Wie sich industrialisiertes Holz, das in Fachwerkhäusern verwendet wird, im Brandfall verhält

Jedes Mal, wenn wir einen Artikel über Holzhäuser bringen, gibt es mindestens eine Person, die sich apokalyptisch über das feurige Ende des Hauses äußert. Dabei werden Häuser in Holzrahmenbauweise nicht nur hier, sondern überall auf der Welt gebaut. Mehr noch, in anderen Teilen der Welt scheint Holz zunehmend die traditionellen Baumaterialien zu ersetzen. Wir sprechen nicht mehr nur von Häusern, sondern von mehrstöckigen Gebäuden und beeindruckenden zivilen und industriellen Strukturen. Ich kann mir vorstellen, dass diejenigen, die Flughäfen, Hotels oder Theater auf Holzkonstruktionen bauen, gute Argumente haben und nicht das Risiko eingehen, in den Hauptnachrichtensendungen zu erscheinen, nur weil sie mit Holz bauen.

Wir sprachen mit Spezialisten von Dimmer,Bauunternehmer für Holzhäuser in Comănești. Sie erzählten uns, wie man die für die Konstruktion verwendeten Balken erhält, über Brandschutzbehandlungen und über die Vorschriften, die eingehalten werden müssen, um sowohl im Land als auch in Europa bauen zu können. Sie gaben uns auch Informationen über das Verhalten von Holz im Feuer im Blog.

Europäische Vorschriften für den Bau von Holzrahmenhäusern

Unternehmen, die seit Jahren Häuser in Holzbauweise bauen, sowohl im Inland als auch in europäischen Ländern, bauen nicht wahllos. Es gibt Normen und Vorschriften, die eingehalten werden müssen, um die Sicherheit derjenigen zu gewährleisten, die das Gebäude bewohnen oder nutzen. Die Voraussetzung für ein gut gebautes und sicheres Haus ist die Zusammenarbeit mit spezialisierten Unternehmen, die die geltenden Normen einhalten und für die geleistete Arbeit garantieren.

Norm EN 1995 oder Eurocode 5: Bemessung von HolzbauwerkenKurz E5 ist das europäische Dokument für den Holzbau. Die Entscheidung 2000/367/EG ist ein weiteres europäisches Referenzdokument, das die Materialleistungsklassen für das Brandverhalten festlegt.

Die auf EG-Ebene gültigen Dokumente werden durch nationale Vorschriften ergänzt, die Vorrang haben, wenn sie restriktiver sind. Alles ist auf das Wohl des Begünstigten ausgerichtet, weshalb immer strengere, drastischere Vorschriften gewählt werden. Auch in Rumänien unterliegt der Bau von Holzkonstruktionen der Gesetzgebung, wobei die Gesetze 307/2006, 212/1997 und die Regierungsverordnung 114/2000 zu beachten sind. Eine sehr wichtige Vorschrift für den Brandschutz ist P188 von 1999 aktualisiert.

Brandverhalten von Holz im Vergleich zu Stahl und Beton

Bei der Untersuchung der Holzverbrennung haben Fachleute festgestellt, dass Holz bei Temperaturen von 225-250 ºC, die von einer Gasflamme erzeugt werden, zu brennen beginnt, das Brennen aber aufhört, wenn die Flamme entfernt wird. Von 250ºC bis 270ºC brennt das Holz, auch wenn die Flamme entfernt wird, und im Temperaturbereich von 330-520ºC brennt es spontan. Dichtes, feuchtes Holz brennt langsamer als leichtes, trockenes Holz.

Die tragenden Elemente von Holzhäusern sind Lamellenbalken. Sie sind dicht, schwer und massiv und haben eine höhere Entzündungs- und Brenntemperatur. Die Balken werden durch Verleimung mehrerer Holzschichten übereinander hergestellt, was das Brennen erschwert. Die Holzkohleschicht, die sich beim Verbrennen des Holzes auf der Außenseite bildet, wirkt als sehr guter Wärmeisolator. Das Holz selbst ist ein sehr guter Wärmeisolator. Wenn die Außentemperatur des verbrannten Holzes 1000°C beträgt, liegt sie im Inneren des Balkens bei nur 40°C. Das ist der Grund, warum Gebäude mit sehr dicken Holzbauteilen beim Brennen nicht so leicht zusammenbrechen. Der Einsturz erfolgt nur wenn der unfertige Holzquerschnitt sehr niedrig ist und das Gewicht der Konstruktion nicht mehr tragen kann.

Eine Rolle bei der Verlangsamung und sogar Unterbindung der Ausbreitung von Feuer in laminiertem Holz (Lamellenbalken, CLT) sind feuerhemmende Behandlungen und der für die Verleimung verwendete Klebstoff. Das Imprägnieren von Holz mit Lösungen, die das Brennen verhindern (Natriumsilikatz. B.) und die Verwendung von Klebstoffen, die die Ausbreitung des Feuers im Inneren des Balkens verhindern, können dazu führen, dass sich der Balken nicht oder nur sehr wenig und nur an der Oberfläche entzündet.

Im Gegensatz zu Holz ist der in Bauelementen verwendete Stahl wesentlich weniger feuerbeständig. Holz verbrennt allmählich von außen nach innen, wobei der nicht verbrannte Teil weiterhin die Last trägt. Stahl hingegen verändert seine mechanischen Eigenschaften bei Temperaturen über 200 ºC, und bei mehr als 600 ºC hält er den Belastungen nicht mehr stand, so dass die Gefahr eines Zusammenbruchs besteht. Bei Stahlbeton wird die mechanische Festigkeit durch die Dicke der Betonschicht bestimmt, die die Metallstäbe im Inneren vor Feuer schützt. Aber in Beton erfolgt die Wärmeübertragung schneller als in Holz, und die Hitze erreicht schnell das Metall. Bei hohen Temperaturen verliert das Metall seine Festigkeit und kann die große Menge an Beton nicht mehr tragen und bricht zusammen. Unter Artikel auf der Dimmer-Website ist eine alte Fotografie, die nach einem Brand aufgenommen wurde. Das Bild zeigt Stahlträger, die durch die hohe Temperatur über einem stehenden verbrannten Holzbalken "gebogen" wurden.

Brandverhalten von vorgefertigten Wänden

Vorgefertigte Wände werden aus mehreren Schichten von Materialien hergestellt die das Brennen verzögern oder sogar verhindern können. Basaltfasern sind ein häufig verwendeter Dämmstoff für vorgefertigte Wände, da sie nicht brennen. Zusätzlich zu ihren sehr guten Wärmedämmeigenschaften halten Basaltfasern 2 Stunden lang bei 1000 ºC, danach beginnen sie zu schmelzen. Man mag es kaum glauben, aber Holzfaserdämmplatten sind auch sehr feuerbeständig. Der Feuertest, den Sie hier sehen können hierdemonstriert.

Nach Angaben der ISU entsteht ein Viertel der Brände in Wohnhäusern aus Beton, Ziegeln oder Holz. Elektrische Defekte sind die Hauptursache, gefolgt von Unachtsamkeit und unsauberen Schornsteinen. Es sind nicht die Wände, die zuerst Feuer fangen, sondern die Möbel, denn Lacke, wenn sie nicht feuerfest sind, verstärken das Feuer.

Feuerschutzbehandlungen für Holz

Das für Holzhäuser verwendete Holz wird behandelt, um seine Festigkeit zu erhöhen. Es wird mit speziellen Substanzen behandelt, um es widerstandsfähig gegen Insekten, Feuchtigkeit, Pilze, Schimmel und Feuer zu machen. Nach der Behandlung mit Feuerschutzmitteln wird das Holz feuerfester, die Ausbreitung des Feuers wird verlangsamt und das Feuerholz ist leichter zu löschen. Die Behandlung der Elemente erfolgt nach Abschluss der mechanischen Bearbeitung, damit das Holz keine weiteren Umwandlungen erfährt, die die Wirksamkeit des Flammschutzmittels verringern würden. Die Behandlung kann durch Tauchen, Streichen oder Sprühen erfolgen. Manchmal werden Holzelemente in Autoklaven druckbehandelt, wodurch das Holz dichter und härter und damit widerstandsfähiger gegen Feuer wird.

Die Hersteller von Holzhäusern verwenden auch mechanische Verarbeitungstechniken, die nachweislich die Ausbreitung von Feuer verlangsamen. So haben beispielsweise Pfosten und Wandstützen keine geraden Kanten. Das Profil ist rund, weil sich das Feuer an einem solchen Profil viel langsamer ausbreitet als an einer geraden Kante.

Immer mehr Gebäude auf der ganzen Welt werden in Holzbauweise errichtet, und die Mentalität der Menschen ändert sich. Ein Beispiel ist das Vereinigte Königreich. Bis 1996 waren die Vorschriften sehr streng, und hohe Holzgebäude waren nicht erlaubt, weil es in England im Laufe der Jahre immer wieder Brände gab, die ganze Städte zerstört haben. Jetzt gibt es in London ein funktionales 8-stöckiges Gebäude, das ganz aus Fachwerk besteht. Die Stärke des industriell gefertigten Holzes und die Brandschutzbehandlungen, denen es unterzogen wird, haben zu einer Änderung der Rechtsvorschriften und zu einem neuen Vertrauen in Holz geführt.