Brandschutz Im Holzbau

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  • 1Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    7. Seminar

    AK VB OWL+

    30.01.2008, Forum Miele Gtersloh

    Foto: pixelio.de

  • 2Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    Dipl.-Ing. Sylwester Kabat

    Brandschutzdienststelle, Kreis Gtersloh

    Brandschutz im Holzbau -

    Perspektiven in NRW

    30.01.2008, WF Miele Gtersloh

    7. Seminar

    AK VB OWL+

  • 3Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    1. Problemstellung: Brandschutz im Holzbau

    2. Holzbauweisen

    3. Fachwerkbau

    4. Moderner Holzbau

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRW

    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten

    9. Zukunft

    7. Seminar

    AK VB OWL+

    Brandschutz im Holzbau -

    Perspektiven in NRW

  • 4Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    Bedenken / Vorurteile: Holz ist brennbar und fhrt zum Totalschaden. Brandeintrag in die Tragkonstruktion kann zum Durchbrand fhren. Unkontrollierte Brandausbreitung ber Hohlrume ist leicht mglich. Rauchdichtigkeit zwischen Nutzungseinheiten ist nicht ausreichend gesichert. Ein Brand kann auch innerhalb der Holzkonstruktionen entstehen. Es besteht die Gefahr der Nachentzndungen und Bildung von Glutnestern

    innerhalb der Bauteile.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    1. Problemstellung: Brandschutz im Holzbau

    Fragen: 1. Stellen Holz und Brandschutz einen generellen Widerspruch dar?2. Gibt es Brandschutzgrnde gegen den Holzbau, insbesondere den

    mehrgeschossigen?3. Welche Voraussetzungen mssen in Brandschutzhinsicht im Holzbau

    erfllt werden?

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    2. Holzbauweisen

    Quelle: [1]Foto: Fa. Holub, Rietberg

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    3. Fachwerkbau

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 7Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    3. Fachwerkbau

    Foto: Holzabsatzfonds

    Trotzdem ist Fachwerk die traditionsreichste Bauart im Mitteleuropa;

    In Deutschland heute ca. 2-2,5 Mio. Fachwerkbauten, manche bis zu

    7 Geschossen; OWL + ist Fachwerkregion.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    Fachwerk, wnschte ich,

    wre nie erfunden.

    So viel Vorteil es nmlich durch

    die Schnelligkeit seiner

    Ausfhrung und durch die

    Erweiterung des Raumes bringt,

    umso grer und allgemeiner ist

    der Nachteil, den es bringt, weil

    es bereit ist, zu brennen wie

    Fackeln

    Vitruv (rmischer Ingenieur und Architekt im

    Militrdienst), 1. Jh. v. Chr.

    Foto: pixelio.de

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    4. Moderner HolzbauVerwaltungsgebude, Kreis Gtersloh

    Fotos 1-3: Fa. Holub, Rietberg

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    4. Moderner HolzbauSeniorenwohnanlage, USA

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    4. Moderner HolzbauWohnhuser, Kanada

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    Der hchster Holzturm der Welt (118 m) Sendeturm Gleiwitz; (www.muzeum.gliwice.pl)

    Ein Feuerwehrgertehaus aus Holz;

    Foto: HAF (www.infoholz.de)

    4. Moderner Holzbau

  • 12Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    Holz Der Baustoff Holz ist

    brennbar; Zndtemperatur 120-300C

    Geringe Wrmeleitfhigkeit

    Beim Abbrand von Holz entsteht Kohleschicht, die isolierend wirkt -Sauerstoffzufuhr wird verhindert

    Nach DIN 4102 T. 4 Ziff. 2.3.2 ist Holz normal entflammbar (B2)

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    Quelle: [2]

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 13Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    Holzbauteile Durch die Holzkohleschicht

    bleibt die Temperatur des Restquerschnittes gering und die verbleibende Holzkonstruktion tragfhig.

    Feuerwiderstandsdauer wird bestimmt durch die infolge Abbrand reduzierten Querschnitte (Eurocode 5-1-2).

    Holzbauteile erreichen F 30-B bis F 90-B.

    Historische Holzbalkendecken sind F 30-B.

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    F 30-B raumabschlieende Wnde in Holztafelbauart (Auszug aus der Tab. 51 DIN 4102 T. 4 03/94)

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    Intakte historische Holzbalkendecken mind. F 30-B

    Massivholz-Wand (Quelle: www.mhm-holzhaus.de)

  • 15Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    Holzbau Gefahr der Brandweiterleitung

    ber ffnungen (Steckdosen, Leitungsdurchbrche, Fugen, Hohlrume, Vernderungen durch Nutzer),

    Metallische Verbindungen verlieren schneller die Standfestigkeit.

    Brandlast steigt je mehr Holz und weniger Bekleidung.

    Flammenausbreitung ber ffnungen in brennbaren Fassaden.

    Austritt von Pyrolysegasenaus dem Hohlraum brennbarerKonstruktionen durch Anschluss-und Durchdringungsfugen

    Quellen: [1][3]

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

  • 16Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    Quelle: [1]

    Gesamtbrandlasten in Holzhusern und Massivbauten

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 17Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    Quelle: [4]

    In einem Forschungs- und Entwicklungsprojektnachgewiesen [2]:

    Verhinderung desRauchdurchtritts durchFugenversatz

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 18Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    Quellen: [5][6]

    Brandverhalten der Verbindungsmittelaus Metall

    - Nagelplatte versagt nach 5 Minuten!

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 19Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    5. Brandverhalten von Holz und Holzbau

    Quelle: [6]

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    Holzbauweise ist in Nordrhein-Westfalen heute nach der Landesbauordnung (BauO NRW) mglich: Gebude geringer Hhe, Fubodenhhe < 7 m,

    3-geschossige Wohngebude, Verwaltungsbauten, Schulen Die Gebudeabschlusswand bei Wohngebuden kann dabei auch in Holztafelbauweise errichtet werden:

    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRWLandesbauordnung

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 21Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRW

    Quelle: www.knauf.at

    Gebudeabschlusswndein Holztafelbau bei Wohngebudengeringer Hhe mit nicht mehrals zwei Wohnungen

    Prinzip:

    Beispiel:

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 22Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRW

    Quelle:[7]

    Brandschutz-Anforderungen der BauO NRW an Bauteile - Fett eingerahmt Holzbauweise zulssig, transparent abgedeckt Holzbauweise nur mit Abweichung mglich.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRW

    Quelle: [7]

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRWMusterbauordnung

    In der Musterbauordnung 2002 (MBO 2002) wurde die Mglichkeiterffnet, Holzbauten bis zu fnf Geschossen zu errichten.

    Es wurden neue Gebudeklassen eingefhrt: GK 1 GK 5.

    In der neuen Gebudeklasse 4 (Fubodenhhe < 13 m) sind Holzbauten in der ebenfalls neuen Feuerwiderstandsklasse F 60-BA(hochfeuerhemmend) zulssig.

    Die Verwendung von Tragkonstruktionen aus Holz ist in dieser Gebudeklasse dann zulssig, wenn eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung und ausschlielich nichtbrennbare Dmmstoffe (Schmelzpunkt > 1000C)verwendet werden.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+Gebudeklassen nach der Musterbauordnung (MBO 2002)

    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRW

    In Nordrhein-Westfalen ist die Einfhrung der Gebudeklassen nach der MBO 2002 erst geplant.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    Quelle: [8]

    6. Brandschutz-Rechtslage fr Holzbau in NRWMgliche Ausfhrung eines 4-geschossigen Wohnhauses in NRW:

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Fr die Erweiterung des mehrgeschossigen Holzbaus von drei auf fnf Vollgeschosse in der MBO 2002 wurde durch theoretische Grundlagenuntersuchungen und Brandversuche an der TU Braunschweig der Nachweis erbracht:

    Das hohe brandschutztechnische Sicherheitsniveau in Deutschland kann auch bei Gebuden in Holzbauweise im mehrgeschossigen Bereich der Gebudeklasse 4 nach MBO 2002 aufrechterhalten werden.

    Muster-Richtlinie ber brandschutztechnische Anforderungenan hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise (Fassung Juli 2004) - Muster-Holzbaurichtlinie (M-HFHHolzR 2004).

    In Nordrhein-Westfalen ist die M-HFHHolzR 2004 noch nicht eingefhrt!

    Quelle: www.is-argebau.de

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    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Konstruktive Mindestmanahmen der M-HFHHolzR 2004 bei mehrgeschossigen Holztragekonstruktionen der Gebudeklasse 4 (nach MBO 2002):

    Beherrschung des Brandrisikos durch BA-Bauweise: hochfeuerhemmende Bauteile F 60-BA (REI 60 bzw. EI 60 nach DIN EN 13501-2) Bauteiloberflche nichtbrennbar Brandschutzbekleidung Kapselung der brennbaren Tragkonstruktion Fugenversatz und Anschlsse von Wnden und Decken Dmmstoffe aus nichtbrennbaren Baustoffen ffnungen fr Tren und Einbauten Installationen vor Wnden oder in Schchten

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    Fugenversatz

    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Anschluss Decke an tragende Wand mit Brandschutzbekleidung und Fugenversatz nach M-HFHHolzR 2004

    NichtbrennbarerDmmstoff

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 30Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Bauteilffnung zum Einbau von Tren und Einrichtungennach M-HFHHolzR 2004

    Beispiel einer Ausfhrung von Abschottungen fr Installationsschchte in Decken

    Quelle: [3]

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

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    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Installationsfhrung nach M-HFHHolzR 2004

    Einbau einzelner Hohlwandsteckdosen nach M-HFHHolzR 2004

  • 32Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Geprfte hochfeuerhemmendeHolzbalkendecken

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    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

    7. Muster-Holzbaurichtlinie

    Holzbalkendecke mit einer unterseitigen Bekleidung aus Gipskarton-Feuerschutzplatten (GKF) der Feuerwider-standklasse REI 60 gem DIN EN 13 501-2 in Verbindung mit einer K260-Brandschutzbekleidung gem DIN EN 13 501-2 bei einseitiger Brandbeanspruchung von oben oder unten

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    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten4-geschossige Wohnanlage Kreuztal

    57223 KreuztalBaujahr 2000Planer: Architekt M. Arlt, KreuztalBauherr. Arlt LignoparkBrandschutzkonzept:LS-Plan, Siegen

    4-geschossiges Wohngebude,

    Holzblock-Elemente, freistehender StahlkonstruktionAufzug Brandschutz: Wnde und Decken aus Vollholz F 60-BA,gekapselt mit Gipsfaserplatten;Treppenraumwnde und Trennwnde F 90-BA,automatische Brandmeldean-lage mit Aufschaltung,trockene Steigleitung,6 Fluchthauben

    Quelle: www.lignotrend.de

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  • 35Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten

    Quellen: www.lignotrend.de; [8]

    4-geschossige Wohnanlage Kreuztal

    Prinzipschnitt durch die Auen-bzw. eine Wohnungstrennwandund Decken

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 36Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten6-geschossiges Pflegeheim Berlin

    Berlin-LichtenbergLckstrasse 69-71Baujahr 2007Planer: Kerbl Architekten +Ingenieure, BerlinBauherr. WalkeBrandschutz: Ingenieurbro Peter, Berlin

    Quelle: kerbl-architekten.de

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 37Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten6-geschossiges Pflegeheim Berlin

    Quelle: kerbl-architekten.de

    6-geschossiges Altenwohnheim, hohlraumlose Massivholz-konstruktionen, Brandschutz: Wnde und Decken aus Vollholz F 90-Bgekapselt mit Gipsfaserplatten;2 Brandwnde, Treppenraum-wnde und Schchte F 90-AB,Sprinkleranlage, automatischeBrandmeldeanlage (Rauch-melder), Rauchabzug in Flurenund Foyer

    F 90-B Wand und Decke aus Vollholz

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 38Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten6-geschossiges Pflegeheim Berlin

    F 90-B

    Brandwand

    F 90-AB

    Quelle: kerbl-architekten.de

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 39Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    8. Beispiele von mehrgeschossigen Holzbauten

    Quelle: www.kaden-klingbeil.de

    Berlin-Prenzlauer BergEsmarchstrasse 3 Baujahr 2007/2008Planer: kaden+klingbeil Architekten, BerlinBauherr. Baugruppe e3, BerlinBrandschutz: Dehne, Kruse & Partner, Gifhorn

    7geschossiges Wohnhaus, eine Wohnung pro Etage Pfosten-Riegel-Konstruktion Tragwerk, Auenwand, Decken aus Brettschichtholz Stahlverbindungen externer Stahlbeton-Treppenraum Brandschutz: Rauchmelder,Massivholzwnde gekapseltmit Gipsfaserplatten

    Siebenstckiges Wohnhaus Berlin

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 40Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    8. Beispiele von mehrgeschossigen HolzbautenSiebenstckiges Wohnhaus Berlin

    Quelle: www.kaden-klingbeil.de

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 41Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

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    9. Zukunft

    Der Einsatz von Holz ohne weitere Schutzmanahmen ist nur in Gebuden mit bis zu drei Vollgeschossen erlaubt.

    Bei Gebuden mit bis zu fnf Geschossen darf Holz nur verwendet werden, wenn es durch eine Brandschutzbekleidung aus nichtbrennbaren Baustoffen wie Gipskartonplatten gekapselt wird. Die Bekleidung muss das Holz ber 60 Minuten vor einer Entzndung Schtzen.

    Im Rahmen von Forschungsprojekten wird an einer Hochleistungsbrandschutzbeschichtung

    gearbeitet, die Holz bis zu 60 Minuten vor Entzndung schtzen soll. Damit mssten Holzbauteile mit Brandschutzplatten nicht

    verkleidet werden.

    Hochleistungsbrandschutzbeschichtung

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 42Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    9. ZukunftHochleistungsbrandschutzbeschichtung

    Aufgeschumte Brandschutzbeschichtung nach einemBrandversuch an einem Sttzenabschnitt

    Quelle: [3]

    Anwendungsgebiete:

    mehrgeschossige Holzbauten mit sichtbaren massiven Holzbauteilen,

    Holztreppen,

    Fubden,

    historische Bauteile und

    Bauten.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 43Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    9. Zukunft

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 44Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    Es ist in brandschutztechnischer Hinsicht mglich, in NRW Holzbauten zu errichten: Gebude geringer Hhe (Wohngebude, Verwaltungsbauten, Schulen u.a.),

    Gebude mittlerer Hhe (5 Geschosse, bis 13 m Fubodenhhe) als Abweichung von BauO NRW, nach der M-HFHHolzR und mit einem Brandschutzkonzept,

    Hhere Gebude, Sonderbauten und Bauten mit unbekleideten Holzbauteilen als Abweichung von BauO NRW mit Kompensationsmanahmen nach einem Brandschutzkonzept.

    9. ZukunftZusammenfassung:

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 45Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    Welche Erfahrungen haben die Brandschutzdienststellen in OWL+ mit Holzbauten?

    Wie hoch sind die gebauten bzw. geplanten Holzbauten in OWL+?

    9. ZukunftFragen:

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW

  • 46Dipl.-Ing. Sylwester Kabat | 7. Seminar AK VB OWL + | WF Miele Gtersloh, 30.01.2007

    AK AK AK AK VBVBVBVB OWLOWLOWLOWL+

    Vielen Dank fr Eure Aufmerksamkeit und viel Erfolgbeim Prfen von Holzbauten!

    Wassernebellschanlage an einer Holzkirche(Quelle: www.supo-com.pl)

    Heimrauchmelder in einem Einfamilien-Holzhaus

    Quellen:

    [1] VHT / iBMB: Theoretische und experimentelle Grundlagenuntersuchungen zum Brandschutz mehrgeschossiger Gebude in Holzbauweise, T. 1. 1997.

    [2] U. Schneider u.a.: Ingenieurmethoden im Baulichen Brandschutz. Renningen: expert-Verl. 2001

    [3] Dehne, Kruse & Partner Brandschutzingenieure GmbH & Co. KG, Gifhorn (www.kd-brandschutz.de)

    [4] VHT / IBMB: Theoretische und experimentelle Grundlagenuntersuchungen zum Brandschutz mehrgeschossiger Gebude in Holzbauweise, Abschlussbericht. 2000.

    [5] PROHOLZ-sterreich. Mehrgeschossiger Holzbau in sterreich. Wien 1999.

    [6] U. Schneider / M. Oswald: Brandschutztechnische Analyse von Massiv- und Holzbauten. Wien.

    [7] U. Kirchner: Brandschutz. Aktuelle Anforderungen und Beispiele im Holzbau. HOLZ IN NRW, 17.03.2003.

    [8] Informationsdienst Holz: Holzbau Handbuch R. 3 T. 4tb F. 3.

    Brandschutz im Holzbau Perspektiven in NRW