Baustoffe & Bauteile im Feuer

Transkript

1 Brandschutzforum Austria Baustoffe & Bauteile im Feuer Teil 16 Referent: Univ.-Lektor OSR Dr. Otto Widetschek Brandschutzmaßnahmen Vorbeugend (präventiv) vor einem Brand VORHER BRAND- AUS- BRUCH Abwehrend (repressiv) nach einem Brand NACHHER Einteilung Vorbeugender Brandschutz Vorbeugender Brandschutz Baulich Technisch Organisatorisch Abwehrender Brandschutz (Feuerwehr) BF (Berufsfeuerwehr) BTF (Betriebsfeuerwehr) FF (Freiwillige Feuerwehr) BAULICHER BRANDSCHUTZ Brandabschnitte, Schottungen etc. TECHNISCHER BRANDSCHUTZ Brandmelde- und Löschanlagen etc. ORGANSATORISCHER BS Brandschutzbeauftragte, BS-Pläne etc. Bauwerk & Inneneinrichtung Gebäude- und Inhaltsrisiko Brandverhalten des Bauwerks Brandverhalten der Inneneinrichtung Risiko Menschen Lagerun- Geräte gen Maschinen Gesetzlich und normativ gut geregelt! Gesetzlich und normativ schlecht abgedeckt! Gebäude Inhalt 1

2 Risikofeld und Restrisiko Abdeckung des Risikos Gütezeichen (GZ) Gebäuderis siko GROSS KLEIN Keine Maß- nahmen KLEIN Risikofeld Restrisiko Inhaltsrisiko GROSS Gebäuderisik ko GROSS KLEIN Brandschutzmanagement (BM) Betriebsfeuerwehr (BTF) Automatische Löschanlage (EAL, SPA) KLEIN Frühwarn- und automatische Löschanlage (Doppelschutz) Betriebsbrandschutz (BBS), Rauch- und Wärmeabzug (RWA), Brandabschnitte (BA) Keine Maß- nahmen Frühwarn- anlage (BMA) Inhaltsrisiko GROSS LEGENDE: BA = Brandabschnitt RWA = Rauch- und Wärmeabzug BBS = Betriebsbrand- schutz BMA = Brandmeldeanlage SPA = Sprinkleranlage BTF = Betriebsfeuerwehr BM = Brandschutz- management GZ = Gütezeichen Feuerwehren Baustoffe und Bauteile BERUFSFEUERWEHREN (6) Wien, Graz. Linz, Salzburg, Innsbruck, Klagenfurt BETRIEBSFEUERWEHREN 312 in Österreich Baustoffe Mörtel Ziegel BAUPRODUKTE Bauteil FREIWILLIGE FEUERWEHREN in Österreich Holz Glas Mitglieder (Stand 2017), davon Frauen (7 %) Stahlblech Wand Bauprodukte im Feuer Klassifizierung Temperatu ur 0 Baustoffverhalten Entstehungs- brand Entzün- dung Feuersprung Flashover Lösch- phase Schwel- brand Bauteilverhalten Zeit/Raum Voll- brand Die Anforderungen an die verwendeten Materialien werden durch die Größe des Bauwerks, seine Brandlast und die Gebäudenutzung bestimmt! Gebäude Konstruktionen (Bauteile) Materialien (Baustoffe) Gebäudeklassen (nach OIB-Richtlinien): GK1 bis GK5, Hochhäuser Feuerwiderstand (Brandabschottung): R, E, I, M Beitrag zum Brand (Euroklassen): A1, A2, B, C, D, E, F 2

3 Bauprodukte Eigenschaften ÖNORM- und Europa-Norm Baustoffe Baustoffeigenschaft Brennbarkeit Entzündbarkeit nach ÖNORM Beitrag zum Brand nach EU Norm B A U P R O D U K T E Bauteile Bauteileigenschaft Feuerwider- stand in Min. ÖNORM B 3800, Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 1 Baustoffe: Anforderungen und Prüfungen Teil 2 Bauteile: Begriffsbestimmungen, Anforderungen und Prüfungen Teil 3 Sonderbauteile: Begriffsbest., Anforderungen und Prüfungen Teil 4 Bauteile: Einteilung in die Brandwiderstandsklassen Europanormung Außer Kraft mit Ersatz: ÖNORM EN Teil 1 Außer Kraft mit Ersatz: ÖNORM EN Teil 2 Außer Kraft mit Ersatz: ÖNORM EN Teil 2 Außer Kraft mit Neufassung in Planung Neue ÖNORM B 3800 EN Klassifikation ÖNORM B 3800: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 5 Brandverhalten von Fassaden Anforderungen, Prüfungen und Beurteilungen Teil 6 Brandverhalten von Kasten-Doppelfassaden Anforde- rungen, Prüfungen und Beurteilungen Teil 8 Dauerhaftigkeit von deckenübergreifenden Außenwandstreifen in Form von Brandschutzschilden im Brandfall Anforderungen, Prüfungen und Beurteilungen Teil 9 Bauteile in Holzbauweise Anforderungen, Prüfungen und Beurteilungen Teil 1: Teil 2: Teil 3: Teil 4: Teil 5: Brandverhalten von Bauprodukten (Baustoffen) Feuerwiderstand von Bauprodukten (Bauarten), mit Ausnahme von Lüftungsanlagen Feuerwiderstand an Bauteilen von haustechnischen Anlagen Feuerwiderstand von Anlagen zur Rauchfreihaltung Bedachungen bei Feuer von außen Prüfung in einer Prüfanstalt Prüfanstalten in Österreich ALLE brandschutztechnisch verwendeten Produkte, Materialien und Konstruktionen müssen geprüft werden! Prüfzeugnisse (Prüfbericht, Klassifizierungsbericht) sind jedenfalls vorzulegen. Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung, Linz Magistrat Wien, Abt. 39 Foto: MA 39, Wien Foto: MA 39, Wien 3

4 Produkt der Prüfung? Prüfbericht (Bestätigung der Prüfung) Klassifizierungsbericht (Details) Prüfung & Klassifizierung Beispiel Das Prüfzeugnis gilt zunächst vier Jahre und kann um jeweils zwei Jahre verlängert werden. Europäisch KEINE Gutachten mehr, sobald CE-Kennzeichnung! Europäische Union EU-Bauprodukten-Verordnung Nr. 305/2011 Prüfung EU-weite Prüfung in autorisierten Prüfstellen mit normierten Prüfanlagen Harmonisierte Europäische Normen im Bereich der Bauprodukte (Prüfung, CE-Kennzeichnung etc.) Kennzeichnung Baustoffe (alt) Einteilung nach Entzündbarkeit, B (Verwendung der Begriffe weiterhin gängig) Europäische Bauproduktverordnung (BPV) Brennbarkeit Qualmbildung Tropfenbildung A, B1/B2/B3 Q1/Q2/Q3 Tr1/Tr2/Tr3 ÜA-Kennzeichen Zulassung von Bauprodukten in Österreich (Zwischenlösung) CE-Kennzeichen Gesetzliche Mindestanforderungen in der EG A..nicht brennbar B1.. schwer brennbar B2.. normal brennbar B3.. leicht brennbar Q1.. Schwach qualmend Q2.. normal qualmend Q3.. stark qualmend Tr1.. nicht tropfend Tr2.. tropfend Tr3.. zündend tropfend 4

5 Baustoffe (neu) Einteilung nach Beitrag zum Brand, EUROKLASSEN nach EN Brennbarkeit der Baustoffe (Bodenbeläge zus. fl ) A1 / A2 B C D E F A1/A2 fl kein Beitrag zum Brand B/C/D/E/F fl sehr begrenzter Beitrag zum Brand begrenzter Beitrag zum Brand hinnehmbarer Beitrag zum Brand hinnehmbares Brandverhalten keine Leistung (im Hinblick auf Flammwidrigkeit) feststellbar Qualm- und Tropfenbildung Einteilung nach Beitrag zum Brand EUROKLASSEN nach EN 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 Euroklassen (EN ) Euroklassen (Beispiele) A1 A2 B C D E F kein Beitrag zum Brand kein Beitrag zum Brand sehr begrenzter Beitrag zum Brand begrenzter Beitrag zum Brand hinnehmbarer Beitrag zum Brand hinnehmbares Brandverhalten keine Leistung (im Hinblick auf Flammwidrigkeit) feststellbar. ng Zusätzliche Klassifizierun Schema s1, s2, s3 d1, d2, d3 d2 A1 A2 B C D E F Klassifizierung Brennbar Euroklasse A1, A2 B C D E F Beispiel Steinwolle, Gipskartonplatte Beschichtete Gipskartonplatte Gipskartonplatte mit Tapete Holz Feuerhemmendes EPS Nicht geprüfte Materialien, EPS Äquivalenztabelle Holz/Holzwerkstoffe Baustoffe allgemein brennbarer Baustoff bestenfalls B (EN) ÖNORM B A B1 B2 B3 ÖNORM EN A1 A2 B C D E F Quelle: Hartl Tragfähigkeit über bestimmte Zeit gegeben Wie wird der Baustoff zur Konstruktion? Überdimensionierung von Konstruktionen Abbrandgeschwindigkeit nach ÖNORM Verkleidungen (Ertüchtigung) 5

6 Abbrandgeschwindigkeit nach der alten ÖNORM B Holz zwischen 0,5 und 2,0 mm/min, je nach Holzart und Verarbeitung Stahl nicht brennbar (A1) kritische Temperatur um 500 C ungeschützt nicht brauchbar Wie wird der Baustoff zur Konstruktion? Verputze, Verkleidungen, etc. nach ÖNORM B alt Ertüchtigung nach ÖNORM EN Festigkeitsverhä ältnis / 0 Festigkeitsverlust (Stahl) 1,0 0,8 0,6 0,4 0, Temperatur in C Aufrüstung von Stahl Bekleidung mit geprüften Materialien (Brandschutzplatten) Beschichtung mit geprüften Brandschutzlacken Stahlbeton/Spannbeton Glas Betonüberdeckung: 2,5cm / 3,0cm / 6,0cm (R 60) (R 90) (R 180) Ertüchtigung nach EN ist möglich Einfaches Glas Thermoglas Sicherheitsglas nicht brennbar (A1) schmilzt zwischen 900 und C Nicht als Brandabschluss verwendbar! Gefahr der Splitterbil- dung (bei Flashover) 6

7 Glas: Rauch- und Brandschutz Mehrschichtiger Glasaufbau: EI 30 (16 mm) EI 60 (32 mm) EI 90 (64 mm) Einfaches Glas, Thermoglas (ungeeignet) Rauchschutzverglasung (fr. G-Verglasung für R -Konstuktionen) E 30 Brandschutzverglasung: EI 30 bis EI 90 Glas-Sandwich Brandverhalten: Glasplatte zerbricht, Gel schäumt bei etwa 120 C auf, Hitze und Strahlung werden absorbiert! Endotherm reagierendes Gel Floatglastafeln Undurchsichtiger Schaum Brand Zerbrochene Glastafel Prüfung einer Glastüre (1) Prüfung einer Glastüre (2) Prüfung einer Glastüre (3) Prüfung einer Glastüre (4) 7

8 Prüfung einer Glastüre (5) Mörtel Zerstörungen nicht brennbar (A1) wird ab etwa 750 C durch das Feuer zerstört Foto: Schaupensteiner Hotelbrand Am Augarten, Wien (1979) Kunststoffe (PVC-Kabel) Prüfung: EURO-Klassen (1) Nichtbrennbarkeits(ISO)ofen: Bei 750 Grad darf der Probekörper nur begrenzt Wärme freisetzen (A1, A2). schwer brennbar (B, C) zündend-tropfend (d2) mit Stützfeuer Brandausbreitung nach oben Single Burning Item Test (SBI): Brandverhalten von Baustoffen auf mittlerem Beanspruchungsniveau, das der Entzündung durch einen brennbaren Papierkorb entspricht (A2, B, C, D). Quelle: BAM, Berlin. Prüfung: EURO-Klassen (2) Prüfung: EURO-Klassen (3) Brennkasten: Prüfung der Entzündbarkeit (B, C, D, E) und des Abtropfverhaltens (d0, d1 und d2). Blähdruckmessgerät: Messung der Expansion von dämmschicht- bildenden Baustoffen. DIN-Rohr (XP2-Kammer): Messung der Rauchentwicklung (s1, s2 und s3) unter Verschwelungsbedingungen. Quelle: BAM, Berlin. Quelle: BAM, Berlin. 8

9 Skizze Prüfnormen (Bauprodukte) Feuerwiderstand (Bauteile) Einige Beispiele: EN ISO 1182 Nichtbrennbarkeitsprüfung Prüf-Hauptkriterien Tragfähigkeit (R = Résistance) EN ISO 1716 Bestimmung des Wärmepotentials EN ISO Bodenbeläge Prüfung mit Strahler EN ISO Prüfung der Entzündbarkeit bei direkter Flammeneinwirkung EN EN Konditionierung und Auswahl der Trägerplatten SBI-Test ( Single burning item ) Prüffeuer (ETK) Bauteil Merkregel: Aus F wird REI! Raumabschluss (E = Etangeité) Wärmedämmung (I = Isolation) Einheitstempersturkurve (ETK) Raumabschluss (E) Einheits- temperatur- kurve (ETK) Temperatur r in C Bauteil (Wand) An brandabgekehrter Seite: kein Feuer kein Rauch kein brennbares Gas Branddauer in Minuten Der Wattebauschtest Wärmedämmung (I) Wattebausch Bauteil (Wand) An brandabgekehrter Seite: Temperatur- anstieg: max. 140 C im Mittel max. 180 C in jedem Punkt Quelle: 9

10 Nicht bestanden! Prüfung: Feuerwiderstand (1) Wandprüfofen: Prüfung des Brandverhal- tens von Feuerschutzabschlüssen, Brandschutzverglasungen und nichttragenden Wänden. Quelle: BAM, Berlin. Prüfung: Feuerwiderstand (2) Stützenprüfofen: Prüfung von Stützen in Originalgröße unter mechanischer Belastung (nach EN ). Deckenprüfofen: Prüfung von Einfelddecken, Unterdecken, Unterzügen und Trägern (nach EN ). Prüfnormen: Feuerwiderstand Einige Beispiele: Normenserie Feuerwiderstandsprüfungen EN /2/3 Feuerwiderstandsprüfungen (1) Allgemeine Anforderungen (2) Alternative und ergänzende Verfahren (3) Nachweis der Ofenleistung EN 1364 Nichttragende Bauteile dzt. 5 Teile EN 1365 Tragende Bauteile dzt. 6 Teile EN 1366 Installationen dzt. 10 Teile EN 1634 Feuerschutzabschlüsse dzt. 3 Teile EN Brandschutztechnische Ertüchtigung dzt. 7 Teile Quelle: BAM, Berlin. Prüfstelle IBS Linz (1) Prüfstelle IBS Linz (2) Rauch kommt durch die Ritzen 10

11 Prüfstelle IBS Linz (3) Prüfstelle IBS Linz (4) Schwachstelle Armaturen Nach dem Versuch (vorne) Prüfstelle IBS Linz (5) Bauteileigenschaften (EU) Nach dem Versuch (Brandraum, hinten) Bezeichnung R E I W M C S Klassifizierungsmerkmal Tragfähigkeit (Résistance) Raumabschluss (Etangéité) 1. Risse, Öffnungen (Spaltleere) 2. Entzündung (Wattebausch) 3. Entflammung des Probekörpers an abgekehrter Seite Wärmedämmung (Isolation) Temperaturkriterium: ΔT < 140 K (Mittelwert), bzw. < 180 K Strahlung (Warmth) Widerstand gegen mechanische Beanspruchung (Mechanical) Selbstschließende Eigenschaft (Closing) Rauchdichtheit (Smoke) Darstellung der Klassifizierung: R E I W tt M C S Zeit Bauteileigenschaften (Beispiel) Bauteileigenschaften (Übersicht) Bsp.: Wand Bauteilprüfung: R E I W tt R Tragfähigkeit 100 min. E Raumabschluss 75 min. I Wärmedämmung 35 min. Der betroffene Bauteil kann mit REI 30 klassifiziert werden M C S REI 30 RE 60 R 90 Beispiele: Tragende Säule, frei stehend Rauchabschluss nicht tragend R 30/60/90 E 30/60 Brandabschluss nicht tragend EI 30/60/90 Brandabschluss tragend REI 30/60/90 R 30 nach ÖNORM B 3855 E-C 30 T 30 nach ÖNORM B 3850 EI 2 -C 30 *) T 30 (Glas), ÖNORM B 3850 EW-C 30 *) Index 1 oder 2 gibt die Lage der Temperaturfühler an 11

12 Bauteil-Äquivalenztabelle (EN/ON) Ende des Vortrags Danke! Letzte Änderung: März