Erprobung eines Prüfverfahrens zum Brandverhalten von Fassaden und Ermittlung von Grenzwerten zur Beurteilung. Abschlussbericht.

Getestet wird ein Prüfverfahren auf Basis des Normentwurfs der DIN 4102 Teil 20 zur Bewertung von Fassadensystemen, die anhand der Methoden nach DIN 4102 Teil 1 und DIN EN 13823 nicht sachgerecht beurteilt werden können. Das neue Verfahren wurde - entsprechend dem Messverfahren des SBI-Testes - um eine Messung zur Bestimmung der Energiefreisetzung und der Rauchentwicklung erweitert. Die Testergebnisse bescheinigen eine gute Differenzierung zwischen unterschiedlichen Fassadentypen und das Vermögen, Fassaden entsprechend ihrer Brandneigung eindeutig zu klassifizieren.

Der Forschungsbeitrag untersucht und erprobt ein Prüfverfahren auf Basis des Normentwurfs der DIN 4102 Teil 20 zur Bewertung von Fassadensystemen, die anhand der genormten Methoden nach DIN 4102 Teil 1 sowie DIN EN 13823 nicht prüfbar sind bzw. sachgerecht beurteilt werden können. Das betrachtete Prüfverfahren wurde um eine Messung zur Bestimmung der Energiefreisetzung und der Rauchentwicklung erweitert - entsprechend dem Messverfahren des SBI-Testes. Um eine reproduzierbare Ausgangsbasis für diese Messtechnik zu schaffen, wurde ein Gasbrenner eingesetzt, welcher bereits im Normentwurf DIN 4102 Teil 20 vorgesehen ist. Nach Vorversuchen zur Erprobung des Gasbrenners und zur Bestimmung seiner Leistungsdaten wurden Untersuchungen an acht Systemen mit vorgehängten hinterlüfteten Fassaden und zwei Wärmedämmverbundsystemen durchgeführt. Die betrachteten Fassadensysteme decken den gesamten in der Praxis vorkommenden Bereich ab - von Holzfassaden der Klasse B2 bis zu unbrennbaren Fassaden der Klasse A. Die gewonnenen Ergebnisse bescheinigen, dass das betrachtete Prüfverfahren dafür geeignet ist, das Brandverhalten der untersuchten Fassaden sachgerecht darzustellen. Die angewandte Messtechnik erlaubt eine gute Differenzierung zwischen einzelnen Fassadentypen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, Fassaden entsprechend ihrem Brandverhalten zu klassifizieren. Die Messergebnisse der Studie können hierbei als Kriterien zur Beurteilung der Brandneigung verwendet werden.

Inhalt

0. Vorbemerkung 1
1. Hintergrund der Untersuchungen 2
2. Versuchsverfahren 4
   2.1 Grundkonzept der Fassadenprüfung im Maßstab 1:1 nach dem Normentwurf DIN 41 02-20 4
   2.2 Laborversuche 12
   2.2.1 Brandschacht-Versuch nach DIN 4102- 16 12
   2.2.2 Single Burning Item - Test nach DIN EN 13823 14
3. Übersicht der Prüfkörper 20
4. Vorversuche zur Bemessung des Gasbrenners 22
5. Versuchsergebnisse im Maßstab 1:1 23
   5.1 Allgemeines 23
   5.2 Faserzementplatten auf Aluminium-Unterkonstruktion mit Faserzementplatte als Sturzabdeckung 24
   5.3 Faserzementplatten auf Holz-Unterkonstruktion 26
   5.3.1 Faserzementplatten auf Holz-Unterkonstruktion mit Faserzementplatte als Sturzabdeckung 26
   5.3.2 Faserzementplatten auf Holz-Unterkonstruktion mit einem einfach gefalztem Stahlblech als Verschluss des Hinterlüftungsspaltes im Sturzbereich 28
   5.4 Aluminiumverbund-Kassetten auf Aluminium-Unterkonstruktion 30
   5.4.1 Aluminiumverbund-Kassetten auf Aluminium-Unterkonstruktion mit einem horizontalen (1,00 m über dem Sturz) Aluminiumprofil zum Verschluss des Hinterlüftungsspaltes 30
   5.4.2 Aluminiumverbund-Kassetten auf Aluminium-Unterkonstruktion mit Stahlblech im Sturzbereich zum Verschluss des Hinterlüftungsspaltes 32
   5.5 HPL-Platten auf Aluminium-Unterkonstruktion 34
   5.5.1 HPL-Platten auf Aluminium-Unterkonstruktion mit einfach gefaiztem Stahlblech als Verschluss des Hinterlüftungsspaltes im Sturzbereich 34
   5.5.2 HPL-Platten auf Aluminium-Unterkonstruktion mit HPL-Platte als Sturzabdeckung 36
   5.6 Lärchenholz auf Holz-Unterkonstruktion mit Holz als Sturzabdeckung 38
   5.7 Wärmedämmverbundsysteme 40
   5.7.1 Wärmedämmverbundsystem, Oberputz mit organischen Bestandteilen, mit einem 200 mm hohen Streifen aus Mineralfaserdämmung über dem Sturz 40
   5.7.2 Wärmedämmverbundsystem mit mineralischem Oberputz mit einem 200 mm hohen Streifen aus Mineralfaser über dem Sturz 42
6. Ergebnisse der Laborversuche 44
   6.1 Brandschacht-Versuche nach DIN 41 02-16 44
   6.2 SBI-Tests nach DIN EN 13823 45
7. Diskussion der Versuchsergebnisse im Maßstab 1:1 46
   7.1 Visuelle Beobachtungen 46
   7.1.1 Flammenausbreitung 46
   7.1.1.1 Flammenausbreitung vor der Fassadenoberfläche 46
   7.1.1.2 Flammenausbreitung im Hinterlüftungsspalt 49
   7.1.2 Brennendes Abtropfen und Abfallen von brennenden Teilen 50
   7.1.3 Schadensbilder 51
   7.2 Messergebnisse 53
   7.2.1 Temperaturen 53
   7.2.1.1 Temperaturen im Hinterlüftungsspalt 53
   7.2.1.2 Temperaturen vor der Fassadenoberfläche 54
   7.2.1.3 Temperaturen in der Wärmedämmung 61
   7.2.2 Die Energiefreisetzung 62
   7.2.2.1 Energiefreisetzungsrate RHR 62
   7.2.2.2 Gesamte Energiefreisetzung THR 68
   7.2.2.3 FIG RA-Index 70
   7.2.3 Die Rauchfreisetzung 73
   7.2.3.1 Rauchfreisetzungsrate RSP 73
   7.2.3.2 Gesamte Rauchfreisetzung TSP 75
   7.2.3.3 SMOGRA-Index 77
8. Diskussion der Versuchsergebnisse bei den Laborversuchen 80
   8.1 Brandschacht-Versuche nach DIN 4102-16 80
   8.2 SBI-Tests nach DIN EN 13823 81
9. Schlussfolgerungen 83