Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 2: Beurteilung der brandschutztechnischen Leistungsfähigkeit von Bauteilen und Systemen - Akronym: TIMpuls

Anschrift
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Beethovenstr. 52
38106 Braunschweig
Kontakt
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
Tel: +49 531 391-5441
E-Mail schreiben
FKZ
22006917
Anfang
01.08.2017
Ende
31.03.2021
Ergebnisverwendung
Die durchgeführten Raumbrandversuche zeigten, dass ein Vorhandensein von struktureller Brandlast eine Änderung der Brandraumdynamik bei sonst ausschließlich mobiler Brandlast zur Folge hat. Mit den experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich durch die strukturelle Brandlast eine kürzere Brandentwicklungsdauer bis zum Eintritt des Flashovers und eine Steigerung der Wärmefreisetzungsrate ergab. Zudem wird durch die zusätzliche strukturelle Brandlast ein ventilations-gesteuertes Brandregime zu einem früheren Zeitpunkt im Brandverlauf erreicht. In der Versuchsreihe konnte ein Selbstverlöschen immer beim Verlöschen der mobilen Brandlast zuverlässig beobachtet werden, sofern nur die Decke oder eine Wand als ungeschützte Holzoberfläche ausgeführt wurde und sich die verbleibenden anfänglich geschützten Bauteile nicht am Brandgeschehen beteiligten. Die Schutzwirkung der Brandschutzbekleidungen zeigt keine nennenswerten Unterschiede zwischen der Gipsfaserplatte und der Gipsplatte Typ DF. Für die Kombination von mehrlagigen gegenüber einlagigen Brandschutzbekleidungen konnte in den Versuchen eine höhere Leistungsfähigkeit ermittelt werden. Als maßgebender Einflussparameter einer Brandschutzbekleidung unter Brandbeanspruchung ist jedoch die Gesamtdicke zu nennen. Die recherchierten thermischen Materialkennwerte für Nadelholz und Brandschutzbekleidung weisen oftmals Modifikationen auf, um den Effekt von physikalischen oder chemischen Vorgängen abzubilden. Die durchgeführten Simulationen unter Naturbrandbeanspruchung zeigen, dass für die Nachrechnung der Bauteiltemperaturen von Holz in der Abkühlphase die in der Literatur verfügbaren effektiven thermischen Kennwerte nur bedingt geeignet sind. Auf Grundlage von Messdaten aus Brandversuchen an Räumen in Holzbauweise erfolgte eine Erweiterung des vereinfachten Naturbrandmodells nach DIN EN 1991-1-2/NA bezüglich struktureller Brandlasten.
Aufgabenbeschreibung
Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Brennbarkeit des Baustoffes Holz auf die Erfüllung des bauordnungsrechtlichen Schutzniveaus. Es soll gezeigt werden, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung sowie Anordnung konstruktiver und ggf. anlagentechnischer Maßnahmen eine Gleichwertigkeit in Bezug auf das Schutzniveau für Holzbauwerke im Vergleich zu Bauwerken aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Das in den Bauordnungen definierte Schutzziel des Brandschutzes soll dabei ohne eine wesentliche Veränderung des Sicherheitsniveaus sichergestellt bleiben. Ziel ist die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben ist nachzuweisen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton oder Stahlleichtbau erreicht werden können. Das TV 2 befasst sich mit der Erarbeitung von Informationen zum Feuerwiderstand von Holzbauteilen mittels Bauteilversuchen und numerischer Analysen. Mittels Raumbrandversuchen soll die Branddynamik bei Bränden in Holzbauweise mit ungeschützten und anfänglich geschützten Holzbauteilen untersucht werden. Es ist der Einfluss von ungeschützten Holzflächen auf die drei Brandphasen Brandentwicklung, stationäre Brandphase und Abkühlphase zu analysieren. Des Weiteren erfolgt mit zusätzlichen Raumbrandversuchen die Untersuchung des Bauteilverhaltens im Großmaßstab unter Beachtung von Element- und Bauteilanschlüssen. Hinsichtlich der numerischen Analysen steht Eingangs die Recherche von thermischen Materialkennwerten gängiger Baustoffe der Holzbauweise an. Im nächsten Schritt soll eine thermische Analyse von Holzbauteilen unter Norm- und Naturbrandbeanspruchung stattfinden.

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