Ingenieure für Brandschutz MODERNER BRANDSCHUTZ IN KRANKENHÄUSERN DAS ZOM II DER DÜSSELDORFER UNIVERSITÄTSKLINIK VERBINDET SICHERHEIT UND HOHE AUFENTHALTSQUALITÄT Dipl.-Ing. Petra Winkler, hhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH Der Neubau des Zentrums für Operative Medizin II (ZOM II) ist gegenwärtig die größte Baumaßnahme auf dem Gelände des Universitätsklinikums Düsseldorf. Der Entwurf für den Neubau des Klinikums stammt vom Architekturbüro Heinle, Wischer und Partner. Die Bauarbeiten sollen bis Anfang 2009 fertiggestellt werden. Das ZOM II führt die Kliniken der Neurochirurgie, HNO-Heilkunde, Augenheilkunde sowie die Hautklinik funktional und baulich zusammen. Mit dem Neubau werden wichtige klinische Funktionen zentralisiert und die dezentralen Kliniken vernetzt. Damit können die Patienten noch besser und effizienter versorgt werden. Rechtliche Grundlagen Das ZOM II ist ein Gebäude besonderer Art oder Nutzung (Sonderbau) in Düsseldorf, Nordrhein- Westfalen, das dem Krankenhausstatus unterliegt. Für die brandschutztechnische Beurteilung muss deshalb neben der Landesbauordnung (BauO NRW) auch die Krankenhausbauverordnung (KhBauV) zugrunde gelegt werden. Die KhBauV stammt aus dem Jahr 1976. Das Regelwerk kann den heutigen Ansprüchen an moderne Krankenhäuser nicht mehr in vollem Umfang gerecht werden. Heutzutage bieten Krankenhäuser den Patienten eine offene, wohnliche Atmosphäre und eine persönliche Betreuung. Gleichzeitig besteht der Anspruch, das bisherige Sicherheitsniveau beizubehalten bzw. zu erhöhen. Für die brandschutztechnische Beurteilung von Kliniken sind neben den gesetzlichen Regelungen außerdem weitere Besonderheiten von entscheidender Bedeutung: In Kliniken halten sich viele Personen auf, die zumeist ortsunkundig und überwiegend auf fremde Hilfe angewiesen sind. Demgegenüber steht eine begrenzte Zahl an Pflegepersonal, das vor allem während der Nachtstunden auf ein Minimum reduziert ist. Im Brandfall muss daher anders als bei Bränden in anderen öffentlichen Gebäuden die Feuerwehr die Personenrettung erheblich unterstützen oder sogar vollständig übernehmen. hhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH Hauptsitz: Rotherstraße 19 10245 Berlin Phone +49 (0)30-89 59 55-0 Fax +49 (0)30-89 59 55-100 www.hhpberlin.de email@hhpberlin.de Amtsgericht Berlin-Charlottenburg HRB 78 927 Geschäftsführer: Dipl.-Ing. Margot Ehrlicher, Dipl.-Inf. BW (VWA) Stefan Truthän, Dipl.-Ing. Karsten Foth Beirat: Prof. Dr.-Ing. Dietmar Hosser, Dr.-Ing. Karl-Heinz Schubert Bankverbindung: Deutsche Bank P+G AG BLZ 100 700 24 Konto-Nr. 1419100 IBAN-Nr. DE52100700240141910000 Swift-Code: DEUTDEDBBER Ust-IdNr. DE217656065
Bei der Planung der Brandschutzmaßnahmen für das ZOM II galt es, die heutigen Anforderungen an die Nutzung und das Sicherheitsniveau von Krankenhäusern einerseits und die veralteten, jedoch baurechtlich noch gültigen KhBauV andererseits zu berücksichtigen. Hierfür wurde ein schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept entwickelt, mit dem die allgemeinen Schutzziele des 17 der BauO NRW sichergestellt werden: 1. der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch vorzubeugen, 2. bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren zu ermöglichen und 3. wirksame Löscharbeiten zu ermöglichen. Für das Brandschutzkonzept des ZOM II wurden auch wissenschaftlich basierte Ingenieurmethoden eingesetzt. Abb. 1: Legende zum Visualisierten Brandschutzkonzept ZOM II Angaben zum Gebäude In den oberirdischen Geschossen des ZOM II findet der Krankenhausbetrieb statt. Es sind 316 Bettenplätze geplant. In den beiden unterirdischen Geschossen sind Nebenräume wie Personalumkleiden, Lager- und Technikräume, RLT-Zentralen und Medienkanäle vorgesehen. Das ZOM II setzt sich aus vier Bauteilen mit vier bzw. fünf Vollgeschossen (Ebene 0 bis 3 bzw. Ebene 0 bis 4) zusammen. Die Bauteile sind ab der Ebene 2 durch einen Abstand von ca. 23 m räumlich voneinander getrennt und ausschließlich durch Stahl-Glas-Brücken miteinander verbunden. Lediglich die zweigeschossige Eingangshalle, die sich über die Ebenen 0 und 1 erstreckt, verbindet alle Bauteile miteinander. Seite 2 von 11
Auf dem Bauteil 4 befindet sich in einer Höhe von ca. 23 m ein Helikopterlandeplatz (Heliport). Im benachbarten Bauteil 3 liegt in gleicher Höhe ein Dienstraum für die Hubschrauberbesatzung. In diesem Fall war zu prüfen, ob es sich bei der Klinik um ein Hochhaus handelt. Denn Gebäude, bei denen sich der oberste Aufenthaltsraum in einer Höhe von mehr als 22 m über der angrenzenden Geländeoberfläche befindet, fallen bereits in den Geltungsbereich der Hochhausrichtlinie. Da der Dienstraum nur temporär, gemeinsam mit dem Heliport genutzt wird und nicht für einen längeren Aufenthalt ausgestattet ist, wird er nicht als Aufenthaltsraum im Sinne des Baurechts betrachtet und das Klinikum als Gebäude mittlerer Höhe gemäß BauO NRW und nicht als Hochhaus eingestuft. Feuerwehrumfahrt Bauteil 1 Bauteil 2 Eingangshalle Bauteil 3 Bauteil 4 Heliport Abb. 2: Lageplan ZOM II mit den Bauteilen 1-4 und Heliport (Planausschnitt) Seite 3 von 11
Das Gebäude ist vollständig mit den Fahrzeugen der Feuerwehr umfahrbar. Im Zuge der Feuerwehrumfahrt sind Bewegungsflächen für die Feuerwehr angeordnet. Diese sind mit den Löschwasserentnahmestellen (Hydranten) und den Einspeisestellen für die trockenen Steigleitungen der Treppenräume kombiniert. Risikobetrachtung Im Krankenhaus besteht eine erhöhte Personengefahr im Brandfall. Bei den Patienten handelt es sich hauptsächlich um Personen, die in ihrer Handlungsweise physisch und/oder psychisch eingeschränkt sind. Sie sind größtenteils auf fremde Hilfe angewiesen. Kritische Faktoren, die die Evakuierung von Personen im Gefahrenfall erschweren, sind: Gehbehinderungen, teilweise bis ständige Bettlägerigkeit, unberechenbares Verhalten in Stresssituationen und eine unvertraute Umgebung. Im Brandfall ist meist nicht der mangelnde Feuerwiderstand von Bauteilen, sondern die Rauchentstehung und -ausbreitung im Gebäude problematisch. Deshalb ist das Gebäude in Rauch- und Brandabschnitte zu unterteilen und es müssen Voraussetzungen geschaffen werden, um die Patienten schnell aus den gefährdeten Bereichen in brandschutztechnisch sichere Bereiche verlegen zu können. Diese Anforderungen an das Rettungskonzept sind neben den dafür erforderlichen baulichen Brandschutzmaßnahmen auch dadurch zu unterstützen, dass Maßnahmen für eine frühzeitige Branddetektion und Alarmierung der Personen im Gebäude (anlagentechnische Brandschutzmaßnahmen) getroffen werden. Rettungskonzept Horizontale Rettungswege Gemäß KhBauV müssen im Krankenhaus für jeden Aufenthaltsraum mindestens zwei voneinander unabhängige und möglichst in entgegengesetzter Richtung liegende Rettungswege zur Verfügung stehen. Die horizontalen Rettungswege im Gebäude führen aus den einzelnen Räumen über notwendige Flure zu den notwendigen Treppenräumen bzw. im Erdgeschoss direkt ins Freie. Gemäß KhBauV muss mindestens ein notwendiger Treppenraum oder ein Ausgang ins Freie in höchstens 30 m von jeder Stelle eines Aufenthaltsraumes erreichbar sein. Im ZOM II sind die Rettungswege teilweise bis zu 42 m lang. Gegen die Überschreitung der zulässigen Rettungsweglänge bestehen aus brandschutztechnischer Sicht jedoch keine Bedenken, da das Gebäude über eine flächendeckende Brandmelde- und Alarmierungsanlage verfügt und gesicherte Bereiche in jedem Fall innerhalb von weniger als 30 m erreichbar sind. In allen Bauteilen befindet sich am jeweiligen westlichen sowie am östlichen Ende ein Treppenraum. Da die Treppenräume in unterschiedlichen Brandabschnitten liegen, fällt im Gefahrenfall höchstens der Treppenraum aus, der sich im betroffenen Abschnitt befindet. Der Treppenraum im benachbarten Brandabschnitt steht also in jedem Fall noch für die Rettung zur Verfügung, so dass die Rettungswege damit sichergestellt werden. Seite 4 von 11
Patientenzimmer Verbindungsgang zum Nachbarbauteil Nachweis der horizontalen Bettenverlegung Abb. 3: Darstellung der Rettungswege zum notwendigen Treppenraum sowie Flächen für die horizontale Bettenverlegung (Planausschnitt Bauteil 3, Ebene 3) Seite 5 von 11
Vertikale Rettungswege Die vertikalen Rettungswege im Gebäude sind baulich sicherzustellen. Als vertikale Rettungswege dienen notwendige Treppen im Treppenraum. Die nutzbare Treppenlaufbreite muss mindestens 1,50 m betragen. Alle Türen, die am Treppenraum liegen und/oder ins Freie führen, müssen für den Rettungsfall ausreichend breit sein. Da über die Treppenräume kein Bettentransport stattfindet, wird für die Treppenraumzugangstüren nur eine lichte Breite von 1 m vorgesehen. Die Ausgänge aus den Treppenräumen führen z. T. in die Innenhöfe zwischen den Bauteilen. Um von hier aus den Rettungsweg weiter bis auf die internen Verkehrsflächen des Grundstücks sicherzustellen, führen Durchgänge durch das Gebäude. Diese stellen einen Bestandteil der Ausgänge aus den Treppenräumen ins Freie dar. Hinsichtlich des Brandschutzes werden deshalb an die Durchgänge dieselben Anforderungen wie an die Treppenräume gestellt. Horizontale Bettenverlegung In einem Krankenhaus ist davon auszugehen, dass sich nicht alle Patienten selbsttätig retten können. Es wird angenommen, dass in den Bereichen der Normalpflege ca. 30 % der Bettenplätze mit Liegendkranken, die nicht selbständig gehen können, belegt sind. Diese Personen müssen im Bett oder über Tragen transportiert werden. Ein großer Teil der verbleibenden 70 % sind bedingt gehfähig und müssen daher im Rettungsfall begleitet bzw. unterstützt werden. Patienten der Intensivpflege sind zu 100 % als nicht gehfähig einzuschätzen. Um die Patienten zu retten, ist eine schnelle horizontale Verlegung in den nächsten Rauchabschnitt und dann weiter in den nächsten Brandabschnitt erforderlich. Die für die horizontale Bettenverlegung erforderlichen Flächen werden im Brandschutzkonzept nachgewiesen (Abbildung 3). Heliport Kommt es auf der Landeplattform zu einem Brand, können die Personen über die Brücke zum Dienstraum im Bauteil 3 und weiter über den dortigen Treppenraum fliehen. Daneben existiert noch ein unabhängiger Rettungsweg: Von der Landeplattform aus führt eine Treppe auf das Dach des Bauteils 4, über das dann der östliche Treppenraum des Bauteils zu erreichen ist. Seite 6 von 11
Landeplattform Brücke Dienstraum Abb. 4: Grundriss Heliport und Brücke zum Dienstraum (Planausschnitt Bauteile 3 und 4, Ebene 5) Bauliche Brandschutzmassnahmen Brandabschnitte Gemäß KhBauV sind Brandabschnittslängen bis zu 50 m und einer maximalen Brandabschnittsfläche von bis zu 2.000 m² zulässig. Jedes Pflegegeschoss muss in mindestens zwei Brandabschnitte unterteilt sein. Größere Brandabschnitte können außerhalb von Pflegebereichen gestattet werden, wenn die Nutzung des Gebäudes dies erfordert und aus brandschutztechnischer Sicht keine Bedenken bestehen. Beim ZOM II gibt es Brandabschnittslängen von bis zu 58 m. In diesem Fall sind die Brandabschnittsflächen jedoch deutlich kleiner als 2.000 m² und damit aus brandschutztechnischer Sicht unbedenklich. Türen in Brandwänden dürfen gemäß KhBauV innerhalb von notwendigen Fluren dicht- und selbstschließend (dts) sein, wenn die angrenzenden Wände in einem Bereich von 2,50 m beidseitig der Tür feuerhemmend und öffnungslos ausgeführt sind. Da dts-türen allerdings nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen, werden beim ZOM II stattdessen feuerhemmende und rauchdichte Türen (T 30-RS) verwendet. So wird sowohl der erforderliche Raumabschluss als auch der erforderliche Rauchschutz sichergestellt. Seite 7 von 11
Eingangshalle In Krankenhausneubauten wird die Eingangshalle oft als Atrium gestaltet, um eine offene, einladende Atmosphäre zu erzeugen. Aus brandschutztechnischer Sicht sollte auf diese Bereiche ein besonderes Augenmerk gelegt werden, da sie häufig mehrere Brand- oder Rauchabschnitte miteinander verbinden. Hier sind vor allem Maßnahmen zu planen, die die Entstehung und Ausbreitung von Feuer und Rauch verhindern sowie die anwesenden Personen im Gefahrenfall frühzeitig alarmieren. Die Eingangshalle im ZOM II verbindet alle Bauteile (d. h. vier Brandabschnitte) und zwei Geschosse miteinander. Um die daraus resultierenden Risiken zu kompensieren, wurden folgende brandschutztechnische Maßnahmen vorgesehen: vollflächige Sprinklerung der Eingangshalle, RWA-Öffnungen im Dach zur Rauch- und Wärmeableitung in Verbindung mit einer Unterteilung der Halle in Rauchabschnitte (durch im Brandfall abrollbare Rauchschutzvorhänge); zur Funktionsfähigkeit der Rauchableitung wurde ein entsprechender Nachweis mit Hilfe von Ingenieurmethoden durchgeführt, flächendeckende Brandmelde- und Alarmierungsanlage im Gebäude, keine Führung fremder Rettungswege über die Eingangshalle und rauchdichte Abtrennung zur Galerie mit Wänden bzw. Rauchschutzvorhängen, um die Rettungswege für die Personen auf der Galerie sicherzustellen. Aufgrund dieser Maßnahmen wird die Nutzung der Eingangshalle nicht eingeschränkt. Ebenso ist eine brandlastarme Ausstattung nicht erforderlich. Galerie Eingangshalle Luftraum Eingangshalle Abb. 5: Eingangshalle als Luftraum mit vollflächiger Sprinklerung (Planausschnitt Bauteile 3 und 4, Ebene 1) Seite 8 von 11
Dächer Das Tragwerk der Dächer des ZOM II wird feuerbeständig ausgebildet. Die Bedachungen müssen Flugfeuer und strahlender Wärme widerstehen und die Anforderungen an eine harte Bedachung erfüllen. Das Dach der Eingangshalle, das intensiv begrünt wird, ist ohne weiteren Nachweis als widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme zu bewerten, da die Begrünung regelmäßig bewässert und gepflegt wird und eine dicke Substratschicht vorhanden ist. Die Dächer der einzelnen Bauteile werden mit einer Extensivbegrünung (niedrig wachsende Pflanzen, z. B. Gras, Sedum, Eriken) ausgestattet. Diese können ebenfalls als harte Bedachung angesehen werden, wenn bestimmte Anforderungen eingehalten werden, hinsichtlich: Dicke und Beschaffenheit der Substratschicht, Ausbildung der Brandwände im Dachbereich und Abständen zu Öffnungen in der Dachfläche bzw. zu Wänden mit Öffnungen. Das Dach auf Bauteil 4 bildet die Landeplattform des Heliports. Um eine Ausdehnung von auslaufendem, brennendem Kerosin auf andere Gebäudeteile zu verhindern, müssen alle Entwässerungsöffnungen in der Plattform mit Flammenschutzsperren ausgestattet bzw. in massiver feuerbeständiger Bauart innerhalb des Gebäudes abgetrennt werden. Eine flüssigkeitsdichte Aufkantung ringsum den Landeplatz in Höhe von 5 cm verhindert außerdem, dass brennendes Kerosin über den Rand der Landeplattform auf darunter liegende Gebäudeteile gelangen kann. Offene Schwesternstützpunkte Um die Patienten zeitgemäß zu betreuen, werden offene Leitstellen in den notwendigen Fluren eingerichtet. Da die offenen Leitstellen Brandlasten in den notwendigen Fluren darstellen, werden sie mit lokalen Wassernebellöschanlagen ausgestattet. Dadurch kann ein Brand noch im Entstehungsstadium detektiert und gelöscht und die Rauchentstehung so weit wie möglich eingedämmt werden. Der Wassernebel hat außerdem die positive Eigenschaft, Rauch zu binden und auszuwaschen. Das Auslösen der Löschanlage erfolgt automatisch über Rauchmelder oder manuell über Handfeuermelder. Zusätzlich gibt es in unmittelbarer Nähe der Leitstellen ein mindestens 1 m² großes Fenster, das ins Freie führt und so den entstehenden Rauch auf kurzem Wege abführt. Das Fenster öffnet sich automatisch, sobald die Wassernebellöschanlage ausgelöst wird. Seite 9 von 11
Fenster zur Rauchableitung ins Freie Offene Leitstelle mit Wassernebellöschanlage Abb. 6: Offene Leitstellen (Planausschnitt Bauteil 2, Ebene 0) Anlagentechnische Brandschutzmassnahmen Die frühe Erkennung eines Brandes, die unverzügliche Information des Pflegepersonals und die schnelle Alarmierung der Feuerwehr sind entscheidend für eine erfolgreiche Personenrettung und Brandbekämpfung im Krankenhaus. Im ZOM II wird daher flächendeckend eine Brandmeldeanlage, bestehend aus automatischen und nichtautomatischen Meldern, vorgesehen. Die Brandmeldeanlage leitet den Alarm direkt an die Leitstelle der Düsseldorfer Feuerwehr weiter, wodurch diese unverzüglich alarmiert ist. Die Auslösung der Brandmeldeanlage führt brandabschnitts- und ebenenweise zur Ansteuerung einer Alarmierungsanlage. Um Panik zu vermeiden, ist in den Patientenbereichen ein stiller Alarm vorgesehen. Die Mitarbeiter werden über Rufempfänger ("Pieper") mit Klartextanzeige alarmiert. Zusätzlich zur "Pieper"-Alarmierung werden alle Telefone innerhalb der Stützpunkte über eine vordefinierte Ansage und außerdem über eine den Klingelruf ergänzende optische Anzeige verständigt. Seite 10 von 11
Fazit In Krankenhäusern besteht im Brandfall eine erhöhte Personengefahr, denn ein Großteil der anwesenden Personen kann sich nicht selbständig in Sicherheit bringen, sondern ist teilweise oder vollständig auf fremde Hilfe angewiesen. Aus diesem Grund ist es oberste Priorität, einen Brand frühzeitig zu erkennen sowie das Personal und die Feuerwehr unverzüglich zu alarmieren. Um Personenschäden zu vermeiden, müssen die Patienten in kurzer Zeit aus den gefährdeten Bereichen in andere Brand- und Rauchabschnitte verlegt werden können. Das Brandschutzkonzept muss die entsprechenden Voraussetzungen hierfür schaffen. Die Krankenhausbauverordnung (KhBauV) stellt eine Verordnung dar, die den Anforderungen an moderne Krankenhäuser nicht mehr gerecht wird. Beim ZOM II ist es durch einen schutzzielorientierten Ansatz und die Anwendung wissenschaftlich basierter Ingenieurmethoden gelungen, ein Brandschutzkonzept zu entwickeln, das einerseits ein ausreichendes Sicherheitsniveau gewährleistet und andererseits die Aufenthaltsqualität mit einbezieht und eine angenehme Atmosphäre für die Patienten schafft. Dennoch wäre ein überarbeitetes und bundesweit einheitliches Regelwerk wünschenswert, das dem aktuellen Stand der Technik angepasst ist und die heutigen nutzungstechnischen Anforderungen an Krankenhäuser berücksichtigt. Außerdem sollte auch der Bau und Betrieb von Pflegeheimen rechtlich geregelt werden, indem diese beispielsweise den Krankenhausbauvorschriften zugeordnet werden. Eine Krankenhaus- und Pflegeheimbauverordnung (BbgKPBauV) ist erstmalig im Jahr 2003 in Brandenburg eingeführt worden. In den übrigen Bundesländern werden Kliniken weiterhin auf der Grundlage der inzwischen veralteten KhBauV geplant. Seite 11 von 11