BRANDSCHUTZNACHWEIS. ÖN EN und ÖN B

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1 BRANDSCHUTZNACHWEIS nach ÖN EN und ÖN B von Innsbruck, Amstetten Salzburg, Wien, Graz

2 Brandschutztechnische Anforderungen an Bauteile Rechtsgrundlagen: gem. 15 B-VG: Baurecht fällt unter Landesrecht => 9 Bauordnungen Wunsch nach Harmonisierung sehr lange, aber erfolglos Gründung des OIB u.a. als Koordinierungsplattform der österreichischen Bundesländer auf dem Gebiet des Bauwesens, etc. ( Beauftragung des OIB durch die Landesamtsdirektorenkonferenz mit der Erarbeitung eines Vorschlags zur Vereinheitlichung der bautechnischen Vorschriften

3 Auf Grundlage der EU-Bauproduktenrichtlinie (1988) werden 6 wesentliche Anforderungen an ein Bauwerk gestellt: 1. Mechanische Festigkeit und Standsicherheit 2. Brandschutz 3. Hygiene, Gesundheit- und Umweltschutz 4. Nutzungssicherheit 5. Schallschutz 6. Energieeinsparung und Wärmeschutz. => 6 OIB-Richtlinien

4 Wirksamkeit der OIB-Richtlinien auf landesgesetzlicher Ebene durch 15a - Vereinbarungen. Grundsätzlicher Beschluss über die Einführung der OIB-Richtlinien bereits 2004 durch Landesamtsdirektorenkonferenz, Umsetzung durch Landtage teilweise noch nicht vollständig. z.b: Wien BO: Teil 9. der BO ( 87 bis 122) legt die bautechnischen Vorschriften fest WBTV: 1: Teil 9 der BO wird entsprochen, wenn RL des OIB eingehalten werden. OIB-RL 2 legt die Anforderungen an den Brandschutz fest.

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6 In Abhängigkeit von der Gebäudegröße und Gebäudegeometrie, der Personenbelegung und der Nutzung des Gebäudes werden Anforderungen an die Bauwerke wie z.b. konkrete Anforderungen an das Brandverhalten von Baustoffen, den Feuerwiderstand von Bauteilen sowie an die maximal zulässigen Brandabschnittsgrößen und Fluchtweglängen gestellt. Zu diesem Zweck werden fünf Gebäudeklassen (GK 1 bis GK 5) definiert und die Anforderungen in Abhängigkeit von der Gebäudeklasse festgelegt.

7 Gebäudeklasse 1 (GK1) Freistehende, an mindestens drei Seiten auf eigenem Grund oder von Verkehrsflächen für die Brandbekämpfung von außen zugängliche Gebäude mit nicht mehr als drei oberirdischen Geschoßen und mit einem Fluchtniveau von nicht mehr als 7 m, bestehend aus einer Wohnung oder einer Betriebseinheit von jeweils nicht mehr als 400 m² Brutto-Grundfläche der oberirdischen Geschoße. Bild: Dipl.-Ing. Hasenbichler: OIB-Richtlinien - Die Harmonisierung der Baugesetze

8 Gebäudeklasse 2 (GK2) Gebäude mit nicht mehr als drei oberirdischen Geschoßen und mit einem Fluchtniveau von nicht mehr als 7 m, bestehend aus höchstens fünf Wohnungen bzw. Betriebseinheiten von insgesamt nicht mehr als 400 m² Brutto-Grundfläche der oberirdischen Geschoße; Reihenhäuser mit nicht mehr als drei oberirdischen Geschoßen und mit einem Fluchtniveau von nicht mehr als 7 m, bestehend aus Wohnungen bzw. Betriebseinheiten von jeweils nicht mehr als 400 m² Brutto- Grundfläche der oberirdischen Geschoße. Bild: Dipl.-Ing. Hasenbichler: OIB-Richtlinien - Die Harmonisierung der Baugesetze

9 Gebäude der Gebäudeklasse 3 (GK3) Gebäude mit nicht mehr als drei oberirdischen Geschoßen und mit einem Fluchtniveau von nicht mehr als 7 m, die nicht in die Gebäudeklassen 1 oder 2 fallen. Bild: Dipl.-Ing. Hasenbichler: OIB-Richtlinien - Die Harmonisierung der Baugesetze

10 Gebäude der Gebäudeklasse 4 (GK4) In die Gebäudeklasse GK 4 fallen Gebäude mit nicht mehr als vier oberirdischen Geschoßen und mit einem Fluchtniveau von nicht mehr als 11 m, bestehend aus einer Wohnung bzw. einer Betriebseinheit ohne Begrenzung der Grundfläche oder aus mehreren Wohnungen bzw. mehreren Betriebseinheiten von jeweils nicht mehr als 400 m² Brutto-Grundfläche der oberirdischen Geschoße. Bild: Dipl.-Ing. Hasenbichler: OIB-Richtlinien - Die Harmonisierung der Baugesetze

11 Gebäude der Gebäudeklasse 5 (GK5) Gebäude mit einem Fluchtniveau von nicht mehr als 22 m, die nicht in die Gebäudeklassen 1, 2, 3 oder 4 fallen, sowie Gebäude mit ausschließlich unterirdischen Geschoßen. Bild: Dipl.-Ing. Hasenbichler: OIB-Richtlinien - Die Harmonisierung der Baugesetze

12 Tabelle 1a: Allgemeine Anforderungen an das Brandverhalten Tabelle 1b: Allgemeine Anforderungen an den Feuerwiderstand von Bauteilen Tabelle 2a: Anforderungen an Treppenhäuser bzw. Außentreppen im Verlauf des einzigen Fluchtweges gemäß Punkt (b) in Gebäuden der GK 2, 3 und 4 Tabelle 2b: Anforderungen an Treppenhäuser bzw. Außentreppen im Verlauf des einzigen Fluchtweges gemäß Punkt (b) in Gebäuden der GK 5 Tabelle 3: Anforderungen an Treppenhäuser bzw. Außentreppen im Verlauf von Fluchtwegen gemäß Punkt (c) Tabelle 4: Anforderungen an Brandabschnitte von Verkaufsflächen

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14 Baustoffe und Bauteile werden in und eingeteilt. Baustoff - Bauteil Baustoffeigenschaften Bauteileigenschaften * Beitrag zum Brand * Feuerwiderstand nach EN in Minuten (* Entzündbarkeit (* Brandwiderstandsnach ÖN) klassen nach ÖN)

15 Baustoffe und Bauteile werden in und eingeteilt. Bisher: Einteilung nach Entzündbarkeit gemäß B 3800 Teil 1 Brandverhalten von Materialien ausgenommen Bauprodukte - Teil 1: Anforderungen, Prüfungen und Beurteilungen Brennbarkeit - Qualmbildung - Tropfenbildung Neu: Einteilung nach Beitrag zum Brand gemäß Euroklassen nach EN Klassifizierung von Bauprodukten und Bauteilen zu ihrem Brandverhalten - Teil 1: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von Bauprodukten

16 - alt Einteilung nach Entzündbarkeit gemäß B 3800 Teil 1 - Brennbarkeit A, B1, B2, B3 A nicht brennbar B1 schwer brennbar B2 normal brennbar B3 leicht brennbar - Qualmbildung Q1, Q2, Q3 Q1 schwach qualmend Q2 normal qualmend Q3 stark qualmend - Tropfenbildung Tr1, Tr2, Tr3 Tr1 nicht tropfend Tr2 tropfend Tr3 zündend tropfend

17 - neu Einteilung nach Beitrag zum Brand, Euroklassen nach EN Brennbarkeit A1, A2, B, C, D, E, F fl A1/A2 kein Beitrag zum Brand B sehr begrenzter Beitrag zum Brand C begrenzter Beitrag zum Brand D hinnehmbarer Beitrag zum Brand E hinnehmbares Brandverhalten F keine Leistung (im Hinblick auf Flammwidrigkeit) feststellbar - Qualmbildung s1, s2, s3 fl s1 schwach qualmend s2 normal qualmend s3 stark qualmend - Tropfenbildung d0, d1, d2 fl d0 nicht tropfend d1 tropfend d2 zündend tropfend z.b.: B-s3,d2 Baustoff mit sehr begrenztem Beitrag zum Brand, stark qualmend, zündend tropfend

18 Feuerwiderstand Klassifizierungsmerkmale für Bauteileigenschaften: Grundanforderungen: R Tragfähigkeit des Bauteils (Résitance) E Raumabschluss (Étanchéité) I Wärmedämmung unter Brandeinwirkung (Isolation) Zusatzanforderungen: C Selbstschließend (Closing) M Stoßbeanspruchung (Mechanical) S Rauchdichtheit (Smoke) W Strahlung (Warmth) i o; i o; i o und a b; a b; a b Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsdauer (in - out; above-below)

19 Feuerwiderstand Tragfähigkeit R: ist die Fähigkeit des Bauteils unter festgelegten mechanischen Einwirkungen einer Brandbeanspruchung auf einer oder mehreren Seiten ohne Verlust der Standsicherheit für die definierte Dauer zu widerstehen. Raumabschluss E: ist die Fähigkeit eines Bauteils mit raumtrennender Funktion, der Beanspruchung eines nur an einer Seite angreifenden Feuers so zu widerstehen, dass ein Feuerdurchtritt zur unbeflammten Seite verhindert wird. Wärmedämmung I: ist die Fähigkeit eines Bauteils, die Übertragung von Feuer und Wärme soweit zu begrenzen, dass auf der dem Feuer abgewandten Seite des Bauteils Personen nicht gefährdet und dort befindliche Materialien nicht entzündet werden.

20 Feuerwiderstand Wärmestrahlung W: ist die Fähigkeit eines Bauteils, die Wärmestrahlung auf der dem Feuer abgewandten Seite zu begrenzen. Rauchdichtheit S: ist die Fähigkeit eines Bauteils, den Durchtritt von Gas oder Rauch von einer Seite des Bauteils zur Anderen zu verringern oder auszuschließen. Stoßbeanspruchung M: ist die Fähigkeit eines Bauteils einer Stoßbeanspruchung zu widerstehen, die den Fall repräsentiert, wenn ein Tragfähigkeitsverlust eines anderen Bauteils im Brandfall eine Stoßbeanspruchung auf den Bauteil verursacht. Selbstschließend C: ist die Fähigkeit einer Feueroder Rauchschutztür im Brandfall auch bei Ausfall der Hauptstromversorgung die Öffnung zu verschließen.

21 Feuerwiderstand Bauteilprüfung auf: Tragfähigkeit Raumabschluss Wärmedämmung 95 min 70 min 35 min Klassifizierung: R 90 RE 60 REI 30

22 Feuerwiderstand Beispiele: - typische Stahlbetonkonstruktionen: tragende Stützen, Wände: R 30 / 60 / 90 - wärmegedämmte Feuerschutztür mit raumabschließender Wirkung für 30 Minuten und montierter Selbstschließeinrichtung EI 2 30-C (bisher T30)

23 Nachweis nach Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall Die behandelt die Bemessung von Betontragwerken für den Sonderlastfall Brandeinwirkung

24 Nachweis nach - Die behandelt die Bemessung von Betontragwerken für den Sonderfall Brandeinwirkung und ist in Verbindung mit der EN und EN anzuwenden. - Die behandelt nur Tragwerke, welche zum Anwendungsbereich der EN gehören und enthält jedoch von der EN abweichende und zusätzliche Regelungen zu den Bemessungsregeln.

25 Nachweis nach - Bauteile müssen bei Norm-Brandbeanspruchung die Kriterien R,E und I erfüllen.

26 Nachweis nach Temperaturzeitkurven: (gem. EN ) Brandgastemperatur in der Umgebung der Bauteiloberfläche, werden zum NW der Feuerwiderstandsfähigkeit verwendet. Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK): nominelle Temperaturzeitkurve um einen voll entwickelten Brand in einem Brandabschnitt abzubilden. Hydrokarbon-Brandkurve (HC): nominelle Temperaturzeitkurve zur Darstellung von Hydrokarbon-Brandlasten (Ölbrände, div. Kuststoffbrände) Temperaturzeitkurven nach EN θ [ C] ETK HC t [min]

27 Nachweis nach Materialeigenschaften Beton: Der Faktor k c (θ) zur Berücksichtigung des Festigkeitsverlusts des Betons wird für quarzhaltige und kalksteinhaltige Zuschläge in Abhängigkeit von der Temperatur angegeben. Festigkeitsverlust Beton kc (θ ) 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 quarzhaltige Zuschläge kalksteinhaltige Zuschläge 0,30 0,20 0,10 0, θ [ C]

28 Nachweis nach Materialeigenschaften Stahl: Der Faktor k s (θ) zur Berücksichtigung des Festigkeitsverlusts des Stahls wird für warmgewalzte, kaltverformte und druckbeanspruchte Stähle angegeben. Festigkeitsverlust Stahl ks (θ ) 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, θ [ C] warmgewalzte Stähle kaltverformte Stähle

29 Nachweis: Nachweis nach E d,fi R d,t,fi Einwirkungsniveau: Der Lastfall Brand ist eine außergewöhnliche Einwirkung. E = G + A + ψ Q oder: d, fi E k d, fi d = η fi i 1 E mit: E d Bemessungswert der Einwirkung, Grundkombination η fi Abminderungsfaktor, meist 0,7 d 2,1 k, i

30 Nachweis nach Bauteilwiderstand: Die Bauteilswiderstände werden mit dem Material- Teilsicherheitsbeiwert γ M,fi = 1,00 berechnet.

31 Nachweis nach Verfahren zum Nachweis des Feuerwiderstandes: Tabellarische Werte Vereinfachte Berechnungsverfahren Allgemeine Berechnungsverfahren Analyse eines Bauteils Analyse von Teilen des Bauwerks JA NEIN JA JA JA JA Analyse des gesamten Bauwerks NEIN NEIN JA

32 Nachweis nach Tabellarische Werte: (Level 1) - keine genaue Warmberechnung - Erfüllen der Bemessungsgleichung durch einfache, meist geometrische Anforderungen Tabellenparameter am Beispiel von Stützen: N0Ed, fi Lastniveau : n = 0,7 ( A f + A ant.bemessungswert Bewehrungswert ω : : µ fi = N c ED, fi N ω = Mindestquerschnittsabmessungen und Achsabstände der Bewehrung vom Stützenrand gemäß Tabelle 5.2b Rd A A s c cd f f yd cd s f yd )

33 Nachweis nach Stütze R90 20/20: Lastniveau maximal n =0,30 Bewehrungswert ω 0,50 => a min = 4,5 cm Bei größerem Lastniveau oder weniger Bewehrung braucht man größere Stützenabmessungen

34 Nachweis nach Ähnliche geometrische Vorgaben für: - nichttragende Wände (Wanddicken) - Tragende Wände (Wanddicken, Achsabstand) - Brandwände (Wanddicken), - Balken (Abmessungen, Achsabstand), - einachsig gespannte Platten (Dicke, Achsabstand) - mehrachsig gespannte Platten (Dicke,Achsabstand) - Flachdecken (Dicke, Achsabstand) - Rippendecke (Rippenabstand, Achsabstand, Dicke)

35 Nachweis nach Vereinfachte Berechnungsverfahren: (Level 2) C - Isothermen-Methode - Zonenmethode

36 Nachweis nach Für einige beispielhafte Tragsysteme sind Isothermenbilder in der Norm enthalten. z.b:

37 Nachweis nach Allgemeine Berechnungsverfahren: (Level 3) - nur Prinzipen angegeben. Hoher Rechenaufwand, nur mehr mit aufwändigen Programmen möglich. Für alle Querschnitte und Brandszenarien anwendbar.

38 Die neuen Normen bringen neue, einheitliche Bezeichnungen für die Brennbarkeits- und die Feuerwiderstandklassen. Die Prüfnormen wurden neu gestaltet. Nachweis der Feuerwiderstandsklasse durch Versuch oder Berechnung. In einigen Fällen kann der Nachweis durch Einhaltung von zusätzlichen Normvorgaben erbracht werden. Für den rechnerischen Nachweis (Warmbemessung) stehen umfangreiche, weit entwickelte Programme zur Verfügung. Es gibt keine direkten Zusammenhang zwischen den alten und den neuen Anforderungen.

39 Danke für Ihre Aufmerksamkeit