B r a n d s c h u t z m i t N a t u r f a s e r d ä m m s t o f f e n

Transkript

1 Holzfaser brennt doch, oder? B r a n d s c h u t z m i t N a t u r f a s e r d ä m m s t o f f e n S c h n i t t s t e l l e - B a u s t e l l e L e i p z i g, d e n D i p l. - I n g. J ü r g e n W a ß e r m a n n

2 Bauen mit Holzmaterialien hat Tradition 6 geschossiges Fachwerkhaus, Knochenhauer Amtshaus in Hildesheim, D 4 geschossiger Blockbau in Evolain, Kanton Wallis, CH

3 Historische Brandschutzmaßnahme: Kalken Holz wurde aus Gründen des Schimmel- und des Brandschutzes früher oft mit einem Kalkanstrich versehen

4 Brandschutz heute Steinhäuser brennen nicht. Holzhäuser aber schon!!!

5 Brandschutzkonzept nach MBO bzw. LBO Brandschutz Vorbeugender Brandschutz Abwehrender Brandschutz Bauliche Maßnahmen Selbsthilfe Anlagentechnische Maßnahmen Feuerwehr Betriebliche organisatorische Maßnahmen

6 Baustoffklasse vs Feuerwiderstandsklasse Die Baustoffklasse bezieht sich immer auf die Brennbarkeit von Die Feuerwiderstandsklasse bezieht sich immer auf den Widerstand von Baustoffen: Bauteilen bzw. Konstruktionen: Dämmstoffe Wand- und Deckenbekleidungen Beschichtungen, Decken Wände Stützen Treppen,

7 Klassifizierung von BAUSTOFFEN-Baustoffklassen nach DIN Bauaufsichtliche Benennung Baustoffklassen - Deutschland Baustoffklasse Nicht brennbare Baustoffe A zulässig sind geringe Mengen organischer Stoffe oder brennbare Substanzen schwer entflammbare Baustoffe Brennbare Baustoffe B A1 A2 B1 normal entflammbare Baustoffe leicht entflammbare Baustoffe B2 B3

8 Klassifizierung von BAUSTOFFEN - Baustoffklassen nach DIN EN Siehe auch Bauregelliste Teil A, Anlage Benennung Zusatzforderungen Europäische Klasse nach kein Rauch kein brennenden DIN EN (s) Abfallen/Abtropf. (d) nicht brennbar schwer entflammbar normal entflammbar leicht entflammbar Klasse nach DIN x x A1 A1 x x A2 s1 d0 A2 x x B od. C s1 d0 x Baustoffklassen - EUROPA x x A2 s1, d0 / B od. C s3, d0 A2 s3, d0 / B od. C s1, d2 A2 s3, d2 / B od. C s3, d2 D s3, d0 / E D s3 d2 E d2 F B1 B2 B3

9 Klassifizierung von BAUSTOFFEN - Baustoffklassen nach DIN EN Siehe auch Bauregelliste Teil A, Anlage Benennung Zusatzforderungen Europäische Klasse nach kein Rauch kein brennenden DIN EN (s) Abfallen/Abtropf. (d) Klasse nach DIN x x A1 A1 nicht brennbar Rauchentwicklung (smoke) x x A2 s1 d0 A2 s1 keine/kaum x Rauchentwicklung x B od. C s1 d0 schwer s2 begrenzte Rauchentwicklung x entflammbar s3 unbeschränkte x Rauchentwicklung normal entflammbar leicht entflammbar Baustoffklassen - EUROPA x A2 s1, d0 / B od. C s3, d0 A2 s3, d0 / B od. C s1, d2 A2 s3, d2 / B od. C s3, d2 D s3, d0 / E D s3 d2 E d2 F B1 B2 B3

10 Klassifizierung von BAUSTOFFEN - Baustoffklassen nach DIN EN Siehe auch Bauregelliste Teil A, Anlage Benennung Zusatzforderungen Europäische Klasse nach kein Rauch kein brennenden DIN EN (s) Abfallen/Abtropf. (d) nicht brennbar schwer entflammbar Klasse nach DIN x x A1 A1 x x A2 s1 d0 A2 x x B od. C s1 d0 x x normal entflammbar Brennendes Abtropfen/Abfallen (droplets) leicht entflammbar d0 d1 d2 kein Abtropfen Begrenztes Abtropfen Starkes Abtropfen Baustoffklassen - EUROPA x A2 s1, d0 / B od. C s3, d0 A2 s3, d0 / B od. C s1, d2 A2 s3, d2 / B od. C s3, d2 D s3, d0 / E D s3 d2 E d2 F B1 B2 B3

11 Klassifizierung von BAUSTOFFEN - Baustoffklassen nach DIN EN Siehe auch Bauregelliste Teil A, Anlage Benennung Zusatzforderungen Europäische Klasse nach kein Rauch kein brennenden DIN EN (s) Abfallen/Abtropf. (d) nicht brennbar schwer entflammbar normal entflammbar leicht entflammbar Baustoffklassen - EUROPA Klasse nach DIN x x A1 A1 x x A2 s1 d0 A2 x x B od. C s1 d0 Ein direkter Vergleich mit den bisherigen x Baustoffklassen gemäß x der DIN 4102 ist nicht ohne weiteres möglich. Lediglich die nichtbrennbaren Baustoffe werden analog der deutschen Baustoffklassen x auch nach der europäischen Klassifizierung in die Klassen A1und A2 eingeteilt. A2 s1, d0 / B od. C s3, d0 A2 s3, d0 / B od. C s1, d2 A2 s3, d2 / B od. C s3, d2 D s3, d0 / E D s3 d2 E d2 F B1 B2 B3

12 Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN Einteilung des Feuerwiderstandes in 30, 60, 90, 120, 180 Minuten mit Bezug auf die Brennbarkeit (Baustoffklasse) der wesentlichen Teile Bauaufsichtliche Benennung Klassen nach DIN Kurzbezeichnung nach DIN feuerhemmend Feuerwiderstandsklasse F 30 F 30 - B feuerhemmend und in wesentlichen Teilen aus nicht brennbaren Baustoffen feuerhemmend und aus nicht brennbaren Baustoffen Feuerwiderstandsklasse F 30 und in wesentlichen Teilen aus nicht brennbaren Baustoffen Feuerwiderstandsklasse F 30 und aus nicht brennbaren Baustoffen F 30 AB F 30 A hochfeuerhemmend Feuerwiderstandsklasse F 60 F 60 AB W 60 feuerbeständig und aus nicht brennbaren Baustoffen Feuerwiderstandsklassen - Deutschland Feuerwiderstandsklasse F 90 A

13 Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN , Klassifizierungskriterien Einteilung des Feuerwiderstandes in 15, 20,30, 45, 60, 90, 120, 180 und 240 Minuten mit näherer Beschreibung der Eigenschaften/Kriterien Kurzzeichen Kriterium Anwendungsbereich R (Résistance) E (Étanchéité) I (Isolation) W (Radiation) M (Mechanical) S (Smoke) C (Closing) Tragfähigkeit E- I- R- (I)solation (É)tancéité (R)ésistance Feuerwiderstandsklassen - Europa Raumabschluss Wärmedämmung (unter Brandeinwirkung) Begrenzung Strahlendurchtritt Mechanische Einwirkung auf Wände Begrenzung der Rauchdurchlässigkeit Selbstschließende Eigensch. Beschreibung der Feuerwiderstandsfähigkeit Bauteil behält verhindert seine Durchtritt Wärmeübertrag Tragfähigkeit von über Feuer einen geforderten Zeitraum, z.b. 30 Minuten Rauchschutztüren Rauchschutztüren

14 Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN , Klassifizierungskriterien Einteilung des Feuerwiderstandes in 15, 20,30, 45, 60, 90, 120, 180 und 240 Minuten mit näherer Beschreibung der Eigenschaften/Kriterien Kurzzeichen Kriterium Anwendungsbereich P Energieversorgung aufrecht Kabelanlagen K1, K2 Brandschutzvermögen Wand- und Deckenbekleidung I1, I2 Wärmedämmungskriterien Feuerschutzabschlüsse o i, o i, o i, in/out Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsdauer a b, a b, a b, above/below Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsdauer für Unterdecken Zusätzliche Angaben zur Klassifizierung des Brandverhaltens von Baustoffen nach DIN EN s smoke Rauchentwicklung d droplets brennendes Abtropfen/Abfallen fl Feuerwiderstandsklassen - Europa Brandverhaltensklasse für Bodenbeläge

15 Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN Deutsche bauaufsichtliche Benennung Feuerwiderstandsklassen - Europa Tragende Bauteile ohne Raumabschluss Tragende Bauteile mit Raumabschluss Nichttragende Innenwände Nichttragende Außenwände feuerhemmend R 30 REI 30 EI 30 E 30 (i o) oder E 30 (i o) hochfeuerhemmend R 60 REI 60 EI 60 E 60 (i o) oder E 60 (i o) feuerbeständig R 90 REI 90 EI 90 E 90 (i o) oder E 90 (i o) Feuerwiderst.120 min R 120 REI 120 Brandwand REI-M90 EI-M90

16 Feuerwiderstandsklassen - Europa Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN Großer Unterschied zu deutschen Brandschutzregeln: Die europäischen Regeln lassen die Baustoffklassen der verwendeten Materialien unberücksichtigt! Ein Beispiel: Eine AW wird nach DIN EN geprüft und erreicht in den Kriterien REI jeweils folgende Ergebnisse Erhalt der Tragfähigkeit (R): Erhalt des Raumabschluss (E): Erhalt der Wärmedämmung (I): 104 min 75 min 44 min = REI 30?? Tragfähigkeit + Raumabschluss + Wärmedämmung

17 Feuerwiderstandsklassen - Europa Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN Großer Unterschied zu deutschen Brandschutzregeln: Die europäischen Regeln lassen die Baustoffklassen der verwendeten Materialien unberücksichtigt! Ein Beispiel: Eine AW wird nach DIN EN geprüft und erreicht in den Kriterien REI jeweils folgende Ergebnisse Erhalt der Tragfähigkeit (R): Erhalt des Raumabschluss (E): Erhalt der Wärmedämmung (I): 104 min 75 min 44 min = RE 60 Tragfähigkeit + Raumabschluss + Wärmedämmung

18 Feuerwiderstandsklassen - Europa Klassifizierung von BAUTEILEN - Feuerwiderstandsklassen nach DIN EN Großer Unterschied zu deutschen Brandschutzregeln: Die europäischen Regeln lassen die Baustoffklassen der verwendeten Materialien unberücksichtigt! Ein Beispiel: Eine AW wird nach DIN EN geprüft und erreicht in den Kriterien REI jeweils folgende Ergebnisse Erhalt der Tragfähigkeit (R): Erhalt des Raumabschluss (E): Erhalt der Wärmedämmung (I): 104 min 75 min 44 min = R 90 Tragfähigkeit + Raumabschluss + Wärmedämmung

19 Abbrandgeschwindigkeiten von Holz

20 Holzbau und Brandschutz Einige Fakten Holz erhöht zwar die Brandlast aber... beteiligt sich nur gering an der tödlichen Rauchentwicklung. Holz hat geringe bis keine thermische Ausdehnung und dadurch... keine Stresskraft auf angrenzende Bauteile. Holz hat eine geringe thermische Leitfähigkeit und dadurch... keine Brandweiterleitung durch z. Bsp. eine Wand. Holz hat keinen Schmelzpunkt und dadurch... ein vorhersehbares Verhalten. Holz hat eine bestimmte Abbrandrate und ist dadurch... berechenbar. Das Versagen von Holz im Brandfall ist... gutmütig gegenüber z. Bsp. Stahl. Holz versagt beobachtbar.

21 Stahl vergisst bei hohen Temperaturen seinen E-Modul

22 Stahl vergisst bei hohen Temperaturen seinen E-Modul

23 Stahl vergisst bei hohen Temperaturen seinen E-Modul Holzbalken Stahlträger

24 EIN TEST

25 Kleinabbrand mit Glaswolle

26 Kleinabbrand mit Glaswolle

27 Der Brandschutznachweis

28 Die Einheitstemperaturkurve

29 Das Brandmodell Brand- Entstehungsbrand Voll entwickelter Brand phasen Zündphase Schwelbrand Erwärmungsph Abkühlungsphase ϑ ϑ 1 ϑ 2 ETK Brandtemperaturen Baustoff-Verhalten Schwelbrandbeanspr. Bauteil-Verhalten Brandbeginn flash-over Zeit t Brand- Zündquellen Flammen- Brandausbreitung durch Bauteilverrisiken Entflammbark Ausbreitung sagen. Verlust von Raumabschluss und Tragfähigkeit Rauch, Reizwirkung, Toxizität, Korrosivität

30 Quelle: Holz Brandschutz Handbuch Die Einheitstemperaturzeitkurve (ETK)

31 Quelle: Holz Brandschutz Handbuch Naturbrand und ETK

32 Brandprüfung: Wandaufbauten Massivholz mit Exterior Compact

33 Brandprüfung, der Prüfstand

34 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion

35 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion

36 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion

37 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion Nach 10 min

38 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion Nach 30 min

39 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion Nach 45 min

40 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion Nach 90 min

41 Brandprüfung Massivholz

42

43 Brandprüfung Holzrahmenkonstruktion ca. 120 mm Stiel ist noch übrig

44 Brandprüfung: Kriterien des Versagen Durchschnittstemperatur über 5 Messpunkte < 140 K Keine einzelne Temperatur höher 180K Kein statisches Versagen der Konstruktion Kein Flammendurchschlag

45 Brandprüfung Massivholz

46 Brandprüfung Massivholz

47 Brandprüfung Massivholz

48 Abbrandergebnis: Das ABP

49 Abbrandergebnis: Das ABP

50 Möglichkeit: Die gutachterliche Stellungnahme

51 Viele Varianten Nachteil eines Gutachtens: Es ist baurechtlich nicht mit einem ABP auf eine Stufe zu stellen. Kann von Baubehörden auch abgelehnt werden. Da diese Gutachten aber immer auf Prüfberichten basieren, die auch für ABPs genutzt werden, kommt das in der Regel nicht vor.

52 Gutachterliche Stellungnahme GS-3.2/

53 Gutachterliche Stellungnahme GS-3.2/

54 Gutachterliche Stellungnahme GS-3.2/

55 Gutachterliche Stellungnahme GS-3.2/

56 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Ich mache hart, ich mache weich. Ich mache arm, ich mache reich. Man liebt mich, doch nicht allzu nah. Zu nah wird alles aufgezehrt. Doch stirbt der, der mich ganz entbehrt. altes Rätsel