Brandschutz im Holzbau

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1 Brandschutz im Holzbau Grundlagen Praktische Lösungen Bauteilkatalog Planungshandbuch Die Naturkraft aus Schweizer Stein

2 Inhalt Sicherheit ins Haus hineinplanen 3 Holzbau und Brandschutz 4 Begriffe des baulichen Brandschutzes 6 Gesetzliche Grundlagen 8 Brandschutzkonzepte 10 Brandabschnittsbildung 12 Klassierung von Baustoffen und Bauteilen 14 Wo Holz zum Einsatz kommen darf 18 Anforderungen an den Feuerwiderstand 20 Integrierte Qualitätssicherung 24 Holzbauteile mit Brandschutzfunktion 26 Holzfassaden 30 Brandmauern aus Holz 32 Türen und Fenster mit Feuerwiderstand 34 Brandschutzkonzept: Praxisbeispiel 36 Bauteilkatalog 39 Quellen 63 Titelbild: Holz ist ein ökologischer Baustoff und fördert nachhaltige Bauweisen. 2

3 Sicherheit ins Haus hineinplanen Der Brandschutz ist im modernen Holzbau nicht wegzudenken im Gegenteil: Er setzt Impulse. Dank angepassten Brandschutzvorschriften und dem Knowhow erfahrener Fachleute sind heute brandsichere Holzhäuser bis sechs Geschosse realisierbar. Die Brandschutzanforderungen erhöhen die Komplexität der Bauaufgabe. Bereits in der frühen Planungsphase müssen Aspekte des Brandschutzes beachtet werden. Gute Konzepte und Konstruktionsgrundsätze sind unerlässlich. Im fertiggestellten Haus spielen gute und sorgfältig eingebaute Bauteile eine Schlüsselrolle. Sie garantieren Sicherheit und Nutzerkomfort. Ihre Konstruktion ist eine komplexe Aufgabe. Aspekte der Statik, des Schall-, des Wärme- und des Brandschutzes müssen gleichermassen beachtet werden. Kurt Frei Direktor Flumroc Multifunktionalität ist gefragt Steinwolle bietet sich an: Als Dämmstoff bringt sie neben den ausgezeichneten Wärme- und Schalldämmwerten einen dritten wichtigen Vorteil: Ihre hohe Feuerwiderstandsfähigkeit. Flumroc liefert das notwendige Knowhow dazu: eine Übersicht über die gesetzlichen Anforderungen, praktische konstruktive Lösungen und Bauteile mit nachgewiesenem Feuerwiderstand. Die Fachleute von Flumroc freuen sich auf interessante Kontakte und auf perfekte Lösungen am Bau! Steinwolle mit Vorteilen Flumroc Steinwolle eignet sich hervorragend für den Einsatz in brandschutzrelevanten Bauteilen. Sie ist nicht brennbar und mit einem Schmelzpunkt über 1000 C besonders hitzeresistent. Im Brandfall setzt die Dämmung keine toxischen Gase frei und verzögert die Brandausbreitung. Ausserdem bleibt sie formstabil und schützt innen liegende Installationen. 3

4 Holzbau und Brandschutz Bauen mit Holz liegt im Trend Der Anteil der Holzsystemhäuser an neuen Einfamilienhäusern beträgt heute gut einen Fünftel mit steigender Tendenz. Bezogen auf alle neuen Wohnbauten liegt der Anteil etwas tiefer, die Entwicklung zeigt aber in die selbe Richtung. Drei starke Argumente Die Möglichkeit der Vorfabrikation spricht für den Holzbau: Ein grosser Vorteil der Holzbauweise ist der hohe Vorfertigungsgrad. Der Produktionsschwerpunkt liegt im Gegensatz zum Massivbau in den Werkshallen der Systemhersteller. Die Holzelemente können dort mit allen Anschlüssen qualitativ hochwertig und kostengünstig hergestellt werden auf der Baustelle sind die Montagezeiten sehr kurz. Insgesamt weisen Holzhäuser deshalb ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis auf. Holz eignet sich für nachhaltige Bauweisen, ja fördert sie sogar. Holz ist ein ökologischer Baustoff. Als nachwachsender Rohstoff wächst mehr Holz in Schweizer Wäldern nach als verbaut werden kann. Die Schadstoffemission bei der Verarbeitung des Baumaterials ist vergleichsweise gering, der Energieaufwand beim Bau eines Holzhauses niedrig. Ausserdem sprechen die konstruktiven Möglichkeiten des Holzbaus für das energieeffi ziente Bauen. Gegenüber massiven Konstruktionen haben Holzkonstruktionen den Vorteil, dass die statischen Elemente und die Dämmung in einer Ebene Platz fi nden. Bei den für nachhaltige Bauten typischen Dämmstärken bedeutet dies ein Gewinn an Wohnfläche ein guter Grund, mit Holz und damit nachhaltig zu bauen. Verbesserter Brandschutz hilft dem Holz bau: Die aktuell gültigen Brandschutzvorschriften erschliessen dem Baustoff Holz ein grosses Anwendungspotenzial. Holzhäuser bis zu sechs Geschosse sind heute gesetzlich erlaubt. Feuerwiderstandsfähige Holzbauteile, detaillierte Dokumentationen zu möglichen Konstruktionsweisen und das Knowhow erfahrener Fachleute bilden eine solide Grundlage für den Brandschutz im Holzbau. Höheres Brandrisiko? Holz ist brennbar, richtig. Bergen Holzhäuser deswegen ein höheres Brandrisiko als Häuser in Massivbauweise? Nein. Das Brandrisiko wird vielmehr durch andere Faktoren bestimmt, allen voran die Gebäudenutzung. Kritischer Punkt ist deshalb nicht das Brandrisiko, sondern die Schadensintensität. Im Gegensatz zu früher können Grossbrände dank der besseren Verfügbarkeit von Löschwasser und der dichteren Besiedlung zwar häufi g abgewendet werden. Trotzdem: Wenn es in einem alten Holzhaus mal so richtig brennt, ist ein Totalschaden wahrscheinlich. Obwohl die Brandstatistik noch keine abschliessende Beurteilung zulässt, muss die Fachwelt ihre Einschätzung des Gefährdungspotenzials revidieren. Gute Brandschutzkonzepte, eine sorgfältige Brandabschnittsbildung und brandschutztechnisch ausgereifte Holzbauteile und Konstruktionsweisen vermindern das Schadenrisiko derart deutlich, dass keine signifi kanten Unterschiede zu anderen Bauweisen mehr feststellbar sind. Abbildung 1: Der Holzbau lässt auch individuelle Lösungen zu sicher und gemütlich. 4

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6 Begriffe des baulichen Brandschutzes Abschottungen Abschottungen sind feuerwiderstandsfähige Bauteile zum dichten Abschliessen von Leitungsdurchführungen (z. B. elektrische Kabel, Rohre, Fugenverschlüsse) und Durchbrüchen in brandabschnittsbildenden Bauteilen. Abschottungen verhindern die Ausbreitung von Feuer und Rauch. Brandschutznorm Die Brandschutznorm ist Teil der Brandschutzvorschriften und setzt den Rahmen für den allgemeinen, baulichen, technischen und betrieblichen sowie den damit verbundenen abwehrenden Brandschutz. Sie bestimmt die geltenden Sicherheitsstandards. Brandabschnitte Brandabschnitte sind Bereiche von Bauten und Anlagen, die durch brandabschnittsbildende Bauteile voneinander getrennt sind. Brandabschnittsbildende Bauteile Brandabschnittsbildende Bauteile sind raumabschliessende Bauteile wie Brandmauern, Wände, Decken, Brandschutzabschlüsse und Abschottungen, die für eine gewisse Zeit eine Brandausbreitung in benachbarte Räume verhindern. Brandbelastung Die Brandbelastung entspricht der Wärmemenge sämtlicher brennbarer Materialien eines Brandabschnittes, bezogen auf seine Grundfl äche. Sie ist die Summe aus mobiler und immobiler Brandbelastung, ausgedrückt in MJ/m 2 Brandabschnittsfl äche. Brandkennziffer Die Brandkennziffer (BKZ) bewertet Baustoffe bezüglich ihrer Eigenschaften im Brandfall. Sie setzt sich zusammen aus dem Brennbarkeitsgrad und aus dem Qualmgrad. Brandmauern Brandmauern sind standfeste, gebäudetrennende, bis unter die oberste Schicht der Dach- und bis an die äusserste Schicht der Fassadenkonstruktion geführte feuerwiderstandsfähige Bauteile. Brandschutzabschlüsse Brandschutzabschlüsse sind feuerwiderstandsfähige bewegliche Bauteile (z. B. Türen, Tore, Deckel, Aufzugsschachttüren) zum Abschliessen von Durchgängen und Öffnungen in brandabschnittsbildenden Bauteilen. Brandschutzregister Verzeichnis aller in der Schweiz für den Brandschutz zugelassenen Produkte. Brandschutzrichtlinien Die Brandschutzrichtlinien ergänzen mit detaillierten Anforderungen und Massnahmen die in der Brandschutznorm gesetzten Vorgaben. Brandschutzvorschriften Die Brandschutzvorschriften bezwecken den Schutz von Personen, Tieren und Sachen vor den Gefahren und Auswirkungen von Bränden und Explosionen. Sie regeln die für diese Zielsetzung erforderlichen Rechtsverbindlichkeiten und bestehen aus: der Brandschutznorm; den Brandschutzrichtlinien; den Prüfbestimmungen. Ergänzt werden sie durch: Erläuterungen und Arbeitshilfen; Dokumente zum Stand der Technik. Feuerwiderstand Der Feuerwiderstand kennzeichnet das Brandverhalten von Bauteilen. Er ist die Mindestzeit in Minuten, während der ein Bauteil die an ihn gestellten Anforderungen erfüllen muss. Fluchtweg Als Fluchtweg gilt der kürzeste Weg, der Personen zur Verfügung steht, um von einer beliebigen Stelle in Bauten und Anlagen ins Freie oder an einen sicheren Ort zu gelangen; der Feuerwehr und den Rettungskräften als Einsatzweg zu einer beliebigen Stelle in Bauten und Anlagen dient. Er setzt sich zusammen aus dem Fluchtweg im Raum, den 6

7 Raumausgängen, den Korridoren und den Treppenanlagen. Geschosse Als Geschoss zählen für den Brandschutz alle Voll-, Dachund Attikageschosse. Installationsschächte Installationsschächte sind Brandabschnitte, die durch mehrere Geschosse führen und der Aufnahme von Leitungen haustechnischer Installationen und von Abwurfanlagen dienen. Korridore Korridore sind horizontale Verbindungswege zwischen Brandabschnittausgängen (z. B. Wohnungstür) und Treppenanlagen, die als Fluchtweg dienen. Normalfall Normalfall herrscht, wenn das Schutzziel mit vorgeschriebenen Standardmassnahmen erreicht wird. Prüfbestimmungen Die Prüfbestimmungen regeln Verfahren und Voraussetzungen für die zu Zertifi zierung und Zulassung führenden Prüfungen von Brandschutzprodukten. Schutzabstand Als Schutzabstand zwischen Bauten und Anlagen gilt der baurechtlich verlangte Gebäudeabstand und wo erforderlich ergänzend auch der Abstand, der für einen ausreichenden Brandschutz mindestens einzuhalten ist. Tragwerk Als Tragwerk von Bauten und Anlagen gilt die Gesamtheit aller zur Lastaufnahme und Last ableitung sowie zur Stabilisierung notwendigen Bauteile und deren Verbindungen. Verkleidung Verkleidungen sind Abdeckungen, Ummantelungen oder Verputze, die die Funktion haben, die Feuerwiderstandsfähigkeit eines Bauteils zu erhöhen. VKF Die Vereinigung kantonaler Feuerversicherungen ist die schweizerische Koordinationsstelle für Brandschutz, vom Bund akkreditierte Zertifi zierungsstelle für Produkte und Personen im Bereich Brandschutz, Dachorganisation der Kantonalen Brandschutzbehörden und der 19 Kantonalen Gebäudeversicherungen in der Schweiz. Abbildung 2: Holz sorgt für eine stimmungsvolle Raumatmosphäre. 7

8 Gesetzliche Grundlagen Brandschutzvorschriften In der Schweiz bilden die Brandschutzvorschriften der VKF die gesetzliche Grundlage für den Brandschutz in Gebäuden. Seit 2003 sind sie vereinheitlicht und für alle Kantone gültig. Die Brandschutzvorschriften setzen sich aus verschiedenen Dokumenten zusammen: In der Brandschutznorm sind die Grundsätze und die Zielsetzung des Brandschutzes formuliert. Die Norm definiert fünf Brandschutzbereiche: Allgemeiner, baulicher, technischer, abwehrender und betrieblicher Brandschutz. (Die vorliegende Broschüre behandelt den baulichen Brandschutz.) Die Brandschutzrichtlinien ergänzen mit detaillierten Anforderungen und Massnahmen die in der Brandschutznorm gesetzten Vorgaben. Die Prüfbestimmungen regeln Verfahren und Voraussetzungen für die Prüfungen, die zur Zertifi zierung und Zulassung von Brandschutzprodukten und damit zur Aufnahme in das Brandschutzregister führen. Die Brandschutzvorschriften werden ergänzt durch: Verschiedene Brandschutzerläuterungen sowie nutzungs- und themenbezogenen Arbeitshilfen, die den Vollzug der Vorschriften erleichtern. Die Arbeitshilfe «Wohnbauten» zum Beispiel enthält alle für diese Nutzungsart relevanten brandschutztechnischen Anforderungen. Dokumente zum Stand der Technik, sofern diese von der Technischen Kommission der VKF akzeptiert sind (Beispiel: Lignum-Dokumentation «Brandschutz»). Brandschutzvorschriften online Die Vereinigung kantonaler Feuerversicherungen publiziert die aktuellen Brandschutzvorschriften auf bsvonline.vkf.ch. Abbildungen 3 und 4 (Seite 9): Mit Holz als Baustoff lassen sich hohe Anforderungen an die architektonische Gestaltung, an die Nachhaltigkeit und an die Wertbeständigkeit erfüllen. 8

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10 Brandschutzkonzepte Abbildung 5: Planern stehen drei Wege offen, um ein Brandschutzkonzept für ihr Projekt zu entwickeln: Mit einem objektspezifischen Konzept oder mit einem von zwei Standardkonzepten. Üblicherweise kommen Standardkonzepte zur Anwendung, weil die dafür notwendigen Massnahmen weitgehend festgelegt sind und aus Bauteilkatalogen und Konstruktionsvorschlägen abgerufen werden können. Standardkonzepte Ein Standardkonzept mit vorwiegend baulichen Massnahmen eignet sich für all jene Bauten, die aufgrund der Materialisierung und der Brandabschnittsbildung weitgehend mit den Brandvorschriften übereinstimmen. Dadurch entstehen geringere Kosten für Brandschutzmassnahmen. Für sehr viele Gebäudekategorien, insbesondere für Wohnbauten, ist dieses Konzept die Regel. Ein Standardkonzept mit vorwiegend technischen Massnahmen empfiehlt sich für Bauten, in denen entweder Sprinkler bereits nutzungsbedingt installiert wurden oder vorgesehen sind sowie für Bauten mit einem hohen Einsparpotenzial bei baulichen Massnahmen zur Erfüllung der Brandvorschriften. Gänzlich ungeeignet ist das Konzept für Bauten, deren Nutzungen keine Sprinkleranlagen zulassen. Bei Bauten bis zu drei Stockwerken lässt sich das Tragwerk aufgrund einer Sprinkleranlage anders dimensionieren. Bei Bauten mit vier bis sechs Geschossen über Terrain Konzept mit vorwiegend baulichen Massnahmen Bauprojekt Brandschutzvorschriften Schutzziele, Rahmenbedingungen, Grundlagen Konzept mit vorwiegend technischen Massnahmen (Sprinkler) können sowohl das Tragwerk als auch die brandabschnittsbildenden Bauteile mit einem geringeren Feuerwiderstand eingebaut werden. Der Unterschied im Feuerwiderstand darf jedoch nicht mehr als 30 Minuten betragen. Objektbezogenes Konzept Bei einem objektbezogenen Konzept werden die Schutzziele für das Einzelobjekt erfüllt. In der Brandschutznorm sind in Art. 11 die Rahmenbedingungen für objektbezogene Konzepte folgendermassen festgehalten: Anstelle vorgeschriebener Brandschutzmassnahmen können alternativ andere Massnahmen als Einzel- oder Konzeptlösung treten, soweit für das Einzelobjekt das Schutzziel gleichwertig erreicht wird. Über die Gleichwertigkeit entscheidet die Brandschutzbehörde. Weicht die Brandgefahr im Einzelfall so vom Normalfall ab, dass vorgeschriebene Anforderungen als ungenügend erscheinen, sind die zu treffenden Massnahmen angemessen zu erweitern oder zu reduzieren. Ausnahme Abbildung 6 (Seite 11): Bei der Heimstätte Bärau im Emmental kam ein objektspezifi sches Brandschutzkonzept zur Anwendung. In Zusammenarbeit zwischen Planern und Brandschutzbehörden konnte man den Wünschen der Bauherrschaft entgegenkommen, ohne die fundamentalen Schutzziele zu vernachlässigen. Technisch Baulich Baulich Technisch Standardkonzepte: Detailliert vorgeschriebene Brandschutzmassnahmen in den Brandschutzvorschriften Brandsicheres Gebäude Baulich Technisch Betrieblich Betrieblich Betrieblich Objektbezogenes Konzept: Rahmenbedingungen in den Brandschutzvorschriften 10

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12 Brandabschnittsbildung Abbildung 7: Zur Bildung von Brandabschnitten gelten im Mehrfamilienhaus prinzipiell die folgenden Prioritäten: Wohnungen (vor Stockwerken), Fluchtwege, vertikale Verbindungen wie Lüftungs-, Aufzugs- oder Installationsschächte und einzelne gefährdete Räume (z. B. der Heizraum) sind als Brandabschnitte zu konzipieren. Konzept Die Aufteilung von Gebäuden in sogenannte Brand abschnitte bildet die Basis für den baulichen Brandschutz. Ganz grundsätzlich geht man nämlich davon aus, dass ein Brand immer und überall ausbrechen kann. Der bauliche Brandschutz konzentriert sich des halb darauf, die Ausbreitung eines Brandes möglichst zu verhindern und auf einen bestimmten Teil des Gebäudes oder zumindest auf ein Gebäude zu beschränken. Umgesetzt wird dies mit raumabschliessenden Bauteilen wie Brandmauern, brandabschnittsbildenden Wänden und Decken, Brandschutzabschlüssen und Abschottungen. Einfamilienhäuser Am einfachsten ist die Einteilung bei Einfa mi lienhäusern, die als Ganzes nur einen Brand abschnitt bilden. Das wichtigste brand ab schnitt sbildende Bauteil ist damit die gebäudetrennende Brandmauer natürlich nur, wenn das Haus direkt an ein anderes angebaut ist. Innerhalb des Gebäudes müssen für einzelne Räume weitere Brandabschnitte gebildet werden, bei denen das Brandrisiko relativ hoch ist. Zum Beispiel ist der Heizraum als Brandabschnitt zu gestalten. Mehrfamilienhäuser In einem Mehrfamilienhaus bilden erst einmal die Wohnungen und Stockwerke einzelne Brandabschnitte. Eine Wohnung auf mehreren Stockwerken (Maisonette-Wohnung) bildet einen einzigen Brandabschnitt. Wie beim Einfamilienhaus sind nutzungsbedingt einzelne Räume abzutrennen. Korridore und Treppenhäuser, die als Fluchtwege dienen, bilden im Mehrfamilienhaus einen eigenen Brandabschnitt. Die Aufteilung von Korridor und Treppenhaus in zwei separate Abschnitte ist bei Wohnbauten ab einer Bruttogeschossfl äche von 600 m 2 vorgeschrieben. Lüftungsschächte, die durch brandabschnittsbildende Wände und Decken geführt werden, sind an den entsprechenden Stellen mit Brandschutzabschlüssen zu versehen. Und Leitungsdurch führungen müssen feuerwiderstandsfest ab geschottet werden. Grössere Schächte, die sich vertikal durch das Gebäude ziehen, sind als Brandabschnitte abzutrennen und müssen in jedem zweiten Geschoss in Untergeschossen in jedem Geschoss unterteilt werden, sofern zuoberst für den Abzug von Wärme und Rauch keine direkt ins Freie führende Öffnung angeordnet ist. Fluchtwege: Treppenhaus und Korridore Lüftungsschacht Wohnung 4 Kellerräume Brandabschnittsgrenzen Wohnung 3 Wohnung 2 Wohnung 1 Heizraum Fluchtwege Fluchtwege ausserhalb von Wohnungen bilden in Mehrfamilienhäusern einen eigenen Brandabschnitt. Steht nur ein Treppenhaus und ein Ausgang zur Verfügung, darf die Fluchtweglänge 35 m nicht überschreiten; die Breite von Fluchttreppen und Fluchtkorridoren muss mindestens 1,2 m betragen. Für Türen und Durchgänge gilt eine Mindestbreite von 0,9 m. Türen im Korridor- und Treppenbereich müssen sich zudem jederzeit und ohne Hilfsmittel von innen öffnen lassen. Fluchtwege: Mindestbreite nach VKF Treppen und Korridore ausserhalb der 1,2 m Wohnung Wohnungsinterne Verbindungen (oder im 0,9 m Einfamilienhaus) Türen/Durchgänge 0,9 m 12

13 Schutzabstände zwischen freistehenden Gebäuden Bei zusammengebauten Häusern wird die Brandübertragung durch Brandmauern ver hindert bei freistehenden Gebäuden wird der Schutz von Nachbarbauten mit genügend grossen Abständen sichergestellt. Die vorgeschriebenen Sicherheitsabstände liegen je nach der Art des Gebäudes (Ein- oder Mehrfamilienhaus) und nach der Beschaffung der Aussenwandoberfl äche (brennbar oder nicht brennbar) zwischen 4 m und 10 m. Genügen die baurechtlich erforderlichen Abstände nicht als Schutzabstand, sind entsprechende Massnahmen zu treffen. Konkret müssen in diesem Fall die Aussenwände, Türen, Fenster und Dachuntersichten feuerwiderstandsfähig ausgeführt werden. Schutzabstände nach VKF Äusserste Schichten der benachbarten Aussenwände EFH MFH beide brennbar 7 m 10 m eine brennbar 6 m 7,5 m beide nicht brennbar 4 m 5 m Messweise des Schutzabstandes x Vordach weniger als 1m mehr als 1m 1m x An- und Vorbauten mehr als 1m mehr als 1m 1m 1m x Tabelle 2 (links): Mindestanforderungen an die Schutzabstände von Ein- und Mehrfamilienhäusern. Hauptkriterium ist die Brennbarkeit der äusseren Schichten der benachbarten Aussenwände. Abbildung 9: Der Abstand zwischen zwei Gebäuden wird ab Aussenwand gemessen, falls die Vordächer das Gebäude nicht mehr als einen Meter überragen. Abbildung 10: Über genügend hohe Schutzabstände wird sichergestellt, dass sich ein Feuer im Brandfall nicht auf benachbarte Gebäude übergreifen kann. Abbildung 6: Fluchtweg länge in Mehrfamilienhäusern. Gemessen Tabelle wird 1 in (links): Räumen Breite von Fluchtwegen in Wohnbauten. Bei sehr die Luftlinie, grosser im Personenbelegung Korridor die mehrere im Erdgeschoss Ausgänge oder ab 100 Per sonen, in Gehweglinie. den Obergeschossen Die Strecke ab 60 mehrere Personen Treppenanlagen sind die Anforderungen innerhalb höher. der Treppenanlage zur Verfügung, sind längere bis ins Freie wird nicht Fluchtwege möglich. (Quelle: miteinberechnet. Abbildung Stehen 8: Fluchtweg länge VKF) in Mehrfamilienhäusern. Gemessen wird in Räumen die Luftlinie, im Korridor die Gehweglinie. Die Strecke innerhalb der Treppenanlage bis ins Freie wird nicht miteinberechnet. Stehen mehrere Ausgänge oder mehrere Treppenanlagen zur Verfügung, sind längere Fluchtwege möglich. Wohnung Treppenhaus a = Fluchtweglänge Wohnungb = Fluchtweglänge Korridor Maximale Fluchtweglänge in der Wohnung: a 20 m Maximale Gesamtlänge von Fluchtwegen: a+b < 35 m 13

14 Klassierung von Baustoffen und Bauteilen Tabelle 3: Die Brandkennziffer wird in der Schweiz angewendet und bewertet Baustoffe bezüglich Brennbarkeit und Qualmbildung. Baustoffe mit Brennbarkeit 6q und 6 werden als nicht brennbar eingestuft. Tiefer bewertete Baustoffe sind brennbar und können gemäss Brandsychutzrichtlinien nicht überall eingesetzt werden. Tabelle 4: Beispiele von Brandkennziffern für verschiedene Baustoffe. Gültigkeit in der Schweiz Im baulichen Brandschutz wird die Qualität von Baustoffen anhand ihrer Brennbarkeit, die von Bauteilen anhand ihres Feuerwider standes bewertet. Entsprechend sind die europäischen oder die Schweizerischen Baustoff- respektive Bauteilklassierungen massgebend. Im Zuge der Harmonisierung von Bauvorschriften in der EU wurden 2003 die europäischen Klassierungen auch in die Brandschutzrichtlinien der VKF aufgenommen. Bezüglich Gültigkeit der Systeme muss zwischen Bauteilen und Baustoffen unterschieden werden. Für Bauteile ist die europäische Klassierung massgebend. Die Harmonisierung ist weit fortgeschritten für die Anforderungen an den Feuerwiderstand ist die EN-Klassierung in der Schweiz heute schon gängig und spätestens ab 2012 wird sie ohne Ausnahme massgebend sein. Für Baustoffe gilt heute und auf absehbare Zeit nach wie vor die schweizerische Klassierung. Die Situation ist bei den Baustoffen komplizierter, da die na- Brandkennziffern zur Bewertung von Baustoffen Brennbarkeitsgrad massgebend sind Zündbarkeit und Abbrandgeschwindigkeit 3 leichtbrennbar 4 mittelbrennbar 5 schwerbrennbar 5 (200 C) schwerbrennbar bei 200 C 6q quasi nicht brennbar 6 nicht brennbar BKZ = 6q.3 Qualmgrad massgebend ist die Lichtabsorption 1 starke Qualmbildung 2 mittlere Qualmbildung 3 schwache Qualmbildung Brandkennziffern für verschiedene Baustoffe 4.3 Fichte, Tanne, Buche, Span- und Weichfaserplatten, Hartfaserplatten 5.1 Polystyrol Hartschaumplatten, Dampfbremse aus Weich-PE 5.3 Eiche, Spanplatten mit Brandschutzbehandlung, Wärmedämmung aus Zellulosefasern, Bodenbeläge aus Eiche, Buche, Esche oder Hartfaserplatten 6q.3 Mineralfaserplatten, Gipsfaserplatten, Gipskartonplatten, gips- oder zementgebundene Spanplatten 6 Stahl, Beton, Backstein, Glas tionalen Klassierungs- und Prüfsysteme in Europa teilweise stark voneinander abweichen. Die Umstellung auf ein einheitliches System in Europa dauert daher länger, der Zeitpunkt für die defi nitive Einführung ist noch nicht absehbar. Baustoffe Baustoffe werden in der Schweiz mit der sogenannten Brandkennziffer bewertet. Diese setzt sich aus einem Brennbarkeitsgrad und einem Qualmgrad zusammen. Ersterer bewertet das Brennverhalten von Materialien und kategorisiert diese in leicht entzündbar oder rasch abbrennend (Brennbarkeitsgrade 1, 2), leichtbrennbar (3), mittelbrennbar (4), schwerbrennbar (5), schwerbrennbar bei 200 C (5 (200 C)), quasi nicht brennbar (6q) und nicht brennbar (6). Materialien mit Brennbarkeitsgrad 1 oder 2 sind als Baustoffe nicht zugelassen. Baustoffe mit der Klassierung 6q und 6 gelten allgemein als nicht brennbar. Die zweite Zahl der Brandkennziffer der Qualmgrad bewertet das Qualmverhalten eines Baustoffs als stark (1), mittel (2) oder schwach (3). Das europäische System ist ähnlich aufgebaut und bewertet drei verschiedene Stoffeigenschaften. Das Brandverhalten von Baustoffen wird mit A1, A2, B, C, D und E bewertet, wobei die Brennbarkeit von A1 nach E zunimmt. Materialien, welche die Klasse E nicht erreichen, werden in die Klasse F eingeteilt und sind als Baustoffe nicht zugelassen. Für Wände und Decken der Klasse A2 bis D werden zusätzlich zur Brennbarkeit die Rauchentwicklung (s1, s2, s3 respektive schwach, mittel, stark) und das brennende Abtropfen (d0, d1, d2 respektive ohne, kurzzeitig, anhaltend) bewertet. Bei Bodenbelägen gilt als Zusatzkriterium zur Brennbarkeit nur die Rauchentwicklung. Bauteile Massgebend ist die europäische Bauteilklassierung. Diese besteht aus einem Buchstaben, der die Funktion des bewerteten Bauteils beschreibt, und einer Zahl für die Angabe der Feuerwiderstandsdauer in Minuten. So steht R (résistance) für Tragfähigkeit, E (étanchéité) für Raumabschluss und I (isolation) für Wärmedämmung. Ein Bauteil mit REI 30 zum Beispiel behält 14

15 im Brandfall seine tragende Funktion 30 Minuten lang und schützt gleichzeitig vor einem Übergriff von Flammen, Rauch und Hitze auf angrenzende Brandabschnitte. Seltener kommen zusätzliche Beurteilungen bezüglich durchgehender Strahlung (W), mechanischen Einwirkungen (M), selbstschliessenden Brandschutzabschlüssen (C) oder Rauchdurchlässigkeit (S) dazu. Die vollständige Klassierung würde in diesem Fall zum Beispiel REIW 60-MCS lauten. Bis 2012 ist auch die alte VKF-Bauteilklassierung noch gültig. Ähnlich wie die europäische Klassierung verwendet diese zur Bewertung von Bauteilen einen Buchstaben und eine Zahl die Feuerwiderstandsdauer in Minuten. Der Buchstabe bezieht sich aber auf die Art des Bauteils; beispielsweise steht F für tragende und raumabschliessende Bauteile oder T für Türen und Tore. So kommen die gängigen Feuerwiderstandsklassen (zum Beispiel F 60 oder T 30) zu Stande. Klassierung von Bauteilen (nach EN) Bezeichnung Brand einwirkung Lineare Bauteile Flächige Bauteile Stütze/Träger Wand Decke R tragend, nicht gleichzeitig von mehreren EI REI brandabschnittsbildend nicht tragend, brandabschnittbildend tragend, brandabschnittsbildend Seiten von einer Seite von einer Seite Tabelle 5: Die europäische Klassierung von Bauteilen ist in Zukunft auch in der Schweiz massgebend. Sie bezieht sich auf die Funktion des Bauteils (tragend respektive brandabschnittsbildend) und bewertet den Feuerwiderstand mit der Feuerwiderstandsdauer in Minuten. Klassierung von Baustoffen (nach EN) Brennbarkeit A1 A2, B, C, D E Rauchentwicklung und brennendes Abtropfen Nicht brennbare Baustoffe (A1) erhalten keine zusätzliche Klassierung. Für Baustoffe mit Brennbarkeit A2 bis D werden zusätzlich die Rauchentwicklung und das brennende Abtropfen bewertet: Rauchentwicklung bewertet mit Brennendes Abtropfen bewertet mit s1: schwach d0: ohne s2: mittel d1: kurzzeitig s3: stark d2: anhaltend Beispiel: B-s2,d0 Baustoff mit Brennbarkeit B, mittlerer Rauchentwicklung und ohne brennendes Abtropfen Bei Baustoffen mit Brennbarkeit E gibt es nur zwei Klassierungen: E: Baustoff mit Brennbarkeit ohne Beurteilung der E-d2: Baustoff mit Brennbarkeit E und anhaltendem Rauchentwicklung und des Abtropfens Abtropfen; ohne Beurteilung der Rauchentwicklung Tabelle 6: Baustoffe für Wände und Decken werden gemäss EN-Normen neu nach ihrem Brandverhalten (Brennbarkeit steigt von Klasse A1 nach E), nach der Rauchentwicklung (steigt von Klasse s1 nach s3) und hinsichtlich dem brennenden Abtropfen (steigt von Klasse d0 bis d2) bewertet. Für die Klasse A1 kommt keine zusätzliche, für die Klasse E nur die Klassierung d2 zur Anwendung. 15

16 Zuordnung der Klassierungssysteme Bei den Bauteilen ist die Zuordnung nicht aber die Umklassierung der alten VKF-Klassierung zur EN-Klassierung möglich. Die VKF hat eine entsprechende Zuordnungstabelle veröffentlicht. Im Wesentlichen bleibt die Feuerwiderstandsdauer die gleiche, nur der Buchstabe wird gemäss der Funktion des jeweiligen Bauteils ersetzt. Bei den Baustoffen ist eine Zuordnung nur für nicht brennbare Materialien möglich. So sind die EN-Klassierungen A1 respektive A2-s1, d0 als VKF-Klassierungen 6.3 respektive 6q.3 anwendbar. Bei den brennbaren Baustoffen ver- unmöglichen die unterschiedlichen Prüfbedingungen und Klassen eine eindeutige Zuordnung. Die Euroklasse E entspricht im Wesentlichen den Anforderungen der Brandkennziffer 4, und die Klasse C etwa der Brandkennziffer 5. EN-Klassierung (seit 2005 in der Schweiz gültig): VKF-Zuordnung Bauteile Eigenschaft VKF-Klassierung F tragende und raumabschliessende Bauteile, Unterdecken, Verkleidungen T bewegliche Brandabschlüsse R Rauch- und fl ammendichte Abschlüsse K Brandschutzklappen S Abschottungen A Aufzugsschachttüren EN-Klassierung R Tragfähigkeit E Raumabschluss I Wärmedämmung W Strahlung M mechanische Einwirkung C selbstschliessend S Rauchdicht Aussenwände tragend Aussenwände nicht tragend brennbar F 30 bb F 60 bb REI 30 REI 60 nicht brennbar F 30 F 240 EI 30 (nbb) REI 240 (nbb) brennbar F 30 bb F 60 bb EI 30 EI 60 nicht brennbar F 30 F 240 EI 30 (nbb) REI 240 (nbb) rauchdichte Abschlüsse aus Glas R 30 E 30 Innenwände tragend Innenwände nicht tragend Decken und Dächer brennbar F 30 bb F 60 bb REI 30 REI 60 nicht brennbar F 30 F 240 REI 30 (nbb) REI 240 (nbb) brennbar F 30 bb F 60 bb EI 30 EI 60 nicht brennbar F 30 F 240 EI 30 (nbb) EI 240 (nbb) brennbar F 30 bb F 60 bb REI 30 REI 60 nicht brennbar F 30 F 240 REI 30 (nbb) REI 240 (nbb) Stützen/Balken brennbar F 30 bb F 60 bb R 30 R 60 nicht brennbar F 30 F 240 R 30 (nbb) R 240 (nbb) Bedachung, Dachelemente brennbar F 30 bb F 60 bb EI 30 EI 60 nicht brennbar F 30 F 90 EI 30 (nbb) EI 90 (nbb) Tabelle 7: Auszug aus der Zuordnungstabelle der VKF. Das alte schweizerische Klassierungssystem für Bauteile kann dem neuen europäischen zugeordnet werden. Brandschutztüren brennbar T 30 EI 30 nicht brennbar T 60 T 90 EI 60 (nbb) EI 90 (nbb) Verkleidungen von brennbaren nicht brennbar F 30 EI 30 (nbb) verkleidet (entspricht K 30 (nbb)) Bauteilen F 60 EI 60 (nbb) verkleidet (entspricht K 60 (nbb)) 16

17 Brennbar oder nicht brennbar Die Brennbarkeit von eingesetzten Baustoffen respektive Bauteilen spielt im Brandschutzanforderungskatalog der VKF eine wichtige Rolle. Brennbare Baustoffe können nämlich nur beschränkt eingesetzt werden, was im Holzbau besonders relevant ist. Muss ein Bauteil oder seine Verkleidung nicht brennbar sein, ist dies in den Richtlinien mit der Klammerbemerkung «(nbb)» vermerkt. Allgemein gelten alle Produkte als brennbar, die keinen Brennbarkeitsgrad 6 oder 6q gemäss VKF oder keine Brennbarkeit der Klassen A1 oder A2 gemäss SN EN aufweisen. Verkleidungen mit Brandschutzfunktion Brandschutzverkleidungen bestehen häufig aus Gipsfaser- oder Gipskartonplatten. In den EN-Normen gibt die Brandschutzfunktion K die Fähigkeit einer Wand- oder Deckenverkleidung wieder, das direkt dahinter liegende Material vor Entzündung, Verkohlung und anderen Schäden für die festgelegte Zeit zu schützen. In der aktuellen Fassung der schweizerischen Brandschutzvorschriften werden für Verkleidungen die Klassierungen EI 30 und EI 60 statt K 30 und K 60 verwendet. Diese entsprechen weitgehend den alten F 30- und F 60-Klassierungen nach VKF für Verkleidungen von brennbaren Bauteilen. Bei der Anwendung sind Verkleidungen mit den Bezeichnungen K und EI einander gleichgestellt. Im Zuge einer nächsten Überarbeitung der schweizerischen Brandschutzvorschriften ist vorgesehen, bei den Verkleidungen mit Brandschutzfunktion die Bezeichnung EI durch K zu ersetzen. Abbildung 11: Holz (oben und unten) ist brennbar, Stahl, Backstein und Verputz hingegen nicht. 17

18 Wo Holz zum Einsatz kommen darf Abbildung 12: In Einfamilienhäusern ist die Verwendung von Holz praktisch überall möglich. Brennbar oder nicht brennbar ein übergeordnetes Kriterium Holzbauteile mit hohen Feuerwiderständen sind heute Stand der Technik. Deshalb sind nicht die Anforderungen an den Feuerwider stand, sondern vor allem die Einschränkungen zur Verwendung brennbarer Baustoffe die primäre Limitierung für den Holzeinsatz in Gebäuden. Ein entsprechender Abschnitt in den Brandschutzrichtlinien der VKF setzt diesbezüglich die Rahmenbedingungen. Diese gelten auch für den Einsatz brennbarer Dämmmaterialien. Leicht brennbare Baustoffe (Brennbarkeitsgrad 3) sind grundsätzlich nur in Ausnahmefällen zulässig. Sie müssen allseitig hohlraumfrei mit einer Verkleidung abgedeckt werden, die an der Oberfläche während mindestens 30 Minuten nicht entflammt werden können (Feuerwiderstand EI 30 (nbb)). Materialien mit einer tieferen Brandkennziffer sind als Baustoffe sowieso nicht zugelassen. Spezialfall Einfamilienhaus Bei Einfamilienhäusern sind die Einschränkungen gering. Es bestehen keine speziellen Anforderungen an die Verwendung von brennbaren Baustoffen, sogar die Brandmauern bei Reiheneinfamilienhäusern können in Holz ausgeführt werden. Allenfalls werden in Räumen mit haustechnischen Anlagen nicht brennbare Materialien verlangt. Mehrfamilienhäuser bis 3 Geschosse Auch bei Mehrfamilienhäusern, Büro- und Schulbauten bis und mit 3 Geschossen gibt es nur wenige Einschränkungen für den Einsatz von Holz und brennbaren Dämmungen. Allerdings müssen Brandmauern hier nicht brennbar erstellt werden. Auch nicht möglich sind brennbare Wand- und Deckenverkleidungen an Fluchtwegen und in Treppenhäusern. Bei Dächern ist der Einsatz brennbarer Baustoffe nur unter bedingten Aufl agen möglich. Für die äusserste Schicht wird im Normalfall eine nicht brennbare Abdeckung verlangt. In vielen Fällen wird auch raumseitig eine Abdeckung mit einer feuerwiderstandsfähigen oder sogar nicht brennbaren Verkleidung oder ein schwerbrennbarer Dämmstoff (BKZ 5.1) gefordert. Die detaillierten Anforderungen sowie mögliche Schichtaufbauten sind in der entsprechenden VKF-Richtlinie geregelt. 4 bis 6 Geschosse Für Gebäude mit mehr als 3 Geschossen sind zusätzliche Einschränkungen zu beachten. Sind bei solchen Gebäuden die Tragwerke in brennbaren Materialien ausgeführt, müssen bei Wänden und Decken nicht brennbare Dämmstoffe eingesetzt werden. Und an die Aussenwände werden ab vier Geschossen spezifi sche Bedingungen gestellt: Im Normalfall müssen Aussenwände mit einer nicht brennbaren Verkleidung (BKZ 6q.3) versehen werden. Verkleidungen in Holz sind nur möglich, wenn die Brandausbreitung über mehrere Geschosse dadurch nicht begünstigt wird. Im Einvernehmen mit der Brandschutzbehörde können entsprechende schutzzielorientierte Massnahmen getroffen werden, welche eine Holzanwendung möglich machen. In den VKF-Richtlinien sind dafür einige Beispiele aufgeführt (u.a. öffnungslose Fassaden, Hintermauerung, Massnahmen im Hinterlüftungsbereich, Schürzen; Praxisbeispiele im Abschnitt «Holzfassaden», Seite 30). 18

19 Abbildung 13: Heimstätte Bärau, Heim für autistisch veranlagte Menschen. Verwendung brennbarer Baustoffe gemäss VKF-Richtlinien (MFH) Bauteile 1 bis 3 Geschosse 4 bis 6 Geschosse Sichtbare Oberfl äche Aussenwandverkleidung möglich bedingt möglich Räume allg. Wandverkleidung möglich möglich Deckenverkleidung möglich möglich Bodenbelag möglich möglich Fluchtwege, Wandverkleidung nicht möglich nicht möglich Korridor/Treppenhaus Deckenverkleidung nicht möglich nicht möglich Bodenbelag möglich möglich Korridor Bodenbelag möglich bedingt möglich Treppenhaus Dämmschicht/Zwischenschicht Flachdach bedingt möglich bedingt möglich Steildach bedingt möglich bedingt möglich Tragwerke Aussenwand möglich nicht möglich brennbar Innenwand möglich nicht möglich Decke möglich nicht möglich Tragwerke nicht Aussenwand möglich bedingt möglich brennbar Innenwand möglich möglich Decke möglich möglich Tabelle 8: Sichtbare Oberflächen und Dämmschichten Anforderungen an das Brandverhalten für Wohnbauten MFH, Bürobauten und Schulbauten. «Möglich»: Holz bzw. brennbare Baustoffe ab Brennbarkeit 4 können eingesetzt werden. «Nicht möglich»: im Rahmen eines Standardkonzeptes kann kein Holz eingesetzt werden. «Bedingt möglich»: Anwendung von Holz nur unter bedingten Auflagen gemäss VKF-Richtlinien. 19

20 Anforderungen an den Feuerwiderstand Fokus auf Wohnbauten Die Nutzung eines Gebäudes hat einen nach vollziehbaren Einfluss auf die gestellten Anforderungen: Es macht beispielsweise Sinn, dass die Anforderungen für Wohngebäude tiefer sind als diejenigen für Geschäftshäuser mit grosser Personenbelegung, für welche wiederum weniger hohe Anforderungen gelten als für Krankenhäuser. Dieser Abschnitt ist auf die Feuerwiderstandsanforderungen an Wohnbauten fokussiert, die im Holzbau die wichtigste Kategorie bilden. Die Systematik des Anforderungskatalogs der VKF ist aber für alle Kategorien einheitlich. Tragwerke Alle zur Lastaufnahme und Lastableitung sowie zur Stabilisierung notwendigen Bauteile müssen ihre Standsicherheit auch im Brandfall behalten. Dabei ist sowohl das Versagen des Bauteils wie auch die Auswirkung von Wärmedehnungen zu beachten. Die Anforderungen an den Feuerwiderstand tragender Bauteile richten sich allgemein nach Lage, Geschosszahl und Ausdehnung von Bauten und Anlagen (Tabelle 9, Seite 23). In Untergeschossen müssen die Tragwerke den gleichen Feuerwiderstand aufweisen wie die über dem gewachsenen Terrain liegenden Ge- Feuerwiderstandsanforderungen für Wohnbauten vier wichtige qualitative Punkte: An Einfamilienhäuser werden praktisch keine Anforderungen gestellt. Die Ausnahmen bilden erstens die Anforderungen an die Brandmauern und zweitens diejenigen an raumabschliessende Wände und Decken von risikobehafteten Räumen (Beispiel Heizraum). Kommt ein Sprinklerkonzept zur Anwendung, ist die geforderte Feuerwiderstandsdauer meistens niedriger (höchstens um 30 Minuten). Für Bauteile an Fluchtwegen, besonders im Fluchttreppenhaus, gelten generell hohe Anforderungen. Die Anforderungen steigen mit der Geschosszahl. Ab vier Geschossen wird zwischen Häusern mit brennbaren respektive nicht brennbaren Tragwerken unterschieden. Sind diese brennbar, müssen für brandschutzrelevante Bauteile nicht brennbare Dämmmaterialien eingesetzt werden. Tabelle 9 (Seite 23) zeigt die Feuerwiderstandsanforderungen an Mehrfamilienhäuser, Büro- und Schulbauten aus Holz in der Übersicht. Abbildung 14: Der geforderte Feuerwiderstand brandabschnittsbildender Wände und Decken beträgt bis 3 Geschosse 30 Minuten, bei höheren Gebäuden 60 Minuten. 20

21 schosse, mindestens aber R 60 (nbb). Keine Anforderungen an die Tragwerke werden bei Einfamilienhäusern bis vier Geschosse, bei eingeschossigen Gebäuden und für das oberste Geschoss von mehrstöckigen Häusern gestellt. Brandabschnittsbildende Wände und Decken Brandabschnittsbildende Wände und Decken müssen garantieren, dass sich die Ausbreitung eines Brandes auf einen Brandabschnitt beschränkt und ein Übergriff des Feuers auf andere Abschnitte verhindert wird. Der Feuerwiderstand beträgt mindestens 30 Minuten und ab vier Geschossen sogar 60 Minuten (Tabelle 9, Seite 23). Ist ein brandabschnittsbildendes Bauteil gleichzeitig tragend, gelten zusätzlich die Anforderungen an Tragwerke. Bauteile an Fluchtwegen Unterschieden wird zwischen Treppenhäusern und Korridoren, die als Fluchtwege dienen. Treppenhäuser sind als Brandabschnitt mit dem für das Tragwerk erforderlichen Feuerwiderstand, mindestens aber REI 60 (nbb), zu erstellen. Bei Bauten bis drei Geschosse genügt ein Feuerwiderstand REI 60 mit nicht brennbarer Dämmung und beidseitiger Verkleidung EI 30 (nbb). Wird auf eine Abtrennung von Treppenhäusern und Korridoren verzichtet was in Wohnbauten bis 600 m 2 möglich ist muss der Feuerwiderstand des Korridors mindestens dem des Treppenhauses entsprechen. Bilden Korridore eigene Brandabschnitte, sind sie mit dem Feuerwiderstand des Tragwerks zu erstellen, mindestens aber mit EI 30. Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Geschosszahl: Bis drei Geschosse reicht ein Feuerwiderstand EI 30 und bei vier Geschossen EI 60, wobei in beiden Fällen die Bauteile korridorseitig nicht brennbar verkleidet sein müssen. Bei noch höheren Gebäuden steigen die Anforderungen entsprechend (Tabelle 9, Seite 23). Brandmauern Brandmauern von Mehrfamilienhäusern bis drei Geschosse sind mit einem Feuerwiderstand REI 90 (nbb) zu erstellen, bei höheren Gebäuden mit REI 180 (nbb). Der Einsatz von Holz ist hier nicht möglich. Bei zusammengebauten Einfamilienhäusern wird ein Feuerwiderstand REI 90 verlangt Brandmauern in Holzausführung sind in diesem Fall möglich, allerdings gelten besondere Anforderungen an den Aufbau («Brandmauern aus Holz», Seite 32). Aussenwände Für Gebäude bis drei Geschosse wird keine spezifi sche Anforderung an den Feuerwiderstand von Aussenwänden gestellt. Allerdings ist bei tragenden Aussenwänden zu beachten, dass sie die Anforderungen an Tragwerke erfüllen müssen. Dies gilt auch für Gebäude mit vier bis sechs Geschossen, wobei hier ein Feuerwiderstand EI 30 für die Aussenwände und im Normalfall eine nicht brennbare Verkleidung gefordert wird. Bedachungen Im Normalfall wird für Bedachungen eine nicht brennbare oberste Schicht verlangt, jedoch keine Anforderungen an den Feuerwiderstand gestellt. Ausnahmen gelten für den seltenen Fall grosser Dachfl ächen (über 1200 m 2 ), wo für Unterkonstruktionen Feuerwiderstände von 30 Minuten zur Anwendung kommen. Abbildung 15: Die VKF-Richtlinien unterscheiden bei Gebäuden mit mehr als 3 Geschossen, ob die Tragwerke eines Gebäudes brennbar oder nicht brennbar sind. Für den Fall, dass die Tragwerke aus Holz (das heisst brennbar) sind, müssen Holzbauteile bei Häusern ab 4 Geschossen mit nicht brennbaren Dämmmaterialien gedämmt werden. 21

22 Abbildung 16: Die Holzbauweise bietet vielfältige konstruktive Möglichkeiten. Abbildung 17: In brandabschnittsbildenden Bauteilen sind Durchbrüche, Leitungsdurchführungen und Installationsschächte mit feuerwiderstandsfähigen Abschottungen (mindestens EI 30) dicht zu verschliessen. Abschlüsse und Abschottungen Durchgänge und andere Öffnungen in brandabschnittsbildenden Bauteilen müssen mit feuerwiderstandsfähigen und bei Brandmauern mit selbstschliessenden Brandschutzabschlüssen abgeschlossen werden. Der geforderte Feuerwiderstand beträgt mindestens EI 30 oder E 30, falls sich der Brandschutzabschluss in einem Bereich mit niedriger Brandbelastung befindet, zum Beispiel für eine Tür zwischen Korridor und Treppenhaus. Durchbrüche, Leitungsführungen und Installations schächte müssen entweder mit einem nicht brennbarem Material wie Mörtel oder Gips oder einem von der VKF zugelassenen Abschottungssystem bei brandabschnittsbildenden Wänden und Decken mit EI 30, bei Brandmauern mit EI 90 verschlossen werden. Schachtwände müssen den gleichen Feuerwiderstand wie das Tragwerk, mindestens den Feuerwiderstand EI 30, aufweisen. Dieser Feuerwiderstand gilt auch für Brandabschlüsse als Zugang und zur Unterteilung von Schächten. Nutzungsbedingte Anforderungen Sowohl für Ein- wie auch für Mehrfamilienhäuser gibt es in Räumen mit spezieller Nutzung oder bei technischen Anlagen Anforderungen, die sich auch auf den baulichen Brandschutz auswirken. Relevant für Wohnbauten sind hierbei vor allem die energietechnischen Anlagen. Heizräume sind bei einer installierten Nennwärmeleistung bis 70 kw mit einem Feuerwiderstand EI 30 (nbb) auszuführen. Bei grösseren Anlagen wird ein Feuerwiderstand EI 60 (nbb) verlangt. Türen müssen in beiden Fällen einen Widerstand EI 30 aufweisen und in Fluchtrichtung geöffnet werden können. 22

23 Mehrfamilienhäuser, Büro- und Schulbauten aus Holz: Anforderungen an den Feuerwiderstand 1 Geschoss und oberstes Geschoss 2 Geschosse (bis 600m 2 resp. 1200m 2 ) Baulich/ Baulich/ Sprinkler Sprinkler Tragwerke ausreichend dimensioniert 2 Geschosse (über 600m 2 BGF bei brennbaren Tragwerken, resp. 1200m 2 BGF bei nicht brennbaren Tragwerken) 3 Geschosse 4 Geschosse 5 bis 6 Geschosse (Begleitung durch Fachingenieur und Qualitätssicherungssystem obligatorisch) Baulich Sprinkler Baulich Sprinkler Baulich Sprinkler Baulich Sprinkler R 30 ausreichenchend R 30 ausrei- R 60 R 30 R 60; nicht R 60 brennbare dimensionierniert dimensio- EI30- Verkleidung (allseitig) Brandabschnittsbildende Wände und Decken EI 30 EI 30 EI 30 EI 30 EI 60; falls Tragwerke brennbar: nicht brennbare Dämmung EI 30; falls Tragwerke brennbar: nicht brennbare Dämmung EI 60; nicht brennbar verkleidet (beidseitig); falls Tragwerke EI 30; falls Tragwerke brennbar: nicht brennbare Dämmung brennbar: nicht brennbare Dämmung Fluchtweg Korridor EI 30; nicht brennbare EI 30; nicht brennbare EI 30; nicht brennbare Verkleidung (korridorseitigseitig) EI 30; nicht brennbare Verkleidung (korridor- EI 60; nicht brennbare EI 30; nicht brennbar EI 60; nicht brennbare EI 60; nicht brennbare Verkleidung Verkleidung EI 30-Ver- verkleidet EI 30-Ver- EI 30-Ver- (korridorseitigseitig) (korridorkleidung (korridorkleidunkleidunseitig); (korridorseitig); falls (beidseitig); (korridor- falls Tragwerke nicht seitig); falls Tragwerke brennbar: nicht brennbare Dämmung brennbar: nicht brennbare Dämmung brennbare Dämmung Tragwerke brennbar: nicht brennbare Dämmung Fluchtweg Treppenhaus gleiche Anforderungen wie im darunterliegenden Geschoss REI 60; nicht brennbare EI 30-Verkleidung (beidseitig); nicht brennbare Dämmung REI 60; nicht brennbare EI 30-Verkleidung (beidseitig), nicht brennbare Dämmung REI 60; nicht brennbare EI 30-Verkleidung (beidseitig); nicht brennbare Dämmung REI 60 (vollständig nicht brennbar, Holzeinsatz in Standardkonzept nicht möglich) REI 60 (vollständig nicht brennbar, Holzeinsatz in Standardkonzept nicht möglich) R: tragend, nicht brandabschnittsbildend EI: nicht tragend, brandabschnittsbildend REI: tragend, brandabschnittsbildend 30, 60: Feuerwiderstand in Minuten Tabelle 9: Anforderungen an den Feuerwiderstand für Wohnbauten MFH, Bürobauten und Schulbauten. Sie beziehen sich auf Tragwerke, brandabschnittsbildende Bauteile und Fluchtwege. Bewertet wird das jeweilige Bauteil und falls vorgeschrieben die Qualität der Verkleidung und der zu verwendenden Dämmung. Wird ein technisches Brandschutzkonzept (Sprinkler) angewandt, gelten teilweise reduzierte Werte. Ab 4 Geschossen wird zwischen Gebäuden mit brennbaren respektive nicht brennbaren Tragwerken unterschieden. Sind die Tragwerke brennbar, müssen die brandabschnittsbildenden Bauteile nicht brennbar gedämmt sein. Es ist zu beachten, dass an das oberste Geschoss von mehrgeschossigen Bauten teilweise reduzierte Anforderungen gestellt werden. 23

24 Integrierte Qualitätssicherung Abbildung 18: Besonders bei hohen Holzbauten sind Massnahmen zur Sicherung der Gebäudequalität notwendig. Brandschutz als Teil der Gesamtplanung Ob ein Gebäude brandsicher ist, entscheidet sich während der Projektierung, in den Werkhallen und bei der Montage auf dem Bauplatz. Schon in der frühen Bauphase müssen Material- und Systementscheide gefällt werden, welche brandschutztechnisch relevant sind. In der Planung gilt es, alle Feuerwiderstandsanforderungen einzubeziehen und dabei Aspekte der Statik, des Feuchte-, Wärme- und Schallschutzes zu berücksichtigen. In der Ausführung ist die korrekte Umsetzung der Vorgaben bis ins Detail eminent wichtig, weil sich auch kleine Fehler im Brandfall verheerend auswirken können. Qualitätssicherung Als Maxime in Bauprojekten gilt es, allfällige Fehler durch eine sorgfältige Planung möglichst früh zu erkennen und zu verbessern. Der SIA schreibt diesbezüglich klare Verantwortlichkeiten und Prozesse vor und bildet die Grundlage für Vertragswerke zwischen Projektbeteiligten. Unter der Schirmherrschaft von Lignum wurden diese Anforderungen mit Fokus auf den Brandschutz detailliert. Vier Schwerpunkte bilden den Kern der Qualitätssicherung: Material und Bausysteme: Eingesetzte Baustoffe, Bauteile und Bausysteme entsprechen bezüglich Brandsicherheit dem Stand der Technik. Arbeitsprozesse: Alle Prozesse von der Zielformulierung bis zur Gebäudenutzung sind genau defi niert. Organisation und involvierte Personen: Zuständigkeiten und Schnittstellen sind im Detail geregelt. Für die am Bau beteiligten Personen gilt das Prinzip der Eigenverantwortung. Ausserdem setzt man auf ihre Aus- und Weiterbildung. Kontrolle: Endkontrollen und Schlussabnahmen sind immer durchzuführen. Auch in der Projektierungs- und Ausführungsphase und während der Nutzung sind einzelne Kontrollen vorgesehen. Qualitätssicherungsstufen Das Qualitätssicherungssystem umfasst vier Stufen Q1 (Mindestanforderungen) bis Q4 (hohe Anforderungen), welche je nach Geschosszahl von der Brandschutzbehörde zugeteilt werden. Normalerweise gilt für Einfamilienhäuser und Wohnbauten bis zwei Geschosse die Stufe Q1, Qualitätssicherungssystem für Holzbauten im Detail dokumentiert Die Anforderungen für die Bauherrschaft, die Unternehmungen und die Brandschutzbehörden sind in der Lignum Dokumentation Brandschutz, in der Publikation «Bauen mit Holz Qualitätssicherung und Brandschutz» im Detail aufgelistet ( für Mehrfamilien häuser mit drei Geschossen Q2, mit vier Geschossen Q3 und für 5- bis 6-geschossige Gebäude Q4. In jedem Fall ist ein sogenannter Brandschutz-QS-Verantwortlicher zu bestimmen. Er ist für die organisatorische sowie für die technische Qualitätssicherung bezüglich Brandschutz zuständig und ist Bindeglied zwischen der Bauherrschaft, den Unternehmungen und den Behörden. Normalerweise übernimmt der Gesamtleiter häufig der Architekt die Aufgabe, kann diese aber ganz oder teilweise auch an einen Fachplaner delegieren. Ab Stufe Q2 ist ein Qualitätsmanagement für die Projektierung und die Ausführung vorgeschrieben im Wesentlichen ist dabei die Qualität aller Prozesse anhand defi nierter Checklisten laufend zu kontrollieren. Ab Stufe Q3 ist ein Brandschutzund Qualitätssicherungskonzept zwingend Bestandteil des Baugesuchs. Für die Stufe Q4 muss ein Fachingenieur als Kontrollorgan eingesetzt werden, welcher die Einhaltung der Qualitätsstandards in allen Projektphasen sicherstellt. Ausserdem ist ein Brandschutzspezialist beizuziehen. 24

25 Holzbausystem Feuerwiderstandsanforderungen Brandschutzplanung im Holzbau Konstruktive Ausführung 1. Innerhalb des Bauteils Nachweise Weitere Schnittstellen Holzbau Weitere Schnittstellen Brandschutz Abbildung 19: Einflussfaktoren auf die Brandschutzplanung im Holzbau. Bereits in der Planung sind alle relevanten Aspekte einzubeziehen. Anforderungen an die Qualitätssicherung bezüglich Brandschutz im Holzbau: Qualitätssicherungsstufen Q1 bis Q4 für Wohnbauten Mindestanforderungen 1 bis 2 ( 600 m 2 ) Geschosse, Einfamilienhäuser zusätzlich (u.a.): management für Projektierung und Ausführung 2 ( 600 m 2 ) bis 3 Geschosse zusätzlich (u.a.): cherungskonzept zusätzlich (u.a.): als Kontrollorgan spezialist Q1 Q2 Q3 Q4 4 Geschosse 5 bis 6 Geschosse Abbildung 20: Qualitätssicherungsstufen Q1 bis Q4. Für Einfamilienhäuser kommt normalerweise die Stufe Q1 zur Anwendung, für Mehrfamilienhäuser steigen die Anforderungen mit der Geschosszahl. 25

26 Holzbauteile mit Brandschutzfunktion Abbildung 21: Beispiel zum Einsatz einer Brandschutzverkleidung. Diese garantiert im Brandfall, dass die für Raumtemperatur bemessene Stütze ihre tragende Funktion nicht verliert. Stütze für Raumtemperatur bemessen Konstruktion und Nachweis Ein Holzbauteil, das vor einer Brandausbreitung schützen soll, kann mit zwei grundsätzlich verschiedenen Ansätzen konstruiert werden. Entweder ist das unverkleidete Bauteil für den Einsatz bei Raumtemperatur bemessen und wird mit einer Verkleidung umhüllt, die den Feuerwiderstand alleine gewährleistet. Oder aber der gesamte Aufbau des Bauteils ermöglicht den angestrebten Feuerwiderstand. Wird der Feuerwiderstand durch die Verkleidung allein erbracht, hat dies den Vorteil, dass die innen liegenden Schichten für den Einsatz bei Raumtemperatur bemessen werden können ein Nachweis ihrer Eignung im Sinne des Brandschutzes erübrigt sich. So kann im Prinzip jedes Bauteil mit einer entsprechenden feuerwiderstandsfähigen Verkleidung ausgerüstet werden. Beurteilt man den Feuerwiderstand eines Bauteils anhand seines Gesamtaufbaus, müssen gewisse Mindestanforderungen erfüllt werden. Diese beziehen sich zum Beispiel auf die Materialeigenschaften (Rohdichte, Schmelzpunkte, etc.) und die Befestigung (Abstände, Einschlagtiefen) der innen liegenden Schichten; auch die Achsabstände der Unterkonstruktion und die Fugenausbildung bei flächigen Werkstoffen spielen eine Rolle. Der rechnerische Nachweis, dass das Bauteil alle Anforderungen erfüllt, ist im Normalfall zu aufwändig. Praktikabler ist die Verwendung zugelassener Bauteile, welche im Schweizerischen Brandschutzregister aufgelistet sind. Oder man stützt sich auf Dokumentationen zu genormten und brandschutztechnisch bewährten Bauteilen, zum Beispiel auf den Bauteilkatalog im zweiten Teil dieser Broschüre. + Brandschutzverkleidung mit Feuerwiderstand EI 30 = Stütze mit Feuerwiderstand R 30 Nachweis des Feuerwiderstandes von Holzbauteilen Die tragende oder brandabschnittsbildende Funktion von Bauteilen muss im Brandfall gewährleistet sein. Für den Nachweis stehen den Architekten und Planern folgende Möglichkeiten zur Verfügung: Verwendung geprüfter und zugelassener Bauteile gemäss Schweizerischem Brandschutzregister (online unter Verwendung genormter Bauteile gemäss vorliegendem Bauteilkatalog oder anderen Quellen, insbesondere der Lignum-Dokumentation Brandschutz. Rechnerischer Nachweis anhand anerkannter Rechnungsverfahren (gemäss SIA- oder den europäischen Normenwerken). Objektbezogene Konzepte, bei denen der Nachweis in Brandversuchen und in Abklärung mit der Brandschutzbehörde erbracht wird. Abbildung 22: Holzbauteile können in den Werkhallen des Systembauers vorfabriziert und auf der Baustelle zusammengebaut werden. So wird eine hohe Qualität, kurze Bauzeiten und damit ein gutes Preis-Leistungsverhältnis erzielt. 26

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28 Abbildungen 23 und 24: Oberfläche einer Vollholzplatte aus Fichte (links); Querschnitt durch eine Spanplatte. Abbildung 25: Sperrholz besteht aus mehreren übereinander verleimten Furnieroder Brettlagen. Abbildung 26: Sogenannte mitteldichte Faserplatten (MDF) bestehen aus fein zerfasertem, gepresstem Nadelholz. Baustoffe Für die Konstruktion von Holzbauteilen steht eine Fülle an verschiedenen Hölzern, Holzwerkstoffen, mineralisch gebundenen Werkstoffen und Dämmstoffen zur Verfügung. Holz und Holzwerkstoffe: Grundsätzlich kann zwischen Vollholz und Holzwerkstoffen unterschieden werden. Komponenten aus Vollholz sind aus einem Baumstamm herausgearbeitet. Holzwerkstoffe werden aus Holzlagen unterschiedlicher Stärke, Holzstreifen, Holzspänen oder Holzfasern verschiedener Hölzer hergestellt. Mit den einzelnen Komponenten (Bretter, Platten, Stäbe) aus Vollholz oder Holzwerkstoffen lassen sich wiederum verschiedene Arten von Bauteil-Komponenten herstellen. So bestehen beispielsweise Dreischicht-Massivholzplatten oder Schalungen aus mehreren verbundenen Brettern. Mineralisch gebundene Werkstoffe sind zum Beispiel Gipskarton oder Gipsfaserplatten, mit denen Holzbauteile verkleidet und damit feuerwiderstandsfähig gemacht werden können. Als feuerwiderstandsfähige Unterlagsböden werden unter anderen Zement-, Kalziumsulfat- und Gipsmörtel eingesetzt. Als Dämmstoffe kommen je nach Anforderung brennbare Holzfaser- oder nicht brennbare Mineralfaserplatten (Glas- oder Steinwolle) in Frage. Brandschutzverkleidungen: erforderliche Schichtdicken Verkleidung Feuerwiderstand EI 30 (nbb) Feuerwiderstand EI 60/EI 30 (nbb) Gipsfaserplatten 18 mm 12.5 mm mm Abbildung 27: Nicht brennbare Dämmplatten aus Steinwolle haben einen Schmelzpunkt von über 1000 C und eignen sich für den Einsatz in brandschutzrelevanten Bauteilen. Abbildung 28: Beispiel einer Brandschutzverkleidung: Diese zementgebundenen Spanplatten sind nicht brennbar und weisen je nach Dicke einen Feuerwiderstand von bis zu 90 Minuten auf. Gipskartonplatten 18 mm 15 mm + 15 mm Unterlagsboden 20 mm 30 mm Gips 25 mm 40 mm Holzwolle, mineralisch gebunden, mit 15 mm Verputz 25 mm 50 mm Tabelle 10: Verkleidungen mit Brandschutzfunktion, Feuerwiderstandsdauer 30 und 60 Minuten. 28

29 Vorsicht Schwachstellen! Anschlussbereiche und Installationen oder Einbauten bilden aus brandschutztechnischer Sicht häufig Schwachstellen. Diese sind mit entsprechenden Massnahmen zu sichern. Vermeidung von Lecks in der Brand abschnittshülle: Generell darf die Feuerwiderstandsdauer an den Schwachstellen nicht kürzer sein als für die angrenzenden Bauteile. Um den Brandübergriff zu verhindern, müssen Hohlräume und Längsfugen in brandabschnittsbildenden Bauteilen abgeschottet werden. Zum Beispiel kann ein Füllholz eingesetzt oder der Hohlraum mit nicht brennbarer Mineralwolle ausgefüllt werden. Bei den Konstruktionen ist darauf zu achten, dass Verformungen von Bauteilen im Brandfall nicht zu Undichtigkeiten führen. Installationen und Einbauten müssen ummantelt sein, damit sie den Feuerwiderstand der Bauteile nicht herabsetzen. Gewährleistung der Tragsicherheit: Im Brandfall müssen tragende Bauteile ihre Funktion behalten. Die Brandeinwirkung in den Anschlussbereichen ist entsprechend zu berücksichtigen entweder wird ein gewisser Abbrand in Kauf genommen und die eingesetzten Teile entsprechend überdimensioniert oder man setzt Brandschutzverkleidungen ein. Die SIA/Lignum-Dokumentation 83 und die Broschüren der Lignum-Dokumentation Brandschutz enthalten detaillierte Konstruktionsanleitungen für verschiedene Anschlusssituationen. Längsfugen Risikosituation Feuer gelangt durch Längsfuge in den nächsten Brandabschnitt. Hohlräume Risikosituation Decke REI Wand EI Feuer gelangt durch Hohlräume in den nächsten Brandabschnitt. Auflager Risikosituation Träger R Decke REI Abbrand! Abbrand des Auflagers destabilisiert die Konstruktion. Mögliche Massnahme Abdeckung mit Brett auf der Stirnseite der Konstruktion Mögliche Massnahme Decke REI Wand EI Dämmung mit Mineralwolle (Schmelzpunkt über 1000 C) Mögliche Massnahme Träger R Decke REI Mineralwolle Brandschutzverkleidung Brandschutzverkleidung am Auflager Verformungen Risikosituation Decke REI Mögliche Massnahme Decke REI Undichtheit! Wand EI Brandschutz Dichtung (verformbar) Wand EI Decke biegt sich wegen Hitze durch, Undichtheit entsteht. Konstruktion zur Aufnahme von Verformungen Beplankungen im Anschlussbereich Risikosituation Mögliche Massnahme Wand REI Decke REI Wand REI Decke REI Fugenausbildung in Ecke nicht optimal, Feuer dringt ein. Mineralwolle Dämmung mit Mineralwolle (Schmelzpunkt über 1000 C) Abbildung 29: Risikosituationen und mögliche Massnahmen im Anschlussbereich brandabschnittsbildender Bauteile. 29

30 Holzfassaden In Standardkonzepten sind die Aussenwände von Wohnbauten mit vier und mehr Geschossen mit einer nicht brennbaren Verkleidung zu schützen. In den neuen Brandschutzrichtlinien weist die VKF aber darauf hin, dass Sichtholzfassaden mit speziellen Schutzmassnahmen und im Einvernehmen mit der Brandschutzbehörde möglich sind. In diesem Fall muss nachgewiesen werden, dass die Brandausbreitung durch die Fassadenkonstruktion nicht begünstigt wird. Einflussfaktoren Solche Systemnachweise setzen Ergebnisse aus Originalbrandversuchen und aufwändigen Studien voraus, die bis heute nur zum Teil vorliegen und Gegenstand in- und ausländischer Projekte sind. Einige wichtige Einflussparameter lassen sich bereits beurteilen: Fassadentyp: Flächige Fassaden mit Fensterband und auch Lochfassaden schneiden im Brandversuch gut ab, kritisch hingegen sind Fassaden mit verwinkelten Geometrien, Innenecken, versetzten Fenstern oder Holzschiebeläden. Art der Verkleidung: Formschlüssig geschlossene Verkleidungen (Platten, Nut- und Kammschalung) bieten den besten Schutz vor einer schnellen Brandausbreitung, und auch kraftschlüssige Stülp- oder Deckelschalungen liefern gute Resultate im Brandversuch. Kritisch hingegen sind offene Konstruktionen wie Leistenschalungen und offene Stülpschalungen. Anordnung der Schalung: Der Einfl uss der Anordnung ist nicht so stark optimal sind horizontale Schalungen, aber auch vertikale schneiden nicht schlecht ab. Unterkonstruktion: Am besten eignen sich einlagige, vertikal angebrachte Unterkonstruktionen, weil der Hinterlüftungshohlraum relativ klein ist und sich die Flammen im Brandfall horizontal nur langsam ausbreiten können. Kreuzlatten-Konstruktionen bringen diesbezüglich Nachteile, sind aber nicht kritisch. Abbildung 30: Wohnüberbauung Herti 6 in Zug. Abbildung 31: Die Stahlblechschürzen zwischen den Geschossen hemmen im Brandfall die Ausbreitung des Feuers über die Fassade. Wohnüberbauung Herti 6, Zug Bauherrschaft: Korporation 6300 Zug Architektur: CSL Semrad Locher, 6300 Zug Holzbauingenieur: Makiol + Wiederkehr, 5712 Beinwil am See Objektinformation 2 Wohnhöfe mit insgesamt 6 Gebäuden als Bestandteil einer Überbauung von insgesamt 6 Wohnhöfen Gebäude in Massivbauweise mit 5 und 6 Vollgeschossen Baujahr 2004 Aussenwandverkleidung Schalung, Nut und Kamm, vertikal, BKZ 4.3 Kreuzlattung BKZ 4.3 Aussendämmung mit Kreuzlattung, BKZ 6q.3, Schmelzpunkt über 1000 C Brandschutzmassnahme Stahlblechschürze pro Geschoss im Deckenbereich mit 200 mm Auskragung Aussenschalung Kreuzlattung (hinterlüftet) Blechschürze Kreuzlattung, mit Mineralwolle gedämmt 30

31 Balkone: Durchlaufende, geschlossene und dicht an die Aussenwand angeschlossene Balkonböden wirken wie eine grosse Schürze und tragen wesentlich zur Verhinderung der Brandausbreitung bei. Zudem sollten entweder die Geländer oder die Untersicht nicht brennbar ausgeführt werden. Kritisch sind Konstruktionen, bei denen sowohl die Böden und die Rückwand als auch die Geländer in Holz ausgeführt sind. Brandschutzmassnahmen Die VKF nennt in den Richtlinien konkrete Brandschutzassnahmen für Aussenwände. Fassaden ohne Öffnungen wären optimal, weil der Brandübergriff auf die Aussenwand meistens durch ein Fenster erfolgt. Die Fassade kann hintermauert werden oder man setzt teilweise auf eine nicht brennbare Verkleidung und begrenzt die Sichtholzflächen damit. Auch der Sprinklervollschutz des Gebäudes macht Sinn, da dadurch die Entstehung und Ausbreitung eines Fassadenbrandes unwahrscheinlicher wird. Aus architektonischer Sicht sind Massnahmen in der Fassadenfl ä- che inte ressant. In der Wohnüberbauung «Herti 6» in Zug setzte man auf Stahlblechschürzen, welche die Holzfassa- de geschossweise unterteilen und eine Brandausbreitung hemmen oder gar verhindern. Die nicht brennbare Wärmedämmung hinter der Fassade bringt zusätzlichen Schutz. Wie andere Beispiele zeigen, können die Schürzen auch in Holz ausgeführt werden ihre Wirkung gegen eine Brandausbreitung verlieren sie dabei nicht. Eine andere Lösung wandte man bei der Wohnüberbauung «Lorzenstrasse» an. Direkt in der Hinterlüftungsebene der Fassade wurden pro Geschoss zwei Abschottungen installiert. Diese Massnahme ist bei geschlossenen Beplankungen möglich und bietet ästhetische Vorteile. Im Gegensatz zum Einsatz von Schürzen sind Massnahmen im Hinterlüftungsbereich naturgemäss kaum sichtbar. Weitere Informationen: «Aussenwände Konstruktion und Bekleidungen», Lignum-Dokumentation Brandschutz. Abbildung 32: Wohnüberbauung Lorzenstrasse in Zug. Abbildung 33: Schnitt durch die Fassade. Die Abschottungen in der Hinterlüftungsebene hemmen im Brandfall die Ausbreitung des Feuers. Wohnüberbauung Lorzenstrasse, Zug Bauherrschaft: Allgemeine Wohnbaugenossenschaft Zug, 6300 Zug Architektur: Hegi Koch Kolb Architekten, 6300 Zug Holzbauingenieur: Pirmin Jung, Ingenieur für Holzbau GmbH, 6026 Rain Objektinformation Mehrfamilienhaus mit 4 Vollgeschossen Wohnbereich in Holzbauweise Fluchttreppenhaus in Stahl und Beton Baujahr 2001 Aussenwandaufbau Schalung, Nut und Kamm, horizontal, BKZ 4.3 Hinterlüftungslattung vertikal, BKZ 4.3 Dämmschutzschicht Gipsfaserplatte, BKZ 6q.3 Wandkonstruktion in Holzbauweise Brandschutzmassnahme In der Hinterlüftungsebene pro Geschoss zwei Abschottungen Aussenschalung Hinterlüftung Abschottung Gipsfaserplatte Ständerkonstruktion, beidseitig beplankt, mit Mineralwolle gedämmt Gipsfaserplatte und Gipskartonplatte 31

32 Brandmauern aus Holz Brandmauern aus Holz beim Einfami lienhaus möglich Die zwei wichtigsten Eigenschaften einer Brandmauer: Erstens trennt sie zwei aneinander gebaute Gebäude und verhindert im Brandfall den Übergriff des Feuers von einem Haus auf das andere. Und zweitens ist sie standfest stürzt ein Haus ein, darf die Brandmauer zum Schutz des Nachbarhauses nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Im Normalfall fordert die VKF für Brandmauern einen Feuerwiderstand REI 90 (nbb) für Gebäude bis drei Geschosse respektive REI 180 (nbb) für höhere Bauten. Eine Holzanwendung kommt nicht in Frage. Die neuen Brandschutzrichtlinien defi nieren Brandmauern zwischen Einfamilienhäusern diesbezüglich aber als Ausnahme und lassen unter bestimmten Bedingungen die Verwendung von Holz zu. Weitere Informationen zu Brandmauern aus Holz liefert die Lignum-Dokumentation Brandschutz in «Brandmauern Konstruktion REI 90». Anforderungen Die Vorgaben für Brandmauern aus Holz beziehen sich hauptsächlich auf deren Aufbau. Dieser muss bezüglich Feuerwiderstand symmetrisch und schalengetrennt sein, wobei beide unabhängigen Wandschalen 90 Minuten Feuerwiderstand aufweisen. Der dazwischenliegende Hohlraum muss mit einer nicht brennbaren Dämmung gefüllt sein. Ausserdem sind die Holzbauteile von aussen nicht brennbar zu verkleiden. Die Anschlüsse und die Zwischendecke, das Dach und die Aussenwand sind auf Basis festgelegter Konstruktionskriterien zu realisieren, wie in der Lignum-Dokumentation «Brandmauern Konstruktion REI 90» dargestellt. Die äussersten Beplankungen und die dazwischenliegende nicht brennbare Dämmung dürfen weder von Haustechnikinstallationen noch von Holzbauteilen durchstossen werden. Ausnahmen dieser Regel gelten beim Unterdach und für Dachlatten. Bei Durchbrüchen durch raumseitige brandschutzrelevante Bauteile müssen Kompensationsmassnahmen wie der Einbau feuerwiderstandsfähiger Abschottungen oder Leitungsführungen ergriffen werden. Abbildung 34: Zum Schutz vor einem Brandübergriff sind bei Reiheneinfamilienhäusern neu Brandmauern aus Holz zulässig, wenn man sich an gewisse Konstruktionsgrundsätze hält. 32

33 Konstruktionsarten Wie bei brandabschnittsbildenden Wänden und Decken sind für Brandmauern mit Holzanwendung grundsätzlich zwei Konstruktionsarten möglich. Im ersten Fall wird der Feuerwiderstand von 90 Minuten allein durch eine mindestens zweischichtige Verkleidung an jedem Gebäude erbracht. Der Hohlraum zwischen den Verkleidungen der beiden Einfamilienhäuser ist mit einer nicht brennbaren Dämmung ausgefüllt. Im zweiten Fall erreicht man den geforderten Feuerwiderstand mit der gesamten Konstruktion: Bei Holzbalkenkonstruktionen werden die Zwischenräume mit nicht brennbarer Dämmung gefüllt und beidseitig nicht brennbar verkleidet. Der Hohlraum zwischen den Häusern wird zusätzlich nicht brennbar gedämmt. Oder man verwendet einen Vollholzquerschnitt, welcher aussen verkleidet ist. Der Hohlraum zwischen den Häusern muss auch in diesem Fall mit einer nicht brennbaren Dämmung ausgefüllt werden. Konstruktionsprinzip 1: Geforderter Feuerwiderstand wird allein mit der äusseren Verkleidung erreicht. Haus A Haus B EI 90 (nbb) Holzkonstruktion raumseitige Beplankung und Dämmstoff (können nicht brennbar ausgeführt werden) nicht brennbare Dämmung nicht brennbare Verkleidung Abbildung 35: Querschnitt durch die Brandmauer. Ihr Aufbau ist symmetrisch. Die Verkleidung mit 90 Minuten Feuerwiderstand ist nicht brennbar und mindestens zweischichtig auszuführen. Mögliche Materialien sind u.a. Gips (Kartonoder Faserplatten), Kalziumsilikatfaserzement, Blähglimmer oder mineralisch gebundene Holzwolle (verputzt). Konstruktionsprinzip 2: Geforderter Feuerwiderstand wird über die gesamte Konstruktion erreicht. a) Beplankte Wandkonstruktion b) Wandkonstruktion mit Vollquerschnitt Haus A Haus B Haus A Haus B EI 90 (nbb) Holzkonstruktion raumseitige Verkleidung und Dämmung (beide nicht brennbar) nicht brennbare Dämmung nicht brennbare Verkleidung EI 90 (nbb) Vollholzquerschnitt nicht brennbare Dämmung nicht brennbare Verkleidung Abbildung 36: Querschnitt durch Brandmauern, bei denen der Feuerwiderstand über die ganze Konstruktion erreicht wird. In Fall a) ist für die raumseitige Dämmung Mineralwolle mit einem Schmelzpunkt 1000 C zu verwenden. In Fall b) trägt die äussere Verkleidung mit einem Feuerwiderstand von EI 30 (nbb) oder EI 60 (nbb) zum Gesamtwiderstand bei. Raumseitig können mehrschichtige Massivholzplatten, Grobspanplatten oder Holz-Spanplatten verwendet werden. 33

34 Türen und Fenster mit Feuerwiderstand Abbildung 37: Als Brandabschluss können Türen und Trennwände je nach Anforderung kombiniert und teilweise oder ganz verglast werden. Brandschutztüren Brandschutztüren kommen sehr häufi g zum Einsatz zum Beispiel als Wohnungstüren in Mehrfamilienhäusern oder generell immer dort, wo ein Durchgang durch eine brandabschnittsbildende Wand montiert ist. In der Regel wird dabei ein Feuerwiderstand EI 30 gefordert. Bei kleiner Brandlast in den angrenzenden Räumen zum Beispiel bei einer Tür zwischen Korridor und Treppenhaus ist die Klassierung E 30 ausreichend. Bezüglich der Brennbarkeit bestehen keine spezifischen Anforderungen. Mit Türen aus Holz- oder Holzwerkstoffen lassen sich hochwertige Brandschutzabschlüsse realisieren. Türeinbau Die Art der Unterkonstruktion (Massivbau- oder Leichtbauwand) und die Qualität der Anschlüsse (Befestigungsmittel, Abdichtung) haben einen entscheidenden Einfluss auf den Feuerwiderstand einer Brandschutztür. Für gewisse Türen ist die Unterkonstruktion in der Brandschutz-Zulassung vorgegeben eine Tür darf dann zum Beispiel nur in eine Leichtbauwand (Holzständerwand) oder nur in eine zugelassene Trennwand eingebaut werden. Typisch ist dies insbesondere bei geprüften und zugelassenen Trennwandsystemen, bei denen Türen, Trennwände und Verglasungen in zahlreichen Varianten kombiniert werden können. In jedem Fall aber sind die Details zum Einbau bezüglich Unterkonstruktion, Einbaukonstruktion (Blend-, Blockrahmen) und Anschluss (Befestigungsmittel, Abdichtung) vom Zulassungsinhaber vorgegeben oder können bei diesem eingeholt werden. (Anmerkung: Der Zulassungsinhaber ist nicht in jedem Fall auch Hersteller und Monteur. Zum Beispiel ist der Verband Schweizerischer Schreinermeister und Möbelfabrikanten (VSSM) Zulassungsinhaber mehrerer Brandschutztüren und Türsystemen, die von Lizenznehmern in der ganzen Schweiz hergestellt werden.) Brandschutzfenster Zwei wichtige Eigenschaften eines Brandschutzfensters erkennt der Laie nicht. Erstens haben sie eine feuerwiderstandsfähige Brandschutzverglasung und zweitens sind die Schnittstellen Verglasung-Flügelholz und Flügelholz- Rahmenholz speziell abgedichtet, damit auch an diesen Stellen kein Brand übergriff stattfi nden kann. Eine Möglichkeit zur Abdichtung besteht zum Beispiel darin, umlaufend ein im Brandfall aufschäumender Dämmschichtbildner anzubringen und die Fugen mit Brandschutzsilikon abzudichten. Brandschutzfenster kommen im Vergleich zu Türen relativ selten zum Einsatz nämlich nur dann, wenn eine mögliche Brandausbreitung durch ein Fenster eine Gefährdung für andere Gebäudeteile oder Nachbarhäuser darstellt. Dies ist beispielsweise bei ungenügenden Schutzabständen zwischen Gebäuden oder bei Fenstern in Brandmauern (oberhalb der Dachfl äche) der Fall. Auch Fenster bei einspringenden Gebäudeecken oder an Fluchtwegen müssen einen Feuerwiderstand von in der Regel EI 30 34

35 aufweisen. Ausserdem dürfen Brandschutzfenster nur zu Reinigungs- und Unterhaltszwecken geöffnet werden. Normalerweise wird dies durch abschliessbare Griffe oder Steckschlüssel sichergestellt. Nur zugelassene Türen und Fenster! Als bewegliche Brandschutzabschlüsse wie Türen und Fenster müssen geprüfte und zugelassene Bauteile aus dem Brandschutzregister eingesetzt werden. Dieses ist unter bsronline.vkf.ch verfügbar und wird laufend aktualisiert. Bauherrschaften, Architekten und Planern steht eine grosse Auswahl an Türen und Fenstern zur Verfügung. In der Brandschutz-Zulassung sind alle wichtigen Angaben zum jeweiligen Bauteil festgehalten, unter anderem der Aufbau, die Materialisierung und die Abmessungen der geprüften Tür respektive des geprüften Fensters. Kennzeichnung Brandschutztüren und Brandschutzfenster müssen seit 2006 dauerhaft gekennzeichnet sein. Der Name des Zulassungsinhabers, die VKF-Zulassungsnummer, die Feuerwiderstandsklassierung und allenfalls zusätzliche Daten finden sich auf dem Kennzeichnungsschild. Brandschutzgläser Für feuerwiderstandsfähige Türen, Fenster und Glaswände werden Brandschutzgläser eingesetzt. Diese bestehen aus Float- und Verbundglasscheiben mit einer oder mehreren dazwischen liegenden Silikatschichten. Im Brandfall springt die dem Feuer zugewandte Glasscheibe und die Zwischenschicht schäumt sofort zu einem dicken, widerstandsfähigen und hochisolierenden Schutzschild auf und absorbiert so die Energie des Feuers. Beim Einbau von Brandschutzgläsern wird umlaufend ein im Brandfall aufschäumender Dämmschichtbildner angebracht und die Fugen mit Brandschutzsilikon abgedichtet. Abbildung 38: Brandschutzgläser schäumen im Brandfall auf und schützen vor Hitzeund Rauchübergriff. Abgebildet ist ein Brandschutzglas in klarem (links) und in aufgeschäumtem Zustand (rechts). Weitere Informationen zu Brandschutztüren und Brandschutzfenstern liefern die Publikationen «Abschlüsse Tür- und Trennwandsysteme» und «Abschlüsse Brandschutzfenster» der Lignum-Dokumentation Brandschutz. Abbildung 39: Kennzeichnungsschild einer Brandschutztüre. 35

36 Brandschutzkonzept: Praxisbeispiel Abbildung 40: Das 4-geschossige Mehrfamilienhaus «Thalis» in Haag wurde mit Ausnahme des Fluchttreppenhauses und der Wohnungstrennwände vollständig in Holzbauweise erstellt. Holzbau mit 4 Geschossen Das 4-geschossige Mehrfamilienhaus «Thalis» in Haag wurde 2006 bis 2007 erstellt. Es umfasst insgesamt sieben Wohnungen, jeweils zwei pro Geschoss und eine Attika- Wohnung im obersten Stockwerk. Das praktisch vollständig in Holzbauweise realisierte Gebäude ist ein gutes Beispiel dafür, dass mehrgeschossige Holzhäuser aus Sicht des Brandschutzes heute standardmässig realisierbar sind. Anforderungen In 4-geschossigen Holzhäusern müssen die Tragwerke und brandabschnittsbildenden Bauteile einen Feuerwiderstand von 60 Minuten aufweisen. Korridore, die als Fluchtwege dienen, müssen zusätzlich nicht brennbar verkleidet sein (EI 30 (nbb)). An das Fluchttreppenhaus stellt die VKF die höchste Anforderung: Dieses muss in einem Standardkonzept vollständig aus nicht brennbaren Materialien bestehen (Feuerwiderstand REI 60 (nbb)), der Einsatz von Holz kommt hier also nicht in Frage. Auch an die verwendeten Dämmstoffe besteht eine Anforderung: Weil beim Mehrfamilienhaus «Thalis» die Tragwerke aus Holz und damit brennbar sind, müssen für die brandschutzrelevanten Bauteile nicht brennbare Dämmstoffe eingesetzt werden. Eine weitere Anforderung gilt für die Fassade: Bei Häusern ab 4 Geschossen ist eine mögliche Brandausbreitung über die Fassade mit baulichen Massnahmen zu hemmen. Brandschutzkonzept Wie für solche Objekte üblich, kam für das Mehrfamilienhaus «Thalis» ein bauliches Brandschutzkonzept zur Anwendung. Die Installation von Sprinkleranlagen wäre im Vergleich viel zu teuer gewesen, nur schon die Leitungsführungen und zusätzlich nötige Schallschutzmassnahmen hätten die Kosten stark in die Höhe getrieben. Wegen der Anforderung an das Fluchtreppenhaus ist der Treppenturm (mit Lift) in Beton erstellt. Eine massive Wohnungstrennwand durchzieht das Gebäude vertikal bis zum dritten Geschoss (darüber befi ndet sich die Attika-Wohnung). Der eigentliche Wohnteil wurde komplett in Holzbauweise realisiert. 36

37 Qualitätssicherung Für 4-geschossige Wohnbauten aus Holz kommt in der Regel die Qualitätssicherungsstufe Q3 zur Anwendung («Integrierte Qualitätssicherung», Seite 24). So auch für das Mehrfamilienhaus «Thalis». Die Basis dafür bildete die enge Zusammenarbeit zwischen der Brandschutzbehörde, der Bauherrschaft, dem Architekten und den beteiligten Unternehmen. Massnahmen zur Qualitätssicherung: Ausarbeitung und Kontrolle des detaillierten Brandschutz- und eines Qualitätssicherungskonzeptes für das Baugesuch; Qualitätskontrollen während der Produk tion in den Werkhallen und bei der Montage auf der Baustelle anhand von Checklisten; laufende Berichterstattung an die Brandschutzbehörde; Schlussabnahme des fertig erstellten Gebäudes durch die Brandschutzbehörde. Bauliche Massnahmen Die tragenden respektive brandab schnitts bildenden Innenwände haben einen Feuerwiderstand von 60 Minuten. Sie sind beidseitig mit einer 12,5 mm dicken Gipskarton- und einer formaldehydfreien Spanplatte (Livingboard, 16 mm) beplankt und mit 120 mm Mineralwolle gedämmt. Die tragenden Aussenwände sind innen mit 12,5 mm Gipskarton sowie einer formaldehydfreien Spanplatte (Livingboard, 16 mm) und aussen mit 18 mm dicken Gipsfaserplatten verkleidet. Der Gesamtaufbau der Holzständerkonstruktion garantiert einen Feuerwiderstand von 60 Minuten. Die Ständer wurden dafür entsprechend dimensioniert. Zur Dämmung wurden 200 mm Mineralwolle eingesetzt. Die Zwischendecken wurden von unten mit zweimal 15 mm Gipskarton verkleidet. Zusammen mit der entsprechend dimensionierten Massivholzdecke erreicht die Konstruktion den geforderten Feuerwiderstand. Von oben wird der Feuerwiderstand der Decken durch einen 70 mm starken Unterlagsboden aus Zement sichergestellt. Das Fluchttreppenhaus ist vollständig in Beton (nicht brennbar) erstellt worden. Die Wände aller Installationsschächte sind beidseitig mit einer EI 90-Verkleidung aus Gipsfaserplatten beplankt. Die Fassade wurde im Deckenbereich der Geschosse umlaufend mit einer Metallschürze versehen. Diese unterbricht die Hinterlüftung und hemmt im Brandfall die Ausbreitung des Feuers über die Fassade. Abbildung 41: Aufbau der Zwischendecken und der Fassade. Die tragende Aussenwand und die Decken haben einen Feuerwiderstand von 60 Minuten. Mehrfamilienhaus «Thalis», Haag Bauherrschaft: Schöb Immobilien, 9473 Gams Holzbau: Schöb AG, 9473 Gams Architektur: Archinova, 9470 Buchs Wichtige Brandschutzmassnahmen Tragwerke (tragende Innen- und Aussenwände, Decken) aus verkleideten Holzbauteilen mit 60 Minuten Feuerwiderstand Brandabschnittsbildende Wände: verkleidete Holzständerkonstruktion mit 60 Minuten Feuerwiderstand Verwendung von Mineralwolle zur Dämmung brandschutzrelevanter Bauteile Fluchttreppenhaus aus Beton Fassade: Umlaufende Metallschürze pro Geschoss im Deckenbereich Deckenkonstruktion mit 60 Minuten Feuerwiderstand gegen Brandeinwirkung von oben und von unten Zementunterlagsboden Massivholzdecke Installationsraum Gipskartonplatten Kunstharzplatte Hinterlüftung Dämmung aus Mineralwolle Umlaufende Metallschürze Gipskartonplatte Gipsfaserplatte Aussenwand mit 60 Minuten Feuerwiderstand 37

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