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Flucht- und Rettungswege haben beim Brandschutz eine zentrale Bedeutung
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Fluchtwege müssen gekennzeichnet werden
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Arbeitsblätter Feuerverzinken
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5.5
Brandschutz bei feuerverzinkten Stahlkonstruktionen
1. Grundlagen
Stahl ist ein hervorragender Werkstoff, er ist hoch belastbar, gut zu verarbeiten und kostengünstig. Zudem kann Stahl nicht brennen; er verliert jedoch bei sehr hohen Temperaturen (z.B. bei einem Brand) an Festigkeit. Bauteile aus Stahl bleiben tragfähig, solange ihre kritische Temperatur nicht erreicht wird. Diese liegt abhängig von den statischen Bedingungen im Brandfall zwischen 500 °C und 700 °C.
Die Feuerverzinkung schützt zwar den Stahl wirksam vor Korrosion, sie kann ihn jedoch im Falle eines Brandes nicht schützen. Die nachfolgenden Ausführungen sind grundlegender Natur und beziehen sich auf den Einsatz von Stahl; werden durch die Anwendung der Feuerverzinkung nicht beeinflußt.
Die zuverlässigste Brandschutzmaßnahme ist nach wie vor eine vernünftige Planung! Brandgefahr und Brandschutzaufwand lassen sich oftmals bereits beim Entwurf durch richtige Planung verringern. Hierdurch lassen sich Kosten reduzieren und Stahl läßt sich wirtschaftlicher einsetzen. Nachstehend sind einige grundlegende Zusammenhänge dargestellt, die bei der Planung von Stahlkonstruktionen beachtet werden sollen. Wo die hierbei vorgeschlagenen Beispiele nicht zum gewünschten Erfolg führen, sind baulich Brandschutzmaßnahmen vorzusehen. Hierdurch können Stahlteile auf jede gewünschte Feuerwiderstandsklasse gebracht werden.
2. Abstand zu anderen Gebäuden
Verheerende Brände in der Vergangenheit waren immer dadurch gekennzeichnet, daß Gebäude zu dicht aneinandergereiht waren und ungeeignete Baustoffe eine Brandübertragung begünstigen. Nach dem Bauordnungsrecht dienen deshalb die Mindestgrenz- und Mindestgebäudeabstände insbesondere der Verhinderung der Brandübertragung und dem Schutze der Nachbarschaft.
Darüber hinaus ist für einen geordneten Feuerwehreinsatz zwischen benachbarten Gebäuden eine notwendige Bewegungsfläche für die Feuerwehr notwendig. Diese Bewegungsfläche sind aus der DIN 14090 zu entnehmen [1]. Die gute Zugänglichkeit eines Gebäudes ist somit ausschlaggebend für eine zügige und erfolgreiche Brandbekämpfung.
3. Flucht- und Rettungswege
Um im Brandfall eine sichere und schnelle Räumung zu gewährleisten, sind Flucht- und Rettungswege in solchen Abständen einzuplanen, daß ein Gebäude im Brandfall schnell und sicher verlassen werden kann. Deshalb sind Nutzungseinheiten mit Aufenthaltsräumen in jedem Geschoß über mindestens zwei voneinander unabhängige Rettungswege zu räumen. Hierbei ist der erste Rettungsweg einer jeden Nutzungseinheit, die nicht zur ebenen Erde liegt, über mindestens eine notwendige Treppe zu führen. Der zweite Rettungsweg kann über Rettungsgeräte der Feuerwehr an erreichbarer Stelle oder über weitere notwendige Treppen sichergestellt werden. Im Regelfall betragen die Lauflängen für Rettungswege ca. 35,0 bis 40,0 m.
Da Industriegebäude im Regelfall größere Ausdehnungen haben und diese Rettungsweglängen nicht eingehalten werden können, wurden in einer Industriebaurichtlinie Erleichterungen hierzu vorgesehen. Gebäude mit geringer Brandbelastung können demnach Rettungsweglängen von 50,0 m und größer aufweisen. Hierbei wird vorausgesetzt, daß die Rettungswege entweder im Freien enden oder in einem anderen gesicherten Brandbekämpfungsabschnitt. Erleichterungen für längere Flucht- und Rettungswege werden in der Regel dann von den Behörden zugestanden, wenn Flure durch rauchdichte und selbstschließende Türen nochmals unterteilt werden, so daß eine rauchfreie Zone schnell erreicht werden kann.
4. Unterteilungen in Brandabschnitte
Die Bauordnung der Länder legen fest, daß innerhalb ausgedehnter Gebäude oder bei aneinandergereihten Gebäuden auf einem Gründstück. In Abständen von höchstens 40,0 m Brandwände zu errichten sind. Die Ausnahme hierzu sieht vor, daß größere Abstände gestattet werden können, wenn es die Nutzung des Gebäudes erfordert und wenn wegen des Brandschutzes Bedenken nicht bestehen.
Der Bauherr muß somit nachweisen, daß aus betrieblichen Gründen, z.B. durch Aufstellen von großen Maschinen oder durch zusammenhängende Produktionsabläufe eine Unterteilung des Gebäudes nicht möglich ist. Wird dieser Nachweis erbracht, so ist der weitere Nachweis zu erbringen, daß Bedenken wegen des Brandschutzes nicht bestehen.
Daß diese Bedenken wegen des Branschutzes nicht bestehen, wird im Regelfall durch den Nachweis der tatsächlichen Brandbelastung des Betriebes erbracht.
Hierzu wird das Verfahren nach DIN 18230 "Baulicher Brandschutz im Industriebau" angewendet [2]. Je nach Brandbelastung und nachgewiesener Brandschutzklasse sind hiernach Brandbekämpfungsabschnitte von 1600 bis 20000 qm zulässig.
Unterwirf sich ein Bauherr nicht der Brandlastermittlung, so verbleibt die Möglichkeit, größere Brandwandabstände durch den Einbau einer Sprinkleranlage zu erreichen.
5. Rauch- und Wärmeabzugsanlagen
Zur Schaffung von sicheren Flucht- und Rettungswegen und für die schnelle Möglichkeit zur Rettung von Menschen im Brandfall sowie zur Verhinderung eines vorzeitigen Feuerübersprunges sind bei der Planung von baulichen Anlagen Rauch- und Wärmeabzugsanlagen zu installieren [3, 4, 5].
Die Auslegung der Rauch- und Wärmeabzugsanlagen richtet sich insbesondere nach der zu erwartenden Brandausbreitungsgeschwindigkeit und der möglichen Brandentwicklungsdauer. Aus der zu erwartenden Brandausbreitungsgeschwindigkeit wird dann eine Bemessungsgruppe abgeleitet und hiernach der aerodynamisch freie Querschnitt entsprechend der gewünschten rauchfreien Schicht festgelegt.
6. Brandmeldeanlagen
Um überhaupt eine Brandbekämpfung vornehmen zu können, muß zunächst einmal eine Brandmeldung erfolgen.
Ist nicht eine schnelle Brandmeldung durch anwesendes Personal sichergestellt, sollte der Einbau einer Brandmeldeanlage nach DIN 14675/EN 54 [6] eingeplant werden. Eine Brandmeldeanlage kann zwar nicht eine Brandentstehung verhindern; sie sorgt jedoch dafür, daß die Zeit zwischen Brandentstehung und einzuleitenden Löscharbeiten so gering wie möglich gehalten wird. Hierbei wird vorausgesetzt, daß eine Brandmeldeanlage immer auf eine ständig besetzte Feuerwache aufläuft.
Wird z.B. eine Brandmeldeanlage im Brandschutzkonzept mitberücksichtigt, so können auch Rauch- und Wärmeabzugsanlagen im Dach eines Gebäudes geringer dimensioniert werden. Bei der Planung einer Brandmeldeanlage werden die Kenngrößen Rauch, Wärme und Infrarotstrahlung entsprechend der eingebauten Melder erfaßt.
7. Selbsttätige Feuerlöschanlage
Selbsttätige Feuerlöschanlagen stellen praktisch die Feuerwehr vor Ort dar. Die Projektierung und Planung einer Sprinkleranlage ist abhängig von den einzulagernden Stoffen, der Brandbelastung und der Lagerhöhe. Die durch Sprinkleranlagen zu schützenden Gebäude oder Gebäudebereiche werden in sogenannte Brandgefahrengruppen (BG 1 bis 4) eingeteilt. Um maximale Rabatte bei der Feuerversicherungsprämie (von bis zu 60 %) zu erhalten, sollte eine Sprinkleranlage nach den Richtlinien des Verbandes der Schadenversicherer (Form 2092/12/86) geplant und installiert werden.
8. Wahl der Baustoffe und des Feuerwiderstandes der Konstruktion
Der Gesetzgeber hat bei der Abfassung der Bauordnung Erleichterungen, Ausnahmen und Befreiung sowie die Möglichkeit offengelassen, durch andere technische Lösungen wirtschaftliche Bauausführungen zu gestatten, wenn die gesetzlichen Schutzziele eingehalten werden. Im Regelfalle werden Erleichterungen dann gewährt, wenn:
- ausreichend Flucht- und Rettungswege vorhanden sind und der Abstand zu anderen Gebäuden eingehalten wird
- eine schnelle Branderkennung und Brandbekämpfung garantiert ist
- die Brandbelastung gering ist und
- überwiegend nichtbrennbare Baustoffe verwandt werden
Der Feuerwiderstand eines Gebäudes hat dann nur noch untergeordnete Bedeutung, insbesondere bei eingeschossigen Gebäuden. In der Regel wird dann auf eine feuerwiderstandsfähige Konstruktion verzichtet, wenn durch Nachweis der Brandbelastung nach DIN 18230 "Baulicher Brandschutz im Industriebau" eine günstige Brandschutzklasse erreicht wird und die zulässigen Brandabschnitte nicht überschritten werden.
Zusammenfassend bleibt deshalb einem Planer nur zu raten, eine sorgfältige Analyse der möglichen betrieblichen Abläufe durchzuführen und unter Beteiligung von sachverständigen Stellen ein Brandschutzkonzept zu erarbeiten. Hierdurch wird es möglich, auch bei großen Objekten Stahlkonstruktionen gestalterisch sichtbar einzusetzen und kostengünstig und langlebig zu bauen. Die Feuerverzinkung leistet hierzu einen wichtigen Beitrag.
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