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Timestamp: 2020-08-06 23:26:53+00:00

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Holzbau - Buch - Günter Steck - 100 Holzbau-Beispiele Nach Din 1052-2004
spezial | DEZEMBER 2005
Zahlreiche Innovationen und Werkstoffentwick- lungen eröffnen dem Holzbau traditionelle Poten- ziale. Wissenschaftliche Untersuchungen bescheiden dem modernen Holzbau eine lange Lebensdauer und hohe Wertbeständigkeit. Nicht zuletzt können die modernen Holzbauweisen die brandschutz- technischen Anforderungen erfüllen. So wurde der Nachweis erbracht, dass das brand- schutztechnische Sicherheitsniveau bei mehrge- schossigen Holzbauten in moderner Bauweise er- reicht wird. Die entsprechenden Ergebnisse trugen dazu bei, im Rahmen der letzten Novellierung der Musterbauordnung (MBO) im Jahr 2002, die Mög- lichkeit zu schaffen, bis zu fünfgeschossige Holz- bauten errichten zu können. Mit dieser Veröffentlichung liegt für Architekten, Fachplaner „Brandschutz“, Bauaufsichtsbehörden und Feuerwehren eine Orientierungshilfe vor, die die Möglichkeiten für verdichtetes Bauen mit Holz aufzeigt. Zudem werden Referenzobjekte vorge- stellt, die zeigen, welche Konzepte und Lösungen im Einzelfall entwickelt wurden.
spezial | DEZEMBER 2005 Brandschutzkonzepte für mehrgeschossige Holzbauten
_ Bauordnungsrechtliche Grundlagen
_ Musterbauordnung MBO 2002
_ Muster-Holzbaurichtlinie M-HFHHolzR
3.2.1 _ Konstruktive Mindestanforderungen
3.2.2 _ Auswirkungen der M-HFHHolzR
_ Landesbauordnungen
_ Ganzheitliche Brandschutzkonzepte
_ Bestandteile ganzheitlicher Brandschutzkonzepte
_ Zusammenwirken baulicher und anlagentechnischer Maßnahmen
_ Umgang mit Abweichungen vom Baurecht
_ Brandschutz bei mehrgeschossigen Holzbauten und Aufstockungen
_ Allgemeines
_ Maßnahmen für die Feuerwehr
_ Kompensation mittels anlagentechnischer Maßnahmen
5.3.1 _ Brandmeldesysteme
5.3.2 _ Löschanlagen
_ Rettungskonzept
_ Brandwände und Treppenräume
_ Ausführung der Bauteilanschlüsse
_ Bauteilprüfungen
_ Erforderlicher Bauteilprüfaufwand im mehrgeschossigen Holzbau der Gebäudeklasse 4
_ Feuerwiderstandsprüfung nach DIN 4102-2 bzw. DIN EN 1363-1
_ Prüfung der Brandschutzbekleidung nach DIN EN 14135
_ Einbindung der Industrie in das Prüfverfahren
_ Möglichkeiten des Verzichts auf Brandprüfungen
_ Beispiele für Brandschutzkonzepte mehrgeschossiger Holzbauten und Aufstockungen
_ Beispiel 1: Viergeschossige Wohnanlage in Freiburg
_ Beispiel 2: Sechsgeschossiges Pflegeheim in Berlin
_ Beispiel 3: Viergeschossiges Pflegeheim in Wilster
_ Beispiel 4: Fünfgeschossiges Bürohaus in Rostock
_ Beispiel 5: Viergeschossiges Wohn- und Geschäftshaus in Wenden
_ Beispiel 6: Dreigeschossige Aufstockung in Friedrichshafen
_ Beispiel 7: Aufstockung in Rüsselsheim
_ Beispiel 8: Fassade Studentenwohnheim Neue Burse in Wuppertal
Die Holzbauweise ist auf dem besten Weg, sich im Massenmarkt des mehrgeschossigen Bauens zu etablieren. Damit hält der Holzbau wieder Ein- zug in die Ballungszentren. Zahlreiche technische Innovationen und werkstoffgerechte Konstruktio- nen eröffnen neue Potenziale. Wissenschaftliche Untersuchungen belegen, dass moderne Holz- häuser eine hohe Lebensdauer und Wertbeständig- keit aufweisen [1]. Auch die hohen brandschutz- technischen Anforderungen können bei modernen Holzbauweisen erfüllt werden.
Die Holzbauweise bietet sich im Bestand bei Nach- verdichtung oder zur Schließung von Baulücken im innerstädtischen Bereich an. Dabei erlaubt der hohe Vorfertigungsgrad die Errichtung von Holz- bauwerken binnen kurzer Zeit. Die in Zimmerei- und Fertigbaubetrieben unter optimalen Bedin- gungen hergestellten Wand-, Decken- und Dach- bauteile können ungeachtet enger Zufahrten oder anderer Hindernisse einfach über bestehende Ge- bäude hinweg an ihren Bestimmungsort gehoben werden.
Vor dem Hintergrund vielerorts steigender Grund- stückspreise in den Ballungszentren und dem hohen Bestand an flach gedeckten Häusern, die den Städtebau der 1960er und 1970er Jahre prägten, wird darüber hinaus das Thema der Aufstockung für viele Bauherren und Architekten zunehmend interessant. Häufig sind Aufstockun- gen auf Grund des geringen Gewichts der Kon- struktionen ausschließlich in Holzbauweise mög- lich, da die Fundamente im Bestand nur noch geringe Tragreserven aufweisen. Zudem sind die im Bestand vorhandenen obersten Geschossdecken und die tragenden Innenwände oft nicht für eine größere zusätzliche Belastung geeignet. In diesem Zusammenhang zeichnet sich Holz durch seine Eigenschaft aus, bei geringem Eigengewicht über eine hohe Tragfähigkeit zu verfügen und damit selbst große Spannweiten überbrücken zu können.
Ein weiterer Vorteil der modernen Holzbauweise ist das außerordentlich günstige Verhältnis zwi- schen Bruttogeschossfläche (BGF) und Nutzfläche.
Abb. 1: Gymnasium Ramstein-Miesenbach
Abb. 2: Unversehrter Holz- ständer nach einem Brand- versuch (60 Minuten Brand- beanspruchung gemäß
Einheitstemperaturzeit-
kurve ETK) [2]
Denn die Dämmstoffe werden vollständig in den Wandkonstruktionen untergebracht. Das verrin- gert die Wanddicken bei Erfüllung aller bauphysi- kalischen Anforderungen.
Durch implementierte Energieeffizienz ist die Realisierung des Niedrigenergie- und Passivhaus- standards wirtschaftlich möglich. Dies führt zu niedrigen Betriebskosten, deren Bedeutung bei Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zunimmt. Auch hier spielt der mehrgeschossige Holzbau seine Vorteile durch hochwärmegedämmte Konstruk- tionen aus.
Aufgrund ihrer vielfältigen Fähigkeiten bleibt die moderne Holzbauweise nicht mehr auf Gebäude geringer Höhe beschränkt, sondern gewinnt auch im mehrgeschossigen und verdichteten Wohnungsbau an Bedeutung. Darüber hinaus entstehen zunehmend mehrgeschossige Produk- tions-, Freizeit- und Verwaltungsgebäude sowie Schulen und Pflegeheime in Holzbauweise.
Hohes brandschutztechnisches Sicherheitsniveau Deutschland blickt im Bereich mehrgeschossiger Fachwerkhäuser auf eine lange Tradition zurück. Während in Skandinavien und Nordamerika bis zu siebengeschossige Holztafel- und Holzrahmen- bauten mittlerweile keine Seltenheit mehr darstel- len, standen dem modernen mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland bis vor einigen Jahren bauordnungsrechtliche Einschränkungen entge- gen. Dies war vor allem in den Anforderungen an den baulichen Brandschutz begründet. Seitens der Bauaufsichtsbehörden bestanden Bedenken, dass ein Brandeintrag in die Tragkonstruktion er- folgen und zu einem verzögerten Tragwerksver- sagen bzw. zu einem Durchbrand in angrenzende Nutzeinheiten führen könnte. Zudem wurde be- fürchtet, dass die raumabschließenden Bauteile in Holzbauweise im Brandfall keine ausreichende Rauch- und Gasdichtigkeit aufweisen könnten.
Dagegen stehen die Brandschutzdienststellen der Feuerwehren dem Baustoff Holz auf Grund seines kalkulierbaren Brandverhaltens grundsätz- lich positiv gegenüber. Allerdings wurde von den Feuerwehren die Frage aufgeworfen, ob in mehr- geschossigen Holzbauten das Schutzziel einer wirkungsvollen Brandbekämpfung erfüllt werden kann. Dies gilt besonders für die Standardkon- struktion im mehrgeschossigen Holzbau, dem so genannten Holztafelbau. Es bestanden vor allem Befürchtungen hinsichtlich einer unkontrollierten Brandausbreitung über Hohlräume und eines ver- zögerten Tragwerksversagens infolge eines ver- steckten Weiterbrandes.
Diese Bedenken wurden im Rahmen eines um- fangreichen Forschungs- und Entwicklungs- projektes [2] gezielt untersucht. Es konnte im Rahmen von großmaßstäblichen Normbrandver- suchen gezeigt werden, dass die Entzündung der Holztragkonstruktion durch geeignete Beklei-
dungen verhindert wird (siehe Abb. 2). Darüber hinaus konnte bewiesen werden, dass Anschlüs- se im Holzbau bei Einhaltung von konstruktiven Mindestanforderungen eine gute Rauchdichtig- keit aufweisen (siehe Abb. 3).
Damit wurde der Nachweis erbracht, dass das hohe brandschutztechnische Sicherheitsniveau in Deutschland auch bei mehrgeschossigen Holz- bauten gesichert werden kann. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens trugen dazu bei, dass mit der Musterbauordnung (MBO) 2002 [3] die Möglichkeit geschaffen wurde, bis zu fünfge- schossige Holzbauten errichten zu können.
Die MBO 2002 [3] ist jedoch nicht in allen Bun- desländern deckungsgleich übernommen wor- den. Dadurch ergeben sich in den betreffenden Ländern bei der Planung mehrgeschossiger Holz- bauten Abweichungen von den Brandschutzan- forderungen der Landesbauordnungen (Stand Oktober 2005).
Die vorliegende Publikation dient als Orientie- rungshilfe für Architekten, Fachplaner „Brand- schutz“, Bauaufsichtsbehörden und Feuerweh- ren. Sie zeigt auf, welche Möglichkeiten zum verdichteten und mehrgeschossigen Bauen mit Holz bestehen und welche Lösungen für die Er- füllung bauordnungsrechtlicher Anforderungen bzw. für die Kompensation bei Abweichungen vom Baurecht existieren. Dazu werden Referenz- objekte mehrgeschossiger Gebäude und Auf- stockungen in Holzbauweise vorgestellt, die bei- spielhaft zeigen, welche Konzepte und Lösungen im Einzelfall entwickelt und umgesetzt wurden.
Abb. 3: Vergleich der Trans- missionsgrade im Fugen- bereich bei zwei Eckausbil- dungen: bei Konstruktion Nr. 2 mit Fugenversatz (grüne Kurve) konnte kein Rauchdurchgang festge- stellt werden [2]
Nachfolgend werden die wichtigsten Begriffe erläutert:
– BA-Bauweise: Im Gegensatz zur AB-Bauweise, bei der die wesentlichen (tragenden) Bestand- teile eines Bauteiles aus nichtbrennbaren Bau- stoffen (A) bestehen und brennbare Dämm- stoffe (B) möglich sind, lässt die BA-Bauweise Tragkonstruktionen aus brennbaren Baustof- fen (Holz) zu. Dämmstoffe müssen hier aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen und die brennbaren Holztragglieder müssen allseitig durch eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung eingekapselt werden.
– brandschutztechnisch wirksame Beklei- dung: Nichtbrennbare Bekleidung, die bei der Brandprüfung nach DIN EN 14135 [4] für einen definierten Zeitraum (Kapselklasse) verhindert, dass die darunter liegende brennbare Trag- konstruktion die Entzündungstemperatur (ca. 270°C) erreicht. Die brandschutztechnisch wirksame Bekleidung wird in der MBO 2002 auch als „Brandschutzbekleidung“ bezeichnet (siehe Abb. 6).
– Brandwandersatzwände: Wände, die nach § 30 MBO 2002 anstelle von Brandwänden verwendet werden dürfen. Diese Wände müs- sen in der Gebäudeklasse 4 auch bei zusätzlicher mechanischer Beanspruchung hochfeuerhem- mend sein.
– Feuerwiderstand: Als Feuerwiderstand be- zeichnet man die Eigenschaft eines Bauteils, unter einer definierten Normbrandbeanspru- chung (Einheitstemperaturzeitkurve ETK) sei- ne Tragfähigkeit und/oder seinen Raumab- schluss für eine bestimmte Zeitdauer, der so genannten Feuerwiderstandsdauer, beizube- halten. Der Feuerwiderstand von Bauteilen wird nach DIN 4102-2 [5] bzw. DIN EN 1363-1 [6] geprüft.
– feuerhemmend: Ein Bauteil wird als feuer- hemmend bezeichnet, wenn es bei der Brand- prüfung nach DIN 4102-2 bzw. DIN EN 1363-1 seine Tragfähigkeit und/oder seinen Raumab- schluss mindestens 30 Minuten beibehält. Feuerhemmende Bauteile dürfen in den we- sentlichen Teilen aus brennbaren Baustoffen be- stehen. Die Kurzbezeichnung nach DIN 4102-2 lautet F 30-B.
– hochfeuerhemmend: Ein Bauteil wird als hochfeuerhemmend bezeichnet, wenn es bei der Brandprüfung nach DIN 4102-2 bzw. DIN EN 1363-1 seine Tragfähigkeit und/oder seinen Raumabschluss mindestens 60 Minuten bei- behält. Hochfeuerhemmende Bauteile können in den wesentlichen Teilen aus brennbaren Baustoffen bestehen, dürfen jedoch ausschließ- lich Dämmstoffe aus nichtbrennbaren Baustof- fen aufweisen und müssen eine brandschutz- technisch wirksame Bekleidung aus ebenfalls nichtbrennbaren Baustoffen haben. Die Kurz- bezeichnung nach DIN 4102-2 lautet F 60.
– feuerbeständig: Ein Bauteil wird als feuer- beständig bezeichnet, wenn es bei der Brand- prüfung nach DIN 4102-2 bzw. DIN EN 1363-1 seine Tragfähigkeit und/oder seinen Raumab- schluss mindestens 90 Minuten beibehält. Feuer- beständige Bauteile müssen in den wesent- lichen Teilen aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen, dürfen jedoch brennbare Bestand- teile enthalten. Die Kurzbezeichnung nach DIN 4102-2 lautet F 90-AB.
3 _ Bauordnungsrechtliche Grundlagen
3.1 _ Musterbauordnung MBO 2002 Die Landesbauordnungen sollen sich im Rahmen
ihrer Novellierung an die Musterbauordnung an- lehnen. Die MBO 2002 beinhaltet eine Einteilung
in die Gebäudeklassen (GK) 1 bis 5 (siehe Abb. 4).
Gebäude in Holzbauweise werden bis zur Gebäu- deklasse 4 ermöglicht. Diese Klasse umfasst Ge- bäude mittlerer Höhe, die eine Fußbodenhöhe des obersten Geschosses mit Aufenthaltsräumen von bis zu 13 m und Nutzungseinheiten bis zu 400 m 2 aufweisen.
Die Musterbauordnung 2002 führt eine Stufe zwischen „feuerhemmenden“ F 30-B- und „feuer- beständigen“ F 90-AB-Konstruktionen ein. Die „hochfeuerhemmenden“ Bauteile müssen einen
Feuerwiderstand von 60 Minuten aufweisen. Die-
se neue Stufe soll die Lücke zwischen 30 und 90
Minuten Feuerwiderstandsdauer schließen, die aus Sicht einer gestuften Risikobetrachtung un- verhältnismäßig groß ist.
In der Gebäudeklasse 4 müssen tragende, aus-
steifende und raumabschließende Bauteile hoch- feuerhemmend ausgeführt werden. Tabelle 1 zeigt die Anforderungen an den Feuerwiderstand der Bauteile in dieser Gebäudeklasse. Zusätzlich wer-
den die Feuerwiderstandsklassen nach künftiger europäischer Klassifizierung gemäß DIN EN 13501-2 [7] aufgeführt. Die verwendeten inter- nationalen Abkürzungen bedeuten:
= Tragfähigkeit (Résistance)
= Raumabschluss (Étanchiété)
= Wärmedämmung unter Brandeinwirkung (Isolation)
= Stoßbeanspruchung auf Wände (Mechanical)
Holztragkonstruktionen sind in der Gebäudeklasse 4 zulässig, wenn ausschließlich nichtbrennbare
Dämmstoffe verwendet werden und die Bauteile allseitig eine brandschutztechnisch wirksame Be- kleidung aufweisen. Die Brandschutzbekleidung muss nach § 26 (2) MBO aus nichtbrennbaren Baustoffen bestehen. Ihre sonstige Beschaffen- heit und erforderliche Leistungskriterien werden in der MBO 2002 nicht definiert.
Abb. 4: Gebäudeklassen nach MBO 2002
ANFORDERUNGEN AN DEN FEUERWIDERSTAND BEI BAUTEILEN IN DER GEBÄUDEKLASSE 4
Feuerwiderstand Bezeichnung
nach DIN EN 13501-2
Tragende Wände ohne Raumabschluss im Regelgeschoss
Tragende Wände mit Raumabschluss im Regelgeschoss
Nichttragende Trennwände raumabschließend im Regelgeschoss
Decken im Regelgeschoss
Brandwandersatzwände
F 60 bei zusätzlicher mechanischer Beanspruchung
Tragende Bauteile ohne Raumabschluss im Kellergeschoss
Tragende Bauteile mit Raumabschluss im Kellergeschoss
Die Anforderungen an die Brandschutzbekleidung werden allerdings in der Muster-Richtlinie für Brandschutzanforderungen an hochfeuerhem- mende Bauteile in Holzbauweise, der „Muster- Holzbaurichtlinie“ (M-HFHHolz-R) [8], festgelegt. Diese Richtlinie wurde bislang lediglich in Hessen eingeführt (Stand Oktober 2005). Auf Grund der Mustertreue der Länder kann sie jedoch in Ab- sprache mit der zuständigen Bauaufsichtsbehör- de auch in den anderen Bundesländern als Beur- teilungsgrundlage herangezogen werden.
3.2 _ Muster-Holzbaurichtlinie M-HFHHolzR
3.2.1 _ Konstruktive Mindestanforderungen Die Muster-Holzbaurichtlinie gilt nur für Gebäude in Holzbauweise der Gebäudeklasse 4. Ihr An- wendungsbereich umfasst Holzsystembauweisen, die einen gewissen Grad der Vorfertigung auf- weisen. Dazu gehören die Holzrahmen- und Holz- tafelbauweise. Für Holzmassivbauweisen wie die Brettstapel- und Blockbauweise ist die Richtlinie derzeit nicht anwendbar.
Durch Einhaltung der konstruktiven Anforderungen sollen folgende Risiken ausgeschlossen werden:
– ein Brennen der tragenden und aus- steifenden Holzkonstruktionen;
– die Einleitung von Feuer und Rauch in die Wand- und Deckenbauteile;
– die Weiterleitung von Feuer und Rauch über Anschlussfugen von raumabschließenden Bauteilen in angrenzende Nutzungseinheiten oder Räume.
Die konstruktiven Anforderungen beziehen sich auf:
– die Baustoffe wie Holz, Bekleidun- gen, Dämmstoffe und Folien;
– die Wand- und Deckenbauteile, Stützen und Träger einschließlich ihrer Anschlüsse;
– die Öffnungen für Einbauten;
– die Art der Installationsführung.
Die in § 26 (2) der MBO 2002 geforderte brand- schutztechnisch wirksame Bekleidung (Brandschutz- bekleidung) für hochfeuerhemmende Holzbauteile wird in der M-HFHHolzR und der DIN EN 13501-2 konkretisiert. Der Begriff „Brandschutzbekleidung“ bezieht sich auf den äußersten Teil von vertikalen
Bauteilen (z.B. Wände, Trennwände und Außen- wände) sowie den untersten und obersten Teil von horizontalen Bauteilen (z.B. Decken und Un- terdecken).
Die Brandschutzbekleidung muss eine Entzündung der tragenden einschließlich der aussteifenden Bauteile aus Holz oder Holzwerkstoffen während eines Zeitraumes von mindestens 60 Minuten verhindern und als K 60 nach DIN EN 13501-2 klassifiziert sein. Auf die Auswirkungen dieser Anforderung an die Brandschutzbekleidung auf die Gesamtkonstruktion wird in Abschnitt 3.2.2 eingegangen.
Um die große Vielfalt an Konstruktionen im Holz- rahmen- und Tafelbau in der Gebäudeklasse 4 zu erhalten und gleichzeitig ein Maximum an Sicher- heit gegenüber der Ausbreitung von Feuer und Rauch zu gewährleisten, enthält die M-HFHHolzR nur konstruktive Anforderungen in Textform, die für das jeweilige Schutzziel entscheidend sind. Die in der Richtlinie veröffentlichten Zeichnungen sind als Prinzipskizzen zu verstehen.
Die wichtigsten brandschutztechnischen Anfor- derungen an Bauteile und Anschlüsse sind:
– Tragende und/oder raumabschließen- de Wand- und Deckenbauteile, Träger sowie Stützen müssen allseitig durch eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung gekapselt werden. Die Fugen der Bekleidung sind mit Stufen- falz, Fugenversatz oder Nut- und Feder- Verbindung auszuführen. Die Holz- bauteile müssen eine formschlüssig verlegte Volldämmung mit Faser- dämmstoffen aus nichtbrennbaren Baustoffen mit einem Schmelzpunkt > 1000°C nach DIN 4102-17 [9] auf- weisen.
Abb. 5: Führung von Instal- lationen vor hochfeuer- hemmenden Bauteilen in Holzbauweise
– Beim Anschluss von Wänden und bei Wand/Decken-Verbindungen muss durch einen Mindestabstand der Ver- bindungsmittel eine kraftschlüssige Verbindung sichergestellt werden, die den Rauchdurchgang in benachbarte Nutzeinheiten wirkungsvoll behindert.
– Die Brandschutzbekleidung ist grund- sätzlich auch in den Öffnungslaibun- gen mit Fugenversatz, Stufenfalz oder Nut- und Federverbindung vor- zusehen, um beim Einbau von Öff- nungen für Einbauten (z.B. Fenster, Türen etc.) eine Einleitung von Feuer in die Bauteile zu verhindern.
– Der Einsatz nichtbrennbarer Mineral- faserdämmung ermöglicht es, einzel- ne brennbare elektrische Leitungen oder bis zu drei Kabel in einem nicht- brennbaren Hüllrohr innerhalb der Bauteile zu führen und Hohlwand- dosen für Schalter und Steckdosen einzusetzen, sofern diese einen Min- destabstand zum nächsten Holzstän- der aufweisen. Bündel aus mehr als
drei Kabeln und brennbare Rohre müs- sen in Vorwandebenen und Decken- installationsebenen geführt werden.
Die zuletzt genannte Anforderung resultiert aus der Erkenntnis, dass Ansammlungen von Kabeln und brennbaren Rohren im Inneren von Bauteilen unabhängig von der Bauweise zu einem Hohlraum- brand führen könnten.
Bei der Ausführung einer Installationsebene ge- mäß Abb. 5 ist ein Hohlraumbrand in der Trag- konstruktionsebene ausgeschlossen. Ein Brand innerhalb der Installationsebene ist unkritisch, weil weder Tragfähigkeit noch Raumabschluss der Wand gefährdet sind.
Derzeit existieren für die Durchführung von Instal- lationen durch raumabschließende Holzbalken- decken noch keine Abschottungen mit bauauf- sichtlichem Verwendbarkeitsnachweis. Beim Einbau von Rohr- und Kabelabschottungen, die für den Massivbau zugelassen sind, ist eine Zu- stimmung im Einzelfall erforderlich.
Bei Herstellung der erforderlichen Einbaubedin- gungen gemäß Muster-Leitungsanlagenrichtlinie (MLAR) sind jedoch erfahrungsgemäß Lösungen möglich, die nach Abstimmung mit der zustän- digen Bauaufsichtsbehörde keiner Zustimmung im Einzelfall bedürfen. Grundlage dieser Lösungen ist der Ansatz, die in den allgemeinen bauauf- sichtlichen Zulassungen oder Prüfzeugnissen vor- geschriebenen Einbaubedingungen in der Holz- balkendecke herzustellen. Hier wird stets die Bewertung und konstruktive Detailausarbeitung durch einen erfahrenen Brandschutzsachverstän- digen empfohlen.
3.2.2 _ Auswirkungen der M-HFHHolzR Der Gesetzgeber fordert auf Grundlage der MBO 2002 und der M-HFHHolzR in der Gebäudeklasse 4 Holzbauteile, die die Anforderung F 60 und K 60 erfüllen. Die Forderung der Kapselklasse K 60 an die Brandschutzbekleidung hat allerdings großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Gesamt- konstruktion.
Der nachfolgend beschriebene Wandaufbau weist einen Feuerwiderstand von 90 Minuten auf (F 90-B nach DIN 4102-2).
– 2 x 12,5 mm Gipsfaserplatte;
– Holzständerwerk ca. 60/120 mm; Voll- dämmung aus nichtbrennbaren Bau- stoffen (Mineralfaser der Rohdichte mindestens 30 kg/m 3 , Schmelzpunkt > 1000°C);
– 2 x 12,5 mm Gipsfaserplatte.
Die brandschutztechnisch wirksame Bekleidung (2 x 12,5 mm Gipsfaserplatten) erreicht jedoch bei der Prüfung nach DIN EN 14135 lediglich die Kapselklasse K 30. Um dies nachvollziehen zu können, muss man sich die bei den Normbrand- versuchen geprüften Leistungskriterien vor Augen halten.
Bei der Prüfung des Feuerwiderstandes nach DIN 4102-2 besteht eines der Leistungskriterien für den Nachweis des Raumabschlusses bzw. des Isolationskriteriums darin, dass die Temperatur- erhöhung auf der feuerabgewandten Seite des
Bauteils im Mittel kleiner als 140 K sein muss und an der heißesten Stelle maximal 180 K betragen darf (siehe Abb. 6).
Dagegen wird bei der Prüfung der Kapselwirkung der brandschutztechnisch wirksamen Bekleidung, das heißt bei der Überprüfung der Fähigkeit der Bekleidung, den dahinter liegenden brennbaren Baustoff vor der Entzündung zu schützen, die Temperatur direkt hinter der Bekleidung betrach- tet (siehe Abb. 6).
Das bedeutet: Bei der Brandprüfung nach DIN 4102-2 für den Feuerwiderstand (hier: Isolations- kriterium) kommt die Dämmwirkung des gesam- ten Bauteils, bestehend aus vier Lagen Gipsplatten und Mineralfaserdämmung, zum Tragen. Bei der Prüfung der Kapselwirkung werden dagegen nur die beiden feuerzugewandten Lagen der Beklei- dung betrachtet.
Fazit: Da eine Bekleidung aus 2 x 12,5 mm Gips- faserplatten lediglich die Kapselklasse K 30 er- reicht, sind zur Erfüllung der Anforderungen der Kapselklasse K 60 dickere Bekleidungen aus GF-, GKF- oder GKB-Platten erforderlich. Dies treibt die Kosten der Gesamtkonstruktion allerdings unverhältnismäßig in die Höhe und hat damit Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit.
Auf Grund der allseitig eingekapselten Bauteile und der Tatsache, dass aus schallschutztechni- schen Gründen in der Regel eine Mineralfaser- dämmung vorhanden ist, weisen Holzbauteile mit einer K 60-Bekleidung jedoch meist einen Feuerwiderstand von ca. 120 Minuten auf (F 120 nach DIN 4102-2). Es kann davon ausgegangen werden, dass der Gesetzgeber einen solchen Feuerwiderstand in der Gebäudeklasse 4 nicht beabsichtigt hat. Daher wäre eine Reduzierung der erforderlichen Kapselklasse um 15 Minuten und eine Erweiterung der M-HFHHolzR in Form einer Abstufung der Kapselklassen in Abhängig- keit der Gebäudehöhe sinnvoll:
– K 45 bei Gebäuden mit bis zu 5 Voll- geschossen (OKF ≤ 13 m/K 45 ist in der DIN EN 13501-2 bislang nicht vorge- sehen).
Um das Auftreten von Hohlraumbränden bei einer Reduzierung der Kapselklasse von K 60 auf K 45 oder K 30 auszuschließen, sind im Rahmen eines ganzheitlichen Brandschutzkonzeptes kompen- satorische Maßnahmen möglich, die insgesamt ein vergleichbares Sicherheitsniveau ergeben wie bei Ausführung der Bekleidung in der Kapselklasse K 60 (siehe Abschnitt 5).
– K 30 bei Gebäuden mit bis zu 4 Voll- geschossen (OKF ≤ 10 m);
Abb. 6: Leistungskriterien K 60 und F 60 im Vergleich bei hochfeuerhemmenden, raumabschließenden Bau- teilen in Holzbauweise
3.3 _ Landesbauordnungen Die Mehrzahl der Landesbauordnungen liegt der- zeit noch in einer Fassung vor, die vor der letzten Novellierung der Musterbauordnung eingeführt wurde. Das hat zur Folge, dass sowohl die neue Einteilung der Gebäudeklassen als auch die An- forderung „hochfeuerhemmend“ in den betreffen- den Ländern formal gesehen gar nicht existieren. Doch auch die nach 2002 novellierten Landesbau- ordnungen haben die MBO 2002 nicht deckungs- gleich übernommen, so dass auch dort bezüglich der Anforderungen an Holzbauteile Unterschiede auftreten.
Die nachfolgende Tabelle erläutert die Anforde- rungen der Landesbauordnungen (Stand Okto- ber 2005). Es wird zum einen dargestellt, welche Bundesländer die neue Einteilung der Gebäude- klassen (GK) gemäß MBO 2002 berücksichtigen. Zum anderen zeigt die Tabelle, welche Anforde- rungen in den jeweiligen Ländern bezüglich des Feuerwiderstandes an tragende, aussteifende und
raumabschließende Holzbauteile in Gebäuden ge- stellt werden, die eine Fußbodenhöhe des obersten Geschosses mit Aufenthaltsräumen > 7 m auf- weisen (Gebäudeklasse 4). Die Anforderungen beziehen sich auf die oberirdischen Geschosse mit Ausnahme des Dachgeschosses und repräsen- tieren ein konservatives Standardbrandschutz- konzept, bei dessen Einhaltung alle bauaufsicht- lichen Anforderungen in punkto Brandschutz abgedeckt sind. Das Untergeschoss wird nicht betrachtet, da hier durchgängig die Anforderung „feuerbeständig“ (F 90-AB) besteht.
In Anlehnung an die Bezeichnungen in der Hessi- schen Landesbauordnung (HBO) [10] wird als Ab- grenzung zum Kürzel „AB“ (Konstruktion in den wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren Bau- stoffen) das Kürzel „BA“ verwendet. Es bedeutet, dass die Tragkonstruktion brennbar ist und durch eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung eingekapselt wird.
ANFORDERUNGEN DER LANDESBAUORDNUNGEN (STAND OKTOBER 2005)
GK gemäß MBO 2002 eingeführt
Anforderung an Regelgeschosse
F 90-AB oder F 90-B
F 60-A oder F 90-BA (*)
F 60-AB oder F 60-BA (*)
F 60-BA (*)
(*) Die brandschutztechnisch wirksame Bekleidung muss die Anforderung K 60 erfüllen.
In Baden-Württemberg ist nach § 26 LBO [11] in Gebäuden mittlerer Höhe die Verwendung von Holztragkonstruktionen möglich, wenn ihr Feuer- widerstand dem feuerbeständiger Bauteile ent- spricht. Dies gilt jedoch nicht für raumabschließen- de Bauteile (z.B. Wohnungstrennwände). Das bedeutet, dass in Baden-Württemberg nach Landes- bauordnung Gebäude mit Holztragkonstruktionen in F 90-B-Qualität mit einer Fußbodenhöhe bis zu 22 m zulässig sind, wenn die raumabschließen- den Wände feuerbeständig (F 90-AB) ausgeführt werden.
Hessen nimmt eine Sonderstellung ein: Die MBO 2002 wurde dort zwar hinsichtlich der neuen Ein- teilung der Gebäudeklassen umgesetzt. Jedoch müssen tragende, aussteifende und raumab- schließende Bauteile in der Gebäudeklasse 4 einen Feuerwiderstand von 90 Minuten aufweisen (F 90- BA). Die Anforderung der Kapselklasse K 60 an die brandschutztechnisch wirksame Bekleidung gilt auf Grund der Einführung der M-HFHHolzR analog.
Es wird grundsätzlich empfohlen, in Absprache mit der zuständigen Bauaufsichtsbehörde als Be- urteilungsgrundlage für die tragenden, ausstei- fenden und raumabschließenden Bauteile die Musterbauordnung 2002 zu verwenden, sofern diese in der Landesbauordnung des betreffenden Bundeslandes nicht umgesetzt wurde.
Für die Planung von Gebäudeaufstockungen in Holzbauweise ist es von Bedeutung, dass die An- forderungen der Landesbauordnungen bezüglich des Feuerwiderstandes im Dachgeschoss in der Regel geringer ausfallen als für die übrigen ober- irdischen Geschosse. Die Anforderungen in den Landesbauordnungen sind jedoch sehr uneinheit- lich.
Beispiele für die Anforderungen an Dachgeschosse in den Landesbauordnungen:
Gemäß § 33 der Bayerischen Bauordnung (BayBO) [12] sind tragende und aussteifende Teile von Dächern, die den oberen Raumabschluss von Aufenthaltsräumen bilden, auch ohne Feuerwider- stand zulässig – vorausgesetzt, die Belange des Brandschutzes sind nicht beeinträchtigt.
Auf Basis von §§ 24 und 25 der Brandenburgi- schen Bauordnung (BbgBO) [13] müssen tragende, aussteifende und raumabschließende Bauteile im Dachraum von Gebäuden mittlerer Höhe mindes- tens hochfeuerhemmend sein, wenn im Dach- raum Aufenthaltsräume liegen. Im obersten Ge- schoss von Dachräumen genügen feuerhemmende Bauteile.
Eine Befreiung von Anforderungen der jeweiligen Landesbauordnung an den Feuerwiderstand der Bauteile ist in der Regel möglich, wenn ein ganz- heitliches Brandschutzkonzept für das betref- fende Gebäude angefertigt wird.
4 _ Ganzheitliche Brandschutzkonzepte
4.1 _ Bestandteile ganzheitlicher Brandschutzkonzepte Bedingt durch die Komplexität und die großen Dimensionen heutiger Bauwerke sind Abwei- chungen von den Anforderungen der Landes- bauordnungen sowie ergänzender Musterricht- linien und Verordnungen üblich. Dabei dürfen die allgemeinen Schutzziele des Baurechts je- doch nicht außer Acht gelassen werden. Dazu gehören:
– die Vorbeugung der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feu- er und Rauch;
– die Gewährleistung der Flucht und Rettung von Personen;
– die Ermöglichung wirksamer Lösch- arbeiten.
Um diese Schutzziele zu erreichen, müssen die gewählten brandschutztechnischen Maßnahmen in sich schlüssig und nachvollziehbar dargestellt
werden. Dies geschieht durch ein individuell er- stelltes ganzheitliches Brandschutzkonzept, das grundsätzlich in vier Punkte gegliedert wird:
– baulicher Brandschutz;
– anlagentechnischer Brandschutz;
– abwehrender Brandschutz;
– organisatorischer Brandschutz.
Dabei sollen unter Berücksichtigung
– der Nutzung,
– des Brandrisikos und
– des zu erwartenden Schadenaus- maßes
die Einzelkomponenten und ihre Verknüpfung im Hinblick auf die Schutzziele beschrieben wer- den. Es wird empfohlen, den inhaltlichen Aufbau von Brandschutzkonzepten entsprechend der vfdb- Richtlinie 01/01:2000-05 zu gliedern.
Anlagentechnischer
Abb. 7: Bestandteile eines ganzheitlichen Brandschutz- konzeptes
4.2 _ Zusammenwirken baulicher und anlagentechnischer Maßnahmen Die Landesbauordnungen, die ein konservatives Standardbrandschutzkonzept darstellen, basie- ren fast ausschließlich auf dem baulichen Brand- schutz. Stillschweigend wird das Vorhandensein einer Feuerwehr vorausgesetzt, da ansonsten der zweite Rettungsweg, der bei Wohngebäuden bis zu mittlerer Höhe über Rettungsgerät der Feuer- wehr hergestellt werden darf, nicht gewährleistet wäre.
Im Rahmen der Landesbauordnungen besteht zur- zeit formal nicht die Möglichkeit des Austauschs von baulichen und anlagentechnischen Maßnah- men. Bei einer schutzzielorientierten Betrach- tung erscheint es jedoch analog zu den Sonder- bauverordnungen sinnvoll, das Zusammenwirken und die gegenseitige Kompensation von bauli- chen und anlagentechnischen Brandschutzmaß- nahmen zuzulassen [15].
Eine Reduzierung der erforderlichen Feuerwider- standsdauer der Tragkonstruktion kann bei- spielsweise mit einer geeigneten automatischen Löschanlage kompensiert werden. Bei einer Über- schreitung der zulässigen Rettungsweglänge bie- ten sich automatische Brandmelder in Verbindung mit einer akustischen Alarmierung an.
4.3 _ Umgang mit Abweichungen vom Baurecht Abweichungen von Anforderungen der Landes- bauordnungen müssen im Brandschutzkonzept benannt werden.
Bei jeder Abweichung muss nachgewiesen wer- den, dass keine Bedenken hinsichtlich des Brand- schutzes bestehen. Insbesondere muss darge- stellt werden, wie die Schutzziele des Baurechts trotz der Abweichung erfüllt werden.
5 _ Brandschutz bei mehrgeschossigen Holzbauten und Aufstockungen
5.1 _ Allgemeines Durch die Anfertigung eines Brandschutzkonzep- tes im Rahmen der Genehmigungsplanung ist es möglich, die Anforderungen an den baulichen Brandschutz durch geeignete Kompensations- maßnahmen zu reduzieren. Das betrifft zum Bei- spiel die Anforderungen an
– die Baustoffklasse der verwendeten Dämmstoffe;
– den Feuerwiderstand der tragenden, aussteifenden und raumabschließen- den Bauteile;
– die Kapselklasse der brandschutz- technisch wirksamen Bekleidung und
– die Abschottung von Öffnungen für die Durchführung von Installationen in raumabschließenden Bauteilen.
Als Kompensationsmöglichkeiten für diese und ähnliche bauliche Brandschutzanforderungen kommen streng genommen ausschließlich Maß- nahmen in Frage, die beim betreffenden Objekt baurechtlich nicht explizit gefordert sind. Bei wohnungsähnlichen Nutzungen und kleineren Geschäftshäusern, die nicht in den Bereich der Sonderbauten fallen, sind das in erster Linie an- lagentechnische Maßnahmen wie Brandmelde- und Alarmierungsanlagen sowie Sprinkler.
Über diese anlagentechnischen Möglichkeiten hinaus können jedoch auch bestimmte Maßnah- men des baulichen und abwehrenden Brand- schutzes, die baurechtlich ohnehin gefordert sind,
kompensatorisch eingesetzt werden. Sie müssen über das baurechtlich und feuerwehrtechnisch erforderliche Maß hinaus vorgesehen werden, um ein Defizit in anderen Bereichen auszugleichen. Das betrifft zum Beispiel:
– das Rettungskonzept (horizontale und vertikale Rettungswege);
– die Bauart der Brandwände sowie der notwendigen Treppen und Treppen- räume;
– die Ausführung der Bauteilanschlüsse;
– die Anordnung von Feuerwehrflächen;
– die Löschwasserversorgung;
– zusätzliche feuerwehrtechnische Maß- nahmen.
Es soll an dieser Stelle deutlich gemacht werden, dass die nachfolgenden Ausführungen nicht pauschalisiert werden dürfen. Sie sind lediglich als Beispiel zu verstehen. Denn die Maßnahmen sind stets objektspezifisch und im Gesamtzusam- menhang zu sehen.
Konstruktionen im mehrgeschossigen Holzbau erfordern eine exakte Planung und Ausführung. Diese Anforderungen an das ausführende Unter- nehmen finden Berücksichtigung in den Defini- tionen, die gemäß § 5 der M-HFHHolzR bzw. der §§ 23 und 24 der MBO 2002 beschrieben sind. Hier wird die Verpflichtung definiert, dass das ausführende Holzbauunternehmen entsprechend eigen- und fremdüberwacht sein muss.
5.2 _ Maßnahmen für die Feuerwehr Zwei der grundlegenden bauaufsichtlichen Schutz- ziele betreffen direkt den Einsatz der Feuerwehr:
– die Gewährleistung der Rettung von Mensch und Tier;
– die Durchführung von wirkungsvollen Brandbekämpfungsmaßnahmen.
Das bedeutet, dass entsprechende Maßnahmen und Einrichtungen für die Feuerwehr wie Feuer- wehraufstell- und Bewegungsflächen sowie eine ausreichende Löschwasserversorgung bauauf- sichtlich gefordert werden und in ihrer Grund- form nicht kompensatorisch eingesetzt werden können.
Folgende Maßnahmen gehen über die Mindest- anforderungen hinaus und bieten optimale Voraus- setzungen für eine Rettung von Personen und die Brandbekämpfung:
– Feuerwehrbewegungsflächen in di- rekter Nähe des Gebäudezugangs (maximal 15 m, d.h. innerhalb einer Schlauchlänge vom notwendigen Treppenraum entfernt);
– Feuerwehraufstellflächen für Hubret- tungsfahrzeuge an der dem Treppen- raum entgegengesetzten Gebäude- seite, um eine vom Treppenraum unabhängige rückwärtige Rettungs- möglichkeit zu schaffen;
– jede Wohneinheit muss an dieser Ge- bäudeseite anleiterbare Fenster auf- weisen (Abmessungen können je nach LBO unterschiedlich sein, 0,90 m x 1,20 m gemäß MBO);
– trockene Steigleitungen bei größeren Objekten, insbesondere bei innenlie- genden Treppenräumen;
– Löschwasserversorgung mindestens 1.600 l/min; der erste Hydrant sollte sich nicht weiter als 100 m vom Ob- jekt entfernt befinden.
Die optimale Kombination und Quantität der baulichen, anlagentechnischen, abwehrenden und organisatorischen Maßnahmen muss der Brandschutzsachverständige in Abhängigkeit von den speziellen Randbedingungen des Ge- bäudes im Einzelfall festlegen und mit der zu- ständigen Bauaufsichtsbehörde sowie der Brand- schutzdienststelle der Feuerwehr diskutieren. Eine der wesentlichen Aufgaben des Brandschutz- ingenieurs besteht darin, die Behörden von der Plausibilität und Wirksamkeit des Gesamtkonzep- tes zu überzeugen.
5.3 _ Kompensation mittels anlagen- technischer Maßnahmen Kosteneinsparpotenzial im mehrgeschossigen Holzbau bietet die Reduzierung der Kapselklasse von K 60 auf K 45 oder K 30. Um eine solche Ver- ringerung sinnvoll kompensieren zu können, muss das Schutzziel verstanden sein.
Die Anforderung K 60 resultiert nicht aus dem Schutzziel, die Flucht der Bewohner sicherzustellen. Denn in der Regel haben die Bewohner spätes- tens innerhalb der ersten zehn Minuten nach der Brandentdeckung das Gebäude verlassen. Auch die Rettung der gegebenenfalls im Haus verblie- benen Personen durch die Einsatzkräfte der Feuer- wehr findet gewöhnlich innerhalb der ersten 20 Minuten nach der Brandentdeckung statt.
Vielmehr bestanden seitens der Feuerwehren Be- denken, ob in mehrgeschossigen Holzbauten das Schutzziel der Ermöglichung einer wirkungsvol- len Brandbekämpfung erfüllt werden kann. Die Befürchtungen bestanden darin, dass mögliche Brände im Innern der Holzbauteile sowie eine unkontrollierte Brandausbreitung über Hohlräume einen Löscherfolg erschweren könnten. Zudem wurde befürchtet, die Einsatzkräfte könnten nach dem Löschangriff noch durch ein möglicherweise eintretendes verzögertes Tragwerksversagen in- folge eines versteckten Weiterbrandes hinter der Bekleidung gefährdet werden.
Um diese Gefährdungen auszuschließen, wurde vereinbart, Holzbauteile in der Gebäudeklasse 4 so auszubilden, dass sie während der ersten 60 Minuten nach Brandbeginn einem nichtbrennba- ren Massivbauteil gleichgesetzt werden können. Dies setzt voraus, dass sich die brennbaren Holz- tragglieder während dieser Zeitspanne nicht ent- zünden dürfen.
Die Anforderung K 60 resultiert also in erster Li- nie aus der Gewährleistung einer wirkungsvollen Brandbekämpfung durch die Feuerwehr. Wenn nun mittels geeigneter Anlagentechnik sicherge- stellt wird, dass der Brand rasch entdeckt und die Feuerwehr früh alarmiert wird, erscheint es ver- tretbar, die Kapselungsanforderung der Holzbau- teile entsprechend zu verringern.
5.3.1 _ Brandmeldesysteme Geeignet ist in diesem Zusammenhang eine auto- matische Brandmeldung. Die „echte“ Brandmelde- anlage nach DIN VDE 0833 Teil 2 [16] und DIN 14675 [17] sollte jedoch Sonderbauten, wie Ver- sammlungsstätten, Hochhäusern, Krankenhäusern, Pflegeheimen oder Verkaufsstätten, vorbehalten bleiben. Denn Anlagen, die nach diesen Normen errichtet werden, ziehen eine ganze Reihe von erforderlichen technischen Einrichtungen nach sich:
– Übertragungsanlage (Anlage, die zur Aufnahme und Übertragung von Brandmeldungen zur Feuerwehr dient und von Personen zum unmittelbaren Hilferuf genutzt werden kann);
– Ersatzstromquelle und Verlegung der Kabel in Funktionserhaltsklasse E 30;
– Brandmelderzentrale (BMZ) mit An- zeigetableau, Feuerwehrlaufkarten, Übersichtspläne für die Feuerwehr;
– Feuerwehrschlüsseldepot (FSD), wenn keine ständig besetzte Stelle vorhan- den ist;
– gelbe Rundumkennleuchte (Dreh- oder Blitzleuchte) im Eingangsbereich zur Kennzeichnung der Brandmeldezen- trale (BMZ).
Abb. 8: Rauchwarnmelder nach DIN 14676 [18]
Es ist nachvollziehbar, dass dieser erhebliche tech- nische Aufwand relativ hohe Investitionskosten nach sich zieht. Hinzu kommen Kosten für regel- mäßige Wartung sowie Gebühren für die Auf- schaltung zur Feuerwehr. Diese Anlagen sind da- her nur bei großen Sonderbauten sinnvoll. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, den Vorteil der automati- schen Brandmelder im Rahmen von Brandschutz- konzepten für mehrgeschossige Holzbauten und Aufstockungen zu nutzen, ohne den hohen finan- ziellen Aufwand in Kauf zu nehmen, der durch die Aufschaltung zur Feuerwehr entsteht. Die Lösung besteht in der Anordnung von Rauchmeldern (in Küchen Wärmemelder) nach DIN 14676 [18]. Das sind Melder für Wohnungen und wohnungsähnliche Nutzungen, die wesentlich weniger Kosten ver- ursachen, mit denen das Ziel der frühzeitigen Ent- deckung eines Brandes jedoch ebenso erreicht wird.
Alle Räume jeder Wohnung mit Ausnahme von Nasszellen sollten mit untereinander vernetzten automatischen Brandmeldern ausgestattet wer- den. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass im Fall eines Brandes alle Bewohner des Hauses alar- miert werden – insbesondere dann, wenn die
Personen der vom Brand betroffenen Wohnung nicht anwesend sind. Melder mit einer manuellen Rückstellmöglichkeit können so miteinander ver- netzt werden, dass der Alarm im ganzen Hause erst dann ausgelöst wird, wenn der zuerst ausge- löste Melder nicht innerhalb von beispielsweise 60 Sekunden zurückgestellt wird. Auf diese Wei- se kann dem Problem der Fehlalarme begegnet werden. Alternativ können Melderlinien so ge- schaltet werden, dass bei Auslösen eines Melders im Rettungswegbereich (notwendiger Flur) zeit- gleich auch alle anderen Melder auslösen. Bei Auslösen eines Melders in einer beliebigen Nutz- einheit lösen dagegen zeitgleich nur die Melder im Fluchtwegbereich aus. Diese Schaltung wird in der Regel auch in Hotels gewählt.
Der Fall, dass alle Bewohner eines mehrgeschos- sigen Wohngebäudes außer Haus sind, kann als sehr unwahrscheinlich eingestuft werden. Da außerdem heutzutage die Mehrzahl der Haushal- te über Mobiltelefone verfügt, kann auch ohne eine Brandmeldeanlage mit Aufschaltung zur Feuerwehr im Regelfall von einer schnellen Alar- mierung der Einsatzkräfte ausgegangen werden.
Wenn das Brandschutzkonzept eine bewohner- unabhängige Alarmierung der Feuerwehr vor- sieht, besteht die Möglichkeit, die Rauchmelder mit einem einfachen Schnittstellenmodul zu ver- binden und auf ein Telefonwählgerät aufzuschalten. Die Brandmeldung wird über das Telefonwählgerät automatisch an einen Wachdienst weitergegeben, der das Objekt umgehend inspiziert und gegebe- nenfalls die Feuerwehr alarmiert. Eine im Trep- penraum installierte kompakte Zentraleinheit mit Display zeigt der eintreffenden Feuerwehr an, welche Melderlinie zuerst ausgelöst hat. Dadurch kann ein möglicher Brandherd schnell gefunden werden.
Innerhalb einer halben Stunde nach Brandbeginn kann auf Grund der frühzeitigen Brandmeldung und Alarmierung überall in Deutschland mit dem Eintreffen der Feuerwehr gerechnet werden. Da die Wege in mehrgeschossigen Wohngebäuden im Gegensatz zu großflächigen oder hohen Son- derbauten (z.B. Hochhäuser) relativ kurz sind, geht die Entwicklung des Löschangriffs schnell vonstatten, so dass innerhalb dieser Zeitspanne auch von einem Löschangriff im Brandraum aus- gegangen werden kann.
Sind automatische Rauchmelder vorhanden, kann nach Expertenaussagen und experimentellen Studien eine Alarmierungszeit von ca. 1,5 Minu- ten nach Brandausbruch vorausgesetzt werden. Ohne Rauchmelderüberwachung kann dagegen beispielsweise ein Schwelbrand unter Umständen eine Zeit lang unentdeckt bleiben. Eine Alarmie- rungszeit kann daher nicht vorhergesagt werden.
5.3.2 _ Löschanlagen Automatische Löschanlagen wie Sprinkler- oder Wassernebellöschanlagen sind geeignet, eine Reduzierung sowohl des Feuerwiderstandes als auch der Kapselungsintensität der Holzbauteile zu kompensieren. Sichtbare Holzbauteile ohne jegliche Bekleidung oder Beschichtung können in Abhängigkeit der übrigen Randbedingungen als genehmigungsfähig eingestuft werden, wenn eine automatische Löschanlage vorhanden ist. Auch der Verzicht auf die brandschutztechnische Abschottung von Öffnungen für Durchführun- gen in raumabschließenden Bauteilen ist in Ab- hängigkeit der Brandabschnittsgröße genehmi- gungsfähig, da mit der Löschanlage das Schutzziel der Begrenzung der Brandausbreitung ebenso erreicht wird.
Im Bereich des üblichen Wohnungsbaus ist diese anlagentechnische Maßnahme jedoch meist nicht finanzierbar, zumal neben den Anschaffungs- kosten auch Unterhaltungskosten berücksichtigt werden müssen. Bei größeren Sonderbauten, wie Schulen oder Pflegeheime, ist die Anordnung einer automatischen Löschanlage dagegen auf Grund der dort herrschenden höheren Anforde- rungen an den baulichen Brandschutz oft lohnens- wert.
Bei den meisten Sonderbauten besteht für die Tragkonstruktion die Anforderung „feuerbestän- dig“ (F 90-AB). Dies beinhaltet die Ausführung in den wesentlichen Teilen (Tragwerk) aus nicht- brennbaren Baustoffen, was den Holzbau bau- rechtlich gesehen zunächst ausschließt.
Unter der Voraussetzung, dass eine flächendecken- de automatische Löschanlage installiert wird, ist es je nach Objektgröße und den sonstigen Rand- bedingungen aber durchaus vorstellbar, sowohl die Anforderung an den Feuerwiderstand der Bau- teile als auch die Baustoffklasse zu reduzieren. So kann zum Beispiel die Tragkonstruktion in F 60- BA statt F 90-AB ausgeführt werden. Ebenso er- scheint es vertretbar, die Anforderung an die Kapselklasse von K 60 auf K 30 zu verringern.
Bezüglich des Sachschutzes muss gerade im Bereich der Holzbauweise neben dem primären Schadens- ereignis Brand auch der potenzielle Schaden durch Löschwasser betrachtet werden. Daher ist es in Holzbauten sinnvoll, anstelle einer gewöhnlichen Sprinkleranlage einer (Hochdruck-)Wassernebel- löschanlage den Vorzug zu geben.
Abb. 9: Hochdruckwasser- nebellöschanlage
Diese Anlagen arbeiten nach dem Löschprinzip der Kühlung und der Sauerstoffverdrängung. Das Löschwasser wird unter hohem Druck vernebelt, wodurch sich die zur Kühlung verfügbare Reak- tionsoberfläche des eingesetzten Wassers stark
vergrößert. Die kleinen Wassertropfen verdamp- fen am Brandherd. Durch die Verdampfung wird das Volumen des Wassers um ein Vielfaches ver- größert. Dadurch wird der Sauerstoff lokal am Brandherd verdrängt. Infolgedessen entsteht am Brandherd ein lokaler Stickeffekt, ähnlich wie bei inerten Löschgasen, bei denen jedoch der Luft- sauerstoffgehalt im Gegensatz zur Wassernebel- löschanlage im gesamten Raum herabgesenkt werden muss.
Hochdruckwassernebellöschanlagen benötigen lediglich ein bis zehn Prozent der Wassermenge herkömmlicher Sprinkleranlagen und verursachen demzufolge weitaus geringere Löschwasserschä- den. Weitere Vorteile sind:
– geringere Kosten gegenüber her- kömmlichen Löschanlagen;
– lange Nutzungsdauer (geringere War- tungskosten);
– hohe Wirksamkeit; (Hochdruck-) Wassernebellöschanlagen führen in der Regel zum schnellen Verlöschen des Feuers, während herkömmliche Sprinkleranlagen den Brand oft ledig- lich kontrollieren, das heißt eine wei- tere Ausbreitung verhindern.
5.4 _ Rettungskonzept Durch ein über die bauaufsichtlichen Anforde- rungen hinausgehendes Rettungskonzept allein lassen sich zwar keine Abminderungen baulicher Brandschutzanforderungen kompensieren. Aller- dings vergrößert ein sinnvolles Rettungswegkon- zept die Chance auf die Genehmigungsfähigkeit des Gesamtkonzeptes.
Grundsätzlich fordert der Gesetzgeber neben dem ersten baulichen Rettungsweg in Form einer notwendigen Treppe in einem erforderlichen Treppenraum auch einen zweiten Rettungsweg. Er kann bei Wohnungen und wohnungsähnlicher Nutzung über anleiterbare Fenster in Verbindung mit Rettungsgeräten der Feuerwehr gewährleis- tet werden. Die hierfür ab der Gebäudeklasse 4 erforderlichen Feuerwehraufstellflächen für Hub- rettungsfahrzeuge sowie die anleiterbaren Fenster sollten stets auf der dem notwendigen Treppen- raum gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Auf diese Weise wird eine vom ersten Rettungs- weg unabhängige Fluchtmöglichkeit geschaffen, die im Falle des Ausfalls der Treppe die Evakuie- rung gewährleistet.
Ein zweiter baulicher Rettungsweg, beispielsweise in Form einer offenen Außentreppe, ist erforder- lich bei
– deutlicher Überschreitung (> 10%) der zulässigen Rettungsweglängen im Verlauf des ersten Rettungswe- ges;
– Überschreitung der zulässigen Stich- flurlängen;
– fehlendem Platz für Feuerwehrauf- stellflächen.
Soll die Anordnung eines zweiten baulichen Ret- tungsweges als unterstützendes Argument für die Reduzierung von baulichen Anforderungen verwendet werden, muss damit eine deutliche Verbesserung der Angriffsmöglichkeiten der Feuer- wehr einhergehen. So muss auch die zweite Treppe in einem notwendigen Treppenraum liegen, des- sen Wände in der Gebäudeklasse 4 mindestens hochfeuerhemmend und in der Bauart von Brand- wandersatzwänden hergestellt werden müssen (siehe Ziffer 5.5).
Abb. 10: Möglicher Aufbau einer Brandwandersatz- wand in Holzbauweise
5.5 _ Brandwände und Treppenräume Gemäß § 30 Abs. 3 MBO 2002 ist es in der Ge- bäudeklasse 4 möglich, Brandwände und Wände der notwendigen Treppenräume in Holzbauweise herzustellen. Diese als „Brandwandersatzwand“ bezeichneten Wände müssen auch bei zusätz- licher mechanischer Beanspruchung (Stoßbean- spruchung) hochfeuerhemmend (F 60) sein.
Ein möglicher Wandaufbau wird in Abbildung 10 dargestellt. Die Stoßbeanspruchung bei der Brand- prüfung nach DIN 4102-3 wird in diesem Falle beim Stoß ins Feld zwischen zwei Ständern von einer Stahlblechtafel aufgenommen und an die benachbarten Ständer weitergegeben. Alternativ sind auch Wandaufbauten denkbar, bei denen als lastweiterleitendes Element eine Holzwerkstoff- platte auf den Holzständern montiert wird, die
durch eine zweilagige Bekleidung geschützt wird. Für alle Wandaufbauten muss ein bauaufsicht- licher Verwendbarkeitsnachweis vorhanden sein, in der Regel ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP) [20].
Bei einer Reduzierung der Kapselklasse von bei- spielsweise K 60 auf K 30 sollten die Brandwand- ersatzwände und die Wände der notwendigen Treppenräume als besonders sicherheitsrelevante Bauteile davon ausgenommen werden.
Die Herstellung der Brandwandersatzwände sowie der notwendigen Treppen und Treppenraumwän- de in Massivbauart (F 60-A) kann als zusätzliche Kompensationsmaßnahme für eine Reduzierung der Kapselklasse angesehen werden.
5.6 _ Ausführung der Bauteilanschlüsse Bei Verringerung der Kapselklasse von K 60 auf K 45 oder K 30 ist es empfehlenswert, im Rahmen des Brandschutzkonzeptes besonders auf die Aus- führung der Bauteilanschlüsse einzugehen. Es ist nachzuweisen, dass ein vorzeitiger Brandeintrag in die Konstruktion im Bereich der Anschlüsse auf Grund der getroffenen konstruktiven Maß- nahmen ausgeschlossen werden kann.
Zur Ausbildung der Bauteilanschlüsse ist nach Muster-Holzbaurichtlinie (M-HFHHolzR) Folgen- des zu beachten:
a) Im Anschlussbereich sind die Brand- schutzbekleidungen der Bauteile mit Fugenversatz, Stufenfalz oder Nut- und Feder-Verbindungen so auszu- bilden, dass keine durchgängigen Fugen entstehen.
b) Die Anschlüsse sind so auszuführen, dass die Brandschutzbekleidung bei Verformungen, die durch Brandein- wirkung entstehen, nicht aufreißt. (Dazu sind die Bauteile im Anschluss- bereich in Abständen von höchstens 500 mm mit Schrauben zu verbin- den, die einen Schaftdurchmesser von mindestens 12 mm haben und eine Einschraubtiefe von mindestens 70 mm aufweisen müssen. Alternativ können Schrauben oder Gewindestan- gen mit einem Mindestdurchmesser von 8 mm eingesetzt werden, wenn der Abstand der Verbindungsmittel nicht mehr als 500 mm beträgt und die erforderliche Verbindungskraft von mindestens 0,85 kN/lfm – unter Nor- maltemperatur – nachgewiesen ist.)
c) Fugen sind mit nichtbrennbaren Bau- stoffen zu verschließen (z.B. Verspach- telung oder Deckleisten).
d) In den vertikalen Fugen zwischen den Wand- und Deckenbauteilen muss ein mindestens 20 mm dicker Streifen aus nichtbrennbaren Mineralfaser- dämmstoffen (Rohdichte ≥ 30 kg/m 3 , Schmelzpunkt > 1000°C) komprimiert eingebaut werden.
Durch die Ausbildung der Anschlüsse gemäß M-HFHHolzR wird gewährleistet, dass während der Zeitdauer der Kapselung auch im Bereich der Anschlüsse kein Brandeintrag stattfindet. Auf die- se Weise wird sichergestellt, dass die Feuerwehr bei ihrem Eintreffen ein beherrschbares Szenario vorfindet. Zudem wird die Übertragung von Rauch- und Brandgasen in benachbarte oder darüber liegende Nutzeinheiten wirkungsvoll behindert.
Abb. 11: Möglicher Aufbau einer Eckausbildung Wand/ Decke
6 _ Bauteilprüfungen
6.1 _ Erforderlicher Bauteilprüfaufwand im mehrgeschossigen Holzbau der Gebäudeklasse 4 Für hochfeuerhemmende Holzbauteile ist ein bau- aufsichtlicher Verwendbarkeitsnachweis in Form eines allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis- ses (AbP) erforderlich. Es beinhaltet die Prüfung der Feuerwiderstandsfähigkeit einschließlich der Elementfugen.
Hinzu kommt die Überprüfung des Kapselkriteri- ums für die brandschutztechnisch wirksame Be- kleidung. Sie wird in Form einer Deckenprüfung durchgeführt (siehe Abb. 12), da dies auf Grund der höheren Temperatureinwirkung und der Be- anspruchung der Verbindungsmittel die maßgeb- liche Belastung darstellt. Die Prüfung der Kapsel- wirkung wird konstruktionsneutral durchgeführt. Daher muss die Brandschutzbekleidung nur ein- mal nachgewiesen werden und kann dann auf beliebigen Bauteilen eingesetzt werden.
6.2 _ Feuerwiderstandsprüfung nach DIN 4102-2 bzw. DIN EN 1363-1 Die Feuerwiderstandsklasse tragender und/oder raumabschließender Bauteile nach DIN 4102-2 wird unter Normbrandbedingungen (Einheitstem- peraturzeitkurve ETK) geprüft.
Hochfeuerhemmende Bauteile, die raumabschlie- ßend sind, müssen während der Prüfdauer von 60 Minuten den Durchgang des Feuers verhindern. Dies gilt als erfüllt, wenn ein an der feuerabge- kehrten Seite angehaltener Wattebausch nicht zur Entzündung gebracht werden kann. Die nicht beflammte Seite des Probekörpers darf sich im Mittel um maximal 140 K über die Anfangstem- peratur erwärmen und an der heißesten Stelle höchstens 180 K betragen.
Raumabschließende Bauteile werden außerdem einer Festigkeitsprüfung unterzogen. Dazu wird der Probekörper drei Minuten vor dem Beurtei- lungszeitpunkt – das heißt bei hochfeuerhemmen- den Holzbauteilen zur 57. Minute – an der nicht- beflammten Seite an drei verschiedenen Stellen einem Kugelstoß (Kugelgewicht 15 – 25 kg) mit einer Stoßarbeit von 20 Nm ausgesetzt. Er darf unter seiner Eigenlast nicht zusammenbrechen.
Tragende hochfeuerhemmende Bauteile dürfen während der Prüfdauer von 60 Minuten unter ihrer rechnerisch zulässigen Belastung nicht ein- stürzen.
Brandwandersatzwände müssen die Prüfkriterien bezüglich der Tragfähigkeit und/oder des Raum- abschlusses auch bei zusätzlicher mechanischer Beanspruchung erfüllen. Zur Feststellung der Wi- derstandsfähigkeit gegen Stoß wird der Probe-
körper etwa fünf Minuten vor der Beurteilungs- zeit mehrmals durch einen 200 kg schweren Blei- schrotsack mit einer Stoßarbeit von jeweils 3.000 Nm auf der dem Feuer abgekehrten Seite bean- sprucht.
Tragfähigkeit und Raumabschluss der Bauteile können bereits nach DIN EN 1363 Teil 1 geprüft werden. Das entspricht im Prinzip der etablierten Prüfung nach DIN 4102 Teil 2, die ihre Gültigkeit in nächster Zeit voraussichtlich nicht verlieren wird. Soll das Bauteil jedoch auch in anderen europäi- schen Staaten eingesetzt werden, ist in jedem Fall die Prüfung nach DIN EN 1363 Teil 1 erforder- lich. Auf Grundlage der Ergebnisse wird das Bau- teil zum Beispiel als REI 60 klassifiziert.
6.3 _ Prüfung der Brandschutzbekleidung nach DIN EN 14135 Im Zuge des Übergangs auf die europäische Klassi- fizierung von Bauteilen und der Einbindung in das deutsche bauaufsichtliche Verfahren wurde eine Norm zur Bestimmung der Brandschutzwirkung von Bekleidungen entwickelt. Diese europäische Norm DIN EN 14135 [6] legt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Fähigkeit einer Brandschutzbe- kleidung fest, den darunter liegenden brennbaren Baustoff gegen Entzündung, Verkohlung und andere Schäden während einer definierten Norm- brandbeanspruchung (ETK) zu schützen.
Werden die in dieser Norm festgelegten Leistungs- kriterien (Verhinderung der Entzündung bzw. Verkohlung des Holzes) eingehalten, wird die Brandschutzbekleidung je nach Dauer ihrer Schutz- wirkung einer Kapselklasse nach DIN EN 13501 Teil 2 zugeordnet.
Zur Prüfung wird die Brandschutzbekleidung ge- mäß Abbildung 12 auf eine gewöhnliche Holz- werkstoffplatte montiert, die ihrerseits auf Holz- balken der Abmessungen 45/95 mm befestigt ist. An der Grenzschicht zwischen der Brand- schutzbekleidung und der Holzwerkstoffplatte werden Thermoelemente angebracht, die die Temperaturerhöhung im Probekörper messen. Dabei müssen während der Prüfzeit die in Abbil- dung 6 aufgeführten Leistungskriterien erfüllt sein. Zudem darf keine Entzündung oder Ver- kohlung auf der Holzwerkstoffplatte auftreten. Schmelzen oder Schrumpfung wird als Schaden angesehen, Verfärbungen dagegen nicht.
Befindet sich zwischen der Brandschutzbekleidung und der Holzwerkstoffplatte ein Hohlraum, dür- fen die Temperaturen auf der Holzwerkstoffplatte und der Rückseite der Bekleidung nicht über die festgelegten Höchstwerte steigen.
zerstört werden können, muss das gebundene Wasser verdampfen. Dieser Prozess dauert einen gewissen Zeitraum und entfaltet somit eine Kühl- wirkung. Durch mehrlagige Beplankungen lässt sich dieser Effekt weiter erhöhen.
Die Brandprüfung wird nach Erreichen der ange- strebten Kapselungsdauer beendet. Der Prüfkör- per wird schnellstmöglich vom Ofen genommen und gegebenenfalls auftretende Feuer im Prüf- körper gelöscht. Danach wird die Brandschutz- bekleidung von der Trägerplatte (Holzwerkstoff- platte) entfernt, um diese auf Beschädigungen (Verkohlung oder Abbrand) zu untersuchen.
Die brandschutztechnisch wirksamen Bekleidun- gen bestehen in der Hauptsache aus Gips. In Gips ist kristallines Wasser gebunden, das im Brandfall aktiviert wird. Bevor die brandschutztechnisch wirksamen Bekleidungen auf Gipsbasis thermisch
Brandschutztechnisch ist es sinnvoller, zwei dün- ne Bekleidungen als nur eine dicke Bekleidung zu verwenden. Die Schutzwirkung lässt sich durch Faserarmierungen in den Platten weiter erhöhen. Diese bewirken eine Rissverteilung und verhin- dern tiefe, durchgehende Risse.
Zur Leistungsfähigkeit einer mehrlagigen Beklei- dung trägt auch das ähnliche Dehnungsverhalten gleichartiger Werkstoffe bei. Denn erfahrungs- gemäß verhalten sich Bekleidungen aus verschie- denen Materialien unterschiedlich und neigen so zu stärkerer Rissbildung.
Abb. 12: Bestimmung der Brandschutzwirkung (Kap- selkriterium K) im Decken- ofen
6.4 _ Einbindung der Industrie in das Prüfverfahren Bei gänzlich neuen Konstruktionsvarianten – das heißt bei Bauteilen, die sowohl hinsichtlich einer Feuerwiderstandsdauer als auch bezüglich der Kapselklasse der Bekleidung keinen bauaufsicht- lichen Verwendbarkeitsnachweis aufweisen – ent- stehen auf Grund der zusätzlichen Prüfung der Brandschutzbekleidung erhöhte Kosten.
Um den finanziellen Aufwand für Bauteilprüfun- gen weitestgehend zu begrenzen, besteht die Möglichkeit der Kontaktaufnahme mit den Gips- plattenherstellern und/oder der Dämmstoffin- dustrie.
6.5 _ Möglichkeiten des Verzichts auf Brandprüfungen Auf eine Prüfung des Feuerwiderstandes kann verzichtet werden, wenn die verwendeten Kon- struktionen bereits einen bauaufsichtlichen Ver- wendbarkeitsnachweis besitzen oder klassifizierten Bauteilen zumindest ähnlich sind. Im Einzelfall kann in Kooperation mit einer anerkannten Ma- terialprüfanstalt die Aussage getroffen werden, dass das Verhalten der zu beurteilenden Konstruk- tion brandschutztechnisch nicht schlechter sein wird, als das des bereits klassifizierten Bauteils.
Die Prüfung der brandschutztechnisch wirksamen Bekleidung erfolgt grundsätzlich losgelöst vom tatsächlich verwendeten Bauteil. Daher kann die Prüfung entfallen, wenn eine Bekleidung verwen- det wird, die bereits auf Grundlage eines Brand- versuchs der erforderlichen Kapselklasse zuge- ordnet wurde. Informationen über vorliegende bauaufsichtliche Verwendbarkeitsnachweise fin- det man z.B. beim Fraunhofer Informationszen- trum Raum und Bau IRB [20].
Auch die neueren wissenschaftlichen Fortschritte auf dem Gebiet der Simulationstechnologie er- möglichen es künftig, Konstruktionen nicht mehr ausschließlich mit Hilfe von Brandversuchen, son- dern auch EDV-gestützt zu untersuchen [21, 22].
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, über die DIN 4102-4 in Verbindung mit der Anwendungs- norm DIN 4102-22 [23] zu DIN 4102-2 auf der Bemessungsbasis von Teilsicherheitsbeiwerten auf bereits geprüfte Konstruktionen zurückzu- greifen.
7 Hinweise zum Genehmigungsverfahren
Bereits im Rahmen der Vorplanung ist die früh- zeitige Abstimmung mit der zuständigen Bauauf- sichtsbehörde und der Brandschutzdienststelle der örtlichen Berufsfeuerwehr ratsam, um Planungs- sicherheit zu erhalten sowie zeit- und kostenin- tensive Umplanungen zu einem späteren Zeitpunkt zu vermeiden. Daher wird ein vorbereitendes Ge- spräch des Architekten mit den Behörden zur Vorstellung des geplanten Gebäudes empfohlen.
Da in der Vorplanungsphase noch kein vollstän- diges Brandschutzkonzept erstellt werden kann, ist es sinnvoll, in enger Abstimmung zwischen dem Bauherrn, dem Architekten, dem Brandschutz- sachverständigen und gegebenenfalls weiteren Fachplanern zunächst eine Machbarkeitsstudie in der Art eines brandschutztechnischen Grobkon- zeptes zu erstellen.
Die Machbarkeitsstudie sollte als Vorstufe zum eigentlichen Brandschutzkonzept verwendet wer- den und stichwortartige Aussagen zu folgenden Punkten enthalten:
– Zugänglichkeit des Objektes für die Feuerwehr, Flächen für die Feuerwehr, Löschwasserversorgung;
– bautechnische Brandschutzmaß- nahmen;
– anlagentechnische Brandschutzmaß- nahmen.
In der Machbarkeitsstudie werden primär die ge- gebenenfalls vorhandenen Abweichungen zum Baurecht erläutert und entsprechende Kompen- sationsmaßnahmen vorgeschlagen. Weil solche Maßnahmen erheblichen Einfluss auf Architektur,
Statik, Haustechnik und vor allem auf die Bau- kosten haben können, ist eine enge Abstimmung zwischen den Gewerken dringend erforderlich.
Das Ergebnis der abgestimmten Machbarkeits- studie ist eine Vorplanung, die die Wünsche des Bauherren sowie des Architekten weitestgehend berücksichtigt und aus Erfahrung des Brandschutz- sachverständigen grundsätzlich als genehmigungs- fähig eingestuft werden kann.
Der Brandschutzsachverständige stellt das brand- schutztechnische Grobkonzept der Baubehörde und der Feuerwehr vor. Baurechtliche Abweichun- gen, deren Genehmigungsfähigkeit fraglich ist, und die entsprechenden Kompensationsmaß- nahmen können in diesen Gesprächen geklärt werden. Wird das Konzept in Teilen abgelehnt, so besteht die Möglichkeit, die aus Sicht der Be- hörden erforderlichen Änderungen direkt persön- lich abzustimmen. Das Protokoll der Besprechung kann später als Anlage zum Brandschutzkonzept dienen, das nach Abschluss der Vorplanung auf Grundlage der Machbarkeitsstudie erstellt wer- den kann.
Es soll an dieser Stelle angemerkt werden, dass Aussagen der Behörden zur Genehmigungsfähig- keit vor Einreichung der kompletten Genehmi- gungsplanung nicht rechtsverbindlich sind. Eine absolute Planungssicherheit kann daher auf Grund- lage eines Besprechungsprotokolls nicht erzielt werden. Dennoch kann aus Erfahrung der Autoren mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegan- gen werden, dass nach erfolgter Abstimmung im Regelfall keine grundsätzlichen Richtungswechsel zu erwarten sind.
Daher empfiehlt sich folgende, in Kurzform dar- gestellte Vorgehensweise:
1. Vorgespräch zwischen Architekt und Behörde; Vorstellung des geplanten Objektes;
2. Brandschutzsachverständiger erstellt Mach- barkeitsstudie auf Grundlage der Vorplanung;
3. Abstimmung der Machbarkeitsstudie zwischen Bauherr, Architekt, Brandschutzsachverstän- digem und gegebenenfalls weiteren Fachpla- nern;
4. Gespräch zwischen Bauaufsichtsbehörde, Feuerwehr und dem Brandschutzsachverstän- digen; Klärung der relevanten Punkte des Brandschutzes, insbesondere die Abweichun- gen;
5. Besprechungsprotokoll verteilen;
6. Anfertigung des Brandschutzkonzeptes auf Grundlage der abgestimmten Machbarkeits- studie.
8 _ Beispiele für Brandschutzkonzepte mehr- geschossiger Holzbauten und Aufstockungen
Abb. 13: Architektenplan mit Brandschutzeintra- gungen EG
8.1 _ Beispiel 1: Viergeschossige Wohnanlage in Freiburg Dr. Michael Dehne, Dirk Kruse
In Freiburg im Breisgau ist die Errichtung einer Wohnanlage in Holztafelbauweise geplant. Das Gebäude besitzt rechteckige Abmessungen (ca. 27 m x 12 m), ist voll unterkellert und hat vier ober- irdische Geschosse mit Aufenthaltsräumen. Die Fußbodenhöhe des obersten Geschosses mit Auf- enthaltsräumen liegt bei ca. 9,10 m. Im Gebäude befinden sich insgesamt acht Nutzeinheiten (Woh- nungen). Die vier obersten Wohnungen erstrecken sich jeweils über zwei Geschosse (Maisonette- wohnungen). Auf dem teilweise verglasten und teilweise extensiv begrünten Flachdach befinden sich Terrassen, die von den Maisonettewohnun- gen über interne Treppen erschlossen werden.
Die Bewertung des Brandschutzes erfolgte auf Basis der einschlägigen Vorschriften des Landes Baden-Württemberg. Für die baurechtliche Ein- stufung des Gebäudes und die sich daraus ergeben- den Anforderungen an den baulichen Brandschutz wurde zusätzlich die MBO 2002 in Verbindung mit der M-HFHHolzR herangezogen. Durch die frühzeitige Vorstellung des brandschutztechni- schen Grobkonzeptes bei der zuständigen Bau- aufsichtsbehörde und der Brandschutzdienststelle der Freiburger Feuerwehr konnten die für die Ge- nehmigungsfähigkeit des Objektes relevanten Punkte abgestimmt werden, um Planungssicher- heit zu erlangen.
Die Besonderheit bei diesem Projekt bezüglich des Brandschutzes besteht in der Verwendung von brennbaren Dämmstoffen innerhalb der Wand-
Zimmerei Grünspecht e.G., Freiburg im Breisgau
Planwirkstatt Ralf Vogel, freier Architekt, Stutensee-Spöck
Hallenberger Ingenieure für Bauwesen und -Statik, Frankfurt
Dr.-Ing. Michael Dehne, Dipl.-Ing. Dirk Kruse Dehne, Kruse & Partner Brandschutzingenieure, Gifhorn
konstruktion. Damit besteht eine Abweichung zur MBO 2002, die in tragenden und/oder raum- abschließenden Bauteilen ausschließlich nicht- brennbare Dämmstoffe vorschreibt. Da jedoch Zellulosefasern zum Einsatz kommen, die eine vergleichbare Entzündungstemperatur aufweisen wie Holz, ist sichergestellt, dass die geplante zwei- lagige Bekleidung aus Gipsfaserplatten neben der Kapselung der Holztragglieder auch die Entzün- dung der Zellulosefasern ausreichend lange ver- hindert.
Als Kompensationsmaßnahme für diese Abwei- chung von der MBO 2002 werden flächende- ckend Rauchwarnmelder nach DIN 14676 ange- ordnet. Zudem kann durch die Ausbildung der Bauteilanschlüsse gemäß den konstruktiven An- forderungen der M-HFHHolzR eine Rauchweiter- leitung in benachbarte Wohneinheiten wirksam behindert werden. Die flächendeckend angeord- neten Rauchwarnmelder dienen außerdem dazu, die Verringerung der Kapselklasse K 60 nach DIN EN 13501-2 auf K 30 zu kompensieren.
Es ist davon auszugehen, dass die Freiburger Feuer- wehr spätestens innerhalb von 30 Minuten nach Brandbeginn mit wirksamen Löschmaßnahmen
Abb. 14: Anschluss Außen- wand/Decke
Abb. 15: Eckausbildung in der Grundrissdarstellung
beginnen kann. Ein Brandeintrag in die Konstruk- tion kann daher mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Die Kapselwirkung der geplanten Brandschutzbeklei- dung wurde durch einen Ofenbrandversuch in Anlehnung an DIN EN 14135 nachgewiesen.
Durch die Ausbildung der tragenden, aussteifen- den und raumabschließenden Bauteile in F 60- Qualität gemäß MBO 2002 bleiben Brände auf eine Nutzeinheit beschränkt. Die Feuerwehr, die auf Grund der Rauchwarnmelder frühzeitig durch Anwohner alarmiert würde, fände ein beherrsch- bares Szenario vor. Darüber hinaus bieten die An- ordnung einer Feuerwehrbewegungsfläche in direkter Nähe zum Treppenraum sowie zwei Hyd- ranten in unmittelbarer Nähe zum Grundstück den Einsatzkräften optimale Bedingungen für wirkungsvolle Löschmaßnahmen. Hierzu trägt auch bei, dass die notwendige Treppe in Massiv- bauweise (Stahlbeton) hergestellt wird. Ein von der Anordnung der erforderlichen Feuerwehrauf- stellflächen bis zur Planung der einzelnen Rettungs- fenster detailliert ausgearbeitetes Fluchtweg- konzept sorgt für eine sichere Evakuierung der Bewohner im Brandfall.
8.2 _ Beispiel 2: Sechsgeschossiges Pflege- heim in Berlin Dr. Michael Dehne, Dr. Mandy Peter, Robert Kerbl
Für eine bestehende Pflegeeinrichtung sollte ein neues Gebäude für 90 vollstationäre Pflegeplätze entwickelt werden. Die Anforderungen an Wohn- qualität und Raumklima waren besonders hoch, weil die jüngsten Bewohner schon im Alter von Mitte 30 in den Wohngruppen aufgenommen werden und dort oft ihr gesamtes Leben verbrin- gen. Hinzu kamen ökologische Ansprüche, u.a. die Forderung, mit nachwachsenden Rohstoffen zu arbeiten, ohne die Wettbewerbsfähigkeit der Einrichtung in Frage zu stellen. Darüber hinaus sollte das Gebäude eine Öffnung zur Außenwelt signalisieren, um der gesellschaftlichen Ausgren- zung von betreuungsbedürftigen Menschen ent- gegenwirken zu können.
Auf Grund der Holzbauweise ergeben sich im Wesentlichen zwei Abweichungen vom Baurecht:
– Befreiung von § 23 (1) BauO Bln (tragende Bauteile nicht F 90-AB);
– Befreiung von Abschnitt 2.2.2 Ent- scheidungshilfen SenStadt Berlin (Decken nicht F 90-AB).
Entsprechend der Planung ist vorgesehen, alle tragenden Wände als hohlraumlose Massivholz- konstruktionen in der Feuerwiderstandsklasse F 90-B auszuführen. Diese Konstruktionen erhal- ten Bekleidungen aus Gipskarton- bzw. Gipsfaser- platten in der Dicke von 12,5 mm, so dass nicht- brennbare Oberflächen gegeben sind.
Die Geschossdecken des Gebäudes werden eben- falls aus Massivholzelementen in der Feuerwider-
standsklasse F 90-B hergestellt. Die Unterseiten der Decken werden unbekleidet in Sichtholzqua- lität ausgeführt. Als Dämmstoffe werden sowohl für die Wände als auch die Decken ausschließlich nichtbrennbare Materialien verwendet.
Die Ausführung der Brandwände, der Treppenraum- wände und sämtlicher durchgehender Schächte, wie beispielsweise der Aufzugsschächte, sind in feuerbeständiger F 90-AB-Bauweise geplant.
Für das Gebäude wurde eine ganzheitliche Brand- schutzplanung durchgeführt, die sicherstellt, dass auch in der vorgesehenen Holzbauweise das für Pflegeheime geforderte Sicherheitsniveau gewähr- leistet bleibt.
Die tragenden Bauteile weisen durchweg einen Feuerwiderstand von 90 Minuten auf. Der Unter- schied zur feuerbeständigen Bauweise besteht in der Verwendung von Baustoffen der Baustoff- klasse B. Die massiven Bauteile weisen jedoch keine
Abb. 16: Gartenansicht
Walke, Berlin
Kerbl Architekten + Ingenieure, Berlin
Dr.-Ing. Michael Dehne Dr.-Ing. Mandy Peter, Ingenieurbüro Peter GmbH, Prenzlau
Abb. 17: Straßenansicht
Hohlräume auf, die bei Konstruktionen ohne Voll- dämmung zur Brandweiterleitung innerhalb der Bauteile führen können. Massive Holzbauteile weisen zudem ein vergleichsweise gutmütiges Brandverhalten auf. Bei einer Naturbrandbean- spruchung mit einem Abfallen der Brandraum- temperatur nach meist 30 Minuten wirkt die sich bildende Holzkohleschicht isolierend. Sie verhin- dert bzw. verlangsamt ein weiteres Vordringen des Brandes in das Bauteil, so dass der Brand häufig sogar von allein erlischt.
Das geplante Rettungskonzept verfolgt das Prin- zip einer sicheren und schnellen horizontalen Evakuierung. Innerhalb kürzester Zeit können die Bewohner in einen benachbarten sicheren Brand- abschnitt gebracht werden. Von dort kann an- schließend eine vertikale Evakuierung über die notwendigen Treppenräume erfolgen.
Um den Mehreintrag von Brandlasten durch die teil- weise sichtbare, brennbare Tragkonstruktion zu kompensieren, ist eine vollflächige automatische Löschanlage geplant. Sie begrenzt mögliche Brände auf ein Entstehungsbrandszenario, das erfahrungs- gemäß nicht dazu führen kann, die massiven Holz- wände und -decken zur Entzündung zu bringen.
Abb. 18: Perspektive
Als weitere anlagentechnische Brandschutzmaß- nahme ist die Ausstattung der Bewohnerzimmer, der zentralen Bereiche sowie des Foyers mit auto- matischen Brandmeldern (Rauchmelder) vorge- sehen. Vor dem Hintergrund, dass die meisten Brandopfer infolge einer Rauchvergiftung ums Leben kommen, sind Rauchmelder vor allem in den Bewohneraufenthaltsbereichen und den Pflege- zimmern äußerst sinnvoll. Denn sie signalisieren zeitlich vor dem Auslösen der Sprinkler die Ent- stehung eines Brandes und ermöglichen somit ein rasches Einleiten notwendiger Rettungsmaß- nahmen. Um die Fluchtwege neben der Sprinkle- rung zusätzlich abzusichern, werden die Flure und das Foyer mit Rauchabzugsanlagen ausgestattet.
8.3 _ Beispiel 3: Viergeschossiges Pflegeheim in Wilster Dr. Michael Dehne, Armin Seidel, Martin Mohrmann
Im Auftrag des Deutschen Roten Kreuzes wurde im nordwestlich von Hamburg gelegenen Wilster ein Seniorenzentrum errichtet. Bei dem H-förmi- gen Gebäude verbindet ein Zwischentrakt zwei annähernd parallel verlaufende Gebäudeflügel. Innen liegende Flure erschließen die Wohn- und Arbeitsräume.
Abb. 19: Eingangsbereich
Je ein rückversetztes Staffelgeschoss schließt die beiden Flügel ab, von denen einer über zwei und einer über drei Vollgeschosse verfügt. Während die Normalgeschosse in Massivbauweise geplant waren, musste das Dachgeschoss aus statischen Gründen in Leichtbauweise hergestellt werden. Auf Grund der abweichenden Grundrisszuschnitte konnte die Last nicht über die darunter liegenden Wände abgetragen werden.
Schnell fiel die Entscheidung für die Gewicht ein- sparende Holzrahmenbauweise. Das zunächst in Betracht gezogene Metallständerwerk konnte nicht für die Queraussteifung des Geschosses herangezogen werden.
Allerdings schied die Holzbauweise bauordnungs- rechtlich gesehen zunächst aus. Denn die Trag- konstruktion bei mehrgeschossigen Pflegeheimen muss grundsätzlich feuerbeständig, das heißt in den wesentlichen Teilen aus nichtbrennbaren Bau- stoffen bestehen. Mit der zuständigen Behörde wurde jedoch der Kompromiss gefunden, die Holz- bauteile in Anlehnung an die MBO 2002 hoch- feuerhemmend (F 60) herzustellen und die Holz- tragglieder derart mit nichtbrennbaren Bekleidungen einzukapseln, dass sie mindestens 60 Minuten vor einer Entzündung geschützt sind (Kapselkriterium K 60). Zudem wurde vereinbart, dass die konstruk- tiven Mindestanforderungen der M-HFHHolzR erfüllt werden müssen.
Eine gutachtliche Stellungnahme des iBMB der TU Braunschweig erbrachte den Nachweis, dass die gewählte Brandschutzbekleidung die Anfor- derungen erfüllt. Dazu wurden die Ergebnisse eines großmaßstäblichen Brandversuchs heran-
Deutsches Rotes Kreuz Kreisverband Steinburg e.V., Itzehoe
Hannemann & Krützfeldt Architekten + Ingenieure, Elmshorn
TRAKON Beratende Ingenieure, Meldorf
Zimmerei Klaus Rehn, Büsum
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Hosser, iBMB, TU Braunschweig Dr.-Ing. Michael Dehne, iBMB, TU Braunschweig
gezogen, bei dem eine praxisgerecht hergestellte Eckausbildung Wand/Decke unter Normbrandbe- dingungen (ETK) untersucht wurde. Der Versuch ergab, dass die kritische Temperatur von 270°C an keiner Stelle der Holzkonstruktion erreicht wur- de. Auf dieser Basis konnte die Aussage getroffen werden, dass die für das Staffelgeschoss des Pflege-
heims verwendete Brandschutzbekleidung, die vom prinzipiellen Aufbau her der Bekleidung der Holzbauteile beim Versuch entsprach, die Anfor- derungen an die Kapselklasse K 60 nach DIN EN 13501-2 erfüllt.
Abb. 20: Ansicht auf das zurückgesetzte Staffel- geschoss
Abb. 21: F 60-/K 60-Wand mit Installation
Für die Brandschutzbekleidung kam eine außen liegende glasvliesummantelte Platte (20 mm Knauf Fireboard) in Verbindung mit einer innen liegen- den gewöhnlichen Gipsfaserplatte (15 mm Knauf Vidiwall) zum Einsatz. Diese Bekleidung hat den Vorteil, dass die außen liegende Platte im Brand- fall auf Grund ihrer speziellen Armierung nur eine äußerst geringe Rissbildung aufweist und dadurch die innen liegende rissanfälligere Gipsfaserplatte geschützt wird. Die Gipsfaserplatte kann so ihre Dämmwirkung während der gesamten Brandbe- anspruchungsdauer beibehalten.
Die gewählte Brandschutzbekleidung bewirkt, dass die Konstruktion während der ersten 60 Mi- nuten eines Feuers brandschutztechnisch wie eine feuerbeständige Massivkonstruktion bewertet werden kann, da sich die Holztragglieder während dieser Zeitdauer nicht am Brand beteiligen. Ent- sprechend können innerhalb dieser Zeitspanne mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit sowohl die Evakuierung der Bewohner in einen sicheren Abschnitt als auch wirksame Löscharbei- ten der Feuerwehr vorausgesetzt werden. Der Genehmigungsfähigkeit des Gebäudes bezüglich des Brandschutzes stand daher nichts entgegen.
8.4 _ Beispiel 4: Fünfgeschossiges Bürohaus in Rostock Dr. Heinz Pape
Für die internationale Gartenausstellung (IGA) 2003 in Rostock wurde ein fünfgeschossiges Funk- tionsgebäude in Holztafelbauweise geplant. Es sollte auf dem Gelände der IGA errichtet werden und im Erdgeschoss Laden- und Kassenbereiche, eine Polizeistation sowie öffentliche sanitäre Einrich- tungen enthalten. Im Dachgeschoss waren ein VIP- Bereich mit Konferenzraum, Catering-Möglichkeit und Dachterrasse vorgesehen. Für eine spätere Nachnutzung sollten auch kleinere Nutzungsein- heiten realisierbar sein.
Die Genehmigungs- und Ausführungsplanung wurde abgeschlossen, die Baugenehmigung erteilt. Aber auf Grund einer ungesicherten Finanzierung wurde unmittelbar vor Baubeginn die gesamte Maßnahme zurückgestellt.
In der Landesbauordnung des Landes Mecklen- burg-Vorpommern sind Gebäude mittlerer Höhe (GK 4) in Holzbauweise nicht vorgesehen, so dass für eine Realisierung in Holztafelbauweise eine Befreiung beantragt wurde.
Im Zuge einer integralen Planung wurden die zu- ständige Bauaufsichtsbehörde und die Brandschutz- dienststelle der Berufsfeuerwehr frühzeitig in den Planungsprozess einbezogen. Bereits während der Vorplanung wurde ein brandschutztechnisches Grundkonzept erarbeitet, das anschließend zu einem bauaufsichtlich genehmigten ganzheitlichen Brandschutzkonzept fortgeschrieben wurde. Die- ses Vorgehen ermöglichte es, in der kurzen Pla- nungszeit sowohl eine hohe Planungssicherheit für alle Beteiligten als auch eine Termin- und Kos- tensicherheit für den Bauherrn zu gewährleisten.
Das Brandschutzkonzept basierte im Wesentlichen auf den Anforderungen der MBO (Entwurf 2002) in Verbindung mit der M-HFHHolzR (Fassung Okto- ber 2001). In allen Geschossen war keine Nutzungs- einheit größer als 400 m 2 . Der Konferenzraum im Dachgeschoss war für eine Kapazität von 100 Per- sonen ausgelegt.
Die tragenden und aussteifenden Bauteile im Erd- geschoss bis dritten Obergeschoss wurden in F 60- Qualität in der Kapselklasse K 60 geplant. Die Bau- teilaufbauten entsprachen den Ausführungen der M-HFHHolzR. Die tragenden und aussteifenden Bauteile im Dachgeschoss sollten in F-30 ausge- führt werden. Das sichtbare Dachtragwerk war aus BSH-Bindern und Brettstapelbauteilen vorgesehen.
Abb. 22: Ansicht des Ge- bäudes von Südost (Visua- lisierung: Architekturbüro Hauffe, Rügen)
Abb. 23: Ansicht des Ge- bäudes (Visualisierung:
Architekturbüro Hauffe, Rügen)
Architekturbüro Hauffe Lancken-Granitz in Arge mit MMH Architekten, Klütz/Berlin
bauart Konstruktions GmbH & Co. KG, Lauterbach
Abb. 24: Verwendeter Wandaufbau in den Regel- geschossen (copyright:
Die Geschosse sollten über ein zentral angeord- netes Treppenhaus erschlossen werden. Im Trep- penhaus war eine Aufzugsanlage mit separatem Schacht vorgesehen. Die Fassade des Gebäudes war teilweise in verputzter Ausführung, teilweise mit einer über alle Geschosse durchlaufenden Holz- fassade geplant (siehe Abb. 23.). Zur Verhinde- rung der Brandweiterleitung im Hohlraum hinter der Vorhangfassade sollte die Luftschicht in jedem Geschoss durch den Einbau eines Dämmstreifens (b = 500 mm) aus raumbeständiger, hydrophobier- ter mineralischer Dämmung unterbrochen werden.
Auf der Südostseite des Gebäudes war zusätzlich eine außenliegende Stahl-Wendeltreppe geplant. Dieser zweite ortsfeste Rettungsweg war erforder- lich wegen der geplanten Nachnutzung in kleine
Nutzungseinheiten in Verbindung mit einem Be- wuchs, der eine allseitige Anleiterbarkeit behindert. Ein positiver Nebeneffekt der Außentreppe war die Entzerrung der Fluchtwegesituation für den Konferenzraum im Dachgeschoss.
Wegen der teilweise öffentlichen Nutzung des Gebäudes und zur Erzielung eines erhöhten Sach- werteschutzes war eine automatische Brandmel- deanlage mit direkter Aufschaltung zur Berufs- feuerwehr vorgesehen. Diese beiden Maßnahmen waren nicht grundsätzlich wegen der Holzbauwei- se erforderlich, trugen aber zu einer schnellen Er- langung der Baugenehmigung bei. Insbesondere die Brandmeldeanlage wurde z.B. auch als er- gänzende Kompensationsmaßnahme bei der Be- urteilung der Holzfassade gewertet.
8.5 _ Beispiel 5: Viergeschossiges Wohn- und Geschäftshaus in Wenden Markus Möllenbeck
In Wenden wurde ein viergeschossiges Wohn- und Geschäftshaus mit mehreren Funktionsbereichen in Holzbauweise errichtet. Das Gebäude mit den Außenabmessungen von 30 x 15 m beinhaltet ne- ben fünf Verkaufs- und Büroräumen im Erd- und ersten Obergeschoss auch zehn Mietwohnungen im ersten sowie zweiten Obergeschoss und im Dachgeschoss.
Die Einstufung des Bauvorhabens hinsichtlich der brandschutztechnischen Anforderungen ist durch die Nutzung zu definieren. Dabei ist zu berück- sichtigen, dass das Erdgeschoss, in dem die Ver- kaufsräume liegen, in Massivbauweise und die drei oberen Geschosse, die als Büro- und Wohn- raum genutzt werden, in Holzbauweise errichtet sind. Somit wurden neben der Verkaufsstätten- verordnung (VkVO) die Bauordnung Nordrhein- Westfalen (BauO NRW) und insbesondere für den Holzbau die MBO 2002 in Verbindung mit der M-HFHHolzR (Entwurf Stand Oktober 2002) als Beurteilungsgrundlage verwendet. Dies hatte zur Folge, dass neben den Bauteilanforderungen bei- spielhaft die Einteilung in Rauchabschnitte, ein erster und zweiter Rettungsweg (Zugriffszeit der örtlichen Feuerwehr von nominal 12,5 Minuten nach Alarmierung), Rauchmelder etc. definiert wurden.
Die Basis für eine erfolgreiche Umsetzung des Kon- zeptes war eine enge Zusammenarbeit zwischen Planung, genehmigender Behörde und ausführen- den Unternehmen.
Sämtliche Holzbauteile in den Regelgeschossen sind mit nichtbrennbaren Bekleidungen beplankt (2 x 15 mm Gipsfaserplatte), so dass ein Entzünden der Tragkonstruktion über einen Zeitraum von weit mehr als 30 Minuten verhindert wird. Ergänzend sind die Anforderungen an den Dämmstoff mit
Abb. 25: Bauphase
Abb. 26: Ansicht von vorne
BHG Arens/Wurm, Am Hammerwäldchen, 57482 Wenden
Dipl.-Ing. Thomas Schönhofer beratende Ingenieure, Wenden-Gerlingen
Häner Haus GmbH, Wenden
Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter, Dr. Holger Schopbach bauart Konstruktions GmbH & Co. KG, Lauterbach
Abb. 27: Eckausbildung
einer Schmelztemperatur von ≥ 1.000°C definiert. Diese Konstruktionen erzielen eine Klassifizierung von ≥ F 90-B im bauaufsichtlichen Sinne. Eine ver- gleichsweise tragende Konstruktion mit einer beid- seitig einlagig beplankten 15-mm Gipsfaserplatte erreicht bereits mit einem Dämmstoff (Schmelz- temperatur ≥ 1.000°C) eine Klassifizierung von F 60-B (REI 60). Bei der Ausführung von Installa- tionen wurde der konsequente Weg beschritten, eine ergänzende Ebene einzurichten, in der sie verlaufen können.
Insbesondere der Ansatz bei der Anwendung von ganzheitlichen Brandschutzkonzepten zeigt auf, dass ein Holzbau für die Gebäudeklasse 4 ein komplexes, jedoch gut lösbares Objekt darstellt. So bietet der Holzbau, wie an diesem Bauvorha- ben dokumentiert, auch zukünftig Möglichkeiten und Innovationspotenzial die komplexen Themen Brandschutz, Statik, Schallschutz und Feuchte- Wärme-Schutz in einem Gesamtkonzept zu reali- sieren.
8.6 _ Beispiel 6: Dreigeschossige Aufstockung in Friedrichshafen Alexander Ilg, Leon Wenning
Im verdichteten Kerngebiet der Stadt Friedrichs- hafen ist eine Aufstockung und Erweiterung eines bestehenden Wohn- und Geschäftshauses geplant. Das viergeschossige Wohn- und Geschäftshaus stammt aus der Gründerzeit und wurde im Laufe der Zeit um zwei Anbauten (massiv) ergänzt. Auf diese Anbauten wird jeweils eine dreigeschossige Aufstockung in Holzrahmenbauweise gestellt.
Der Entwurf sieht einen vom Haupthaus losgelös- ten Aufbau aus drei kubischen Raumelementen vor. Der nutzbare Raum wird nach Bauherrenwunsch
um eine Dachterrasse erweitert, die gleichzeitig die Funktion des Flachdaches übernimmt. Die Terras- se wird über einen gebogenen Treppenaufgang, integriert in einem optisch abgesetzten Zwischen- raum, erschlossen.
Die Planung ist abgeschlossen und die Baumaß- nahmen haben begonnen. Bei Drucklegung die- ser Publikation waren das erste Geschoss aus vor- gefertigten Holztafelelementen sowie das primäre Tragwerk der Aufstockung bereits gestellt. In einem weiteren Bauabschnitt wird dem Bauwerk ein massiver Aufzug hinzugefügt, der eine sepa- rate Erschließung der Aufstockung durch den Hofbereich sicherstellt.
Abb. 28: Ansicht West, Nord und Ost
Weiss, Friedrichshafen
Dipl.-Ing. Alexander Ilg Sägezahn Architektur und Holzbau GmbH, Deggenhausertal
IB Segelbacher Ingenieurbüro für Bauwesen, Friedrichshafen
Sägezahn Architektur und Holzbau GmbH, Deggenhausertal
Werkplanung und Brandschutz
Dipl.-Ing. Alexander Ilg, Dipl.-Ing. Leon Wenning Sägezahn Architektur und Holzbau GmbH, Deggenhausertal
Von Seiten der Behörden war eine Ausführung in der Feuerwiderstandsklasse F 90 vorgegeben. Das primäre Tragwerk wurde mit brandschutz- verkleideten Stahlbauteilen und in Stahlbetonfer- tigteilen ausgeführt. Die raumabschließenden Holz- ständerwände erfüllen die Anforderungen mit den von den Herstellern zugelassenen Wandauf- bauten. Die konstruktiven Vorgaben der Muster- Holzbaurichtlinie flossen in das Gesamtkonzept und in die Ausführung der Anschlussdetails ein.
Die engen Zufahrten zur Baustelle im Hofbereich (verdichtetes Kerngebiet) bedürfen im Hinblick auf die Logistik der vorgefertigten, bis zu zehn Meter langen Wandbauteile eines besonderen Augen- merks. Die Wandbauteile wurden soweit wie mög- lich vorgefertigt – bis hin zur Ausführung der in die Wände integrierten Aussparungen für die außen liegenden Verschattungselemente.
Die vorgesehenen Plattenwerkstoffe kamen auf Grund der statisch geforderten Aussteifung an ihre Grenzen und mussten teilweise um OSB4- Platten ergänzt werden. Eine wesentliche statische Anforderung war die „leichte“ Bauweise der Auf-
stockung. Die Anbauten, insbesondere der zwei- geschossige mittlere Anbau, können nur gering- fügig bzw. dürfen nicht belastet werden. Den verwendeten Blähtonbauprodukten konnte kein zusätzlicher Lastabtrag zugetraut werden. Mittels eines primären Tragwerks wurde dieser Bereich überspannt. Nur das gute Verhältnis von Eigen- gewicht zu Tragfähigkeit des Holzbaus machte ein Bauvorhaben in dieser Form möglich.
Abb. 29: Aufstockung in Holzrahmenbauweise
Abb. 30: Baustellenaufnahmen:
enge Zufahrtswege/Baufortschritt
Abb. 31: Grundrissdar- stellung
8.7 _ Beispiel 7: Aufstockung in Rüsselsheim Prof. Karsten Tichelmann, Paul-Martin Lied, Philippe Frech
Drei Wohnblocks, wie sie die Neubaugebiete der 1950er und 1960er Jahre prägen, werden in Rüs- selsheim aufgestockt und zeitgemäß wärmege- dämmt. Auf den Häusern mit jeweils neun Woh- nungen (sechsmal drei Zimmer, dreimal vier Zimmer) ersetzen künftig zwei eingeschossige und zwei Vier-Zimmer-Maisonettewohnungen die bisheri- gen Satteldächer.
Die bestehenden Treppenhäuser erschließen auch die neuen Obergeschosse. Im Zuge der Wärme- schutzmaßnahmen werden die vorhandenen aus- kragenden Balkone abgebrochen, da sie großflä- chige Kältebrücken bilden. Eine Stahlkonstruktion mit eingelegten Böden aus faserbewehrtem Beton tritt an ihre Stelle. Die vorhandenen Stockwerke bis zum zweiten Obergeschoss sind in Mauerwerks- bau mit Stahlbetondecken erstellt. Das neue Dach- geschoss einschließlich Galerieebene wird in Leicht-/Holzbau ausgeführt.
Vom Erdgeschoss bis zum zweiten Obergeschoss wird von einer Maximalbelegung von je zehn Per- sonen und im Dachgeschoss von je 16 Personen ausgegangen. Im Untergeschoss befinden sich Mieterkeller und Technikräume.
Als Rechtsgrundlagen liegen dem Bauvorhaben in erster Linie die Hessische Bauordnung (HBO) 2002, die Richtlinien für die Verwendung brennbarer Bau- stoffe im Hochbau, die DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen, die DIN 14090 und die VDE-Richtlinien zu Grunde. Primäres Ziel der Brandschutzmaßnahmen ist der Personenschutz. Deshalb wurden für die Aufstockungen vor allem die Flucht- und Rettungsmöglichkeiten betrachtet.
Die Gebäude sind nach § 2 HBO in die Gebäude- klasse 4 eingeteilt. Die höchste Aufenthaltsebene im Bestand befindet sich auf + 6,40 m (+ 0,90 m Brüstung) und in der Aufstockung auf + 12,25 m über der Eingangsebene. Die Ausführung der Bau- teile in verschiedenen Feuerwiderstandsklassen entspricht den Forderungen an die Gebäudeklas- sen gemäß der HBO.
INDUSTRIA Bau- und Vermietungsgesellschaft mbH, Offenbach
A – Z Architekten BDA, Wiesbaden
Wohrataler Holzhaus Rühl GmbH, Wohratal
Planungsgemeinschaft Duo, Wiesbaden
Die Wände der vorhandenen Treppenhäuser be- stehen aus 24 cm starkem Mauerwerk (F 90-A). Die Wohnungstüren sind rauchdicht ausgebildet. Die Treppenhäuser als Rettungswege werden ins Dachgeschoss mit F 90-A Wänden verlängert und durch eine F 90-BA Decke von den darüber liegen- den Wohnungen getrennt. Als zweiter Rettungs- weg dienen für die Wohnungen vom Erdgeschoss bis zum zweiten Obergeschoss die Fensteröffnun- gen und Balkone. Die Aufenthaltsebenen in den Dachgeschossen liegen mit 9,40 m und 12,25 m so hoch, dass sie nur über Drehleitern der Feuer- wehr erreicht werden können. Die Bewohner beider Maisonettewohnungen können im obers- ten Geschoss jeweils über das Dach zur Straßen- seite gelangen. Für die Evakuierung der anderen Wohnungen wird an der Nordseite ein 90 cm brei- ter Rettungssteg angebracht, der zu einer Anleiter- stelle an der westlichen Straßenseite führt. Der längste Fluchtweg beträgt ca. 29 m.
Im Bereich der Aufstockung sind in den unteren Aufenthaltsbereichen Holzbalkendecken mit Estrich und Brandschutzplatten in F 90-B vorgesehen (HBO:
F 60-A/F 90-B). Sonstige tragende und ausstei- fende Wände werden als Holzständerwand mit
Abb. 32: Schnitt
Abb. 33: Detailausbildung
beidseitiger Gipskartonbauplattenverkleidung
F 30-B ausgeführt (HBO: B2), die Wohnungstrenn-
wände in Leichtbau F 60-A (HBO F 60-A/F 90-BA bzw. F 30-B).
Die Umfassungswände der Treppenhäuser werden
in verputztem F 90-A Mauerwerk erstellt (HBO:
F 60-A + M/F 90-BA + M), die Decke wiederum
als Holzbalkendecke mit Estrich und Brandschutz- platten in F 90-BA (HBO: F 90-A/F 90-BA).
Die nichttragenden Außenwände sind als Holz- ständerwand, innen mit Gipskartonbauplatten in W 30-B, geplant (HBO: A/W-30). Alle Decken- durchbrüche vom zweiten Obergeschoss zum Dachgeschoss werden mit einem Feuerwiderstand von F 90 verschlossen.
Das Dach erhält eine Kiesschüttung, vereinzelt ein Gründach, im Terrassenbereich Betonplatten.
8.8 _ Beispiel 8: Fassade Studentenwohnheim Neue Burse in Wuppertal Prof. Karsten Tichelmann
Das Studentenwohnheim in Wuppertal entstand 1976 und verfügte in zwei Baukörpern über 320 Wohneinheiten. Zentrale Küchen sowie Sanitär- räume für jeweils 16 Studenten machten die Anla- ge immer unattraktiver und schließlich kaum noch vermietbar. Dazu kamen ungenügender Wärme- schutz und sinkender Wohnkomfort. Nach einer ersten Kostenkalkulation zeigte sich, dass eine Sanierung kostengünstiger ausfallen würde als ein Abriss und Neubau.
Die Architekten ließen die Gebäude entkernen und die nicht tragenden, vorgehängten Fassaden entfernen. Übrig blieben lediglich Betonschotten. Zu den wesentlichen Erneuerungsmaßnahmen gehörten neben einer Veränderung der Erschlie- ßung und der Erstellung neuer Studentenwohnun- gen mit Duschbad und Küchenzeile vor allem die Aufstockung und eine neue vorgehängte Außen- fassade in Holzbauweise. Sie besteht aus vorge- fertigten, 12 m langen und geschosshohen Fassa- denelementen in Holzrahmenbauweise, die bereits werkseitig mit Fenstern und außen mit hinterlüf- teten Faserzementplatten bestückt wurden. Ein erster Bauabschnitt wurde im Niedrigenergiestan- dard mit 18 cm Dämmung in den Holzfassaden- elementen ausgeführt. Ein zweiter Bauabschnitt erreicht durch eine Erhöhung der Dämmung, opti- mierte Fenster und Wärmerückgewinnung sogar Passivhausstandard.
Abb. 34: Fassadenansicht „Nordflügel“
Abb. 35: Ansicht des West- flügels mit dem zweiten baulichen Rettungsweg in Form von Rettungsbalko- nen mit Abstiegsleitern
Architektur Contor Müller Schlüter, Wuppertal mit Petzinka Pink und Partner für den 1. Bauabschnitt
Prof. Karsten Tichelmann in PPT/TSB, Darmstadt
O. Lux GmbH & Co., Roth
Abb. 36: Ansichten der Fassaden des 1. und 2. Bau- abschnitts
Die im Detail sorgfältig entwickelten Fassaden- elemente tragen nicht nur zu einer erheblichen energetischen Aufwertung der Bauten bei, son- dern wirken durch ihre hohe Gestaltungsqualität dem schlechten Image dieser Gebäudetypen ent- gegen.
Das Vorhaben wurde mit dem Deutschen Holz- baupreis 2005 ausgezeichnet.
Auf dem Bestandsgebäude wurden an den Stirn- seiten ein-, in Teilen zweigeschossige Aufstockun- gen in Holzbauweise ausgeführt. Dabei wurden
die Geschoßdecken anstelle der geforderten brand- schutztechnischen Qualität von F90-A in der Qua- lität von F90-BA ausgeführt. Die Anforderung BA bedeutet in diesem Fall der Ausführung einer nicht brennbaren Oberfläche in Form einer 12,5 mm dicken Gipskartonplatte des Typs GKF. Aufgrund der bauakustischen Anforderung des Trittschall- schutzes wurden Unterdecken mit Gipswerkstoff- platten (Gipskarton/Gipsfaserplatten) in der Dicke von 2 x 12,5 mm ausgeführt.
Die Außenwandelemente in Holztafelbauweise wurden in der Qualität F30-B ausgeführt. Da alle innenraumseitigen Oberflächen ebenfalls brand- schutztechnisch wirksame nicht brennbare Beklei- dungen in Form von12,5 mm dicken Gipsfaserplatten aufweisen, wurde auch hier über die Anforderung hinaus die Qualität F30-BA ausgeführt.
Die Fassadenbekleidung der Holztafelelemente wurde durch zementgebundene endbeschichtete Platten ausgeführt. Die hinterlüftete Fassade wur- de geschossweise durch Aluminiumdeckprofile geschottet, so dass eine Rauchübertragung hin- ter den Fassadenplatten in das nächste Oberge- schoss unterbunden wird. Jeder Gebäudeflügel weist einen zweiten baulichen Rettungsweg an den Stirnseiten auf. Dabei handelt es sich um feuerverzinkte Stahlbalkone mit Fluchtleitern.
Winter, Stefan: INFORMATIONSDIENST HOLZ,
Theoretische Grundlagenuntersuchungen,
holzbau handbuch, Holzhäuser-Werthaltigkeit und Lebensdauer, April 2002
Fassung Juli 2003 Dehne, M.: Sicher hoch hinaus – Brandschutz-
Hosser, D.; Dehne, Michael; Zehfuß, J.: Theore-
konzepte für mehrgeschossige Holzbauten.
tische und experimentelle Grundlagenuntersu- chungen zum Brandschutz bei mehrgeschossigen Gebäuden in Holzbauweise; Forschungsauftrag der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung unter Beteiligung des iBMB/MPA der TU Braun-
Tagungsband zum Seminar „Neue Regelungen und Innovationen im Holzbau – Chancen für die Praxis“, Darmstadt, Braunschweig, Berlin, April (2005) Dehne, M., van Lier, M.: Zusammenwirken von
schweig sowie der VHT Heusenstamm; Stufe 1:
Stufe 2: Experimentelle Grundlagenuntersu- chungen; Abschlussbericht Juli 2000
baulichen und anlagentechnischen Brandschutz- maßnahmen. 53. vfdb Jahresfachtagung, Tagungsband S. 523 – 549, Essen 2004 DIN VDE 0833 Teil 2 Gefahrenmeldeanlagen
Musterbauordnung (MBO) Fassung 2002;
für Brand, Einbruch und Überfall. Festlegun-
www.is-argebau.de DIN 4102 Teil 2, Brandverhalten von Baustoffen
gen für Brandmeldeanlagen (BMA). Deutsche Norm, Ausgabe Juli 1992
und Bauteilen. Bauteile: Begriffe, Anforderun- gen und Prüfungen, Fassung September 1977
DIN 14675 Brandmeldeanlagen, Aufbau und Be- trieb. Deutsche Norm, Ausgabe November 2003
DIN EN1363 Teil 1, Feuerwiderstandsprüfungen,
DIN 14676 Rauchwarnmelder für Wohnhäuser,
Allgemeine Anforderungen, Deutsche Fassung, Oktober 1999 DIN EN 14135, Bestimmung der Brandschutz-
Wohnungen und Räume mit wohnungsähn- licher Nutzung. Einbau, Betrieb und Instand- haltung. Deutsche Norm, März 2003
wirkung, Deutsche Fassung prEN 14135:2001
DIN 4102 Teil 2, Brandverhalten von Baustoffen
DIN EN 13501-2, Klassifizierung von Bauproduk-
und Bauteilen. Brandwände und nichttragende
ten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Teil 2: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Feuerwiderstandsprüfungen (mit Aus-
Außenwände. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen, Fassung September 1977 Fraunhofer Informationszentrum Raum und
nahme von Produkten für Lüftungsanlagen), Deutsche Fassung Dezember 2003
Bau IRB. www.irbdirekt.de Dehne, M.: Lösung von speziellen Brandschutz-
Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise. Fassung 2004; www.is-argebau.de
problemen mit Hilfe von Ingenieurmethoden. Institut für Baustoffe, Massivbau und Brand- schutz, iBMB, TU Braunschweig, Heft 178 (2004), S. 181– 207
DIN 4102 Teil 17, Brandverhalten von Baustof-
vfdb-Leitfaden Ingenieurmethoden des Brand-
fen und Bauteilen. Schmelzpunkt von Mineral- faser-Dämmstoffen, Begriffe, Anforderungen, Prüfung. Fassung Dezember 1990 Hessische Bauordnung (HBO) Fassung Juni 2002
schutzes. Erarbeitet vom vfdb-Referat 4 „In- genieurmethoden des Brandschutzes“, Heraus- gegeben von Prof. Dr.-Ing. Dietmar Hosser, Entwurf Juni 2005-07-15. www.vfdb.de
DIN 4102 Teil 22, Brandverhalten von Baustof-
(LBO), Fassung August 1995 Bayerische Bauordnung (BayBO), Fassung August 1997
fen und Bauteilen. Anwendungsnorm zu DIN 4102-4 auf der Bemessungsbasis von Teilsicher- heitsbeiwerten. Ausgabe November 2004
iBMB TU Braunschweig, Braunschweig
Abb. 4, 5, 6, 7:
Dehne, Kruse & Partner Brandschutzingenieure, Gifhorn
Minimax GmbH & Co. KG, Bad Oldeslohe
Prof. Tichelmann, Bochum/Darmstadt
Abb. 11, 12, 13:
Abb. 14, 15:
Zimmerei Grünspecht e. G., Freiburg im Breisgau
Abb. 16, 17, 18:
Abb. 19, 20:
Abb. 22, 23:
Architekturbüro Hauffe, Rügen
Abb. 25, 26, 27:
Markus Möllenbeck, XELLA Trockenbau-Systeme GmbH, Duisburg
Abb. 28, 29, 30:
Sägezahn Architektur und Holzbau GmbH, Deggen- hausertal
Abb. 31, 32, 33:
Prof. Karsten Tichelmann, Bochum/Darmstadt
Abb. 34, 35, 36:
Hinweise zu Änderungen, Ergänzungen und Errata unter:
Die technischen Informationen dieser Schrift ent- sprechen zum Zeitpunkt der Drucklegung den an- erkannten Regeln der Technik. Eine Haftung für den Inhalt kann trotz sorgfältiger Bearbeitung und Korrektur nicht übernommen werden.
In diese Broschüre sind Ergebnisse aus Forschungs- projekten eingeflossen, die über die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V. initiiert und koordiniert wurden. Für die Förderung danken wir der Arbeitsgemeinschaft Bauforschung (ARGE BAU), der Arbeitsgemeinschaft industrieller For- schungsvereinigungen (AiF) sowie der Forst- und Holzwirtschaft.
HOLZABSATZFONDS Absatzförderungsfonds der deutschen Forst- und Holzwirtschaft
Godesberger Allee 142 –148, D-53175 Bonn Telefon 02 28/30 83 80, Telefax 02 28/3 08 38 30 info@holzabsatzfonds.de V.i.S.d.P.: Ludger Dederich www.infoholz.de, www.holzabsatzfonds.de
Deutsche Gesellschaft für Holzforschung e.V. Bayerstrasse 57– 59, D-80335 München www.dgfh.de
Projektleitung Dipl.-Ing. (FH) Architekt Ludger Dederich
Bearbeitung Dr.-Ing. Michael Dehne, Gifhorn, Dr.-Ing. Heinz Pape, Lauterbach, Dipl.-Ing. Dirk Kruse, Braunschweig, Dipl.-Ing. (FH) Matthias Krolak, München
Technische Anfragen an Überregionale Fachberatung: 018 02/46 59 00 (0,06 3 /Gespräch) fachberatung@infoholz.de, www.informationsdienst-holz.de
Bildnachweis Titelseite: Holzabsatzfonds
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References: § 30
 § 26
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 § 26
 § 33
 § 5
 § 30
 § 23
 § 2