Baukunde $

Die Tragfähigkeit unverkleideter Stahlbauteile nimmt bei Brandbeanspruchung rasch ab; normal belastete Stahlbauteile können bereits bei 450°C versagen. Die Versagenstemperatur und damit die Zeit bis zum Versagen sind vom statischen System und von der Belastung unter Raumtemperatur abhängig.

Ein Stahlträger von 5m Länge dehnt sich bei 500°C durchschnittlich um 1,2mm pro Laufmeter und pro 100°C aus. 1, 2mmx5m=6mmx5(500°C)= Total 30mm

Dickwandige Profile erwärmen sich unter Brandeinwirkung langsamer und reagieren dadurch günstiger als dünnwandige Profile mit offenem Querschnitt. Tragkonstruktionen aus Stahl gelten als <F30; sie können aber durch Brandschutzanstriche, Ausbetonieren oder Verkleiden mit Brandschutzplatten bis zu F120 erreichen. 

Stahlbetonbauteile werden als F60 eingestuft, sofern sie bestimmte Minimalabmessungen aufweisen und ihre Armierung mindestens 20mm überdeckt ist. Für F90 ist eine Überdeckung von min 30mm erforderlich. 

Bei sehr grossen Spannweiten mit Beton wird mit Spannbeton gearbeitet. Das heisst es werden in die Betondecke Hülsenrohre eingelegt in welche Stahlseile gezogen werden. Sobald die Betondecke ausgehärtet ist werden diese Seile gespannt und erzeugen einen künstlichen Druck nach oben. Somit können sehr dünne Betondecken grosse Hallen abdecken.

Kommt es nun zu einem Brandfall erwärmt sich die dünne Decke relativ rasch. Die Stahlseile erreichen sehr schnell kritische Temperaturen von 450°C bis 500°C und verlieren ihre Festigkeit. Es kommt unweigerlich zum sofortigen Einsturz ohne vorgängige Anzeichen. 

Infolge unterschiedlicher Ausdehnung der Stoffe entstehen Spannungen, die zum Lockern oder zur gänzlichen Lösung von Verbindungen führen.

Alle Stoffe verlieren bei Erwärmung ihre Festigkeit

Bei plötzlichem Wärmeentzug, beispielsweise durch Löschwasser kommt es zum Reissen und Abspringen von Bauteilen.

Übermässige Belastung durch grosse Wasseraufnahme loser Stoffe Volumenänderung (Raumausdehnung)

Einfluss des Windes

Einfluss des Frostes

Wird ein Knotenpunkt eines tragenden Teiles zerstört, kommt es unweigerlich zum Einsturz. 

Ein Kamin ist als Teil einer Rauchabzugsanlage ein in sich geschlossener Kanal, der unabhängig von anderen Konstruktionen bzw. Bauteilen und ohne Querschnittsveränderungen die Rauch- und Verbrennungsgase über Dache führt. 

Es gibt senkrechte und gezogene Kamine.
Die Kaminquerschnitte sind: Quadratisch, Rechteckig oder Rund 

Falchdach

Pultdach

Satteldach

Walmdach

Krüppelwalmdach

Mansardendach

Sheddach Sägedach

Durch die leeren Zwischenräume in Dach, Decke und Zwischenwand entstehen Luftzüge und es findet eine Komprimierung der Luft statt, das heisst eine zusätzliche Beschleunigung und Erwärmung. Der verbrauchte Sauerstoff wird durch die durch den Brand entstandene Schadstelle nachgesogen. Dieser Vorgang geht ziemlich schnell und vor allem von aussen unsichtbar vor sich!

So kann sich das Feuer rasend schnell in einer Zwischendecke, Zwischenwand oder über den gesamten Dachstock verbreiten! Der sog. Venturi Effekt kommt hier zum Zug! Man spricht davon dass das Feuer ab geht.

Aus diesem Grund werden heute jegliche hohlen Zwischenräume in Wänden und Decken mit Wärmedämmung ausgefüllt. 

Minergie ist ein Baustandard für neue und modernisierte Gebäude. Im Zentrum steht der Komfort - der Wohn- und Arbeitskomfort von Gebäudenutzern. Ermöglicht wird dieser Komfort durch eine hochwertige Gebäudehülle und eine systematische Lufterneuerung.

Der spezifische Energieverbrauch gilt als Leitgrösse um die geforderte Bauqualität zu quantifizieren. Dadurch ist eine zuverlässige Bewertung gegeben. Relevant ist nur die zugeführte Endenergie. 

Als Bauteile gelten alle Teile eines Bauwerkes, an die Feuerwiderständsanforderungen gestellt werden. Z.B. Stützen, Träger, Decken, Wände, Türen usw.

Anstelle der Begriffe „Baustoffe“ und „Bauteile“ wird in den europäischen Klassierungsnormen zum Brandverhalten teilweise auch der Begriff „Bauprodukte“ verwendet. 

Baustoffe werden über genormte Prüfungen oder andere VKF anerkannte Verfahren klassiert. Massgebende Kriterien sind insbesondere Brand- und Qualmverhalten, brennendes Abtropfen und Wärmefreisetzung. 

1. Den im Gebäude lagernden brennbaren Materialien (mobile Brandbelastung)

2. Den brennbaren Gebäudeteilen (immobile Brandbelastung)

Die brennbaren Bauteile sind in der Regel mittel- bis schwerbrennbar, das brennbare Mobiliar ist dagegen leicht-, mittel- und schwerbrennbar. 

Es gibt 6 Brennbarkeitsgrade.    

Sind leicht entzündbare oder rasch abbrennende Materialien und als Baustoffe nicht zugelassen! 

Baustoffe, die leicht entzündbar sind und ohne zusätzliche Wärmezufuhr selbstständig und rasch abbrennen.

Beispiele: Holzwolle, Karton, Polyethylenfolien, etc. 

Baustoffe, die normal entzündbar sind und ohne zusätzliche Wärmezufuhr während längerer Zeit selbstständig weiterbrennen.

Beispiele: Holz grobe Stücke, Bitumen, Polyethylenrohre, Spanplatten, Holztäfer, etc. 

Baustoffe, die schwer entzündbar sind und nur bei zusätzlicher Wärmezufuhr langsam weiterbrennen oder verkohlen. Nach dem Verschwinden der Wärmequelle müssen die Flammen nach kurzer Zeit erlöschen und das Nachglimmen muss aufhören. 

Baustoffe, welche die Anforderungen des Brennbarkeitsgrades 5 auch bei einer erhöhten Umgebungstemperatur von 200°C erfüllen.

Beispiele: Polystyrol Hartschaumplatten, Holzfaserplatte (hart gepresst), Eiche, die meisten Spannteppiche, PVC-Rohre und Bodenbeläge, etc. 

Baustoffe, die zwar einen geringen Anteil an brennbaren Komponenten aufweisen, aber nicht entzündbar sind und für die Belange der Praxis als nicht brennbar bewertet werden. 

Baustoffe ohne brennbaren Anteil, die nicht entzündbar sind und auch nicht verkohlen oder veraschen. 

Bei der mobilen Brandbelastung sind alle Gegenstände im Gebäude wie Tische, Stühle, Schränke oder Staubsauger gemeint. 

Unter der Immobilen Brandbelastung verstehen wir mittel bis schwerbrennbare Baustoffe oder Bauteile welche nur durch Abbruch aus dem Gebäude genommen werden können. Dies können sein Bodenbeläge, Wandverkleidungen, Türen, Fenster oder Deckenverkleidungen. 

Wir unterscheiden in fünf verschiedene Brandbelastungsstufen.    

Sehr kleine Brandbelastung bis      250 MJ/m2 

Kleine Brandbelastung bis               500MJ/m2

Mittlere Brandbelastung bis            1000MJ/m2

Grosse Brandbelastung  bis           2000MJ/m2

Sehr grosse Belastung über           2000MJ/m2

Aufgrund der Brandbelastungsstufen werden von der Feuerpolizei die nötigen baulichen Massnahmen definiert und vorgeschrieben. Dies beinhaltet z.B. Baustoffe, Fluchtwege und deren Grösse und Türen und deren Grösse.

In einer normalen Wohnung müssen wir mit einer durchschnittlichen

• mobilen Brandbelastung von 300MJ/m2 und

• immobilen Brandbelastung von 300MJ/m2