Feuertrutz Magazin 3 / 2015 Baulicher Brandschutz

Baulicher Br andschutz
Sonderlösungen
im Gästehaus für Wissenschaftler
Foto: stark architekten
Brandschutzkonzept: Das Innovations- und Gründerzentrum für Biotechnologie in Planegg-Martinsried ist eines der
Top-Biotechnologiezentren in Europa. Um Wissenschaftlern und Firmen einen gedanklichen Austausch auch außerhalb
der Labore zu bieten, ist die internationalem Standard verpflichtete Kommunikationszentrale IZB Residence CAMPUS AT
HOME in modernem Design gebaut worden. Um Architektur und wirksamen Brandschutz wirtschaftlich sinnvoll zusammenzubringen, wurden zahlreiche Sonderlösungen gefunden. Alexander Dorn, Julian Kretner
Z
u einem der interessantesten Standorte für Wissenschaftler und Startup-Unternehmen aus dem Bereich der
medizinischen Biologie hat sich das
Innovations- und Gründerzentrum für
Biotechnologie (IZB) in Planegg-Martinsried bei München entwickelt. Die
Nähe zu biotechnologischen Instituten
der Ludwig-Maximilians-Universität, zu
Max-Planck-Instituten und zu den Instituten des Helmholtz Zentrums München
ermöglicht einen einzigartigen Gedankenaustausch in der Forschung.
Wissenschaftler aus aller Welt haben dank
des Neubaus der IZB Residence CAMPUS
AT HOME nun die Möglichkeit, auch für
mehrere Tage, Wochen oder Monate in
einer modernen und zukunftsweisenden
Architektur zu residieren und unmittelbar
am Forschungsstandort mit anderen Wissenschaftlern verschiedenster Disziplinen
in den Dialog zu gehen.
Konzept
Abb. 1: Das Boardinghouse, vom Innovations- und Gründerzentrum für Biotechnologie (IZB) aus gesehen
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Die Architektur des vom Architekturbüro Stark in München geplanten Gästehauses (auch Boardinghouse genannt)
sollte zukunftsweisend und innovativ
sein und den Geist des IZB als Markenzeichen in Europa manifestieren. Zur
Umsetzung wurden in brandschutztechnischer Hinsicht verschiedene Ansätze
geprüft und nach intensiven Gesprächen
mit dem beauftragten Prüfer für den
vorbeugenden Brandschutz, Rassek &
Partner Brandschutzingenieure, wurde
als wirtschaftlichste Lösung schließlich
folgende Konzeption entwickelt, die den
innovativen Charakter der Architektur
berücksichtigt:
FeuerTRUTZ Magazin 3.2015
Baulicher Br andschutz
Kellergeschoss
Erdgeschoss
Grafik: DAI Dorn Architekten Ingenieure GmbH
Legende Brandschutznachweis
Abb. 2: Grundrisse: Keller- und Erdgeschoss
Das Boardinghouse in Martinsried wurde als Beherbergungsstätte für maximal 84 Personen ausgelegt und umfasst
neben den Beherbergungszimmern weitere Bereiche, wie Lounge, Restaurant
mit Küche, Faculty Club, Fitnessraum
und eine modern gestaltete Lobby mit
Rezeption. Die Geschosse folgen einer
konventionellen Stapelung mit der Lobby und Rezeption im Erdgeschoss (EG),
den Beherbergungsräumen im ersten bis
fünften Obergeschoss (OG) und dem
Faculty Club im sechsten OG.
FeuerTRUTZ Magazin 3.2015
Der Grundriss des Gebäudes gleicht
einem Dreieck mit stark abgerundeten
Ecken.
Die kompakte und organische äußere Form
der Residenz sollte ungestört der Grundrissform gleichen. Hierzu wurde abweichend von der Standardlösung der BayBO
[1] und der geltenden Beherbergungsstättenverordnung (BStättV) [2] anstelle zweier
Treppenräume ein Sicherheitstreppenraum, mit einem entsprechenden Stichflur
zu den angrenzenden Beherbergungszimmern in jedem Geschoss, gebaut.
Weitere Maßnahmen zur Umsetzung des
Konzeptes:
Der Faculty Club und die Technikzentrale auf dem Dach wurden ohne
notwendige Flure ausgeführt und sind
unmittelbar an den Treppenraum angeschlossen.
Die Technikzentrale wurde dabei ohne
Schleuse ausgeführt, dazu waren weitere
Maßnahmen notwendig, die im Folgenden beschrieben werden.
Das Untergeschoss (UG) wurde in den
Bereichen, zu denen Gäste und Besucher
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Grafik: DAI Dorn Architekten Ingenieure GmbH
Baulicher Br andschutz
1. Obergeschoss
2. bis 6. Obergeschoss
Legende siehe Abb. 2
Abb. 3 Grundrisse: erstes bis viertes OG
keinen Zugang haben, ebenfalls ohne
notwendigen Flur hergestellt.
Um auch in der Anlagentechnik ein
wirtschaftliches Konzept verfolgen zu
können, wurden jeweils zwei Beherbergungsräume zu einer Nutzungseinheit
zusammengeführt.
Gesetzliche Grundlagen
Das Gebäude entspricht aufgrund der Höhe
über Gelände des höchsten möglichen Aufenthaltsraums der Gebäudeklasse (GK) 5
und ist wegen der geplanten Gaststätte mit
mehr als 40 Gastplätzen und der Beherbergungsstätte mit mehr als zwölf Gastbetten
sowie des Faculty Clubs mit ca. 140 Plätzen
gemäß Art. 2 Abs. 4 Nrn. 6 und 8 BayBO
ein Sonderbau. Infolge der mehr als 30
Gastbetten war zudem neben der BayBO
die BStättV anzuwenden.
Für den erforderlichen anlagentechnischen
Brandschutz wurden im Untergeschoss
Technikräume geschaffen, die den Eingeführten Technischen Baubestimmungen (ETB), der Leitungsanlagenrichtlinie
(LAR) [3], der Lüftungsanlagenrichtlinie
(LüAR) [4] bzw. der Verordnung über den
Bau von Betriebsräumen für elektrische
Anlagen (EltbauV) [5] unterliegen.
Für den Sicherheitstreppenraum und
dessen beabsichtigte Ausführung mussten jedoch in einem schutzzielbezogenen
Konzept weitere, zum Teil nur in anderen
Bundesländern vorhandene, Regelungen
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herangezogen werden. So wurde als Basis
für die Beurteilung des Sicherheitstreppenraums die Muster-Hochhaus-Richtlinie (MHHR) [6] sowie für die Beurteilung
der Schleusensituation die Verwaltungsvorschrift zur NRW-Landesbauordnung
(VV BauO NRW) [7] herangezogen, in der
es Aussagen zur Ausführung von Sicherheitstreppenräumen auch unterhalb der
Hochhausgrenze gibt.
All diese Regelwerke mussten bei der
Entwicklung des Brandschutzkonzeptes
beachtet und in einem schutzzielorientierten Nachweis zusammengeführt werden.
Baulicher Brandschutz
Sicherheitstreppenraum
Die vertikale Erschließung des Gebäudes
erfolgt durch einen an der Außenwand
liegenden Sicherheitstreppenraum, der
durchgehend vom UG bis ins achte OG (ein
für Gäste nicht zugängliches reines Technikgeschoss) führt. Im EG befindet sich
ein direkter Ausgang ins Freie. Der Sicherheitstreppenraum verfügt über eine vorgelagerte Schleuse mit einer rauchdichten
und selbstschließenden Tür und wird mit
einer Überdruckbelüftung rauchfrei gehalten. Dieser überdruckbelüftete Sicherheitstreppenraum ist die Kernmaßnahme und
damit das Besondere an dem Brandschutzkonzept für die IZB Residence CAMPUS
AT HOME.
In dem relativ kleinen Gebäude gibt es
damit nur eine Möglichkeit, bei einem
Brandfall ins Freie zu gelangen. Es stehen
also nicht, wie bei Standardkonzepten
nach Sonderbauverordnung üblich, zwei
Fluchtwege zur Verfügung. Rettungsgeräte
der Feuerwehr scheiden für eine Evakuierung von Beherbergungsstätten mit über
60 Gastbetten aus; zudem wäre auch der
Faculty Club im siebten OG mit bis zu 140
Besuchern über Rettungsgeräte der Feuerwehr nicht zu evakuieren.
Zieht man die Bayerische Richtlinie über
die bauaufsichtliche Behandlung von
Hochhäusern (HHR) [8] zurate, finden
sich nur Regelungen für Gebäude, die
die Hochhausgrenze überschreiten. Dort
wird keine mit dem geplanten Gebäude
vergleichbare Situation (Sicherheitstreppenraum) beschrieben. Daher wurde in
analoger Betrachtung die Nr. 37.432 der
Verwaltungsvorschrift (VV) zur BauO
NRW herangezogen. Bei Gebäuden, die
niedriger als 22 m sind, ist der Eintritt von
Rauch in Treppenräume nicht ausgeschlossen, wenn z. B. Türen zum Brandgeschoss
offen stehen. Die Aussagen der Verwaltungsvorschrift schlugen sich deshalb wie
folgt nieder:
Dem Sicherheitstreppenraum wurde
eine Sicherheitsschleuse mit Wänden
in der Bauart von Brandwänden vorgelagert. Die Mindestgröße der Schleuse beträgt 3 m², der Abstand zwischen
FeuerTRUTZ Magazin 3.2015
den Flurtüren (T 30-RS nach VV BauO
NRW) und den Rauchschutztüren zum
Treppenraum beträgt mindestens 2,50
m, damit sich die erste Tür weitgehend
schließen kann, bevor die zweite Tür
geöffnet wird.
Der Treppenraum erhielt eine Rauchüberdruckanlage, die so gesteuert ist,
dass kein Rauch aus den Stichfluren
über die Schleuse in den Treppenraum
eindringen kann, wobei die Türöffnungskräfte so reduziert wurden, dass
eine Öffnung der Türen jederzeit möglich bleibt. Ganz oben im Treppenraum
gibt es eine separate Rauchableitungsöffnung, die zur Steuerung der Druckverhältnisse herangezogen werden
kann.
Treppenraumwände
Die Anforderung der BayBO besagt, dass
Wände notwendiger Treppenräume in
Gebäuden der GK 5 die Bauart von Brandwänden haben müssen; dies gilt ebenso
für eine Schleuse. Grundsätzlich gilt die
Anforderung raumabschließend, d. h. bis
zur Außenkante der wasserführenden
Schicht. Damit muss der Raumabschluss
des Treppenraums in GK 5 feuerbeständig
und damit für 90 Minuten widerstandsfähig gegen die Übertragung von Feuer und
Rauch sein. Jedoch sind die Anschlüsse der
verwendeten Fassaden (kein Feuerwiderstand) weder konkret in der Bauordnung
(ETB, allgemein anerkannte Regeln der
Technik) geregelt, noch existieren Verwendbarkeitsnachweise für diesen Spezialfall. Es gibt zudem keine geeigneten Prüfverfahren, um die Anschlüsse nachzuweisen. Damit war hier weder eine Zulassung
im Einzelfall (ZiE), noch eine Abweichung
möglich.
Diese Aufgabe war somit konstruktiv zu
lösen, sodass die Wirksamkeit und damit
die Einhaltung der allgemeinen Schutzziele gemäß Art. 12 BayBO gewährleistet
sind. Für dieses Vorhaben wurde deshalb
in Absprache mit dem Prüfer über eine gutachterliche Stellungnahme eines beauftragten Ingenieurbüros nachgewiesen, unter
welchen Bedingungen die Schutzziele
erreicht werden [9 und 10].
Die Anschlüsse der Fassade an die Bauart von Brandwänden des Treppenraums
mussten dann gemäß der in der gutachterlichen Stellungnahme beschriebenen und
FeuerTRUTZ Magazin 3.2015
Foto: DAI Dorn Architekten Ingenieure GmbH
Baulicher Br andschutz
Abb. 4: Ventilator zum Aufbau des Überdrucks im Sicherheitstreppenraum
skizzierten Detailausbildung hergestellt
werden. Die Wirksamkeit dieser Details
wurde in experimentellen Ergebnissen
aus bereits erfolgten Untersuchungen der
Materialprüfungsanstalt (MPA) zu gleichen Fragestellungen nachgewiesen. Bei
vollständiger Beachtung und Umsetzung
der Details konnte das geforderte Schutzziel gewährleistet werden.
Sicherheitsschleuse im achten OG
Aufgrund der vorgegebenen Raumgeometrie konnte im achten OG keine Schleuse
vorgelagert werden. Um zu verhindern,
dass Rauch aus den Technikräumen in den
Treppenraum eintritt, bevor der Überdruck
aufgebaut ist, wurde dort eine automatisch
öffnende und mit der Brandmeldeanlage
(BMA) gekoppelte Entrauchungsöffnung
installiert. Der Überdruck aus einem möglichen Brand in der Technikzentrale wird
damit abgeführt, bevor die in den Treppenraum öffnende T 90-RS-Tür Rauch
hindurchlässt. Ist der Überdruck einmal
aufgebaut, wird dadurch die Tür zur Technikzentrale zugedrückt.
Notwendige Flure – Stichflure
Bei den Stichfluren in den OG gab es einige
Besonderheiten hinsichtlich ihrer Ausführung. Gemäß den Vorschriften der BayBO müssen die Flurtrennwände und die
flurseitigen Materialien feuerhemmend
sein, dürfen also nur aus nichtbrennbaren
Baustoffen bestehen. Eine besondere Herausforderung war dabei der Einbau der
Türzargen und -elemente, da diese nicht
in, sondern vor die Wand gesetzt werden
sollten.
Die Flurwände sollten im Bereich der Eingangstüren zu den Beherbergungsräumen
als Türnischen ausgebildet werden, die
zudem beim Innenausbau der Flure mit
den gleichen Materialien hergestellt werden sollten, die auch in den Beherbergungsräumen sichtbar wurden. Beleuchtungen
der Türnischen und einige weitere innenarchitektonische Details mussten hierbei
berücksichtigt werden.
Eine zusätzliche besondere Herausforderung bestand in der Integration der elektrischen Installationen über revisionierbare
Schächte und Verteilerkästen in den Flurtrennwänden mit Brandschutzanforderungen. Die dabei entstandenen vielfältigen
Probleme konnten von der ausführenden Firma über vom Hersteller bestätigte
geringfügige Abweichungen von den Verwendbarkeitsnachweisen gelöst werden.
Öffnungsverschlüsse
Wie bereits erwähnt, stellten die Öffnungsverschlüsse eine besondere Herausforderung dar. Alle Öffnungen zu den
Beherbergungsräumen sollten als vollwandige, dichte und selbstschließende
Türen ausgeführt werden, mit der Besonderheit, dass die Türen Teile einer flur5
Foto: Occhio GmbH, Fotograf: Robert Sprang
Baulicher Br andschutz
und raumseitigen Verkleidung sein und
teilweise mit Einbaumöbeln kombiniert
bzw. in diese integriert werden sollten.
Dies führte dazu, dass die Türen nicht in
die Laibung der feuerhemmenden Wandkonstruktion (s. § 7 BStättV: „Rauchdichte
und selbstschließende oder vollwandige,
dicht- und selbstschließende Türen müssen vorhanden sein in Öffnungen (…)“),
sondern raumseitig vor die Laibung montiert werden mussten. Durch die Lage der
Türen vor der jeweiligen Laibung und
der damit auch problematisch herzustellenden rauchdichten Anschlüsse an den
Rohbau konnten die Öffnungen somit nur
in der Bauart einer rauchdichten Türe verschlossen werden.
So wurde die Anforderung Rauchdichtigkeit an eine Tür als Messkriterium herangezogen und mittels einer Messung der
Leckrate nach Verrauchung mit dem Blower-Door-Test nachgewiesen. Das Ergebnis übertrifft die Mindestanforderungen
der DIN 18095 [11]. Die Wirksamkeit der
Türkonstruktion als VDS-Tür in der Bauart einer rauchdichten Tür wurde dadurch
nachgewiesen und das Schutzziel die Verhinderung der Verrauchung des Flures
erreicht. Der o.g. Sachverhalt und die
baurechtskonforme Ausführung wurden
mittels Sachverständigengutachten nachgewiesen.
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Abb. 5 Lobby mit
Bar und Aufzug –
Blick zum Restaurant
Trennwände im OG
Im vorliegenden Konzept wurde mit einer
Abweichung auf eine Trennung aller
Beherbergungsräume untereinander über
Trennwände gemäß BStättV und BayBO
verzichtet. Jeweils zwei Beherbergungsräume wurden als Einheit betrachtet und
nur diese Zweiereinheiten mit Trennwänden voneinander getrennt. Diese nach
BayBO erforderliche Trennung erfolgt
üblicherweise im Bereich der Sanitärbereiche von benachbarten Beherbergungsräumen und wird oft in der Trennung und
Schottung der haustechnischen Installationen (Schottungen von Leitungsanlagen) und bei Abschlüssen von Lüftungsanlagen nicht durchgehalten.
Im IZB Residence CAMPUS AT HOME
wurden aufgrund des Lüftungskonzeptes
und der wirtschaftlichen Führung von
Leitungsanlagen jeweils zwei Beherbergungsräume zu einer Nutzungseinheit
zusammengefasst, sodass die Trennung
im Bereich der Installationen erleichtert
wurde und dadurch Fehler weitestgehend
vermieden wurden. Als Kompensation
wurden alle Beherbergungsräume mit
automatischen und an die Brandmeldeanlage angeschlossenen Brandmeldern
ausgestattet, um eine frühzeitige Brandfrüherkennung und Alarmierung der
ortsunkundigen Besucher zur schnellen
Evakuierung zu gewährleisten. Zusätzlich
wurden die Wände zwischen den beiden
zusammengefassten Beherbergungsräumen wie feuerhemmende Wände hergestellt.
Aufzug
Die beiden Aufzüge liegen jeweils separat
am notwendigen Flur in einem feuerbeständigen Aufzugsschacht, öffnen sich
zu einem notwendigen Flur und sind
mit einer entsprechenden Fahrschachttür ausgestattet. Die Aufzüge wurden
mit einer halbdynamischen Brandfallsteuerung ausgerüstet, um zu erreichen,
dass der Aufzug im Brandfall in ein nicht
verrauchtes Geschoss, im Regelfall das
EG, fährt. Bei dieser Art der Brandfallsteuerung wird mindestens die festgelegte Bestimmungshaltestelle mit einem
automatischen Brandmelder überwacht.
Sobald dieser Brandmelder eine Rauchentwicklung detektiert, wird der Aufzug
aus Sicherheitsgründen in dem darüber
oder darunterliegenden Stockwerk und
im Regelfall mit offenen Türen stillgelegt.
Brandmeldeanlage
Die Brandmeldeanlage wurde in das
Gesamtkonzept der Brandmeldeanlagen
des IZB bzw. der bestehenden Gebäude
integriert und als aufgeschaltete BrandFeuerTRUTZ Magazin 3.2015
Foto: Occhio GmbH, Robert Sprang
Baulicher Br andschutz
Abb. 6 Beherbergungsraum im
Boardinghouse
meldeanlage zur Kompensation der verschiedenen o. g. Abweichungen vollflächig
im Gebäude installiert. Durch die Kombination der Überdruckbelüftung des
Sicherheitstreppenraums mit der Brandmeldeanlage, die über die Anforderungen
der BStättV hinausgeht, konnte die angestrebte Architektur verwirklicht werden.
Abwehrender und organisatorischer
Brandschutz
Zur Sicherstellung wirksamer Löscharbeiten wurde eine trockene Steigleitung in
das Gebäude integriert. Damit ist es den
Rettungskräften möglich, „am nassen
Schlauch“ in den Geschossen nach Personen zu suchen und die kurzen Stichflure
sicher zu betreten. Des Weiteren wurden
eine Brandschutzordnung, Feuerwehrpläne sowie Flucht- und Rettungswegpläne
erstellt.
Zusammenfassung
Das Boardinghouse stellte an alle beteiligten Planer große Herausforderungen. Vor
allem in brandschutztechnischer Hinsicht
gab es viele Fragestellungen und daraus
resultierende Sonderlösungen, um den
bauordnungsrechtlichen Anforderungen
zu entsprechen bzw. diese schutzzielgerecht zu kompensieren. Die Zusammenarbeit mit den Architekten, den Prüfern
und nicht zuletzt dem Bauherrn führte
zu einem zukunftsweisenden Projekt.
Literatur
[1] Bayerische Bauordnung (BayBO), Stand 2011
[2] Bayerische Beherbergungsstättenverordnung (BStättV), Stand 07.2009
[3] Bayerische Leitungsanlagenrichtlinie (LAR), Stand 09.2005
[4] Bayerische Lüftungsanlagenrichtlinie (LüAR, Stand 07.2010
[5] Verordnung über den Bau von Betriebsräumen für elektrische Anlagen (EltbauV),
Stand 12/1997
[6] Muster-Hochhaus-Richtlinie MHHR, Stand 02.2012
[7] Verwaltungsvorschrift zur Landesbauordnung NRW (VV BauO NRW), Stand 10.2000
[8] Bayerische Richtlinie über die bauaufsichtliche Behandlung von Hochhäusern (HHR), 1983
[9] Gutachten GA 10-08-2014, Kotthoff, Fassadenanschlüsse
[10] Gutachterliche Stellungnahme 2014-09-11, Johannes Steinhauser
[11] DIN 18095: 1988-10 „Türen; Rauchschutztüren; Begriffe und Anforderungen“
FeuerTRUTZ Magazin 3.2015
Das Gebäude konnte im September 2014
fristgerecht den Nutzern übergeben und
■
in Betrieb genommen werden. Schlagworte für das Online-Archiv
unter www.feuertrutz.de
Brandschutzkonzept, Treppenraum,
Überdruckbelüftung, Neubau
Autoren
Dipl.-Ing. (FH) Architekt
Alexander Dorn
Geschäftsführender Gesellschafter der DAI Dorn
Architekten Ingenieure GmbH
München; tätig auf den Fachgebieten Hochbauplanung und Brandschutz;
berät als Fachplaner und Sachverständiger in
allen Fragen des vorbeugenden Brandschutzes;
Gründungsmitglied der Vereinigung der Brandschutzplaner e. V. (VdBP)
Julian Kretner
Seit 2012 tätig bei der DAI
Dorn Architekten Ingenieure
GmbH München; plant und
berät als Projektingenieur
Bauherren, Architekten und
Fachplaner in Fragen des vorbeugenden Brandschutzes
und bei der Umsetzung von Brandschutzsanierungen
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