Brandschutzkonzept für die Erweiterung von Terminal 1, Flughafen Frankfurt/Main

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BRANDSCHUTZKONZEPT FÜR DIE ERWEITERUNG VON TERMINAL 1 DES FLUGHAFENS FRANKFURT/MAIN

Dr.-Ing. Jochen ZehfußNiederlassungsleiter Hamburghhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH

Dipl.-Ing. Arch. Holger HofmannProjektleiter Hochbau A-PlusFraport AG, Frankfurt/M

Braunschweiger Brandschutztage ´11am 27. und 28. September 2011

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Inhaltsübersicht

• Erweiterung Terminal 1 durch Projekt „Hochbau A-Plus“

• Schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept

• Konzeptkomponenten

• Nachweis Einhaltung der Schutzziele

• Redundanzen für anlagentechn. Maßnahmen

• Zusammenfassung und Fazit

Erweiterung Terminal 1Projekt „Hochbau A-Plus“

Flugsteig A-Plus Übersicht : Ein Flugsteig der Superlative

Kapazitätserweiterung für ca. 6 Mio. Passagiere - dies entspricht dem Passagieraufkommen des kompletten Flughafens Hannover

Wurzel wird von ca. 30 Mio Passagieren passiert

7 Positionen für Großraumflugzeuge, davon 4 für den A380

Nutzung durch Lufthansa & Star Alliance

Flugsteig A-Plus Übersicht : Ein Flugsteig der SuperlativeFlugsteig A-PlusÜbersicht : Ein Flugsteig der Superlative

4 A380-Positionen3 A346-Positionen3 A321-Positionen

- BGF [m2]:- BRI[m3]:

ca. 185.400ca. 1. Mio.

Gesamtlänge: ca. 790m

Flugsteig -Länge: ca. 580 m-Breite: ca. 25 m-Höhe: ca. 22 m

Wurzel-Länge: ca. 210 m-Breite: ca. 150 m im Mittel-Höhe : ca. 22 m

Nutzungen:Untergeschoss U02: TechnikUntergeschoss U01: GFA, TechnikObergeschoss E01: Gepäck, Busabf., AnkunftObergeschoss E02: Schengen-EbeneObergeschoss E03: Non-Schengen EbeneObergeschoss E04: NS-Ankommer / Technik

Flugsteig A-Plus Übersicht : Ein Flugsteig der Superlative

Flugsteig A-Plus Beispiel Ebene 02

Klare Wegeführung entlang offen gestalteter Fassade

Beste Orientierung

ca. 12.000m² offen gestaltete Gatebereiche

Ebenengleicher Anschluss an das Terminal 1

ca. 7.500m² exklusive Lufthansa Loungebereiche

Flugsteig A-Plus Die Retailbereiche

Retail- und Gastronomieeinheiten als wichtiger Erlösfaktor

Zwei große Marktplatzbereiche können im Wurzelbereich sowie im Flugsteig erkundet werden

ca. 50 Einzelhandelsflächen (10.000 m²)

ca. 20 Gastronomieeinheiten (2.100 m²)

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Brandschutzkonzept Hochbau A-Plus

• Gebäude der Gebäudeklasse 5 mit großer Ausdehnung• Sonderbau, jedoch kein Hochhaus• Flughafennutzung

- Verkehrsbauwerk- Verkauf / Retail- Große Menschenansammlungen- Große Technikbereiche- Gepäckförderanlage- Schengen / Non-Schengen Bereiche- Luftsicherheitsgesetz

• Schnittstellen Bestand

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Bauaufsichtlich verankerte Schutzziele

Präskriptive BemessungSchutzzielorientierte Vorgehensweise

Leistungsorientierte Bemessung

Materielle Anforderungen nach Bauordnungen und Richtlinien

- ganzheitliches Brandschutzkonzept- Anwendung von Ingenieurmethoden

Þ Abstimmung mit der Genehmigungsbehörde:

Abweichungen von der HBO werden benannt und begründet,

jedoch nicht beantragt

Brandschutzkonzept Hochbau A-Plus

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Abwehrender Brandschutz

www.flughafenfeuerwehr-frankfurt.com

• Leistungsfähige Flughafenfeuerwehr mit 3 Feuerwachen

• 2 Löschzüge Flugzeugbrandschutz, 1 Löschzug Gebäudebrandschutz

• Gleichzeitige Abarbeitung mehrerer Einsätze• Projekt Hochbau A-Plus 10 FAP• Erschließung über > 30 TR, 6 Aufzüge in Bauart FwA• Löschwasserbedarf: luftseitig 6.400 l/min, landseitig 3.200 l/min

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Rettungswege

• Führung der horizontalen RW in „sicheren Bereich“- Ausgang ins Freie, Notwendiger Treppenraum, Fluchttunnel- F90 / T 90 abgetrennte Brückenbauwerke

• Räume > 100 m² mind. 2 Ausgänge, beide Ausgänge können in Verkehrsbereich führen

• Grundsätzlich akzeptierte RW-Länge 47 m

• Bewertung RW-Kapazität über Evakuierungs-analyse

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Evakuierungssimulation

2 x 300 P 2 x 300 P 2 x 300 P

Beispiel Endbereich FlugsteigPersonenbelegung: 3 x 2 x 300 Personen

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Evakuierungssimulation

- nach 3,5 min haben alle Personen den Flugsteig verlassen- nach 7,5 min befinden sich alle Personen im Treppenraum, nach 8,5 min im Freien

- nach ca. 1,5 min bilden sich geringe Staus an den Zugängen zu den Treppenräumen- die maximale

Staulänge wird nach 3 min erreicht

Ergebnisse Endbereich Flugsteig

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Alarmierungs- und Rettungskonzept

• Notausgänge und Rettungswege müssen jederzeit benutzbar sein

• Bei Betreten von Sicherheitsbereichen erfolgt sofortige Alarmierung des Sicherheitspersonals

• Alarmierung und Evakuierung- Nicht öffentlich zugängliche Bereiche: Automat. Alarmierung über

DIN-Ton

- Öffentlich zugängliche Bereiche: Wegen Sicherheitsmaßnahmen erfolgt Evakuierung nicht automatisch, sondern ausschließlich durch die Werkfeuerwehr, i. d. R horizontal

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Baulicher Brandschutz

• Tragende Bauteile feuerbeständig und nichtbrennbar

• Stahlträger des Dachtragwerks grundsätzlich ohne Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauer

• Ausnahmen:

- Teile des Dachs über das Rettungswege geführt werden

- Teile des Dachs an denen Geschossüberstand im Bereich der Wurzelfassade über Zugstützen abgehängt ist

- Im Bereich von Brandwänden und bei Auflagerung von F 90-Wänden

- Bei Befestigung von L 90-Leitungen und FE-Kabeln

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Brandabschnitte und Rauchabschnitte

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Verglasung Lichtkegel

• Verglasung Lichtkegel soll aus VSG ausgeführt werden

• Rechnerische Ermittlung: Nachweis der Temperatur an der Verglasung mit Heskestad-Delichatsios-Modell

• Konservative Annahmen- Nichtansetzen der vorhandenen

Sprinklerung,- Brand direkt am Rand der

Deckenöffnung des Lichtkegels,- ungehinderte kreisförmige max.

Ausdehnung des Brandes,- Beginn der Brandbekämpfung

erst nach 11 Minuten

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Verglasung Lichtkegel

• q (z) = 20 + 0,25 * Qc2/3 * (z-z0)-5/3

3/5

3/2*1

5,25z

QTT r

P

• für r = 1,50 m, z = 5,25 m; RHR = 10,9 MW nach 11 min

Þ T = 288°C

• Brandlasten sind auch imLuftraumbereich vorgesehen

Þ Sprühwasserlöschanlage zur Kühlung der Verglasung (beidseitig)Þ Manuelle Auslösung durch die Feuerwehr

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Rauchableitung

• Rauchableitung über Kanäle der Humanlüftung, keine Entrauchungsleitungen

• L 90-Kanäle, wenn Führung durch „fremden Bereich“

• in LZ über Bypass an Rauchgasventilatoren (300°C)

• Stahlblechkanäle- Anforderungen an Blechdicke (mind. 1,2 mm)- Temperaturbeständigkeit (200 °C)- Kanalverbindungen, Aussteifungen, Abhängungen nach DIN 4102-4

• Nachströmung aus benachbarten Rauchabschnitten- natürlich- maschinell

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Linienförmige Rauchableitung Flugsteig

Unterzug

Absaugkanäle

Absaugöffnungen

Absaugung (in Betrieb)

Zuluft

Brandort

Zuluft

• Volumenstrom 50.000 m³/h pro Achsfeld• Nachströmung über Fassade weit entfernt

vom Brandherd• Nachweis durch CFD-Simulation

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t = 300 s

t = 600 s

t = 1200 s

Rauchableitung Flugsteig – Sichtweiten

Þ Unterzüge bilden Rauchschürzen

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• CFD-Simulation

• Validierung durch Modell-versuch M 1:15

• Nachströmung maschinell

Rauchableitung Wurzel

Brandquelle

Brandschutztor

Maschineller Rauchabzug

Rauchschürze

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Rauchableitung Wurzel – Sichtweiten

t = 900 s, bei z = 2,5 m

t = 1200 s, bei z = 2,5 m

t = 900 s, bei z = 2,0 m

t = 1200 s, bei z = 2,0 m

Räumliche Abtrennung (Lagerraum)

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Redundanzen

• Kompensation baulicher Brandschutzmaßnahmen durch anlagentechn. Maßnahmen

• Flughafen bedingt hohes Sicherheitsbedürfnis

• Alle sicherheitsrelevanten Anlagen SV-versorgt und FE

• Pumpen und Energieversorgung Sprinkleranlage redundant

• Sprinkleranlage ist thermische Überwachung

• Multisensormelder mit mehreren Kenngrößen

• Flugsteig und Verkehrsbereich Wurzel 3 Rauchgasventila- toren => 67 % Leistung auch bei Ausfall eines Ventilators

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Zusammenfassung und Fazit

• Projekt Hochbau A-Plus

• Besondere Herausforderung für den Brandschutz

• Schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept

• Nachweis über Ingenieurmethoden

- Evakuierung

- Rauchgassimulationen

- Bauteilnachweise

• Redundanzen für anlagentechnische Maßnahmen