Ein Holzbau für die Zukunft

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1 Ein Holzbau für die Zukunft Brandschutzkonzept: Lösungen für eine zukünftige Gesellschaft, die auf fossile Ressourcen weitgehend verzichten kann, lautet die Vision des Planungsteams von Roswag Architekten. Für die Firma FLEXIM entwarfen sie den Neubau des Berliner Hauptsitzes in Holz-Hybrid-Bauweise: eine Herausforderung für den Brandschutz. Nina Köhler Abb.: Perspektive Roswag Architekten Abb. 1: Die hinterlüftete Holzfassade schafft eine diffusionsoffene Außenwandkonstruktion. Die FLEXIM Flexible Industriemesstechnik GmbH ist ein international führendes Unternehmen auf dem Gebiet der Entwicklung und Herstellung von Ultraschall-Durchflussmessgeräten. Zur Deckung des wachsenden Raumbedarfs entsteht in Berlin-Marzahn ein neues, stufenweise erweiterbares Firmengebäude. Entwurfskonzept und Baubeschreibung Das Gebäude wird entsprechend einem Höfekonzept in mehreren Bauabschnitten errichtet, um dem Expansionsbedarf des Unternehmens gerecht zu werden. Im ersten Bauabschnitt wird ein Baukörper mit zwei Höfen und einer Bruttogeschossfläche (BGF) von ca m 2 errichtet. Im Eingangsgeschoss gruppieren sich das Foyer, der Empfang, eine Cafeteria mit Küche und Außenterrasse sowie diverse Schulungsräume um ein offenes Atrium. Verschiebbare Trennwände ermöglichen eine flexible Nutzung der Räume. Über eine Freitreppe gelangt der Nutzer hinauf zum Boulevard im ersten Obergeschoss (OG). Als Erschließungszone verbindet er die Bauteile und erschließt Besprechungs- und Sozialräume. Darüber befinden sich die Arbeitsräume der Mitarbeiter. Dachflächen sind als Dachterrassen oder Gründach ausgebildet. Das Untergeschoss (UG) umfasst als Lager und Logistikebene die Anlieferung von Waren über den Ladehof im Norden, ein Hochregallager, die Verpackung, Kommissionierung, den Warenausgang sowie Laboratorien und die allgemeinen Haustechnikräume. Zwei Treppenkerne mit Lastenaufzügen ermöglichen eine kreisläufige Erschließung der Produktions- und Fertigungsbereiche. Sie schaffen einen Warenkreislauf, der vom Wareneingang im UG über die Verarbeitung in den OG zurück ins UG zur Kommissionierung und zum Warenausgang, wieder im UG, reicht. Das Gebäude wird in Holz-Hybrid-Bauweise mit hochgedämmten Außenbauteilen errichtet. Dabei werden weitgehend CO 2 -neutrale Baustoffe (Holz, Cellulose) eingesetzt. So besteht die Baukonstruktion ab dem Erdgeschoss (EG) aus einem Holz-Hybrid-Skelettbau mit Holz-Beton- Verbunddecken und einer vorgehängten Holzrahmen-Fassade. Zur Aussteifung dienen die Aufzugs- und Treppenschächte in Stahlbeton. Brandschutzkonzept Das übergeordnete Brandschutzkonzept beschreibt einen Industriebau, dessen 10 FeuerTRUTZ Magazin

2 Abb. 2: Das Höfekonzept des Gebäudes basiert auf den internen Produktionsund Logistikabläufen des Nutzers. Abb.: Perspektive Roswag Architekten tragende Bauteile mit einem Feuerwiderstand von 90 Minuten ausgeführt werden, damit sie die Anforderung im Brandfall ausreichend lange tragfähig erfüllen und die erforderlichen Lösch- und Rettungsmaßnahmen der Feuerwehr ermöglichen. Nur die obersten Geschosse, die einer reinen Büronutzung dienen, werden wie Dachgeschosse in Anlehnung an die Bauordnung auf feuerhemmend herabgestuft. Tragende Bauteile (z. B. Decken) werden jedoch abweichend von der Bauordnung aus brennbaren Baustoffen hergestellt. Der Feuerwiderstand wird dadurch nicht eingeschränkt, da diese Bauteile bis zu einem rechnerischen Abbrand von 90 Minuten tragfähig sind. Ebenso werden Brandabschnitte durch raumabschließende Bauteile mit einem Feuerwiderstand von 90 Minuten getrennt. Trennwände von Nutzungseinheiten, die Flucht- und Rettungswege für Personen sicherstellen (z. B. in der erdgeschossigen Versammlungsstätte), werden feuerhemmend konzipiert. Flucht und Rettung von Personen sowie der zeitnahe Einsatz der Feuerwehr wird zusätzlich verbessert durch die Entrauchung einzelner Bereiche und eine flächendeckende Brandmeldeanlage (BMA, Kategorie 1) als Kompensation für verschiedene Abweichungen von der Bauordnung für Berlin (BauO Bln) [1]. Baurechtliche Einstufung Gemäß 2 BauO Bln wurde das Gebäude in die Gebäudeklasse (GK) 5 und als Sonderbau, Gebäude mit mehr als 1600 m² Brutto-Grundfläche des Geschosses mit der größten Ausdehnung, eingestuft. Wegen der Hauptnutzungen, Forschung, Produktion, Fertigung und Verwaltung wurde das Gebäude gemäß Muster-Industriebaurichtlinie (M-IndBauRL) [2] als Industriebau beurteilt: Industriebauten sind Gebäude Bautafel Bauherr: Flexim GmbH Entwurf: Roswag Architekten Tragwerksplanung: Ziegert Seiler Ingenieure und BRF GmbH Brandschutzkonzept und -planung: Eberl-Pacan Architekten + Ingenieure Brandschutz Klimadesign, Simulationen, EnEV Nachweis: IB Hausladen und ISB Schneider & Bauer mbh Projektsteuerung: Büro Jens Schubring oder Gebäudeteile im Bereich der Industrie und des Gewerbes, die der Produktion (Herstellung, Behandlung, Verwertung, Verteilung) oder Lagerung von Produkten oder Gütern dienen. Dieser Industriebau wird mit einer Brandmeldeanlage (BMA) erstellt und ist gemäß Abschnitt 3.12 M-IndBauRL in die Sicherheitskategorie K 2 Brandabschnitte oder Brandbekämpfungsabschnitte mit automatischer Brandmeldeanlage einzustufen. Die BMA überwacht den gesamten Gebäudekomplex und wird auf die zuständige Meldestelle der Feuerwehr aufgeschaltet. Für die erdgeschossig gelegenen Schulungs-, Meeting-, Ausstellungs- und Cafeteriabereiche mit zeitweise über 200 Besuchern wurde zusätzlich die Muster-Versammlungsstättenverordnung (MVStätt- VO) [3] herangezogen. Äußere Erschließung Das Gebäude entsteht auf einem Eckgrundstück, das von zwei Straßen erschlossen wird und für die Feuerwehr über gekennzeichnete Zufahrten erreichbar ist. Für das UG mit den Produktions- und Lagerflächen ist in der Mitte des Geländes ein Ladehof vorgesehen, der über eine Zufahrt mit FeuerTRUTZ Magazin

3 Abb. 3: Mobile Wände ermöglichen im EG eine flexible Nutzung und für Veranstaltungen können ca. 550 Sitzplätze aufgestellt werden. Zeichnung: Eberl-Pacan Architekten + Ingenieure Brandschutz Treppenraum- und Brandwänden sowie in Gebäude-Innenecken durch horizontale Holzverblockungen oder Schürzen unterbrochen. Eine geschoss- oder brandabschnittsübergreifende Ausbreitung des Brandes im Hohlraum der Hinterlüftung wird dadurch verhindert. Brandwände Innerhalb des Gebäudekomplexes werden zwei Brandabschnitte durch eine innere Brandwand gebildet. Ein Teil der Brandwand verspringt zwischen dem EG und dem ersten OG um eine vertikale Achse. Bedingt durch die Holzbauweise wird in der Breite des Versatzes die Anforderung nichtbrennbar und feuerbeständig an Decke und Außenfassade nicht erfüllt. Die Decke wird mit einem Feuerwiderstand von 90 Minuten ausgeführt und im Bereich des Versprungs beidseitig mit einer eigenständigen nichtbrennbaren Bekleidung mit einem Feuerwiderstand von ebenfalls 90 Minuten versehen. Innerhalb dieses Deckenbereichs sind keine Öffnungen (Durchbrüche) zulässig. Zur Verhinderung des Brandüberschlags auf den nächsten Brandabschnitt wird eine vertikale Brandsperre von 15 cm im Verlauf der Brandwand vorgesehen. Brennbare Bauteile werden im Bereich der Brandwände unterbrochen und die Dämmung wird über zwei Geschosse nichtbrennbar ausgeführt. Das Brandschutzkonzept forderte zudem, dass bei der Ausführungsplanung dem Brandschutz-Prüfingenieur brandschutztechnische Details vorzulegen sind, die die o. g. Kompensationen nachweisen. Diese Details werden von einem Brandschutz- Fachplaner erstellt, um eine brandschutztechnisch korrekte Planung sicherzustellen. Rampen erreichbar ist. Vor dem Haupteingang befindet sich ein befestigter Vorplatz. Auf den Straßen befinden sich Unterflurhydranten, die genügend Löschwasser für den Erstangriff der Feuerwehr von der Straßenseite gewährleisten. Wegen der großen Entfernung hinterer Bauteile von der Straße wird auf dem Grundstück ein zusätzlicher Überflurhydrant erstellt. Für eine schnelle Löschwasserversorgung innerhalb des Gebäudes sind in den Treppenräumen Löschwasserleitungen vorgesehen. Die Einspeisung erfolgt jeweils von außen. Diffusionsoffene Fassaden aus Holz Die Fassaden werden diffusionsoffen mit sichtbarer Holzoberfläche erstellt. Sie bestehen sowohl außen als auch in den Höfen abweichend von der BauO Bln aus normal entflammbaren Baustoffen. Um die Brandausbreitung über die Holzfassade auf das nächste Geschoss ausreichend lange zu begrenzen, werden geschossweise horizontal durchgängige Brandsperren in Höhe der Brüstungen angeordnet. Ebenso wird die Hinterlüftung der Außenwand in jedem Geschoss und zusätzlich vertikal an Atrium und Boulevard Am Haupteingang mit Foyer schließt ein großzügiges Atrium an, das sich bis in das erste OG öffnet. Das Atrium ist direkt über eine freistehende Treppe mit dem sog. Boulevard im ersten OG verbunden, der als zentrale Kommunikationsebene fungiert. Die Fläche dieses Gesamtbereichs beträgt ca. 675 m 2 und ist damit größer als eine Nutzungseinheit von 400 m 2, in der nach BauO Bln jeweils eine Öffnung in der Decke zugelassen ist. Eine Reihe von Brandschutzmaßnahmen stellt sicher, dass das Schutzziel der Bauordnung trotzdem erreicht wird: 12 FeuerTRUTZ Magazin

4 Der Bodenbelag im Atrium wird aus nichtbrennbaren Materialien ausgeführt. Die angrenzenden Cafeteria-, Schulungs- und Meetingbereiche werden feuerhemmend mit rauchdichten und selbstschließenden Abschlüssen abgetrennt. Um die Lösch- und Rettungsarbeiten der Feuerwehr zu unterstützen, wird sowohl im Atrium als auch im Boulevard eine natürliche Entrauchung über Dachflächenöffnungen vorgesehen. Rettungswege Im gesamten Objekt sind über notwendige Flure jeweils zwei bauliche Rettungswege zu erreichen. Die Flurwände sind feuerhemmend, ihre Öffnungen mit dichtschließenden Abschlüssen versehen. Sie werden nach BauO Bln durch nichtabschließbare, rauchdichte und selbstschließende Türen in maximal 30 m lange Rauchabschnitte unterteilt. Das Offenhalten dieser Türen kann durch zugelassene Feststellanlagen erreicht werden, die im Brandfall automatisch schließen. Aufgrund der Holz-Beton-Verbunddecke mit sichtbaren Holzoberflächen sind Erleichterungen von der BauO Bln notwendig, die nichtbrennbare Bekleidungen vorschreibt. Um der Feuerwehr schnellere Lösch- und Rettungsmaßnahmen zu ermöglichen, wurden in den notwendigen Treppenräumen Löschwasserleitungen angeordnet. Die insgesamt drei notwendigen Treppen werden aus Fertigteilen in Stahlbeton errichtet. Sie sind in einem Zug an alle Geschosse angeschlossen, liegen in notwendigen Treppenräumen mit Ausgängen ins Freie oder in den Innenhof und erfüllen die Anforderungen der BauO Bln. Durchgänge, teilweise mit feuerbeständigen Wänden und Decken, ermöglichen von dort den Weg auf öffentliches Straßenland bzw. umgekehrt den Zugang durch die Feuerwehr. Im UG werden weitläufige zusammenhängende Bereiche durch Hauptgänge gemäß M-IndBauRL unterteilt. Sie sind durch Bodenmarkierungen gekennzeichnet und werden ständig frei gehalten. Um die zwei baulichen Rettungswege durch das Atrium im ersten OG zu gewährleisten, ist im Boulevard die Verbindung zwischen den notwendigen Fluren durch einen mindestens 2 m breiten Weg analog zu einem Hauptgang vorgesehen. Versammlungsstätte Ein Teil des EG wurde aufgrund der Aufteilung, Größe und der gewünschten flexiblen Nutzung gemäß MVStättVO beurteilt. Das Atrium kann durch eine mobile Wand mit der Cafeteria verbunden werden. In diesem Bereich können für Veranstaltungen ca. 550 Sitzplätze in Reihen aufgestellt werden. Ausgehend von der Anzahl der Sitzplätze und dem anwesenden Serviceund Küchenpersonal ist von maximal 560 anwesenden Personen (gerundet) auszugehen. Zur sicheren Entfluchtung werden aus dem Versammlungsbereich insgesamt fünf ent- Anzeige

5 Abb. 5: Detailplanung der Anschlusspunkte Brandwand an Holzfassade Zeichnung: Roswag Architekten Zeichnung: Eberl-Pacan Architekten + Ingenieure Brandschutz Abb. 4: Ein Teil der Brandwand verspringt zwischen dem EG und dem ersten OG um eine vertikale Achse. gegengesetzte Notausgänge ins Freie hergestellt: ein Ausgang mit einer lichten Breite von 1,20 m für 200 Personen und drei unmittelbare Ausgänge ins Freie aus der Cafeteria sowie der Hauptein- und -ausgang mit einer lichten Breite von 1,80 m für je 300 Personen. Es können weitere Bestuhlungspläne durch den Betreiber erstellt werden. Die angegebene maximale Personenzahl ist dabei jedoch zu beachten. Sie darf nicht überschritten werden. Bei geänderten Bestuhlungsplänen sind diese gemäß 10 MVStättVO zu planen. Brandmeldeanlage Als besonders wichtige Maßnahme für eine schnelle Alarmierung der Nutzer und eine Evakuierung des Gebäudes in Holz- Hybrid-Bauweise ist eine flächendeckende automatische Brandmeldeanlage (BMA) vorgesehen. Die BMA wird direkt auf die zuständige Meldestelle der Feuerwehr aufgeschaltet, das Bedienfeld für ankommende Rettungskräfte liegt im EG in unmittelbarer Nähe des Eingangs. Folgende Eckdaten für die BMA werden vorgegeben und sind vom Fachplaner für BMA und bei der Umsetzung zu beachten: BMA mit direkter Aufschaltung auf die zuständige Meldestelle der Feuerwehr Kategorie 1: Vollschutz: Überwachung sämtlicher Räume und der Verkehrsflächen mit Rauchmeldern 14 FeuerTRUTZ Magazin

6 Funktionserhalt von mindestens 30 Minuten Installation manueller Brandmelder (Handdruckknopfmelder) in den notwendigen Fluren vor den Treppenräumen in jedem Geschoss akustische Alarmierung im Brandfall in allen Geschossen Steuerung von Rauch- und Brandschutztüren. Entrauchung/Rauchabzug/ Wärmeabzug Der Boulevard und die über das Atrium angebundenen Flächen im EG werden über die Außenfassade bzw. über die Dachfläche des Atriums entraucht. Zur Entrauchung der Räume im UG, mit einer Fläche > 200 m 2 sind im oberen Drittel der Außenwände Öffnungen bzw. Oberlichter vorgesehen. Zur Kompensation der zusätzlichen Brandlast durch die Holz-Beton-Verbunddecke wird in großflächigen Lagern neben der Entrauchung eine Wärmeabzugsfläche gemäß M-IndBauRL von 5 % der Grundfläche über die Außenfassade vorgesehen. In diesem Gebäude sind insgesamt drei Aufzüge unmittelbar angrenzend an die notwendigen Treppenräume vorgesehen. Die Aufzugsschächte werden feuerbeständig und nichtbrennbar aus Stahlbeton erstellt und die Schachttüren entsprechend DIN [4]. An oberster Stelle der Aufzugschächte sind Rauchabzugsöffnungen entsprechend BauO Bln vorgesehen. Die Aufzüge verfügen über Brandfallsteuerungen, deren Auslösung erfolgt über die BMA. In Werkstätten, in denen Arbeitsabläufe mit besonderer Gefahr und Wichtigkeit sicher beendet werden müssen, wird eine Notbeleuchtung vorgesehen. Um ein gefahrloses Verlassen der Räume zu gewährleisten, wird in den Rettungswegen eine Sicherheitsbeleuchtung installiert. Die Sicherheitskennzeichen in den notwendigen Fluren, an Notausgängen und an den Zugängen zu notwendigen Treppenräumen werden mit Einzelbatterie-Versorgungsanlagen ausgestattet. Fazit Ökologische Wünsche der Bauherren nach Niedrigenergiebauweisen und eine kurze Bauzeit durch Vorfertigung sind einige der Gründe, die das Bauen mit Holz immer interessanter werden lassen. Gebäude aus Literatur [1] Bauordnung für Berlin (BauO Bln) vom 29. September 2005 (GVBl. S. 495), zuletzt geändert durch Gesetz vom 29. Juni 2011 [2] Muster-Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau (Muster-Industriebau-Richtlinie M-IndBauRL), Stand Juli 2014 [3] Musterverordnung über den Bau und Betrieb von Versammlungsstätten (Muster-Versammlungsstättenverordnung MVStättVO), Fassung Juni 2005, zuletzt geändert durch Beschluss der Fachkommission Bauaufsicht vom Juli 2014 [4] DIN 18091: : Aufzüge; Schacht-Schiebetüren für Fahrschächte mit Wänden der Feuerwiderstandsklasse F 90 Holz sind daher Ausdruck zeitgemäßen Bauens. Trotzdem sind komplexere und höhere Gebäude aus Holz nur durch eine Vielzahl an Abweichungen vom Baurecht möglich. Damit dabei das geforderte Sicherheitsniveau eingehalten wird, sind bauliche und anlagentechnische Kompensationen erforderlich, die sowohl im Brandschutznachweis als auch in der Ausführungsplanung geplant und auf der Baustelle konsequent überwacht werden müssen. Schlagworte für das Online-Archiv unter Brandschutzkonzept, Holzbau Autorin Nina Köhler, M.Sc. Architektur Seit 2011 Mitarbeit im Büro Eberl-Pacan Architekten + Ingenieure Brandschutz; seit 2012 Studium zum Master Brandschutz an der DISC/ TU Kaiserslautern; vorraussichtlicher Abschluss Master Engineering (M. Eng.) Frühjahr 2015 FeuerTRUTZ Magazin