Damit nichts anbrennt

  Die Anforderungen an den Brandschutz bei Holzkonstruktionen haben sich in den letzten Jahren bei der Brandschutzaufsicht wie auch beim Nutzer verstärkt verändert. Nach deutschem Baurecht muss die Feuerwiderstandsfähigkeit von Decken grundsätzlich sowohl von oben nach unten als auch von unten nach oben erfüllt sein. Grundsätzlich sind brandschutztechnische Ertüchtigungen im Holzbau Einzelfallentscheidungen – wann, wo wie sollte zur Sicherheit nachgerüstet werden?


Holzbalkendecken bestehen aus lastabtragenden Holzbalken und zumindest einer oberseitigen horizontalen Beplankung. Diese Beplankung besteht in der Regel aus Holzwerkstoffen, bei einer sichtbaren Konstruktion raumseitig häufig aus einer Vollholzschalung. Eine Vollholzschalung wird oft aus statischen Gründen durch eine oberseitige Holzwerkstoffplatte ergänzt. Die Beplankungen sind durch mechanische Verbindungsmittel auf den Deckenbalken befestigt.



Für die brandschutztechnische Beurteilung spielt die Ausführung eine wesentliche Rolle. Abschnitt 5.2 der DIN 4102-4 regelt Decken in Holztafelbauart, bei der bei der die Deckenbalken durch unterseitige Beplankungen brandschutztechnisch geschützt sind. Abschnitt 5.3 behandelt dagegen Holzbalkendecken, bei denen die Deckenbalken dreiseitig bzw. nur teilweise dem Feuer ausgesetzt sind und entsprechend ihrem Abbrand dimensioniert werden müssen.      



  Bei Holzbalkendecken haben verschiedene brandschutztechnische Untersuchungen gezeigt, dass bei historischen Deckenkonstruktionen in aller Regel eine Mindestfeuerwiderstandsdauer von 30 Minuten sowohl von unten als auch von oben vorliegt. Für Ertüchtigungen in brandschutztechnischer Hinsicht kann eine Bewertung von Unterdeckenkonstruktionen anhand der allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisse für Holzbalkendecken erfolgen.



Oft können bestehende Holzdecken erhalten bleiben. Eine unterseitige Verkleidung und/oder die Verlegung eines Estrichs können ihren Feuerwiderstand erhöhen. Bei belasteten Deckenkonstruktionen bietet das niedrige Flächengewicht rein mineralischer Brandschutzplatten statische Vorteile. Ihre hohe Sorptionsfähigkeit ist auch bauphysikalisch besonders günstig. Qualifiziert nachgerüstet erreichen Holzdecken mit brennbarem Putzträger und Strohlehm die Feuerwiderstandsklasse F 90-B. In der Musterholzbaurichtlinie (M-HFHHolzR) muss die Brandschutzbekleidung eine Entzündung der tragenden einschließlich der aussteifenden Bauteile aus Holz oder Holzwerkstoffen während eines Zeitraumes von mindestens 60 Minuten verhindern und als K 60 nach DIN EN 13501-2 klassifiziert werden. Eine Brandschutzbekleidung mit der Klassenbeschreibung K ist demnach eine nichtbrennbare Bekleidung, die für das direkt hinter ihr liegende Material für eine festgelegte Zeit einen Schutz gegen Entzündung, Verkohlung und anderen Schaden bietet. 



Feuerwiderstandsfähigkeit


Für diese Holzbauteile ist festzustellen: Ein F 30-Zustand wird von unbekleideten Biegeträgern mit vorliegender dreiseitiger Beflammung bereits bei einem Querschnitt von b/h = 140/180 mm erreicht. Die Feuerwiderstandsfähigkeit von hoch feuerhemmenden Bauteilen, deren tragenden und aussteifenden Teile aus brennbaren Baustoffen bestehen und die allseitig eine brandschutztechnisch wirksame Bekleidung aus nicht brennbaren Baustoffen (Brandschutzbekleidung) und Dämmstoffen haben, kann nicht nach DIN 4102-2 nachgewiesen werden und ist deshalb nicht aufgeführt. Bei den hoch feuerhemmenden Bauteilen ist das Brandschutzvermögen der brandschutztechnisch wirksamen Bekleidung aus nicht brennbaren Baustoffen zusätzlich zur Feuerwiderstandsklasse nachzuweisen und nach DIN EN 13501-2 zu klassifizieren. Bestehende Vollholzstützen erreichen unter Umständen die Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten (F 30-B). Nur die Verkleidung mit Brandschutzplatten erhöht diese.



Aufwendige Sanierung



  Im Gewerbe- und Wohnungsbau erweist sich die Sanierung von Holzbalkendecken als unverhältnismäßig aufwendig. Lösungen, die in Relation zu den sonstigen Renovierungsmaßnahmen einen gerechtfertigten Kostenaufwand bedeuten, erfüllen nur mit erhöhtem Aufwand die heute geforderten Kriterien an Wohnkomfort und lassen sich in der Praxis häufig nur mühsam unter Einhaltung der einschlägigen Normen ausführen.



So sind bei der Ertüchtigung von Holzbalkendecken- und Stützen insbesondere die Forderungen nach zeitgerechtem Schallschutz und schwingungs- bzw. durchbiegungsarmer Belastbarkeit sowie die aktuellen Vorschriften zur Feuerwiderstandsdauer aus Sicht vieler Planer nicht nur durch Rückbau der alten Substanz und Einbau neuer Betondecken realisierbar. Die produktherstellende Industrie hat für die brandschutztechnische Ertüchtigung und Sanierung von Geschossdecken in Holzbauweise sowohl kostenseitig als auch zum Ergebnis gute Möglichkeiten entwickelt.



Meist entsprechen alte Holzbalkendecken nicht den gültigen Anforderungen des Brandschutzes im Normtrittschall und beim Luftschalldämmmaß. Im Sanierungsfall ist daher eine schallschutztechnische Aufrüstung notwendig, erweist sich jedoch in der Praxis aufgrund der akustischen Eigenschaften der Decken als schwer abschätzbar.


Da in Altbauten Decken mit verdeckten Holzbalken dominieren, hat Knauf speziell für diese Bauart zwei neue Vorzugslösungen für die Sanierung entwickelt und geprüft. Beiden Systemen gemein ist, dass sie zum einen F90 Qualität bei Brandbeanspruchung "von unten" und in Verbindung mit entsprechenden Fußbodenaufbauten auch F90 Qualität bei Brandbeanspruchung "von oben" erreichen. Zum anderen bewirken beide Systeme eine erhebliche Verbesserung des Tritt- und Luftschallschutzes.


Freitragend: Ideal bei ausreichender Raumhöhe



Die freitragende Decke D131/K219 (Bild oben) erreicht durch eine völlige Entkoppelung von der Altdecke das höchste Niveau an Tritt- und Luftschallschutz. Möglich sind Raumbreiten bis 5 Meter. Die Brandschutzqualität von F90 "von unten" wird mit einer einlagigen Beplankung mit 20 mm dicken Knauf Fireboard erzielt. Zugleich erreicht die Decke bereits durch diese Maßnahme einen bewerteten Normtrittschall von 57 dB. Mit einem schwimmend verlegten Trockenunterboden Knauf Brio 18 verbessert sich der bewertete Normtrittschall auf 52 dB, das Luftschalldämmmaß auf über 65 dB.


Direktbekleidung: Wirksam bei geringer Raumhöhe
Die Direktbekleidung von Holzbalken ist vor allem in Gebäuden mit geringer Raumhöhe häufig die einzig praktikable Möglichkeit, um eine randschutztechnische Verbesserung zu erwirken. Allgemein praktizierte Lösungen sind jedoch als schallschutztechnisch ungenügend einzustufen. Jetzt können teilentkernte Holzbalkendecken zugleich schall- und brandschutztechnisch aufgerüstet werden. Das Knauf System D150 basiert auf dem Prinzip der Entkopplung : Einseitig am Holzbalken befestigte MW-Profile garantieren dabei einen Abstand der Beplankung vom Holzbalken von mindestens 1 bis 2 mm. Beplankt mit 25 mm dicken Knauf Fireboard wird ein Brandschutz von F90B erreicht. Die mögliche Spannweite der Platten beträgt bis zu 1.000 mm.




Die Konstruktion erreicht einen bewerteten Normtrittschall von 60 dB. Mit schwimmend verlegten Trockenunterboden Knauf Brio 18, verbessert sich der bewertete Normtrittschall lauf Knauf auf 51 dB, das Luftschalldämmmass auf 60 dB.


Die neue Komplettlösung ist im Detailblatt D15 dokumentiert. Es bietet auch eine Beispielrechnung, mit der Prognosewerte über die erreichbare Trittschalldämmung von Holzbalkendecken im Einbauzustand ermittelt werden können.



Grundschule Neuruppin


Ein Beispiel zur Sanierung- und Ertüchtigung von Holzbalkenkonstruktionen im Geschossdecken-, Mansarden- und Dachgeschossbereich ist die Grundschule Neuruppin. Zur Stabilisierung der Dachkonstruktion wurden zusätzliche Stahlträger in verschiedenen Abmessungen eingezogen. Die geplanten Brandschutzmaßnahmen mussten entsprechend sowohl auf die Stahlträgerkonstruktion als auch auf das vorhandene Holzgebälk abgestimmt sein. Die Holzbalkenkonstruktionen im Geschossdecken- und Mansardenbereich sowie im Dachgeschoss machten den Einsatz verschiedener Brandschutzsysteme notwendig. Entsprechend lag ein Schwerpunkt der Trockenbauarbeiten darin, diese Geschossdecken und neu eingebaute Stahlträger und -stützen brandschutztechnisch zu ertüchtigen. Neben der neuen Grundrissgestaltung, die mit Hilfe von Einfach- und Doppelständerwänden geschaffen wurde, gab damit gleichzeitig der Brandschutz die Strukturen der neuen Räumlichkeiten vor: So entstand beispielsweise im Dachgeschoss ein Multifunktionsraum, dessen Raumaufteilung im Wesentlichen durch die brandschutztechnischen Verkleidungen bestimmt wurde.



Neue Stahlträger, vorhandene Holzbalken



Zunächst erhielt der Rohboden im Dachgeschoss zum Ausgleich einen belastbaren Belag aus 20 mm dicken „Rigidur Estrichelementen“ (F 30) auf einer 20 bis 50 mm dicken Trockenschüttung. Die aus statischen Gründen neu eingesetzten Stahlträger (260 x 280 mm, 260 x 260 mm und weitere Maße) erhielten einen Mantel aus einlagig montierten 25 mm dicken „Glasroc F (Ridurit)“-Feuerschutzplatten (F 90-A). Diese Feuerschutzplatten der Baustoffklasse A1 nach DIN 4102-1 bieten aufgrund ihrer Materialzusammensetzung aus Gips und einer Armierung aus Glasfaservlies einen besonders hohen Gefügezusammenhalt und erlauben die brandschutztechnische Ertüchtigung von Stahlträgern und -stützen bei vierseitiger Brandbeanspruchung bis zu F 120-A – je nach Bekleidungsdicke. Durch die verschiedenen Formen und Stärken der Stahlträger war hier ein sehr präzises Zuschneiden und Anarbeiten der Feuerschutzplatten gefordert.


Die Vorhandenen, unmittelbar an die Stahlträger angrenzenden Holzbalken wurden anschließend dreilagig mit „Rigips Feuerschutzplatten RF“ (12,5 mm) auf F 90 ertüchtigt. Für die restlichen Holzbalken war eine F 30-Beplankung aus 12,5 mm starken Feuerschutzplatten ausreichend.


Selbstständige Brandschutzdecke


Gleichermaßen in F 90 ertüchtigt wurden Geschossdecken sowie der gesamte Mansardenbereich und alle Holzbalkenkonstruktionen. Zur Ertüchtigung der Geschossdecken wurde eine selbstständige Brandschutzdecke mit Metall-Unterkonstruktion als System realisiert. Hierfür wurde das Grund- und Tragprofil (CD 60/27 – 06) der Unterkonstruktion über Noniusabhänger circa 120 bis 200 mm tief – an einigen Stellen auch direkt – von den vorhandenen Decken abgehängt. Der Achsabstand betrug 750 mm. Anschließend konnten die Tragprofile zweilagig mit „Rigips Die Dicke 20’ beplankt werden. Durch diese Lösung wurde sogar auf die sonst bei F 90-Holzbalkendecken vorgeschriebene Mineralwolle verzichtet, so dass eine maximale Deckenhöhe beibehalten werden konnte.



Zum Abschluss wurden die Brandschutzdecken mit dem „VARIO Fugenspachtel“ in Q 2-Qualität verspachtelt. Die Dachschrägen jenseits der Mansardenbereiche wurden wiederum in F 30 realisiert. Sie erhielten eine Metallunterkonstruktion sowie einen 180 mm dicken Spannfilz aus nichtbrennbarer Mineralwolle in der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 035. Die Beplankung besteht aus einlagigen „Rigips Feuerschutzplatten RF“ (15 mm).


Hinweis für die Praxis



Zunächst sollte im Rahmen einer Bestandsanalyse gewissenhaft überprüft werden, ob bauliche brandschutztechnische Nach­rüstungsmaßnahmen erforder­lich sind. Durch Trockenbau-Beklei­dungen können bei Erfordernis brennbare und nichtbrennba­re Tragkonstruktionen brand­schutztechnisch ertüchtigt wer­den. Die Feuerwiderstandsdauer von hochfeuerhemmenden Bau­teilen, bestehend aus hölzernen Tragkonstruktionen mit allsei­tiger Brandschutzbekleidung, kann jedoch nicht nach DIN 4102-2 [2] nachgewiesen wer­den. Eine vergleichsweise Be­trachtung als F 60 BA-Bauteil ist aus brandschutztechnischer Sicht aber vertretbar.




Bei der Ausführung von Tro­ckenbau-Konstruktionen ist wegen des notwendigen Ver­meidens von unkontrollierba­ren Hohlräumen auf Sorgfalt zu achten. Diese Hohlräume können eine mögliche Schwel­brandbildung fördern. Planmä­ßige Hohlräume sind mit ge­eigneten Schwelbrandmeldern zu überwachen. Abhänge-Vorrichtungen für unter der brandschutztechni­schen Konstruktion liegende Unterdecken sind bereits bei der Ertüchtigung zu integrieren. Durch den Unternehmer ist nach Ausführung der Arbeiten für brandschutztechnisch wirk­same Trockenbauarbeiten eine Übereinstimmungserklärung mit der jeweiligen allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung zu erbringen. Vor Beginn einer brand­schutztechnischen Ertüchtigung ist die konkrete Einbausituati­on zu überprüfen und ggf. bei Antreffen einer abweichenden Situation die Bauleitung zu in­formieren. Auf jeden Fall sollte bei Ab­weichungen das eigenmächtige Einbauen der nachträglichen Konstruktion ohne vorherige Abstimmung unterbleiben. Un­ter Umständen ist dann zuvor eine Zustimmung im Einzelfall durch den Bauherrn bzw. den Planer beizubringen. Bedenken sind an dieser Stelle angebracht und zeugen vom Verantwor­tungsbewusstsein des Ausfüh­renden. Für manche in der Praxis anwendbare Konstruktionen liegen keine allgemeinen bau­aufsichtlichen Zulassungen vor. Soll dennoch eine derartige Sonderkonstruktion Anwen­dung finden, was oftmals auch möglich ist, bedarf es im Re­gelfall einer Zustimmung im Einzelfall. Auch kleinere Abweichungen von genau definierten Randbe­dingungen einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung können zur Abnahmeverwei­gerung und damit zum Vergü­tungsaus- oder sogar zum Haf­tungsfall führen



 


Ist Ihr Interesse geweckt, oder haben Sie Fragen?

Autoren

Archiv

2013
April (3)
März (12)
Januar (1)
2012
Dezember (1)
2011
August (3)
Juni (3)
Mai (2)
April (4)
März (1)
Januar (9)
2010
Dezember (4)
November (9)
Oktober (19)

Statistik

  • Artikel: 71
  • Kategorien: 9
  • Uptime: 2594 Tage

Zufallsartikel