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FHTW–Berlin Technisches Gebäudemanagement

Grundlagen der Gebäudetechnik

Herr Prof. Dr. Helmut Feustel

Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102 Teil 1 bis 6,

DIN 18232 Teil 1 bis 5 und VDI 3819

vorgelegt von: Martin Sowinski Matr.-Nr.: 518833 Carsten Kühn Matr.-Nr.: 519999

Grundlagen der Gebäudetechnik Inhaltsverzeichnis

3

1 Inhaltsverzeichnis

1 INHALTSVERZEICHNIS 3

2 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 5

3 EINLEITUNG 6

3.1 WARUM IST DER BRANDSCHUTZ VON SO GROßER BEDEUTUNG? 6

3.2 FEUER UND BRAND 7

4 DIE VDI-RICHTLINIE 3818 10

5 RAUCH- UND WÄRMEFREIHALTUNG NACH DIN 18232 12

5.1 EINFÜHRUNG IN DIE NORMENSITUATION DER DIN 18232 UND DER DIN EN 12101 12

5.2 UMGANG MIT RAUM UND WÄRME IM BRANDFALL IM GEBÄUDE 12

5.3 GRUNDLAGEN ZUR BEMESSUNG VON RWA-A NLAGEN 14

5.3.1 DIE RAUMHÖHE 14

5.3.2 DIE ANGESTREBTE HÖHE DER RAUCHARMEN SCHICHT 15

5.3.3 DIE RAUCHABSCHNITTSFLÄCHEN 15

5.3.4 DIE ZULUFTFLÄCHEN 16

5.3.5 DIE BRANDENTWICKLUNGSDAUER 17

5.3.6 DIE RECHNERISCHE BRANDFLÄCHE UND DIE BEMESSUNGSGRUPPEN 17

5.4 NATÜRLICHE RAUCHABZUGSANLAGEN 18

5.4.1 BEMESSUNG DER NRA 19

5.4.2 EINBAU UND BETRIEB VON NATÜRLICHEN RAUCHABZUGSVORRICHTUNGEN 20

5.5 MASCHINELLE RAUCHABZUGANLAGEN 21

5.5.1 BEMESSUNG DER MRA 22

5.5.2 ERRICHTUNG UND BETRIEB VON MASCHINELLEN ABZUGSEINRICHTUNGEN 24

5.6 L ITERATURVERZEICHNIS ZUM TEIL 1 26


4

6 TEIL 2 – VORBEUGENDER BAULICHER BRANDSCHUTZ

NACH DIN 4102 28

6.1 BAUSTOFFKLASSE A1 28

6.2 BAUSTOFFKLASSE A2 29

6.2.1 OFENPRÜFUNG 29

6.2.2 HEIZWERTPRÜFUNG 29

6.2.3 WÄRMEENTWICKLUNGSPRÜFUNG 29

6.2.4 RAUCHENTWICKLUNGSPRÜFUNG 30

6.3 BAUSTOFFKLASSE B 30

6.3.1 BAUSTOFFKLASSE B1 30



6.4 FEUERWIDERSTANDSKLASSEN 31

6.4.1 PRÜFUNG DES FEUERDURCHGANGS 32

6.4.2 FESTIGKEITSPRÜFUNG 32

6.5 BRANDWÄNDE 32

6.5.1 STOßBEANSPRUCHUNG 33

6.5.2 NICHTTRAGENDE AUßENWÄNDE 33

6.6 FEUERSCHUTZABSCHLÜSSE 34

6.7 LÜFTUNGSLEITUNGEN 34

6.8 ANHANG 36

6.9 L ITERATURVERZEICHNIS 39


5

2 Abbildungsverzeichnis

ABBILDUNG 1 - ROSTOCKER STADTBRAND, GEMÄLDE VON AMADEUS VON

FRIEDLEBEN, NÜRNBERG 1678 6

ABBILDUNG 2 - ENTWICKLUNG DER RAUCHGASSCHICHT IN GESCHLOSSENEN

BRANDRÄUMEN 13

ABBILDUNG 3 - SCHEMATISCHE DARSTELLUNG DER ANWENDUNG DER NRWA

18

TABELLE 1 - ÜBERSICHT ZUR GLIEDERUNG DER DIN 18232 UNTER

BERÜCKSICHTIGUNG DER DIN EN 12101 12

TABELLE 2 - DARSTELLUNG DES KORREKTURFAKTORS CZ IN ABHÄNGIGKEIT

VON DER ART DER ZULUFTÖFFNUNG 16

TABELLE 3 - BEMESSUNGSGRUPPEN FÜR NRA 19

TABELLE 4 - AUSZUG AUS DER TABELLE 3 DER DIN 18232 TEIL 2 20

TABELLE 5 - TAB. 1 DER DIN 18232-5, ERMITTLUNG DER BEMESSUNGSGRUPPE

EINER MRA 22

TABELLE 6 - TABELLE 2 DER DIN 18232-5, ABZUFÜHRENDER VOLUMENSTROM

IN M³/S IN RAUCHABSCHNITTEN IN MINDESTENS 10M HOHEN RÄUMEN 23

TABELLE 7 - TABELLE 12 DER DIN 18232-5, MAXIMALER VOLUMENSTROM JE

ANSAUGSTELLE ODER EINZELVENTILATOR 24

Grundlagen der Gebäudetechnik 3 Einleitung

6

3 Einleitung

(Martin Sowinski)

3.1 Warum ist der Brandschutz von so großer Bedeutu ng? 1

Brände vernichten oder zumindest gefährden Leben und Gesundheit von Menschen

und Tieren. Dabei ist besonders wichtig, dass Menschen im Schlaf vom Feuer über-

rascht werden können, weil sie nicht in der Lage sind, im Schlaf Feuer ausreichend

früh wahrzunehmen.2

Abbildung 1 - Rostocker Stadtbrand, Gemälde von Ama deus von Friedleben, Nürnberg 1678 3

Der bauliche Brandschutz war notwendig geworden, als im Mittelalter die Städte an-

fingen zu wachsen und die großen Stadtbrände die Existenzen der Menschen be-

drohten und vernichteten. So verlor die Hansestadt Rostock sehr an Bedeutung für

die Hanse nach dem Großen Stadtbrand, da wichtige Einrichtungen, wie zum Bei-

spiel Lageräume vernichtet wurden. Ein Kennzeichen für den Bedeutungsverlust ist

das Schwinden der Bevölkerungszahl. Die Anzahl der Stadtbewohner sank von

15.000 vor dem Brand auf 5.000 nach dem Brand. Es dauerte fast 100 Jahre bis die

vom Brand gerissenen Baulücken wieder geschlossen waren.4

Beispiele [13]:

� Hamburger Brand 4.5. – 5.5.1842

� Rostocker Stadtbrand 11.08. – 12.08.1677

1 [9] 2 [14] 3 [12] 4 [12]


7

� Londoner Brand 02.09. - 05.09.1666

� Berliner Stadtbrände 1348, 1376 und 1380

Betrachtet man die Ursachen der Brände, so fällt auf, dass, abgesehen von den Ber-

liner Bränden, diese hauptsächlich an Orten entstanden, an denen mit dem Feuer

umgegangen werden mussten, also in Bäckereien oder in Schmieden oder Scheu-

nen. Die damalige Bauweise und vor allen Dingen die dichte Bebauung der Flächen

trug zur schnellen Verbreitung des Brandes bei.

Die Städte bestanden hauptsächlich aus Fachwerk- oder Holzhäusern, die eine wei-

che Dachdeckung besaßen. Außerdem standen die Gebäude sehr eng beieinander

ohne spezielle Sicherheitsvorkehrungen.

Obwohl es schon früh in der Entwicklung der Menschen Brandschutzvorschriften

gab, hatten diese Großbrände für die heute geltenden Regeln und Vorschriften gro-

ßen Einfluss. Zum Beispiel waren Sie auch ausschlaggebend für die Einrichtung von

Feuerwehren.

Heute können solche Großflächenbrände innerhalb von Siedlungsgebieten in

Deutschland vermieden werden, da bestimmte Regeln zur Bebauung von Grundstü-

cken eingeführt und durchgesetzt wurden, die die Verhinderung von Brandüber-

schlag auf benachbarte Gebäude berücksichtigen.

3.2 Feuer und Brand 5

Betrachten wir den Begriff Feuer, so unterscheiden wir in kontrollierte und unkontrol-

lierte Feuer. Dabei sind Brände die unkontrollierte Form des Feuers.

Das Feuer ist ein chemisch-physikalischer Prozess, wobei als Ausgangsstoffe ein

Brennmittel und Sauerstoff stehen. Das Brennmittel muss die Zündtemperatur errei-

chen und Sauerstoff muss im richtigen Verhältnis (Sauerstoffüberschuss) zur Verfü-

gung stehen um das Brennmittel zu zünden. Früher wurde der Brennstoff durch Rei-

bung auf Temperatur gebracht. Dabei verwendete man Zunder, das ist ein Brennmit-

tel mit einer geringeren Zündtemperatur, um eine Ausgangsbasis für das Feuer zu

haben.

5 [11]


8

Heute haben wir moderne Hilfsmittel, wie Streichhölzer und Feuerzeuge, die es er-

möglichen sehr schnell Feuer zu machen. Interessant ist dabei, dass weiterhin die

Reibung, sowohl beim Streichholz als auch beim Feuerzeug notwendig ist.

Betrachten wir doch zunächst den Brennprozess aus zwei verschiedenen Sichtwei-

sen, der chemischen und der physikalischen.

Aus chemischer Sicht handelt es sich beim Feuer um eine Redoxreaktion. Diese ist

genauer beschrieben eine Reduktions-Oxidations-Reaktion. Bei einer solchen Art

von Reaktion wird ein Elektron als Reduktionsmittel abgegeben und vom Oxidati-

onsmittel aufgenommen.

Die im Brennstoff vorhandenen Kohlenwasserstoffe werden mit Hilfe des Sauerstoff-

überschusses während des Brennprozesses in Kohlendioxid und Wasser umgewan-

delt. Zusätzlich treten je nach Zusammensetzung des Brennmittels weitere Gase und

Feststoffe in Form von Rauch hervor. Hier eröffnet sich schon der erste wichtige As-

pekt für diese Arbeit. Ein Produkt von Brand ist Wasser, in Form von Wasserdampf

und, je nach Art des Brennmittels, Rauch.

Nun wenden wir uns der anderen Sichtweise zu. Wir betrachten das Feuer aus der

physikalischen Sicht. Hier spielt die Betrachtung des Energiepotentials der Gasteil-

chen eine große Rolle. Physikalisch gesehen ist Feuer eine exotherme Reaktion.

Das heißt, es wird mehr Energie durch das Feuer abgegeben, als zum Zünden benö-

tigt wurde. Daraus folgt, das Brennmittel während des Verbrennens höhere Tempera-

turen erreichen, als ihre tatsächliche Zündtemperatur. Darauf werden wir im zweiten

Teil unserer Arbeit speziell eingehen. Beim Brennprozess entweichen nun heiße

Gasteilchen aus dem Brenngut. Diese haben kurzzeitig ein höheres als ihrem norma-

len Energieniveau. Entstanden ist dieser Zustand, weil Elektronen während der Re-

aktion auf eine höhere Bahn gebracht wurden. Diesen instabilen Zustand stabilisiert

das Teilchen in dem das Elektron unter Abgabe von Energie wieder auf die Ur-

sprungsschale zurückkehrt. Die Minderung des Energieniveaus erfolgt durch Abgabe

von Licht oder Wärme. Wobei die Wärme in Form von infrarotem Licht ausgesendet

wird.

Zusammenfassend ist hier festzustellen, dass im Brennprozess drei wichtige Fakto-

ren enthalten sind, die die Rettung von Mensch, Tier und Sachwerten erheblich be-

einflussen. Das sind


9

1. Rauchgasentwicklung und verschiedenartige Zusammensetzung des Gas-

gemisches je nach Rahmenbedingungen des Brandes

2. Entwicklung von Wärme

3. Exotherme Eigenschaften des Brandes

Weitergehend ist zu beachten, dass die Entwicklung von Wärme nicht nur die Ret-

tungsvorgänge erschwert, sondern gleichzeitig dafür sorgt, dass weitere brennbare

Stoffe ihre Zündtemperatur erreichen.

Grundlagen der Gebäudetechnik 4 Die VDI-Richtlinie 3819

10

4 Die VDI-Richtlinie 3819 6

(Martin Sowinski)

Die VDI-Richtlinie 3819 dient der Übersicht über die Normen und Gesetze zum

Brandschutz in der Gebäudetechnik. Sie ist in vier Teile gegliedert. Auf die Gesetz-

gebung und Normung wird im dritten und vierten Teil eingegangen. Die Gesetzge-

bung ist in einer hierarchischen Form aufgeführt. Sie fokussiert dabei vom Allgemei-

nen ins spezielle. So werden hier im dritten Teil zuerst die Verordnungen und Geset-

ze auf europäischer, dann auf bundesdeutscher Ebene angegeben. Anschließend

werden die entsprechenden Texte aufgeführt, die auf Länderebene Anwendung fin-

den.

Im vierten Teil der Richtlinie wird direkt auf die einzelnen Anlagen in der Technischen

Gebäudeausrüstung eingegangen. Eine Gliederung wurde an dieser Stelle nach der

DIN 276 – Kostengruppen im Hochbau vorgenommen. Auf die folgenden Anlagen

wird hier speziell eingegangen:

� Abwasser-, Wasser-, Lösch- und Gasanlagen

� Wärmeversorgungsanlagen

� Lufttechnische Anlagen

� Starkstromanlagen

� Informationstechnische Anlagen

� Förderanlagen

� Gebäudeautomation

Bei der Bearbeitung der vorliegenden Arbeit wurde der Fokus auf die DIN 18232 und

DIN 4102 gelegt. Beim Abgleich mit der VDI 3819 sind für diese Anlagen auch fol-

gende Normen interessant:

� DIN EN 1366 Teil 4 und 8 – Feuerwiderstandsprüfungen für Installationen und

an Installationen in Gebäuden

� DIN EN 12101 – Anlagen zur Kontrollen von Rauch- und Wärmeströmungen

6 [10]

Grundlagen der Gebäudetechnik 4 Die VDI-Richtlinie 3819

11

� DIBt – Bauaufsichtliche Richtlinie über die brandschutztechnische Anforde-

rungen an Lüftungsanlagen (Musterentwurf)

� DIBt – Bau- und Prüfgrundsätze für Absperrvorrichtungen gegen Feuer und

Rauch in Lüftungsleitungen; (Brandschutzklappen) zum Einbau in feuerwider-

standsfähige Unterdecken

� DIBt – Zulassungsrichtlinien für Absperrvorrichtungen gegen Brandübertra-

gung in Lüftungsleitungen (Brandschutzklappen) Deutsches Institut für Bau-

technik, Berlin

� DIBt – Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen für Absperrvorrichtungen ge-

gen Brandübertragung (Brandschutzklappen)

� VdS 2098 – Rauch- und Wärmeabzugsanlagen, Richtlinien für die Planung

� VdS2032 – Kühlhäuser, Empfehlungen für den Brandschutz

� VdS 2106 – Richtlinien für die Funkenerkennungen; Funkenausscheidungs-

und Funkenlöschanlagen

� VdS 2298 – Brandschutz in Lüftungsanlagen; Merkblatt für den Brandschutz

Grundlagen der Gebäudetechnik 5 Teil 1 Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 18232

12

5 Teil 1 – Rauch- und Wärmefreihaltung nach DIN 182 32

(Martin Sowinski)

5.1 Einführung in die Normensituation der DIN 18232 und der DIN EN 12101

In den Normen DIN 18232 und DIN EN 12101 werden Verfahren beschrieben, die es

ermöglichen sollen, dass aus Gebäuden im Falle eines Brandes Brandgase, Rauch

und Wärme abgeführt werden, um die Rettung von Mensch, Tier und Sachwerten zu

ermöglichen.

Es muss auch berücksichtigt werden, dass die europäische Norm 12101 Teil 2 auch

Änderungen für den Teil 2 der DIN 18232 beinhaltet. Bisher ist die DIN 18232 in

sechs Teile gegliedert. Für diese Arbeit wurden nur der 1. bis 5. Teil der DIN 18232

verwendet.

Die Normen Gliedern sich folgendermaßen auf:

Tabelle 1 - Übersicht zur Gliederung der DIN 18232 unter Berücksichtigung der DIN EN 12101

DIN 18232

Teil 1 Begriffe, Aufgabenstellung

Teil 2 Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA); Bemessung, Anforderung und Einbau

Teil 3 Prüfung von Rauchabzügen, Wurde ersetzt durch DIN EN 12101-2 und hatte bisher nur den Stand einer Vornorm. DIN EN 12101-2 Festlegung für natürliche Rauch- und Wärmeabzugsgeräte

Teil 4 Wärmeabzüge(WA); Prüfverfahren

Teil 5 Maschinelle Rauchabzugsanlagen (MRA); Anforderungen und Bemessung

Teil 6 Maschinelle Rauchabzugsanlagen (MRA); Anforderungen an die Einzelbauteile und Eignungsnachweise; Bisher nicht veröffentlichte Vornorm, die durch eine europäische Norm ersetzt werden soll.

5.2 Umgang mit Raum und Wärme im Brandfall im Gebäu de

Wie eingangs schon beschrieben sind Rauch und Wärme die Produkte eines Bran-

des, die die Flucht und die Rettung vor Ort erheblich beeinflussen. Dabei wirken

Rauch und Wärme auf Grund der thermodynamischen Gesetze folgendermaßen.


13

Der Rauch bildet mit den die Flammen unschließenden Luftschichten ein Strö-

mungsgemisch. Auf Grund des Temperaturunterschiedes zur Umgebungstemperatur

steigt das Gemisch nach oben bis es eine Umgrenzung findet, anschließend breitet

sich das Gemisch aus Rauch und Wärme horizontal bis zu den seitlichen Grenzen

aus. Die obere Grenze bildet hier entweder die Zimmerdecke oder das Dach, die

seitlichen Grenzen bilden die Umschließungswände des Brandraumes.7

Abbildung 2 - Entwicklung der Rauchgasschicht in ge schlossenen Brandräumen

An dieser Oberfläche bildet sich nun eine Schicht aus Rauch und Wärme die nach

unten in den Raum wächst und sich mit der Zimmerluft durchmischt. Die Konzentrati-

on der Durchmischung nimmt von den oberen zu den unteren Schichten ab. Wir ha-

ben deshalb in den oberen Schichten die höchste Konzentration an Rauch und

Wärme.

Um den Rettungsprozess nun zu unterstützen muss verhindert werden, dass die

Rauchschicht so weit nach unten hin anwächst, dass die Atmung und die Sicht der

fliehenden oder rettenden Personen nicht gefährdet werden.

Es gibt nun verschiedene Verfahren, die sich die thermodynamischen Gesetze zu

Nutze machen und die Rauch- und Wärmeableitung unterstützen. Dabei werden im

oberen Bereich der Räume Öffnungen angeordnet, die im Brandfalle dafür sorgen,

dass das Rauchgas-Wärmegemisch abgeleitet werden kann. So kann verhindert

werden, dass die Rauchschicht weiter nach unten in den Brandraum wächst.

7 [7] und [8]


14

Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass durch Öffnungen in den den Brandraum um-

schließenden Grenzen Rauch und Wärme in die benachbarten Räume dringen kann.

Wir werden nun nachfolgend auf die verschiedenen Einrichtungen eingehen,

die die Rauch und Wärmeableitung unterstützen. Dabei gliedern wir entsprechend

der Vorgabe der Norm in8:

� Allgemeine Informationen zu Rauch- und Wärmeabzugsanlagen

� natürliche Rauch- und Wärmeabzugsanlagen

� maschinelle Rauch und Wärmeabzugsanlagen

5.3 Grundlagen zur Bemessung von RWA-Anlagen

Die Bestimmung der Rahmenbedingungen und der Ausgangssituationen ähnelt sich

bei natürlichen und maschinellen RWA-Anlagen. Auf die speziellen Abweichungen

werde ich in den entsprechenden Abschnitten eingehen.

Für die Bemessung des Rauch- und Wärmeabzuges ist die Beachtung bestimmter

Rahmenbedingung notwendig. So haben die Raumhöhe, die angestrebte Höhe der

raucharmen Schicht, die Größe der Rauchabschnittsflächen, die Größe und Anord-

nung der Zuluftflächen, die Brandentwicklungsdauer und die rechnerische Brandflä-

che einen Einfluss auf Rauch- und Wärmeableitung und müssen berücksichtigt wer-

den.

5.3.1 Die Raumhöhe 9

Bei der zu berücksichtigenden Raumhöhe handelt es sich um die lichte Höhe des

Raumes. Es ist der Abstand zwischen der Oberkante Fußboden und der Unterkante

Decke zu bestimmen.

Bei geneigten Decken wird der Mittelwert für die Höhe berücksichtigt.

In vielen Gebäude, vor allen Dingen bei gewerblicher Nutzung, sind Zwischendecken

in die Räume eingezogen. Hier gibt es Unterscheidungen in solche, die den Rauch

nicht durchlassen und in rauchoffene Decken. Rauchoffene Decken werden bei der

Höhenbestimmung übermessen. 8 [1], [2] und [4] 9 [2] und [4]


15

5.3.2 Die angestrebte Höhe der raucharmen Schicht 10

Die Höhe der raucharmen Schicht, ist die Höhe, die sich zwischen dem Fußboden

und der Unterseite der rauchgasführenden Schicht ergibt. Sie hat während des

Brandes verschiedene Funktionen zu erfüllen.

An erster Stelle soll sie die Flucht und Rettung der im Raum befindlichen Personen

und Tiere ermöglichen. Weiter soll sie die Brandbekämpfung ermöglichen und unter-

stützen und die Brandfolgeschäden minimieren, die in Folge der Brandgase und

thermischen Zersetzungsprozesse entstehen.

Die Mindesthöhe dieser Schicht beträgt 2,5m. 11 Unter bestimmten Voraussetzun-

gen ist es sinnvoll die Höhe der Schicht auszuweiten und Sicherheitsabstände zum

Beispiel zu rauchempfindlichen Gütern und Einrichtungen zu wahren. So empfiehlt

die Norm einen zusätzlichen Abstand zu lagernden rauchempfindlichen Produkten

von 0,5m einzuhalten.

5.3.3 Die Rauchabschnittsflächen 12

Rauchabschnittflächen dürfen höchstens 1600m² groß sein. Bei Räumen mit größe-

rer Grundfläche wird die Gesamtflächen in Rauchabschnitte mit Hilfe von Rauch-

schürzen gegliedert. Dabei soll der Abstand zwischen den Wänden und den Installa-

tionslinien der Rauchschürzen und dieser untereinander nicht größer als 60m sein.

Die Rauchschürzenhöhe richtet sich nach der Dicke der raucharmen Schicht.

Ist diese kleiner 4m, muss die Rauchschürze 0,5m in die raucharme Schicht hinein-

ragen. Bei einer Dicke von über 4 Metern muss die Rauchschürze mindestens der

Dicke der rauchführenden Schicht entsprechen. Sie sollte aber mindestens eine Hö-

he von 1m aufweisen.

10 [2] und [4] 11 [2] 12 [2] und [4]


16

5.3.4 Die Zuluftflächen 13

Die Zuluftflächen sind in der Gestalt, wie hier beschrieben, nur für die natürlichen

Rauch- und Wärmeabzugsanlagen notwendig. Sie ermöglichen das Nachströmen

von unverrauchter Luft in den Brandraum.

Die Öffnungen sind bodennah und an mindestens zwei Gebäudeseiten gleichmäßig

verteilt vorzusehen.

Nach der Norm sind eigenständige Zuluftvorrichtungen, sowie Türen, Tore und Fens-

ter als Zuluftöffnungen anzusehen. Für letztgenannte gelten jedoch bestimmte Ein-

schränkungen. Sie müssen von innen und außen entsprechend gekennzeichnet und

zerstörungsfrei von außen zu öffnen sein.

Tabelle 2 - Darstellung des Korrekturfaktors Cz in Abhängigkeit von der Art der Zuluftöffnung 14

Die Zuluftflächen müssen der 1 ½ fachen Fläche der notwendigen aerodynamisch

wirksamen Gesamtöffnungsfläche entsprechen. Wenn die Öffnungsflächen für alle im

Raum befindlichen Rauchabschnitte um 50% erhöht werden, ist es ausreichend,

wenn die Zuluftfläche der ursprünglich notwendigen aerodynamisch wirksamen Ge-

samtöffnungsfläche entspricht.

Wie oben schon beschrieben, sind die Zuluftflächen bodennah anzuordnen, dabei ist

darauf zu achten, dass der Abstand zwischen der Oberkante der Zuluftöffnung und

13 [2] 14 [2]


17

der Unterkante der Rauchgasschicht mindestens 2m betragen, wenn die Zuluftöff-

nungen auf Grund der Flächenmehrung bei den Öffnungsflächen reduziert wurden.

Bei Realisierung der nicht reduzierten Zuluftfläche ist ein Abstand von 1m ausrei-

chend.

5.3.5 Die Brandentwicklungsdauer 15

Die Brandentwicklungsdauer kennzeichnet die Zeitspanne zwischen der Brandent-

stehung und dem Beginn der Brandbekämpfung.

Die Angabe der einzelnen Zeitspannen wird unter Berücksichtigung der örtlichen

Gegebenheit differenziert. Allgemeinverbindlich ist von 10 Minuten auszugehen. Bei

der Installation von automatischen Brandmeldern und Auslösung der RWA über die-

se, sowie bei anderen günstigen örtlichen Gegebenheiten, z.B. Werkfeuerwehr, kann

die Zeitspanne auf 5 min herabgesetzt werden.

Bei ungünstigen örtlichen Gegebenheiten wird die Zeitpanne auf 15 Minuten erhöht.

Und bei außergewöhnlichen ungünstigen Gegebenheiten werden 20 Minuten und

mehr veranschlagt.

5.3.6 Die rechnerische Brandfläche und die Bemessun gsgruppen 16

Zur Bestimmung der rechnerischen Brandfläche werden die Brandausbreitungsge-

schwindigkeit und die Brandentwicklungsdauer ausgewertet. Es ist maßgebend wie

viel Fläche während der Brandentwicklungsdauer in Brand geraten kann.

Es wird dabei in folgende Brandausbreitungsgeschwindigkeiten unterschieden:

� besonders gering – z.B. brennbare Stoffe in nichtbrennbarer Verpackung

� mittel

� besonders groß – z.B. leicht entflammbare Stoffe in brennbarer Verpackung

15 [2] und [4] 16 [2] und [4]


18

5.4 Natürliche Rauchabzugsanlagen 17

Die natürlichen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen sind nur in eingeschossigen Ge-

bäuden oder im obersten Stockwerk mehrgeschossiger Gebäude einsetzbar. Die

Ableitung des Rauchgases erfolgt über die Dachflächen oder über die Außenwände.

Für die Ableitung über die Außenwände gibt die Norm lediglich Empfehlungen, da

noch nicht ausreichend Erfahrungen mit diesem Verfahren der Ableitung gesammelt

wurden.

Abbildung 3 - Schematische Darstellung der Anwendun g der NRWA 18

Wie in Abbildung 3 zu sehen ist, wird im Modell zur Entrauchung mit Hilfe von NRWA

davon ausgegangen, dass über der Brandstelle eine Plume (2) aufsteigt. Die Plume,

als aufsteigende Rauchsäule nährt dann die unter der Decke stauende Rauchgas-

schicht (3). Diese wächst nach unten in den Raum, wenn keine Entlüftung stattfinden

würde. Die Entlüftung wird über die natürlichen Rauchabzugsanlagen (AW) sicherge-

stellt. Damit das Rauchgas nach erfolgter Abkühlung nicht wieder in den Raum zu-

rückfällt, muss für Zuluft (Azu) gesorgt werden. Bei Räumen, die größer als 1600m²

sind, wird die Gesamtfläche mit Hilfe von Rauchschürzen in Rauchabschnittsflächen

17 [2] 18 [2]


19

eingeteilt. Die Höhe der Rauchschürze (hsch) sollte größer als die Höhe der Rauch-

schicht sein.

5.4.1 Bemessung der NRA

Sind die Rahmenbedingungen erfasst kann bestimmt werden, welche Größe die

Rauchabzugfläche eines Rauchabschnittes haben muss. Die Bemessung der Abzug-

flächen in Dächern erfolgt in der in Tabelle 4 dargestellten Tabelle 3 der DIN 18232-

2.

Tabelle 3 – Tabelle 2 der DIN 18232-2, Bemessungsgr uppen für NRA 19

Die Tabelle 3 der DIN 18232 Teil 2 stellt in einer Art Matrix die Ausgangsbedingun-

gen kombiniert dar, so dass die benötigten Rauchabzugsflächen abgelesen werden

können. Hier ist zu beachten, dass diese Flächen für einen Rauchabschnitt der Grö-

ße 200 – 1600m² ist.

Die Tabelle zeichnet die Raumhöhen von 3,0m bis 12,0m in ½ m – Schritten aus. Bei

Zwischenwerten ist der nächsthöhere Wert maßgebend. Bei Raumhöhen über 12m

können die Werte für 12,0 m veranschlagt werden, wenn die angegebenen Höhen für

die raucharmen Schichten aus der Tabelle berücksichtigt werden.

19 [2] Tabelle 2


20

Des Weiteren sind bei besonderer Nutzung der Räume sogenannte Sicherheiten

einzuplanen. Besondere Richtlinien für Sicherheitsbeiwerte gibt es in dieser Norm

jedoch nicht.

Es sind aber auch Erleichterungen möglich, wenn z.B. die aerodynamisch wirksame

Rauchabzugsfläche um 10 % erhöht wird, kann der Rauchabschnitt auf bis zu

2600m² ausgeweitet werden. Der Flächenzuschlag von 10% gilt dabei nur für jede

angefangenen 100m².

Tabelle 4 - Auszug aus der Tabelle 3 der DIN 18232 Teil 2

5.4.2 Einbau und Betrieb von natürlichen Rauchabzug svorrichtungen 20

Natürliche RWA- Anlagen dürfen nur in Dächer mit einer maximalen Dachneigung

von 25° eingebaut werden. Besondere Berücksichtigun g sollten die stattfindenden

20 [2] und [8]


21

Luftströmungen um das Gebäude finden. Es kann bei falsch eingebauten RWA pas-

sieren, dass äußere Strömungen den Rauch wieder in das Gebäude drücken und so

einen Rauchabzug verhindern.

Die RWA sollte die Dachfläche um ca. 25cm überragen und der Öffnungsprozess

darf nicht durch andere Dachaufbauten gestört werden.

Die Auslösung der Rauchabzüge sollte in der Regel automatisch erfolgen. Zusätzlich

ist jedoch immer eine manuelle Betätigung zu ermöglichen. Sinnvoll ist es im Brand-

fall alle Rauchabzüge des Brandraumes zu öffnen. Als Höchstgrenze für die Auslöse-

temperatur sind 72°C angegeben. Im Zusammenspiel mi t anderen Brandschutzein-

richtungen müssen die Auslösetemperaturen auf die einzelnen Anlagen abgestimmt

werden. Eine Erweiterung der Brandsicherheitstechnik ist in vielen Fällen wegen der

sich ergänzenden Eigenschaften der verschiedenen Anlagen höchst sinnvoll, jedoch

werden durch die verschiedenen Anlagen die Randbedingungen eines Brand verän-

dert. Der Einsatz einer Löschanlage kann zum Beispiel die Brandtemperaturen be-

einflussen. Auf diese Nebenerscheinungen müssen die Anlagen abgestimmt werden.

Die Prüfung, Wartung und Instandhaltung von Brandsicherheitstechnik sollte

unbedingt von Fachpersonal durchgeführt werden. Vor Inbetriebnahme nach der Fer-

tigstellung oder Änderung der Anlage sollte diese auf Funktion und auf richtige,

normgerechte Ausführung geprüft werden.

Der Sicherheitstechnik allgemein sollte im täglichen Betrieb große Aufmerksamkeit

geschenkt werden, damit sie im Ernstfall auch das entsprechende Ergebnis liefert.

Den Wartungsintervall legt der Hersteller fest. In der Regel ist das 1 Mal jährlich. Zu-

sätzlich sollte der Betreiber in wesentlich kürzeren Abständen die Anlagen prüfen.

Sämtliche Prüfungen und Wartungen, sowie Instandhaltungen sind in einem Prüf-

buch festzuhalten und zu dokumentieren.

5.5 Maschinelle Rauchabzuganlagen 21

Maschinelle Rauchabzugsanlagen sorgen auch für die Entstehung einer rauchfreien

Schicht, aber sie erzeugen dabei mit Hilfe von maschineller Lüftungstechnik einen

21 [4]


22

Volumenstrom und führen so das Rauchgas aus dem Brandraum. Für die Erstellung

der maschinellen Rauchabzugsanlagen ist die DIN 18232 Teil 5 zu nutzen.

Die Rauchgase werden hier über ein Kanalsystem aus dem Gebäude gebracht. Die

Auslassöffnungen können sowohl in den umschließenden Wänden, als auch im Dach

angebracht sein. Maschinelle RWA sind in jedem Teil des Gebäudes einsetzbar. Die

Erzeugung des Volumenstromes erfolgt über Ventilatoren. Dabei wird unterschieden,

ob es sich um eine RWA mit Zentralventilatoren oder mit Einzelventilatoren handelt.

Bei den Einzelventilatoren wird zusätzlich unterschieden nach dem Montageort Dach

und Seitenwand.

5.5.1 Bemessung der MRA 22

Bei der Bemessung der MRA muss zuerst die Bemessungsgruppe ermittelt werden.

Diese kann man mit Hilfe der Tabelle 1 der DIN 18232 Teil 5 bestimmen. Auch bei

den maschinellen RWA bildet sie eine Kombination aus der anzusetzenden Brand-

entwicklungsdauer und der Brandausbreitungsgeschwindigkeit. In Tabelle 5 ist diese

Tabelle dargestellt. Der hervorgehobene Wert in Spalte 3 und Zeile 2 stellt einen

Normalwert dar, der zu nutzen ist, wenn keine besonderen Rahmenbedingungen zu

berücksichtigen sind.

Tabelle 5 - Tab. 1 der DIN 18232-5, Ermittlung der Bemessungsgruppe einer MRA

22 [4]


23

Tabelle 6 - Tabelle 2 der DIN 18232-5, Abzuführende r Volumenstrom in m³/s in Rauchabschnit-

ten in mindestens 10m hohen Räumen

Ist die Bemessungsgruppe ermittelt, kann der Volumenstrom bestimmt werden, der

notwendig ist, um die Rauchgasschicht zu limitieren. Bei den Entrauchungsgeräten

ist zusätzlich noch die Temperatur der abzuführenden Rauchgasschicht zu berück-

sichtigen. Die Geräte werden der anzunehmenden Temperatur entsprechend aus-

gewählt. Dabei liegt die Scheidetemperatur bei 300°C. In den Tabellen 2-6 werden

die verschiedenen Raumhöhen abgehandelt. Bei Werten innerhalb des grau unter-

legten Bereich muss berücksichtigt werden, dass die Rauchgastemperatur oberhalb

der 300°C liegen.

Auf Grund der Unterscheidung nach Temperaturmustern ist es notwendig die Geräte,

die für die Erstellung der MRA notwendig sind, in verschiedene Temperaturkatego-

rien zu unterteilen. Die Kategorisierung der einzelnen Bauteile wird in den Tabellen 7

bis 11 vorgenommen. Entscheidend sind dabei die Raumhöhe, die Dicke der rauch-

armen Schicht und die Bemessungsgruppe.


24

5.5.2 Errichtung und Betrieb von maschinellen Abzug seinrichtungen 23

Nachdem im Rahmen der Bemessung der notwendige Volumenstrom ermittelt wur-

de, muss nun die Anzahl der Absaugvorrichtungen oder Einzelventilatoren ermittelt

werden. Dafür wird die Tabelle 12 der DIN 18232 Teil 5 verwendet. Um keine Verwir-

belung beim Rauchabzug zu erzeugen und zu verhindern, dass zu viel nicht ver-

Tabelle 7 - Tabelle 12 der DIN 18232-5, Maximaler V olumenstrom je Ansaugstelle oder Einzel-

ventilator

rauchte Luft abgesaugt wird, muss der Volumenstrom je Absaugstelle begrenzt wer-

den. In der oben gezeigten Tabelle 7 kann man den pro Absaugstelle zulässigen Vo-

lumenstrom ablesen. Teilt man nun den bei der Bemessung ermittelten Volumen-

strom durch diesen erhält man die Anzahl der zu installierenden Absaugvorrichtun-

gen pro Rauchabschnitt.

Auch für die maschinellen Entrauchungsanlagen ist eine automatische Auslösung

sinnvoll. Ist dieser Umstand nicht gegeben muss die Auslösung über eine ständig

besetzte Stelle erfolgen. Zusätzlich muss auch hier ein manueller Betrieb ermöglicht

werden. Die Auslösestellen müssen besonders gekennzeichnet sein und auf die Si-

cherheitstechnik hinweisen. Die Kennzeichnung sollte auch eine Betriebszustands-

anzeige und eine Information zum zu entrauchenden Bereich vorweisen können.

23 [4]


25

Ein weitere wichtiger Punkt ist die zu gewährleistende Energieversorgung dieser An-

lagen. Die Versorgungseinrichtungen müssen derart verlegt werden, dass die Ent-

rauchung auch im Brandfalle ausfallsicher betrieben werden kann.

Bei der Prüfung, Wartung und Instandsetzung ist ähnlich zu Verfahren, wie bei den

natürlichen Rauchabzügen. Zusätzlich sind technische Protokolle anzufertigen, die

die technischen Daten der Anlage, wie z.B. den Volumenstrom, enthalten.

Auch hier gilt im Betrieb eine sehr große Sorgfalt im Umgang mit diesen Maschinen

und Anlagen walten zu lassen, da sie im Ernstfall Leben retten sollen. Die entspre-

chenden Arbeiten sollten nur von Fachfirmen oder Fachpersonal ausgeführt werden.


26

5.6 Literaturverzeichnis zum Teil 1

[1] DIN 18232-1

Stand Februar 2002

[2] DIN 18232-2

Stand November 2007

[3] DIN 18232-4

Stand April 2003

[4] DIN 18232-5

Stand April 2003

[5] DIN 12101-2

Stand September 2003

[6] Klingsohr, Messerer

Vorbeugender baulicher Brandschutz

7. Auflage, Verlag W. Kohlhammer 2005

[7] Schneider, Lebeda

Baulicher Brandschutz

1. Auflage, Kohlhammer 2000

[8] Schneider

Ingenieurmethoden im Baulichen Brandschutz

3. Auflage, expert verlag2004

[9] Schwenk,

Berlinische Monatsschrift 1/1998, „... in Asche versank Deine Schönheit“


27

[10] VDI

VDI-Richtlinie 3819, Brandschutz in der Gebäudetechnik – Gesetze, Verordnungen,

Technische Regeln; Stand Januar 2002

[11] Warnatz, Maas, Dibble

Combustion – Pysical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Ex-

periments, Pollutant Formation

4. Auflage, Springer 2006

[12] http://de.wikipedia.org/wiki/Rostocker_Stadtbrand_von_1677, 2007-12-02

[13] http://de.wikipedia.org/wiki/Hamburger_Brand, 2007-12-02

[14] http://www.sh-landtag.de/infothek/wahl15/aussch/iur/niederschrift/2004/15-

116_09-04.html, 2007-12-02

Grundlagen der Gebäudetechnik 6 Teil 2 Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN 4102

28

6 Teil 2 – Vorbeugender baulicher Brandschutz nach DIN

4102

(Carsten Kühn)

6.1 Baustoffklasse A1

Stoffe der Baustoffklasse A1 müssen eine unbedenkliche Wärmeabgabe besitzen,

sowie keinerlei entzündliche Gase freisetzen.

Alle Stoffe der Baustoffklasse A1 müssen neben allen Anforderungen der Baustoff-

klasse A2 auch zwingend die Ofenprüfung bestehen. Dazu ist es notwendig, dass

keinerlei Entflammung an einer Probe auftritt und keine der Proben soviel Wärme

abgibt, dass die Temperatur über 50°C über dem Ausg angswert im Ofen ansteigt.

Ofenprüfung

Die Ofenprüfung wird als Prüfmaßnahme für die Einteilung von Stoffen in die Bau-

stoffklassen verwendet.

Dabei werden 5 Proben von je 40mm x 40mm x 50mm geprüft. Sollte der zu prüfen-

de Stoff zusammendrückbar sein, wird er unter 0,1 kN/m² geprüft. Die Prüfung wird

immer mit den ungünstigsten Bedingungen ausgeführt, das bedeutet, wenn ein Stoff

unterschiedliche Mengen an brennbaren Materialien enthält, wird der Stoff mit dem

größtmöglichen Anteil getestet. Auch die Geometrie wird so ungünstig wie möglich

gewählt.

Zur Vorbereitung des Versuches werden die Proben 6 Stunden lang bei 105°C ge-

trocknet und anschließend in einem Exsikkator über Kristallwasserfreiem CaCl2 oder

Kieselgel aufbewahrt. Dies soll die Proben von Flüssigkeit befreien. CaCl2 oder auch

Kieselgel sind stark hygroskop (Wasser anziehend) und damit sehr gut zur Trock-

nung geeignet. Der Exsikkator ist ein Laborgerät das speziell für die Anforderungen

des trocknens von Stoffen konzipiert ist.

Um auch Zerfalls gefährdete oder lose Proben testen zu können, kann ein Maschen-

draht von 1 x 0,5 mm verwendet werden. Für Flüssigkeiten wird eine Nickelschale mit

d = 0,2 mm verwendet.


29

Bei der Ofenprüfung werden die Proben 15min lang 750°C ausgesetzt und geprüft,

ob eine Entflammung auftritt. Eine Entflammung tritt dann auf, wenn sichtbare Flam-

men im Ofen zu beobachten sind, die Probe glimmt, die Zündflamme über 45mm

Höhe erreicht oder die Zündflamme die Ofenöffnung ausfüllt. (Abb.1)

6.2 Baustoffklasse A2

Baustoffe der Klasse A2 müssen neben der, bereits beschriebenen, Ofenprüfung die

Brandschachtprüfung nach DIN 4102-16 und 4102-15 bestehen. Zusätzlich ist die

Rauchentwicklung zu prüfen. Als Ersatz für die Ofenprüfung kann auch die Heizwert-

und Wärmeentwicklungsprüfung durchgeführt werden.

Bei Verbundstoffen mit >20% Masse oder Volumen von Brennbaren Stoffen kann die

Baustoffklasse A2 nicht vergeben werden, ebenso verhält es sich mit Stoffen, die

toxische Gase freisetzen können.

6.2.1 Ofenprüfung

Die Ofenprüfung wird nach den bereits beschriebenen Maßgaben durchgeführt und

gilt, anders als bei der Klasse A1, trotz Entflammung der Proben bestanden wenn:

Die Gesamtdauer der Entflammungen unter 20s bleibt, die Zündflamme die Höhe

von 100mm nicht überschreitet und Flammen an den Proben nicht aus dem Ofen

herausschlagen.

6.2.2 Heizwertprüfung

Die alternative Klassifizierungsmethode der Heizwertprüfung wird nach DIN 51900-2

oder DIN 51900-3 durchgeführt. Die Heizwertprüfung gilt als bestanden, wenn der

Heizwert unter bleibt.

6.2.3 Wärmeentwicklungsprüfung

Bei der Wärmeentwicklungsprüfung sind mindestens 2 Proben mit den Maßen 500 x

500 mm in einem Kleinstprüfstand nach DIN 4102-8 zu prüfen. Dabei wird die Probe

auf einer Seite 30min beflammt und anschließend ein etwa 100cm² großes Stuck aus


30

der Mitte der Fläche herausgeschnitten und untersucht. Ist die Wärmemenge des

Stückes unter 16800 kW s/m² gilt die Prüfung als bestanden.

6.2.4 Rauchentwicklungsprüfung

Die Rauchentwicklungsprüfung dient zur Ermittlung der Rauchentwicklung bei Ver-

schwelung oder Verbrennung des zu prüfenden Stoffes. Dazu wird der zu prüfende

Stoff verschwelt bzw. verbrannt und die Rauchdichte mithilfe einer Lichtmeßstrecke

gemessen. Beträgt die Lichtabsorbtion unter 30% bei der Verschwelung bzw. unter

15% bei der Verbrennung, gilt die Rauchentwicklungsprüfung als bestanden.

6.3 Baustoffklasse B

6.3.1 Baustoffklasse B1

Baustoffe der Klasse B1 erfüllen alle Anforderungen der Baustoffklasse B2 sowie die

Brandschachtprüfung. Die Durchführung der Brandschachtprüfung ist in DIN-4102

14-16 festgehalten und daher hier nicht weiter erläutert.


Die Baustoffklasse B2 beschreibt Normalentflammbare Baustoffe. Um als solche

klassifiziert zu werden ist es notwendig, eine Kantenbeflammung und, falls notwen-

dig, eine Flächenbeflammung durchzuführen.(Abb.2 & 3) Bei keiner von fünf Proben

darf die Flammenspitze die Messmarke vor Ende der 20. Sekunde erreichen. Dazu

werden die Proben zunächst 15s lang an einer Kante beflammt, dann wird der Bren-

ner zurückgeschoben und die Zeit bis zum erreichen der Messmarke genommen. Die

Flächenbeflammung geht ähnlich von statten, nur das statt der Kante die Fläche be-

flammt wird.

Zusätzlich kann festgestellt werden, ob ein Stoff brennend abfallend ist. Wird ein Fil-

terpapier, dass sich unter der Probe befindet innerhalb von 20s zur Entflammung ge-

bracht, oder brennt ein abgefallener Teil der Probe länger als 2s auf dem Filterpapier,

gilt der Stoff als brennend abfallend.


31


Als Baustoffklasse B3 sind leichtentflammbare definiert. Für sie findet keine seperate

Prüfung statt, jeder Stoff der nicht in die übrigen Klassen einzuordnen ist, gilt als

Baustoff der Baustoffklasse B3.

6.4 Feuerwiderstandsklassen

Feuerwiderstandsklasse Feuerwiderstandsdauer

in Minuten

F30 >=30

F60 >=60

F90 >=90

F120 >=120

F180 >=180

Die Feuerwiderstandsdauer bestimmt das Brandverhalten von Stoffen und Bauteilen.

Sie gibt an wie viele Minuten ein Bauteil bei Feuereinwirkung den gestellten Anforde-

rungen genügt.

Raumabschließende Bauteile müssen den Durchgang des Feuers verhindern. Sie

dürfen sich auf der Feuerabgekehrten Seite nicht mehr als 180K über die Ausgangs-

temperatur erwärmen, sowie im Mittel maximal 140K über der Ausgangstemperatur

erwärmt sein. Zusätzlich müssen sie eine Festigkeitsprüfung bestehen.

Zusätzlich müssen alle Bauteile unter ihrer rechnerisch zulässigen Gebrauchslast

bzw. ihrer Eigenlast geprüft werden. Sollte der Stoff wasserabgebend sein, wie z.B.

Beton, dann darf der Baustoff erst nach Ende dieser Wasserabgabe geprüft werden.

Leichtbeton darf daher frühestens 200 Tage nach Herstellung, Normalbeton frühes-

tens 100 Tage nach Herstellung geprüft werden.

Wie auch schon bei den Baustoffklassen, muss die Prüfung unter den ungünstigsten

Möglichen Bedingungen erfolgen. Alle Prüfungen erfolgen nach der Einheitstempera-

turzeitkurve (ETK).(Abb.4)


32

Ab der Feuerwiderstandsklasse F90 müssen Stützen, zusätzlich zu den übrigen An-

forderungen, den Löschwasserversuch bestehen. Dabei wird Wasser 1 Minute lang

mit 2bar aus 3m Entfernung möglichst rechtwinklig auf Stütze gegeben.

6.4.1 Prüfung des Feuerdurchgangs

Um zu prüfen, ob das Feuer erfolgreich am Durchgang gehindert wird, wird mithilfe

eines Wattebausches getestet. Dazu wird ein ca. 100 x100x20 mm großer, 3-4g

schwerer Wattebausch nach DIN 61640-A in 20-22mm Entfernung an der ungüns-

tigsten Feuer abgewandten Seite für 30s positioniert. Die Prüfung gilt als bestanden,

wenn sich der Wattebausch nicht entflammt, wobei ein glimmen als Entflammung gilt.

6.4.2 Festigkeitsprüfung

Bei der Festigkeitsprüfung werden ,3min vor Ende der Prüfzeit, drei, an einem Stahl-

seil hängende, Stahlkörper mit einer Stoßkraft von 20 Nm gegen drei, möglichst

gleichmäßig verteilte, Punkte der unbeflammten Seite gestoßen. Wenn trotz dieser

Belastung die Übrigen Anforderungen erfüllt sind, gilt die Festigkeitsprüfung als be-

standen.

6.5 Brandwände

Brandwände sind Wände zur Trennung oder Abgrenzung von Brandabschnitten. Sie

sind dazu bestimmt, die Ausbreitung von Feuer auf andere Gebäude oder Gebäude-

abschnitte zu verhindern.

Es werden einige bestimmte Anforderungen an Brandwände gestellt. Um als Brand-

wand klassifiziert zu werden, muss die Wand aus Baustoffen der Brandklasse A be-

stehen und mindestens den Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse F90 genü-

gen. Dabei muss die Wand diese Anforderungen ohne, möglicherweise feuerhem-

mende, Bekleidungen bestehen. Zudem muss sie einer definierten Stoßbeanspru-

chung stand halten, die nun näher erläutert wird.


33

6.5.1 Stoßbeanspruchung

Bei der Stoßbeanspruchung wird 5 Minuten vor dem Ende des Prüfverfahrens, ein

200kg schwerer Bleischrotsack, mittels eines Pendels, mittig auf die Wand gestoßen.

Dabei wird eine Kraft von ca. 3000 Nm auf einer Fläche von 400 cm² erzeugt. Diese

Stoßbeanspruchung wird 3 mal hintereinander ausgeführt.

Die Brandwand muss nun, bei den ersten beiden Beanspruchungen unter der Auß-

mittigen Belastung, bei dem dritten Versuch unter der Eigenlast, standsicher bleiben.

Die Außmittige Belastung ist dabei so definiert, dass die Randspannung gleich der

zulässigen Spannung ist.

Zusätzlich zur Standsicherheit muss die Brandwand nach dem Stoß den Raumab-

schluss sicher stellen, sowie auf der unbeflammten Seite die Maximaltemperatur /

Durchschnittstemperatur von 180K/140K über Anfangstemperatur nicht überschrei-

ten. (vgl. Feuerwiderstandsklassen)

6.5.2 Nichttragende Außenwände

Nichttragende Außenwände sind Außenwände, Brüstungen, Schürzen, Ausfachun-

gen usw. die auch im Brandfall nur durch ihr Eigegengewicht beansprucht werden

und auch nicht zur Aussteifung anderer Bauteile dient. Für diese Bauteile gibt es eine

eigene Feuerwiderstandskennung, da die Anforderungen von der F-Kennung leicht

abweichen.


in Minuten

W30 >=30

W60 >=60

W90 >=90

W120 >=120

W180 >=180


34

Die Abweichung stellt sich so dar, dass Außenwände bei einer Beflammung von au-

ßen nicht der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) sondern der abgeminderten Ein-

heitstemperaturzeitkurve standhalten müssen.(Abb.5)

6.6 Feuerschutzabschlüsse

Feuerschutzabschlüsse sind selbst schließende Türen oder andere Abschlüsse (To-

re, Klappen etc.) die den Durchtritt des Feuers durch eine Öffnung verhindern sollen.

Wie auch bei den nichttragenden Außenwänden gibt es eine eigene Feuerwider-

standskennung, hier mit dem Großbuchstaben T versehen.


in Minuten

T30 >=30

T60 >=60

T90 >=90

T120 >=120

T180 >=180

Der Unterschied zur Feuerwiderstandsklasse F liegt hier in dem Zugeständnis, in

einem maximal 100mm breiten Streifen um die beweglichen Teile des Abschlusses

herum, ein glimmen zu akzeptieren, sowie diesen Bereich nicht in die Temperatur-

überprüfung ein zu beziehen.

Neben diesen Anforderungen muss ein Feuerschutzabschluss selbst schließend sein

und mindestens 5000 Schließvorgänge ohne äußerliche Schäden überstehen.

6.7 Lüftungsleitungen

Lüftungsleitungen besitzen wie auch die Feuerschutzabschlüsse eine eigene Feuer-

widerstandskennung, hier mit L und K


35

Feuerwiderstands-

klasse

Feuerwiderstandsklasse

der Abschlussvorrich-

tungen (Brandklappen)

Feuerwiderstandsdauer

in Minuten

L30 K30 >=30

L60 K60 >=60

L90 K90 >=90

L120 - >=120

Um diesen Klassen gerecht zu werden müssen Lüftungsleitungen folgende Anforde-

rungen erfüllen.

Sie müssen innerhalb und außerhalb des Brandraumes standsicher bleiben, wobei

mehrschalige Lüftungsleitungen als standsicher gelten, wenn eine Schale standsi-

cher ist.

Wie auch bei den übrigen Feuerwiderstandsklassen dürfen sie sich an keiner Stelle

um mehr als 180K erwärmen, bzw. im Mittel nicht mehr als 140K über Anfangstem-

peratur liegen. Zusätzlich dürfen sich die Außenseiten von Zungen im Mittel nicht

über 300K erwärmen.

Zwischen dem Brandraum und den Beobachtungsräumen darf kein Feuerdurchgang

oder Rauchdurchgang zu verzeichnen sein. (Abb.6) Bei Planmäßigen Öffnungen dür-

fen die austretenden Gase nicht mehr als 180K über der Normaltemperatur liegen.


36

6.8 Anhang

Bilder:

Abbildung 1: Beispiele für die Beurteilung der Zündflammenvergrößerung infolge der

Entwicklung von Zersetzungsprodukten [1]

Abbildung 2: Schematische Darstellung der Kantenbeflammung [2]


37

Abbildung 3: Schematische Darstellung der Flächenbeflammung [3]

Abbildung 4: Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) [4]


38

Abbildung 5: abgeminderte Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) [5]

Abbildung 6: Brand- und Beobachtungsräume bei Prüfung von Lüftungsleitungen [6]


39

6.9 Literaturverzeichnis

DIN 4102 1-6; Beuth Verlag; diverse Autoren

Quellen:

[1] DIN 4102-1 : 1998-05, Seite 6, Bild 3 ; Beuth Verlag





[6] DIN 4102-6 : 1977-09, Seite 3, Bild 1 & 2 ; Beuth Verlag

Grundlagen der Gebäudetechnik Anlage 1 – Präsentation zum Teil 1

Anlage 1

Präsentation zum Teil 1

Die VDI-Richtlinie 3819

Rauch- und Wärmefreihaltung nach

DIN 18232

Grundlagen der Gebäudetechnik Anlage 2 – Präsentation zum Teil 2

Anlage 2

Präsentation zum Teil 2

Vorbeugender baulicher Brandschutz

nach DIN 4102

grundlagen der gebäudetechnik - martin · pdf filecarsten kühn matr.-nr.: 519999 ....

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