umwelt-online: Muster-Industriebaurichtlinie 2000 (2)

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7 Anforderungen an Baustoffe und Bauteile sowie an die Größe der Brandbekämpfungsabschnitte unter Verwendung des Rechenverfahrens nach DIN 18230-1

7.1 Grundsätze des Nachweises
Auf der Grundlage der ermittelten Brandlasten wird durch das Rechenverfahren nach DIN 18230-1 aus dem globalen Nachweis oder aus dem Teilabschnittsnachweis

für einen Brandbekämpfungsabschnitt ermittelt.

Ergibt sich aus dem Rechenverfahren nach DIN 18230-1 aus dem globalen Nachweis oder aus dem Teilabschnittsnachweis für die Brandsicherheitsklasse SKb3 eine höhere rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer als 90 Minuten, so darf nicht nach Abschnitt 7 verfahren werden.

Die Feuerwiderstandsklasse der Bauteile muss im jeweiligen Brandbekämpfungsabschnitt mindestens der rechnerisch erforderlichen Feuerwiderstandsdauer erf tF, höchstens jedoch einer Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten, entsprechen.

Erdgeschossige Industriebauten sind ohne Anforderungen an die Feuerwiderstandsfähigkeit der tragenden und aussteifenden Bauteile zulässig, wenn sie den Anforderungen nach Abschnitt 7.6.2 entsprechen.

7.2 Brandsicherheitsklassen

Entsprechend ihrer brandschutztechnischen Bedeutung werden an die einzelnen Bauteile unterschiedliche Anforderungen gestellt. Dazu werden die Bauteile einer der nachfolgenden Brandsicherheitsklassen (SKb3 bis SKb1) zugeordnet.

Eine Zuordnung von Bauteilen ohne brandschutztechnische Bedeutung zu den Brandsicherheitsklassen (z.B. innere nichttragende Trennwande; Bauteile, die ausschließlich unmittelbar die Dachhaut tragen) ist im Rahmen dieses Nachweisverfahrens nicht erforderlich.

7.2.1 Brandsicherheitsklasse SKb3

Entsprechend ihrer brandschutztechnischen Bedeutung werden an die nachfolgend genannten Bauteile hohe Anforderungen gestellt:

  1. Wände und Decken, die Brandbekämpfungsabschnitte zu den Seiten, nach oben und nach unten von anderen Brandbekämpfungsabsehnitten trennen;
  2. Tragende und aussteifende Bauteile, deren Versagen zum Einsturz der tragenden Konstruktion (Tragwerk, Gesamtkonstruktion) oder der Konstruktion des Brandbekämpfungsabschnitts führen kann;
  3. Lüftungsleitungen und dergleichen, die Brandbekämpfungsabschnitte überbrücken, einschließlich Brandschutzldappen;
  4. Installationsschächte und -kanäle, die Brandbekämpfungsabschnitte überbrücken;
  5. Feuerschutzabschlüsse, Rohrabschottungen, Kabelabschottungen und dergleichen in Bauteilen, die Brandbekämpfungsabschnitte trennen;
  6. Stützkonstruktion von Behältern mit ψ < 1.

7.2.2 Brandsicherheitsklasse SKb2

Entsprechend ihrer brandschutztechnischen Bedeutung werden an die nachfolgend genannten Bauteile mittlere Anforderungen gestellt:

  1. Bauteile, deren Versagen nicht zum Einsturz der tragenden Konstruktion
    (Tragwerk, Gesamtkonstruktion) oder der Konstruktion des Brandbekämpfungsabschnitts führen kann, wie nichtaussteifende Decken;
  2. Bauteile des Dachtragwerkes, deren Versagen zum Einsturz der übrigen Dachkonstruktion des Brandbekämpfungsabschnitts führen kann, einschließlich ihrer Unterstützungen;
  3. Feuerschutzabschlüsse, Rohrabschottungen, Kabelabschottungen und dergleichen in trennenden Bauteilen mit geforderter Feuerwiderstandsklasse;
  4. Lüftungsleitungen und dergleichen, die Bauteile mit geforderter Feuerwiderstandsklasse überbrücken, einschließlich Brandschutzklappen;
  5. Installationsschächte und -kanäle, die Bauteile mit geforderter Feuerwiderstandsklasse überbrücken;

7.2.3 Brandsicherheitsklasse SKb1

Entsprechend ihrer brandschutztechnischen Bedeutung werden an Bauteile des Dachtragwerkes, sofern das Versagen einzelner Bauteile nicht zum Einsturz der übrigen Dachkonstruktion des Brandbekämpfungsabschnitts führt, geringe Anforderungen gestellt.

7.2.4 Bauteile des Dachtragwerkes, deren Versagen nicht zum Einsturz der übrigen Dachkonstruktion des Brandbekämpfungsabschnitts führt, werden keiner Brandsicherheitsklasse zugeordnet, sofern das Dach zur Brandbekämpfung nicht begangen werden muss.

7.2.5 Eine brandschutztechnische Bemessung der Bauteile des Dachtragwerkes ist nicht erforderlich, wenn es vom übrigen Brandbekämpfungsabschnitt brandschutztechnisch abgetrennt ist und im Dachtragwerk keine zusätzlichen Brandlasten vorhanden sind.

7.3 Brandschutzklassen

Aus der rechnerisch erforderlichen Feuerwiderstandsdauer erf tF für die Brandsicherheitsklasse SKb3 kann die Brandschutzklasse des Brandbekämpfungsabschnitts nach Tabelle 2 bestimmt werden.

Tabelle 2: Brandschutzklassen

rechnerisch erforderliche
Feuerwiderstandsdauer
für SKb3
m min
Brandschutzklasse

BK

< 15I
> 15 bis < 30II
> 30 bis < 60III
> 60 bis < 90IV
> 90V

7.4 Brandbekämpfungsabschnitte

7.4.1 Die Brandbekämpfungsabschnitte werden voneinander durch obere, seitliche und untere Bauteile getrennt, deren Feuerwiderstandsklasse sich aus Tabelle 8 ergibt.

7.4.2 Brandbekämpfungsabschnitte mit einer Geschoßfläche von mehr als 10.000 m2 sind durch für die Feuerwehr zugängliche Verkehrswege in Flächen von höchstens 10.000 m2 zu unterteilen. Diese Verkehrswege müssen eine Mindestbreite von 5,0 m haben und möglichst geradlinig zu Ausgängen führen. Bei Vorhandensein einer Werkfeuerwehr, einer selbsttätigen Feuerlöschanlage und bei einer rechnerischen Brandbelastung von weniger als 100 kWh/m2 beträgt die Mindestbreite 3,5 m.

7.4.3 Bauteile zur Trennung von Brandbekämpfungsabschnitten und Bauteile, die diese trennenden Bauteile unterstützen und aussteifen, müssen so beschaffen sein, dass sie bei einem Brand ihre Standsicherheit nicht verlieren und die Ausbreitung von Feuer und Rauch auf andere Brandbekämpfungsabschnitte verhindern. Die rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer erf tF muß mindestens der äquivalenten Branddauer ta entsprechen. Diese Bauteile müssen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen.

7.4.4 Bauteile, die die trennenden Bauteile nach Abschnitt 7.4.3 unterstützen und/oder aussteifen, sind entsprechend der rechnerisch erforderlichen Feuerwiderstandsdauer erf tF nach Abschnitt 7.4.3 des Brandbekämpfungsabschnittes, in dem sie eingebaut sind, zu bemessen.

7.4.5 Bauteile, die eine Trennwand zwischen Brandbekämpfungsabschnitten aussteifen, müssen mindestens der Feuerwiderstandsklasse der ausgesteiften Wand angehören. Dies ist nicht erforderlich, wenn aussteifende Bauteile redundant in beiden angrenzenden Brandbekämpfungsabschnitten vorhanden sind und die Funktionsfähigkeit der Trennwand beim Versagen der Aussteifung auf der brandbeanspruchten Seite durch konstruktive Maßnahmen gewährleistet ist.

7.4.6 Für die Wände zur Trennung von Brandbekämpfungsabschnitten und für Bauteile, die Decken zur Trennung von Brandbekämpfungsabschnitten unterstützen, sind Teilflächennachweise zu führen, wenn die Brandbelastung dieser Teilfläche den zweifachen Wert der durchschnittlichen Brandbelastung des Brandbekämpfungsabschnitts überschreitet. Als Teilfläche ist die Fläche bis zu einem Abstand von 10,0 m von der Wand bzw. der Stütze zu erfassen.

7.5 Flächen von Brandbekämpfungsabschnitten

7.5.1 Brandbekämpfungsabschnitte mit Flächen bis zu einer Größe von 60.000 m2

Die zulässige Fläche je Geschoss in einem ein- oder mehrgeschossigen Brandbekämpfungsabschnitt errechnet sich aus dem Grundwert für die Fläche von 3000 m2 mit den Faktoren F1 bis F5 gemäß nachstehender Gleichung:

zul AG,BBA = 3000 m2 F1⋅ F2 ⋅ F3 ⋅ F4 ⋅ F5

Die Summe der so ermittelten Geschoßflächen darf nicht mehr als 60 000 m2 betragen.

Tabelle 3: Faktor F1 zur Berücksichtigung der äquivalenten Branddauer aus dem globalen Nachweis nach DIN 18230-1

ta0153060> 90
F110531,51,0

Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden.

Tabelle 4: Faktor F2 zur Berücksichtigung der brandschutztechnischen Infrastruktur

SicherheitskategorieK 1K 2K 3.1K 3.2K 3.3K 3.4K 4
F21,01,51,82,02,32,53,5

Tabelle 5: Faktor F3 zur Berücksichtigung der Höhenlage des Fußbodens des untersten Geschosses von oberirdischen Brandbekämpfungsabschnitten im Gebäude bezogen auf die mittlere Höhe der für die Feuerwehr zur Brandbekämpfung anfahrbaren Ebene.

Höhenlage des Fußbodens des untersten
Geschosses eines Brandbekämpfungsabschnitts
-1 m0 m5 m10 m15 m20 m
F31,01,00,90,80,70,6

Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden.

Tabelle 6: Faktor F4 zur Berücksichtigung der Anzahl der Geschosse des Brandbekämpfungsabschnitts.

Zahl der Geschosse des Brandbekämpfungsabschnitts123456
F41,01,00,90,80,70,6

Tabelle 7: Faktor F5 zur Berücksichtigung der Ausführung von Öffnungen in nach den Brandsicherheitsklassen SKb2 und SKb3 bemessenen Decken zwischen den Geschossen mehrgeschossiger Brandbekampfungsabschnitte

 

ZeileÖffnungen in DeckenFaktor F5
1mit klassifizierten Abschlüssen bzw. Abschottungen1,0
2mit nichtbrennbaren Baustoffen dicht geschlossen0,7
3gleich groß und übereinanderliegend in allen Decken und im Dach, größer als 10 % der Deckenfläche der Geschosse0,4
4zur Durchführung von technischen Einrichtungen, AÖffnung < 30 %
Deckenspalte max. 2 % von AÖffnung
0,3
.
5die von Zeile 1 bis 4 nicht erfaßt sind0,2

7.5.2 Brandbekämpfungsabschnitte mit einer Größe von mehr als 60.000 m2

Flächen von Brandbekämpfungsabschnitten, die größer als 60.000 m2 sind, sind nur zulässig,

Dabei sind in Abhängigkeit von der Hallenhöhe folgende Flächengrößen zulässig:

Dabei sind folgende Anforderungen zu erfüllen:

Dabei sind in Brandbekämpfungsabschnitten ohne selbsttätige Feuerlöschanlagen rechnerische Brandbelastungen bis zu 45 kWh/m2 zulässig, wenn die zugeordneten Flächen nicht mehr als 400 m2 betragen.

In allen Brandbekämpfungsabschnitten sind zulässig:

Diese Flächen müssen untereinander einen Abstand von mindestens 6,0 m einhalten

7.6 Anforderungen an die Bauteile.

7.6.1 Brandbekämpfungsabschnitte mit Bemessung der Bauteile

Die Anforderungen an die Bauteile bestimmen sich nach Tabelle 8.

Tabelle 8: Erforderliche Feuerwiderstandsklassen von Bauteilen

 

rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer
elf tF nach
DIN 18230-1
in Minuten
Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102 von Bauteilen, die Brandbekämpfungs-
abschnitte trennen
oder überbrücken, und von Abschlüssen
Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102 von Bauteilen in der Brandsicherheits-
klasse SKb3, die nicht in Spalte 2 einzuordnen sind
Feuerwiderstands
klasse nach DIN 4102 von Bauteilen in der Brandsicherheitsklasse SKb2 und SKb1
1234
< 15F30-A 1
T 30
R 30, S 30
K30, L 30, I 30
keine
Anforderungen
keine
Anforderungen
> 15 bis < 30F30-A 1
T 30
R 30,S 30
K30, L 30, I 30
F 30-AB 2 3
:
F30-B
T30
R 30, S 30
K 30, L 30, I 30
>30 bis < 60F60-A 1
T60
R 60,S 60
K 60, L 60, I 60
F 60-AB 2 3F 60-B -T 60
R 60, S 60
K 60,L 60,I 60
> 60AB 4F90-A 1
T90
R 90, S 90
K 90, L 90, I 90
F 90-AB 3F 90-B
T 90
R 90,S 90
K 90,L 90, I 90
1) Die Wände sind nach DIN 4102 Teil 3 Abschnitt 4.3 zu prüfen. Dabei sind die Bedingungen in den Abschnitten 4.2.1 und 4.2.4 von DIN 4102 Teil 3 einzuhalten.
2) Für Bauteile in Industriebauten bis zu 2 Geschossen in F 30-B bzw. F 60-B
3) F 30, F 60, F90 mit einer brandschutztechnisch wirksamen Bekleidung aus nichtbrennbaren Baustoffen
4) Die Werte der Spalten 2 bis 4 gelten auch für eine rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer erf tF von mehr als 90 Minuten, die sich insbesondere aus einem Teilflächennachweis ergeben können.

Tabelle 9: Zulässige Größe der Flächen von Brandbekämpfungsabschnitten erdgeschossiger Industriebauten ohne Anforderungen an die Feuerwiderstandsfähigkeit der tragenden und aussteifenden Bauteile in m2

 

Sicherheitskategorieäquivalente Branddauer ta in Min.
15306090
K19000550027001800
K213500800040002700
K3.1160001000050003200
K3.2180001100054003600
K3.3207001250062004200
K3.4225001350068004500
K430000 120.000 110.000 110.000 1
Mindestgröße der Wärmeabzugsflächen in % nach DIN 18230-11234
Zulässige Breite des Industriebaus in m80605040
1) Die Anforderungen hinsichtlich der Wärmeabzugsflächen und der Breite des Industriebaus gelten nicht für Brandbekämpfungsabschnitte der Sicherheitskategorie K4.

Zwischenwerte dürfen linear interpoliert werden.

7.6.2 Brandbekämpfungsabschnitte ohne Bemessung der Bauteile

Erdgeschossige Industriebauten sind, sofern es sich nicht bereits aus den Regelungen nach Abschnitt 7.6.1 ergibt, ohne Anforderungen an die Feuerwiderstandsfähigkeit der tragenden und aussteifenden Bauteile zulässig, wenn die Flächen des Brandbekämpfungsabschnitts nicht größer, die Wärmeabzugsflächen im Dach (in von 100 bezogen auf die Fläche des Brandbekämpfungsabschnitts) nicht kleiner und die Breite des Industriebaus nicht größer sind als die Werte der Tabelle 9 und bei der Berechnung nach DIN 18230-1 eine äquivalente Branddauer von weniger als 90 min berechnet wird. Dies gilt nicht für Bauteile nach Abschnitt 7.4.3.

8 Zusätzliche Bauvorlagen

Die Bauvorlagen müssen, soweit erforderlich, zusätzlich folgende Angaben erhalten:

beim Nachweis nach Abschnitt 6

beim Nachweis nach Abschnitt 7

Diese Angaben sollen Bestandteil eines Brandschutzkonzeptes (z.B. nach der vfdb-Richtlinie 01/01 "Brandschutzkonzept") sein.

9 Pflichten des Betreibers

Änderungen der brandschutztechnischen Infrastruktur sowie eine Erhöhung der Brandlast erfordern eine Überprüfung des Brandschutzkonzeptes. Ergibt sich daraus eine niedrigere Sicherheitskategorie, eine höhere äquivalente Branddauer ta oder eine höhere rechnerisch erforderliche Feuerwiderstandsdauer erf tF oder eine höhere Brandschutzklasse nach Tabelle 2, so liegt eine Nutzungsänderung vor. Solche Nutzungsänderungen bedürfen dann eines Bauantrages und einer Baugenehmigung, wenn sich aus ihnen höhere Anforderungen ergeben. Dies gilt auch bei Änderungen und Ergänzungen des Brandschutzkonzeptes nach Erteilung der Baugenehmigung.

 

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Grundsätze für die Aufstellung von Nachweisen mit Methoden des Brandschutzingenieurwesens Anhang 1

1 Grundsätze des Nachweises

Auf der Grundlage von Methoden des Brandschutzingenieurwesens wird durch wissenschaftlich anerkannte Verfahren (z.B. Wärmebilanzrechnungen) nachgewiesen, dass für sicherheitstechnisch erforderliche Zeiträume

Die in den sicherheitstechnisch erforderlichen Zeiträumen einzuhaltenden Sicherheitskriterien sind aufgrund anerkannter Kriterien des Brandschutzes und/oder anhand bestehender Vorschriften festzulegen. Diese Sicherheitskriterien können u.a. sein:

2 Voraussetzungen für den Nachweis

Für den betrachteten Brandbekämpfungsabschnitt müssen aufgrund der vorgesehenen Nutzung die Brandszenarien festlegbar sein, welche insbesondere

Die Mindestvoraussetzungen für die Festlegung von Brandszenarien sind insbesondere Angaben über

Soweit für die Nutzung unter Berücksichtigung der Schutzziele anerkannte Brandszenarien und die zugehörigen physikalischen Kennwerte (z.B. im Rahmen von Normen, Eurocodes) veröffentlicht sind, dürfen diese zur Anwendung kommen.

Die Berechnungen (z.B. Wärmebilanzrechnungen und/oder Bauteilberechnungen) dürfen nur mit anerkannten Rechenverfahren durchgeführt werden. Anerkannte Rechenverfahren sind Verfahren, welche in Bezug auf die zu ermittelnden Sicherheitskriterien nachweislich eine vollständige Beschreibung gemäß den o. g. Mindestvoraussetzungen ermöglichen.

Als anerkannten Rechenverfahren gelten solche Verfahren, die hinsichtlich ihrer physikalischen Grundlagen vollständig veröffentlicht und in Hinblick auf die zu beschreibenden Brandwirkungen nachweislich validiert sind. Sie müssen eine dynamische Beschreibung des Brandgeschehens ermöglichen.

3 Nachweisführung und Dokumentation

Die Sicherheitskriterien und die Zeiträume zur Einhaltung der Sicherheitskriterien sind mit den zuständigen Behörden festzulegen. Auf der Grundlage dieser Sicherheitskriterien sind in den betrachteten Brandbekämpfungsabschnitten die relevanten Brandszenarien festzulegen. Es ist nachzuweisen, daß die Sicherheitskriterien

eingehalten werden.

Der Nachweis muss vollständig, nachvollziehbar und überprüfbar sein.

ENDE