Filtern
Dokumenttyp
- Beitrag zu einem Tagungsband (8)
- Zeitschriftenartikel (3)
- Vortrag (2)
- Dissertation (1)
- Posterpräsentation (1)
Schlagworte
- Äquivalente Branddauer (3)
- Brandschutz (2)
- Brandszenarien (2)
- Fassaden (2)
- Furniture (2)
- Numerische Simulation (2)
- Wärmefreisetzungsrate (2)
- Abfallbehälter (1)
- Bemessungsbrandszenario (1)
- Brand (1)
Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (2)
Die aktuellen, mit Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) in Verbindung stehenden Brandereignisse wurden zum Anlass genommen, eine Serie von Brandversuchen im Kleinmaßstab in der Single Burning Item (SBI) Prüfeinrichtung durchzuführen. Dabei wurde die auf das WDVS wirkende Wärmefreisetzungsrate variiert und der Einfluss von Grad und Größe von Beschädigungen der Putzschicht hinsichtlich des Brandverhaltens untersucht.
Deutliche Unterschiede im Brandverhalten konnten sowohl quantitativ als auch qualitativ nachgewiesen werden. Neben der den Versuchsbedingungen zugrunde liegenden Wärmefreisetzungsrate konnten Art und Lage der Beschädigung in der Putzschicht als brandbeeinflussende Größen charakterisiert und beschrieben werden. Zusätzlich zu den Versuchen und der Auswertung der Realbrandereignisse wurden Abfallcontainer aus Kunststoff als mögliche Zündquelle für Fassadenbrände hinsichtlich des Brandverhaltens untersucht.
Zur Bedarfsplanung von Feuerwehren in Städten in der Bundesrepublik Deutschland wurden im Jahr 1998 die Qualitätskriterien Hilfsfrist, Funktionsstärke und Erreichungsgrad für ein standardisiertes Schadensereignis erarbeitet. Das standardisierte Schadensereignis basiert auf Ergebnissen der O.R.B.I.T.-Studie aus dem Jahr 1978. Der dort dargestellte Rauchgas-temperaturverlauf für einen standardisierten Wohnungsbrand stellt Ergebnisse von Brandversuchen in einer Wohnung aus dem Jahr 1939 dar. Die zur Untersuchung herangezogenen Einrichtungsgegenstände bestanden dabei überwiegend aus cellulosehaltigen Materialien wie Holz und Papier. Die zunehmende Verwendung von Werkstoffen auf der Basis von Holz und Polymeren führt jedoch zu einer veränderten stofflichen Zusammensetzung von Einrichtungsgegenständen in Wohnungen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde der Einfluss dieser veränderten stofflichen Zusammensetzung von gegenwärtigen Einrichtungsgegenständen auf den Verlauf von Raumbränden sowie auf die damit verbundene Stoff- und Energiefreisetzung während der Brandentstehungs- und Brandausbreitungsphase untersucht. Im Fokus der Untersuchung stand der Raum der Brandentstehung sowie ein angrenzender Raum.
Die Ergebnisse zeigen, dass gegenwärtige Einrichtungsgegenstände sowohl im Raum der Brandentstehung als auch in dem angrenzenden Raum zu höheren Rauchgastemperaturen und -konzentrationen führen. Grund hierfür sind neben den höheren Wärmefreisetzungsraten auch die höheren Stoffausbeuten der in den gegenwärtige Einrichtungsgegenständen verwendeten Materialzusammensetzungen. Vor diesem Hintergrund zeigt sich, dass sich die auf Basis der O.R.B.I.T.-Studie definierten Standards nicht mehr als Grundlage zur Bedarfsplanung von Feuerwehren eignen. Diese können mit Hilfe der vorliegenden Ergebnisse einer Prüfung unterzogen werden, um den veränderten Brandverläufen im Rahmen einer zukünftigen Bedarfsplanung gerecht zu werden.
About 80% of all fire fatalities in Germany occur because of fires in homes. It has been known for some time that modern materials (synonym for materials consisting mostly of synthetic polymers) tend to burn differently from older materials (synonym for materials consisting mostly of fibrous cellulosic substances) and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades. To investigate the influence of modern furniture and ventilation conditions of fires in homes, a series of four large-scale tests in two Living rooms (LRs) with adjacent rooms (ARs) was performed by BAM and the Frankfurt fire service. Two LRs, one with older furniture and one with modern furniture, were tested twice each. Each test started with the ignition of a paper cushion on an upholstered chair. The influence of modern materials on the fire development was investigated, as well as the influence of the ventilation on the fire development. In all settings, an upholstered chair was the first burning item. Results of the test series show that fires in rooms with modern furniture develop faster than fires in rooms with older furniture.
This is true for temperature development in the rooms as well as for smoke production.
About 80 % of all fire fatalities in Germany occur in fires in homes1. UK statistics show that living and bed room fires are more often responsible for fatalities than kitchen fires although kitchen fires occur much more often2. It has been known for some time that modern materials tend to burn differently from older materials and it has been acknowledged that the amount of combustible plastics in homes has increased significantly over the last decades3-7. To investigate the influence of modern furniture and ventilation conditions of fires in homes a series of four large scale tests in two living rooms with adjacent rooms was performed by BAM and the Frankfurt fire service8. Two living rooms, one with older furniture and one with modern furniture were tested twice each. Each test started with the ignition of a paper cushion on an upholstered chair. The influence of modern materials on the fire development was investigated as well as the influence of the ventilation on the fire development. Two tests with closed windows and two tests with open windows were performed. Temperatures were measured in the living rooms and the adjacent rooms, gas compositions were measured in the adjacent rooms and videos were taken in all rooms. The ventilation as well as the different materials influenced the fire development regarding temperatures in the rooms and smoke production and composition significantly. The fire in the living room with modern furniture developed faster than the same setting with older furniture. More ventilation (open window) led to higher temperatures in the rooms and faster fire development as well. Smoke gas composition was measured in the adjacent rooms to assess the positive effect for a person being in the adjacent room and not in the room of fire origin. In all settings an upholstered chair was the first burning item. The modern upholstered chair was investigated in three pre-experiments under different conditions to enhance the understanding of the living room fires. The measured mass losses and derived mass loss rates have been used for numerical modelling of the pre-experiments.
Several fires involving ETIC (external thermal insulation composite) systems with polystyrene foam insulation in Germany led to an extensive discussion about fire safety of such systems. A collection initiated by the Frankfurt fire service of façade fires which include polystyrene insulation foam shows that especially fires which started in front of the buildings led to more severe fires of the façade than fires that started inside the buildings. In several fires the ignition source were burning waste containers. Three large scale tests which were initiated by German building ministries showed weaknesses of the existing systems when challenged by a bigger fire source in front of the façade. Since then measures have been introduced to enhance these systems and an additional test with a 200 kg wood crib in front of a large test rig has been used for approval of ETICS. However, the recently introduced German draft standard DIN E 4102-20 does not take these changes into account although real cases and the large scale tests showed that fire scenarios with a bigger ignition source as a waste container are not covered by the DIN E 4102-20. Numerical investigations show that regarding the heat flux to the area above the opening (e.g. a window) also only a fraction of real fires is covered. Additionally damaged systems have been investigated using the Single Burning Item (SBI) test with higher heat release rates of the burner. The damage significantly influenced the fire development of the specimen. Collapse of a damaged coating of an ETIC system occurred during the test and had a sudden fire growth as a result as the whole specimen was suddenly on fire. Several effects which could be seen in the intermediate scale tests correspond to observations which were made in the real cases. In Germany insulation of existing buildings is often enhanced with application of ETICS. In most cases the buildings are in use at the time when the construction takes place. At several stages of the construction process large amounts of unprotected polystyrene are stored in immediate proximity of the building and unprotected polystyrene can be in place on the façade for several weeks. As a consequence of the investigations challenges and possible measures to enhance fire safety of ETIC systems are discussed.
Nach dem großen Baustellenbrand in Frankfurt 2012 hatte die Bauministerkonferenz (BMK) beschlossen, das Brandverhalten von Wärmedämmverbundsystemen [WDVS] hinsichtlich von Brandquellen vor der Fassade zu untersuchen. Die Feuerwehr Frankfurt hat eine Sammlung von Bränden, bei denen WDVS beteiligt waren, initiiert. Wertet man diese Sammlung hinsichtlich der Brandentstehung aus, fällt auf, dass von den insgesamt 57 Bränden 79 % (45 Brände) vor der Fassade begannen. 25 dieser 45 Brände wurden durch brennenden Müll oder Müllcontainer ausgelöst. Die meisten der gesammelten Brände (50) waren in den letzten fünf Jahren (2010 - 2014). Auf Grund dieser Erkenntnisse wurden an der BAM Müilcontainer (aus Plastik) hinsichtlich ihrer Entflammbarkeit und Wärmefreisetzung untersucht. Außerdem wurden im Auftrag der BMK Müllcontainer hinsichtlich ihrer Wärmefreisetzung und Brandentwicklung im Großversuch an der MFPA Leipzig untersucht. Mit Hilfe dieser Voruntersuchungen wurde eine Brandquelle identifiziert, die Zündquellen wie einen brennenden, Müllcontainer oder kleinere Ansammlungen von Sperrmüll repräsentiert: Es wurde eine 200 kg Holzkrippe gewählt, da die Holzkrippe bessere Ergebnisse hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse darstellt als z.B. ein Müllcontainer. Mit dieser Zündquelle wurden Großversuche an der MFPA Leipzig mit einem zugelassenen WDVS durchgeführt. Das WDVS zeigte unter diesen Prüfbedingungen ein nicht akzeptables Brandverhalten. Die folgenden zwei Versuche wurden mit Ertüchtigungsmaßnahmen durchgeführt, die eine signifikante Verbesserung des Brandverhaltens brachten. Zusätzlich wurde an der BAM eine Serie von Brandversuchen im Kieinmaßstab in der Single Burning Item (SBI) Prüfeinrichtung durchgeführt. Dabei wurde die auf das WDVS wirkende Wärmefreisetzungsrate variiert und der Einfluss von Grad und Größe von Beschädigungen der Putzschicht hinsichtlich des Brandverhaltens untersucht. Deutliche Unterschiede im Brandverhalten konnten sowohl quantitativ als auch qualitativ nachgewiesen werden. Neben der den Versuchsbedingungen zugrunde liegenden Wärmefreisetzungsrate konnten Art und Lage der Beschädigung in der Putzschicht als auch brandbeeinflussende Größen charakterisiert und beschrieben werden.
Bei einzelnen Objekten, die unter Laborbedingungen verbrennen, konnte schon seit längerer Zeit ein großer Unterschied zwischen älteren und neuen Möbeln hinsichtlich der Entflammbarkeit und der Rauchentwicklung sowie der Rauchgaszusammensetzung festgestellt werden [1, 2]. In einer Serie von Großversuchen im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens TIBRO wurde in Zusammenarbeit mit der Feuerwehr Frankfurt in vier Großversuchen die Brand- und Rauchentwicklung in einem Wohnzimmer und einem angrenzenden Zimmer untersucht. Es wurden ältere Möbel und moderne Möbel sowie unterschiedliche Belüftungsbedingungen untersucht. Alle vier Brände gingen von einem Sessel aus, der mit einem Papierkissen entzündet wurde. Es wurden jeweils im Brandraum und im Nachbarraum Temperaturen gemessen sowie die zeitlich veränderliche Rauchgaszusammensetzung in zwei unterschiedlichen Raumhöhen in der Zimmermitte des Nachbarraums bestimmt [3].
Der Einfluss der in der Wohnung vorhandenen Materialien sowie der Einfluss der Belüftung auf die Brandentwicklung wurden untersucht. Sowohl die Art der Materialien als auch die Belüftung beeinflussen die Brandentwicklung signifikant. Statistiken und die Erfahrung der Feuerwehren zeigen, dass für Personen, die sich im Brandentstehungsraum befinden, die Hilfe der Feuerwehr in den meisten Fällen zu spät kommt. Für den Nachbarraum können anhand der Großversuche Abschätzungen über den Zeitgewinn für Personen, die sich dort befinden, abgeleitet werden.
Several fires involving external thermal insulating (ETIC) systems with polystyrene in Germany started an extensive discussion about fire safety of such systems. The Frankfurt fire service started to collect reports about real fire cases which involved ETICS with polystyrene two years ago. This collection shows that especially fires, which started in front of the buildings led to more severe fires of the facades than fires inside the buildings. In several fires the ignition sources were burning waste containers. Three of the real cases are discussed in more detail: a serious fire in Frankfurt on a building site and two fires of apartment buildings, which developed quite differently. Additionally the plastic waste containers, which started several fires are investigated regarding ignitability and heat release rates. The investigation shows that plastic waste containers are very effective as ignition source and that the usual placement directly in front of combustible facades can be a problem for fire safety. Moving these containers and unintentional contact with the facade can lead to damage of the facade coating. These damages were investigated qualitatively and quantitative on a wide collection of buildings. After classifying the damage intermediate scale tests were performed in a modified Single Burning Item (SBI) Test. The damage of the coating was varied as well as the power of the sand bed burner of the SBI apparatus. The damage significantly influenced the fire development on the specimen. In some tests the damaged rendering of the ETIC system collapsed and resulted in a sudden fire growth: after the collapse of the rendering the whole specimen was suddenly on fire. Several effects, which could be seen in the intermediate scale tests correspond to observations which were made in the real cases. As a consequence of the investigations challenges and possible measures to enhance fire safety of ETIC systems are discussed.