Brandschutz im Industrie- und Gewerbebau · PDF fileK3, mit Werkfeuerwehr 16000-22500*...

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Dipl.-Ing. Hans-W. Girkes

Brandschutz im Industrie- und Gewerbebau

© Goldbeck GmbH

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Industriebau Richtlinie

Muster-Industriebaurichtlinie03 / 2000

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Industriebau Richtlinie

GeltungsbereichSie gilt für Industriebauten.

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Industriebau Richtlinie

GeltungsbereichSie gilt nicht:

• Bauten zur Aufstellung technischer Anlagen

• Überwiegend offene Industriebauten

• Regallager (Lagerguthöhe > 9,0 m)

Industriebau Richtlinie

Ziele

• Die Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile und

die Brennbarkeit der Baustoffe

• Die Größe der Brandabschnitte

• Anordnung, Lage und Länge der Rettungswege

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Industriebau Richtlinie

Allgemeine Anforderungen

1. Löschwasserbedarf

mind. 96 m³/h (1600 Ltr.) bei A bis zu 2500 m²

mind. 192 m³/h (3200 Ltr.) bei A > 4000 m²

2. Rauchabzug

3. Lage und Zugänglichkeit

4. Rettungswege

5. Brandausbreitung

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2. Rauchabzug

Industriebau Richtlinie

Industriebau Richtlinie

3. Lage und Zugänglichkeit

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-Ausgang ins Freie

-notwendiger Treppenraum

-anderer BA/BBA

h r L

5 35 52,5

10 50 75

Mit BMA

5 50 75

10 70 105

Industriebau Richtlinie

4. Rettungswege

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Industriebau Richtlinie

5. Brandausbreitung

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Industriebau Richtlinie

Nachweismethoden

1. Vereinfachte Nachweisverfahren

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

3. Ingenieurmethoden

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Sicherheitskategorien

• K1

Brandabschnitte ohne brandschutztechnische Maßnahmen

• K2

Brandabschnitte mit automatischer Brandmeldeanlage

• K3

Brandabschnitte mit automatischer Brandmeldeanlage und

Werkfeuerwehr

• K4

Brandabschnitte mit automatischer Feuerlöschanlage

Industriebau Richtlinie

Industriebau Richtlinie

Flächenvergleich ohne Anforderung

• Vereinfachte Verfahren nach Tabellebis 10.000 m²

• Vollinhaltliche Verfahren nach Tabellebis 30.000 m²

• Vollinhaltliche Verfahren mit Berechnung von tf

bis 60.000 m²

bis 120.000 m² mit besonderen Randbedingungen

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Maximale Brandabschnittsfläche [m²]

Sicherheitskategorie

ohne Anforderungen an den Feuerwiderstand

“F0”

mit Anforderungen an den

Feuerwiderstand

F30K1

ohne Anforderung1800* 3000

K2mit Brandmeldeanlage

2700* 4500

K3mit Werkfeuerwehr

3200 - 4500* 5400 - 7500

K4mit Sprinklerung

10000 10000

* Wärmeabzugsfläche 5% und Breite des Gebäudes 40m

Industriebau Richtlinie

1. Vereinfachte Nachweisverfahren

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Ermittlung der äquivalenten Branddauer tä

2.1Bestimmung der maximalen

Geschossflächen mittels Tabelle ohneAnforderungen an den Feuerwiderstand

2.2Berechnung der maximalen Geschossfläche

Berechnung der erforderlichen Widerstandsdauer tf

Bestimmung der erforderlichen Feuerwiderstandsklassen der Bauteile

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

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0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5 10 15 20 25 30

ETK

Q [oC]

Branddauer t [min]

Naturbrand

tä

max Q

im Bauteil

Industriebau Richtlinie

Äquivalente Branddauer

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SicherheitskategorieÄquivalente Branddauer tä

15 30 60 90

K1, ohne Anforderung 9000* 5500* 2700* 1800*

K2, mit Brandmeldeanlage 13500* 8000* 4000* 2700*

K3, mit Werkfeuerwehr16000-

22500*10000-

13500*5000-

6800*3200-

4500*

K4, mit Sprinklerung 30000 20000 10000 10000

*Wärmeabzugsflächen [%] 1 2 3 4

*Breite des Gebäudes [m] 80 60 50 40

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren2.1 Zulässige Geschossfläche ohne Anforderung an den

Feuerwiderstand nach Tabelle

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Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren2.2 mit Berechnung der zulässigen Geschossfläche

A = 3000 m² ● F1 ● F2 ● F3 ● F4 ● F5

Die Faktoren F1 bis F5 berücksichtigen:

F1: die äquivalente Branddauer

F2: die Sicherheitskategorie

F3: die Höhenlage des untersten Geschosse

F4: die Anzahl der Geschosse

F5: die Art der Deckendurchbrüche

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• Länge : 100 m

• Breite : 50 m

• mittlere Höhe: 6 m

• Grundfläche: 5000 m²

• Anzahl der Geschosse: 1

• Öffnungen im Dach: 135 m²

• Tore, Türen, Fenster: 132 m²

• Brandlast: qR= 126 kWh/m²

• Automatische Brandmeldeanlage Sicherheitskategorie K2

• Vorgabe: keine inneren Brandwände

Industriebau Richtlinie

Praktisches Beispiel

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Maximale Brandabschnittsfläche [m²]

Sicherheits-kategorie

ohne Anforderungen an den

Feuerwiderstand“F0”

mit Anforderungen an den

FeuerwiderstandF30

K1 1800* 3000

K2 2700* 4500

K3 3200 - 4500*

K4 10000

* Wärmeabzugsfläche 5% und Breite des Gebäudes 40m

10000

5400 – 7500

Länge : 100 m

Breite : 50 m

mittlere Höhe: 6 m

Grundfläche: 5000 m²

Sicherheitskategorie K2

Industriebau Richtlinie

1. Vereinfachte Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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tä = qR c w

qR Brandlast 126 kWh/m²

c Faktor zur Berücksichtigung der 0,25 min·m²/kWhWärmeabzugsflächen der Umfassungsbauteilenach Tabelle 1 der DIN

w Faktor zur Berücksichtigung der Wärmeabzugsflächen durch Öffnungen

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• Bestimmung der bezogenen horizontalen Öffnungsfläche ah:

ah = Ah / A = 135 m² / 5000 m² = 0,027

• Bestimmung der bezogenen vertikalen Öffnungsfläche av:

av = Av / A = 132 m² / 5000 m² = 0,026

Praktisches Beispiel

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Wärmeabzugsfaktor w = w0 w

Wärmeabzugsfaktor w = w0 w = 1,70 1,0 = 1,70

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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Berechnung der äquivalente Branddauer nach DIN 18230-1

tä = qR c w = 126 · 0,25 · 1,70

tä = 54 Min.

qR Brandlast 126 kWh/m²

c Faktor zur Berücksichtigung der 0,25 min·m²/kWhWärmeabzugsflächen der Umfassungsbauteilenach Tabelle 1

w Faktor zur Berücksichtigung der 1,7Wärmeabzugsflächen durch Öffnungen

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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tä = 54 Min zul. F = 4800 m² (K2)

Zulässige Geschossfläche ohne Anforderung an den Feuerwiderstand

SicherheitskategorieÄquivalente Branddauer tä

15 30 60 90

K 1 9000 5500 2700 1800

K 2 13500 8000 4000 2700

K 316000 –22500

10000 –13500

5000 –6800

3200 -4500

K 4 30000 20000 10000 10000

Wärmeabzugsfläche (%)

1 2 3 4

Breite des Gebäudes (m)

80 60 50 40

Länge : 100 m

Breite : 50 m

mittlere Höhe: 6 m

Grundfläche: 5000 m²

Sicherheitskategorie K2

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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A = 3000 m² · F1 · F2 · F3 · F4 · F5Berechnung zulässiger Geschossflächen

A = 3000 m² · 1.9 · 1.5 ·1.0 · 1.0 · 0.7 = 5985 m²

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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erf. Feuerwiderstandsdauer tf = tä L

erf. tf = 54 0,6 0,9 = 29,16 Min. F 30

tä äquivalente Branddauer

Sicherheitsbeiwert für Bauteile (Tabelle 3, DIN 18230-1)

L Faktor zur Berücksichtigung der brandschutztechnischen Infrastruktur (Tabelle 4, DIN 18230-1)

Berechnung zulässiger Geschossflächen

Industriebau Richtlinie

2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Praktisches Beispiel

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1. Vereinfachte Nachweisverfahren 2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren

Ohne Anforderung an

den Feuerwiderstand

Mit Anforderung an

den Feuerwiderstand2.1 nach Tabelle

2.2 Ermittl. der max.

Fläche

K1

K2 2700 4500 4800 5985

K3 5400 - 7500 5000

K4 10.000

F 0 F 30 F 0 F 30

Länge : 100 m Wärmeabzug: 135 m²

Breite : 50 m Tore, Türen, Fenster: 132 m²

mittlere Höhe: 6 m Brandlast: qR= 126 kWh/m²

Grundfläche: 5000 m² Anzahl der Geschosse: 1

Automatische Brandmeldeanlage Sicherheitskategorie K2

Vorgabe: keine innere Brandwand

Industriebau Richtlinie

Praktisches Beispiel - Zusammenstellung

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Brandschutz von Stahlbauteilen in

Büro- und VerwaltungsgebäudeDASt Richtlinie 019

DASt Richtlinie 019

30

DASt Richtlinie 019

Geltungsbereich

Die DASt Richtlinie gilt nur:

1. für Bürogebäude,

2. Verwaltungsgebäude und

3. Bauten mittlerer Höhe (oberste Decke <= 22,0 m)

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DASt Richtlinie 019

Geltungsbereich

Die DASt Richtlinie gilt nicht bei:

1. Bürogebäude mit größeren Menschenansammlungen,

2. teilweise bewohnte Gebäude,

3. Gebäudeteile, die teilweise als Garage genutzt werden

4. und in Kellergeschossen.

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Gebäudeklasse 3

Gebäudeklasse 4

Gebäudeklasse 5

DASt Richtlinie 019

Gebäudeklassen

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K 1 ohne besondere Maßnahmen für Brandmeldung und Brandbekämpfung

K 2 mit automatischer Brandmeldeanlage

K 3 mit automatischer Brandmeldeanlage

und mit Werkfeuerwehr

K 4a mit selbsttätiger Löschanlage

K 4b mit selbsttätiger Löschanlage und automatischer Brandmeldeanlage

Tabelle 3: Sicherheitskategorie

DASt Richtlinie 019

Sicherheitskategorie

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Grundfläche A = 14m x 70m = 980 m²

Brandbekämpfungsabschnitt AB = A x 3 = 2940 m²

vertikale Öffnungsflächen AV = 761 m²

horizontale Öffnungsflächen AH = 0

DASt Richtlinie 019

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w = (6,0/H)0,3 • [0,62 + 90 • (0,4-av)4 / (1+bv • ah)] 0,5

Höhe des Brandabschnittes H = 3,25 m

av = 761 / 2940 = 0,259

ah = 0 / 2940 = 0

bv = 12,5 • (1 + 10 • av – av2) > 10

für av = 0,259 und H = 3,25 w = 0,79

DASt Richtlinie 019

Wärmeabzugsfaktor w

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qf,d = qf,k • • L

1,45 (Tabelle 2)

L 1,0 (Tabelle 3)

qf,d = 160 • 1,45 • 0,4 • 1,0 = 93 kWh/m²

qf,k 160 kWh/m² (Tabelle 1)

Abminderungsfaktor GK 3: 0,4

Tabelle 1: Brandbelastung

NutzungBrandbelastung qf,k

(kWh/m²)

1Atrien für

Empfangsnutzung45

2 Büro 160

3 Bibliothek, Archiv 580

Flächen AB (m²)

500 1,00

1000 1,15

1500 1,25

3000 1,45

5000 1,55

Tabelle 2: Sicherheitsbeiwerte für Gebäudeklasse 5

Abminderungsfaktor GK 4 0,60

Abminderungsfaktor GK 3 0,40

K 1 1,00

K 2 0,90

K 3 0,80

K 4a 0,40

K 4b 0,30

L

Tabelle 3

DASt Richtlinie 019

Rechnerische Brandbelastung

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erf tf = 18,4 min < 30 min F 30

erf tf = qf,d • c • w

erf tf = 93 • 0,25 • 0,79 = 18,4 min

Alternativ: (durchlaufende Stützen und Riegel)

K1 erf tf = 18,4 min < 20 min F 0

* bei Durchlaufwirkung darf 15 min auf 20 min erhöht werden

erf tf (min) Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen

0 erf tf 15* Keine Anforderung

15*< erf tf 30 F 30

30 < erf tf 60 F 60

60 < erf tf 90 F 90

Tabelle 4

DASt Richtlinie 019

Erforderliche Feuerwiderstandsdauer

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Ausblick

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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