Brandschutz beim Bauen im Bestand - hhpberlin.de · 3. Leistungsorientiertes Brandschutzkonzept ... • DIN 14675 Brandmeldeanlagen Aufbau und Betrieb

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Ingenieure für Brandschutz GmbH Dipl.-Ing. Andreas Dahlitz 1

Brandschutz beim Bauen im

Bestand

Grundsätze und Maßnahmen

vorbeugender und abwehrender Brandschutz

Dipl.-Ing. Andreas Dahlitz

hhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH

Niederlassungsleiter Berlin

Sachverständiger für Brandschutz

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www.hhpberlin.de Ingenieure für Brandschutz GmbH

Dipl.-Ing. Andreas Dahlitz 2

Inhalt

1. Grundlagen – übergeordnetes Recht

1.1 Übergeordnete Planung und Schutzziele

1.2 Bestandsschutz

2. Brandschutz zur Verbesserung des Bestandes

2.1 Verbesserung durch Anlagentechnik

2.2 Verbesserung durch Brandmeldeanlagen

2.3 Verbesserung durch Warnanlagen

2.4 Verbesserung durch Sprinkleranlagen

2.5 Verbesserung durch Sprühwasserlöschanlagen

2.6 Verbesserung durch individuelle Pläne

3. Leistungsorientiertes Brandschutzkonzept – Staatsbibliothek Unter den Linden

3.1 Das Gebäude

3.2 Verhinderung der Brandausbreitung

3.3 Anforderungen an die Bauteile

3.4 Gestaltung der Rettungs- und Angriffswege

3.5 Anlagentechnische Brandschutzmaßnahmen

4. Fazit

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1 Grundlagen – übergeordnetes Recht

Artikel 14 Grundgesetz

• Schutz des Eigentums

„Das Eigentum und das Erbrecht werden gewährleistet. Inhalt und Schranken

werden durch die Gesetze bestimmt.“

„Eigentum verpflichtet“

Gesetzgeber regelt die Notwendigkeit des Bestandsschutzes, Grundlagen und

Einschränkungen werden im Baurecht geregelt.

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• Baugesetzbuch und Baunutzungsverordnung

Regelung von Art und Umfang baulicher Nutzung von Grundstücken

• Bauleitplanung

Flächennutzungs- und Bebauungspläne

• Regelungen der Musterbauordnung 2002 bzw. Landesbauordnungen

Definition der Möglichkeiten von Abweichungen

1.1 Übergeordnete Planung

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§ 3 Abs. 1 MBO: „allgemeine Anforderungen“

Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten,

dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben,

Gesundheit und die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden.

§ 14 MBO: „Brandschutz“

Bauliche Anlagen sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand

zu halten, dass • der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch

(Brandausbreitung) vorgebeugt wird und

• bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie

• wirksame Löscharbeiten möglich sind.

1.1 Schutzziele

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• Schutzziele müssen in jedem Gebäude sichergestellt werden.

• Bestehende Gebäude erfüllen meist in mehreren Bereichen die

Vorschriften des heutigen Baurechts nicht vollständig.

• Es kommt dann darauf an, dass die Erfüllung der Schutzziele,

insbesondere die Einhaltung des Personenschutzes gewährleistet

wird.

• Der deskriptive Nachweis (die Einhaltung der genannten materiellen

Einzelanforderungen) ist kaum möglich.

Nachweis mit Ingenieurmethoden schafft ggf. Abhilfe

1.1 Schutzziele

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In Berlin z.B. § 85 BauO Bln – bestehende bauliche Anlagen

• (1) 1Rechtmäßig bestehende bauliche Anlagen sind, soweit sie nicht den

Vorschriften dieses Gesetzes oder den auf Grund dieses Gesetzes

erlassenen Vorschriften genügen, mindestens in dem Zustand zu erhalten,

der den bei ihrer Errichtung geltenden Vorschriften entspricht. […]

Der Bestandsschutz entfällt,

bei Nutzungsänderungen oder

wenn eine konkrete Gefahr vorliegt.

• z.B. nicht vorhandener Treppenraum, fehlender 2. Rettungsweg,

fehlender Ausgang aus dem Treppenraum ins Freie

1.2 Bestandsschutz

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In Berlin z.B. § 85 BauO Bln – bestehende bauliche Anlagen

• (2) 1Werden in diesem Gesetz oder in auf Grund dieses Gesetzes erlassenen

Vorschriften andere Anforderungen als nach dem bisherigen Recht gestellt, so

kann verlangt werden, dass rechtmäßig bestehende oder nach genehmigten

Bauvorlagen bereits begonnene bauliche Anlagen angepasst werden, wenn dies

zur Vermeidung einer Gefährdung der öffentlichen Sicherheit oder Ordnung,

insbesondere von Leben oder Gesundheit, erforderlich ist.

• (3) Sollen rechtmäßig bestehende bauliche Anlagen wesentlich geändert werden,

so kann gefordert werden, dass auch die nicht unmittelbar berührten Teile der

baulichen Anlage mit diesem Gesetz oder den auf Grund dieses Gesetzes

erlassenen Vorschriften in Einklang gebracht werden, wenn die Bauteile, die

diesen Vorschriften nicht mehr entsprechen, mit den beabsichtigten Arbeiten in

einem konstruktiven Zusammenhang stehen und die Durchführung dieser

Vorschriften bei den von den Arbeiten nicht berührten Teilen der baulichen Anlage

keine unzumutbaren Mehrkosten verursacht.

1.2 Bestandsschutz

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Passiver Bestandsschutz

• Schutz für bauliche Anlagen gegenüber nachträglichen staatlichen

Anforderungen

Bauwerk und Nutzung werden nicht geändert

Aktiver Bestandsschutz

• Genehmigungsansprüche für notwendige Instandsetzungs- und

untergeordnete Erweiterungsmaßnahmen

Notwendige Instandhaltungen, sowie bauliche Erweiterungen sind möglich

Erfordert i.d.R. Baugenehmigung

1.2 Bestandsschutz

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Bestehende Gebäude genießen baurechtlich gesicherten

Bestandsschutz.

Bestehenden Gebäude müssen die heutigen Vorschriften des

baulichen Brandschutzes nicht erfüllen und auch nicht den heute

geltenden Vorschriften angepasst werden, wenn sie

• rechtmäßig bestehen, was bei den meisten Denkmälern angenommen

werden kann,

• in ihrer Bausubstanz nicht wesentlich geändert wurden und

• ihre Nutzung nicht ändern.

1.2 Bestandsschutz

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• Bestandsschutz ist ausgeschlossen bei:

nicht Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Schutzziele,

• Fehlen eines 2. Rettungswegs (vgl. Behandlung Kita und Wohnbau)

• Mangelhafte Erschließung für die Feuerwehr

Beurteilung der Gefährdung nicht hinreichend definiert

• Stellt die Nicht-Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Schutzziele eine Gefahr dar?

• Genügt abstrakte (potentielle) Gefahr zur Versagung des Bestandsschutzes?

1.2 Bestandsschutz

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Handlungsempfehlung

• Methodik bei einer Sanierung

• Methodik bei einer Denkmalpflegerischen Behandlung

Schutzzielorientiertes Brandschutzkonzept als Grundlage für das Beseitigen realer Gefahren

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Bestandsaufnahme

• Brandschutztechnische Bestandsaufnahme als Beurteilungsgrundlage

vorhandener Bausubstanz

• Sollte in der Regel folgende Bestandteile enthalten:

Aufnahme der Bauteilabmessungen

Feststellung der Materialkennwerte

Aufnahme der Bauteilkonstruktion und Abgleich mit zum Zeitpunkt der Errichtung

geltenden technischen Bestimmungen

Aufnahme der Einbausituation

• Durch anschließende Beurteilung der vorhandenen Bausubstanz besteht die Möglichkeit

ein Anpassungsverlangen abzuwehren

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Verbesserung des Bestandes:

• da die heutigen Standards und Sicherheitsbestimmungen nicht eingehalten

werden und

• die Brandgefährdung bei Sanierung (auch bei nicht wesentlichen

Änderungen) zunimmt:

Installation moderner Haustechnik – Herstellen neuer Wand- und

Deckendurchbrüche

Neuaufteilungen der Geschossfläche – ggf. Fehlen des 2. Rettungsweges

2. Brandschutz zur Verbesserung

des Bestandes

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Wesentliche anlagentechnische Maßnahmen

Def.: Anlagentechnischer Brandschutz dient im Falle eines Brandes der

Schadensbegrenzung im Rahmen des Personen- und Sachschutzes.

• Anlagen werden eingesetzt zur

Brandmeldung,

Warnung und Information,

Selbsthilfe,

Orientierung,

Rauchfreihaltung und

zur Löschung

2.1 Verbesserung durch Anlagentechnik

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Def.: Brandmeldeanlagen dienen der Früherkennung eines Brandes

und der Alarmierung einer hilfeleistenden Stelle, i.d.R. der Feuerwehr.

• Eine Brandmeldeanlage besteht im Wesentlichen aus:

automatischen Brandmeldern

(Kenngrößen: Rauch, Temperatur, Flammen) und / oder

nichtautomatischen Brandmeldern (Handfeuermelder)

Feuerwehrbedienfeld

Feuerwehr-Anzeige-Tableau

Übertragungseinrichtung (Standleitung zu einer hilfeleistenden Stelle)


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Wichtige technische Regelwerke:

• DIN 14675 Brandmeldeanlagen Aufbau und Betrieb

• DIN VDE 0833 Gefahrenmeldeanlagen für Brand, Einbruch und

Überfall

Teil 2: Festlegungen für Brandmeldeanlagen (BMA)

• DIN EN 54 Brandmeldeanlagen

Teil 5: Wärmemelder

Teil 7: Rauchmelder

Teil 10: Flammenmelder

Teil 11: Handfeuermelder


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Automatische Brandmelder Nichtautomatische Brandmelder

(Handfeuermelder)


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Def.: Alarmierungseinrichtungen dienen dem Herbeirufen von Hilfe oder zur

Warnung von Personen.

• Eine Warnanlage besteht im Wesentlichen aus:

– automatischen Brandmeldern (Kenngrößen: Rauch, Temperatur, Flammen) und/oder

– nichtautomatischen Brandmeldern (Handfeuermelder)

– Lautsprechern

– Signalleuchten

• Mögliche Arten der Alarmierung:

– optisches Signal

– akustisches Signal (Ton)

– Lautsprecherdurchsage (z. B. in Verkaufs- und oder Versammlungsstätten)

2.3 Verbesserung durch Warnanlagen

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Def.: Sprinkleranlagen sollen der Brandausbreitung entgegenwirken und im

Brandfall alarmieren sowie eine ständig besetzte Stelle von dem

Brandgeschehen in Kenntnis setzen.

• wichtigstes Regelwerk:

VdS CEA 4001 „VdS CEA-Richtlinien für Sprinkleranlagen“

2.4 Verbesserung durch Sprinkleranlagen

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2.5 Verbesserung durch

Sprühwasserlöschanlagen

• Leitungsnetz mit offenen Löschdüsen

• Löschung im gesamten Schutzbereich

• Auslösung über eine Brandmeldeanlage und/oder von Hand

• sehr guter Schutz vor Brandausbreitung

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2.6 Verbesserung durch individuelle Pläne

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Leistungsorientiertes Brandschutzkonzept

Brandschutzkonzepte • Feuerwehrpläne • Flucht & Rettungspläne

Brandsimulation • Statik & Konstruktion

3. Staatsbibliothek Unter den Linden

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Staatsbibliothek Unter den Linden

• bedeutendes Kulturdenkmal in Berlin

• erbaut 1903-1914

• Zerstörung des Kuppellesesaals 1944

• Heute:

Abriss von 2 Büchertürmen

Neubau eines Lesesaals

3.1 Das Gebäude

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Beurteilungsgrundlagen bisher

• Gesetze und Verordnungen

• Technische Regeln

• Erfahrungen aus der Praxis

MBO § 3 lässt alternative Nachweise zur Erfüllung der Schutzziele

zu (schutzzielorientiertes BSK)

• Anwendung von Naturbrandszenarien

• Anwendung von Computerprogrammen zur Rauchableitung und Evakuierung

Quelle: © hgmerz architekten museumsgestalter

3.1 Das Gebäude

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• Ausgedehnter Gebäudekomplex

• LIPMAN-Regalsystem

• historische Geschossdecken

• Lesesaal mit mehrfach unbestimmter

Stahl- und Spannbetonfertigteilkonstruktion

3.1 Das Gebäude

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Altbau = unkonventionelle Lösungen

• Feuerbeständige Wände statt Brandwände mit spezieller Ausbildung im

Bereich der Bücherregale

• Eckverglasungen mit

feuerhemmendem Glas

in denkmalgeschütztem Rahmen

• Änderung der Raumnutzung

in Eckbereichen

• Aufrüstung von Bestandstüren


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Neubau = schutzzielorientiertes Konzept

• keine Einschränkung der Raumnutzung

• Feuerbeständige raumabschließende

Bauteile

• Bestimmen von Bauteilanforderungen

mit Computerprogrammen,

z.B. zwischen Lesesaal

und Handmagazin


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• Bemessung/ Bewertung der vorhandenen

Geschossdecken

MENZEL-Decken, ACKERMANN-Decken,

KLEINESCHE Decken, Holzbalkendecken,

scheitrechte Steinkappendecken und

Preußische Kappendecken

• Berechnung der Stahlträgerdecke über dem

6. Büchermagazin mit „STABA F“

• Bemessung des Tragwerkes des

Hauptlesesaales mit „FIRE S-T“


3.3 Anforderungen an die Bauteile

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Treppenräume im Bestand (Baustoffe, Bauart und Treppenbreiten)

• Schutz der Treppen durch Abschottungen

• Verbesserung der Rauchableitung

• Schaffung zusätzlicher notwendiger Treppen

3.4 Gestaltung der Rettungswege

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Treppenräume für den Neubau

• Außenliegende Treppenräume

an notwendigen Fluren

• Innenliegende Treppenräume

mit Vorräumen und

Spüllüftungsanlagen


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Treppenräume für den Neubau

• Bemessung der Auslastung der Treppenräume mit Computerprogrammen

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3.4 Gestaltung der Angriffswege

Altbestand:

Außenleitern mit Umgängen und

Steigleitung als Holm der Leiter

Neubau:

Baulicher Schutz der Treppenräume

und Steigleitung trocken

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• Brandmeldeanlagen (Schutzkategorie 1)

• Warnanlagen (Sprachalarm in öffentlichen Bereichen ansonsten Signale)

• Löschanlagen (nur in raumabschließenden

Bereichen wegen Löschwasserschäden)

• Gaslöschanlagen in Magazinbereichen

• Nasse und trockne Steigleitungen

Tresormagazine

3.5 Anlagentechn. Brandschutzmaßnahmen

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Rauchgasausbreitung

• Bemessung der Halle (einfache Geometrie) mit einem Zonenmodell (CFAST)

• niederenergetischer Brand von 2 MW

• Vollbrandszenario 20 MW

• Gegenprüfung der Rechnung

mit einem Feldmodell


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• Ermittlung der optischen Dichte der Rauchgasschicht (Grenzwert 0,1 m-1 bis 0,15 m-1)

• Annahme des Brandgutes (60 % Papier und Holzwerkstoffe, 40 % Kunststoffe)

• erforderliche Rauchableitungsfläche 60 m² aerodynamisch

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 300 600 900 1200 1500 1800

Zeit in s

2 MW

20 MW

RWA- und Zuluftöffnung jeweils 60 m²


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Bemessung der Rauchgasausbreitung im Handmagazin mit einem

Feldmodell

• Versagenskriterien:

– max TS > 300 °C und TS > 60 K

• CFD-Simulation:

– keine Überschreitung der kritischen Werte

Freihandmagazin B im Grundriss

Lesesaal


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4. Fazit

Die Nutzung

ingenieurmäßiger Methoden

des Brandschutzes gepaart

mit unkonventionellen

Lösungen, gestützt auf

Erfahrungswerten und

die Anwendung konservativer

Brandschutzmaßnahmen

Ganzheitliches Brandschutzkonzept

für ein Denkmal


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5. Literatur / Quellen

1. Baulicher Brandschutz im Bestand, Brandschutztechnische Beurteilung vorhandener Bausubstanz;

Gerd Geburtig; DIN Deutsches Institut für Normung e.V.; Beuth Verlag GmbH, Berlin, Wien, Zürich; 1.

Auflage 2008

2. Juristische Anforderungen an das Bauen und den Brandschutz im Bestand, Assesor Till Fischer

TU Darmstadt, Frankfurt am Main, 2004

3. Brandschutz vs. Bestandsschutz, Eine praxisorientierte Betrachtung für NRW; Dipl.-Ing. Thomas

Kempen; BDB-NRW-Sonderheft 2003

Kontaktinformationen

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Rotherstraße 19

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BLZ 100 700 24

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Überprüfung Brandschutz

Bauherr/ Eigentümer

Sanierung/Nutzung/

Umnutzung Bestandsschutz Brandschutz

Konfliktfeld Anpassungsverlangen Analyse des Bestandes

Sachverständiger Mit Kenntnissen Brand- und

Bestandsschutz

Gefahrenanalyse mit

Schwerpunkt:

reale Gefahren Handlungsbedarf Handlungsbedarf

Überprüfung Bestandsschutz Moderation

Darstellung des Erforderlichen Bestandsschutz

vorhanden?

Wirtschaftlichkeit

gegeben?

Gebäudeorientiertes

Brandschutzkonzept

Analyse möglicher

Nutzungseinschränkungen

und kompensatorischer Maßnahmen

Handlungsbedarf Handlungsbedarf

Einvernehmliches Konzept

Strategieanpassung:

Vorrang Bewältigung

realer Gefahren

Strategieanpassung:

Vorrang Erreichen der

Ziele

Was ist erforderlich? Was ist notwendig?

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Forderungen, Alternativen

Gefahrenanalyse mit

Schwerpunkt:

reale Gefahren Handlungsbedarf Handlungsbedarf

Strategieanpassung:

Vorrang Brandschutz

Strategieanpassung:

Vorrang Denkmalschutz Moderation

Darstellung des Möglichen Forderungen, Alternativen

Gebäudeorientiertes

Brandschutzkonzept

Analyse möglicher

Nutzungseinschränkungen

und kompensatorischer Maßnahmen

Handlungsbedarf Handlungsbedarf

Einvernehmliches Konzept

Strategieanpassung:

Vorrang

Brandschutz

Strategieanpassung:

Vorrang

Denkmalschutz

Was ist unabdingbar? Welche Beeinträchtigung ist zulässig?

Bauherr/ Eigentümer

Nutzung Denkmalschutz Brandschutz

Konfliktfeld Gefahrenverhütungsschau Analyse des Bestandes

Sachverständiger Mit Kenntnissen Brand- und

Denkmalschutz

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