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Fallstudien zu
realen Bränden
Hochleistungsdämmkern IPN ­­von Sachversicherern zertifiziert
Fallstudien zu
realen Bränden
Eines der überzeugendsten Argumente für
den Einsatz von Sandwichelementen mit
IPN Dämmkern und Versicherungszulassung
ist ihr Verhalten in realen Bränden.
Diese Fallstudien decken die Leistung verschiedener KingspanSysteme aus IPN-Elementen in unterschiedlichen Ausführungen,
einschließlich eines Brandanschlags von außen, ab. Wir haben
jede einzelne Fallstudie, die wir zu unseren Systemen in Auftrag
gegeben hatten, veröffentlicht, soweit die Kunden nicht um
Vertraulichkeit gebeten haben. In allen Fällen haben die Elemente
mit IPN-Kern ein sehr gutes Verhalten gezeigt und trugen nicht zur
Brandweiterleitung bei. Für die vollständigen Berichte wenden Sie
sich bitte an ihr örtliches Kingspan-Technikteam.
Voneinander unabhängige Untersuchungen zu Fallstudien bei
realen Bränden haben das exzellente Brandverhalten der Kingspan
Systeme mit IPN Dämmkern nachgewiesen.
Wir haben im Laufe der Jahre eine Bibliothek von Fallstudien zu
Bränden aufgebaut. Dazu gehören die folgenden unabhängigen
Untersuchungen von Bränden durch führende BrandschutzConsulting-Unternehmen und Brandschutzexperten auf der ganzen
Welt:
■ Krankenhaus,
Wharfedale, GB;
Schlussfolgerungen
■ Spider
Transport, Irland;
■ Brand
einer Rohöllache, Niederlande;
■ Gesamtschule
■ R
der unmittelbaren Umgebung des Brands ist der IPN-Kern
verkohlt.
Clifton, GB;
■ Lebensmittelverarbeitungsbetrieb,
■ Markthalle,
■ In
■ Innerhalb
des IPN-Kerns haben sich die Brände nicht
ausgebreitet.
Flughafen Heathrow, GB;
Suffolk, GB;
■ Außerhalb
des vom Hauptbrand betroffenen Bereichs sind die
IPN-Elemente nicht nennenswert verkohlt.
A Wood Adhesives, GB;
■ Möbelmarkt,
Slowakei;
■ Trockenturm
für Milchpulver, Neuseeland;
■ Betrieb
■ Eagle
■ Von
wesentlichem Einfluss auf die Schwere des Brands war
der Inhalt des Gebäudes. Die IPN-Elemente hatten keinen
nennenswerten Einfluss auf die Schwere des Brands.
für Geflügelfleischverarbeitung, Australien;
■ Es
gibt keine Anzeichen dafür, dass die IPN-Elemente die Gefahr
einer Ausbreitung des Brands vergrößert hätten.
Global Logistics, GB;
■ Gewerbeeinheiten,
■ Audi-Händler,
■ Tiefgarage,
Niederlande;
Die folgenden Beispiele auf den Seiten 3 bis 5 zeigen eine Reihe von Tests mit
mittlerem bis großem Umfang. Die Kingspan Elemente mit PIR Kern haben dabei
hervorragende Ergebnisse geliefert und ihr Leistungsversprechen gehalten.
Belgien, und
Nordirland.
Präsentation bei der Nordic Steel
Construction Conference, 2012.
Präsentation einer wissenschaftlichen
Veröffentlichung auf der Interflam 2013.
2
Brandschutzpaneelmit
IPN Dämmkern
Umfangreiche
Brandversuche
Brandreaktion
Kingspan Sandwichelemente mit IPN-Dämmkern erreichen gemäß
europäischer Brandschutznorm ein Brandverhalten von B-s1,d0 und
sind zudem von Sachversicherern wie FM Global und LPCB geprüft
und zertifiziert:
■ Weltweit,
■ Europa:
■ Weltweit:
Versicherungen: FM 4471 – Klasse 1: Dachelemente
als Elemente für die Gebäudehülle ohne Begrenzung der
Gebäudehöhe.
■ USA/weltweit:
EN 13501-1, insbesondere B-s1,d0. Dabei ist die
Bewertung ‘s1’ die beste Bewertung mit der geringsten
Rauchentwicklung.
UBC 26-3 Raumtest.
ASTM E-84 Brandverhalten an der Oberfläche.
■ Weltweit:
ISO 13784 Part 1 – Test in kleinen Räumen für
Sandwichelemente.
■ Weltweit,
Versicherungen: FM 4880 – Klasse 1: Wand- &
Deckenelemente im Gebäudeinneren als nichttragende Elemente,
ohne Begrenzung der Gebäudehöhe.
■ GB/Irland,
Versicherungen: LPS 1181 - Zulassung von ElementSystemen für Außenwände und Decken.
■ USA/weltweit:
■ Weltweit,
Versicherungen: FM 4881 – Klasse 1: Wandelemente
als Elemente für die äußere Gebäudehülle (Fassadenelemente).
■ GB:
NFPA 285 - Prüfung von Fassaden.
BS 8414 – Prüfung von Fassaden.
■ Nordische
Länder - SP Fire 105 - Prüfung von Fassaden.
FM 4880 / FM 4881. FM 4880/FM 4881. Der unten gezeigte 50-Fuß-Test ist Teil der Genehmigungsanforderungen für
Wand- und Deckenelemente der Klasse 1 für den Innenausbau ohne Höhenbeschränkungen (FM 4880) und Außenwände
ohne Begrenzung der Gebäudehöhe (FM 4881).
Testaufbau
Brandentwicklung
Ende des Tests
LPS 1181: Teil 1. Der unten gezeigte Test ist Teil der Prüfungsanforderungen für die Zulassung nach EXT-B und EXT-A.
Testaufbau
Während der Tests
Überprüfung der schützenden Verkohlung nach
dem Test
EN 13823 SBI-Brandtest (Single Burning Item). B-s1,d0 kann nach EN 13501 -1 erreicht werden.
Testaufbau
Während der Tests
Ende des Tests mit minimaler
3
Brandschutzpaneelmit
IPN Dämmkern
Umfangreiche
Brandversuche
Brandreaktion
UBC 26-3. Raumtest.
Testkabine
Brand eines hölzernen Behälters
Am Ende des Tests zeigte sich bei den Elementen bei
abgenommener Oberschale, dass auf der Oberfläche der
Dämmung eine schützende Verkohlung eingetreten war.
ASTM E84. Brandverhalten an der Oberfläche. Klasse A kann beim Element und beim Kern erreicht werden.
Steiner-Testtunnel
Überwachung der Brandausbreitung während
des Tests
Element mit schützender Verkohlung des Kerns
nach dem Test
ISO 13784 Teil 1. Test von Sandwichelementen in kleinen Räumen.
Testraum
Während des Tests - beachten Sie den Brenner
neben den vertikalen Fugen der Elemente
Ende des Tests mit geringem Schaden im Inneren
und keinem Hinweis auf Durchzündung
Fassade während des Tests
Fassade nach dem Test. Man sieht die minimale
Brandausbreitung durch die Verkleidung
SP Fire 105. Façade test.
Fassade vor dem Test
4
Brandschutzpaneelmit
IPN Dämmkern
Umfangreiche
Brandversuche
Brandreaktion
BS 8414-1. Brandverhalten von Außenverkleidungssystemen. Die Anforderungen von BR 135 für
Fassaden mit über 18 m Höhe werden erreicht.
Testaufbau - BENCHMARK by Kingspan
Fassadenelemente mit Aluminiumhaken an
Kassette
Brandlast
Am Ende des Tests ist die Aluminiumschicht
geschmolzen. Darunter zeigt sich der IPN-Kern des
BENCHMARK-Elements
NFPA 285. Bewertung der Brandausbreitungseigenschaften bei Außenwandkonstruktionen. Kingspan hat den NFPA 285
Test für vertikal und horizontal montierte Sandwichelemente sowie für Fassadensysteme in Verbindung mit dem Karrier
Paneel System erfolgreich absolviert. Getestet wurden alle in Nordamerika verfügbaren Stärken.
Test von 100 mm dicken Sandwichelementen
hinter einer ACM-Regenschutzfassade
Brandeinwirkung während des Tests
Ende des Tests mit Schäden an der ACMWetterschutzfassade. Die Kingspan Elemente
intakt geblieben
Brandbeständigkeit
Kingspan IPN-Elemente mit Versicherungszulassung erreichen eine Brandisolierung und Integrität bis zu 60 Minuten (EI60)
nach EN 1364 und bis zu FR60 nach der Norm LPS 1208 des britischen Versicherungsverbands.
Prüfung des Feuerwiderstands nach EN 1364 (gilt auch für LPS 1208) Bis zu EI60 bei senkrechten Wänden
und Decken / Dachelementsystemen.
Senkrechte Wände (Ofen 3 x 3 m)
Decken/Dächer (Ofen 4 x 3 m)
Horizontale Wandelemente (Ofen 5 x 6 m)
5
Fallstudien
zu realen Bränden
Krankenhaus,
Wharfedale
Krankenhaus, Wharfedale, GB
In einem im Bau befindlichen Krankenhaus war ein Brand
ausgebrochen. Das Gebäude hatte einen Stahlrahmen und
Betonböden.
Das erste und zweite Stockwerk waren mit vom LPCB nach
LPS 1181 Teil 1 für EXT-B zugelassenen Kingspan-Elementen
mit IPN-Dämmkern verkleidet. Zum Zeitpunkt des Brands war die
Verkleidung im Erdgeschoss noch nicht installiert worden, und das
Erdgeschoss war an der Seite offen.
Es wurde angenommen, dass der Brand vorsätzlich gelegt
wurde, indem Klebstoff über Elemente aus Isoliermaterial, die im
Erdgeschoss gelagert waren, gegossen wurde. Foto 1 zeigt den
Bereich des Brands.
Foto 1
Foto 2
Brandschutzschaum verschlossen worden war. Foto 2 zeigt die
Stelle, an der die vom Brand beschädigte Außenhaut des unteren
Elements angehoben worden ist, um die leichte Verkohlung des
darunterliegenden IPN-Kerns zu untersuchen.
Der Brand wurde von Sicherheitskräften vor Ort entdeckt, und die
herbeigerufene Feuerwehr konnte ihn innerhalb von 40 Minuten
unter Kontrolle bringen.
Das große Bild oben zeigt, wo die isolierten Verkleidungselemente
an der Außenseite des Gebäudes von den Flammen angegriffen
worden waren.
Die durch den Brand erzeugte Hitze war erheblich, wie sich an den
Rissen im Betonboden oberhalb des Brands und der Verformung
der Stahlträger, die mit einer Brandschutzbeschichtung versehen
waren, zeigt.
Schlußfolgerungen
Trotz eines sehr schweren Brands im Erdgeschoss (ausreichend
stark, um Betonböden zu beschädigen und Stahlträger mit
Brandschutzbeschichtung zu verbiegen) haben sich die Kerne
der Elemente:
Die Feuerwehr stellte leichte Verrauchung aber keine Ausbreitung
des Brands in den oberen Stockwerken des Gebäudes fest.
Außerdem berichtete sie, dass sich der Brand im Material des
IPN-Kerns nicht ausgebreitet hatte, obwohl die Fuge zwischen
dem Fußboden und den Wänden des ersten Stocks noch nicht mit
■ weder
■ noch
6
entzündet,
haben sie die Ausbreitung des Brands gefördert.
Fallstudien
zu realen Bränden
Spider
Transport
Spider Transport, Irland
Dieser Brand ist in den frühen Morgenstunden des 17. September
2008 außerhalb des Gebäudes von Spider Transport in Wicklow,
Irland, ausgebrochen, das als Lager und Verteilzentrum genutzt
wurde.
Der Brand, der von der Videoüberwachungsanlage aufgezeichnet
wurde, war von zwei Personen vorsätzlich gelegt worden,
indem sie eine brennbare Flüssigkeit im Inneren eines Fahrzeugs
verteilten, das an der Vorderseite des Gebäudes stand.
Die Flammen schlugen gegen das Gebäude und es gab eine
explosionsartige Verbrennung von Trümmern der Seiten und des
Foto 1
Dachs des Fahrzeugs, die eine Stichflamme verursachte, und
dazu führte, dass brennende Trümmer gegen die Verkleidung
geschleudert wurden, was man auch auf dem Überwachungsvideo
sieht (Foto 1).
Foto 2
Foto 2 zeigt, dass der Brand nicht auf das Innere des Gebäudes
übergegriffen hat.
Schlussfolgerungen
Das große Bild oben zeigt den Brandort. Die oberen Teile der
Außenwand bestanden aus Kingspan trapezprofilierten Elemente
KS1000 RW, die LPCB Klasse EXT-B nach LPS 1181 Teil 1
entsprechen, während der untere Teil aus Mauerwerk bestand.
■ Die
Integrität der Kingspan-Elemente ist selbst direkt oberhalb
des Schwingtors, wo der untere Teil des Dämmkerns direkt
den Flammen ausgesetzt war und stark verkohlt ist, gewahrt
geblieben.
■ Es
gibt keine Anzeichen für eine Wärmeausbreitung über die
Kerne der Kingspan-Elemente zu irgendeinem Punkt im Inneren
des Gebäudes und keine Anzeichen für eine Ausbreitung in den
Kernen dieser Elemente.
Obwohl der untere Teil des Dämmkerns der Kingspan-Elemente
oberhalb des Schwingtors direkt den dagegenschlagenden
Flammen ausgesetzt war, hat sich die Außenschale der Elemente
nicht abgelöst und die Dämmung ist an ihrer Position geblieben.
■ Es
gibt keine Anzeichen dafür, dass die Kingspan-Elemente zu
den durch den Brand verursachten Hitzeschäden beigetragen
haben.
Foto 1 zeigt ein Videoüberwachungsbild des brennenden LKW.
7
Brand einer
Rohöllache
Foto: Roland Heitink
Fallstudien
zu realen Bränden
Brand einer Rohöllache, Niederlande
Diese Einrichtung im niederländischen Arnheim wird zu Versuchen
an Anlagen für die Ölindustrie genutzt. Am 18. Januar 2013 ist es
in einem Anlagenprüfbereich im Freien zu einem Brand gekommen,
bei dem Rohöl beteiligt war. Der Prüfbereich befand sich
unmittelbar neben dem Hauptprüfgebäude, das bis zur Höhe einer
Brüstungswand mit Kingspan Sandwichelementen verkleidet war.
Die Brüstungswand bestand aus Elementen mit Polyurethankern.
Der Brand brach nachmittags um 17.00 Uhr aus und die Flammen
loderten intensiv etwa 10 Minuten lang, wobei sie während dieser
Zeit eine Höhe von 10 bis 30 m erreichten. Nach dieser ersten
Phase ging der Brand erheblich zurück und reduzierte sich
auf eine Anzahl kleinerer brennender Lachen. Die verfügbaren
Videoaufnahmen enden ca. 18 Minuten nach Ausbruch des
Brands. Zu diesem Zeitpunkt verblieben nur noch kleine brennende
Lachen.
Schlussfolgerungen
Die Stärke der auf die Elemente einwirkenden Strahlung hat zum
Entflammen an der Oberfläche geführt, das jedoch nach ca. 30
sendete (mutmaßlich, weil die Oberflächenbeschichtung verbrannt
war). Davon abgesehen gibt es keine Anzeichen für ein anhaltendes
Entflammen an der Oberfläche oder den Stoßstellen der Elemente.
Es scheint nur wenig oder keine direkte Berührung zwischen den
Flammen und der Außenverkleidung des Gebäudes gegeben zu
haben. Das Gebäude war jedoch starker Strahlungshitze durch
die Flammensäule mit einer geschätzten Energie von 24 kW/m2
ausgesetzt.
Durch die starke Hitzestrahlung hat sich die Stahl-Deckschicht
der Elemente gewellt und vom Schaumkern abgelöst. An der
Oberfläche des Kerns ist der Schaum jedoch nur in beschränktem
Umfang beschädigt worden.
Obwohl die Hitzestrahlung ausgereicht hat, um das Dachsystem zu
entzünden, und etwa das Doppelte der vorgesehenen Nennwerte
erreicht hat, gibt es keine Anzeichen für eine erhebliche Verkohlung
der IPN-Kerne der Elemente oder eine Förderung der Ausbreitung
des Brands durch Selbige.
8
Fallstudien
zu realen Bränden
Gesamtschule
Clifton
Gesamtschule Clifton, GB
Zum Zeitpunkt des Brands waren die Bauarbeiten zur Errichtung der
Gesamtschule Clifton in Rotherham gerade abgeschlossen worden.
Es war bereits eine erhebliche Menge an Geräten (Computer und
Laborgeräte usw.) installiert worden; das Gebäude wurde von der
Schule jedoch noch nicht genutzt. Das Dach des Gebäudes bestand
aus IPN Dachelementen von Kingspan.
Foto 1 zeigt den Bereich, in dem der Brand ausgebrochen war,
einen geschlossenen Durchgang zwischen zwei offenen bepflanzten
Bereichen auf dem Dach. Hinten am Gebäude befand sich ein
Gerüst mit Zugang zum Dach und es wurde angenommen, dass
der Brand durch versehentliches oder vorsätzliches Entzünden von
Dichtungsmittel am Dach verursacht worden ist.
Foto 1
Foto 2
Feuerwehr hat angemerkt, dass die Dachelemente nicht zur
Ausbreitung des Brands beigetragen haben.
Foto 1 zeigt auch den leeren Behälter, von dem angenommen wird,
dass er das Dichtungsmittel enthalten hat, sowie Löcher in den
Trennwänden, die die Feuerwehr gemacht hat, um zu überprüfen,
ob der Brand vollständig gelöscht war. Die Kunststoff- und
Glaskomponenten der Brandmeldeanlage und der Beleuchtung
sind zersprungen bzw. geschmolzen, und obwohl sich die innere
Deckschicht der Sandwichelemente abgelöst hat, haben sich der
Kern und die äußere Deckschicht nicht verformt.
Foto 2 zeigt den Dachfirst mit einer gewissen Verfärbung in dem
Bereich, wo die Flammen direkt eingewirkt haben, jedoch ohne
Anzeichen einer Ausbreitung des Brands.
Schlussfolgerungen
■ Die
Kingspan Dachelemente haben nicht zur Brandursache
beigetragen.
■ Die
Kingspan Dachelemente haben nicht zur Ausbreitung in
einen anderen Bereich des Gebäudes beigetragen und dabei
geholfen, den Brand einzugrenzen.
Die Verformung der Pfetten unmittelbar oberhalb des Brandherds
lassen erkennen, dass dieser Brand mit großer Hitze verbunden war.
Die Klassenräume waren vom Durchgang durch Zwischenwände
abgetrennt. Der Brand hat nicht auf die Klassenräume übergegriffen
und die Feuerwehr hat nur leichten Rauch in einigen dieser Räume
festgestellt. Es gibt keine Anzeichen für eine Ausbreitung von
Hitze oder Rauch durch die Isolierung der Dachelemente und die
■ Bei
einem Dach mit herkömmlicheren Aufbau (z.B. Dachpfannen
auf einem Dachstuhl aus Holz mit Filzmembran) wäre der
Brand stark genug gewesen, um die Dachkonstruktion zu
entzünden und eine Ausbreitung über die Trennwände hinweg
zu verursachen.
9
Fallstudien
zu realen Bränden
Lebensmittelverarbeitungsbetrieb
Lebensmittelverarbeitungsbetrieb, GB
Das Gebäude enthält Einrichtungen zur Zubereitung der
Bordverpflegung für Fluggesellschaften, die Heathrow anfliegen.
Der Brand ist in einer Ecke des Herren-Umkleideraums im ersten
Stock ausgebrochen. Dort befanden sich Reihen von StahlGarderobenschränken mit Türen aus transparentem Kunststoff.
Die Raumkonstruktion bestand aus einem Holzboden mit
Unterzügen aus Mehrlagengewebe auf einem Stahlrahmen. Die
Wände bestanden aus Kingspan-Elementen mit IPN-Kern. Die
Decke oberhalb des Raums bestand aus hölzernen Unterzügen mit
einer zweilagigen Verkleidung aus brandbeständigen Gipsplatten.
Während der Löscharbeiten hat die Feuerwehr die Wandelemente
aufgeschnitten. Dies ist üblich, um zu gewährleisten, dass sich in
der Konstruktion oder den Hohlräumen keine Brandnester mehr
befinden. Es zeigte sich, dass dort, wo die Feuerwehr die Elemente
aufgeschnitten hatte, nur sehr eingeschränkte Spuren einer
Verkohlung des IPN-Kerns zu sehen waren, ohne Anzeichen für
eine Ausbreitung des Brands innerhalb des Kernmaterials.
Schlussfolgerungen
Der Brand, der im Umkleideraum des lebensmittelverarbeitenden
Betriebs ausgebrochen war, war auf einen relativ kleinen Bereich
beschränkt, von der Schwere her jedoch mit einer Exponierung von
30 Minuten in einem normgemäßen Test der Brandbeständigkeit
vergleichbar.
Die Abschnitte der Kingspan-Wandelemente, die im direkten
Kontakt mit dem Brand waren, wiesen Verformungen an
der Oberfläche und eine oberflächliche Verkohlung des IPN
Kernmaterials auf. Es gab jedoch keine Anzeichen für eine
Brandausbreitung im Kernmaterial.
Es gab zwar eine gewisse Ausbreitung über den Raum hinaus,
in dem der Brand ausgebrochen war, dies jedoch durch den
Hohlraum im Holzboden. Die Kingspan-Elemente haben offenbar
eine wirksame Sperre für die Ausbreitung des Brands gebildet,
d.h., der Brand hat sich nicht durch die Elemente in benachbarte
Bereiche ausgebreitet.
10
Fallstudien
zu realen Bränden
Markthalle,
Suffolk
C
A
B
B
D
E
C: Provisorische Abdeckung über einem Loch im Dach. D: IPN-Kern mit
abgelöster unterer Oberfläche; die Tiefe, in der der Kern verkohlt ist, ist erkennbar.
E: Schnittkante der unteren Stahl-Deckschicht des Sandwichelements.
A: Von der Feuerwehr in das Dach geschnittene Belüftungsöffnung. B: Von der
Feuerwehr in die Wand geschnittene Öffnungen.
Markthalle, Suffolk, GB
Auszug aus der East Anglian Daily Times
2010 hat es in der Markthalle in Suffolk einen Brand gegeben. Der
Brand brach um ca. 5.00 Uhr morgens in elektrischen Anlagen in
der Zwischenebene des Werks, unmittelbar unterhalb des Dachs
aus. Das Dach bestand aus Elementen mit IPN-Dämmkern auf
Holz-Portalträgern mit großem Querschnitt.
Kommandeur
e, der Gruppenleiter und
Feuerwehrmann Geoff Pyk
te jedoch die
lob
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des Distrikt Ipswich beschr
indert. „Als
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eine Ausbreitung des Brands
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das Gebäude zu belüften, ind
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Die Feuerwehrleute fürchtet
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nen nur annehmen, dass der
Pyke fügte hinzu: „Wir kön
“
hat.
en
and
erst
wid
er
Feu
und dem
Dach brandhemmend war
Der Brand breitete sich auf der Zwischenebene aus und griff
sowohl auf alles exponierte brennbare Material als auch auf
die Holzkonstruktion des Dachs über. Das Feuer wirkte auf die
Hauptstruktur des Dachs ein, wo das Holz bis zu einer Tiefe von 15
mm verkohlte, was man normalerweise in einem Standardtest der
Brandbeständigkeit nach einer Dauer von ca. 23 Minuten erwarten
würde, bei der die Temperatur im Ofen etwa 800 °C betragen
würde.
Nach der Lokalisierung des Brandbereichs durchschnitt die
eingesetzte Feuerwehr die Dachkonstruktion direkt oberhalb des
Brands und an der Stelle des im Bild gezeigten Schadens, um
den Rauch abziehen zu lassen. Die Bilder zeigen die in das Dach
geschnittene Öffnung, die provisorisch wieder abgedeckt wurde.
Ebenso erkennbar sind die Auswirkungen der Hitze des Brands
auf den IPN-Kern, die Ablösung der exponierten Stahl-Deckschicht
des Sandwichelements vom Kern, die Bildung einer verkohlten
Schicht und das unbeeinträchtigte Material in einer größeren Tiefe
des Querschnitts, die vom Brand isoliert war.
Schlussfolgerungen
■ Der
Brand war so intensiv, dass er
die Dachhaut und die Trennwand
zwischen dem Werksbereich und
dem Verkaufsbereich in einer Weise
exponiert hat, die mindestens 20-25
Minuten bei einem Normtest zur
Brandbeständigkeit entspricht.
■ Der
Brand hat nicht von der
Zwischenebene auf das übrige
Gebäude übergegriffen.
Es fällt auf, dass der Brand im Gebäude auf den Bereich der
Zwischenebene und das dort befindliche brennbare Material
eingeschränkt worden ist. Außerhalb dieses Bereichs waren die
Dachbalken angesengt aber nicht verkohlt, was darauf hinweist,
dass die Temperaturen auf unter 450 °C reduziert wurden, und bei
den IPN-Dachelementen ist keine Ablösung aufgetreten, was klar
erkennen lässt, dass sich der Brand nicht durch den IPN-Kern der
Sandwichelemente ausgebreitet hat.
■ Der
IPN Dämmkern des
Dachelementes hat die Ausbreitung
des Brands von einer Seite der
Wände des Verarbeitungsbereichs
zur anderen Seite verhindert.
11
Die Probe des IPN-Kerns
mit Versicherungszulassung
zeigt, bis zu welcher Tiefe die
Verkohlung in der Markthalle
in Suffolk aufgetreten ist.
Fallstudien
zu realen Bränden
R A Wood
Adhesives
R A Wood Adhesives, GB
2009 hat ein Brand bei der Firma R A Wood Adhesives den Teil
des Gebäudes in Staffordshire, der von diesem Unternehmen
belegt wurde, vollständig zerstört. Neben den Räumlichkeiten
von R A Wood Adhesives befanden sich hinter einer Trennwand
zwei weitere Unternehmen. Das Dach über den verschiedenen
Gebäudeteilen bestand aus Kingspan Sandwichelementen.
Nach dem Brand zeigte sich, dass die Wand zur Begrenzung
des Brandabschnitts ihre Aufgabe erfüllt hatte, indem sie eine
Ausbreitung auf das benachbarte Unternehmen verhinderte,
dessen Betrieb fortgeführt werden konnte.
In diesem Fall waren die Sandwichelemente mit IPN-Kern über
die Oberkante der Trennwand hinaus angebracht worden.
Eine Untersuchung an der Schnittstelle zu den Elementen oben an
der Wand zeigte, dass der IPN-Kern verkohlt war und eine stabile
und wirksame Abdichtung zwischen den Stahl-Deckschichten
des Sandwichelements gebildet hatte, um ein Übergreifen des
Brands auf die geschützte Seite der Wand zu verhindern. Es ist
anzumerken, dass die Planungsrichtlinien in GB nun anerkennen,
dass als Alternative ein Sandwichsystem verwendet werden
kann, bei dem sich in großangelegten Tests erwiesen hat, dass
es Kontakt mit Flammen auf der Innen- und Außenseite sowie
verdeckten Bränden widersteht.
Die Verkohlung des IPN Dämmkerns weist darauf hin, dass sich in
dem Element eine hinreichend stabile verkohlte Schicht gebildet
hat, die eine wirksame Brandsperre zwischen den Stahlhäuten der
Sandwichelemente oben an der Trennwand darstellte.
Die Erkenntnisse der Branduntersuchung belegen, dass die
KS1000 RW Elemente der Ausbreitung eines Brands und der
Erosion ausreichenden Widerstand entgegensetzen, dass die
GB-Baubestimmungen (Regulation B3) ohne ein 300 mm breites
Band aus Material eingeschränkter Brennbarkeit als Ersatz für
den IPN-Kern, wo die Platte eine Trennwand überragt,
erfüllt werden können.
Schlussfolgerungen
Der Brand war so intensiv, dass er die Trennwand zwischen den
benachbarten Unternehmen in einer Weise exponiert hat, die
mindestens 60 Minuten bei einem Normtest zur Brandbeständigkeit
entspricht.
12
Fallstudien
zu realen Bränden
Möbelmarkt
Möbelmarkt, Slowakei
In einem Möbelmarkt in Presov, Slowakei, war ein großer Brand
ausgebrochen. Betroffen war ein Gebäude mit Flachdach, einem
Betonrahmen und einer Verkleidung mit Kingspan Wandelementen.
Das Gebäude ist ca. 100 x 40 m groß und das Dach hat eine
Brüstungshöhe von ca. 8,5 m.
Der Brand war in einem Grill-Imbisswagen in etwa 1,2 m Abstand
zu einer Außenwand ausgebrochen. Der Brand erfasste den
brennbaren Inhalt des Imbisswagens und fünf Propangasflaschen.
In der stärksten Phase des Brands waren die Flammen ca. 10 m
hoch und schlugen direkt gegen die Oberfläche der Platten.
Schlussfolgerungen
Das Feuer in dem Grill-Imbiss-Anhänger setzte die Außenfassade
des Möbelgeschäfts etwa 10 Minuten lang einer intensiven
Flammensäule aus.
■ Trotz
der Intensität der Flammensäule hat der IPN Dämmkern
den Brand innerhalb der Sandwichkonstruktion nicht in Bereiche
außerhalb des direkten Einflusses der Flammen vordringen
lassen.
■ Diese
Flammensäule war so intensiv, dass sie innerhalb
dieser kurzen Zeit die Aluminiumverbundplatte des Logos des
Geschäfts zum Schmelzen bringen konnte.
■ Nach
dem Löschen des Brands auf der Außenseite der
Wandelemente fand die Feuerwehr keinerlei Hinweise auf
eine schwelende oder flammende Verbrennung innerhalb der
Wandelemente.
■ Es
gibt klare Hinweise darauf, dass das brennbare Material,
das für die Konstruktion des Logos und der Beleuchtung der
Dachbrüstung verwendet worden war, zur Intensität dieser
Flammensäule beigetragen und dazu geführt hat, dass die
Feuerwehr zu Beginn annahm, auch die Außenwand sei in
Brand geraten.
■ Die
Auswirkungen des Brands im Inneren des Geschäfts
beschränkten sich auf ein geringfügiges Eindringen von Rauch
zwischen den Sandwichelementen im direkten Einwirkungsbereich der Flammen. Der Brand hat sich nicht in das
Ladengeschäft ausgebreitet. Die Auswirkungen waren so
gering, dass das Möbelgeschäft rund dreieinhalb Stunden
nach dem Brand wieder geöffnet werden konnte.
■ Der
IPN Dämmkern der Kingspan-Elemente der Außenwand ist
in dem Bereich, in dem die Flammen direkt eingewirkt haben,
bis zu einer Tiefe von 10 mm verkohlt und die Deckschicht der
Elemente hat sich dort vom Kern abgelöst.
13
Fallstudien
zu realen Bränden
Trockenturm
für Milchpulver
Milchpulver-Trockenturm mit äußeren Brandschäden an den
Verkleidungselementen
Dem Brand von Innen ausgesetzte Elemente
Trockenturm für Milchpulver, Neuseeland
Die Milchverarbeitungsanlage in einem Gewerbegebiet umfasst
u.a. eine kleine Anlage zum Sprühtrocknen von Milchprodukten.
Der Milchpulver-Trockenturm bestand aus einem inneren
Stahlrahmen und einer Verkleidung aus Kingspan IPN Elementen
(FM-Zulassung).
Im April 2014 brach in der Pulver-Trocknungsanlage ein Brand aus,
während dort Milchpulver für Säuglinge verarbeitet wurde.
Beim Eintreffen der ersten Feuerwehrkräfte zeigte sich, dass im
Pulver-Trockenturm ein großer Brand ausgebrochen war. Ein
Sprecher der neuseeländischen Feuerwehr erklärte, dass der
Brand als Großalarm eingestuft wurde und 20 Einsatzmittel aus der
Umgebung herangezogen wurden.
Eindringen des Feuers in den Kern des
Elements. Das Material ist verkohlt,
aber noch vorhanden, und es haben
sich keine Hohlräume gebildet.
Von der Feuerwehr entferntes Fenster,
um das Gebäude für den Zugang zu
belüften – kein Eindringen des Brands in
das Material des Kerns.
■ Die
Elemente haben nicht zur Ausbreitung des Brands
beigetragen und auch innerhalb der Elemente hat sich der
Brand nicht ausgebreitet.
Die Untersuchung kam zu dem Schluss, dass der Brand vom
unteren Bereich des Milchpulver-Zyklontrockners und des
Wirbelschichttrockners ausgegangen war. In diesem Bereich, etwa
in halber Höhe des Turms, sind die größten Brandschäden an
Anlage und Bauwerk aufgetreten. Hier war die Verkleidung direkt
den Flammen ausgesetzt. Hier ist der Brand in den IPN Dämmkern
eingedrungen und hat dazu geführt, dass das Material an der
Oberfläche verkohlt ist.
■ Es
sind keine Elemente instabil geworden oder herabgefallen.
Einige Bereiche der Elemente, die direkt den Flammen
ausgesetzt waren, haben sich verformt und vom Kern gelöst,
wobei die Befestigungen die Außenbleche zusammengehalten
haben.
■ In
dem einen Bereich auf dem oberen Stockwerk, wo die
Befestigung aus dem Element herausgerissen worden war,
hat das proprietäre Verbindungssystem die Elemente gehalten.
Schlussfolgerungen
Der Brand im Milchpulver-Trockenturm war beträchtlich und die
Feuerwehr hat mindestens 40 Minuten gebraucht, um ihn unter
Kontrolle zu bringen. Im Nachhinein zeigt sich, dass die Kingspan
Elemente wie vorgesehen reagiert und den Brand auf den
ursprünglichen Bereich im Gebäude eingegrenzt haben.
■ Der
Brand hat nicht auf benachbarte Gebäude übergegriffen.
In einem Umkreis von 10 m befinden sich mehrere Gebäude,
deren Verkleidung mit Polystyrol isoliert ist.
14
Fallstudien
zu realen Bränden
Betrieb für Geflügelfleischverarbeitung
Brand in Betrieb für Geflügelfleischverarbeitung,
Australien
An einem späten Nachmittag im Januar 2010 kam es im
Betrieb eines australischen Geflügelfleischverarbeiters zu einem
Brand. Betroffen waren die Laderampe, die Kühleinrichtung für
Fertigprodukte, ein Kühltunnel und ein Maschinenraum, die sich
alle in einem Gebäude von ca. 20 m Höhe und 3.000 m2 Fläche
befanden.
Die Wände und Innendecken des Gebäudes bestanden aus
Isolierelementen aus Polystyrol (EPS), wobei Kingspan IPNElemente einige Jahre später bei einer Erweiterung des Gebäudes
eingesetzt worden waren. Das Dach und die oberen Teile der
Außenwände oberhalb der Decke bestanden aus Flachblechen.
Foto 1
Der Brand brach an einem Ende des Gebäudes in einem
Lagerbereich aus und breitete sich rasch im Gebäude aus (Foto 1).
Das Kernmaterial (EPS) der Wandelemente ist vom Brand zerstört
worden und die verbleibende Stahlblechaußenhaut ist in sich
zusammengefallen.
Die Verformung der tragenden Stahlteile weist auf eine erhebliche
Hitzeentwicklung hin, wahrscheinlich durch die Brandlast im
benachbarten Lagerraum und die Polystyrolelemente, die zu einer
hohen Flammtemperatur geführt haben. Das Feuer breitete sich
schnell durch den Dachbereich des Kühlabschnitts aus, bis es die
Kingspan-Elemente erreichte, die eine weitere Ausbreitung des
Brands verhinderten. Foto 2 zeigt die Brandstelle, einschließlich
der eingestürzten EPS-Wände und Decken. Die frühere
Deckenhöhe erkennt man an der Reihe von Stahlseilen zur
Aufhängung der EPS-Deckenelemente, die während des
Brands herabgestürzt sind.
Foto 2
Foto 3 zeigt einen erhalten gebliebenen Leitstand an dem Ende
des Gebäudes, an dem der Brand ausgebrochen war, der mit
Kingspan IPN-Elementen errichtet worden war.
Schlussfolgerungen
■ Die
Kingspan IPN-Elemente mit Versicherungszulassung sind
durch die Hitze nur geringfügig beschädigt worden.
■ Die
vom Brand in den benachbarten, nicht von Kingspan
hergestellten EPS-Elementen erzeugte Hitze hat die tragende
Stahlkonstruktion des Gebäudes verformt und Kunststoffrohre
und -armaturen geschmolzen.
■ Die
Kingspan-Elemente haben zum Brand in keiner Weise
beigetragen und die Ausbreitung in einen großen Teil des
Gebäudes wie eine Brandmauer verhindert. Dadurch wurden
spezielle Verarbeitungseinrichtungen vor Schäden geschützt.
Foto 3
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Fallstudien
zu realen Bränden
Eagle Global
Logistics
Eagle Global Logistics, Thurrock, GB
Der Brand brach in einem großen Logistiklager von Eagle Global
Logistics (EGL) in Thurrock aus, in dem verschiedene Waren auf
dem Boden und in Hochregalen gelagert waren.
Neben dem Gebäude von EGL befand sich ein weiteres Lagerhaus
in ca. 9 m Entfernung, wobei Wände und Dach beider Gebäude
mit Kingspan Sandwichelementen (KS1000 MR) mit IPN Kernen
(Isophenic) verkleidet waren.
Der Brand scheint vom südlichen Ende des Gebäudes, das
schließlich einstürzte, ausgegangen zu sein. Das Feuer wütete
zwei Tage und zwei Nächte, und auf den Fotos sieht man,
dass es sich um einen sehr schweren Brand gehandelt hat.
Trotz der Dauer und der Schwere des Brands ist das Kernmaterial
der Sandwichelemente der Verkleidung nur in geringem Umfang
beschädigt, was darauf hinweist, dass das PIR-Kernmaterial nicht
zur Ausbreitung des Brands beigetragen hat.
Eingestürztes südliches Ende des
Gebäudes.
Stark verformte Stahlkonstruktion mit
herabhängenden Dachblechen.
Das große Bild oben zeigt die Nordfassade des benachbarten
Gebäudes nach dem Brand. Der Dämmkern der Elemente hat
sich nicht entzündet und die Hitze nicht in das Innere des
Gebäudes geleitet.
Schlussfolgerungen
■ Es
gibt keine Hinweise dafür, dass der IPN Dämmkern zur
Ausbreitung des Brands beigetragen hat oder dass sich der
Brand durch die Elemente über den Bereich ausgebreitet hat,
in dem der Inhalt des Gebäudes stark verbrannt ist.
Keine Schäden durch Wärmeübertragung im Inneren des benachbarten Objekts.
■ An
den Isolierelementen des benachbarten Gebäudes sind keine
nennenswerten Schäden aufgetreten.
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Fallstudien
zu realen Bränden
Gewerbeeinheiten
A
B
Gewerbeeinheiten, Heining, Niederlande
Das Objekt befindet sich in einem Gewerbegebiet außerhalb
von Amsterdam. Alle durch den Brand betroffenen Gebäude
wurden von Betrieben genutzt, die Arbeiten an Kraftfahrzeugen
ausführen und Fahrzeuge mit zugehöriger Ausrüstung, Teilen und
Verbrauchsmaterial lagern.
Die Gebäude, um die es hier geht, sind ein Gebäude, das mit
Kingspan-Elementen und FM/LPCB-Zulassung verkleidet ist (A)
und das unmittelbar benachbarte Gebäude, das durch den Brand
zerstört wurde (B). Das erste Gebäude ist ca. 31 m lang und 14
m breit. Die Höhe des Satteldachs beträgt 4,5 m an den Traufen
und 6,5 m am First. Das zweite Gebäude, das durch den Brand
zerstört wurde, war ca. 37 m lang und 16 m breit bei einer Höhe
der Traufen von 4,5 m.
No heat transfer damage to interior of adjacent property (building A).
Das benachbarte Gebäude B, das durch den Brand zerstört
wurde, bestand offenbar aus einer einwandigen Außenhaut
aus Profilblechen auf einem Rahmen aus Stahlelementen.
Der Eigentümer dieses Gebäudes erklärte, dass sich darin eine
Anzahl von Fahrzeugen, Reifen, Ausrüstung und Kraftstoffe
befanden sowie ein teurer Rennwagen und zugehörige Ersatzteile
und Ausrüstung am westlichen Ende des Gebäudes. Zu diesen
Ersatzteilen gehörten Rennfelgen aus Magnesium und Reifen.
Als Sicherheitsmaßnahme waren zwei Kleinlaster außen an der
Südfassade des Gebäudes vor einem Rolltor geparkt, durch das
dieser Teil des Gebäudes zugänglich war.
■ Der
Grad der Beschädigung der Elemente mit IPN-Kern
an Gebäude A lässt erkennen, dass die Maßnahmen der
Feuerwehr, um die Außenfassade von Gebäude A mit
Wasserstrahlen zu kühlen, deutlich dazu beigetragen haben,
die Temperaturen an den exponierten Oberflächen der
Sandwichelemente zu reduzieren.
Schlussfolgerungen
■ Das
Verhalten der IPN-Wandelemente bei diesem Brand
entspricht dem, was bereits bei früheren Branduntersuchungen
beobachtet worden war.
■ Der
Brand in Gebäude B hat die Außenfassade von Gebäude A
einer Strahlungshitze ausgesetzt, die ausgereicht hat, dass sich
die Oberschale der Sandwichelemente abgelöst hat und der
IPN-Kern verkohlt ist.
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Fallstudien
zu realen Bränden
Audi-Händler
Foto 1
Audi-Händler, Belgien
Der Brand brach im Oktober 2014 im Außenbereich eines großen
belgischen Audi-Händlers aus. Es handelte sich um einen Fall
von Brandstiftung. Das Gebäude hat eine tragende Konstruktion
aus Stahl, die mit 1 m breiten und 100 mm dicken KingspanSandwichelementen mit IPN-Kern und FM/LPCB-Zulassung
verkleidet ist. Es enthält einen eingeschossigen Ausstellungsraum
und Werkstattbereich sowie eine interne Zwischenebene für weitere
Fahrzeuge sowie Räumlichkeiten im hinteren Teil des Gebäudes.
Foto 1 zeigt die Folgen des Brands. Es wurde von Dritten kurz
danach aufgenommen. Das Fahrzeug im Vordergrund sollte ein
Audi Q3 gewesen sein. Die übrigen Fahrzeuge sind ähnlicher
Bauart und haben ähnliche Abmessungen.
Foto 2
Foto 2 zeigt aus dem Verkleidungselement entnommenes
IPNKernmaterial von der Stelle, die dem geschätzten höchsten
Strahlungswärmefluss von 31,8 kW/m2 ausgesetzt war. Das Foto
zeigt, dass der IPN Dämmkern an dieser Stelle durch Pyrolyse
bis zu einer Tiefe von ca. 40 mm verkohlt ist. In weiter entfernten
Bereichen war die Verkohlung des IPN Dämmkerns wesentlich
geringer, was darauf hinweist, dass der Brand sich durch das
IPN Kernmaterial nicht weiter ausgebreitet hat.
Keine Anzeigen für ein Eindringen des
Brands in das Innere der Werkstatt
■ Es
ist wahrscheinlich, dass die Verkleidung mindestens 10
Minuten lang einem Spitzenwärmefluss durch Strahlungswärme
von mindestens 31,8 kW/m2 ausgesetzt war.
Im Inneren in der Werkstatt gibt es keine Anzeichen für ein
Eindringen des Brands in dem Bereich, wo das Feuer außen
eingewirkt hat.
■ Bei
den Sandwichelementen, die diesen Bedingungen
ausgesetzt waren, sind Schäden in Form einer Ablösung
der äußeren Stahlhaut vom IPN-Kern, einer Zerstörung der
Lackbeschichtung und der Pyrolyse des IPN-Kernmaterials bis
zu einer Tief von ca. 40 mm aufgetreten.
Schlussfolgerungen
■ Die
Sandwichelemente mit IPN-Kern waren einem Brand
ausgesetzt, der nach dem Ausbruch wahrscheinlich mindestens
15 Minuten gedauert hat.
■ Es
gibt keine Anzeichen für eine Brandausbreitung im Inneren
der Elemente.
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Fallstudien
zu realen Bränden
Tiefgarage
Verkaufsbereich im Erdgeschoss getrennt von der
Tiefgarage durch einen Boden mit Brandschutz
auf der Unterseite aus 125 mm dicken Kingspan
Sandwichelementen mit versiegelten Fugen
Seitlich offene Tiefgarage für Kunden,
Deckenhöhe ca. 3,14 m.
Tiefgarage, Newry, Nordirland
Am 28. August 2014 brach um ca. 7.30 Uhr in der Tiefgarage unter
einem großen Supermarkt ein Brand im Motorraum eines dort
geparkten Fahrzeugs aus.
Das große Bild zeigt die Vorderseite des Gebäudes von der
Hauptstraße aus sowie die Ecke des Gebäudes, die dem Brandort
am nächsten lag.
Das Gebäude bedeckt eine Fläche von insgesamt ca. 11.500 m2.
Die Tiefgarage belegt eine etwas geringere Fläche von ca. 11.200 m2,
weil sich an der Vorderseite des Gebäudes das Eingangsfoyer
befindet, das Teil desselben Gebäudebereichs wie die darüber
liegende Verkaufsfläche ist. Der größte Teil der Tiefgarage hat eine
flache Decke in 3,14 m über dem Boden, an der sich 125 mm dicke
Kingspan Sandwichelemente mit IPN-Kern und FM/LPCBZulassung
befinden.
Schlussfolgerungen
■ Die
Sandwichelemente mit IPN-Kern wurden mindestens 8
Minuten lang dem Brand ausgesetzt, wobei die Flammen eine
Zeit lang direkt oberhalb des Brands eingewirkt haben und die
Temperatur der Rauchgase in einiger Entfernung noch ausgereicht
hat, um Beleuchtungskörper aus Kunststoff zu zerstören.
■ Bei
den diesen Bedingungen ausgesetzten Sandwichelementen
ist die Außenlackierung verbrannt. Sie haben sich verformt und
die Oberschale hat sich an den exponierten Stellen vom
IPN-Kern gelöst.
Spuren der Flammen an der Deckenverkleidung direkt oberhalb des Fahrzeugs
■ Es
gibt keine Anzeichen für eine Brandausbreitung im Inneren
der Elemente.
■ Es
gibt keine Anzeichen dafür, dass sich Fugen zwischen den
Elementen geöffnet haben, und es ist kein IPN-Kernmaterial
freigelegt worden.
■ Es
gibt von der eingesetzten Feuerwehr keine Berichte über
Maßnahmen, die im Zusammenhang mit den installierten
Elementen erforderlich gewesen oder durchgeführt worden wären.
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Brandschutzpaneelmit
IPN Dämmkern
Projekte
Glazer Children’s Museum, Tampa, Florida, USA.
Hamad International Airport, Doha, Katar.
Hotel Novotel, Flughafen Brisbane, Queensland, Australien
Abertay University, Dundee, GB
Gebäudetypen
Auf der ganzen Welt werden die zertifizierten Kingspan Elemente mit
IPN-Kern als brandschutztechnisch optimierte Lösungen für Gebäude
mit hohem Risiko in den verschiedensten Bereichen:
■ Büros;
■ Verteilung
■Bildungseinrichtungen;
und Lagerung;
■ Gesundheitswesen
■Lebensmittelverarbeitung;
■ Hotels
■ Produktion;
■ Wohngebäude
/ Krankenhäuser;
und
(Wohnungen).
■ Einzelhandel;
http://www.kingspanpanels.com/country-select/
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04/2015
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