Brandschutz im Bestand

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1 Grundlagen des Brandschutzes bei der Sanierung und der Baudenkmalpflege Dr.-Ing. Architekt Gerd Geburtig 1. Vorsitzender WTA-D Mitglied DIN-NA Brandschutzingenieurverfahren Prüfingenieur für Brandschutz Gliederung 1. Einleitung 2. Konflikte bei bestehenden Gebäuden 3. Bauordnungsrechtliche Grundlagen 4. Bestandsschutz 5. Gefahrbegriffe 6. Beurteilen vorhandener Bauteile 7. Praxisbeispiele 8. Fragen? 1

2 Problemstellungen bei Bestandsgebäuden Erreichbarkeit des Brandherdes Zufahrtsbedingungen Feuerwehr Einsatzmöglichkeiten Freiw. FW Rettungswege Gebäudeausdehnung/Brandabschnitte Veraltete technische Anlagen Verrauchung Holzdeckenkonstruktionen Notwendige Treppen aus Holz Von heutigen Regeln abweichende Bauteile Allgemeine und konkrete Schutzziele des Brandschutzes Schutzziel 3 (1) BbgBO Es gilt uneingeschränkt das globale Schutzziel: Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass 1. die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden, 2. Sie die allgemeinen Anforderungen ihrem Zweck entsprechend dauerhaft erfüllen und ohne Missstände benutzbar sind und 3. Die natürichen Lebensgrundlagen geschont werden. Anforderungen nach 3 (1) BbgBO Die von der obersten Bauaufsichtsbehörde eingeführten Technischen Baubestimmungen sind zu beachten. Von den Technischen Baubetsimmungen kann abgewichen werden, wenn eine andere Lösung in gleicher Weise die allg. Anforderungen des Absatzes 1 erfüllt. 14 Abs. 3, 18 und 60 Abs. 1 bleiben unberührt. 2

3 Allgemeine und konkrete Schutzziele des Brandschutzes 12 (1) BbgBO Bauliche Anlagen müssen so beschaffen sein, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch (Brandausbreitung) vorgebeugt wird und bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind. In den und BbgBO werden die detaillierten Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes beschrieben. Die Landesbauordnung ist das Sicherheitskonzept für Standardgebäude. BbgBO, Abweichungen 60 (1): Zulassung von Abweichungen Die Bauaufsichtsbehörde kann auf Antrag Abweichungen von Anforderungen dieses Gesetzes und aufgrund dieses Gesetztes erlassener Vorschriften zulassen, wenn die Abweichungen 1. dem Schutzziel der jeweiligen Anforderungen entsprechen, 2. unter Würdigung der öffentlich-rechtlich geschützten nachbarlichen Belange mit den öffentlichen Belangen, insbesondere den Anforderungen des 3 Abs. 1, vereinbar sind. 3

4 Abweichungen Wovon kann abgewichen werden? Von allen materiellen Anforderungen Wovon kann nicht abgewichen werden? Von Verfahrensregelungen, z. B. Genehmigungsverfahren und Gebäudeklassen oder von den Schutzzielen Sonderbauten nach 44 (2) BbgBO Neben dem Standardgebäude (Wohn- oder Standardbürobau) gibt es auch Sonderbauten. Hochhäuser Verkaufsstätten Gast- und Beherbergungsstätten Versammlungsstätten Büro- und Verwaltungsgebäude Krankenhäuser, Entbindungs- und Säuglingsheime Heime und sonstige Einrichtungen zur Unterbringung und Pflege von Personen Einrichtungen für Kinder und Jugendliche Schulen und Sportstätten Bauliche Anlagen und Räume von großer Ausdehnung oder mit mit erhöhter Brand-, Explosions- oder Verkehrsgefahr Bauliche Anlagen und Räume, die für land- und forstwirtschaftliche Betriebe oder für Gewerbe- oder Industriebetreibe bestimmt sind Bauliche Anlagen und Räume, deren Nutzung mit einer starken Emission schädlicher Stoffe und Strahlen verbunden ist Fliegende Bauten Camping- und Wochenendhausplätze Seilbahnen 4

5 BbgBO, Besondere Anforderungen und Erleichterungen 44: Sonderbauten Können durch die besondere Art oder Nutzung von baulichen Anlagen und Räumen (Sonderbauten) ihre Benutzer oder die Allgemeinheit gefährdet oder in unzumutbarer Weise belästigt werden, so können im Einzelfall zur Verwirklichung der allgemeinen Anforderungen nach 3 Abs. 1 Satz 1 besondere Anforderungen gestellt werden. Erleichterungen können gestattet werden, soweit es der Einhaltung von Vorschriften wegen der besonderen Art oder Nutzung baulicher Anlagen oder Räumen oder wegen besonderer Anforderungen nicht bedarf. VVBbgBO, Sonderbauten, Richtiger Umgang mit Erleichterungen Sonderbauten Erleichterungen nach dieses Vorschrift sind keine Abweichungen im Sinne des 60 Absatz 1. Sie sind in der Baugenehmigung zu benennen und zu begründen, soweit sie nicht in den Bauvorlagen dargestellt sind. Erleichterungen können sich u. a. auf die Bauart und Anordnung aller für die Stand- und Verkehrssicherheit, den Brand-, Schalloder Gesundheitsschutz wesentlichen Bauteile und die Verwendung von Baustoffen erstrecken. 5

6 Begriff des Bestandsschutzes Bestandsschutz = Rechtsposition, die zu einem bestimmten Zeitpunkt rechtmäßig erworben wurde Passiver Bestandsschutz Legal begründete Nutzung von Grundstücken und Gebäuden bleibt auch bei Änderung der Rechtslage schutzwürdig Aktiver Bestandsschutz Änderungen durch Sanierung, Modernisierung oder denkmalpflegerische Behandlung (begrenzt/geringfügig); Keine wesentliche Veränderungen des ursprünglichen Bestandes, Identität bleibt gewahrt Inanspruchnahme des Bestandsschutzes Voraussetzungen für die Inanspruchnahme eines Bestandsschutzes (abgeleitet aus Art. 14 GG) sind: Die bauliche Anlage wurde zu irgendeinem Zeitpunkt genehmigt. Die bauliche Anlage war zumindest zum Zeitpunkt der Errichtung genehmigungsfähig. Die bauliche Anlage wurde errichtet, ohne das zum Zeitpunkt der Errichtung eine Baugenehmigung vorhanden war, die jedoch nach der damaligen Rechtslage hätte erteilt werden müssen. Die bauliche Anlage wurde auf der Grundlage einer Baugenehmigung errichtet, die jedoch nicht hätte erteilt werden dürfen und die nicht formell zurückgezogen wurde. Der Bestandsschutz wird auch durch einen Wechsel des Bauherrn oder Betreibers nicht berührt, da die Baugenehmigung anlagen- und nicht personenbezogen ist. 6

7 Mögliches Anpassungsverlagen Es heißt es in 78 (1) BbgBO zu bestehenden baulichen Anlagen: Wenn es zur Abwehr von erheblichen Gefahren für Leben oder Gesundheit erforderlich ist, können die Bauaufsichtsbehörden die Vorschriften dieses Gesetzes oder die aufgrund dieses Gesetzes erlassenen Vorschriften auch auf bestehende bauliche Anlagen und andere Anlagen und Einrichtungen anwenden. In Berlin wird dieser prinzipiellen Regelung Folgendes vorangestellt: Rechtmäßig bestehende bauliche Anlagen sind, soweit sie nicht den Vorschriften dieses Gesetzes oder den auf Grund dieses Gesetzes erlassenen Vorschriften genügen, mindestens in dem Zustand zu erhalten, der den bei ihrer Errichtung geltenden Vorschriften entspricht. (BauO Bln 85 (1)) Bestandsschutz und Gefahren Das bedeutet, ein Bestandsschutz ist ausgeschlossen bzw. gefährdet: (nur) bei wesentlicher Änderung einer baulichen Anlage einer Nutzungsänderung der baulichen Anlage dem Vorliegen einer konkreten Gefahr Nach heutiger Rechtssprechung wird ausgelegt: Die nachträgliche Forderung von Maßnahmen des Brandschutzes kann nicht allein davon abhängig gemacht werden, dass im Einzelfall bereits eine konkrete Gefahr im Sinne der herkömmlichen allgemeinen polizeirechtlichen Definition vorhanden ist. Ist der möglicherweise eintretende Schaden erheblich, so besteht Handlungsbedarf, wenn bereits die entfernte Möglichkeit für den Schadenseintritt in überschaubarer Zukunft eintreten könnte. (HVG) Von einem erheblichen Schaden wird man zweifelsohne immer dann ausgehen müssen, wenn sich die Gefahr auf eine Vielzahl von Personen beziehen sollte. 7

8 Diskussion der Gefahrbegriffe Gefahr Abstrakt Konkret Potenziell Neue Begriffe Real Nichtübereinstimmung mit aktuellen Vorschriften (z. B. ETB) Gefährdung von Leben und Gesundheit (Vielzahl von Personen) - Brennbare Bauteile - Länge notwendiger Flure - Feuerwiderstand Beispiele - Rettungsweg beeinträchtigt - Verrauchungsgefahr - Erhöhte Brandlasten Handlungsbedarf Wo brennt es? Gefahren, Probleme Wohnen, Aufenthalt Büro, Verwaltung Handel, Verkauf Handwerk Industrie Forschung, Versuch Gastronomie Krankenhaus/Pflege anstalt Schule, Hochschule Versammlungsstätte Energieversorgung Lager Baustelle/Rohbau Stall, Scheune Sonstige Nutzung Keine Nutzung Gesamt

9 Wie wird gerettet? (Brände, Thüringen) über baulichen Rettungsweg über Hubrettungsfahrzeug über Anhängeleiter über tragbare Leiter mit Sprungtuch/Sprungretter durch Abseilen aus sonstigem Gefahrenbereich gerettete Personen Quelle: Jahresbericht über Einsätze im Brandschutz 2000, TIM, Erfurt 2008 Brandschutztechnische Beurteilung historischer Bauteile 9

10 Brandschutztechnische Bestandsaufnahme Gefahren, Probleme Lage Umfeld Flucht- und Rettungswegsituation Gliederung Gebäude Brandentstehungsrisiko Branderkennung, Alarmierung Organisatorische Voraussetzung Anlagen Brandbekämpfung Wirksamkeit Feuerwehr Brandschutztechnische Bestandsaufnahme - Konstruktionen Voraussetzungen Umfassende Bestandsaufnahme Abmessungen Materialkennwerte Bauteilkonstruktion Einbausituation Für Bewertung des Ist-Zustandes notwendig 10

11 Brandschutztechnische Bestandsaufnahme - Allgemein Bei der Einschätzung des Feuerwiderstandes von bestehenden Bauteilen sind folgende Kriterien von wesentlicher Bedeutung: Vorhandene Materialien der Bestandskonstruktion Einbausituation (freiliegend, vollständig oder teilweise bekleidet u. a.) Tatsächliche Auslastung einer vorhandenen Tragkonstruktionen Verbindungsmittel Vorhandene oder mögliche Auflagersituationen oder Einspannungen von Trägern, Stützen oder Wänden Vorhandene Beton- oder Putzüberdeckungen (Dicke u. a.) Vorhandene Stahlqualität Brandschutztechnische Bestandsaufnahme Tragfähigkeiten Bemessung des Tragverhaltens im Brandfall sowohl für Neubauten als auch für das beim Bauen im Bestand von großem Interesse mit den Eurocodes sind flexible und schutzzielgerichtete Brandschutznachweise für Tragwerke möglich individueller Bemessungsbrand (in Grenzen) möglich Ermittlung von Lastreserven für den Brandfall durch eine Tragwerksbemessung Berechnung gemäß Eurocode ( heiße Bemessung ) 11

12 Genehmigter Feuerwiderstand (1955) der Decken: F 90-A (durch Deckenputz nach zur Errichtungszeit gültiger DIN 4102) Vorhandener Feuerwiderstand der Decken nach DIN : F 30-A Um ein nachträgliches Bekleiden zu verhindern wurden die tatsächlich vorhandenen Bewehrungslagen und Betonüberdeckungen untersucht. Anhand dieser Erkenntnisse und der Auswertung der Tragwerksplanung zur Errichtungszeit wurden vergleichende Berechnungen nach dem EC 2 vorgenommen. Standarddecke für die Normalgeschosse Decke über Kellergeschoss Die Berechnungen anhand der relalen Situation im Gebäude und einer ETK-Belastung im Brandfall ergaben für - die Decke über Kellergeschoss: R 90 - die Standarddecke: R 60 12

13 Brandschutztechnische Bestandsaufnahme: Technischer Ausbau Brandschutztechnische Bestandsaufnahme: Technischer Ausbau Problemstellungen des Brandschutzes in Bezug auf haustechnische Installationen: Offene Verlegung von Rohrleitungen oder elektrischen Leitungen Nicht fachgerechter Einbau von Leitungen, Mangelnde Einbauüberwachung, Fehlende Fachplanung Abschottungen von Leitungsführungen durch brandschutztechnisch getrennte Bereiche, z. B. zwischen Nutzungseinheiten, Geschossdecken, innerhalb notwendiger Flure, in Hohlraumböden, durch Flurtrennwände Nachträgliche Installationen, Installationsänderungen oder Brandlasterhöhungen( z. B. Mieterwechsel) Änderungen ohne Anpassung des Brandschutzkonzeptes Einhaltung der MLAR bei Bestandsgebäuden 13

14 WTA-Merkblatt 8-12: Brandschutz bei Fachwerkgebäuden 8-1 Bauphysik von Fachwerkgebäuden 8-2 Checkliste 8-3 Ausfachungen 8-4 Außenbekleidungen 8-5 Innendämmsysteme 8-6 Beschichtungen auf Ausfachung/Putz 8-7 Beschichtungen auf Holz 8-8 Tragverhalten 8-9 Gebrauchsanleitung 8-10 EnEV und Fachwerk 8-11 Schallschutz 8-12 Brandschutz Anerkannte Regel der Technik für die Bauwerksinstandsetzung! Holz: Ermittlung des ideellen Restquerschnitts 14

15 Das WTA-MB 8-12 Brandschutz bei Fachwerkgebäuden - Kurzporträt Feuerwiderstand von Fachwerkwänden Innenbekleidung Brandseite Ausfachung Außenbekleidung Kaltseite Rauchaustritt Holz/Gefach [min] Möglicher Feuerwiderstand [min] Ohne Ziegel Ohne 3 30 Ohne Ziegel Geputzt im Gefach 3 30 Vollflächig geputzt Ziegel Geputzt im Gefach 9 30 Vollflächig geputzt Ziegel Vollflächig geputzt Vollflächig geputzt Lehm Vollflächig geputzt Vollflächig geputzt Strohlehm Vollflächig geputzt k.a Vollflächig geputzt Naturstein Vollflächig geputzt k.a Vollflächig geputzt Porenbeton Vollflächig geputzt k.a Ergebnisse der Überprüfungen des Brandverhaltens unterschiedlicher Fachwerkwände (Mindestdicke der Holzbauteile = 14 cm) Historische Holzbalkendecken I. d. R. mind. F 30 (Raumabschluss!) Vergleich auf Holzbalkendecken nach DIN ist möglich Beurteilung von Unterdeckenkonstruktionen kann an Hand der allgemeinen bauaufsichtl. Prüfzeugnisse (Bauart IV für Holzbalkendecken) erfolgen. Quelle: Knauf 15

16 Das WTA-MB 8-12 Brandschutz bei Fachwerkgebäuden - Kurzporträt Holztreppen Untersuchungen belegen: Zusätzliche Bekleidung der Treppenkonstruktionen auf Unterseite ist wenig wirkungsvoll, fördert im Einzelfall sogar Bildung von Glutnestern in Hohlräumen Notwendig: Überprüfung der Wangenausbildung, damit Sicherstellen einer Feuerwiderstandsdauer F 30 der tragenden Teile einer Holztreppe Brandübergriff auf den Treppenraum lässt sich durch die Ertüchtigung von historischen Türen (umlaufende Dichtungen) zu dichtschließenden Raumabschlüssen oder den Einbau von rauchdichten Türen verzögern Treppenraumwände können durch einseitige Bekleidung (Treppenseite zugewandt) nachgerüstet werden Grundlagen für geeignete Brandschutzkonzepte 16

17 Geeignete Methodik: Sanierung Geeignete Methodik: Denkmalschutz Brandschutz bestimmt: Was Denkmalschutz bestimmt: Wie 17

18 Praxisbeispiel Umnutzung eines Baudenkmals Bestand: Gebäude geringer Höhe Umnutzung: Gebäudeklasse 4 (> 7 m, NE < 400 m²) Aber: Sonderbau (Pflegeheim) Praxisbeispiel Umnutzung 18

19 Beispiel Umnutzung - Brandabschnittsbildung Beispiel Umnutzung - Brandabschnittsbildung 19

20 Beispiel Umnutzung - Brandabschnittsbildung Praxisbeispiel Anbau nachträglicher baulicher Rettungswege 20

21 Praxisbeispiel Deckendurchbrüche Deckendurchbruch = Verrauchungsgefahr! Praxisbeispiel Einbau eines neuen Treppenraumes Errichtung eines neuen Treppenraumes mit notwendiger Treppe und Bettenaufzug ermöglichte als wesentliche brandschutztechnische Komponente die Umnutzung und damit die Erhaltung des Denkmals! 21

22 Praxisbeispiel - Wesentliche Bestandteile des Brandschutzkonzeptes Sicherstellung von zwei baulichen Rettungswegen: - Errichtung eines neuen Treppenraumes (notwendige Treppe) - zwei neue Außentreppen ohne Treppenräume - Bildung von Rauchabschnitten - Installation von Feststellanlagen für Türen im Verlauf von Rettungswegen Installation einer Brandmeldeanlage mit Rauchmeldern Kategorie 1 (Vollschutz) nach DIN Erhaltung der innen liegenden Holztreppen ( nicht notwendige Treppen ) Rauchschutztüren als Ausgleich für offene bauzeitliche Treppenausbildung Erhaltung der Holzbalkendecken (F 30-B), bei der Gebäudestruktur, der vorhandenen Rettungswege und der Anlage zur Brandfrüherkennung stellt F 30 akzeptable Größe dar Vereinbarung weiterer Randbedingungen für die Umnutzung Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar

23 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar Beispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV Weimar und Prüfingenieur 2010, Prüfingenieur für Brandschutz, für Brandschutz Weimar

24 2. Beispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV Weimar und Prüfingenieur 2010, Prüfingenieur für Brandschutz, für Brandschutz Weimar 2012 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Wassergraben Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar

25 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Mittelwert [min:s]: 6:12 Standardabweichung [min:s]: 0:09 Minimum [min:s]: 5:51 Maximum [min:s]: 6:51 95% < [min:s]: 6:28 Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar 2012 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar

26 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar 2012 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Mittelwert [min:s]: 9:27 Standardabweichung [min:s]: 0:12 Minimum [min:s]: 9:01 Maximum [min:s]: 10:04 95% < [min:s]: 9:48 Nutzungs fall Weihnachtsmarkt Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar

27 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Neben der Normalnutzung wurde die Evakuierungssituation bei größeren Veranstaltungen bis Personen untersucht. Der Dichteplot gibt Auskunft über: - Zu erwartende Staubildungen - Verläufe von Stauungen - Dauern von Stauungen Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar 2012 Anwendungsbeispiel: Personenstromanalyse Brandschutz bei Bestandsgebäuden Mit den Personenstromanalysen wurden die Notwendigkeit des 2. baulichen Rettungsweges und von Hydranten innerhalb der Burganlage begründet. Dr.-Ing. Gerd Geburtig, SV und Prüfingenieur für Brandschutz, Weimar