Prof. Dr.-Ing. Dirk Kruse - AKBWInnovativer Brandschutz für Holzbau Prof. Dr.-Ing. Dirk Kruse...
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INGENIEURMETHODENCFD-RauchgassimulationZonenmodellsimulationPlumemodellePersonenstromsimulationFinite-Elemente-MethodeHeiße Bemessung
BERATUNGSLEISTUNGENBestandsaufnahmeBrandschutzkonzepteRauchschutznachweise EvakuierungsnachweiseBauteilnachweiseBrandschutzdokumentation
Dehne, Kruse Brandschutzingenieure Gustav-Schwannecke-Straße 1338518 Gifhorn
Dehne, Kruse Brandschutzingenieure Major-Hirst-Straße38442 Wolfsburg
Dehne, Kruse Brandschutzingenieure Meinhardshof 1e38100 Braunschweig
Innovativer Brandschutz für HolzbauProf. Dr.-Ing. Dirk Kruse Professor für BrandschutzHNE EberswaldeGeschäftsführerDehne, Kruse Brandschutzingenieure GmbH & Co KG
Nachhaltiger Holzbau in Kommunen Mai 2019, Stuttgart
Einleitung
Abbildung: welt-online.de
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Einleitung
Holzständer nach BrandversuchBauordnungsrecht
• Bauordnungsrecht ist per Definition durch das Grundgesetz Sache der Länder
• Die Bauordnungen der Länder weichen voneinander ab
• Bauordnungsrecht definiert Sicherheitsniveau
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Gebäudeklassen nach MBO 2002LBO Baden-Württemberg
F 30-B F 60-B F 90-B
(*)
(*) Bundesland spezifische Zusatzanforderungen
Grundsätzliches
Integrale Planung aller am Prozess Beteiligten erforderlichBrandschutzkonzept ist Genehmigungs-, Planungs- und AusführungsgrundlageEin Brandschutzkonzept muss alle notwendigen Maßnahmen des:• vorbeugendem baulichen sowie anlagentechnischem• Brandschutz,• organisatorischem (betrieblichem Brandschutz und• abwehrendem Brandschutz
enthalten.
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Abweichungen
Abbildung: Holzbau Deutschland-Institut e.V.
Abweichungen
Mögliche Abweichungen von Anforderungen• die Baustoffklasse der verwendeten Dämmstoffe,• den Feuerwiderstand der tragenden, aussteifenden
und raumabschließenden Bauteile,• die Kapselklasse der brandschutztechnisch wirksamen
Bekleidung und• die Abschottung von Öffnungen für die Durchführung
von Installationen in raumabschließenden Bauteilen.
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Kompensationsmaßnahmen• Rettungskonzept (horizontale und vertikale
Rettungswege),• Größe der Nutzeinheiten,• Bauart der Brandwände sowie der
notwendigen Treppen und Treppenräume,• Ausführung der Bauteilanschlüsse,• Anordnung von Feuerwehrflächen,• Löschwasserversorgung und zusätzliche
feuerwehrtechnische Maßnahmen.
Kompensation
Anlagentechnische Kompensation
Abbildung: Hekatron Vertriebs GmbH
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Rettungskonzept
Abbildung: Architektur Kaden Klingbeil Architekten, Entwurf Tom Kaden
MotivationSkaio, Heilbronn
Abbildung: Kaden und Lager
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Motivation
Bildquelle: DPA
Hochhäuser
Gebäudeklassen nach MBO 2002Sicherheitsanforderungen
F 30-B F 60-BA F 90-A
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22 m
F 90
-A
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Gebäudeklassen nach MBO 2002LBO Baden-Württemberg
F 30-B F 60-B F 90-B
(*)
(*) Bundesland spezifische Zusatzanforderungen
Grundsatzanforderungen
Sicherheitsniveau Baden-Württemberg § 26, (3): „Abweichend (…) sind tragende oder aussteifende sowie raumabschließende Bauteile, die hochfeuerhemmend oder feuerbeständig sein müssen, aus brennbaren Baustoffen zulässig, wenn die geforderte Feuerwiderstandsdauer nachgewiesen wird und die Bauteile so hergestellt und eingebaut werden, dass Feuer und Rauch nicht über Grenzen von Brand- oder Rauchschutzbereichen, insbesondere Geschosstrennungen, hinweg übertragen werden können.“
Baden-Württemberg
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• Brettsperrholzelemente, Brettschichtholzelemente und Holzwerkstoffelemente sind rauchdicht
• Unbekleidete Brettstapelelement (genagelt / gedübelt) weisen keine Rauchdichtigkeit auf
• Rauchdichtigkeit der Fugen konnte für unbekleidete Bauteile nur im mittleren Maßstab nachgewiesen werden
• Daraus folgt:In Abhängigkeit der gewählten Konstruktion sind Zusatzmaßnahmen erforderlich
Rauchdichtigkeit
Konstruktive Rauchdichtigkeit
Ungekapselte ElementfugenEinseitige K60-Bekleidung oder beidseitig eine rauchdichte Bekleidung
Ungekapselte BauteilanschlüsseMineralwollestreifen mitzusätzlicher Abdichtung durchdauerelastische DichtungsmasseEs dürfen keine Elementfugen über raumabschließende Bauteilehinweggeführt werden
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Bauordnungsrechtliche Einstufung
• Fußbodenhöhe > 13 m
• GK 5 gemäß LBO
• Größte NE ca. 238 m²
• Sonstige NEca. 40 m² bis 130 m²
• HHR nur orientierend
Abbildung: Kaden und Lager
Brandschutz bei HolzbautenBrandschutzauslegung
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Brandschutz bei HolzbautenRauchschutzdruckanlage
• Redundante Auslegung
• Abströmung > 2 m/s
• Sicherheitsstrom-versorgung über sicheren Abgang von zwei Trafos
• Zusätzlicher Eintrag von Brandlasten• Verstärkte Rauchgasentwicklung (CO, CO2)• Schwer bekämpfbare Hohlraumbrände• Gefahr von Nachentzündungen• Bildung von Glutnestern• Brandentstehung innerhalb der Konstruktion
(Kurzschluss o.ä.)• Brandeinleitung und Brandweiterleitung über
Installation• Rauchweiterleitung über Fugen und Anschlüsse
Brandschutz bei HolzbautenSpezifische Probleme
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Brandschutz bei HolzbautenBrand von Unten
dchar = β0 ∙ tdchar = β0 ∙ t
d0 = 7mmd0 = 7mm
Abbrandtiefe def = dchar + k0 ∙ d0Abbrandtiefe def = dchar + k0 ∙ d0
k0 = 1,0k0 = 1,0
Methode mit reduziertem Querschnitt nach DIN EN 1995‐1‐2
Abbildung: Detail von Kaden Klingbeil Architekten
Brandschutz bei HolzbautenBrettsperrholzdecke
Abbildung: Holzbau Deutschland-Institut nach Kaden + Lager Gmbh, Ed. Züblin AG, bauart Konstruktions GmbH & Co. KG, Dehne Kruse Brandschutzingenieure Gmbh & Co KG
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Brandschutz bei HolzbautenBrettsperrholzdecke
Abbildung: Kaden + Lager Gmbh, Ed. Züblin AG, bauart Konstruktions GmbH & Co. KG, Dehne Kruse Brandschutzingenieure Gmbh & Co KG
Anschluss Decke / Wand
Abbildung: Kaden + Lager Gmbh, Ed. Züblin AG, bauart Konstruktions GmbH & Co. KG, Dehne Kruse Brandschutzingenieure Gmbh & Co KG
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Brandschutz bei HolzbautenBrandüberschlag
• Geschossweise Brandsperre im Hinterlüftungsspalt (F30)
• Verzicht auf 1m W90 Brüstungswand
Kompensation
• Löschanlage (Hochdrucknebelanlage)
Abbildung: Detail von Kaden Klingbeil Architekten
Denkverbote
„Sie dürfen alles machen. Sie müssen es
nur richtig machen.“
Dr. Mehl, Oberste Bauaufsicht Sachsen