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Brandschutz im Holzbau
Es gibt mehrere Standard-Zeit-Temperatur-Brandkurven, die bei der Planung des Brandschutzes in Tunneln verwendet werden und jeweils unterschiedliche Brandszenarien darstellen. Zu den am häufigsten verwendeten Kurven gehören: 1. Standard-Brandkurve (ISO 834) 2. Kohlenwasserstoff-Brandkurve (HC) 3. Rijkswaterstaat (RWS)-Kurve 4. Modifizierte Kohlenwasserstoff-Kurve (HCM) 5. ZTV-ING/RABT-Kurve 6. EBA-Kurve (EUREKA) Lassen Sie uns jede dieser Kurven im Detail untersuchen. 1. Standard-Brandkurve (ISO 834) Die Standard-Brandkurve, auch bekannt als ISO 834-Kurve, ist die am häufigsten verwendete Brandkurve in der Bauplanung. Manchmal wird sie auch im Tunnelbrandschutz verwendet. Sie stellt ein typisches Gebäudebrandszenario durch Zellulosebrand dar und ist durch die folgende Gleichung definiert:
T(t)=T0+345log10(8t+1) wobei:
- ( T(t) ) die Temperatur zum Zeitpunkt ( t ) ist, - ( T_0 ) ist die Anfangstemperatur (normalerweise 20°C), - ( t ) die Zeit in Minuten ist. Diese Kurve ist durch einen allmählichen Temperaturanstieg gekennzeichnet und erreicht nach 120 Minuten etwa 1.000°C. Sie ist zwar für die allgemeine Brandschutzbemessung nützlich, kann aber die schwereren Brandbedingungen, die in Tunneln auftreten können, nicht genau darstellen. 2. Kohlenwasserstoff-Brandkurve (HC) Die Kohlenwasserstoffbrandkurve wird zur Darstellung von Bränden mit Kohlenwasserstoffbrennstoffen wie Benzin oder Diesel verwendet, die in Straßentunneln häufig vorkommen. Diese Kurve ist im Vergleich zur Standard-Brandkurve durch einen wesentlich schnelleren Temperaturanstieg gekennzeichnet und erreicht innerhalb der ersten Minuten Temperaturen von etwa 1.100 °C. Die Gleichung für die HC-Kurve lautet:
T(t)=1080(1−0.325e−0.167t−0.675e−2.5t)+20
3. Rijkswaterstaat (RWS)-Kurve Die Rijkswaterstaat (RWS)-Kurve ist speziell für Straßentunnel konzipiert und stellt ein sehr schweres Brandszenario dar. Sie wurde vom niederländischen Ministerium für Infrastruktur und Wasserwirtschaft (Rijkswaterstaat) entwickelt und ist durch einen extrem schnellen Temperaturanstieg gekennzeichnet, der innerhalb der ersten Minuten 1.350 °C erreicht und diese Temperatur über einen längeren Zeitraum beibehält. Die RWS-Kurve ist definiert durch:
T(t)=1535(1−0.324e−0.2t−0.676e−2.5t)+20
Diese Kurve ist besonders nützlich für die Planung von Brandschutzsystemen in Tunneln mit hohem Verkehrsaufkommen und dem Potenzial für große Fahrzeugbrände. 4. Modifizierte Kohlenwasserstoff-Kurve (HCM) Die modifizierte Kohlenwasserstoffkurve (HCM) ist eine Abwandlung der HC-Kurve, die auf spezifische Tunnelbrandszenarien zugeschnitten ist. Sie berücksichtigt die besonderen Bedingungen in Tunneln, wie z. B. die Belüftung und das Vorhandensein mehrerer Brennstoffquellen. Die HCM-Kurve ist definiert durch:
T(t)=1200(1−0.325e−0.167t−0.675e−2.5t)+20
Diese Kurve bietet eine genauere Darstellung von Tunnelbränden, die Kohlenwasserstoffe beinhalten, und wird in Verbindung mit anderen Brandkurven verwendet, um umfassende Brandschutzsysteme zu entwerfen.
Gemäß der CETU-Richtlinie in Frankreich gibt es weiterreichende Anforderungen an den Brandschutz in Straßentunneln. Abhängig von der Größe und der infrastrukturellen Bedeutung gibt es gemäß der CETU-Richtlinie vier Kategorien: N0, N1, N2 und N3. Die Kategorien repräsentieren eine Kombination der verschiedenen Zeit-Temperatur-Kurven und haben folgende Bedeutungen:
5. ZTV-ING/RABT-Kurve Die ZTV-ING-Kurve, auch bekannt als RABT-Kurve, wird für Straßentunnel in Deutschland verwendet. Diese Kurve stellt sicher, dass die tragende Bewehrung der Tunnelstruktur 300°C nicht überschreitet. Sie schreibt auch die Verwendung von Baumaterialien vor, die im Brandfall keine schädlichen Substanzen freisetzen. Diese Kurve ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität von Tunneln unter extremen Brandbedingungen.
6. EBA-Kurve (EUREKA) Die EBA-Kurve wird für Eisenbahntunnel verwendet und wird vom deutschen Eisenbahn-Bundesamt (EBA) definiert. Diese Kurve simuliert das Temperaturprofil von Brandgasen in Eisenbahntunneln und erreicht innerhalb von nur 5 Minuten 1.200°C. Sie basiert auf umfangreichen Brandtests und ist wesentlich für die Auslegung von Brandschutzsystemen in Eisenbahntunneln.
Zeit-Temperatur-Brandkurven werden in verschiedenen Aspekten des Brandschutzdesigns für Tunnel verwendet, einschließlich:
1. Struktureller Brandschutz Die Hauptanwendung von Zeit-Temperatur-Brandkurven liegt im Design von strukturellen Brandschutzsystemen. Ingenieure verwenden diese Kurven, um die thermische Belastung zu bestimmen, der Tunnelstrukturen im Brandfall ausgesetzt sind. Diese Informationen sind entscheidend für die Auswahl geeigneter feuerbeständiger Materialien und die Gestaltung von Bauelementen, die hohen Temperaturen standhalten können, ohne ihre Integrität zu verlieren.
Zum Beispiel müssen Betonauskleidungen in Tunneln so gestaltet sein, dass sie unter hohen Temperaturen nicht abplatzen (das Abbrechen von Oberflächenschichten). Durch die Analyse der Zeit-Temperatur-Brandkurven können Ingenieure die Dicke und Zusammensetzung der Betonauskleidungen festlegen, um sicherzustellen, dass sie im Brandfall intakt bleiben.
Dies ist der gleiche Ansatz, den unser Aestuver-Team verfolgt. Um Kunden, Ingenieure und Berater bei der Auswahl geeigneter Tunnelbrandschutzsysteme zu beraten, überprüfen wir die Anforderungen der Brandkurven. Basierend auf diesen Informationen können wir Berichte aus Hunderten von Brandtests überprüfen und die Dicke der Tunnelbrandschutzplatten vorschlagen. Aestuver-Feuerplatten werden regelmäßig und rigoros für alle oben genannten Brandkurven getestet.
2. Brandbekämpfungssysteme Zeit-Temperatur-Brandkurven spielen auch eine wichtige Rolle im Design von Brandbekämpfungssystemen wie Sprinklern und Sprühflut-Systemen. Diese Systeme müssen in der Lage sein, Brände innerhalb der durch die Brandkurven dargestellten Temperaturbereiche zu kontrollieren oder zu löschen. Ingenieure verwenden die Kurven, um die erforderlichen Reaktionszeiten und Wasserflussraten für Brandbekämpfungssysteme zu bestimmen, damit diese in Tunnelumgebungen wirksam sind.
3. Belüftungssysteme Eine effektive Belüftung ist entscheidend für die Sicherheit in Tunneln, um Rauch und Hitze zu kontrollieren. Zeit-Temperatur-Brandkurven helfen Ingenieuren, Belüftungssysteme zu entwerfen, die unter Brandbedingungen erträgliche Bedingungen für die Evakuierung und Brandbekämpfung aufrechterhalten können. Durch das Verständnis des erwarteten Temperaturanstiegs und der Branddauer können Ingenieure die Kapazität und Konfiguration von Belüftungssystemen festlegen, um sicherzustellen, dass sie die thermischen und Rauchlasten während eines Brandes bewältigen können.
4. Evakuierungsplanung Schließlich werden Zeit-Temperatur-Brandkurven in der Evakuierungsplanung verwendet, um die Sicherheit der Tunnelbenutzer zu gewährleisten. Ingenieure verwenden diese Kurven, um die Ausbreitung von Hitze und Rauch während eines Brandes zu modellieren, wodurch sie Evakuierungsrouten und -verfahren entwerfen können, die die Exposition gegenüber gefährlichen Bedingungen minimieren. Dies umfasst die Festlegung der Standorte von Notausgängen, Beschilderungen und Kommunikationssystemen, um die Benutzer sicher zu leiten.
Zeit-Temperatur-Brandkurven sind ein grundlegendes Werkzeug im Brandschutzdesign für Tunnel. Sie liefern wichtige Informationen über die thermische Belastung, der Tunnelstrukturen und -systeme im Brandfall ausgesetzt sind, und ermöglichen es Ingenieuren, effektive Brandschutzmaßnahmen zu entwerfen.
Durch das Verständnis und die Anwendung dieser Kurven können Ingenieure die Sicherheit und Widerstandsfähigkeit von Tunneln verbessern und sicher-stellen, dass sie schweren Brandszenarien standhalten und sowohl die Struktur als auch die Benutzer schützen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung von Zeit-Temperatur-Brandkurven im Brandschutzdesign für Tunnel unerlässlich ist, um sichere und widerstandsfähige Tunnelumgebungen zu schaffen. Durch die Nutzung dieser Kurven können Ingenieure Brandschutzsysteme entwerfen, die den einzigartigen Herausforderungen von Tunnelbränden gerecht werden und letztendlich Leben und Infrastruktur schützen.
Wenn Sie spezifische Anfragen zu Brandschutzsystemen haben, die auf Tunnelbrandkurven ausgelegt sind, wenden Sie sich bitte an unser Aestuver-Team.