Brandschutz im Industrie- und Gewerbebau · PDF fileK3, mit Werkfeuerwehr 16000-22500* 10000-13500* 5000-6800* 3200-4500* K4, mit Sprinklerung 30000 20000 10000 10000 *Wärmeabzugsflächen

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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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GeltungsbereichSie gilt für Industriebauten.

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GeltungsbereichSie gilt nicht:

• Bauten zur Aufstellung technischer Anlagen

• Überwiegend offene Industriebauten

• Regallager (Lagerguthöhe > 9,0 m)


Ziele

• Die Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile und

die Brennbarkeit der Baustoffe

• Die Größe der Brandabschnitte

• Anordnung, Lage und Länge der Rettungswege

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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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8

2. Rauchabzug



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


4. Rettungswege

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5. Brandausbreitung

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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



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



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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



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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


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


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

Feuerwiderstand nach Tabelle

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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


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




21




22

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




Wärmeabzugsfaktor w = w0 w

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




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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




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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




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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




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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




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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


Praktisches Beispiel - Zusammenstellung

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Brandschutz von Stahlbauteilen in

Büro- und VerwaltungsgebäudeDASt Richtlinie 019

DASt Richtlinie 019

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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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