BRANDSCHUTZGLAS
Einleitung
Baulicher Brandschutz schützt Menschenleben vor Feuer, Rauch und Hitzestrahlung und bewahrt die Gebäudesubstanz vor Zerstörung. Brandschutzverglasungen und Feuer- bzw. Rauchschutzabschlüsse mit transparenten Füllungen spielen im vorbeugenden baulichen Brandschutz eine wesentliche Rolle.
Float- und Ornamentgläser zerspringen bei der einseitigen Hitzeeinwirkung eines Brandes rasch und können deshalb nicht vor Feuerüberschlag und Rauch schützen. Brandschutzgläser sind spezielle Sicherheitsgläser, die genau diesen Schutz bieten. Sie beugen dadurch der Ausbreitung von Feuer und Rauch vor, begrenzen Brandabschnitte und sichern die Arbeit von Feuerwehr und Rettungskräften. Sie schützen bei der Evakuierung von Gebäuden, dienen dem Schutz von Sachwerten und der Rettung von Leben. Trotzdem sind Brandschutzverglasungen transparente Bauteile, mit denen zeitgemäße Glasarchitektur möglich ist. Die hochwirksamen Spezialgläser erlauben effiziente Tageslichtnutzung zur natürlichen Beleuchtung und sorgen gleichzeitig für umfassende Sicherheit.
Der anspruchsvolle und komplexe Bereich des Brandschutzes erfordert detaillierte Kenntnis von Normen und Vorschriften, Prüfverfahren und Produkten. Dabei sind für die Bewertung von Bauteilen und ihren Brandeigenschaften immer zwei Aspekte maßgeblich: Das Brandverhalten des Bauteils selbst und der Schutz durch das Bauteil gegen Brand.
Normen und Klassifizierung
Gemäß der seit 1.7.2013 geltenden Europäischen Bauproduktenverordnung (EU-BauPVO) Nr. 305/2011 gehört der Brandschutz zu den sieben wichtigen Grundanforderungen an Bauwerke. Diese Grundanforderungen müssen bei normaler Instandhaltung über einen wirtschaftlich angemessenen Zeitraum erfüllt werden.
Brandschutz muss derart entworfen und ausgeführt sein, dass bei einem Brand
- die Tragfähigkeit des Bauwerks während eines bestimmten Zeitraums vorausgesetzt werden kann,
- die Entstehung und Ausbreitung von Feuer und Rauch innerhalb des Bauwerks begrenzt wird,
- die Ausbreitung von Feuer auf benachbarte Bauwerke begrenzt wird,
- die Bewohner das Bauwerk verlassen oder durch andere Maßnahmen gerettet werden können,
- die Sicherheit der Rettungsmannschaften berücksichtigt ist.
Eine Zulassung von Produkten für den Brandschutz ist nur über normkonforme und reproduzierbare Brandprüfungen möglich. Die Klassifizierung des Feuerwiderstandes gibt an, wie lange das Bauteil die Ausbreitung von Rauch, Flammen oder giftigen Gasen und den Hitzedurchgang verhindern kann.
Grundsätzlich muss bei einer Brandprüfung immer die gesamte Konstruktion als System geprüft werden. Zu einem Brandschutzsystem gehören neben der Verglasung auch der Rahmen bzw. die tragende Konstruktion, Halterungen, Befestigungen und Dichtungen.
Mittlerweile ist ein umfangreiches Europäisches Normenwerk zum Thema Brandschutz erarbeitet worden. Ebenso wie für andere Anwendungsbereiche gibt es Klassifizierungsnormen, die für die einzelnen Anforderungen Klassen festlegen, Prüfnormen, die einheitliche Prüfverfahren definieren und Produktnormen, die zusammenfassen, welche Prüf- und Klassifizierungsnormen auf ein bestimmtes Produkt anzuwenden sind und was für Konformitätsbewertung, Leistungserklärung und CE-Kennzeichnung alles zu tun ist.
Die wichtigsten Europäischen Normen zum Themenbereich Brandschutz
Seit November 2016 können Fenster, Türen und Tore mit Feuer- und /oder Rauchschutzeigenschaften auf Basis der Europäischen Produktnorm DIN EN 16034 mit dem CE- Kennzeichen versehen werden. Hierfür müssen die Bauteile mit den entsprechenden Prüfnormen (siehe Tabelle, DIN EN 1634-1 für Feuerwiderstand, DIN EN 1634-3 für Rauchdichtigkeit sowie DIN EN 1191 für selbstschließende Eigenschaft) geprüft und in Übereinstimmung mit DIN EN 13501-2 klassifiziert werden. Während der Koexistenzphase sind alternativ noch nationale Kennzeichnungen möglich. Nach Ablauf der Koexistenzphase, ab dem 1.11.2019, ist die CE-Kennzeichnung Pflicht.
Durch die neuen Europäischen Normen ergeben sich für die Produktbeteiligten geänderte Verpflichtungen. Für die Zulassung von Produkten zum Brandschutz muss von Anfang an eine notifizierte Produktzertifizierungsstelle (NPZ-Stelle) eingebunden werden, die für die relevanten Prüfungen akkreditiert und notifiziert ist. Allerdings eröffnet sich mit der Europäischen Harmonisierung und CE-Kennzeichnung nun für Hersteller von Brandschutzelementen ein leichterer Zugang zum EU-Binnenmarkt.
Eine Produktnorm legt fest, wer was zu tun hat. Da es sich bei Bauteilen für den Brandschutz um sicherheitsrelevante Produkte handelt, ist als Verfahren zur Bewertung und Überprüfung der Leistungsbeständigkeit das System 1 festgelegt. Bei System 1 ist u. a. eine Fremdüberwachung mit jährlichen Kontrollen vorgeschrieben. Die NPZ-Stelle trägt als fachliche Aufsicht für Prüfungen, Klassifizierungen und Überwachungen die Verantwortung. Sie legt Produktfamilien und Prüfprogramme fest und erstellt den Bericht zur Klassifizierung und Erweiterung des Anwendungsbereichs (EXAP = Extended Application). Danach prüft die NPZ-Stelle beim Hersteller die werkseigene Produktionskontrolle bei einem Erstbesuch. Erst dann kann sie das „Zertifikat für die Bestätigung der Leistungsbestän- digkeit“ ausstellen, das die Grundlage für Leistungserklärung und CE-Kennzeichnung bildet.
Mit seiner Unterschrift in der Leistungserklärung übernimmt der Hersteller von feuerwiderstandsfähigen Bauteilen die volle Haftung für die Richtigkeit seiner Werte und Angaben.
Nationale Regelungen (Deutschland)
In Deutschland sind für Brandschutzverglasungen übergangsweise noch folgende DIN-Normen anwendbar (Stand 2017).
Den noch vorhandenen Lücken und Mängeln der CE-Kennzeichnung, die dem in Deutschland geforderten hohen Schutzniveau von Bauprodukten und Bauwerken nicht genügen, soll bis zu ihrer Beseitigung durch freiwillige zusätzliche Angaben bauwerksbezogen begegnet werden.
Gemäß den Landesbauordnungen (LBO) der einzelnen Bundesländer müssen die vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) öffentlich bekanntgemachten technischen Regeln beachtet werden. Derzeit wird das System der Bauregellisten umgestellt. Hierfür wurde die neue Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmung (MVV TB) geschaffen, die zukünftig die Mindestanforderungen definieren soll. Da die Umstellung nicht abgeschlossen ist und noch einige Fragen offen sind, wird das System an dieser Stelle nicht näher behandelt. Für weitere Informationen siehe www.dibt.de.
Feuerwiderstandsklassen
Gemäß der Europäischen Norm DIN EN 13501-2 wird die Klassifizierung des Brandverhaltens von Bauprodukten und Bauarten durch die Feuerwiderstandsklasse mit einer Buchstaben-Zahlen-Kombination angegeben. Die verwendeten Abkürzungen sind aus dem Französischen übernommen.
Klassifizierung
*) Im Zusammenhang mit Brandschutz wird unter „Wärmedämmung“ der Schutz vor der Hitzeeinwirkung eines Brandes verstanden.
Die Klassifizierung kann durch folgende Kriterien erweitert werden:
W
Wenn zur Strahlungsbegrenzung zusätzlich die durchgehende Strahlung beurteilt wird (nur in Kombination mit der Klassifizierung E möglich).
M
Wenn besondere mechanische Einwirkungen berücksichtigt werden.
C
Für bewegliche Brandschutzabschlüsse, die selbstschließend ausgerüstet sind.
S
Für Bauteile mit besonderer Begrenzungen der Rauchdurchlässigkeit.
Die hinter den Buchstaben angegebene Zahl steht für die jeweilige Mindestdauer des Bauteilwiderstands gegen die Einwirkung von Feuer und Rauch. Sie gibt die klassifizierte Feuerwiderstandszeit des Bauteils von z. B. 30, 60, 90 oder 120 Minuten an.
Für lichtdurchlässige Bauteile in vertikaler, geneigter oder horizontaler Ausführung sind die Feuerwiderstandsklassen E, EW und EI relevant.
Feuerwiderstandsklassen
Eine Brandschutzverglasung EI 30 (F30) verhindert für einen Zeitraum von mindestens 30 Minuten den Durchtritt von Feuer und Rauch und schützt vor Hitzedurchgang, sie entspricht der bauaufsichtlichen Anforderung „feuerhemmend“. EI 60 (F60) ist „hochfeuerhemmend“ und EI 90 (F90) kommt bei der Forderung „feuerbeständig“ zum Einsatz. EI 120 (F120) kennzeichnet eine „Feuerwiderstandsfähigkeit für 120 Minuten“.
Brandschutzverglasungen
Feuerwiderstandsklasse E
Lichtdurchlässige Bauteile in vertikaler, geneigter oder horizontaler Ausführung, die entsprechend ihrer Feuerwiderstandsdauer die Ausbreitung von Flammen und Rauch verhindern. Der Durchtritt von Wärmestrahlung ist nicht eingeschränkt, daher besteht im Brandfall die Gefahr der Selbstentzündung von Gegenständen hinter der Verglasung.
Die Feuerwiderstandsklasse E wird aus Kalk-Natron-Glas hergestellt, das hierfür speziell thermisch vorgespannt und mit einem Heat-Soak-Test geprüft wird. Dadurch wird eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit erreicht und ein vorzeitiges Versagen im Brandfall verhindert.
E-Brandschutzverglasungen stellen einen wirksamen Raumabschluss gegen Rauch und Flammen für mindestens 30 Minuten sicher.
Feuerwiderstandsklasse EW
Wie E-Brandschutzverglasungen bietet die Feuerwiderstandsklasse einen Raumabschluss gegen Flammen und Rauch, jedoch zusätzlich mit reduziertem Strahlungsdurchgang. Dadurch wird die feuerabgewandte Seite gegen eine gefährliche Temperaturerhöhung geschützt. Die durchtretende Strahlungsleistung darf einen Wert von 15 kW/m² nicht überschreiten.
Für die Feuerwiderstandsklasse EW werden je nach geforderter Feuerwiderstandsdauer unterschiedliche Glasaufbauten eingesetzt.
Feuerwiderstandsklasse EI
Lichtdurchlässige Bauteile in vertikaler, geneigter oder horizontaler Ausführung, die dazu bestimmt sind, entsprechend ihrer Feuerwiderstandsdauer nicht nur die Ausbreitung von Feuer und Rauch, sondern auch den Durchtritt von Wärmestrahlung zu verhindern und die Temperatur auf der feuerabgekehrten Seite zu limitieren. Bei dieser höchsten Anforderung ist keine signifikante Übertragung von Wärme zulässig, die Temperaturerhöhung auf der feuerabgewandten Seite darf im Mittelwert maximal 140 K betragen (größter Einzelwert maximal 180 K).
Für die Feuerwiderstandsklasse EI werden Sandwichaufbauten aus mehreren Floatgläsern mit Zwischenschichten (Thermo-Transformations-Schichten) verwendet, die die Energie des Brandes aufzehren. Die Schichten expandieren und bilden als Hitzeschild eine feste, zähe Schaumplatte, an der die Scherben der feuerseitigen Floatglasscheibe haften. Die Anzahl der Thermo-Transformation-Schichten richtet sich nach der geforderten Feuerwiderstandsdauer.
Durch den Aufbau als Verbundgläser bieten diese Glasarten zusätzlich erhöhte passive Sicherheit.
Schematischer Aufbau einer EI-Brandschutzverglasung
Im Brandfall verdampft das Wasser in der Schicht, unter Verbrauch eines Großteils der Wärmeenergie bildet sich eine feste, zähe Schaumplatte.
Prüfung einer Brandschutzverglasung der Feuerwiderstandsklasse EI
Das linke Bild zeigt die zum Prüfungsbeginn noch transparente Brandschutzverglasung. Mit zunehmender Beflammungsdauer reagieren die Thermo-Transformations-Schichten durch das energieverzehrende Aufschäumen und bilden ein Hitzeschild. Dadurch sind Raumabschluss (E) und Wärmedämmung (I) sichergestellt.
Im rechten Bild ist die Brandschutzverglasung nach einer Beflammungsdauer von über 30 Minuten zu sehen.
Kennzeichnung von Brandschutzverglasungen
Jede zugelassene Brandschutzverglasung muss auf dem Rahmen mit einem Stahlblechschild versehen sein, auf dem folgende Angaben dauerhaft eingeprägt sind:
- Name des Herstellers
- Produkttypenbezeichnung der Verglasung
- Feuerwiderstandsklasse
- Zulassungsnummer
- Herstellungsjahr
BRANDSCHUTZGLAS
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- Normen und Klassifizierung
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