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Artikel

Brandrisiko in Dachhohlräumen auslegen

Feuer in verborgenen Räumen wie Dachhohlräumen kann ein Mörder sein. In diesem Artikel wird untersucht, wie das Risiko während der Entwurfsphase und während des Baus reduziert werden kann. Es wurde von Martin Shipp, Ciara Holland, David Crowder und Tom Lennon, Building Research Establishment (BRE) Global, geschrieben. Es erschien ursprünglich als Feuer im Loch. Entwerfen des Brandrisikos in Dachlücken in der Frühjahrsausgabe 2016 des AT Magazine, herausgegeben vom Chartered Institute of Architectural Technologists (CIAT)

Einführung

BRE Global führt im Auftrag der Abteilung für Gemeinden und Kommunen (DCLG) Branduntersuchungen durch. Ein wichtiges Element seiner Arbeit ist die Bekanntmachung der Ergebnisse an Designer.

Feuer und Rauch, die sich in verborgenen Räumen innerhalb von Gebäuden ausbreiten, können sowohl für die Insassen als auch für die Feuerwehrleute ein Lebensrisiko darstellen und bei ausgedehnten, schwierigen und teuren Sanierungs- und Instandsetzungsarbeiten zu weitreichenden Schäden führen. In einigen Fällen können Rauchablagerungen (und der daraus resultierende Geruch) niemals ordnungsgemäß entfernt werden, und Gebäude mussten abgerissen werden. Ein solcher verborgener Raum ist die Dachlücke. Dieser Artikel bietet eine Einführung in die Problematik der verborgenen Brandausbreitung in Dachhohlräumen unter Berücksichtigung der "Lehren", die aus echten Bränden gelernt wurden, und der Folgen schlechter Einteilung.

Im Jahr 2010 veröffentlichte die DCLG (damals CLG) eine Forschungsstudie zur Brandabteilung in den Dachhohlräumen von Wohngebäuden [1]. Es hat sich herausgestellt, dass es in der Industrie gängige Praxis ist, dass begrenzte Details in Bauanwendungen enthalten sind. Dadurch wird der Bauunternehmer dazu verpflichtet, die korrekte Detaillierung sicherzustellen, was das Risiko von Fehlern und Auslassungen erhöht.

Überprüfung der tatsächlichen Brände von 2003 bis 2013

BRE Global hat eine Überprüfung der Brände durchgeführt, die der DCLG zwischen 2003 und 2013 gemeldet wurden. In diesem Zeitraum hat BRE Global etwa 106 Branduntersuchungen durchgeführt, entweder durch Anwesenheit vor Ort oder durch Kontakt mit Feuerwehr und Rettungsdiensten. 34 dieser Brände hatten einen Aspekt, der für die Ausbreitung eines verborgenen Feuers relevant war, wie folgt:

  • Elf Brände bezogen sich ausschließlich auf Abteilungen in Dachhohlräumen.
  • Zehn Brände bezogen sich ausschließlich auf Probleme mit Hohlraumbarrieren.
  • Sechs der 34 Brände kombinierten Probleme mit Abteilungen in Dachhohlräume und Hohlraumbarrieren.
  • Vier Brände bezogen sich auf Brände in / Probleme mit dem Kanalisieren.
  • Ein Brand war auf Kanalleitungen und Abteilungen in Dachhohlräumen zurückzuführen.
  • Ein Brand war mit Kanalleitungen und Hohlraumbarrieren verbunden.

Die wichtigsten Themen waren:

  • Es gab sieben Fälle, in denen die Verbindungsstellen der Abteilwand mit dem Dach entweder nicht angehalten wurden oder das Anhalten des Feuers unzureichend war und nicht bis zum Dach fortgesetzt wurde.
  • Es gab drei Fälle, in denen die Unterteilung in Dachlücken wirksam war und die Ausbreitung von Feuer in der Leere verhinderte.
  • Es gab fünf Fälle, in denen Mineralwolle im Drahtgeflecht als Hohlraumbarriere in einem Dachraum verwendet wurde, die sich jedoch meist aufgrund von Löchern in den Barrieren als unzureichend erwies.
  • Es gab drei Fälle, in denen "Push-Fit" -Hohlraumsperren installiert wurden, die aber nach Abschluss der Bauarbeiten verschoben wurden (oder überhaupt schlecht montiert wurden).
  • Zwanzig der 34 Fälle betrafen unzureichende Hohlraumbarrieren. Dies schließt das Fehlen von Hohlraumbarrieren und schlecht eingebauten Hohlraumbarrieren ein.
  • Es gab zwei Fälle, in denen Kanäle, die durch die Wände des Abteils führten, kein Feuer gestoppt wurden.

Es ist offensichtlich, dass die Unterteilung in Dachhohlräume ein besonderes Problem in Bezug auf die Ausbreitung von verstecktem Feuer ist, dass jedoch eine angemessene Unterteilung und korrekt spezifizierte Hohlraumbarrieren wirksam zur Begrenzung von Brandschäden sein können.

Probleme bei spezifischen Branduntersuchungen, bei denen die Ausbreitung des Feuers in Dachhohlräumen eintritt

Die BRE-Datenbank für globale Branduntersuchungen wurde überprüft, um die Bereiche zu ermitteln, in denen die Unterteilung in Dachhohlräume eine Rolle (entweder positiv oder negativ) für die Brandentwicklung sowie die Art und das Ausmaß der Brandausbreitung gespielt hat. Zehn Fallstudien wurden von BRE Global ausgewählt und hier aufgrund ihrer Relevanz für die Unterteilung in Dachlücken berichtet. Um die Vertraulichkeit zu gewährleisten, werden hier keine spezifischen Standorte erwähnt, und alle Vorfälle werden mit Bezug auf die Art der betreffenden Struktur angegeben.

Fallbeispiel 1: Wohnbebauung (vier- und fünfstöckige Wohnblöcke)

Das Feuer begann in einem kleinen Teil eines flachen Daches eines Wohnblocks, entzündete den Sarking-Filz auf dem angrenzenden geneigten Dach und breitete sich in der Dachlücke aus. Das Feuer breitete sich im Dachraum über drei Wohnungen aus und umging zwei Abteilungswände.

Schließlich breitete sich das Feuer im Dach eines angrenzenden Blocks aus, der wiederum drei Wohnungen umfasste und zwei Fachwände umging. Die Fachwände wurden aus Betonbausteinen gebaut. Es war jedoch von der Szene klar, dass kein Versuch unternommen wurde, die Verbindung zwischen den Wänden und dem Dach wie in Genehmigtem Dokument B [2] beschrieben zu stoppen. Abbildung 1 zeigt die Verbindung der Fachwand mit der Dacheindeckung.

[Feige. 1 Mangel an Feuer zwischen Abteilwand und Dacheindeckung]

Fallbeispiel 2: Dreistöckiges Wohnhaus

Es ist wahrscheinlich, dass der Brand durch heiße Arbeiten an Rohren ausgelöst wurde, die die Außenwand des dreigeschossigen Wohnblocks durchdringen. Die anfängliche Brandausbreitung erfolgte durch den äußeren Wandhohlraum, der auf Dachhöhe in einiger Entfernung vom Ursprungspunkt ausbrach. Sobald sich das Dach im Dachbereich befand, breitete sich das Feuer schnell aus, was zum Einsturz der Dachbinder führte und in die darunter liegenden Etagen zurückbrach. Aus der Geschwindigkeit und dem Ausmaß der Brandausbreitung geht hervor, dass die Hohlraumbarrieren in der Wand und in den Abteilen innerhalb des Dachraums unwirksam waren. Abbildung 2 zeigt den Ursprung des Brandherdes und den Bereich, in dem das Feuer vom Dach ausgebrochen ist.

[Feige. 2. Wohnblock, der die Brandherde und Schäden an der Dachebene zeigt.]

Fallbeispiel 3: Viergeschossiges Wohngebäude

Es wird angenommen, dass das Feuer bei der Landung im zweiten Stock eines vierstöckigen Wohngebäudes begonnen hat. Das Feuer breitete sich von hier aus auf die dritte (oberste) Bodenlandung und schließlich auf die Dachkonstruktion aus, höchstwahrscheinlich über die Dachuntersicht über einem Fenster auf die Landung. Die Abteilung wurde durchbrochen, als das Feuer die Dachkonstruktion über eine Reihe von Fachwänden durchquerte. Die Wände des Abteils wurden aus Betonblöcken gebaut, die mit Gipskartonplatten verkleidet waren. Die Wände wurden durch die Decke bis zur Unterseite der Dacheindeckung fortgesetzt. Die Dichtung zwischen der Oberseite der Wand und der Dacheindeckung scheint aus Mineralwolle hergestellt worden zu sein (siehe Abbildung 3).

[Feige. 3 Mineralwollefeuer, das entlang der Dachneigung im Hintergrund der Fotografie stoppt]

Es wird angenommen, dass sich das Feuer aufgrund einer brennbaren Membran zwischen den Fliesen und der Dachstruktur ausbreitet.

Fallbeispiel 4: Viergeschossiges Wohnhaus

In einer der Wohnungen im obersten Stock eines vierstöckigen Wohnhauses brach Feuer aus. Das Feuer brach aus dem Fenster in das Dach und löste sich durch die Dachüberdachung und breitete sich aus, um die gesamte Dachfläche zu zerstören. Das Dach war ein neues Steildach über einem aus einer Betonplatte gebildeten Flachdach. Aus diesem Grund könnte der Dachhohlraum als ein einziges Abteil betrachtet werden, und eine Trennung wäre erforderlich, um die maximalen Abstände der Hohlräume aufrechtzuerhalten, und nicht speziell, um die Unterteilung aufrechtzuerhalten.

In Abständen von etwa 15 m wurde im Dachraum eine Trennung vorgesehen, die aus Mineralwolle und Hühnerdrahtvorhängen bestand, die mit Metallstäben an den Holzträgern befestigt waren. Die Trennung im Dachraum verlief offensichtlich nicht wie beabsichtigt. In einem früheren Bericht wurde der schlechte Zustand der Abteilungen im Dachraum nach einem Brand auf demselben Grundstück hervorgehoben. Der Zustand des Brandstopps im Dachraum in einem ähnlichen Block ist in 4 dargestellt.

[Feige. 4 Feuer in schlechtem Zustand (Bild mit freundlicher Genehmigung der London Fire Brigade)]

Fallbeispiel 5 - Dreigeschossiger Wohnblock

Das Feuer ereignete sich in einer Wohnung im obersten Stockwerk eines dreistöckigen Wohnhauses und breitete sich im Dach aus. Das Feuer entwickelte sich, um den Dachraum über allen drei Wohnungen im Dachgeschoss zu erfassen. Das Feuer, das sich über den Abteilwänden im Dachbereich ausbreitet, scheint auf eine Kombination von schlechtem Feuer, das in den Abteilwänden oberhalb der Deckenhöhe aufhörte, schlechtem Feuer, wo die gekrümmten Abschnitte des Dachs die Abteilwände überquerten, zurückzuführen zu sein Wände aufgrund des Vorhandenseins von brennbaren Materialien in der Ausstattung der Dacheindeckung.

Fig. 5 zeigt den Versuch, Feuer zu stoppen, wo der gekrümmte Abschnitt des Dachs die Abteilwand kreuzte.

[Feige. 5 Versuchen Sie, in einem gekrümmten Wandabschnitt Feuer zu stoppen.]

Fallbeispiel 6: Zwei- und dreigeschossige Wohnblöcke

Das Feuer begann in einer Wohnung im ersten Stock eines Mehrparteienhauses, brach durch ein Fenster aus dem Ursprungsraum und trat durch das Dach in das Dach ein. Das Feuer breitete sich rasch im Dach aus. Das Dach wurde aus leichten Fachwerksparren aus Holz gebaut. Die Dacheindeckung bestand aus Keramikfliesen, unter denen ein mit Bitumen imprägnierter Filz befestigt war. Die Brandtrennung im Dachraum wurde mit einer Mischung aus Blockbauwerk und Hohlraumbarrieren abgeschlossen.

Die Hohlraumbarrieren wurden aus Mineralwolle hergestellt, die an einem Drahtgeflecht befestigt war. Die Barrieren wurden mit Klemmplatten an Holzfachwerken befestigt. Die Befestigung der Feuersperre an den Holzträgern schien nicht den Anweisungen des Herstellers zu entsprechen, da die Barrieren nicht gegen die Unterseite des Sonnenschutzes gedrückt wurden, so dass sich das Feuer entlang des Sonnenschutzfilzes ausbreiten konnte die Oberseite der Hohlraumbarrieren (siehe Abbildung 6).

[Feige. 6 Feuer stoppt gegen die Unterseite des Filzfilzes, aber nicht gegen die Unterseite der Dachziegel gedrückt.]

Fallbeispiel 7: Dreistöckiges Wohnhaus

Es wird angenommen, dass das Feuer von einer Zigarette ausgelöst wurde, die in Holzspänen in Blumenbeeten, die um die Außenseite eines dreigeschossigen Wohnblocks angeordnet waren und in Kontakt mit der Außenwand standen, weggeworfen wurde. Das Feuer breitete sich von den Holzspänen in den Hohlraum der Außenwand über einen Luftziegel aus Kunststoff aus, der den Hohlraum unterhalb des schwebenden Erdgeschosses belüftete.

Hohlraumbarrieren im äußeren Wandhohlraum fehlten oder waren schlecht montiert. Das Feuer breitete den Hohlraum auf das Dach des Gebäudes aus und verursachte erhebliche strukturelle Schäden an den Dach- und Wohngeschossen. Eine Kombination aus Brandbekämpfung und effektiver Unterteilung sowohl zwischen den Abteilen als auch innerhalb des Dachraums verhinderte eine breitere Ausbreitung des Feuers innerhalb des Gebäudes. Fig. 7 ist eine Luftbildansicht des Gebäudes, die den Schaden auf Dachebene zeigt.

[Feige. 7 Luftbild, das Schäden an der Dachkonstruktion zeigt.]

Fallbeispiel 8: Zweistöckiges Pflegeheim

In einem zweistöckigen Pflegeheim begann ein Feuer im ersten Stock. Rauch drang in einen Wandhohlraum ein und fand seinen Weg in den Dachhohlraum, wo ein Detektor aktiviert wurde. Durch die frühzeitige Aktivierung und die umgehende Reaktion des Feuerwehr- und Rettungsdienstes konnte verhindert werden, dass sich das Feuer in die Dachlücke ausbreitet. Es gab jedoch keine ausreichende Trennung innerhalb des Dachraums. Die Verbindung zwischen dem äußeren Wandhohlraum und dem Dachraum ist in Abbildung 8 dargestellt.

[Feige. 8 Nahaufnahme von Feuerschäden am Pultdach

Fallbeispiel 9: Dreistöckiges Fachwerkhaus

Das Feuer wurde in einem Schlafzimmer im oberen Stockwerk eines dreistöckigen Reihenhauses aus Holzrahmen ausgelöst, und Flammen breiteten sich durch den Ausfall eines PVC-Fensterrahmens in einem äußeren Wandhohlraum aus. Von dort aus breitete es sich in eine Fachwand aus, die die Wohnungen trennte.

In diesem Fall verhinderte die Qualität der Fächer im Dachraum größere Schäden, wie aus den unbeschädigten Dachstühlen in Abbildung 9 ersichtlich ist. Das Fächer wurde aus zwei Gipskartonschichten auf jeder Seite der Fachwerkwand des Holzrahmens gebildet Verbindungen vollständig verklebt und abgedichtet.

[Feige. 9 Unbeschädigte Dachbinder über dem Feuersitz.]

Fallstudie 10: Gemischte Wohnholzrahmenentwicklung

Das Feuer begann in einer Erdgeschosswohnung und breitete sich über die Außenfassade in der Fachwand zwischen den Besetzungen aus. Wie bei dem Vorfall in Fall 9 schränkte die Qualität der Einteilung im Dachraum, wie in Abbildung 10 dargestellt, die Schadensmenge durch den Brand ein.

[Feige. 10. Dachgeschoss der Immobilie mit Brandschaden an der Wand der Partei, die Dachbinder sind jedoch aufgrund der Unterteilung nicht vom Feuer betroffen.]

Weitere Arbeiten zur Aufteilung in Dachhohlräume

DCLG beauftragte BRE Global mit der Durchführung eines Forschungsprojekts mit dem Titel "Fachabmessungen, Widerstandsfähigkeit gegen Feuer und Brandschutz". Im Rahmen dieses Projekts führte BRE Global eine Serie von Brandversuchen in großem Maßstab in einem eigens dafür gebauten Brandabteil in der BRE Burn Hall durch. Das experimentelle Programm umfasste vollständig entwickelte Brände nach dem Überschlag, wobei der Schwerpunkt auf der Untersuchung des Einflusses eines hohen Wärmeschutzniveaus auf das Brandwachstum, der Entwicklung und der räumlichen Trennung zwischen Gebäuden und Bränden innerhalb eines für einen Kellerbrand repräsentativen Gehäuses mit begrenzter Belüftung durch horizontale Öffnungen lag in der Decke.

Das letzte Experiment der Serie nutzte den Feuerraum, um einen Raum zu schaffen, in dem ein Fachwerkdach errichtet wurde, das eine Abteilungswand enthielt, die typisch für ein Standard-Brüstungsdetail ist, das in der Holzrahmenkonstruktion verwendet wird. Die Ergebnisse dieses Forschungsprogramms wurden unter //www.bre.co.uk veröffentlicht

Schlussfolgerungen

Der Brandschutz verborgener Räume ist von größter Bedeutung, da Mängel in der Installation und im Material nicht ohne weiteres erkennbar sind und schnell verdeckt werden können. Etwaige Unzulänglichkeiten eines solchen Brandschutzes können von den Gebäudenutzern nicht festgestellt werden und sind im Gegensatz zu anderen technischen Bestimmungen innerhalb des Gebäudes nicht unmittelbar an den Auswirkungen auf den Alltag erkennbar. Unzulänglichkeiten des Brandschutzes verborgener Räume werden nur dann sichtbar, wenn ihre Wirksamkeit erforderlich ist - während eines Brandes. Die Unterteilung in Dachhohlräume ist ein besonderes Problem in Bezug auf die versteckte Brandausbreitung. Das größte Thema bleibt die Qualität der Bauweise. Die hier präsentierten und durch die Fallstudien unterstützten Forschungsergebnisse zeigen, dass schlechte Verarbeitung mit ungeeigneten Materialien die Hauptgründe für den unzureichenden Schutz verborgener Räume sind. Es ist eindeutig und nachweislich notwendig, sicherzustellen, dass Gebäude so konzipiert und gebaut werden, dass die unsichtbare Ausbreitung von Feuer und Rauch in verborgenen Räumen innerhalb ihrer Struktur und ihres Gewebes verhindert wird, wie dies in der Bauverordnung vorgeschrieben ist. Um dies zu erreichen, gibt es im öffentlichen Bereich angemessene Leitlinien. Siehe Bestehende Hinweise zum Brandschutz in Dachhohlräumen

Daraus folgt auch, dass die gemäß Regel 38 [9] vorgeschriebenen Brandschutzinformationen für Personen, die eine Brandschutzbewertung durchführen (gemäß der Brandschutzverordnung) [10], unerlässlich sind, damit das Vorhandensein von verborgenen Räumen und der Brandschutz erkannt werden können sie wurden gewährt, können beurteilt werden.

Danksagungen

Die Recherche, auf die sich dieser Artikel stützt, wurde von der Abteilung für Kommunen und Kommunen (DCLG) in Auftrag gegeben und von der BRE durchgeführt. Alle geäußerten Ansichten sind nicht notwendigerweise die von DCLG, mit deren Erlaubnis der Artikel veröffentlicht wird.

Martin Shipp ist technischer Entwicklungsdirektor, Brandsicherheit, Ciara Holland ist Brandermittler. David Crowder ist Business Group Manager für Branduntersuchungen. Tom Lennon ist Hauptberater für Brandschutz. (Alle BRE).

--CIAT

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