PCK SCHWEDT / ODER. Messwarte / Leitstand in der Ölraffinerie. Planen unter besonderen Randbedingungen

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1 PCK SCHWEDT / ODER Messwarte / Leitstand in der Ölraffinerie Planen unter besonderen Randbedingungen

2 PRÄSENTATIONSÜBERSICHT Einleitung I. Das Projekt PCK 1. Unser Unternehmen 2. Vorstellung und Aufgaben II. Hochdynamische Bemessung 1. Grundlagen der Druckwellenausbreitung 2. Auswirkungen auf Bauwerke und Menschen 3. Modellierungssystematiken und grenzen 4. Bemessung in der Praxis 5. Auswirkungen auf andere Gewerke III. Fotostrecke PCK Projektverlauf 2

3 I. TEIL: DAS PROJEKT Beteiligte. Ziele. Herausforderungen.

4 I.1 UNSER UNTERNEHMEN Standorte. Geschichte. Fakten.

5 DAS UNTERNEHMEN 1958 in München gegründet die größte, unabhängige Planungsgesellschaft in Deutschland gesamtplanerische Verantwortung für alle Bereiche der Bauplanung mehr als 700 Mitarbeiter in der OBERMEYER Planen + Beraten GmbH Unternehmensgruppe OBERMEYER: mehr als 800 Mitarbeiter in Deutschland rund Mitarbeiter weltweit Die Unternehmensgruppe OBERMEYER ist ein weltweit tätiges Unternehmen und bietet qualifizierte Fachplanung und integrierte Gesamtplanung mit fachübergreifendem Know-how. In den Geschäftsbereichen Gebäude, Verkehr sowie Energie und Umwelt werden Planungs- und Beratungsleistungen in nahezu allen Fachbereichen des Bauwesens erbracht. Die Projektsteuerung sowie die Objektüberwachung und -betreuung runden das Leistungsspektrum ab. 5

6 OBERMEYER INTERNATIONAL Standorte Planungsgesellschaften und Büros Istanbul Abu Dhabi Kabul Algier Marienbad Almaty Moskau Ankara Antalya VERKEHR UMWELT München Peking Athen Prag Bratislava Rabat Budapest Riad Bukarest Shanghai Doha Sofia Dubai Tirana Guangzhou Warschau Ho-Chi-Minh-Stadt Wuhan Planungsgesellschaften / Bürostandorte Länder mit Projekterfahrung 6

7 GESCHÄFTSFELDER GEBÄUDE VERKEHR ENERGIE &UMWELT Architektur & Städtebau Industrie- & Gewerbebau Flughäfen Gesundheit Bildung & Forschung Sicherheits- und Schutzplanung Tragwerksplanung Energieeffizienz Bau- und Raumakustik Baumanagement Verkehrsplanung Straße Schiene Verkehrsbauwerke & Brücken Tunnelbau & Ingenieurtiefbau Baumanagement Energiesysteme Wasser- & Abfallwirtschaft Technische Ausrüstung Immissionsschutz Gebäude- & Flächenrecycling Erschließung 7

8 OBERMEYER DEUTSCHLAND Standorte, Niederlassungen und Büros Region Nord mit Niederlassung Berlin GEBÄUDE VERKEHR UMWELT OBERMEYER Planen + Beraten GmbH OBERMEYER Project Management GmbH 8

9 NIEDERLASSUNG BERLIN Schwerpunkte der Niederlassung Berlin Optimierte ganzheitliche Planung mit eigenem Personal in allen Hochbaugewerken in bewährter Teamorganisation (Neubau, Bestand, Denkmalschutz) Konsequente Berücksichtigung von Nachhaltigkeit und Energieeffizienz (Gebäudehülle, TGA alle Anlagengruppen) Bestandsaufnahme, Due Diligence-Bewertungen, Wertermittlungen Gebäude, gutachterliche Tätigkeiten (Beweissicherung) OBERMEYER PLANEN + BERATEN GMBH Niederlassung Berlin Niederlassungsleiter / Regionalleiter: Abteilungen: Dipl.-Ing. Architekt Michael Alert HOCHBAU / ARCHITEKTUR Dipl.-Ing. (Arch.) Andreas Woischnig Zusatzkapazitäten: Nordbereich (Hamburg, Hannover) Hauptsitz München Fachbereiche: TRAGWERKSPLANUNG Dipl.-Ing. Dmitrij Simon TECHNISCHE AUSRÜSTUNG Dipl.-Ing. (FH) Thomas Zwirner INTERNES / EXTERNES CONTROLLING Dipl.-Ing. (BA) Marlene Alert

10 I.2 PROJEKTVORSTELLUNG UND PROJEKTAUFGABEN Standorte. Geschichte. Fakten.

11 TEAM Vorstellung und Aufgaben Auftraggeber PCK Schwedt / Oder Generalplaner OBERMEYER Projektverantwortlich Dipl.-Ing. Arch. Michael Alert Projektbegleitende Beratung Messwarten Herr Hans-Dietmar Plattner SiGeKo / Controlling / QM Dipl.-Ing. Marlene Alert Projektleitung Dipl.-Ing. Matthias Krebs Brandschutzsachverständiger NUN: Hagen Ingenieure Gebäude / Hochbau Teilprojektleiter Dipl.-Ing. Arch. Torsten Kliem Projektingenieur Dipl.-Ing. Jörg Lattermann Tragwerk Teilprojektleiter Dipl.-Ing. Adnan Kadunic Projektingenieur Dipl.-Ing. Christian Radke TGA Dipl.-Ing. Laurent Le Gros (An.-Gr. 1-3, 7) Dipl.-Ing. Karl-Heinz Schaar (Anl.-Gr. 4+6) Dipl.-Ing. Matthias Krebs (Anl.-Gr. 5) Dipl.-Ing. Hendrik Geyer (Anl.-Gr. 8) Gefahrenanalyse / Sicherheitskonzept Dipl.-Ing. Matthias Braun Explosionsschutz / Simulationen Dr. Thomas Hachmann

12 RANDBEDINGUNGEN Termine Soll / Ist - Angebotsanfrage von PCK Angebotskalkulation / Verhandlungen Mai / Juni Auftragserteilung OBERMEYER Bestandsaufnahme, Grundlagenermittlung und Vorplanung mit Kostenschätzung Juni bis Mitte August Baufeldfreimachung / Infrastruktur / Baugrunduntersuchung mit Gutachten III. Quartal Entwurfsplanung / Genehmigungsplanung / Bauantrag Mitte Aug. bis Mitte Dez Kostenberechnung einschließlich Richtpreisangebote Mitte Nov. bis Mitte Dez FLB-Ausschreibung mit Leistungsprogramm für zukünftigen GU Dez bis Jan Kalkulation GU / Verhandlungen Febr. bis April Vergabe GU Anfang Mai Ausführungsplanung / W+M-Planungsstart GU Juni Mai bis August Baubeginn GU Mai Fertigstellung Rohbau Ende August Technikmontagen / PLT-Technik PCK ab ca. September Fertigstellung GU ca. Ende November Abnahmen / Mängelbeseitigungen Dezember Inbetriebnahmetests Dezember Inbetriebnahme 1. Teil einschl. Umzug 1. Teil Januar Gesamtfertigstellung Leistungen OPB I. Quartal 2016

13 KOSTEN SOLL / IST Herstellkosten: A) Neubau ZMW mit Verbinder: m² x netto netto B) Umbau / Umnutzung / Bestandsgebäude 796,5 m² x 825 netto netto C) Anteilige Außenanlagen ca m² x 150 netto netto D) Anteilige Umverlegung / Anbindung an Infrastruktur unterirdische Medien netto Gesamtkosten KoGr Gerundet: netto E) Möblierung Leitwarte mit Lichtdecke (KoGr 600) netto Gesamtkosten Bau KoGr netto zzgl. KoGr 700 (GP + Gebühren)

14 AUFGABENSTELLUNG / ZIELE / BESONDERHEITEN 1. Auftraggeber: Die PCK Raffinerie GmbH ist ein erdölverarbeitendes Unternehmen in Schwedt / Oder (Uckermark). In Schwedt werden jährlich rund 12 Millionen Tonnen Rohöl zu Mineralöl- und petrochemischen Produkten verarbeitet. Die PCK Raffinerie GmbH ist ein Unternehmen internationaler Mineralölgesellschaften BP und Rosneft Shell Eni und TOTAL 2. Projekthintergrund und Ziel: Ersatz der vorhandenen Leittechnik TDC durch neue Prozesstechnik mit neuen Bedienbildern im Leitstand (24 / 7). Dieses Projekt unterstützt auch die PCK-Strategie einer kontinuierlichen Reduzierung des Risikopotentials, indem Personal aus den derzeitig dezentralen Messwarten in ein hochmodernes, den neuesten Sicherheitsanforderungen entsprechendes zentrales Gebäude verlagert wird.

15 AUFGABENSTELLUNG / ZIELE / BESONDERHEITEN 3. Besonderheiten: Generalplanung über die Leistungsphasen 1 bis 8 (ohne Lph 5); Tragwerksplanung Leistungsphasen 1 bis 5. Im Einzelnen: Gebäudeplanung Infrastrukturanbindung / Bestandsanpassungen Planung der Technischen Anlagen in allen erforderlichen Anlagengruppen 1-8 Tragwerksplanung Brandschutzgutachten Sicherheitsbetrachtung Sicherheits- und Gesundheitsschutz-Koordination Anteilige Außenanlagenplanung / Bestandsanpassungen Schnittstellenkoordination zu weiteren Projektbeteiligten einschließlich Sachverständigen Aufgrund der sehr engen Terminschiene: Entfall der Grundleistungen der Leistungsphase 5 bei der Ausführungsplanung Gebäude, Technische Anlagen -> Bestandteil GU-Leistung Pauschalfestpreis In der Leistungsphase 6 Gebäude und TGA: Leistungsbeschreibungen mit Leistungsprogramm = FLB In der Leistungsphase 8 Objektüberwachung Gebäude, Tragwerk und TGA (je 20 v.h.): Reduzierte Leistungsbilder Baumanagement aufgrund der Generalunternehmerleistung (Eigenkoordination der Nachunternehmer)

16 SICHERHEITSBETRACHTUNG Besondere Einwirkungen Gesetzliche Regelwerke Beschreibung der Zentralmesswarte Charakteristik der Funktionen und Aufgaben Charakteristik des Bauwerks Bestand ZMW(B) Erweiterungsbau EZW Vorhandene sicherheitstechnische Einrichtungen Baulicher Brandschutz Alarmierung / Evakuierung und Fluchtwege Feuermelde- und Feuerlöschanlagen Inergen-Löschanlage Raumluft- und Klimaanlage Überdruckfahrweise Überwachung der Luftqualität / Überwachung Ansaugluft Druckstoßfestes Bauwerk / Explosionsschutzventile Feuerwehr / Werksfeuerwehr Störungsszenarien Energieausfall Brand im Gebäude Störungen aus dem umgebenden Prozessfeld Gasausbruch in einer benachbarten Anlage Explosion innerhalb der benachbarten Anlage mit Trümmerwurf Brand in einer benachbarten Anlage Besonderheiten für die Bauphase

17 II. TEIL: HOCHDYNAMISCHE BEMESSUNG Theorie. Praxis. Baubarkeit.

18 II.1 GRUNDLAGEN DER DRUCKWELLENAUSBREITUNG Einwirkungen. Phänomene. Auswirkungen

19 WAS IST EINE EXPLOSION Grundlagen der Druckwellenausbreitung Explosionsarten Vapor Cloud Explosion Pressure Vessel Explosion Condensed Phase Explosion Dust Explosion

20 EXPLOSIONSARTEN BEISPIELE Grundlagen der Druckwellenausbreitung P (t) = Druck-Zeit-Funktion P 0 = Umgebungsdruck P so = Freier Überdruck t d = Überdruckphase

21 BODENNAHE DRUCKWELLENAUSBREITUNG Grundlagen der Druckwellenausbreitung

22 II.2 AUSWIRKUNGEN AUF BAUWERKE UND MENSCHEN Einwirkungen. Phänomene. Auswirkungen

23 AUSWIRKUNGEN AUF BAUWERKE Auswirkungen auf Bauwerke und Menschen Globale Auswirkungen (Haupttragsystem) Lokale Auswirkungen (Bauteilversagen)

24 ZERSTÖRUNGSBILDER VON MATERIALIEN Auswirkungen auf Bauwerke und Menschen US Tabelle Impact vs. Distance Destroyed Major damage Minor damage Reinforced concrete 103 kpa 41 kpa 20 kpa Masonry 20 kpa Wooden constructions 34 kpa 10 kpa 3 kpa Glazed windows 2 kpa Accommodation containers 56 kpa Vehicles 68 kpa Over pressure Effect on human beings 200 kpa Lethal (99% lung fracture (pneumothorax)) 100 kpa 95% lethal outside 1% lung fracture 48 kpa 70% lethal outside 34 kpa 25% lethal outside 21 kpa 10% lethal outside 84 kpa 90% eardrum disruption 44 kpa 50% eardrum disruption 19 kpa 10% eardrum disruption 17 kpa 1% eardrum disruption 30 kpa Lethal as a result of structural collapse of buildings 3 kpa Slight injuries through glass splinters

25 AUSWIRKUNGEN AUF MENSCHEN Auswirkungen auf Bauwerke und Menschen Detonation von 300 kg TNT

26 SEKUNDÄREFFEKTE (SPLITTER / TRÜMMER) Auswirkungen auf Bauwerke und Menschen Bei Druckwellen ist es ähnlich wie bei Erdbeben. Es wurde noch selten ein Mensch bei einem Erdbeben totgerüttelt. Fast alle Verletzungen treten durch Trümmer auf.

27 II.3 MODELIERUNGSSYSTEMATIKEN UND -GRENZEN Theorie. Möglichkeiten. Praxis

28 FLUID STRUKTUR INTERAKTION Modellierungssystematiken und- grenzen. Euler Fluids Lagrange Structures SPH Brittle Shell/Surface Thin 2d Beam - Reinforcement

29 GRENZEN DER SIMULATIONSMÖGLICHKEITEN Modellierungssystematiken und- grenzen. 5 ms 10 ms Beginn Wandbewegung bei ca. 120 ms 500 ms

30 SIMULATIONSANSATZ MIT SCHWACHER KOPPLUNG Modellierungssystematiken und- grenzen. Blast-Berechnung Aufzeichnung Druckwerte am Gebäude FE-Modell für statische Berechnung Einlesen der Druckwerte aus Blastberechnung (dynamische Lasten) Bemessung Nachweis Einzelbauteile durch Euler-Lagrange-Kopplung oder SPH

31 II.4 BEMESSUNG IN DER PRAXIS Theorie. Praxis. Baubarkeit

32 BERECHNUNG EINWIRKUNGEN PCK Modellierungssystematiken und- grenzen. Druckwellenberechnung für zwei Detonationsorte

33 BERECHNUNG EINWIRKUNGEN PCK Modellierungssystematiken und- grenzen.

34 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Auftreffen der Explosionsdruckwelle auf das Gebäude Drucklastordinaten lokal

35 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreiten und Ansteigen der Druckbelastung auf der Außenwand

36 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreiten und Ansteigen der Druckbelastung auf der Außenwand

37 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreiten und Ansteigen der Druckbelastung auf der Außenwand

38 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Überlaufen der Druckbelastung von der Außenwand auf die Dachfläche Verringerung der Druckbelastung auf der Außenwand

39 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Überlaufen der Druckbelastung von der Außenwand auf die Dachfläche Verringerung der Druckbelastung auf der Außenwand

40 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreitung der Druckbelastung am Gebäude, Umlaufen des Gebäudes

41 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Umlaufen der Druckbelastung am Gebäude Entstehung der Sogbelastung an Außenwand und teilweise schon auf der Dachfläche

42 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Umlaufen der Druckbelastung am Gebäude Entstehung der Sogbelastung an Außenwand und teilweise schon auf der Dachfläche

43 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Umlaufen der Druckbelastung am Gebäude Entstehung der Sogbelastung an Außenwand und teilweise schon auf der Dachfläche

44 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Druckbelastung erreicht die Rückseite des Gebäudes Ausbreitung der Sogbelastung auf den Außenwänden und den Dachflächen

45 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreitung der Sogbelastung auf den Außenwänden und den Dachflächen Die Belastung ist am ganzen Gebäude vollständig in die Sogphase übergegangen

46 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreitung der Sogbelastung auf den Außenwänden und den Dachflächen Die Belastung ist am ganzen Gebäude vollständig in die Sogphase übergegangen

47 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Ausbreitung der Sogbelastung auf den Außenwänden und den Dachflächen Die Belastung ist am ganzen Gebäude vollständig in die Sogphase übergegangen

48 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Animation der Gesamtverformung (Darstellung mit Überhöhung)

49 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Bewehrungsskizze Nebenunterzüge Bewehrung Ausführungsplanung:

50 KOPPLUNG AN DAS STATISCHE BEMESSUNGSSYSTEM Modellierungssystematiken und- grenzen. Bewehrungsskizze Hauptunterzug Bewehrung Ausführungsplanung: (Hier: Bereich ohne die Zulagen 2x 2Ø28)

51 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE Modellierungssystematiken und- grenzen. Bewehrungsskizze Stützen Bewehrung Ausführungsplanung:

52 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE Modellierungssystematiken und- grenzen. Bewehrungsskizze Knotenpunkt Hauptunterzug, Nebenunterzug, Stütze Bewehrung Ausführungsplanung: (Knotenpunkt Hauptunterzug-Stütze, vor Nebenunterzug geschnitten)

53 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE Modellierungssystematiken und- grenzen. Bewehrungsskizze Knotenpunkt am Torsionsbalken

54 BEWERTUNG DER ERGEBNISSE Modellierungssystematiken und- grenzen. Bewehrungsskizze Knotenpunkt Dachdecke / Wände An- und Zwischenbau

55 NACHWEIS VON EINZELBAUTEILEN Modellierungssystematiken und- grenzen.

56 II.3 AUSWIRKUNGEN AUF ANDERE GEWERKE Theorie. Praxis. Baubarkeit

57 LÜFTUNG Auswirkungen auf andere Gewerke Beispiel Lüftungsklappen (Variantensuche und Lösung)

58 INNENAUSBAU (WARTENSAAL) Auswirkungen auf andere Gewerke Beispiel Glasanschlusskonstruktion (Variantensuche und Lösung)

59 INNENAUSBAU (WARTENSAAL) Auswirkungen auf andere Gewerke Beispiel Glasanschlusskonstruktion (Variantensuche und Lösung)

60 III FOTOSTRECKE Projektverlauf

61 FOTOSTRECKE - 1 Realisierung PCK Mai 2015 bis heute

62 FOTOSTRECKE - 2 Realisierung PCK Mai 2015 bis heute

63 FOTOSTRECKE - 3 Realisierung PCK Mai 2015 bis heute P ???

64 FOTOSTRECKE - 4 Realisierung PCK Mai 2015 bis heute

65 IHRE ANSPRECHPARTNER Matthias Braun Diplomingenieur Bauingenieurwesen und Umwelttechnik Bereichsleiter Tragwerks- und Sicherheitsplanung; Geschäftsleitung; OBERMEYER Planen + Beraten GmbH Hansastraße München Tel.: Fax: matthias.braun@opb.de Michael Alert Diplomingenieur Architektur Leiter Regionalbereich Nord; Geschäftsleitung; OBERMEYER Planen + Beraten GmbH Pettenkoferstraße 4B Berlin Tel.: Fax: michael.alert@opb.de