Bauphysik-Kalender 2021. Группа авторов

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СКАЧАТЬ Bedachung kann mit einer geeigneten Außenhaut, z. B. mit Ziegeln, erfüllt werden, auch wenn die darunterliegenden Schichten brennbar sind. Bei Flachdächern erreicht man z. B. durch eine Lage Kies über der Abdichtung und dem Dämmstoff einen ausreichenden Schutz vor Brandbeanspruchung von außen. Auch Faserzement- oder Blechabdeckungen mit einer bestimmten Mindestdicke schützen den darunterliegenden Dachaufbau ausreichend gegen eine Brandbeanspruchung von außen. Derartige Dächer müssen nicht bezüglich ihres Brandverhaltens geprüft werden, auch wenn unter der oberen Schutzschicht brennbare Produkte wie Dampfsperren oder Dämmstoffe aus Kunststoffen verwendet werden, denn die EU hat für eine Reihe von Produkten festgelegt, dass ohne Prüfung angenommen werden kann, dass sie den Anforderungen für das Merkmal „Verhalten bei einem Brand von außen“ entsprechen.

      Die Klassifizierung von Dachdämm- und Abdichtungssystemen erfolgt immer als Systemprüfung. Der gesamte Dachaufbau wird auf dem vorgesehenen Untergrund und mit verschiedenen Dachneigungen geprüft. Auch nichtbrennbare Dämmstoffe wie Steinoder Glaswolle müssen in Verbindung mit den übrigen für ein Dachsystem vorgesehenen Schichten geprüft werden, um auszuschließen, dass eine versteckte Brandausbreitung durch Glimmen auftritt.

      Um den Prüfaufwand zu verringern, wurde in Deutschland eine Norm mit Anwendungsregeln für Prüfergebnisse für Bedachungen erstellt und in Europa wird daran gearbeitet, den erweiterten Anwendungsbereich der Prüfergebnisse aus der CEN TS 1187 zu regeln.

10.2 Brandbeanspruchung von innen

      Bei Industriebauten sind in der Regel große Innenräume mit erheblichen Brandlasten vorhanden. Dies können Produktionsanlagen, aber auch z. B. Lager für gro-ße Mengen brennbarer Produkte sein. In solchen Räumen können sich große Brände mit erheblicher Wärmefreisetzung entwickeln. Dann ist es wichtig, dass die Dachkonstruktion nicht durchbrennt, und über das Dach keine Brandweiterleitung auf andere Brandabschnitte oder Gebäude zu erwarten ist. Es muss auch möglichst lang verhindert werden, dass die Dachkonstruktion einstürzt, damit Lösch- und Rettungsarbeiten durchgeführt werden können.

      Häufig werden im Industriebau Stahltrapezprofildächer verwendet. Auf einem Tragwerk aus Stahltrapezblechen werden die Außenschichten angeordnet, die der Wärmedämmung und dem Schutz vor Nässe dienen. Die Stahlbleche selbst sind nicht feuerwiderstandsfähig. Nur wenn geeignete Dämm- und Deckschichten verwendet werden, kann dieses Schutzziel erreicht werden.

      Daher werden in Deutschland an solche Dächer in der Industriebaurichtlinie besondere Anforderungen gestellt, wenn die Fläche eines Brandabschnitts > 2500 m² ist.

      In der DIN 18234 Teil 1 wird ein Verfahren definiert, mit dem das Verhalten solcher Dächer im Falle eines Brandes von innen untersucht werden kann. In der bis 2018 gültigen Norm wurde ein Großversuch definiert, für den ein dreiseitig geschlossener Prüfraum aufgebaut werden musste, der 11 m lang, 4,5 m breit und 4 m hoch ist. In diesem Prüfraum wurden Holzkrippen aus insgesamt 400 kg Fichtenholz abgebrannt.

      Aufgrund der Größe des Prüfstands und der Brandlast war die Durchführung dieser Prüfung sehr aufwendig. Daher wurde ein neuer Prüfstand entwickelt, der unter Einhaltung der aktuellen Vorschriften zur Luftreinhaltung und mit weniger Aufwand eine reproduzierbare Prüfmethode darstellt, die mit der Realität übereinstimmende Resultate erzeugt. Der neue Prüfstand hat Abmessungen von 8m x 2m x 1,8m (Länge x Breite x Höhe).

      Als Brandlast reichen bei dieser Raumgeometrie zwei Holzkrippen mit je 30 kg aus. Zusätzlich wurde alternativ eine Gas-Zündquelle entwickelt, die zu einer vergleichbaren Brandbelastung führt, aber besser reproduzierbar ist als die Holzkrippen.

      Durch Messungen und Simulationsrechnungen konnte nachgewiesen werden, dass die Beanspruchung des Daches mit dieser Prüf-Geometrie und diesen Brandlasten vergleichbar ist mit der vorherigen Normversion.

      Die wesentlichen Kriterien für das Bestehen dieses Versuches sind:

       – Das Dach darf während des Versuchs nicht einstürzen.

       – Auf der Oberseite des Daches darf keine Brandweiterleitung bis zum Prüfstandsrand auftreten.

       – Es dürfen keine brennenden Teile vom Dach abfallen.

       – Anschließend an den Versuch wird das Dach geöffnet, und im Inneren des Dachaufbaus darf kein Aufflammen oder fortschreitendes Glimmen auftreten.

      In der DIN 8234-2 sind Dachaufbauten gelistet, die geprüft sind, und die Anforderungen nach Teil 1 der Norm erfüllen.

      Wird auf einem Dach aus Stahltrapezprofilen ein Polystyrolhartschaum als Dämmstoff verwendet und direkt auf die Bleche gelegt, so würde dieser bei Brandbeanspruchung von unten wegen der Wärmeleitung durch die metallische Dachkonstruktion schnell schmelzen. Die Schmelze würde sich in den Sicken der Trapezbleche nach einiger Zeit entzünden können. Werden aber zusätzliche Schutzschichten unter dem Dämmstoff eingesetzt, so tritt dieser Effekt nicht auf. Polystyrolhartschaum darf daher laut DIN 18234-2 auf Stahltrapezblechen für Industriedächer eingesetzt werden, wenn eine darunterliegende Schicht aus Perlite oder Holzwolle-Leichtbauplatten dafür sorgt, dass die Dämmung nicht direkt auf dem heißen Blech liegt. Damit wird das Schmelzen der Dämmschicht begrenzt und die vorhandene Schmelze kann ihre Zündtemperatur wegen der Isolationswirkung der untenliegenden Schutzschicht nicht erreichen.

      Für nicht thermoplastische Schäume, wie Polyurethan oder Phenolharzschaum, sind derartige Schutzschichten nicht erforderlich. Abhängig von der Art der Ver-legung/Befestigung und mit einer definierten Mindestdicke können sie ohne weitere Schutzmaßnahmen auf großflächigen Industriedächern eingesetzt werden.

11 Photovoltaik-Module auf Gebäuden

      Solarstrom ist ein wesentlicher Baustein für die Energiewende. Im Jahr 2019 deckte die Photovoltaik mit einer Stromerzeugung von 46,5 TWh 8,2 % des BruttoStromverbrauchs in Deutschland [3].

      Neben sogenannten Solarfarmen werden sowohl auf Wohnhäusern als auch auf landwirtschaftlichen oder industriell genutzten Gebäuden häufig Solarmodule installiert. In Einzelfällen werden sie auch in Fassadenbekleidungen integriert.

11.1 Einbauvarianten von PV-Modulen auf Dächern

      Solarmodule auf Dächern können in verschiedenen Einbauvarianten montiert werden:

       – Indachmontage: PV-Module werden in die Dachfläche integriert. Damit werden sie automatisch Bestandteil des Daches selbst. Diese Montageart wird häufig bei Schrägdächern verwendet.

       – Aufdachmontage. Bei der Aufdach-Variante handelt es sich um die weitaus beliebteste Form von PV-Anlagen in Deutschland. Die Solarmodule werden mithilfe einer Metallkonstruktion auf dem Dach befestigt.

       – Aufdach liegende Photovoltaik Module.

11.2 Brandrisiken beim Einsatz von PV-Modulen

      11.2.1 Module und zugehörige elektrische Installationen als Brandursache

      PV-Anlagen enthalten eine Reihe von elektrischen Bauteilen und es besteht immer die Gefahr von Kurzschlüssen, Lichtbögen und anderen elektrischen Fehlern. Diese können zu einer Entflammung der PV-Module, der angeschlossenen elektrischen Bauteile sowie der angrenzenden Bauteile führen. Hier ist nicht nur die Qualität der verwendeten Module, sondern auch Montage und Wartung von Bedeutung.

11.2.2 СКАЧАТЬ