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www.bauforumstahl.de
Dipl.-Ing. Hans-W. Girkes
Brandschutz im Industrie- und Gewerbebau
© Goldbeck GmbH
2
Industriebau Richtlinie
Muster-Industriebaurichtlinie03 / 2000
4
Industriebau Richtlinie
GeltungsbereichSie gilt für Industriebauten.
5
Industriebau Richtlinie
GeltungsbereichSie gilt nicht:
• Bauten zur Aufstellung technischer Anlagen
• Überwiegend offene Industriebauten
• Regallager (Lagerguthöhe > 9,0 m)
Industriebau Richtlinie
Ziele
• Die Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile und
die Brennbarkeit der Baustoffe
• Die Größe der Brandabschnitte
• Anordnung, Lage und Länge der Rettungswege
6
Industriebau Richtlinie
Allgemeine Anforderungen
1. Löschwasserbedarf
mind. 96 m³/h (1600 Ltr.) bei A bis zu 2500 m²
mind. 192 m³/h (3200 Ltr.) bei A > 4000 m²
2. Rauchabzug
3. Lage und Zugänglichkeit
4. Rettungswege
5. Brandausbreitung
7
8
2. Rauchabzug
Industriebau Richtlinie
Industriebau Richtlinie
3. Lage und Zugänglichkeit
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-Ausgang ins Freie
-notwendiger Treppenraum
-anderer BA/BBA
h r L
5 35 52,5
10 50 75
Mit BMA
5 50 75
10 70 105
Industriebau Richtlinie
4. Rettungswege
10
Industriebau Richtlinie
5. Brandausbreitung
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Industriebau Richtlinie
Nachweismethoden
1. Vereinfachte Nachweisverfahren
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
3. Ingenieurmethoden
12
13
Sicherheitskategorien
• K1
Brandabschnitte ohne brandschutztechnische Maßnahmen
• K2
Brandabschnitte mit automatischer Brandmeldeanlage
• K3
Brandabschnitte mit automatischer Brandmeldeanlage und
Werkfeuerwehr
• K4
Brandabschnitte mit automatischer Feuerlöschanlage
Industriebau Richtlinie
Industriebau Richtlinie
Flächenvergleich ohne Anforderung
• Vereinfachte Verfahren nach Tabellebis 10.000 m²
• Vollinhaltliche Verfahren nach Tabellebis 30.000 m²
• Vollinhaltliche Verfahren mit Berechnung von tf
bis 60.000 m²
bis 120.000 m² mit besonderen Randbedingungen
14
Maximale Brandabschnittsfläche [m²]
Sicherheitskategorie
ohne Anforderungen an den Feuerwiderstand
“F0”
mit Anforderungen an den
Feuerwiderstand
F30K1
ohne Anforderung1800* 3000
K2mit Brandmeldeanlage
2700* 4500
K3mit Werkfeuerwehr
3200 - 4500* 5400 - 7500
K4mit Sprinklerung
10000 10000
* Wärmeabzugsfläche 5% und Breite des Gebäudes 40m
Industriebau Richtlinie
1. Vereinfachte Nachweisverfahren
15
Ermittlung der äquivalenten Branddauer tä
2.1Bestimmung der maximalen
Geschossflächen mittels Tabelle ohneAnforderungen an den Feuerwiderstand
2.2Berechnung der maximalen Geschossfläche
Berechnung der erforderlichen Widerstandsdauer tf
Bestimmung der erforderlichen Feuerwiderstandsklassen der Bauteile
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
16
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 5 10 15 20 25 30
ETK
Q [oC]
Branddauer t [min]
Naturbrand
tä
max Q
im Bauteil
Industriebau Richtlinie
Äquivalente Branddauer
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SicherheitskategorieÄquivalente Branddauer tä
15 30 60 90
K1, ohne Anforderung 9000* 5500* 2700* 1800*
K2, mit Brandmeldeanlage 13500* 8000* 4000* 2700*
K3, mit Werkfeuerwehr16000-
22500*10000-
13500*5000-
6800*3200-
4500*
K4, mit Sprinklerung 30000 20000 10000 10000
*Wärmeabzugsflächen [%] 1 2 3 4
*Breite des Gebäudes [m] 80 60 50 40
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren2.1 Zulässige Geschossfläche ohne Anforderung an den
Feuerwiderstand nach Tabelle
18
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren2.2 mit Berechnung der zulässigen Geschossfläche
A = 3000 m² ● F1 ● F2 ● F3 ● F4 ● F5
Die Faktoren F1 bis F5 berücksichtigen:
F1: die äquivalente Branddauer
F2: die Sicherheitskategorie
F3: die Höhenlage des untersten Geschosse
F4: die Anzahl der Geschosse
F5: die Art der Deckendurchbrüche
19
• Länge : 100 m
• Breite : 50 m
• mittlere Höhe: 6 m
• Grundfläche: 5000 m²
• Anzahl der Geschosse: 1
• Öffnungen im Dach: 135 m²
• Tore, Türen, Fenster: 132 m²
• Brandlast: qR= 126 kWh/m²
• Automatische Brandmeldeanlage Sicherheitskategorie K2
• Vorgabe: keine inneren Brandwände
Industriebau Richtlinie
Praktisches Beispiel
20
Maximale Brandabschnittsfläche [m²]
Sicherheits-kategorie
ohne Anforderungen an den
Feuerwiderstand“F0”
mit Anforderungen an den
FeuerwiderstandF30
K1 1800* 3000
K2 2700* 4500
K3 3200 - 4500*
K4 10000
* Wärmeabzugsfläche 5% und Breite des Gebäudes 40m
10000
5400 – 7500
Länge : 100 m
Breite : 50 m
mittlere Höhe: 6 m
Grundfläche: 5000 m²
Sicherheitskategorie K2
Industriebau Richtlinie
1. Vereinfachte Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
21
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
22
tä = qR c w
qR Brandlast 126 kWh/m²
c Faktor zur Berücksichtigung der 0,25 min·m²/kWhWärmeabzugsflächen der Umfassungsbauteilenach Tabelle 1 der DIN
w Faktor zur Berücksichtigung der Wärmeabzugsflächen durch Öffnungen
23
• Bestimmung der bezogenen horizontalen Öffnungsfläche ah:
ah = Ah / A = 135 m² / 5000 m² = 0,027
• Bestimmung der bezogenen vertikalen Öffnungsfläche av:
av = Av / A = 132 m² / 5000 m² = 0,026
Praktisches Beispiel
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Wärmeabzugsfaktor w = w0 w
Wärmeabzugsfaktor w = w0 w = 1,70 1,0 = 1,70
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
24
Berechnung der äquivalente Branddauer nach DIN 18230-1
tä = qR c w = 126 · 0,25 · 1,70
tä = 54 Min.
qR Brandlast 126 kWh/m²
c Faktor zur Berücksichtigung der 0,25 min·m²/kWhWärmeabzugsflächen der Umfassungsbauteilenach Tabelle 1
w Faktor zur Berücksichtigung der 1,7Wärmeabzugsflächen durch Öffnungen
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
25
tä = 54 Min zul. F = 4800 m² (K2)
Zulässige Geschossfläche ohne Anforderung an den Feuerwiderstand
SicherheitskategorieÄquivalente Branddauer tä
15 30 60 90
K 1 9000 5500 2700 1800
K 2 13500 8000 4000 2700
K 316000 –22500
10000 –13500
5000 –6800
3200 -4500
K 4 30000 20000 10000 10000
Wärmeabzugsfläche (%)
1 2 3 4
Breite des Gebäudes (m)
80 60 50 40
Länge : 100 m
Breite : 50 m
mittlere Höhe: 6 m
Grundfläche: 5000 m²
Sicherheitskategorie K2
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
26
A = 3000 m² · F1 · F2 · F3 · F4 · F5Berechnung zulässiger Geschossflächen
A = 3000 m² · 1.9 · 1.5 ·1.0 · 1.0 · 0.7 = 5985 m²
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
27
erf. Feuerwiderstandsdauer tf = tä L
erf. tf = 54 0,6 0,9 = 29,16 Min. F 30
tä äquivalente Branddauer
Sicherheitsbeiwert für Bauteile (Tabelle 3, DIN 18230-1)
L Faktor zur Berücksichtigung der brandschutztechnischen Infrastruktur (Tabelle 4, DIN 18230-1)
Berechnung zulässiger Geschossflächen
Industriebau Richtlinie
2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Praktisches Beispiel
28
1. Vereinfachte Nachweisverfahren 2. Vollinhaltliche Nachweisverfahren
Ohne Anforderung an
den Feuerwiderstand
Mit Anforderung an
den Feuerwiderstand2.1 nach Tabelle
2.2 Ermittl. der max.
Fläche
K1
K2 2700 4500 4800 5985
K3 5400 - 7500 5000
K4 10.000
F 0 F 30 F 0 F 30
Länge : 100 m Wärmeabzug: 135 m²
Breite : 50 m Tore, Türen, Fenster: 132 m²
mittlere Höhe: 6 m Brandlast: qR= 126 kWh/m²
Grundfläche: 5000 m² Anzahl der Geschosse: 1
Automatische Brandmeldeanlage Sicherheitskategorie K2
Vorgabe: keine innere Brandwand
Industriebau Richtlinie
Praktisches Beispiel - Zusammenstellung
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Brandschutz von Stahlbauteilen in
Büro- und VerwaltungsgebäudeDASt Richtlinie 019
DASt Richtlinie 019
30
DASt Richtlinie 019
Geltungsbereich
Die DASt Richtlinie gilt nur:
1. für Bürogebäude,
2. Verwaltungsgebäude und
3. Bauten mittlerer Höhe (oberste Decke <= 22,0 m)
31
DASt Richtlinie 019
Geltungsbereich
Die DASt Richtlinie gilt nicht bei:
1. Bürogebäude mit größeren Menschenansammlungen,
2. teilweise bewohnte Gebäude,
3. Gebäudeteile, die teilweise als Garage genutzt werden
4. und in Kellergeschossen.
32
Gebäudeklasse 3
Gebäudeklasse 4
Gebäudeklasse 5
DASt Richtlinie 019
Gebäudeklassen
33
K 1 ohne besondere Maßnahmen für Brandmeldung und Brandbekämpfung
K 2 mit automatischer Brandmeldeanlage
K 3 mit automatischer Brandmeldeanlage
und mit Werkfeuerwehr
K 4a mit selbsttätiger Löschanlage
K 4b mit selbsttätiger Löschanlage und automatischer Brandmeldeanlage
Tabelle 3: Sicherheitskategorie
DASt Richtlinie 019
Sicherheitskategorie
34
Grundfläche A = 14m x 70m = 980 m²
Brandbekämpfungsabschnitt AB = A x 3 = 2940 m²
vertikale Öffnungsflächen AV = 761 m²
horizontale Öffnungsflächen AH = 0
DASt Richtlinie 019
35
w = (6,0/H)0,3 • [0,62 + 90 • (0,4-av)4 / (1+bv • ah)] 0,5
Höhe des Brandabschnittes H = 3,25 m
av = 761 / 2940 = 0,259
ah = 0 / 2940 = 0
bv = 12,5 • (1 + 10 • av – av2) > 10
für av = 0,259 und H = 3,25 w = 0,79
DASt Richtlinie 019
Wärmeabzugsfaktor w
36
qf,d = qf,k • • L
1,45 (Tabelle 2)
L 1,0 (Tabelle 3)
qf,d = 160 • 1,45 • 0,4 • 1,0 = 93 kWh/m²
qf,k 160 kWh/m² (Tabelle 1)
Abminderungsfaktor GK 3: 0,4
Tabelle 1: Brandbelastung
NutzungBrandbelastung qf,k
(kWh/m²)
1Atrien für
Empfangsnutzung45
2 Büro 160
3 Bibliothek, Archiv 580
Flächen AB (m²)
500 1,00
1000 1,15
1500 1,25
3000 1,45
5000 1,55
Tabelle 2: Sicherheitsbeiwerte für Gebäudeklasse 5
Abminderungsfaktor GK 4 0,60
Abminderungsfaktor GK 3 0,40
K 1 1,00
K 2 0,90
K 3 0,80
K 4a 0,40
K 4b 0,30
L
Tabelle 3
DASt Richtlinie 019
Rechnerische Brandbelastung
37
erf tf = 18,4 min < 30 min F 30
erf tf = qf,d • c • w
erf tf = 93 • 0,25 • 0,79 = 18,4 min
Alternativ: (durchlaufende Stützen und Riegel)
K1 erf tf = 18,4 min < 20 min F 0
* bei Durchlaufwirkung darf 15 min auf 20 min erhöht werden
erf tf (min) Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen
0 erf tf 15* Keine Anforderung
15*< erf tf 30 F 30
30 < erf tf 60 F 60
60 < erf tf 90 F 90
Tabelle 4
DASt Richtlinie 019
Erforderliche Feuerwiderstandsdauer
38
Ausblick
39
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
40