Brandschutz aus Beton: Ein Schlüsselthema bei der Nachrüstung bestehender Bauwerke

Um den Vorschriften zu entsprechen und die Sicherheit zu gewährleisten, ist es entscheidend, diese Bauwerke auf eine Feuerwiderstandsdauer von 60, 120 oder sogar 180 Minuten aufzurüsten. Im Vereinigten Königreich beispielsweise fordert das „ Approved Document B“ für bestimmte Gebäudetypen einen höheren Feuerwiderstand als R30.

 

Mindestdauer des Feuerwiderstands (Tabelle B2)

1. Wohngebäude:
   • Wohnblocks:
     • Ohne Sprinkleranlage: 90 min (Keller), 60 min (Erdgeschoss/Obergeschoss bis 18 m), nicht zulässig über 18 m.
     • Mit Sprinkleranlage: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erdgeschoss/Obergeschoss bis 18m), 90 min (bis 30m), 120 min (über 30m).
   • Wohnhäuser: 30 min (Erdgeschoss/Obergeschoss bis 11 m), 60 min (bis 18 m).
      
2. Wohngebäude (Institutionelle Gebäude):
   • 90 Minuten (Untergeschoss), 60 Minuten (Erdgeschoss/Obergeschoss bis zu 18 m), 90 Minuten (bis zu 30 m), 120 Minuten (über 30 m).
      
3. Wohngebäude (Sonstige):
   • 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erdgeschoss/Obergeschoss bis 18m), 90 min (bis 30m), 120 min (über 30m).
      
4. Bürogebäude:
   • Ohne Sprinkleranlage: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 18m), über 18m nicht zulässig.
   • Mit Sprinkleranlage: 60 min (Untergeschoss), 30 min (Erd-/Obergeschoss bis 30m), 120 min (über 30m).
      
5. Laden- und Geschäftsgebäude:
   • Ohne Sprinkleranlage: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 18m), über 18m nicht zulässig.
   • Mit Sprinkleranlage: 60 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 30m), 120 min (über 30m).
      
6. Versammlungs- und Erholungsgebäude:
   • Ohne Sprinkleranlage: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 18m), über 18m nicht zulässig.
   • Mit Sprinkleranlage: 60 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 30m), 120 min (über 30m).                                                                                                                                                 
7. Industrielle Gebäude:
   • Ohne Sprinkleranlage: 120 min (Untergeschoss), 90 min (Erd-/Obergeschoss bis 18m), über 18m nicht zulässig.
   • Mit Sprinkleranlage: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 30m), 120 min (über 30m).
      
8. Lagerhäuser und andere Nicht-Wohngebäude:
   • Ohne Sprinkleranlage: 120 min (Untergeschoss), 90 min (Erdgeschoss/Obergeschoss bis 18 m), über 18 m nicht zulässig.
   • Mit Sprinkleranlage: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 30 m), 120 min (über 30 m).
      
9. Parkhäuser für leichte Fahrzeuge:
   • Offene Seite: Nicht anwendbar.
   • Alle anderen Parkplätze: 90 min (Untergeschoss), 60 min (Erd-/Obergeschoss bis 18m), 120 min (über 30m).

Diese Feuerwiderstandszeiten stellen sicher, dass die Gebäude ihre strukturelle Integrität bewahren und die Brandausbreitung begrenzen können, um die Sicherheit der Bewohner und der Feuerwehrleute zu gewährleisten. Wenn Sie detailliertere Informationen benötigen oder weitere Fragen haben, kontaktieren Sie uns bitte über das unten stehende Formular:

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In diesem Blog-Beitrag wird untersucht, wie Aestuver®-Brandschutzplatten, wie in der Europäischen Technischen Bewertung (ETA-11/0458, 18. Juni 2021) beschrieben, den Feuerwiderstand von Betonplatten, -wänden, -stützen und -trägern erhöhen können, ergänzt durch weitergehende Erkenntnisse zum passiven Brandschutz.
 

Unzureichender Feuerwiderstand in bestehenden Betonkonstruktionen

Die Feuerbeständigkeit von Beton hängt von seiner Fähigkeit ab, den Bewehrungsstahl vor dem Erreichen kritischer Temperaturen (etwa 500° C) zu schützen, bei denen er seine strukturelle Integrität verliert. Gemäß EN 1992-1-2 bestimmt die Mindestbetondeckung die Feuerwiderstandsfähigkeit: Eine Überdeckung von 10-15 mm ergibt in der Regel eine Feuerwiderstandsfähigkeit von R30, was für moderne Anforderungen wie R60 oder R120 unzureichend ist. Die Nachrüstung mit zusätzlichem Beton ist aus Gewichts-, Kosten-, Verfahrens- oder Platzgründen oft nicht praktikabel.

Eine solche Reparaturmethode kann auch zeitaufwendig sein. Hinzu kommt, dass einige Bereiche eines Gebäudes für die Dauer der Sanierung vollständig gesperrt werden müssen. Ein solches Vorgehen kann zu zusätzlichen Einnahmeverlusten für die Immobilieneigentümer führen. Aestuver®-Brandschutzplatten bieten ein leichtes, effizientes und nach ETA-11/0458 zertifiziertes System zur Erhöhung der Feuerbeständigkeit von Beton.
 

Brandschutzsystem für Beton mit Aestuver®-Brandschutzplatten:

Aestuver®-Platten sind zementgebundene, glasfaserverstärkte Leichtbetonplatten ohne brennbare Bestandteile, klassifiziert als A1 nach EN 13501-1 und Typ-X (geeignet für alle Expositionsbedingungen) nach EAD 350142-00-1106. Das bedeutet, dass die Aestuver-Platten während der gesamten langen Lebensdauer (mindestens 25 Jahre) der Witterung ausgesetzt werden können.
Die ETA-11/0458 spezifiziert ihre Verwendung als Verkleidung für tragende Betonelemente (Verwendungsart 3), die eine unzureichende Betondeckung zur Erhöhung des Feuerwiderstands ersetzen. Zu den wichtigsten Eigenschaften aus Tabelle 1 (ETA, S. 3) gehören:

Aestuver-Brandschutzplatte - Dickenoptionen:

• Von 10 mm (950 kg/m³ ± 15%) bis 60 mm (640 kg/m³ ± 15%), wobei 15 mm und 20 mm üblicherweise für Betonausbauten verwendet werden.
• Abmessungen: Standardgröße für Betonbrandschutz - 2600 x 625 mm, mit bis zu 3000 x 1250 mm möglich, mit Toleranzen von ±1 mm Dicke und ±2 mm Länge/Breite.
  
  Für den Betonbrandschutz mit R30-Basis (z. B. 10-15 mm Betonüberdeckung) liefert die ETA genaue Daten zum Erreichen höherer Werte mit 15 mm Aestuver®-Verkleidung
   

 
Brandschutz von Betonplatten und -wänden:

 

Werfern wir einen Blick auf die wichtigsten Überlegungen zur Erhöhung der Feuerwiderstandsfähigkeit von Beton mit 15 mm dicken Aestuver-Brandschutzplatten werfen:

• Die Plattengröße für diese Anwendung beträgt 2600x625mm
• Der minimale Randabstand der Anker beträgt 35 mm.
• Empfohlene Befestigungsmethode ist ein Nageldübel mit 6 mm Durchmesser und geringer Einbindetiefe
• Die Mindestdicke des Stahlbetons (Befestigungsuntergrund) beträgt 120 mm.

 
15 mm Brandschutzplatte erhöht die äquivalente Betondicke um 42 mm (Faktor 2,80), gemäß Anhang D 2 (S. 41) für R60, für R90: Addition von 45 mm (Faktor 3,00) und für R120: Addition von 46 mm (Faktor 3,07).
Über 120 Minuten hinaus wird die Leistung auf 180 Minuten extrapoliert.

Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Betondeckungsdicken und die Dicke der Aestuver-Platte, die verwendet werden muss, um einen bestimmten Betonbrand-schutz für Wände oder Decken zu erreichen.

 

Tabelle1. Äquivalente Dicke für Betonplatten/-wände, die mit 15 mm dicken "AESTUVER"-Brandschutzplatten verkleidet sind

 

Feuerschutz von Betonbalken und -stützen:







Für den Brandschutz von Betonbalken und -stützen kann die 15 mm dicke Aestuver-Brandschutzplatte in den Abmessungen 2600 x 1250 mm verwendet werden. Für R30 bis R60 Feuerwiderstand fügt Aestuver Brandschutzplatte 56 mm äquivalente Betondicke (Faktor 3,73) hinzu, gemäß Anhang D 5 (S. 44).

Für die Feuerwiderstandsdauer R90 werden 54 mm äquivalente Betondicke (Faktor 3,60) und für R120 50 mm äquivalente Betondicke (Faktor 3,33) hinzugefügt.

Tabelle 2 . Äquivalente Dicke für Betonbalken/-stützen, die mit einer 15 mm dicken "AESTUVER"-Brandschutzschicht verkleidet sind




Diese Werte spiegeln die Wärmedämmleistung der Platten wider und stellen sicher, dass die Temperatur des Stahls innerhalb der Betonbalken oder -stützen für die angegebene Dauer unter 500° C bleibt.
 
Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Betondeckungsdicken und die Dicke der Aestuver-Platten, die zum Erreichen eines bestimmten Betonbrandschutzes für Stützen oder Balken verwendet werden müssen.

Feuerschutz von Beton mit Brandschutzplatten - Installationsverfahren und praktische Überlegungen

Die ETA umreißt die Besonderheiten des Einbaus von Betonelementen:

1. Beurteilung: Prüfen oder messen Sie die vorhandene Betondeckung und den Feuerwiderstand gemäß EN 1992-1-2. Wählen Sie für eine R30-Ausgangslage die Zielbewertung (z. B. R120).

2. Auswahl der Platten: Verwenden Sie 15 mm Aestuver®-Platten gemäß Anhang D 1 und D 4 der ETA.

3. Befestigung:

• Platten/Wände: - eine der möglichen Befestigungen ist der Anker Fischer FNA II 6 x 30 x 15,       Abstand ≤ 530 mm, Randabstand 35-50 mm (Anhang D 1, S. 40). Sie können auch andere Dübel mit geeigneter
• Verankerungstiefe und Korrosionsbeständigkeit verwenden. Es sollten breite Unterlegscheiben verwendet werden, z. B. mit einem Durchmesser von 28 mm, um ein Zusammendrücken der Brandschutzplatte zu vermeiden.
• Balken/Säulen: Fischer FNA II 6 x 30 x 15 Dübel, Abstand ≤ 400 mm, Randabstand 50 mm, dazu Stahldrahtklammern (40 x 11,25 mm, ≥ 1,53 mm) im Abstand von ≤ 100 mm zwischen den Platten          (Anhang D 4, S. 43)
• Die Bretter sind stumpf gestoßen, wobei die Fugenanordnung beliebig ist.

4. Verarbeitung: Fugen können aus Brandschutzgründen unverfüllt bleiben, eine ästhetische Abdichtung mit Aestuver®-Mörtel ist jedoch möglich.

Aestuver-Brandschutzplatten haben ein geringes Gewicht (~12 kg/m² für 15 mm bei 800 kg/m³), was die strukturelle Belastung im Vergleich zu Betonbelägen minimiert.
Maßgeschneiderte Lösungen über die ETA hinaus: Breitere Erkenntnisse zum passiven Brandschutz

Die Daten der ETA stimmen mit den allgemeinen Brandschutzprinzipien überein:

• Thermische Leistung: Die niedrige Wärmeleitfähigkeit der Aestuver®-Platten (z. B. ~0,125 -0,210 W/m-K, abgeleitet von ähnlichen Materialien) ergänzt die Isolierung von Beton und verzögert die Wärmeübertragung auf Stahl.
• Dauerhaftigkeit: Die Typ-X-Klassifizierung gewährleistet die Beständigkeit gegen Wasser, Frost-Tau-Wechsel und Hitze-Regen-Zyklen (ETA, S. 7), ideal für freiliegende oder halb freiliegende Ausbauten.
• Flexibilität: Während sich die ETA auf 15 mm dicke Platten für Beton konzentriert, können dickere Optionen (20-60 mm) die Leistung erhöhen.
• Wenn Sie eine spezielle Anforderung haben, können Sie sich mit uns in Verbindung setzen, um Ihre spezifischen Bedürfnisse zu erfragen.

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