E.01 Ing.Nachweis SIM-B EF 2022-361.1.pdf

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Neubau Landratsamt Rottweil Königstraße 36

78628 Rottweil

Landkreis Rottweil

Erstellt von:

2024-03-22/PAF Az.: 2022-361.1 SIM-B

Sinfiro GmbH & Co. KG

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Dieser ingenieurmäßige Nachweis umfasst 22 Seiten.

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Ingenieurmäßiger Nachweis Neubau Landratsamt Rottweil | Landkreis Rottweil

Bauherr

Landkreis Rottweil Landratsamt Rottweil Königstraße 36 78628 Rottweil

Architekt/Entwurfsverfasser

a+r Architekten GmbH Rotebühlstraße 89/2 70178 Stuttgart

Betrifft

Ingenieurmäßiger Nachweis Ingenieurmäßiger Nachweis der objektspezifischen Schutzzielanforderungen als (prüffähige) Ergänzung des Brandschutzgutachtens des Neubaus des Landratsamts Rottweil in der Königstraße 36 in 78628 Rottweil

Maßnahmen

▪ Nachweisführung mittels computergestützter Brandsimulation, inwiefern von den brandschutztechnischen Anforderungen an die geplante Verglasung zur Abtrennung des Atriums und den angrenzenden Bereichen abgewichen werden kann. ▪ Dokumentation der Simulationsergebnisse mit Darstellung der erforderlichen Maßnahmen.

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INHALTSVERZEICHNIS

1 AUFGABENSTELLUNG 4 2 ALLGEMEINE ANGABEN 5 3 BESCHREIBUNG DER BAULICHEN ANLAGE 5

3.1 NUTZUNG DER BAULICHEN ANLAGE 5

3.2 RETTUNGSWEGSITUATION 5

4 VORGEHENSWEISE BEIM INGENIEURMÄßIGEN NACHWEIS 6 5 BRANDSIMULATIONSNACHWEIS 8

5.1 NOTWENDIGKEIT DER NACHWEISFÜHRUNG 8

5.2 SCHUTZZIELE UND LEISTUNGSKRITERIEN 9

5.3 GRUNDLAGEN DES RECHENVERFAHRENS 10

5.4 MODELLBESCHREIBUNG 10 5.4.1 GEOMETRIE 10 5.4.2 BERECHNUNGSGITTER 11 5.4.3 RANDBEDINGUNGEN 11 5.4.4 RAUCHABLEITUNGSKONZEPTION 12

5.5 BESCHREIBUNG DES UNTERSUCHTEN BEMESSUNGSBRANDSZENARIUMS 12 5.5.1 BEMESSUNGSBRANDSZENARIUM 1 (HOCHENERGETISCHER BRAND) 13

5.6 AUSWERTUNG UND ERGEBNISSE DER DURCHGEFÜHRTEN BRANDSIMULATIONEN 15 5.6.1 ERGEBNISSE BEMESSUNGSBRANDSZENARIUM 1 16 5.6.2 ZUSAMMENFASSUNG BEMESSUNGSBRANDSZENARIUM 1 19

6 ABSCHLIEßENDE BEURTEILUNG 21 7 SCHLUSSBEMERKUNG 22

7.1 URHEBERRECHT 22

7.2 AUSFERTIGUNGEN 22

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1 Aufgabenstellung

Der Bauherr, der Landkreis Rottweil, plant in der Königstraße 36 in 78628 Rottweil ein als Büro- und Verwaltungsgebäude genutztes Objekt mit Versammlungsstätten- nutzung und Anschluss an die bestehende Tiefgarage zu erstellen. Zentral im Gebäude befindet sich ein Atrium mit Glasdach, welches sich vom Erdgeschoss bis ins 3. Obergeschoss erstreckt, an welches vorwiegend Büroräume angeschlossen sind. Die Geschosstrennung zwischen dem Atrium und den angrenzenden Bereichen soll teilweise durch Verglasungen realisiert werden. Das Objektbezogene Brandschutzgutachten dient zur Klärung, welche grundsätzlichen brandschutztechnischen Anforderungen im Sinne des Baurechts an den Neubau zu stellen sind (u. a. Bildung von Brandschutzbereichen, Rettungswege, brandschutztechnische Abtrennungen) bzw. unter welchen Bedingungen ggf. von den Anforderungen der LBO/LBOAVO abgewichen werden kann bzw. inwieweit Erleichterungen gewährt werden können. Dieser ingenieurmäßige Nachweis ist Bestandteil des Brandschutzgutachtens und wird als Anlage zu diesem geführt. Der ingenieurmäßige Nachweis ist ein Teil des Gesamtkonzeptes und wird insbesondere geführt, um Abweichungen von den präskriptiven Vorgaben des Baurechts gemäß § 56 (1) LBO zuzulassen. Bei dem betrachteten Objekt soll mit Hilfe von Ingenieurmethoden untersucht werden, inwiefern von den brandschutztechnischen Anforderungen an die Verglasung als Trennung zwischen Atrium und den angrenzenden Bereichen abgewichen werden kann. Die baulichen Anforderungen an die zu untersuchenden Gebäudeteile werden mit computergestützten Brandsimulationen ermittelt. Der vorliegende Nachweis soll dem Bauamt, dem Auftraggeber und den Gebäudenutzern als Entscheidungshilfe dahingehend dienen, welche brandschutztechnischen Anforderungen notwendig werden, um ein adäquates Sicherheitsniveau zu erreichen. In der nachstehenden Abbildung ist der betrachtete Neubau im Schnitt dargestellt.

Abbildung 1| Schnitt A-A [Quelle: a+r Architekten]

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In dem vorliegenden Dokument werden die Ergebnisse der durchgeführten Simulationen (Ingenieurmethoden) aufgeführt. Allgemeine Angaben zu dem Gebäude sowie der Nutzung sind dem zugehörigen Brandschutzgutachten vom 22.03.2024 zu entnehmen. Die für das zu bewertende Objekt durchgeführten und in diesem Dokument beschriebenen ingenieurmäßigen Nachweise wurden entsprechend der DIN 18009-1 (Brandschutzingenieurwesen) durchgeführt. Darüber hinaus orientiert sich der Nachweis an dem vfdb-Leitfaden „Ingenieurmethoden des Brandschutzes“ (TB 04-01).

2 Allgemeine Angaben

Die allgemeinen Angaben entsprechen dem zugehörigen Brandschutzgutachten vom 22.03.2024 und sind diesem zu entnehmen.

3 Beschreibung der baulichen Anlage

3.1 Nutzung der baulichen Anlage

Die Nutzungen in dem zu bewertenden Objekt sind dem zugehörigen Brandschutzgutachten vom 22.03.2024 zu entnehmen.

3.2 Rettungswegsituation

Die Rettungswegsituation im Gesamten kann dem zugehörigen Brandschutz- gutachten vom 22.03.2024 entnommen werden.

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4 Vorgehensweise beim ingenieurmäßigen Nachweis

Die Ingenieurmethoden des Brandschutzes ermöglichen neben dem starren Bauordnungsrecht den Nachweis von spezifischen objektbezogenen Schutzzielen. Die ingenieurmäßige Untersuchung dient analog zu den gesetzlichen Vorgaben, beispielsweise der Landesbauordnung (LBO) bzw. den Sonderbaurichtlinien, in erster Linie der Sicherstellung der Flucht- und Rettungswege aus einem Gebäude. Ein enges Zusammenspiel zwischen den Ingenieurmethoden und den Bau- ordnungsvorgaben des baulichen, anlagentechnischen und auch organisatorischen Brandschutzes ist im Rahmen der Nachweisführung unabdingbar.

Abbildung 2| Baurechtliche Einordnung der Ingenieurmethoden im Brandschutz

Die ingenieurmäßigen Nachweisverfahren unterliegen dabei keiner direkten Rechtsgrundlage, stützen sich jedoch auf die aus den Bauordnungen hervorgehenden Schutzzielen. Losgelöst von deren Definitionen und Auslegungen wird im Nachweisverfahren die Unbedenklichkeit der (vorgesehenen) Nutzung eines Gebäudes oder eines Teilbereiches im Schadensfall relativ zu dessen Auftretenswahrscheinlichkeit nachgewiesen. Die computergestützte Nachweismethodik ermöglicht hierbei als etablierter Stand der Technik die Möglichkeit verschiedenste Parameter eines Konzeptes zu untersuchen und nach den geltenden Rechtsvorschriften in die Gesamtkonzeption einzupassen.

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Landesrechtlich ermöglicht werden die ingenieurmäßigen Nachweismethoden durch den § 56 (1) der Landesbauordnung Baden-Württemberg: „Abweichungen von technischen Bauvorschriften sind zuzulassen, wenn auf andere Weise dem Zweck dieser Vorschriften nachweislich entsprochen wird“. Abweichungen vom aktuell gültigen Baurecht sind demnach zulässig, wenn ein äquivalentes Schutzniveau erreicht wird. Diese einzuhaltenden Parameter sind beim Ingenieurmäßigen Nachweis äquivalent der baurechtlichen Schutzziele zu bemessen und an den Ergebnissen der Simulation anhand von Literaturwerten der anerkannten Regeln der Technik kritisch zu überprüfen. Daraus gewonnene Erkenntnisse können sich folglich günstig aber auch verschärfend auf die baurechtlichen Anforderungen im Brandschutzkonzept auswirken. Die in diesem Objektbezogenen Nachweis verwendeten Programme sind, ebenfalls wie jedes andere Simulationsprogramm, ein Werkzeug, welches den Anwender bei der Lösung eines spezifischen Problems unterstützt. Es sei dahingehend darauf hingewiesen, dass eine numerische Lösung, beispielsweise nach Definition, stets eine iterative Annäherung an die reale Physik darstellt. Auch können die stetig variierenden psychologischen Verhaltensmuster von Menschen nur durch statistische Verhaltensweisen angenähert werden. Bei Ingenieurmäßigen Nachweisen kann aufgrund der Vielzahl an möglichen Schadensereignissen sowie Parametervariationen eine Abdeckung aller möglichen Szenarien nicht gegeben werden. So erfolgt die Auswahl der Szenarien in Abhängigkeit der relativen Auftrittswahrscheinlichkeit der möglichen Ereignisse, wobei in der Regel situationsabhängig ungünstige Randbedingungen angenommen werden. Hierzu werden den Parametern der durchgeführten Simulation Sicherheitsbeiwerte zugeschlagen, um auch unvorhersehbare Schadensverläufe zu berücksichtigen. Damit sollte, in aller Regel, auch der Nachweis unter günstigeren Randbedingungen erbracht sein. Allgemein unterliegen die Ergebnisse der Simulation stets der Qualität und Abbildungsgenauigkeit der Eingabeparameter. Vielmehr liegt es im Ermessen des Anwenders, diese Parameter der Fragestellung angepasst vorzugeben.

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5 Brandsimulationsnachweis

Die Ausstellungshalle im Erdgeschoss des Landratsamtes soll als überdachter Innenhof einen geschossübergreifenden Luftraum (Atrium) bekommen, welcher sich vom Erdgeschoss bis ins 3. Obergeschoss erstreckt. Für die Trennung zwischen dem Atrium und den angrenzenden Bereichen sind teilweise Verglasungen vorgesehen. In nachfolgender Abbildung ist die geplante Situation anhand eines Grundrissplans dargestellt. Der Bereich, in welchem Verglasungen geplant sind, ist blau gekennzeichnet dargestellt.

Abbildung 3| Grundrissplan (Schnitt A-A und 3. Obergeschoss) [Quelle: a+r Architekten]

5.1 Notwendigkeit der Nachweisführung

Die Umfassungswände des Atriums (Erdgeschoss bis 3. OG) übernehmen die Funktion der Geschossdecke über dem Erdgeschoss und müssen deshalb entsprechend dem aktuellen Baurecht feuerbeständig ausgeführt werden. Hiervon abweichend ist geplant, die Geschosstrennung im Atrium teilweise als Verglasung mit Brandschutzglas der Klasse F-30/EI-30 auszuführen.

Aufgrund der geplanten Abweichungen vom aktuellen Baurecht, welche detailliert im Brandschutzgutachten definiert sind, ergibt sich die Notwendigkeit der Nachweisführung mittels computergestützter Brandsimulation als Ingenieurmethode. Nachzuweisen ist, dass: ▪ die Geschosstrennung im Atrium als Verglasung mit Brandschutzglas der Klasse F-30/EI-30 im Hinblick auf die Einhaltung der Schutzziele bzw. Sicherstellung der Begehbarkeit der Flucht- und Rettungswegen ausreichend ist. Grundsätzlich sollen dabei folgende Fragestellungen durch die computergestützte Brandsimulation untersucht werden: ▪ Temperaturbeaufschlagung an der geplanten Verglasung zwischen Atrium (Erdgeschoss bis 3. Obergeschoss) und den angrenzenden Bereichen im Falle eines Brandereignisses

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Das Vorgehen für den vorliegenden Nachweis kann in die folgenden Schritte unterteilt werden: ▪ Definition der Schutzziele und Leistungskriterien ▪ Definition der zu untersuchenden Bemessungsbrandszenarien inkl. Definition der Brandquellen und der zu berücksichtigenden Randbedingungen (z. B. Versagenskriterien der Verglasung) ▪ Abstimmung der Schutzziele, Leistungskriterien und Bemessungsbrand- szenarien mit der zuständigen Baurechtsbehörde ▪ Durchführung der Brandsimulationen ▪ Analyse und Auswertung der zeitabhängigen Ergebnisse der Brandsimulationen ▪ Überprüfung, ob die definierten Schutzziele und Leistungskriterien eingehalten werden.

Der Nachweis gilt als erbracht, wenn die definierten Schutzziele und Leistungskriterien im abgestimmten Maße eingehalten werden.

5.2 Schutzziele und Leistungskriterien

Für die Priorisierung der Schutzziele gelten nach § 15 (1) LBO allgemein folgende Grundsätze: ▪ Priorität 1: Personenschutz (Selbstrettung) ▪ Priorität 2: Interventionsschutz (Schutz der Interventionskräfte/Fremdrettung) ▪ Priorität 3: Gebäudeschutz. Auf Grundlage der zu untersuchenden Fragestellung muss für die Verglasung ein Versagenskriterium definiert werden.

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5.3 Grundlagen des Rechenverfahrens

Der rechnerische Nachweis wurde mit Hilfe des Simulationsprogramms FDS (Fire Dynamics Simulator, Version 6.7.4) des National Institute of Standards and Technology (NIST) durchgeführt. Bei dem Programm handelt es sich um ein international anerkanntes und bei Ingenieurbüros und Forschungsinstitutionen weit angewendetes CFD-Simulations- programm für Brandsimulationen. Das Simulationsprogramm modelliert die strömungsmechanischen und thermodynamischen Vorgänge eines Gebäudebrandes im Hinblick auf die brandschutztechnische Zielsetzung. Diese Modellierung umfasst den zugrunde- liegenden Brandprozess sowie die Ausbreitung von Feuer und Rauchgasen. Es wird darauf hingewiesen, dass Brandsimulationen nicht alle Einflüsse der Realität berücksichtigen können. So werden beim Brandsimulationsnachweis nicht alle potenziell möglichen, sondern lediglich die Bemessungsbrandszenarien untersucht, welche für das Erreichen der Schutzziele als möglichst kritisch eingestuft werden. Darüber hinaus können auch Umgebungseinflüsse (wie z. B. Wind, Schnee etc.) nicht für jeden in der Realität vorkommenden Fall untersucht werden.

5.4 Modellbeschreibung

5.4.1 Geometrie

Basierend auf den Planunterlagen, welche Sinfiro am 19. Dezember 2022 (Planunterlagen mit dem Datum 19.12.2022) von den Architekten zur Verfügung gestellt und für die Simulation freigegeben wurden, wurde der für den Nachweis relevante Bereich des Gebäudes in das Simulationsprogramm „Fire Dynamics Simulator“ (Version 6.7.4) implementiert. Vereinfachungen, welche der geo- metrischen Struktur des Gebäudes geschuldet sind, wurden mit ausreichender Sicherheit berücksichtigt.

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Abbildung 4| Exemplarische Ansicht des in FDS implementierten Gebäudemodells

5.4.2 Berechnungsgitter

Die Berechnung mit FDS erfordert eine Diskretisierung der Geometrie in ein dreidimensionales, rechtwinkliges Berechnungsgitter. Das Berechnungsgitter umfasst im Falle des zu untersuchenden Objektes die gesamte zuvor beschriebene Gebäudegeometrie sowie jeweils zuzüglich 5 m Luftraum seitlich und 10 m oberhalb des Gebäudes. Die tatsächliche Gebäudegeometrie wird durch die Diskretisierung in einzelne rechtwinklige Gitterzellen aufgeteilt, wonach sich – entsprechend der gewählten Zellgröße – eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Geometrie und dem Simulationsmodell ergibt. Zur Untersuchung des Objektes wurde eine Gittergröße von 10 x 10 x 10 cm verwendet.

5.4.3 Randbedingungen

Generell sind für jede Simulation Randbedingungen bzw. Annahmen zu treffen, welche die Realität ausreichend genau beschreiben. Dies gilt sowohl für gebäudespezifische Eigenschaften wie auch für Umgebungseinflüsse. Bei den durchgeführten Brandsimulationen wurden nachfolgende Randbedingungen und Annahmen getroffen: ▪ Normalbedingungen für den Umgebungsdruck (1.013,25 mbar) bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C ▪ Rauchableitungsöffnungen sind nach erfolgter Branddetektion innerhalb von 60 Sekunden vollständig geöffnet (über BMA).

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5.4.4 Rauchableitungskonzeption

Das vorrangige Schutzziel des Baurechts ist auf die Personenrettung abgestimmt. Neben einer gemäß dem Baurecht erfolgten Errichtung der baulichen Anlage sind bei einem Brand wirksame Löscharbeiten zu ermöglichen. Dazu gehört auch eine Mindestanforderung an die Rauchableitung während eines Brandereignisses - aber auch danach. Damit die Rauchableitung erfolgen kann, müssen Entrauchungsöffnungen zur Rauchableitung ins Freie vorhanden sein. Hieraus resultiert für das Atrium, dass Rauchableitungsöffnungen mit einer aerodynamisch wirksamen Öffnungsfläche von A ≥ 2,0 m² in der Dachfläche g vorgehalten werden müssen.

5.5 Beschreibung des untersuchten Bemessungsbrandszenariums

Generell sind die Bemessungsbrandszenarien so zu wählen, dass die im Kapitel 5.1 „Notwendigkeit zur Nachweisführung“ erläuterten Nachweise mit der computer- gestützten Brandsimulation erbracht werden können. Mit den Bemessungsbrandszenarien soll untersucht werden, welche Temperaturen an der Verglasung zwischen Atrium und den angrenzenden Bereichen im Falle eines Brandereignisses im Erdgeschoss resultieren. Dadurch soll untersucht werden, ob die gemäß Baurecht geforderte brandschutztechnische Qualität der Abtrennung (F-90-/EI-90-Brandschutzverglasung) im Hinblick auf die Einhaltung der Schutzziele reduziert werden kann. Zur Nachweisführung wurde auf Grundlage der geplanten Nutzung ein Bemessungsbrandszenarium definiert, welches die spezifische Nutzung im Hinblick auf die Variationsvielfalt möglicher Ereignisse hinreichend genau abbildet. ▪ Brandquelle BQ 1: Erdgeschoss, unterhalb Kante zum Atrium, direkt an Verglasung.

Die gewählte Position der Brandquelle (BQ 1) kann der nachfolgenden Abbildung entnommen werden.

Abbildung 5| Positionierung der Brandquellen (BQ 1)

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5.5.1 Bemessungsbrandszenarium 1 (Hochenergetischer Brand)

Bemessungsbrandszenarium 1 bildet einen hochenergetischen Brand (BQ 1) im Erdgeschoss direkt an der Verglasung ab. Als Brandgut werden Sitzmöbel, Ausstellungstafeln, Papier etc. (Mischbrandlast aus Holz, diversen Kunststoffen sowie Papier) angesetzt. Der zeitliche Verlauf der Wärmefreisetzungsrate wird nach dem international anerkannten αt²-Ansatz bestimmt.

Es gilt: 𝑄̇(𝑡)= 𝛼∙𝑡2 mit 𝑄̇(𝑡) = Wärmefreisetzungsrate in kW α = Brandentwicklungsfaktor in kW/s² t = Zeit ab Brandausbruch in s

Unter Berücksichtigung der geplanten Nutzung wird der Brandentwicklungsfaktor α = 0,001172 kW/s² (v = 0,33 m/min, Halbkreis) verwendet. Dies entspricht einer rad mittleren Brandausbreitungsgeschwindigkeit. Gemäß vfdb-Leitfaden (TB 04-01 März 2020) kann die Wirkung von Löscharbeiten auf den zeitlichen Verlauf der Wärmefreisetzungsrate berücksichtigt werden. Maßgebend für den Einfluss einer Feuerwehr auf den Verlauf der Wärmefreisetzungsrate sind der Zeitpunkt des Beginns der Löscharbeiten (vgl. VDI 6019 Blatt 1, t = t + t ) und die Zeitdauer bis zur Brandbeherrschung. Lösch a b Gemäß vfdb-Leitfaden kann konservativ angesetzt werden, dass die Wärmefreisetzungsrate nach Beginn der Löscharbeiten noch für eine Dauer von 5 Minuten konstant verläuft und anschließend linear abklingt (Abklingphase bei ≤ 20 MW: 30 min).

Abbildung 6| Bestimmung Zeitpunkt Beginn manuelle Brandbekämpfung gemäß VDI 6019 Blatt 1

Für den Beginn der manuellen Brandbekämpfung gemäß VDI 6019 Blatt 1 ergibt sich für das untersuchte Objekt durch das Vorhandensein einer BMA und normale Verhältnisse der Zeitpunkt 900 s (t = 120 s; t = 780 s). a b

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Bei dem Bemessungsbrandszenarium wird eine steigende Brandintensität bis zum Beginn der Löschmaßnahmen bzw. bis zum Erreichen der maximalen Brandfläche (38,0 m²) nach ca. 15 Minuten resp. 900 Sekunden zugrunde gelegt. Nach Erreichen der maximalen Brandfläche bleibt die Brandintensität bzw. die Wärmefreisetzungsrate bis zum Wirksamwerden der Löscharbeiten (20 Minuten bzw. 1.200 Sekunden) konstant, und klingt anschließend linear innerhalb von 1.800 s ab. Die maximale Wärmefreisetzungsrate wird demnach unter Berücksichtigung der maximalen Brandfläche (38,0 m²) und einer flächenspezifischen Wärme- freisetzungsrate von 250 kW/m² auf 9,5 MW begrenzt. Die mit 9,5 MW angesetzte maximale Wärmefreisetzungsrate bzw. die flächenspezifische Wärmefreisetzungs- rate von 250 kW/m² entspricht für die geplante Nutzung des Atriums einer hohen und somit auf der sicheren Seite liegenden Wärmefreisetzungsrate. Durch das Brandereignis wird im gesamten Betrachtungszeitraum eine Wärme- menge von insgesamt 14.242 MJ bzw. 3.956 kWh freigesetzt. In der nachstehenden Abbildung werden der Brandverlauf bzw. der zeitliche Verlauf der Wärmefreisetzungsrate dargestellt.

Abbildung 7| Brandverlaufskurve bzw. zeitlicher Verlauf der Wärmefreisetzungsrate (BQ 1)

In nachfolgender Tabelle sind die relevanten Parameter und Randbedingungen von Bemessungsbrandszenarium 1 zusammenfassend dargestellt.

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Das untersuchte Bemessungsbrandszenarium stellt aufgrund der hohen Wärmefreisetzungsrate und der Lage des Brandherdes direkt an der Verglasung den ungünstigsten anzunehmenden Fall (credibel worst case) dar.

5.6 Auswertung und Ergebnisse der durchgeführten Brandsimulationen

Im Rahmen der Nachweisführung wurden für das definierte Bemessungsbrand- szenarium Brandsimulationen durchgeführt und im Hinblick auf die Einhaltung der definierten Schutzziele detailliert ausgewertet. Für die Beurteilung der resultierenden Temperaturbelastung an der Verglasung zwischen Atrium und den angrenzenden Bereichen wird an verschiedenen Messstellen die adiabate Oberflächentemperatur bestimmt.

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Die adiabate Oberflächentemperatur entspricht einer idealen Oberflächen- temperatur, die unter der Annahme ermittelt wird, dass der Wärmetransfer in eine Oberfläche der Wärmeabgabe von dieser gleich ist. Sie beinhaltet somit sowohl die konvektiven als auch die radiativen Anteile der auf die Bauteile einwirkenden Nettowärmeströme. Unter realen Bedingungen sind die resultierenden Temperaturen niedriger als die adiabate Oberflächentemperatur. Nachfolgende Abbildung zeigt die verwendeten Temperaturmessstellen.

Abbildung 8| Verwendete Temperaturmessstellen zur Bestimmung der adiabaten Oberflächentemperatur

Nachfolgend sind die Ergebnisse der Auswertung zusammenfassend dargelegt und exemplarisch anhand verschiedener Diagramme dargestellt.

5.6.1 Ergebnisse Bemessungsbrandszenarium 1

In den nachfolgenden Abbildungen werden exemplarisch die Temperaturverläufe an der Verglasung, an welcher bei dem untersuchten Bemessungsbrand die höchsten adiabaten Oberflächentemperaturen resultieren, dargestellt. Die Auswertung der Simulation zeigt, dass für das Bemessungsbrandszenarium 1 der oben definierte Grenzwert (Temperaturen < ETK für 90 Minuten) bzgl. der resultierenden Temperatureinwirkung auf Verglasung im Atrium während des gesamten Betrachtungszeitraums signifikant unterschritten wird.

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Abbildung 9| Adiabate Oberflächentemperatur an Messstelle 2-1 EG

Abbildung 10| Adiabate Oberflächentemperatur an Messstelle 2-1 EG

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Abbildung 11| Adiabate Oberflächentemperatur an Messstelle 1-1 EG

Abbildung 12| Adiabate Oberflächentemperatur an Messstelle 1-1 EG

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Abbildung 13| Adiabate Oberflächentemperatur an Messstelle 3-2 1. OG

Abbildung 14| Adiabate Oberflächentemperatur an Messstelle 3-4 3. OG

5.6.2 Zusammenfassung Bemessungsbrandszenarium 1

▪ Die gewählte Position der Brandquelle des untersuchten Brandszenariums ist besonders kritisch hinsichtlich der resultierenden Temperaturentwicklung an der Verglasung. ▪ Die maximale Wärmefreisetzungsrate von 9.500 kW bzw. die flächenspezifische Wärmefreisetzungsrate von 250 kW/m² entspricht für die Nutzung des Atriums einer hohen Wärmefreisetzungsrate und ist somit auf der sicheren Seite liegend.

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▪ Die resultierenden Temperaturen an der Verglasung liegen deutlich unterhalb der Einheitstemperaturzeitkurve. ▪ Ein Versagen einer Brandschutzverglasung der Klasse F-30/EI-30 im Bereich der Abtrennung zum Atrium kann aufgrund der resultierenden Temperaturbelastung als sehr unwahrscheinlich ausgeschlossen werden.

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6 Abschließende Beurteilung

Die vorgeschlagenen Lösungen, welche die objektbezogenen Belange des vorbeugenden Brandschutzes aus Sicht einer Räumungsmaßnahme entsprechend der Landesbauordnung (LBO) i. V. m. der Verordnung für Sonderbauten abdecken, werden wie folgt zusammengefasst: ▪ Es liegt ein gesamtheitliches Brandschutzgutachten vom 22.03.2024 vor, in welchem die Belange des baulichen, anlagentechnischen und organisatorischen Brandschutzes beleuchtet werden. In diesem sind die Ergebnisse der hier geführten Analyse zu berücksichtigen. Durch den ingenieurmäßigen Nachweis kann herausgestellt werden, dass ▪ ein Versagen der Brandschutzverglasung der Klasse F-30/EI-30 im Bereich des geschossübergreifenden Luftraums (EG bis 3. OG) aufgrund der resultierenden Temperaturbelastung als sehr unwahrscheinlich eingestuft werden kann. ▪ die Unterbindung einer unkontrollierten Brandausbreitung insbesondere vertikal über den geschossübergreifenden Luftraum (EG bis 3. OG) sichergestellt werden kann. Die Äquivalenz zum entsprechenden baurechtlichen Schutzziel wurde damit nachgewiesen. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer Änderung der für den ingenieurmäßigen Nachweis zugrunde gelegten Parameter weitergehende Anforderungen in brandschutztechnischer bzw. baurechtlicher Sicht notwendig werden können und daher eine neue Bewertung der Situation erforderlich machen.

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7 Schlussbemerkung

7.1 Urheberrecht

Für diesen ingenieurmäßigen Nachweis beanspruchen wir den gesetzlichen Urheberschutz. Vervielfältigungen sind nur ungekürzt mit unserer Einwilligung zulässig. Dieser ingenieurmäßige Nachweis darf nur für Zwecke verwendet werden, die mit der brandschutztechnischen Bewertung

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zusammenhängen.

7.2 Ausfertigungen

Der ingenieurmäßige Nachweis wird in 9facher Ausfertigung erstellt und wie folgt verteilt:

Landratsamt Rottweil digitale Fertigung a+r Architekten digitale Fertigung Baurechtsbehörde Stadt Rottweil 1. bis 8. Fertigung + digital

Die 9. Fertigung verbleibt bei unseren Akten.

Dies ist die __. Fertigung.

Joachim Wollstädt Tobias Hock Dipl.-Ing. (FH) Architekt Dipl.-Ing. (FH) M. Eng. – vorbeugender Brandschutz Beratender Ingenieur Sachverständiger für Brandschutz Sachverständiger für Brandschutz gemäß VwV Brandschutzprüfung gemäß VwV Brandschutzprüfung Projektleiter Geschäftsführender Gesellschafter

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