TU Berlin Bachelor-Studiengang Architektur Grundlagen des baulichen Brandschutzes. Ltd.Branddirektor Dipl.-Ing. Reimund Roß

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1 TU Berlin Bachelor-Studiengang Architektur Grundlagen des baulichen Brandschutzes Ltd.Branddirektor Dipl.-Ing. Reimund Roß Stand 01/2012 1

2 Zuständigkeiten im Baurecht BUND Städtebaurecht Baugesetzbuch Städtebauliche Regelungen Länder Gebäudebezogene Regelungen Landesbauordnungen Allg. Vorschriften Grundstücke und Bebauung Beteiligte Bauaufsichtsbehörden Verwaltungsverfahren Brandschutz 2

3 Bauordnungsrechtliche Vorschriften 3

4 Musterbauordnung Grundmuster für die Landesbauordnungen soll Einheitlichkeit gewährleisten erstellt durch die Fachkommission Bauaufsicht der Arbeitsgemeinschaft der für das Bau- und Wohnungswesen zuständigen Minister der Länder und des Bundes dto. Musterverordnungen aufgrund Ermächtigung in der MBO MBO ist nicht bindend - kein Gesetz! 4

5 Anforderungen im Brandschutz Gebäudeklasse 1: a) freistehende Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m und nicht mehr als zwei Nutzungseinheiten von insgesamt nicht mehr als 400 m² b) freistehende land- oder forstwirtschaftlich genutzte Gebäude 5

6 Gebäudeklassen Gebäudeklasse 2: Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m und nicht mehr als zwei Nutzungseinheiten von insgesamt nicht mehr als 400 m² Gebäudeklasse 3: sonstige Gebäude mit einer Höhe bis zu 7 m 6

7 Gebäudeklasse 4: Gebäudeklassen Gebäude mit einer Höhe bis zu 13 m und Nutzungseinheiten mit jeweils nicht mehr als 400 m² 7

8 Gebäudeklassen Gebäudeklasse 5: sonstige Gebäude einschließlich unterirdischer Gebäude. 8

9 Gebäudeklassen Sonderbauten: Sonderbauten sind Anlagen und Räume besonderer Art oder Nutzung, Hochhäuser (Gebäude mit einer Höhe... von mehr als 22 m) 2. bauliche Anlagen mit einer Höhe von mehr als 30 m 3. Gebäude mit mehr als m² Grundfläche des Geschosses mit der größten Ausdehnung (ausgenommen Wohngebäude) 9

10 Gebäudeklassen Sonderbauten: 4. Verkaufsstätten,... von insgesamt mehr als 800 m² Gebäude mit Räumen, die einer Büro- oder Verwaltungsnutzung dienen und einzeln eine Grundfläche von mehr als 400 m² haben 6. Gebäude mit Räumen, die einzeln für die Nutzung durch mehr als 100 Personen bestimmt sind 10

11 Gebäudeklassen Sonderbauten: 7. Versammlungsstätten a) mit Versammlungsräumen, die insgesamt mehr als 200 Besucher fassen, wenn diese Versammlungsräume gemeinsame Rettungswege haben, b) im Freien mit Szenenflächen und Freisportanlagen,deren Besucherbereich jeweils mehr als Besucher fasst und ganz oder teilweise aus baulichen Anlagen besteht, 11

12 Gebäudeklassen Sonderbauten: 8. Schank- und Speisegaststätten mit mehr als 40 Gastplätzen, Beherbergungsstätten mit mehr als 12 Betten und Spielhallen mit mehr als 150 m²grundfläche 9. Krankenhäuser, Heime und sonstige Einrichtungen zur Unterbringung oder Pflege von Personen 10. Tageseinrichtungen für Kinder, behinderte und alte Menschen 12

13 Gebäudeklassen Sonderbauten: 11. Schulen, Hochschulen Justizvollzugsanstalten Camping- und Wochenendplätze 14. Freizeit- und Vergnügungsparks 15. Fliegende Bauten, soweit sie einer Ausführungsgenehmigung bedürfen, 13

14 Gebäudeklassen Sonderbauten: 16. Regallager mit einer Oberkante Lagerguthöhe von mehr als 7,50 m 17. bauliche Anlagen, deren Nutzung durch Umgang oder Lagerung von Stoffen mit Explosions- oder erhöhter Brandgefahr verbunden ist 18. Anlagen und Räume, die in den Nummern 1 bis 17 nicht aufgeführt und deren Art oder Nutzung mit vergleichbaren Gefahren verbunden sind 14

15 51MBO Sonderbauten An Sonderbauten können im Einzelfall besondere Anforderungen gestellt werden. Erleichterungen können gestattet werden Die Anforderungen und Erleichterungen... können sich insbesondere erstrecken auf Zu- und Abfahrten 7. Brandschutzanlagen, -einrichtungen und vorkehrungen 8. die Löschwasserrückhaltung 15

16 Schutzziele der Bauordnung 14 MBO Brandschutz Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, 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. 16

17 Schutzziele der Bauordnung Vorbeugung der Entstehung eines Brandes Vorbeugung der Ausbreitung von Feuer Vorbeugung der Ausbreitung von Rauch Rettung von Menschen und Tieren wirksame Löscharbeiten 17

18 Vorbeugung der Entstehung eines Brandes Baustoffklassen Verwendungsverbot für leichtentflammbare Baustoffe Einsatz von Bauprodukten gemäß Bauregelliste 18

19 26 Allgemeine Anforderungen an das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen (1) Baustoffe werden nach den Anforderungen an ihr Brandverhalten unterschieden in 1. nichtbrennbare 2. schwerentflammbare 3. normalentflammbarebaustoffe Baustoffe, die nicht mindestens normalentflammbar sind (leichtentflammbare Baustoffe) dürfen nicht verwendet werden; dies gilt nicht, wenn sie in Verbindung mit anderen Baustoffen nicht leichtentflammbar sind. 19

20 Brandphasen und Brandtemperaturen 20

21 Baustoffklassen nach DIN 4102* Teil 1 *regelt Anforderungen, Klassifizierung und Prüfung von Baustoffen und Bauteilen 21

22 Einsatz von Baustoffen nach DIN 4102 oder DIN EN Baustoffe gemäß Bauregelliste * oder allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Zulassung im Einzelfall * für neuzugelassene Baustoffe erfolgt die Einstufung nur noch nach DIN EN

23 Baustoff-Klassifizierung nach DIN EN Im Gegensatz zur nationalen Klassifizierung nach DIN 4102 beinhaltet die europäische Klassifizierungsnorm ein größeres Spektrum an Klassen und Kombinationen. Neben dem Brandverhalten werden Brandnebenerscheinungen wie z.b. Rauchentwicklung und brennendes Abtropfen berücksichtigt 23

24 Baustoffklassen nach Baustoffklasse* DIN EN A B C D E F Nicht brennbar Schwer entflammbar Schwer entflammbar Normal entflammbar Normal entflammbar Leicht entflammbar * in Verbindung mit Zusatzanforderungen 24

25 Baustoff-Klassifizierung nach DIN EN Zusatzanforderungen Kurzzeichen s1 s2 s3 d0 d1 d2 Anforderung keine/kaum Rauchentwicklung begrenzte Rauchentwicklung unbeschränkte Rauchentwicklung kein Abtropfen / Abfallen begrenztes Abtropfen/Abfallen starkes Abtropfen/Abfallen 25

26 DIN Nichtbrennbare Baustoffe Bauaufsichtliche Benennung Nichtbrennbar ohne brennbare Bestandteile Nichtbrennbar mit brennbaren Bestandteilen Zusatzanforderung Keine Rauchentwicklung Kein brennendes Abtropfen/ Abfallen Baustoffklasse DIN EN Baustoffklasse DIN 4102 x x A1 A1 x x A2-s1 d0 A2 26

27 DIN schwerentflammbare Baustoffe Bauaufsichtliche Benennung Zusatzanforderung Keine Rauchentwicklung Kein brennendes Abtropfen/ Abfallen Baustoffklasse DIN EN x x B,C-s1 d0 Baustoffklasse DIN 4102 x A2,B,C-s2d0 x A2,B,C-s3d0 schwerentflammbar x A2,B,C-s1d1 x A2,B,C-s2d2 B1 A2,B,C-s3d2 27

28 DIN normalentflammbare Bauaufsichtliche Benennung Zusatzanforderung Keine Rauchentwicklung Kein brennendes Abtropfen/ Abfallen Baustoffklasse DIN EN x x D-s1d0 Baustoffklasse DIN 4102 x x D-s2d0 D-s3d0 normalentflammbar x D-s1d2 B2 D-s2d2 x D-s3d2 E E-d2 28

29 DIN leichtflammbare Baustoffe Bauaufsichtliche Benennung Zusatzanforderung Keine Rauchentwicklung Kein brennendes Abtropfen/ Abfallen Baustoffklasse DIN EN Baustoffklasse DIN 4102 leichtentflammbar F B3 29

30 Vorbeugung der Ausbreitung von Abschottungsprinzip Brandabschnitte Auswahl geeigneter feuerwiderstandsfähiger Bauteile DIN 4102 DIN EN Feuer 30

31 Anforderungen an das Brandverhalten von Bauteilen Bauteile werden nach den Anforderungen an ihre Feuerwiderstandsfähigkeit unterschieden in 1. feuerbeständige, 2. hochfeuerhemmende, 3. feuerhemmende; Bauteile die Feuerwiderstandsfähigkeit bezieht sich bei tragenden und aussteifenden Bauteilen auf deren Standsicherheit im Brandfall, bei raumabschließenden Bauteilen auf deren Widerstand gegen die Brandausbreitung. 31

32 Anforderungen an das Brandverhalten von Bauteilen Bauteile die feuerbeständig sein müssen, müssen mindestens Bauteile sein, deren tragende und aussteifende Teile aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen und die bei raumabschließenden Bauteilen zusätzlich eine in Bauteilebene durchgehende Schicht aus nichtbrennbaren Baustoffen haben. Bauteile die hochfeuerhemmend sein müssen, müssen mindestens Bauteile sein, deren tragende und aussteifende Teile aus brennbaren Baustoffen bestehen und die allseitig eine b r a n d s c h u t z t e c h n i s c h w i r k s a m e B e k l e i d u n g a u s nichtbrennbaren Baustoffen (Brandschutzbekleidung) und Dämmstoffe aus nichtbrennbaren Baustoffen haben, 32

33 Feuerwiderstandsdauer DIN 4102 Ist die in Minuten gemessene Mindestdauer, während der ein Bauteil bei der festgelegten Prüfung die vorgeschriebenen Anforderungen erfüllt. Die Bauteile müssen für die vorgeschriebene Dauer den Durchgang von Feuer verhindern. Dabei dürfen sie sich auf der dem Feuer abgewandten Seite im Mittel um nicht mehr als 140 K und an keiner Messstelle mehr als 180 K über die Anfangstemperatur erwärmen. 33

34 Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102 Bedeutung der Kennzeichnung F 30 AB Kurzzeichen Bauteil Dauer des Erhalts der Anforderungen im Brandversuch Baustoffklasse der verwendeten Baustoffe 34

35 Kurzzeichen für das Bauteil F tragende Bauteile W nichttragende Außenwände T Feuerschutzabschlüsse G Brandschutzverglasungen welche Wärmestrahlung durchlassen F Brandschutzverglasungen welche Wärmestrahlung nicht durchlassen L Lüftungskanäle K Brandschutzklappen 35

36 Bauaufsichtliche Benennung der Feuerwiderstandsklassen 36

37 37

38 Bauaufsichtliche Benennung der Feuerwiderstandsklassen 38

39 DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 1,2: Baustoffe, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen Teil 3: Brandwände und nichttragende Außenwände; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile Teil 5: Feuerschutzabschlüsse, Abschlüsse von Fahrschachtwänden; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen 39

40 DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 6: Lüftungsleitungen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen Teil 7: Bedachungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen Teil 9: Kabelabschottungen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen Teil 11: Rohrummantelungen, Installationsschächte und - kanäle sowie Anschlüsse ihrer Revisionsöffnungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen 40

41 DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 12: Funktionserhalt elektrischer Kabelanlagen, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen Teil 13: Brandschutzverglasungen; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen 41

42 Klassifizierung nach DIN EN R Tragfähigkeit E - Raumabschluss I Wärmedämmung W Strahlung M Widerstand gegen mechanische Beanspruchung C Selbstschließende Eigenschaft S Rauchdurchtritt K Brandschutzfunktion G Widerstand gegen Rußbrand 42

43 Klassifizierung nach DIN EN Kurzzeichen Anforderung Anwendungsbereich R (Resistance) E (Etancheite) I (Isolation) W (Radiation) M (Mechanical) Tragfähigkeit Raumabschluss Wärmedämmung Begrenzung des Strahungsdurchtritts Stoßbeanspruchung / mechanische Einwirkung auf Wände zur Beschreibung der Feuerwiderstandsdauer 43

44 Klassifizierung nach DIN EN Kurzzeichen Anforderung Anwendungsbereich S (Smoke) Begrenzung der Rauchdurchlässigkeit Rauchschutztüren, Lüftungsanlagen einschließlich Klappen C (Closing) Selbstschließende Eigenschaft Rauchschutztüren, Feuerschutzabschlüsse P I 1, I 2 f (full) Aufrechterhaltung der Energieversorgung und/ oder Signalübermittlung Unterschiedliche Wärmedämmungskriterien Beanspruchung durch ETK (Vollbrand) Elektrische Kabelanlagen allgemein Feuerschutzabschlüsse Doppelböden 44

45 Klassifizierung nach DIN EN Kurzzeichen Anforderung Anwendungsbereich...200, 300,... C Angabe der Temperaturbeanspruchung i o i o i o (in out) a b a b a b (above belove) v e, h o (vertical, horizontal) Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsdauer Richtung der klassifizierten Feuerwiderstandsdauer Für vertikalen / horizontalen Einbau klassifiziert Rauchschutztüren Nichttragende Außenwände, Installationsschächte/-kanäle, Lüftungsanlagen/-klappen Unterdecken Lüftungsleitungen/-klappen 45

46 Klassifizierung von fb-wandarten nach DIN und DIN EN Wandart Funktion im Brandfall MBO DIN 4102 DIN EN Tragende Wand standsicher F 90 R 90 Tragende Trennwand Standsicher und widerstandsfähig gegen Brandausbreitung F 90 REI 90 46

47 Klassifizierung von fb-wandarten nach DIN und DIN EN Wandart Trennwände Brandwand Funktion im Brandfall MBO widerstandsfähig gegen Brandausbreitung Verhinderung der Brandausbreitung unter zusätzlicher mechanischer Belastung DIN 4102 DIN EN F 90 EI 90 F 90 REI 90-M 47

48 Brandverhalten von Baustoffen Nichtbrennbar / kein Feuerwiderstand hohe Wärmeleitfähigkeit Beeinträchtigung des Metallverbundes technologischen Eigenschaften werden verändert- Festigkeitsverlust- Kritische Temperatur 500 C St 37 hat bei 500 C nur noch die Hälfte bei 600 bis 700 C nur etwa ein Drittel bis ein Viertel der ursprünglichen Festigkeit 48

49 Brandverhalten von Baustoffen Thermische Ausdehnung bei 400 C ca. 5 cm auf 10 m Länge Schutzmaßnahmen:Ummantelung, Dämmschichtbildener Anstrich, Sprinklerung, Wärmeabzugsanlagen 49

50 Brandverhalten von Baustoffen -Stahlbeton- Nichtbrennbar / Feuerbeständig in Abhängigkeit von der Betonüberdeckung des Bewehrungsstahles Druck und Zugfest Abplatzerscheinungen 50

51 Brandverhalten von Baustoffen -Holz- Brennbar / Feuerwiderstand hohe Druck und Zugfestigkeit schlechte Wärmeleitfähigkeit Abbrand Durchschnittswert unter ETK-Belastung 0,7 mm/s = 4,2 cm/h Feuerwiderstand ist Abhängig von Holzart und Art der Beflammung 51

52 Brandverhalten von Baustoffen -Kunststoffe- brennbar bis schwerentflammbar / kein Feuerwiderstand Unterscheidung an Hand des thermischen Belastungsverhaltens Duroplaste und Thermoplaste starke Rauchentwicklung Thermoplaste neigen dazu brennend abzutropfen (Verwendungsverbot z.b. als Außenverkleidung im Hochbau) 52

53 Brandverhalten von Baustoffen -Glas- G-Verglasung Verglasungen die für eine bestimmte Zeit vor Feuer und Rauch schützen, jedoch den Hitzedurchgang nicht verhindern F-Verglasung Verglasungen die für eine bestimmte Zeit vor Feuer und Rauch schützen und darüber hinaus den Hitzedurchgang fast 53 völlig verhindern

54 Die thermische Isolierung verhindert das Durchdringen von Hitzestrahlen zur feuerabgekehrten Seite - F- Verglasung Quelle: Pyran 54

55 Brandschutzverglasung G-Verglasung Feuerwiderstandsklasse G30 - G120 Gewicht 11,8-50,5 kg/ m² Lichttransmission 92-78% Max. Produktionsmaß 1600 x 3000 mm Dicke 7-42 mm F-Verglasung Feuerwiderstandsklasse F30 - F120 Gewicht kg/m² Lichttransmission 74-85% Max. Produktionsmaß 1400 x 2300 mm 55 Dicke mm

56 Brandschutzverglasungen Zulassung immer mit der Rahmenkonstruktion Quelle: Pyran 56

57 Brandschutzverglasungen Einbaulagen: Quelle: Pyran 57

58 Brandwände Brandwände begrenzen Brandabschnitte. Sie sind dazu bestimmt, die Ausbreitung von Feuer und Rauch auf andere Gebäude oder Gebäudeabschnitte zu verhindern. 58

59 Brandwände Brandwände genügen mindestens der Feuerwiderstandsklasse F90. Außerdem müssen sie bei einer mittigen und außermittigen Belastung durch Stoßbeanspruchung die Standsicherheit und den Raumabschluss bewahren 59

60 Brandwände 30 MBO (1) Brandwände sind herzustellen: 1. zum Abschluß von Gebäuden, oder zur Unterteilung von Gebäuden in Brandabschnitte 60

61 Brandwände 30 MBO (2) Brandwände erforderlich: 1. als Gebäudeabschlusswand,..., wenn diese Abschlusswände an oder mit einem Abstand bis zu 2,50 m gegenüber der Grundstücksgrenze errichtet werden, es sei denn, dass ein Abstand von mindestens 5 m zu bestehenden oder nach den baurechtlichen Vorschriften zulässigen künftigen Gebäuden gesichert ist, 61

62 Brandwände 30 MBO (2) Brandwände erforderlich: 2. als innere Brandwand zur Unterteilung ausgedehnter Gebäude in Abständen von nicht mehr als 40 m, 62

63 Brandwände 30 MBO Anstelle von Brandwänden sind zulässig: 1. für Gebäude der Gebäudeklasse 4 Wände, die auch unter zusätzlicher mechanischer Beanspruchung hochfeuerhemmend sind, 2. für Gebäude der Gebäudeklassen 1 bis 3 hochfeuerhemmende Wände, 3. für Gebäude der Gebäudeklassen 1 bis 3 Gebäudeabschlusswände, die jeweils von innen nach außen die Feuerwiderstandsfähigkeit der tragenden und aussteifenden Teile des Gebäudes, mindestens jedoch feuerhemmende Bauteile, und von außen nach innen die Feuerwiderstandsfähigkeit feuerbeständiger Bauteile haben, 63

64 Brandwände 30 MBO (4) 1 Brandwände müssen bis zur Bedachung durchgehen und in allen Geschossen übereinander angeordnet sein. 2 Abweichend davon dürfen anstelle innerer Brandwände Wände geschossweise versetzt angeordnet werden, wenn eine Brandausbreitung in andere Brandabschnitte nicht zu befürchten ist. 64

65 Brandwände 30 MBO Müssen Gebäude oder Gebäudeteile, die über Eck zusammenstoßen, durch eine Brandwand getrennt werden, so muss der Abstand dieser Wand von der inneren Ecke mindestens 5 m betragen; das gilt nicht, wenn der Winkel der inneren Ecke mehr als 120 Grad beträgt oder mindestens eine Außenwand auf 5 m Länge als öffnungslose feuerbeständige Wand aus nichtbrennbaren Baustoffen ausgebildet ist. 65

66 Quelle: Promat 66

67 Quelle: Promat 67

68 Brandwände 30 MBO Brandwände sind 0,30 m über die Bedachung zu führen oder in Höhe der Dachhaut mit einer beiderseits 0,50 m auskragenden feuerbeständigen Platte aus nichtbrennbaren Baustoffen abzuschließen; darüber dürfen brennbare Teile des Daches nicht hinweggeführt werden. 2 Bei Gebäuden der Gebäudeklassen 1 bis 3 sind Brandwände mindestens bis unter die Dachhaut zu führen. 3 Verbleibende Hohlräume sind vollständig mit nichtbrennbaren Baustoffen auszufüllen. Quelle: Promat 68

69 Brandwände 30 MBO Bauteile mit brennbaren Baustoffen dürfen über Brandwände nicht hinweggeführt werden. 2 Außenwandkonstruktionen, die eine seitliche Brandausbreitung begünstigen können wie Doppelfassaden oder hinterlüftete Außenwandbekleidungen, dürfen ohne besondere Vorkehrungen über Brandwände nicht hinweggeführt werden. 3 Bauteile dürfen in Brandwände nur soweit eingreifen, dass deren Feuerwiderstandsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird; für Leitungen, Leitungsschlitze und Schornsteine gilt dies entsprechend. Quelle: Promat 69

70 Brandwände 30 MBO Öffnungen in Brandwänden sind unzulässig. Sie sind in inneren Brandwänden nur zulässig, wenn sie auf die für die Nutzung erforderliche Zahl und Größe beschränkt sind; die Öffnungen müssen feuerbeständige, dicht- und selbstschließende Abschlüsse haben. 70

71 Brandwände 30 MBO Durchbrüche Feuerschutzabschlüsse müssen feuerbeständig sein T90 sie können, wenn es aus betrieblichen Gründen notwendig ist über Feststellanlagen offen gehalten werden Quelle: Promat 71

72 Brandwände 30 MBO Durchbrüche Förderanlagen allgemein zugelassene Feuerschutzabschlüsse im Zuge von bahngebundenen Förderanlagen T90 Quelle: Promat 72

73 Brandwände 30 MBO Öffnungen Abschlüsse in Fahrschachtwänden Verglasungen F 90 Absperrvorrichtungen gegen Brandübertragung in Lüftungsleitungen K 90 Abschottungen für Kabeldurchführungen S 90 Abschottungen für Rohrdurchführungen Installationskanäle für die Umhüllung von Elektroinstallationen I 90 73

74 Quelle:Promat 74

75 Brandwände 30 MBO In inneren Brandwänden sind feuerbeständige Verglasungen nur zulässig, wenn sie auf die für die Nutzung erforderliche Zahl und Größe beschränkt sind. F90-Verglasung 75

76 Automatische Löschanlagen Wasserlöschanlagen Sprinkleranlagen Sprühwasserlöschanlagen Schaumlöschanlagen 76

77 Entstehungsbrand Kann erfolgreich gelöscht werden, vorausgesetzt: der Brand wird schnell erkannt geeignetes Löschmittel ist vorhanden der Löschversuch wird sofort begonnen» oft reicht ein Eimer Wasser Fehlt eine dieser Voraussetzungen, sind wenige Minuten später Tausende Liter Wasser notwendig um den Brand zu löschen. Der Brandschaden hat bereits um ein Vielfaches zugenommen! 77

78 Sprinkleranlage Erkennt den Entstehungsbrand löscht gezielt gibt eine Brandmeldung ab 78

79 Wirksam werden von T in C Brandschutzmaßnahmen Raumtemperatur Ansprechen der BMA Ansprechen der Sprinkleranl Ankunft der Feuerwehr Beginn der Löscharbeiten Branddauer in Minuten 79

80 Wirken von Brandschutzmaßnahmen 80

81 Funktionsweise von Sprinklern Sprinkler sind automatisch auf Brandwärme reagierende Sprühdüsen, die durch ein Glasfäßchen geschlossen halten werden, das bei Erreichen der Auslösetemperatur zerplatzt und den Verschluß freigibt. Die Auslösetemperatur soll 30 C über der Normaltemperatur liegen. 81

82 Funktionsweise von Sprinklern Das aus der Düse austretende Wasser wird über den Sprühteller löschwirksam über die Brandfläche verteilt. Die Schutzfläche pro Sprinkler wird durch das Risiko bestimmt (9-21m²) Art des Sprühtellers abhängig von Einbaulage/art 82

83 Öffnungstemperaturen von Glasfaßsprinklern 57 C 68 C 79 C 93 C 141 C 182 C 200 C 83

84 Ansprechempfindlichkeit Je weniger Flüssigkeit im Glasfäßchen, desto schneller der Aufheizeffekt Zeitspanne bis zur Auslösung RTI- Wert (Response Time Index) geringe Werte = schnelle Auslösung Sprinkler mit geringen RTI-Werten werden in Bereichen mit schneller Brandausbreitung und bei hoher Menschenkonzentration eingesetzt 84

85 Sprinkler-Bauarten Schirmsprinkler-stehend- Standardsprinkler für Räume mit sichtbar verlegten Rohrleitungen (Werkhallen) Schirmsprinkler-hängend- Sprinkler für Räume in denen die Sprinkler- Rohrleitungen im Hohlraum der abgehängten Decke verlegt sind (Büro) Normalsprinkler-st/hä- für Räume mit brennbaren Deckenkonstruktionen oder Metalldecken(40% der Wassermenge kühlen die Decke) Seitenwandsprinkler speziell für nachträgliche Installation geeignet, Einsatz in Hotels, Krankenhäuser, große Wurfweite, großer Schutzbereich 85

86 Schema einer Sprinkleranlage Quelle: Total Walther 86

87 Trennstation zum Anschluss an das Trinkwassenetz 87 Quelle: Mimimax

88 Geöffnete Sprinkler je Brandfall bis 5 bis 10 bis 20 über 20 Anzahl in % West Säule (3D) 3 Sprinkleranlagen löschen in ca.98% aller Fälle erfolgreich 88

89 Schadensbeispiele Berlin, HRL Gradestraße brennend abtropfender Kunststoff unterläuft die Sprinkleranlage Wallau, IKEA-Kaufhaus sehr starke Brandausbreitung in der Anfangsphase Fürth, Spielzeugwarenfabrik brennend abtropfender Kunststoff unterläuft die Sprinkleranlage (Schaummittelzusatz erforderlich) 89

90 Wirkungen von Sprinkleranlagen Brände werden auf ihren Entstehungsherd begrenzt Noch nicht vom Brand betroffene Stoffe werden vorgenässt-zundfähigkeit wird eingeschränkt feine Löschwasserverteilung=hohe Kühlwirkung Giftige Brandgase werden vom Wassernebel teilweise gebunden 90

91 Sprühwasserlöschanlagen Einsatzbereiche: Bühnen Silos Garagen Flugzeughangars Feuerwerkskörperund Munitionsfabriken Müllbunker 91

92 Schaumlöschanlagen Bestehen aus: Schaummittelvorrat Wasserversorgung Zumischeinrichtung Leichtschaumanlagen Fluten von Räumen Vorwarnzeit Mittel- und Schwerschaumanlagen Abdecken des Brandgutes Zutritt von Sauerstoff wird 92

93 Gaslöschanlagen Kohlendioxyd-Löschanlagen Stickstoff- Löschanlagen Argon-Löschanlagen Inergen-Löschanlagen Löschwirkung beruht auf Verdrängung der Luft und damit auf Reduzierung des Luftsauerstoffgehaltest 93

94 Quelle: Total-Walther 94

95 Gaslöschanlagen Einsatzbereiche: Elektrische Schalt und Verteilerräume Lackherstellung Hydraulikanlagen EDV-Anlagen Textilmaschinen Farbspritz- und Trockenanlagen 95

96 Vorbeugung der Ausbreitung von Rauch Sicht wird behindert toxisch brennbar 96

97 Brandverlauf und Rauchausbreitung 97

98 98

99 Ver- bzw. Behinderung der Ausbreitung von Rauch bauliche Maßnahmen anlagentechnische Maßnahmen Schutzziele: Selbstrettung der Nutzer des Gebäudes Rettung von Menschen und Tieren effektive Brandbekämpfungsmaßnahmen Herabsetzung der Brandfolgeschäden 99

100 Rauchabzugsanlagen Schaffung einer raucharmen Schicht in einer Höhe von 2,0-2,5 m In Räumen normaler Höhe (bis 3 m) kann sich aufgrund der Strömungsverhältnisse eine raucharme Schicht durch natürliche Rauchabzüge nicht einstellen Fenster bewirken lediglich ein Abziehen der Rauchgase trotzdem ist mit einer völligen Verrauchung zu rechnen 100

101 Aufenthaltsräume besitzen öffenbare Fenster angemessener Rauchabzug wird sichergestellt das gleiche trifft auf Kellerräume mit öffenbaren Lichtschächten zu Einsatz des Drucklüfters möglich 101

102 Drucklüfter 102

103 Wärmeabzüge Haben die Aufgabe, in der Phase des entwickelten Brandes und des Vollbrandes für die thermische Entlastung des Gebäudes und damit für eine geringere thermische Belastung der Bauteile zu sorgen. Industriebau 103

104 1. Rauchabzug aufgrund gesetzlicher Bestimmungen Räume in denen Rauchabzugsanlagen aufgrund gesetzlicher Bestimmungen oder Muster-Verordnungen erforderlich sind. 104

105 2. Natürlicher oder maschineller Rauchabzug nach DIN

106 Natürlicher Rauchabzug Öffnung in die freie Atmosphäre Auftrieb von heißen Brandgasen Zuluftöffnung raucharme Schicht funktioniert erst in Räumen > 3 m(anwendungsgrenze) 106

107 Falsch angeordnete Zuluftöffnung 107

108 um eine raucharme Schicht zu erhalten, müssen eine Rauchabzugsöffnung vorhanden sein Größe ist abhängig: Energiefreisetzungsrate des Brandes Dauer des Brandes bis zur Brandbekämpfung Höhe des Raumes ( bei niedrigen Räumen keine Schichtung ) geometrische Ausgestaltung der Rauchabzugsöffnung ( wieviel Rauch kann pro Zeiteinheit abgeführt werden) 108

109 Berechnungsverfahren nach DIN Teil 2 Die Bemessung der NRA ist abhängig von: Energiefreisetzungsrate der rechnerischen Brandfläche bzw. Bemessungsgruppe der angestrebten Dicke der raucharmen Schicht der Raumhöhe 109

110 Berechnungsverfahren nach DIN Zu erwartende Brandentwicklungsdauer (Zeit von der Brandentstehung bis zur Brandbekämpfung) Zeitspanne von der Brandentstehung bis zur Brandmeldung Brandentstehung bis Brandmeldung ÜE zur Feuerwehr NRA-Auslösung mittels Rauchmelder 10min 0min 5min Zeitspanne von der Brandmeldung bis zum Beginn der Brandbekämpfung DIN Werkfeuerwehr Öffentliche Feuerwehr 10min 5min 15min 110

111 Berechnungsverfahren nach DIN Teil 2 Brandentwicklungsgeschwindigkeit besonders gering (brennbare Stoffe in nichtbrennbaren Verpackungen) mittel (Standardwert) besonders groß (leichtentflammbare Stoffe mit brennbaren Verpackungen) 111

112 Berechnungsverfahren nach DIN Teil 2 Anzusetzende Brandentwicklungsdauer Bemessungsgruppe bei einer Brandausbreitungsgeschwindigkeit min besonders gering mittel a besonders groß a b > b 5 b a Durchschnittswerte ohne besonderen Nachweis; bei der Verwendung dieser Durchschnittswerte ergibt sich hierbei die Bemessungsgruppe 5 (hier fett eingerahmt). b In diesen Fällen sind die Schutzziele dieser Norm allein durch NRA nicht erreichbar. Es sind weitere Maßnahmen zur Erreichung der Schutzziele erforderlich. Ist eine flächendeckende automatische Sprinkleranlage installiert, kann bei Bemessungsgruppen 4 oder 1125 ohne Nachweis die Bemessungsgruppe 3 angesetzt werden.

113 Berechnungsverfahren nach DIN Teil 2 Bemessung der Rauchabzugsflächen Aus der Raumhöhe, der angestrebten raucharmen Schicht (mind. 2,5 m) und der Bemessungsgruppe werden die erforderlichen Flächen für den Rauchabzug ermittelt. 113

114 Tabelle 3 Notwendige Rauchabzugsfläche A w in m 2 je Rauchabschnitt Raumhöhe a Höhe der Rauchschicht Höhe der raucharmen Schicht a d in m Bemessungsgruppe h in m z in m ,0 0,5 2,5 4,8 6,2 8,2 11,0 15,4 1,0 2,5 3,4 4,4 5,8 7,8 10,9 3,5 0,5 3,0 6,7 8,7 11,3 15,0 20,4 1,5 2,5 2,8 3,6 4,7 6,4 8,9 4,0 1,0 3,0 4,8 6,2 8,0 10,6 14,4 2,0 2,5 2,4 3,1 4,1 5,5 7,7 4,5 1,5 3,0 3,9 5,0 6,5 8,7 11,8 1,0 3,5 5,9 8,4 10,7 13,9 18,6 114

115 Berechnungsverfahren nach DIN Teil 2 Zuluftflächen NRA nur wirksam, wenn ausreichende Zuluftflächen im unteren Bereich des Raumes sichergestellt werden. Mindestens das 1,5fache der aerodynamischen wirksamen Öffnungsflächen aller NRA- Öffnungen der größten Rauchabschnittsfläche des Raumes 115

116 Berechnungsverfahren nach DIN Zuluftflächen Zur Ermittlung der wirksamen Fläche einer Zuluftöffnung ist bei den nachfolgend benannten Arten die jeweilige Rohbauöffnung mit Faktoren wie folgt zu korrigieren: Tür- oder Toröffnungen, Maschengitter: 0,7 öffenbare Jalousien mit 90 Öffnungswinkel: 0,65 Dreh-Kippflügelfenster mit 90 Öffnungswinkel: 0,65 Dreh-Kippflügelfenster mit 45 Öffnungswinkel: 0,4 Dreh-Kippflügelfenster mit 30 Öffnungswinkel: 0,3 116

117 Berechnungsverfahren nach DIN Teil 2 Auslösung NRA automatisch und von Hand Zuluftöffnungen die Zuluftöffnungen müssen unverzüglich (z.b. automatisch, durch die Werkfeuerwehr, durch betriebliche oder organisatorische Vorkehrungen) nach Auslösung der NRA geöffnet werden können. Öffnen die Zuluftöffnungen nicht automatisch ist die Verfahrensweise in der Brandschutzordnung festzulegen. 117

118 Maschineller Rauchabzug Rauchabzug durch Abziehen des Rauches mit Hilfe von saugenden Ventilatoren Komponenten: Entrauchungsventilatoren Leitungssystem Energieversorgung Nachströmeinrichtungen 118

119 Maschineller Rauchabzug Berechnungsmethode nach für großflächige Räume mit einer Höhe > 3m normale Grundrisse L:B=1:1 bis 1:2(nicht für Flure, Tunnel,...) Voraussetzung für die Anwendung: frühzeitiges Anschalten der RA (automatisch, anwesendes Personal) rechtzeitiger Beginn der Löscharbeiten Brandflächen< 80 m² bis Beginn der Löscharbeiten ausreichende Zuluftflächen Unterteilung großer Räume in Brandabschnitte Rauchgastemperaturen vor Erreichen der Vollbrandphase 119

120 Maschineller Rauchabzug Berechnungsmethode nach DIN Teil 5 Ausgangsdaten: Örtliche Gegebenheiten Gebäudegeometrie Gebäudenutzung Fläche des Rauchabschnittes (max m²) 120

121 Maschineller Rauchabzug Berechnungsmethode nach Zu erwartende Brandentwicklungsdauer (Zeit von der Brandentstehung bis zur Brandbekämpfung) Zeitspanne von der Brandentstehung bis zur Brandmeldung bleibt unberücksichtigt, da grundsätzlich eine automatische Brandmeldeanlage mit Brandmeldern oder ein frühzeitiges Alarmieren der Fw durch ständig anwesendes eingewiesenes Personal gesichert sein muss. Zeitspanne von der Brandmeldung bis zum Beginn der Brandbekämpfung DIN 10min Werkfeuerwehr Öffentliche Feuerwehr 5min 15min 121

122 Maschineller Rauchabzug Berechnungsmethode nach DIN Teil 5 Brandentwicklungsgeschwindigkeit besonders gering (brennbare Stoffe in nichtbrennbaren Verpackungen) mittel (Standardwert) besonders groß (Lagerung von Stoffen mit hoher Flammenausbreitungsgeschwindigkeit) 122