DE19620893A1 - Brandgeschützte hinterlüftende Fassaden - Google Patents
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind hinterlüftete Fas
saden, welche im Bereich der Hinterlüftung mit einer intumeszie
renden Masse versehen sind.
Weiterhin sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung Bauelemente
für hinterlüftete Fassaden, in welchen mindestens eine Lüftungs
vorrichtung oder ein luftdurchlässiges Abstandsprofil mit einer
intumeszierenden Masse versehen ist, die Verwendung von intumes
zierenden Massen zur Beschichtung von Lüftungsvorrichtungen oder
Profilen für hinterlüftete Fassaden, die Verwendung von Lüftungs
vorrichtungen und Profilen, welche mindestens eine Schicht aus
einer intumeszierenden Masse enthalten, zur Herstellung von hin
terlüfteten Fassaden sowie ein Verfahren zur Brandschutzausrü
stung von hinterlüfteten Fassaden, dadurch gekennzeichnet, daß
Fassadenelemente im Bereich der Hinterlüftung mit intumeszieren
den Massen versehen werden.
Der Einsatz von intumeszierenden Massen im baulichen Brandschutz
ist beispielsweise aus EP-A-694 574 bekannt.
Als Intumeszenzmassen werden Materialien bezeichnet, die unter
Hitzeeinwirkung aufschäumen und dabei einen isolierenden und
hitzebeständigen Schaum ("Thermoschaum") bilden, der die darunter
liegenden Flächen und Substrate vor der Feuer- und Hitzeeinwir
kung schützt. Neben der klassischen Dreiermischung Kohlestoff
spender, Dehydrationsmittel und Treibmittel, z. B. Zucker,
Ammoniumphosphat und Melamin, sind auch Zweikomponentensysteme
entwickelt worden wie z. B. Melaminphosphat in Mischung mit Bor
säure und zunehmend kommen auch Einkomponentenmaterialien zum
Einsatz. Zu den letzteren zählen neben den altbekannten Alkalisi
likaten "Wasserglas" auch Blähglimmer, Blähgraphit, Perlit, Roh
vermiculit u. a.
Die Verwendung der Intumeszenzmassen im baulichen Brandschutz er
folgt in Form von Anstrichen, Lacken, Beschichtungen, Pasten,
Kitten, Mörteln, Dichtungen, Platten, Zuschnitten, Streifen,
Schaumstoffen, Bahnen, Folien, Profilen u. a. Halbzeugen.
Mit dem Einsatz von Intumeszenzmassen (auch Dämmschichtbildner
genannt) wird versucht, die Feuerwiderstandsfähigkeit von Bautei
len oder Sonderbauteilen zu verbessern oder auch eine bessere
Brandklassifikation von Baustoffen zu erreichen.
Hinterlüftete Fassaden bestehen im allgemeinen aus einer Dämm
schicht, aus einer nach außen weisenden Schutz- und Dekorschicht
und aus einem zwischen den Schichten, bzw. zwischen diesen
Schichten und der Gebäudeoberfläche befindlichen Hohlraum. Dieser
Hohlraum wird durch gelochte Profile aus Stahl, Aluminium, Holz
oder Kunststoff, Gitter oder Netze, die zwischen den Haltern der
Fassade angebracht sind vor Insekten, Schmutzpartikeln etc. so
abgeschirmt, daß eine ausreichende Hinterlüftung gegeben ist.
Diese Lüftungsvorrichtungen und Profile können der mechanischen
Stabilisierung der Fassade dienen, müssen jedoch luftdurchlässig
sein, um einen ausgeprägten Luftaustausch innerhalb des Hohlraums
zu ermöglichen. In der Regel werden daher Lochprofile als
Abstandshalter verwendet.
Hinterlüftete Fassaden finden besonders im Außenbereich von Ge
bäuden weite Verbreitung. Diese Fassadenbauart hat verschiedene
vorteilhafte Eigenschaften, wie Wärmedämmung und Schutz vor Wit
terungseinflüssen, und verhindert durch die Hinterlüftung die
Bildung feuchter Kammern. Ausführungsformen solcher Fassaden
systeme sind beispielsweise in DE-A-42 12 930 beschrieben. Die
bisher bekannten hinterlüfteten Fassaden weisen jedoch den Nach
teil auf, im Brandfall nur unzureichenden Feuerschutz zu gewäh
ren. Im Brandfall bilden sich im Hinterlüftungssystem durch die
starke Hitzeentwicklung kaminartige intensive Luftströme aus, die
Feuerherde anfachen und zur Verbreitung des Brandes beitragen
können. Besonders bei hinterlüfteten Fassaden mit brennbarem Wär
medämmaterial ist die Ausbreitung eines Brandes daher oft begün
stigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, hinterlüftete
Fassaden mit einem zuverlässigen Brandschutz bereitzustellen.
Demgemäß wurden die eingangs beschriebenen hinterlüfteten Fassa
den gefunden.
Im Gegensatz zu hinterlüfteten Fassaden mit flächiger Beschich
tung mit Brandschutzmitteln bietet die erfindungsgemäße Lösung,
brandgeschützte Lüftungsvorrichtungen und Profile einzusetzen,
einen besonders wirkungsvollen und wirtschaftlichen Brandschutz
und verhindert drastisch die Ausbreitung von Brandherden.
Die Brandschutzausrüstung der Lüftungsvorrichtungen und Profile
kann auf verschiedene Weise erfolgen. Vorteilhaft sind beispiels
weise hinterlüftete Fassaden, deren Lüftungsvorrichtungen und
Profile mit einer intumeszierenden Masse beschichtet sind. Die
Beschichtung kann z. B. durch Streichen, Rollen, Rakeln, Spritzen
- mittels Druckgasen oder vorzugsweise mittels der Airless-Me
thode - oder durch Tauchen erfolgen. Um die Witterungsbeständig
keit zu erhöhen, kann auf die Intumeszenzschicht auch eine Deck
schicht, z. B. ein Lack aufgetragen werden.
Eine besonders einfache und wirkungsvolle Möglichkeit des Brand
schutzes von hinterlüfteten Fassaden besteht darin, die Lüftungs
vorrichtungen und Profile mit intumeszierenden Klebestreifen zu
versehen. Derartige Klebestreifen sind handelsüblich. Besonders
geeignet ist der selbstklebend ausgerüstete Streifen Exterdens® F
der Firma Dr. Wolman GmbH, da er neben den günstigen brandschutz
technischen Eigenschaften eine ausgeprägte Langzeitstabilität
aufweist. Wichtig ist dabei, daß die Luftöffnungen der Lüftungs
vorrichtungen und Profile nicht vollständig mit den Klebestreifen
verschlossen werden, um den Hinterlüftungseffekt nicht zu beein
trächtigen. Die meisten handelsüblichen intumeszierenden Klebe
streifen zeigen jedoch im Brandfall ein derart ausgeprägtes Auf
schäumverhalten, daß die Beklebung eines kleinen Teils der Pro
filfläche ausreicht, um im Brandfall ein weitgehendes Verschlie
ßen des Profils zu bewirken und so die Ausbreitung des Feuers zu
verhindern.
Eine besonders wirtschaftliche Form des Brandschutzes für hinter
lüftete Fassaden besteht darin, zwischen den Haltern der Fassade
mit Intumeszenzmasse beschichtete Netze aus Glasfaser, Kunststoff
oder Draht anzubringen, die im Brandfall durch ihren Thermoschaum
einen Abschluß der Hohlräume bewirken.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform für hinterlüftete
Fassaden besteht darin, Abstandsprofile in Form von ggf. gewin
kelten oder U-förmigen Lochblenden oder Gittern zu verwenden, die
aus einem Verbundmaterial mit mindestens einer intumeszierenden
Schicht gefertigt sind.
Als Grundstoff für ein solches Verbundmaterial können alle syn
thetischen Kunststoffe dienen. So kommen beispielsweise Poly
kondensate, Polymerisate und Polyaddukte, wie Epoxidharze oder
vernetzte Polyurethane, vorzugsweise thermoplastische Polymere,
beispielsweise Polyester, Polyether, Polyetherketone, Polyamide
und vorzugsweise Polystyrole, Vinylchloridpolymerisate und Poly
olefine in Frage. Gut geeignete Polyolefine sind beispielsweise
in Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition,
Volume A21, Seite 488 bis 546, VCH 1992 beschrieben. Geeignete
Vinylchloridpolymerisate und geeignete Styrolpolymerisate (Poly
styrole) werden beispielsweise in Saechtling, Kunststofftaschen
buch, 23. Auflage, S. 241 ff und S. 253 ff (1986) beschrieben.
Bevorzugte Verbundmaterialien enthalten mindestens 50 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Kunststoff
schichtkörpers, eines Thermoplasten, vorzugsweise Polyolefin oder
Vinylchloridpolymerisat, insbesondere PE-HD, oder Polyvinyl
chlorid (PVC).
Unter den Vinylchloridpolymerisaten sind diejenigen besonders gut
geeignet, die sich bei Temperaturen unter 200°C thermoplastisch
verarbeiten lassen.
Als bevorzugte Kunststoffkomponente verwendet man Vinylchlorid
polymerisate mit einem K-Wert, gemessen nach DIN 7749, im Bereich
von 10 bis 100, vorzugsweise im Bereich von 55-80. Besonders
geeignet sind PVC-Dispersionen in hochsiedenden Lösungsmitteln
mit Zusätzen von Weichmachern, sogenannte Plastisole.
Die Abstandsprofile aus Verbundmaterial können auf unterschiedli
che Art hergestellt werden, wobei die Herstellungsmethodik dem
Fachmann im allgemeinen bekannt ist.
Zunächst kann ein Kunststofformkörper aus den beschriebenen
Kunststoffen nach bekannten Verarbeitungsverfahren, wie
Extrusion, Blasformen oder Laminieren, hergestellt werden. Unter
Umständen ist eine Vorbehandlung des Kunststofformkörpers durch
zuführen. Eine Vorbehandlung kann z. B. durch Beflammen, durch ein
Korona-Verfahren, durch mechanische Vorbehandlung, etwa durch
Aufrauhen oder durch chemische Methoden erfolgen. Als chemische
Vorbehandlungsmethoden sind beispielsweise zu nennen: Halo
genierung, Grundieren mit Haftvermittlern, Behandlung mit Ethy
len-Comonomer-Kautschuken, mit Polyaminoamiden, mit Acrylester
copolymeren, mit Polyethyleniminen oder Behandlung mit Oleum oder
SO₃.
Auf diesen Grundkörper kann die intumeszierende Schicht durch
Streichen, Rollen, Rakeln, Spritzen - mittels Druckgasen oder
vorzugsweise mittels der Airless-Methode - oder durch Tauch
verfahren auf das Basispolymere aufgetragen werden. Auf die intu
meszierende Schicht können dann gegebenenfalls weitere Schichten
aufgetragen werden.
Insbesondere bei thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffen
bietet sich als weiteres Verfahren zur Erzeugung der intumes
zierenden Schicht(en) neben den üblichen thermoplastischen Ver
arbeitungsverfahren, wie Spritzguß oder Hohlkörperblasen vorzugs
weise die Coextrusion der Kunststoffe mit der intumeszierenden
Masse an. Als gut geeignete Kunststoffe für die Coextrusion seien
beispielhaft die oben genannten Polyolefine, insbesondere die
Ethylenpolymerisate oder die oben beschriebenen Vinylchloridpoly
merisate genannt.
Die Dicke der intumeszierenden Schicht(en) in den Lüftungsvor
richtungen und Profilen liegt/liegen im Bereich von 0,05 bis 5,0
mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 0,6 mm.
Weitere Details zu geeigneten Verbundmaterialien sowie zur Her
stellung intumeszierender Massen sind in der älteren deutschen
Patentanmeldung Nr. 196 17 592.5 beschrieben.
Als intumeszierenden Massen in den erfindungsgemäßen hinterlüfte
ten Fassaden können prinzipiell alle bekannten derartigen Massen
eingesetzt werden. Besonders geeignet sind intumeszierende Massen
mit starkem Aufschäumverhalten und guter Witterungsbeständigkeit.
Vorteilhaft werden daher Massen eingesetzt, welche die folgenden
Komponenten enthalten:
- a) eine phosphorhaltige Stickstoffverbindung,
- b) einen Polyalkohol,
- c) ein Treibmittel und
- d) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe.
Gut geeignete intumeszierende Mischungen im Sinne der Erfindung
enthalten als phosphorhaltige Stickstoffverbindung(en) a)
Ammonium-, Melamin-, Dimelamin-, Harnstoff-, Dicyandiamid-,
Carbamid- und Guanidinphosphate oder deren Mischungen. Bevorzugte
Verbindungen a) sind Ammoniumpolyphosphate und Melaminphosphate
oder deren Gemische.
Der Gehalt der Komponente a) in der intumeszierenden Mischung be
trägt im allgemeinen 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 11 bis
40 Gew.-%, bezogen auf die Mischung a) bis d).
Geeignete Polyalkohole b) sind Glycerin, Glycerinprodukte,
Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Tetraphenylethylenglycol,
Di-Trimethylolpropan, 2,2-Dimethylolbutanol, Dipentaerythrit,
Tripentaerythrit, EO/PO-Trimethylolpropan, Eo/PO-Pentaerythrit,
Zucker, Polysaccharide wie Stärke und Cellulose und deren
Mischungen.
Bevorzugt sind schwerlösliche mehrwertige Alkohole wie
Dipentaerythrit oder deren Gemische.
Der Gehalt der Komponente b) in der intumeszierenden Mischung be
trägt im allgemeinen 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis
18 Gew.-%, bezogen auf die Mischung a) bis d).
Geeignete Treibmittel c) sind Melaminderivate wie beispielsweise
Melamincyanurate, Melaminphosphate, Melaminborate und nieder-
und hochmolekulare Polyethylenimine sowie in der Hitze CO₂ oder
Wasser abspaltende Verbindungen wie Carbonsäuren, Dicarbonsäuren,
deren Derivate und anorganische Salze wie CaCO₃ und Ammonium
carbonat.
Bevorzugt sind im Wasser schwerlösliche Stickstoffverbindungen
wie Melamin und Melamincyanurat oder deren Gemische.
Der Gehalt der Komponente c) in der intumeszierenden Mischung be
trägt im allgemeinen 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis
10 Gew.-%, bezogen auf die Mischung a) bis d).
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die intumes
zierende Mischung als Komponente d) noch Zusatzstoffe enthält,
z. B. blähdruckentwickelnde Stoffe wie Blähgraphit, anorganische
Füllstoffe wie Calciumcarbonat, wasserfreisetzende Stoffe wie
Aluminiumhydroxyd, Magnesiumhydroxyd, Calciumhydroxid und Barium
hydroxid, vorzugsweise Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid,
weiterhin Weichmacher, Verdicker, Verlaufsmittel, Entschäumer,
Haftvermittler und insbesondere rheologische Zusätze.
Weitere geeignete Flammschutzadditive sind beispielsweise Borver
bindungen wie Borsäure, Metallborate, Aminoborate und Borane,
organische Halogenverbindungen, wie hochchlorierte aliphatische
Kohlenwasserstoffe, aliphatische und aromatische Bromverbindungen
(z. B. Hexabromcylododecan) und Chlorparaffine, Metallocene, wie
Ferrocen, Azidodicarbonsäurediamide, roter Phosphor und
organische Phosphorverbindungen, wie chlorhaltige Phosphorpolyole
auf Basis oligomerer Phosphorsäureester.
Die Summe der Komponenten d) kann in der vorteilhaften Mischung
zu 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 50 Gew.-% enthalten
sein, bezogen auf die Mischung a) bis d).
Der Gewichtsanteil aus blähdruckentwickelnder Komponente und an
organischen Füllstoffen oder wasserfreisetzenden Stoffen in der
Gesamtmasse der Komponente d) liegt üblicherweise im Bereich von
20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmasse der Komponente d).
Besonders gut geeignete intumeszierende Verbundmaterialien ent
halten als Kunststoff-Komponente Plastisol, wie bereits defi
niert, als Komponente a) Ammoniumphosphat, als Komponente b)
Dipentaerythrit, als Komponente c) Dicyandiamid und als Kompo
nente d) Blähgraphit und Aluminiumhydroxid.
Prinzipiell eignen sich die erfindungsgemäßen hinterlüfteten Fas
saden für Innen- und Außenverkleidungen von Gebäuden. Besondere
Vorteile bieten diese Fassaden jedoch im Außenbereich, da dort
Wärmedämmung und Witterungsbeständigkeit besonders zum Tragen
kommen.
Hinterlüftete Fassaden werden üblicherweise aus Fertigelementen
errichtet. Es ist erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, diese
Bauelemente bereits so auszurüsten, daß sie im Bereich der Hin
terlüftung mit intumeszierenden Massen versehen sind.
Bevorzugt sind Bauelemente, in welchen mindestens eine Lüftungs
vorrichtung oder ein luftdurchlässiges Profil mit einer intumes
zierenden Masse versehen ist.
Die Brandprüfungen wurden in folgender Versuchsanordnung durchge
führt: An zwei feuerfesten Wänden (200 × 300 × 30 cm), im paral
lelen Abstand von 10 cm wurden 4 Stahlwinkel mit einer Schenkel
länge von 5 mm als Halterungen angeschraubt. Auf diese Stahlwin
kel wurde das Abstandsprofil (Lochblech 4/6) der Maße
200 × 100 × 2 mm gelegt.
Beschichtung eines Profils mit intumeszierenden selbstklebenden
Bändern, wobei die Lochabdeckung ca. 50% betrug. Als intumeszie
rende Steifen wurden die handelsüblichen selbstklebenden Bänder
Exterdens® und Exterdens® F-M1 obenliegend eingesetzt.
Derartig ausgestaltete Lochprofile wurden von unten mit dem Bun
senbrenner beflammt. Der Abstand Oberkante Bunsenbrenner - Loch
blech betrug jeweils 10 cm. Nach 60 Sekunden waren die Steifen
intumesziert und die Löcher des Profils komplett zugeschäumt. Die
Temperatur auf der feuerabgewandten Seite lag nach 30 minütiger
Beflammung zwischen 145 und 165°C.
Analog zu Beispiel 1 wurde ein Profil der Maße 200 × 100 × 3 mit
einem selbstklebenden Streifen ausgestattet, der folgende
Zusammensetzung besaß:
PVC-E-Pulver Vinolit® 44472 (Vinnolit Kunststoff GmbH)|22,00% | |
Trikesylphosphat, Disfalmoll® TKP (Bayer AG) | 15,60% |
Dibutylphthalat | 6,40% |
Aluminiumhydroxid | 3,00% |
Ammoniumpolyphosphat | 23,32% |
Melamincyanurat | 16,96% |
Pentaerythrit | 12,72% |
Ein derartig ausgestattetes Lochprofil wurde in die oben beschrie
bene Haltevorrichtung gelegt und von unten mit einem Wärme
strahler Typ Infra-Boy® SLR (Ausgangsgasdruck 50 mbar, Ober
flächentemperatur der Strahlerfläche 800°C) geprüft.
Der Abstand Strahleroberfläche - Lochblech betrug 17 cm. Nach we
nigen Sekunden der Hitzebelastung wurde beginnende Intumeszenz
beobachtet. Nach ca. 2 Minuten waren die Löcher vollständig zuge
schäumt.
Die max. Temperatur nach 30 Minuten der Hitzeeinwirkung betrug
auf der strahlerabgewandten Seite 140°C.
Ein Profil (Lochblech 4/6), Maße 200 × 100 × 3 mm (analog Bei
spiel 1) wurde beidseitig mit einem intumeszierenden Anstrich
enthalten:
Wasser|20.80% | |
Tylose | 3,00% |
Disperbyk®, Alkylolammoniumsalz (Byk-Chemie GmbH) | 0,20 |
Titandioxid | 4,00% |
Pentaerythrit | 12,00% |
Ammoniumpolyphosphat, Hostaflam® AP 422 (Hoechst AG, Frankfurt) | 24,00% |
Melamin | 14,00% |
Mowilith® DW460, Polyvinylacetat-Dispersion (Hoechst AG) | 20,00 |
Cereclor 60 L C₁₀-C₁₃ Chlorparaffin, | 2,00% |
C-Gehalt 60% @ | Deutsche ICI GmbH, Frankfurt) |
versehen (Auftragsmenge 400 g/m², naß) und mit einem Bunsenbrenner
analog Beispiel 1 von unten beflammt.
Der Brandversuch wurde nach 32 Minuten abgebrochen. Auf der feue
rabgewandten Seite wurde gegen Versuchs ende eine Temperatur von
185°C gemessen.
Eine Lüftungsvorrichtung in Form eines handelsüblichen Glasfaser
netzes (Maschenweite 0,5 mm, Stärke 0,2 mm 9 wurde mit einer intu
meszierenden Masse folgender Zusammensetzung imprägniert bzw. ge
tränkt (Auftragsmenge: ca. 350 g/m², naß):
Epoxidharz, Epoxidwert 0,2-0,0225 Hydroxidwert ca. 0,23, Eurepox® 7001 (Schering AG)|31,00% | |||
Aluminiumhydroxid | 6,50% | ||
Blähgraphit, blähfähiger Naturgraphit | 6,85% | ||
C-Gehalt < 95% @ | (LUH - Georg Luh GmbH, 65396 Walluf) @ | Dipentaerythrit | 1,05% |
Melamin | 0,16% | ||
Ammoniumpolyphosphat | 0,39% | ||
Xylol | 14,05% | ||
Bitumen, Spezial Tar® Nr. 1 | 20,00% | ||
(Worl´e-Chemie, Hamburg) @ | Polyaminhärter, Polyamidoamidaddukt | 20,00% | |
Euredur® 423 (Schering AG) |
Nach Fixierung dieses beschichteten Glasfasergewebes der Maße
200 × 100 × 2 mm in obiger Haltevorrichtung, wurde eine Hitze
beanspruchung analog Beispiel 2 durchgeführt. Strahlertemperatur
an der Strahleroberfläche betrug 500°C. Der Abstand des Wärme
strahlers zum Fassadensegment betrug 17 cm.
Die Intumeszenz trat nach wenigen Sekunden ein. Die Netzstruktur
war nach ca. 2 Minuten ganzflächig geschlossen. Die Temperatur
auf der strahlerabgewandten Seite betrug nach 15 minütiger
Versuchsdauer im Maximum 155°C.
Beschichtung eines Profils mit Intumeszierenden Pasten
Auf ein Abstandsprofil, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die handelsübliche intumeszierende Paste Typ 40® (Hersteller: Dr. Wolman GmbH, Sinzheim) sowie eine intumeszierende Paste nach folgender Rezeptur aufgetragen:
Auf ein Abstandsprofil, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die handelsübliche intumeszierende Paste Typ 40® (Hersteller: Dr. Wolman GmbH, Sinzheim) sowie eine intumeszierende Paste nach folgender Rezeptur aufgetragen:
Polyvinylalkohol, teilverseift, Mowiol® 3-83|25,00% | ||||
(Hoechst AG) @ | Monoammoniumphosphat | 22,88% | ||
Dicyandiamid | 16,64% | |||
Pentaerythrit | 12,48% | |||
Ammoniumpolyphosphat | 8,80% | |||
Colanylschwarz® PR 100 (Hoechst AG) @ | Blähgraphit, blähfähiger Naturgraphit, C-Gehalt Y 95% @ | (Tropag, O. Ritter Nachf. GmbH) @ | Aminboratlösung | 1,00% |
Kelzan®S, Polysaccharidverdicker, | 1,00% | |||
(Lanco, Ritterhude) @ | Wasser | 3,30% |
Die Pasten wurden mit einer Kartusche (Düsendurchmesser 8,0 mm)
als S-förmiger Wulst (Bogendurchmesser ca. 4 cm) auf das Loch
blech aufgetragen. Nach dem Trocknen wurde ein Bunsenbrennertest
analog Beispiel 1 durchgeführt.
Auch hier beobachtet man nach wenigen Sekunden die beginnende
Ausbildung des Thermoschaums. Nach ca. 2 Minuten war das Lochgit
ter durch den voluminösen Thermoschaum vollständig abgedeckt.
Nach 30 Minuten betrug die Temperatur an der feuerabgewandten
Seite 160°C.
Lüftungsvorrichtung aus PVC-Verbundmaterial der Abmessung
200 × 100 × 6 mm
Auf eine Hart-PVC-Platte Vinoflex® S 6515 8BASF Ag) wurde beid seitig eine intumeszierende Masse folgender Zusammensetzung auf gewalzt und gepreßt.
Auf eine Hart-PVC-Platte Vinoflex® S 6515 8BASF Ag) wurde beid seitig eine intumeszierende Masse folgender Zusammensetzung auf gewalzt und gepreßt.
Phosphatester, Disflamol® TKP (Bayer AG)|15,00% | |||
Aluminiumhyroxid | 39,34% | ||
Zinkborat | 1,06% | ||
Blähgraphit, blähfähiger Naturgraphit | 14,60% | ||
C-Gehalt < 95% @ | Erpan® MBS (Tropag, Q. Ritter Nachf. GmbH) @ | Monoammoniumphosphat | 7,50% |
PVC-Harz, Vinnolit® P 4472 (Vinnolit Kunststoff GmbH) | 22,50% |
Mischgewichtsverhältnis Hart-PVC-/intumeszierende Masse 60 : 40
Walzbedingungen: 8 Minuten bei 180°C
Preßbedingungen bei 170°C:
3 Minuten Temperaturausgleich,
3 Minuten bei 200 bar, ohne Filterpapier
Walzbedingungen: 8 Minuten bei 180°C
Preßbedingungen bei 170°C:
3 Minuten Temperaturausgleich,
3 Minuten bei 200 bar, ohne Filterpapier
Die intumeszierende Schicht des PVC-Verbundmaterials betrug unter
diesem Bedingungen jeweils 1,5 mm. In die Verbundmaterialplatten
der Abmessungen 200 × 100 × 6 mm wurden regelmäßig Löcher mit
einem Durchmesser von 4,0 mm in Abstand von 6,0 mm gebohrt. Die
Reihen der Löcher waren zueinander versetzt, so daß die größtmög
liche Anzahl an Löchern erreicht wurde.
Eine derart präparierte Verbundmaterialplatte wurde in die be
schriebene Halterungsvorrichtung gelegt und von unten mit dem
Bunsenbrenner beflammt (analog Beispiel 1). Durch die sofort ein
tretende Intumeszenz waren nach wenigen Minuten sämtliche Löcher
zugeschäumt und der Raumabschluß gegeben. Nach Versuchsende wurde
an der feuerabgewandten Seite eine Temperatur von 178°C gemessen.
Bei diesem Praxisversuch wurde eine hinterlüftete Fassade ge
prüft. Die Unterkonstruktion bestand aus Aluminiumprofilen T, die
mit Wandhaltern befestigt wurden. Die Wärmedämmung bestand aus
Steinwollplatten (Rockwool) mit auf gebrachtem Glasvlies (Dichte
Steinwolle ca. 25-40 kg/m³). Auf der Unterkonstruktion wurden
Putzfassadenelemente mit Schnellbauschrauben befestigt. Der Ab
stand zwischen Putzfassaden und Steinwolleplatten betrug ca.
2 cm. Im Bereich des Fenstersturzes befand sich ein Lochblech
4/6, das die Hinterlüftung der Fassade gewährleistete. Auf diesem
Blech war ein Streifen Exterdens F 10 × 2 mm selbstklebend befest
igt worden, der die Aufgabe hatte, im Brandfall die Hinterlüftung
zu unterbrechen und somit eine beiderseitige Beflammung der Fas
sadenplatten zu verhindern.
Bei einem zweiten Versuch wurden zusätzlich 0,5 m und 1,0 m über
den Fenstersturz weitere Lochbleche mit Exterdens F-Streifen
als Brandbarrieren angebracht.
Im Bereich der Fensterleibung wurde eine 25 kg Holzkrippe (gena
gelt) als Brandlast eingestellt (Holzart: Kiefer). Gezündet wurde
die Brandlast mit 2 × 200 ml Isopropanol. Die Holzkrippe zerfällt
nach ca. 20 Minuten. Der Versuch wird über 30 Minuten geführt.
Thermoelemente befanden sich
< 3 an der Unterseite des Fenstersturzes (links, rechts, Mitte)
< 2 im Bereich des Hinterlüftungsblechs oberhalb des Dämmschichtbildners
< 2 0,5 m über dem Fenstersturz (Brandsperre 2)
Der Brandraum wurde von hinten zusätzlich belüftet.
< 3 an der Unterseite des Fenstersturzes (links, rechts, Mitte)
< 2 im Bereich des Hinterlüftungsblechs oberhalb des Dämmschichtbildners
< 2 0,5 m über dem Fenstersturz (Brandsperre 2)
Der Brandraum wurde von hinten zusätzlich belüftet.
Die Fassade hatte die Schutzziele für den Hochhausbereich er
füllt. Die Rauchentwicklung während des Versuchs war gering (aus
dampfende Bindemittel)
Die Brandsperre 0,5 m oberhalb des Fenstersturzes war vollständig
aufgeschäumt und konnte so einen Transport heißer Gase unterbin
den.
Die Brandsperre 1,0 m über dem Fenstersturz zeigte nur geringe
Reaktionen. Jedoch waren in diesem Bereich die Temperaturen so
gering, daß mit einem Aufschäumen nicht zu rechnen war.
Die beiden Versuche zeigten, daß Brandsperren in hinterlüfteten
Fassaden wirkungsvoll den Flammeintrag in die Hinterlüftung un
terbinden bzw. den Transport von heißen Gasen verhindern.
Claims (13)
1. Hinterlüftete Fassaden, welche im Bereich der Hinterlüftung
mit intumeszierenden Massen versehen sind.
2. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 1, in welchen mindestens
eine Lüftungsvorrichtung oder ein luftdurchlässiges Profil
mit einer intumeszierenden Masse versehen ist.
3. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 2, in welchen die
Lüftungsvorrichtungen oder die Profile mit einer intumeszie
renden Masse beschichtet sind.
4. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 2, in welchen die
Lüftungsvorrichtungen oder die Profile mit intumeszierenden
Streifen versehen sind.
5. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 2, in welchen die
Lüftungsvorrichtungen oder die Profile aus einem Verbundmate
rial mit mindestens einer intumeszierenden Schicht gefertigt
sind.
6. Hinterlüftete Fassaden nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei die
intumeszierende Masse die folgenden Komponenten enthält:
- a) eine phosphorhaltige Stickstoffverbindung,
- b) einen Polyalkohol,
- c) ein Treibmittel und
- d) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe.
7. Hinterlüftete Fassaden nach den Ansprüchen 1 bis 6 im Außen
bereich.
8. Bauelemente für hinterlüftete Fassaden, welche im Bereich der
Hinterlüftung mit intumeszierenden Massen versehen sind.
9. Bauelemente für hinterlüftete Fassaden, in welchen mindestens
eine Lüftungsvorrichtung oder ein luftdurchlässiges Profil
mit einer intumeszierenden Masse versehen ist.
10. Verwendung von intumeszierenden Massen zur Beschichtung von
Lüftungsvorrichtungen oder Profilen für hinterlüftete
Fassaden.
11. Verwendung von Lüftungsvorrichtungen oder Profilen, welche
mindestens eine Schicht aus einer intumeszierenden Masse ent
halten, zur Herstellung von hinterlüfteten Fassaden gemäß den
Ansprüchen 1 bis 7.
12. Verfahren zur Brandschutzausrüstung von hinterlüfteten
Fassaden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassadenbauelemente
im Bereich der Hinterlüftung mit intumeszierenden Massen ver
sehen werden.
13. Verfahren zur Brandschutzausrüstung von hinterlüfteten
Fassaden nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
Lüftungsvorrichtungen oder luftdurchlässige Profile mit
intumeszierenden Massen versehen werden.
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