Thermische Materialeigenschaften von Brandschutzmaterialien für Naturbrandbeanspruchungen

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschungPeer-Review

Autoren

  • Jochen Zehfuß
  • Lisa Sander
  • Peter Schaumann
  • Waldemar Weisheim

Organisationseinheiten

Externe Organisationen

  • Technische Universität Braunschweig
Forschungs-netzwerk anzeigen

Details

Titel in ÜbersetzungThermal material properties of fire protection materials for natural fire scenarios
OriginalspracheDeutsch
Seiten (von - bis)535-546
Seitenumfang12
FachzeitschriftBAUTECHNIK
Jahrgang95
Ausgabenummer8
Frühes Online-Datum2 Juli 2018
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 Aug. 2018

Abstract

Zum Schutz von Stahlbauteilen vor einer Brandeinwirkung können Brandschutzmaterialien in Form von Brandschutzplatten, Brandschutzputzen oder reaktiven Brandschutzsystemen zur Anwendung kommen. Ihre thermische Schutzwirkung führt zu einer verzögerten Erwärmung des zu schützenden Stahlbauteils und gewährleistet dadurch einen ausreichend langen Feuerwiderstand. Die Brandschutzmaterialien werden i. d. R. anhand von Brandprüfungen nach der Einheits‐Temperaturzeitkurve (ETK) ausgelegt und entsprechende Verwendbarkeitsnachweise erstellt. Eine detaillierte Kenntnis der thermischen Materialeigenschaften der Brandschutzmaterialien ist hierfür nicht erforderlich. Die bauaufsichtlich eingeführten Eurocodes ermöglichen neben der Standardbemessung nach der ETK grundsätzlich auch eine leistungsbasierte Bemessung für ein natürliches Brandszenario. Im Gegensatz zur ETK, die von einem schnellen und kontinuierlichen Temperaturanstieg ausgeht, wird bei einem Naturbrandszenario ein realistisches Modell eines Brands (Entwicklungsphase, Vollbrand und Abkühlphase) abgebildet, dessen Verlauf in Abhängigkeit von den vorhandenen Brandlasten, den Ventilationsverhältnissen und der Brandraumgeometrie individuell ist. Die Auslegung der Schutzmaßnahmen für natürliche Brände kann daher nicht auf Grundlage der Standard‐Brandprüfungen erfolgen. Für die leistungsbasierte Bemessung brandbeanspruchter geschützter Stahlbauteile ist die temperaturabhängige Formulierung der thermischen Materialkennwerte sowohl für einen Temperaturanstieg als auch eine anschließende Abnahme der Brandbeanspruchung unabdingbar. Bis dato sind die thermischen Materialkennwerte von Brandschutzbekleidungen insbesondere für die Abkühlphase lückenhaft.

In diesem Beitrag werden daher experimentelle Untersuchungen der thermischen Materialkennwerte von Brandschutzplatten, ‐putzen und reaktiven Brandschutzsystemen für die Aufheiz‐ und Abkühlphase vorgestellt.

Schlagwörter

    Building materials, fire protection materials, gypsum fire protection board, heating rate, intumescent coating, natural fire, plaster, Steel construction, thermal properties

ASJC Scopus Sachgebiete

Zitieren

Thermische Materialeigenschaften von Brandschutzmaterialien für Naturbrandbeanspruchungen. / Zehfuß, Jochen; Sander, Lisa; Schaumann, Peter et al.
in: BAUTECHNIK, Jahrgang 95, Nr. 8, 01.08.2018, S. 535-546.

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschungPeer-Review

Zehfuß J, Sander L, Schaumann P, Weisheim W. Thermische Materialeigenschaften von Brandschutzmaterialien für Naturbrandbeanspruchungen. BAUTECHNIK. 2018 Aug 1;95(8):535-546. Epub 2018 Jul 2. doi: 10.1002/bate.201800033
Zehfuß, Jochen ; Sander, Lisa ; Schaumann, Peter et al. / Thermische Materialeigenschaften von Brandschutzmaterialien für Naturbrandbeanspruchungen. in: BAUTECHNIK. 2018 ; Jahrgang 95, Nr. 8. S. 535-546.
Download
@article{a5804792da2c46109c90b558c419a175,
title = "Thermische Materialeigenschaften von Brandschutzmaterialien f{\"u}r Naturbrandbeanspruchungen",
abstract = "Zum Schutz von Stahlbauteilen vor einer Brandeinwirkung k{\"o}nnen Brandschutzmaterialien in Form von Brandschutzplatten, Brandschutzputzen oder reaktiven Brandschutzsystemen zur Anwendung kommen. Ihre thermische Schutzwirkung f{\"u}hrt zu einer verz{\"o}gerten Erw{\"a}rmung des zu sch{\"u}tzenden Stahlbauteils und gew{\"a}hrleistet dadurch einen ausreichend langen Feuerwiderstand. Die Brandschutzmaterialien werden i. d. R. anhand von Brandpr{\"u}fungen nach der Einheits‐Temperaturzeitkurve (ETK) ausgelegt und entsprechende Verwendbarkeitsnachweise erstellt. Eine detaillierte Kenntnis der thermischen Materialeigenschaften der Brandschutzmaterialien ist hierf{\"u}r nicht erforderlich. Die bauaufsichtlich eingef{\"u}hrten Eurocodes erm{\"o}glichen neben der Standardbemessung nach der ETK grunds{\"a}tzlich auch eine leistungsbasierte Bemessung f{\"u}r ein nat{\"u}rliches Brandszenario. Im Gegensatz zur ETK, die von einem schnellen und kontinuierlichen Temperaturanstieg ausgeht, wird bei einem Naturbrandszenario ein realistisches Modell eines Brands (Entwicklungsphase, Vollbrand und Abk{\"u}hlphase) abgebildet, dessen Verlauf in Abh{\"a}ngigkeit von den vorhandenen Brandlasten, den Ventilationsverh{\"a}ltnissen und der Brandraumgeometrie individuell ist. Die Auslegung der Schutzma{\ss}nahmen f{\"u}r nat{\"u}rliche Br{\"a}nde kann daher nicht auf Grundlage der Standard‐Brandpr{\"u}fungen erfolgen. F{\"u}r die leistungsbasierte Bemessung brandbeanspruchter gesch{\"u}tzter Stahlbauteile ist die temperaturabh{\"a}ngige Formulierung der thermischen Materialkennwerte sowohl f{\"u}r einen Temperaturanstieg als auch eine anschlie{\ss}ende Abnahme der Brandbeanspruchung unabdingbar. Bis dato sind die thermischen Materialkennwerte von Brandschutzbekleidungen insbesondere f{\"u}r die Abk{\"u}hlphase l{\"u}ckenhaft.In diesem Beitrag werden daher experimentelle Untersuchungen der thermischen Materialkennwerte von Brandschutzplatten, ‐putzen und reaktiven Brandschutzsystemen f{\"u}r die Aufheiz‐ und Abk{\"u}hlphase vorgestellt.",
keywords = "Building materials, fire protection materials, gypsum fire protection board, heating rate, intumescent coating, natural fire, plaster, Steel construction, thermal properties",
author = "Jochen Zehfu{\ss} and Lisa Sander and Peter Schaumann and Waldemar Weisheim",
note = "Publisher Copyright: {\textcopyright} 2018, Ernst und Sohn. All rights reserved. Copyright: Copyright 2018 Elsevier B.V., All rights reserved.",
year = "2018",
month = aug,
day = "1",
doi = "10.1002/bate.201800033",
language = "Deutsch",
volume = "95",
pages = "535--546",
journal = "BAUTECHNIK",
issn = "0932-8351",
publisher = "Wiley-Blackwell",
number = "8",

}

Download

TY - JOUR

T1 - Thermische Materialeigenschaften von Brandschutzmaterialien für Naturbrandbeanspruchungen

AU - Zehfuß, Jochen

AU - Sander, Lisa

AU - Schaumann, Peter

AU - Weisheim, Waldemar

N1 - Publisher Copyright: © 2018, Ernst und Sohn. All rights reserved. Copyright: Copyright 2018 Elsevier B.V., All rights reserved.

PY - 2018/8/1

Y1 - 2018/8/1

N2 - Zum Schutz von Stahlbauteilen vor einer Brandeinwirkung können Brandschutzmaterialien in Form von Brandschutzplatten, Brandschutzputzen oder reaktiven Brandschutzsystemen zur Anwendung kommen. Ihre thermische Schutzwirkung führt zu einer verzögerten Erwärmung des zu schützenden Stahlbauteils und gewährleistet dadurch einen ausreichend langen Feuerwiderstand. Die Brandschutzmaterialien werden i. d. R. anhand von Brandprüfungen nach der Einheits‐Temperaturzeitkurve (ETK) ausgelegt und entsprechende Verwendbarkeitsnachweise erstellt. Eine detaillierte Kenntnis der thermischen Materialeigenschaften der Brandschutzmaterialien ist hierfür nicht erforderlich. Die bauaufsichtlich eingeführten Eurocodes ermöglichen neben der Standardbemessung nach der ETK grundsätzlich auch eine leistungsbasierte Bemessung für ein natürliches Brandszenario. Im Gegensatz zur ETK, die von einem schnellen und kontinuierlichen Temperaturanstieg ausgeht, wird bei einem Naturbrandszenario ein realistisches Modell eines Brands (Entwicklungsphase, Vollbrand und Abkühlphase) abgebildet, dessen Verlauf in Abhängigkeit von den vorhandenen Brandlasten, den Ventilationsverhältnissen und der Brandraumgeometrie individuell ist. Die Auslegung der Schutzmaßnahmen für natürliche Brände kann daher nicht auf Grundlage der Standard‐Brandprüfungen erfolgen. Für die leistungsbasierte Bemessung brandbeanspruchter geschützter Stahlbauteile ist die temperaturabhängige Formulierung der thermischen Materialkennwerte sowohl für einen Temperaturanstieg als auch eine anschließende Abnahme der Brandbeanspruchung unabdingbar. Bis dato sind die thermischen Materialkennwerte von Brandschutzbekleidungen insbesondere für die Abkühlphase lückenhaft.In diesem Beitrag werden daher experimentelle Untersuchungen der thermischen Materialkennwerte von Brandschutzplatten, ‐putzen und reaktiven Brandschutzsystemen für die Aufheiz‐ und Abkühlphase vorgestellt.

AB - Zum Schutz von Stahlbauteilen vor einer Brandeinwirkung können Brandschutzmaterialien in Form von Brandschutzplatten, Brandschutzputzen oder reaktiven Brandschutzsystemen zur Anwendung kommen. Ihre thermische Schutzwirkung führt zu einer verzögerten Erwärmung des zu schützenden Stahlbauteils und gewährleistet dadurch einen ausreichend langen Feuerwiderstand. Die Brandschutzmaterialien werden i. d. R. anhand von Brandprüfungen nach der Einheits‐Temperaturzeitkurve (ETK) ausgelegt und entsprechende Verwendbarkeitsnachweise erstellt. Eine detaillierte Kenntnis der thermischen Materialeigenschaften der Brandschutzmaterialien ist hierfür nicht erforderlich. Die bauaufsichtlich eingeführten Eurocodes ermöglichen neben der Standardbemessung nach der ETK grundsätzlich auch eine leistungsbasierte Bemessung für ein natürliches Brandszenario. Im Gegensatz zur ETK, die von einem schnellen und kontinuierlichen Temperaturanstieg ausgeht, wird bei einem Naturbrandszenario ein realistisches Modell eines Brands (Entwicklungsphase, Vollbrand und Abkühlphase) abgebildet, dessen Verlauf in Abhängigkeit von den vorhandenen Brandlasten, den Ventilationsverhältnissen und der Brandraumgeometrie individuell ist. Die Auslegung der Schutzmaßnahmen für natürliche Brände kann daher nicht auf Grundlage der Standard‐Brandprüfungen erfolgen. Für die leistungsbasierte Bemessung brandbeanspruchter geschützter Stahlbauteile ist die temperaturabhängige Formulierung der thermischen Materialkennwerte sowohl für einen Temperaturanstieg als auch eine anschließende Abnahme der Brandbeanspruchung unabdingbar. Bis dato sind die thermischen Materialkennwerte von Brandschutzbekleidungen insbesondere für die Abkühlphase lückenhaft.In diesem Beitrag werden daher experimentelle Untersuchungen der thermischen Materialkennwerte von Brandschutzplatten, ‐putzen und reaktiven Brandschutzsystemen für die Aufheiz‐ und Abkühlphase vorgestellt.

KW - Building materials

KW - fire protection materials

KW - gypsum fire protection board

KW - heating rate

KW - intumescent coating

KW - natural fire

KW - plaster

KW - Steel construction

KW - thermal properties

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85050909415&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.1002/bate.201800033

DO - 10.1002/bate.201800033

M3 - Artikel

AN - SCOPUS:85050909415

VL - 95

SP - 535

EP - 546

JO - BAUTECHNIK

JF - BAUTECHNIK

SN - 0932-8351

IS - 8

ER -