Freie Abhängigkeit der Rauch- und Wärmeableitung der unten liegenden Ebene von Größe und Anordnung der Öffnungen Mehrebenige BBA mit Öffnungen von > 20% ungehinderter Wärmeabfluss über die weiteren Ebenen zum Dach Schließen der Lücke zwischen 2% und 20% bei der Wärmeabfuhr unter Berücksichtigung der Kaminwirkung hierzu Untersuchungen mittels MRFC mit TU-Wien Ralf Heidelberg 22

23 Alternative - Ingenieur Nachweise Plume Ströhmungsvisualisierung Numerische Simulation (z.b. CFD) Ralf Heidelberg 23

24 Alternative - Ingenieur Nachweise Numerische Strömungssimulation und Brandsimulation Ralf Heidelberg 24

25 Problemstellungen Lagerung und Produktion Beurteilung der Brandlasten Kunststofflager-Richtlinie Ausbildung von Lagerabschnitten Differenzierung von Lagerung und Produktion Wechselnde Lagergüter Lagerhilfen Löschwasserrückhaltung Konsequenzen für die brandschutztechnische Konzeption Ralf Heidelberg 25

26 Abschnittsgrößen außerhalb der Dimensionen IndBauRL: Ralf Heidelberg 26

27 Dachaufbauten und Dämmungen berücksichtigen Rauchabschnitte bilden Ralf Heidelberg 27

28 Ralf Heidelberg 28

29 zur Vermeidung von: Ralf Heidelberg 29

30 Zusammenfassung: genauere Berechnungen nach Abschnitt 7 - IndBauRL über die DIN korrekte Bemessungsrechnungen liefern (fast) alle notwendigen Informationen zur Bewertung des Objektes Nachweis muss vollständig, nachvollziehbar prüffähig sein Begleitende Regeln der Technik sind weiter auf industrielle Belange auszurichten Beibehaltung des hinterlegten Sicherheitskonzeptes Schaffung von Schnittstellen zu korrespondierenden Normen Schließung der Lücken im Nachweiskonzept (mehrgeschossiger BBA) Abschnittsbildung durch brandlastfreie Streifen Luftbrandwand Vorbereitungen zur Einführung der Ingenieur Methoden in eine DIN Ralf Heidelberg 30

31 Vielen Dank für Ihre geschätzte Aufmerksamkeit! Ralf Heidelberg 31