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Brandschutz im Krankenhaus

Diplomarbeit 2004 228 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

A Einleitung
1 Einführung in das Thema
2 Brandschutz im Krankenhaus
3 Problemstellung
3.1 Ergebnisse vorangegangener Studien
3.2 Nationale und Internationale Studien
4 Gliederung
5 Anmerkungen zur Diplomarbeit

B Bestandsaufnahme
1 Objektbeschreibung
1.1 Vorhandene Planungsunterlagen
1.2 Standort und Abmessungen
1.3 Nutzung
2 Objektanalyse
2.1 Analyse des Gebäudetyps und dessen geltenden Normen
2.2 Brandgefährdungsanalyse
2.3 Klassifizierung des Gebäudes

C Brandschutzkonzept
1 Vorbeugender Baulicher Brandschutz
1.1 Baustoffe
1.2 Bauteile
1.2.1 Wände
1.2.1.1 Tragende Wände
1.2.1.2 Trennwände
1.2.1.3 Nichttragende Nichtraumabschließende Wände
1.2.1.4 Brandwände
1.2.1.5 Außenwände und Glasfassade
1.2.2 Decken
1.2.3 Türen und Fenster
1.3 Flucht- und Rettungswege
1.3.1 Anforderungen an Flucht- und Rettungswege
1.3.2 Notwendige Treppen bzw. Treppenräume
1.3.3 Aufzugsanlagen
1.4 Haustechnik
1.4.1 Installationsschächte und -kanäle
1.4.2 Unterdecken
1.4.3 Lüftungskanäle
2 Anlagentechnischer Brandschutz
2.1 Brandmeldeanlagen (BMA)
2.1.1 Brand- bzw. Rauchmelder
2.1.2 Brandmeldezentrale (BMZ)
2.1.3 Alarmierungseinrichtung
2.1.4 Sicherheitsbeleuchtung, Sicherheitsstromversorgung und Sicherheitsanlagen
2.1.5 Übertragungseinrichtungen für Brandmeldungen bzw. Störungen
2.1.6 Steuereinrichtungen für Brandschutzeinrichtungen
2.1.7 Schutzklassen
2.2 Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA)
2.3 Brandbekämpfungseinrichtungen
2.3.1 Selbsthilfeanlagen
2.3.1.1 Feuerlöscher
2.3.1.2 Wandhydranten
2.3.2 Löschhilfeanlagen
2.3.2.1 Sprinkleranlagen
2.4 Notstromversorgung
3 Abwehrender Brandschutz
3.1 Flächen für die Feuerwehr
3.1.1 Zugänge
3.1.2 Zufahrten
3.1.3 Aufstellflächen
3.1.4 Bewegungsflächen
3.2 Abstände zwischen Gebäuden
3.3 Löschwasserversorgung
3.3.1 Hydranten
3.3.2 Steigleitungen
3.4öffentliche Feuerwehr
3.5 Feuerwehrpläne nach DIN 14095
4 Betrieblicher bzw. organisatorischer Brandschutz
4.1 Brandschutzordnung nach DIN 14096 - 1
4.1.1 Bradschutzordnung Teil A
4.1.2 Bradschutzordnung Teil B
4.1.3 Bradschutzordnung Teil C
4.2 Flucht- und Rettungswegplan
5. Zusammenfassung und Kompensationsmaßnahmen
1 Zusammenfassung und Beurteilung
2 Kompensationsmaßnahmen

D Heiß- und Rauchgasentwicklung
1 Gefährdung durch Schadenfeuer
1.1 Wärmewirkung
1.2 Rauch
1.3 Schadstoffe
2 Schädigung von Personen
3 Ermittlung der Heiß- und Rauchgase
3.1 Grundlagen des Programms CFAST
3.2 Ansätze zur Festlegung von Brandszenarien
3.2.1 Einflüsse auf den zeitlichen Verlauf der Energiefreisetzungsrate
3.2.2 Brandlast
3.3 Eingaben in das Programm
3.3.1 Ergebnisse der Testsimulationen
3.4 Entwicklung realer Brandszenarien
3.4.1 Brand im Brandabschnitt 10
3.4.1.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.1.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 10
3.4.2 Brand im Brandabschnitt 7
3.4.2.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.2.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 7
3.4.3 Brand im Brandabschnitt 2, Büro im Kellergeschoss
3.4.3.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.3.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 2
3.4.4 Brand im Brandabschnitt 4, Reinigung/Sterilisation im Kellergeschoss
3.4.4.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.4.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 4
3.4.5 Zusammenfassung der Flucht- und Rettungswegsituation

E Evakuierungssimulation
1 Allgemeines und Angaben aus der Literatur
1.1 Verhalten der Menschen in Brandfällen
1.2 Allgemeine Verhaltensweisen
1.3 Gehen durch Rauch
2 Das Programm EXODUS
3 Eingangsdaten für die Simulation
3.1 Eingaben der Raumgeometrien
3.2 Eingaben der betroffenen Personen
3.2.1 Körperliche Eigenschaften betroffener Personen
3.2.2 Geistige Eigenschaften betroffener Personen
3.2.3 Verhaltensanweisungen einzelner Personen
3.2.4 Zusammenfassung aller personenspezifischen Eingaben
3.2.4.1 Brandabschnitt 10; Pflegestation
3.2.4.2 Brandabschnitt 7; Intensivstation
3.2.4.3 Brandabschnitt 2; Büro im Kellergeschoss
3.2.4.4 Brandabschnitt 4; Reinigung im Kellergeschoss
3.3 Ergebnisse der EXODUS - Simulationen
3.3.1 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 10
3.3.2 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 7
3.3.3 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 2
3.3.4 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 4
3.4 Zusammenfassung der Evakuierungsergebnisse

F Bewertung der Flucht- und Rettungswegsituation
1 Zusammenfassung der Ergebnisse aus CFAST und EXODUS
2 Überprüfung der Einhaltung von gesetzlichen Festlegungen
3 Bewertung der Flucht- und Rettungswegsituation
4 Verbesserungsvorschläge für das betrachtete Krankenhaus
5 Handlungsbedarf für die Überarbeitung der Bauordnungen und Richtlinien

G Zusammenfassung und Beurteilung
1 Zusammenfassung
2 Beurteilung

Anhang
Anhang C Exemplarische Brandschutzordnung Teil A
Anhang D Programmierte Daten aus CFAST

Quellverzeichnis
1. Literaturverzeichnis
2. Internet
3. befragte Personen
4. verwendete Normen und Richtlinien

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Zeitliche Verteilung von Bränden im Krankenhaus nach Schütz

Abbildung 2: Brandausbruchsorte mit einem Anteil über 5% nach Pohlmüller

Abbildung 3: Ursachen von Krankenhausbränden nach Schütz

Abbildung 4: Brandursachen nach Pohlmüller

Abbildung 5: Zeitliche Verteilung von Großereignissen

Abbildung 6: Ausbruchsorte bei Großereignissen mit Tag/Nacht Unterscheidung

Abbildung 7: Brandursachen in Großbritannien

Abbildung 8: Zeitscheibe der Brandentstehung im Krankenhaus über 24 h

Abbildung 9: Brandverteilung über die einzelnen Wochentage

Abbildung 10: Krankenhausanlage, Ansicht Nord - Westseite

Abbildung 11: Krankenhausanlage, Ansicht Nord - Ostseite

Abbildung 12: Flur im Behandlungsbereich, Obergeschoss

Abbildung 13: Das Brandschutzkonzept

Abbildung 14: Dachhaut über dem Bettenhaus

Abbildung 15: Hinweisschild zur korrekten Benutzung der Türen, angebracht auf der Tür selbst in Augehöhe

Abbildung 16: Ausgang West-Ende

Abbildung 17: Ausgang Ost-Ende; 1. Obergeschoss

Abbildung 18: Ausgang Ost-Ende, Erdgeschoss

Abbildung 19: Außentreppe aus dem Lichtschacht

Abbildung 20: Kennzeichnung des Ausgangs

Abbildung 21: Kennzeichnung des Fluchtweges mit Richtungspfeil für Laufrichtung

Abbildung 22: Zugang zum Treppenraum

Abbildung 23: Rauchabzugsbedienung im Treppenraum

Abbildung 24: Aufzüge mit Warnhinweis

Abbildung 25: Hinweis zur Benutzung im Brandfall

Abbildung 26: nichtautomatischer Melder

Abbildung 27: automatischer Melder

Abbildung 28: horizontale Abstände für punktförmige Rauchmelder nach DIN EN 54 T 7

Abbildung 29: horizontale Abstände für punktförmige Wärmemelder nach DIN EN 54 T 5

Abbildung 30: Brandmeldezentrale im Krankenhaus

Abbildung 31: Feuerwehrschlüsseldepot

Abbildung 32: Rauchabzug

Abbildung 33: Rauchabzug

Abbildung 34: Rauchabzug

Abbildung 35: Lüftungsanlage über dem OP

Abbildung 36: Feuerlöscher mit ABC - Löschpulver

Abbildung 37: Zugang entlang der Südseite

Abbildung 38: Zufahrt an der Nord- und Ostseite

Abbildung 39: Durchfahrt zu den Aufstell- und Bewegungsflächen an der Südseite

Abbildung 40: Hinweisschild „Feuerwehrzufahrt“

Abbildung 41: Hinweisschild „Rettungsweg für Feuerwehr freihalten“

Abbildung 42: Bewegungsfläche an der Südseite

Abbildung 43: Hinweisschild für einen Unterflurhydranten

Abbildung 44: Unterflurhydrant

Abbildung 45: Überflurhydrant mit zwei oberen Abgängen

Abbildung 46: Angabe des Nenndurchmessers; 100 mm

Abbildung 47: Beispiel Brandschutzordnung Teil A

Abbildung 48: Flucht- und Rettungswegplan

Abbildung 49: Flucht- und Rettungswegplan

Abbildung 50: Rauchpotenzial von 10 kg Probematerial[4]

Abbildung 51: Zeitlicher Verlauf der Energiefreisetzungsrate für den brandlastgesteuerten Fall ohne Ansatz von Löschmaßnahmen

Abbildung 52: Energiefreisetzungsrate für ein Patientenzimmer (leicht verzerrte Darstellung)

Abbildung 53: Heißgastemperaturen der Testszenarien

Abbildung 54: Kaltgastemperaturen der Testszenarien

Abbildung 55: Höhe der Rauchgase der Testszenarien

Abbildung 56: Energiefreisetzungsrate für ein Patientenzimmer (leicht verzerrte Darstellung)

Abbildung 57: Raummodell des Brandabschnittes BA10

Abbildung 58: eingegebene und errechnete Energiefreisetzungsrate

Abbildung 59: Heißgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 60: Kaltgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 61: Rauchgashöhe; Berechnung mit CFAST

Abbildung 62: Raummodell des Brandabschnittes BA 7

Abbildung 63: eingegebene und errechnete Energiefreisetzungsrate

Abbildung 64: Heißgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 65: Kaltgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 66: Rauchgashöhe; Berechnung mit CFAST

Abbildung 67: Energiefreisetzungsrate in einem Bürozimmer (leicht verzerrte Darstellung)

Abbildung 68: Raummodell des Brandabschnittes BA 2; Brand im Büro im Kellergeschoss

Abbildung 69: eingegebene und errechnete Energiefreisetzungsrate

Abbildung 70: Heißgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 71: Kaltgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 72: Rauchgashöhe; Berechnung mit CFAST

Abbildung 73: Energiefreisetzungsrate in der Reinigung/Sterilisation (leicht verzerrte Darstellung)

Abbildung 74: Raummodell des Brandabschnittes BA 4; Brand in der Reinigung/Sterilisation im Kellergeschoss

Abbildung 75: eingegebene und errechnete Energiefreisetzungsrate

Abbildung 76: Heißgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 77: Kaltgastemperaturen; Berechnung mit CFAST

Abbildung 78: Rauchgashöhe; Berechnung mit CFAST

Abbildung 79: Rasterausschnitt für einen Bereich von 1 x 1 m Raumfläche

Abbildung 80: Bewegungsrichtungen in buildingEXODUS

Abbildung 81: Ausgang mit seinen Verbindungen aus dem Evakuierungsbereich

Abbildung 82: Konflikt zwischen 3 fliehenden Personen

Abbildung 83: Verhalten einer Person aufgrund der Geduld

Abbildung 84: Personen mit zugewiesenen Ausgängen

Abbildung 85: Darstellung möglicher Anlaufpunkte in einem Fluchtweg

Abbildung 86: Sichtbare Ausgänge für die fliehende Person

Abbildung 87: Beispiele für den Einfluss der Rauchintensität auf das Fluchtverhalten

Abbildung 88: Schematischer Ablauf der Evakuierung auf der Intensivstation

Abbildung 89: Einstellungen der Brandfall - Optionen

Abbildung 90: Einstellungen der Verhaltens - Optionen

Abbildung 91: Einfluss des FIC - Wertes auf die Mobilität

Abbildung 92: Einfluss der Rauchgasschicht auf die Bewegungsart

Abbildung 93: BA 10 mit den sich dort aufhaltenden Personen

Abbildung 94: Verteilung der Personen auf die benutzten Ausgänge

Abbildung 95: FIH - und FIN - Werte des Brandopfers beider Simulationen im Vergleich

Abbildung 96: zurückgelegte Wegstrecke, benötigte Zeit und Lungenaktivität des Brandopfers im Vergleich

Abbildung 97: BA 10 mit den dort zur Nachtzeit befindlichen Personen

Abbildung 98: BA 7 mit den sich dort aufhaltenden Personen

Abbildung 99: BA 2 mit den sich dort aufhaltenden Personen

Abbildung 100: Vergleich der FIH - und FIN - Werte der drei Simulationen

Abbildung 101: Vergleich der zurückgelegten Wegstrecke, der benötigten Zeit und der Lungenaktivität

Abbildung 102: BA 4 mit den sich dort aufhaltenden Personen

Abbildung 103: Vergleich der Mittelwerte aller Personen mit den Maximalwerten einer Person

Abbildung 104: Vergleich der zurückgelegten Wegstrecke, der benötigten Zeit und der Lungenaktivität des Todesopfers

Abbildung 105: Vergleich der FIH - und FIN - Werte aus beiden Simulationen für das Todesopfer

Abbildung 106: Vorschlag einer Brandschutzverordnung Teil A aus DIN 14096-1

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Brandeintrittswahrscheinlichkeit in der BRD

Tabelle 2: Wahrscheinlichkeit der Fortentwicklung eines Brandes

Tabelle 3: Brandentstehungsorte im Tag/Nacht Vergleich

Tabelle 4: Ursachen und mittlere Schadenshöhe im Kreuzvergleich

Tabelle 5: Zündquelle und Schadenshöhe im Vergleich

Tabelle 6: Personengruppen die sich im Gebäude zeitunabhängig und zeitabhängig aufhalten (ohne Besucher)

Tabelle 7: Nutzungseinheiten und deren Brandgefährdungsklassen

Tabelle 8: Baustoffklassen

Tabelle 9: Bedeutung der Buchstaben bei Feuerwiderstandsklassen

Tabelle 10: Prüfung der Anforderungen an die Tragenden Wände

Tabelle 11: Prüfung der nichttragenden Wände

Tabelle 12: Brandabschnitte mit maximalen Abmessungen und Flächen

Tabelle 13: vorhandene Außenwandausführungen

Tabelle 14: Überprüfung der Stahlbetondecken

Tabelle 15: Arten von Türen

Tabelle 16: Arten von Verglasungen

Tabelle 17: Überwachungsbereiche von Rauch- und Wärmemeldern

Tabelle 18: Anzahl der Rauchmelder

Tabelle 19: Anzahl der Wärmemelder

Tabelle 20: Eignung von Feuerlöschern

Tabelle 21: Löschmitteleinheiten nach ZH 1/201

Tabelle 22: Aufteilung der Feuerlöscher auf die einzelnen Bereiche

Tabelle 23: Löschwasserbedarf für den Objektschutz

Tabelle 24: Wasserlieferung verschiedener Hydrantentypen

Tabelle 25: Im Brandfall auftretende Wirkstoffe und toxische Wirkbereiche

Tabelle 26: Eingangswerte zur Ermittlung der jeweiligen Energiefreisetzungsraten

Tabelle 27: Personenaufkommen in den einzelnen Brandabschnitten

Tabelle 28: Lungenaktivität eines erwachsenen Menschen

Tabelle 29: Einflussparameter auf die körperlichen Eigenschaften eines Menschen

Tabelle 30: Übersicht über Abweichungen der gewählten Einstellungen von den Voreinstellungen

Tabelle 31: körperliche Einflussparameter für BA 10

Tabelle 32: geistige Einflussparameter und Verhaltensweisen für BA 10

Tabelle 33: körperliche Einflussparameter für BA 7

Tabelle 34: geistige Einflussparameter und Verhaltensweisen für BA 7

Tabelle 35: körperliche Einflussparameter für BA 2

Tabelle 36: geistige Einflussparameter und Verhaltensweisen für BA 2

Tabelle 37: körperliche Einflussparameter für BA 4

Tabelle 38: geistige Einflussparameter und Verhaltensweisen für BA 4

Tabelle 39: Todeswahrscheinlichkeit bei 20 % verbrannter Hautoberfläche

Tabelle 40: Evakuierungsdauern mit den dazugehörigen Startzeitpunkten

Tabelle 41: verwendete Normen und Richtlinien

A Einleitung

1 Einführung in das Thema

Der Brandschutz ist ein Fachgebiet, das von der Seite der Bauherren oft in den Hintergrund gedrängt wird. In erster Linie hat dies finanzielle Gründe. In vielen Fällen werden die Gefahren und die Risiken eines Brandes auch unterschätzt oder sogar fahrlässig heruntergespielt.

In der Vergangenheit kam es immer wieder zu Brandkatastrophen, bei denen viele Menschen verletzt oder gar getötet wurden.

Beispiele für Brandkatastrophen mit unzureichendem Brandschutz:

November 2000 - Brand der Bergbahn in Kitzsteinhorn,österreich

Ursache: 600 m nach dem Tunnelanfang gerät die Bahn in Brand und bleibt stehen

Folge: 155 Menschen sterben an Sauerstoffmangel [a]

Januar 2002 - Explosion in einem Munitionsdepot in Lagos, Nigeria

Ursache: Ein Feuer kann sich durch Fahrlässigkeit entzünden und führt zur Explosion der gelagerten Munition.

Folge: mehr als 700 Menschen sterben, die meisten werden in einer Massenpanik zu Tode getreten oder ertrinken bei dem Versuch, sich durch einen Sprung in benachbarte Kanäle vor dem Feuer zu retten [a] Juni 2002 - Brand in einem Internet - Café in Peking, China

Ursache: Kabelbrand

Folge: 24 Menschen starben in den Flammen

Besonderheiten: Das Internet - Café war eines von über 1000 illegal in Peking betriebenen

Internet - Cafés

- Flucht- und Rettungswege waren nicht ausreichend vorhanden
- die technischen Installationen und Leitungen waren nicht von ausgebildeten Fachleuten verlegt worden
- Fenster und Türen waren mit Eisenstäben versperrt, um die Computertechnik vor Diebstahl zu schützen [a]

November 2002 - Brand im Londoner U-Bahnhof „ King’s Cross“, Großbritannien

Ursache: eine weggeworfene Zigarette entzündete eine Rolltreppe

Folge: 31 Menschen sterben durch starke Hitzeentwicklung [a]

Januar 2004 - Hotelbrand in Greenville (South Carolina), USA

Ursache: Kurzschluss in der elektrischen Anlage im 3. Obergeschoss

Folge: 6 Menschen sterben im Schlafen, darunter ein kleiner Junge [a]

Durch die tragischen Brandkatastrophen der letzten Jahre, bei denen viele Menschen ums Leben kamen, lässt sich erkennen, dass der Brandschutz trotz vieler gesetzlichen Normen und Richtlinien in der Vergangenheit nicht die Aufmerksamkeit bekam, die ihm eigentlich zustünde.

Die erschreckenden Todeszahlen bei Tunnelkatastrophen und anderen Großbränden führten dazu, dass die Nutzer solcher Anlagen sich zunehmend für deren Sicherheitsstandard interessieren. Der ADAC1 hat diesem Interesse Rechnung getragen und testet seit einigen Jahren die wichtigsten Tunnelbauwerke auf Europas Urlaubsstraßen.

Ein Test von 30 Tunnelanlagen in 11 europäischen Ländern im April 2002 brachte zum Teil erschreckende Ergebnisse. So bestand erstmals ein Tunnel aus Deutschland diesen Test nicht. Es handelt sich um den Kappelbergtunnel an der Bundesstraße 14 bei Stuttgart. Dagegen wurde der damals gerade neu eröffnete Montblanc-Tunnel (Frankreich) nach seiner Komplettsanierung mit der Note „sehr gut“ ausgezeichnet. [a]

(Anmerkung: März 1999 - 34 Tote bei Tunnelkatastrophe im Montblanc-Tunnel, nachdem eine Zigarette den Anhänger eines Lkws in Brand setzte und dieser im Tunnel als Todesfalle liegen blieb.)

Alleine in der Bundesrepublik werden jährlich über 5000 Menschen verletzt und mehr als 600 Menschen bei Haus- und Wohnungsbränden getötet. [b]

Um dem Thema Brandschutz von Seiten der Bauherren und Planer mehr Bedeutung zukommen zu lassen, hat es vor kurzem einige bedeutende Gerichtsentscheidungen gegeben.

So hat das Oberlandesgericht in Düsseldorf wegen des Brandes im April 1996 im Rhein - Ruhr - Flughafen Düsseldorf entschieden, dass neben der Flughafengesellschaft und der Baufirma auch eine Schweißerei und der Architekt für die Schäden in Millionenhöhe haftbar sind. Es gab damals 17 Tote durch Raucheinwirkungen aufgrund eines durch Schweißarbeiten verursachten Brandes. [a]

Auch aus anderen Länder, besonders den USA, werden zunehmend Gerichtsurteile gegen Betreiber, Planer, Baufirmen und Verursacher solcher Katastrophen bekannt, die erhebliche Schadensersatzansprüche zur Folge haben. [a]

In der Regel lässt sich die Auslösung eines Brandes auf drei mögliche Ursachen zurückführen:

- Natürliche Brandursache (Blitzschlag, Selbstentzündung usw.)
- Technische Brandursache (Elektrizität, Überhitzung, Feuerstätten usw.)
- Brandstiftung

Folgende Tabellen zeigen die Brandeintritts- und Brandausbreitungswahrscheinlichkeit in der Bundesrepublik Deutschland:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1:Brandeintrittswahrscheinlichkeit in der BRD[1],[2]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2: Wahrscheinlichkeit der Fortentwicklung eines Brandes[3]

Aus Tabelle 1 lässt sich erkennen, dass das Entstehungsrisiko eines Brandes bei Industriegebäuden in etwa doppelt so hoch ist, wie bei Büro- oder Wohnungsgebäuden. Dies ist dadurch bedingt, dass hier vermehrt Gefahrenstoffe gelagert, bearbeitet und produziert werden. Tabelle 2 zeigt, dass die wahrscheinliche Effektivität einer Brandbekämpfung stark durch den Einsatz von Anlagentechnik, wie z.B. Sprinkleranlagen, steigt, bzw. die Entwicklungswahrscheinlichkeit vom Entstehungsbrand zum Vollbrand sinkt. Die Kopplung von Anlagentechnik und einer Werkfeuerwehr drückt das Brandentwicklungsrisiko auf ein Minimum.

Beide Tabellen zeigen, dass eine Brandentstehung nicht auszuschließen ist.

2 Brandschutz im Krankenhaus

Brandschutz im Krankenhaus ist ein besonders sensibles Thema. Im Gegensatz zu sonstigen Gebäuden besteht hier im Brandfall auch beim Verlassen der Anlage für viele Patienten eine Gefahr. Eine eventuell lebensnotwendige Behandlung muss unterbrochen werden bzw. wird verzögert. Hinzu kommt, dass sich in einem Krankenhaus Patienten aufhalten, die in ihrer Wahrnehmung und ihrer Mobilität aufgrund ihrer Krankheit oder einer medikamentösen Behandlung beeinträchtigt sind.[4]

Deshalb kommt dem Personal im Brandfall eine besondere Aufgabe zu. Sie müssen mögliche Brandrisiken beurteilen und Kenntnisse über das Verhalten im Brandfall besitzen.[4]

Der Brandschutz im Krankenhaus ist eine anspruchsvolle Aufgabe, der sich der Krankenhausbetreiber stellen muss. Bereits in der Planungsphase eines Krankenhauses sollten geeignete Brandschutzkonzepte erstellt werden, um eine hohe Wirksamkeit zu garantieren und die Kosten von nachträglichen Brandschutzmaßnahmen zu minimieren.[4]

Besonders zu beachten ist dabei dass in den letzten Jahren zunehmend Kunststoffe als Bau- und Verbrauchsmaterialien im Krankenhaus Verwendung finden, von denen man weiß, dass diese im Brandfall eine hohe Rauchbelastung mit sich bringen.[4]

Aufgrund der unterschiedlichen medizinischen Ausrichtung der Krankenhäuser ist zudem der Brandschutz nicht standardisierbar. Desto wichtiger ist es, Risikoschwerpunkte und Fehlerquellen kenntlich zu machen, um einen optimalen Brandschutz im Hinblick auf Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zu realisieren.[4] Ist dies der Fall, lassen sich effektive Möglichkeiten und Maßnahmen ableiten, um den Brandschutz wirtschaftlich zu gestalten.

3 Problemstellung

In der Bundesrepublik Deutschland ist der Brandschutz von Krankenhäusern nicht einheitlich geregelt. Das Baurecht und somit auch der Brandschutz obliegen der Verantwortung eines jeweiligen Bundeslandes. Dies hat zur Folge, dass in Deutschland regional unterschiedliche Anforderungen an den Brandschutz für Krankenhäuser existieren.[4]

Dem entgegen ist jedoch die Verantwortung des Krankenhausbetreibers hinsichtlich des Schutzes von Personal, Patienten und Umgebung eindeutig geregelt.[4]

Als Beispiel: „Aus dem Einsatz modernster Baumaterialien resultieren zwangsläufig auch Veränderungen hinsichtlich Brandentwicklung und Brandausbreitung. Der hohe Anteil an Kunststoffen in den Gebäuden in Form von Isoliermaterial, Möbelteilen, medizinischen Einmalartikeln, Verpackungen etc. führt zum Beispiel zu einer wesentlich stärkeren Rauchgefährdung als in der Vergangenheit. Mit der Aufnahme der Rauchgefährdung im Paragraph 17 Barndschutz in der Musterbauverordnung vom Juli 1996 wurde der Tatsache Rechnung getragen, dass Gebäudebrände heute zu einer wesentlich stärkeren Rauchgefährdung als in der Vergangenheit führen. In der Musterbauverordnung fehlen allerdings konkrete Hinweise und Durchführungsanweisungen.“

[4, S. 19]

„Der Betreiber eines Krankenhauses ist jedoch verpflichtet, den Brandschutz in seiner Einrichtung optimal zu gestalten und auf dem neusten Stand der Technik zu halten.“ [4, Seite 19]

3.1 Ergebnisse vorangegangener Studien

In der Vergangenheit sind bereits statistische Untersuchungen von Krankenhausbränden durchgeführt und veröffentlicht worden. Im Folgenden werden statistische Ergebnisse dargestellt, um die Brisanz des Themas Brandschutz im Bau und Betrieb von Krankenhäusern hervorzuheben.

3.2 Nationale und Internationale Studien

Die Ergebnisse der aktuellen Studien beziehen sich im Wesentlichen auf Material von Versicherungen.

Aus nationalen Studien ergeben sich die in Abbildung 1 dargestellten Verhältnisse bezüglich des Zeitpunktes der Brandentstehung in Krankenhäusern. Es wird eine Häufigkeit von Bränden in den Nachtstunden deutlich. Eine genauere zeitliche Zuordnung erfolgt nicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Zeitliche Verteilung von Bränden im Krankenhaus nach Schütz[5]

Untersuchungen zu den Brandausbruchsorten im Krankenhaus finden sind bei Schütz in[5]und in einer Diplomarbeit der Bergischen Universität - Gesamthochschule Wuppertal von Pohlmüller in[6] dargestellt. Pohlmüller hat in seiner Arbeit die Daten der Versicherer durch eigene Erhebungen ergänzt. Danach ergeben sich Aufenthaltsräume und Wartezimmer als häufigste Ausbruchsorte für Brände im Krankenhaus.[6]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Brandausbruchsorte mit einem Anteil über 5% nach Pohlmüller[6]

In der Literatur sind ebenfalls Angaben zur Brandursache zu finden. Nach Schütz sind die häufigsten Ursachen technische Defekte und vorsätzliche Brandstiftung. Nach Pohlmüller stellen sie ebenfalls die häufigsten Brandursachen dar, jedoch in einer anderen Verteilung, wie aus den Abbildungen 3 und 4 ersichtlich wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Ursachen von Krankenhausbränden nach Schütz[5]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Brandursachen nach Pohlmüller[6]

Aus den nationalen Studien geht hervor, dass es ganz unterschiedliche Brandursachen und Ausbruchsorte gibt.

„Die Statistiken von Pohlmüller und Schütz wiesen nicht die gewünschte Datentiefe für eine Gesamtdarstellung auf, da vorwiegend Versicherungsdaten ausgewertet wurden. Kleinere Entstehungsbrände wurden demzufolge nicht mit aufgenommen.“ [4, S. 33]

„Internationale Studien unterscheiden sich in Umfang und Qualität erheblich. Sehr detailliert und umfangreich sind die Erhebungen der Fire Statistics United Kingdom, London, die der Fire Prevention entnommen wurden. [4, S. 23]

Aus diesen Studien ergibt sich eine zeitliche Verteilung von Großbränden in Krankenhäusern, wie sie in Abbildung 5 dargestellt ist. „Bei den Ausbruchsorten dominieren im Gegensatz zu den vorher genannten nationalen Studien aus Deutschland die Patientenzimmer.“ [4, S. 23] Dies ist in Abbildung 6 verdeutlicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Zeitliche Verteilung von Großereignissen (Großbritannien 1992 - 1996)[4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Ausbruchsorte bei Großereignissen mit Tag/Nacht Unterscheidung (1992 - 1996)[4]

In Abbildung sind die demnach häufigsten in Großbritannien ermittelten Brandursachen. Raucher und Brandstiftung standen hier an den ersten Stellen bei den Brandursachen. [4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Brandursachen in Großbritannien (1989 - 1992)[4]

Ganz andere Daten zur zeitlichen Verteilung ergeben sich, wenn neben den Daten der Versicherer auch Daten der Krankenhausbetreiber, Berufsfeuerwehren und Zeitungsberichten mit einfließen.[4]

„Von besonderem Interesse ist die Ermittlung des Zeitpunktes von Krankenhausbränden. Nach den zuvor aufgeführten Daten entsteht die Mehrzahl der Brände nachts, in einem Zeitraum, […] in dem aber erfahrungsgemäßmit wenig Personal für sofortige Maßnahmen zu rechnen ist.“ [4, S. 34]

In einer Zeitscheibe in Abbildung 8 wird Brandentstehung im Krankenhaus über 24 Stunden gezeigt. „Der Informationsverlust durch Vernachlässigung der exakten Uhrzeit ist in diesem Fall akzeptabel, da in den meisten Fällen nur die Zeit der Brandmeldung bekannt ist und nicht der konkrete Zeitpunkt der Brandentstehung.“ [4, S. 34]

Neben der Tageszeit ist auch der Wochentag eines Brandes bedeutsam. Denn auch hier sind an unterschiedlichen Tagen unterschiedliche Personalstärken vorhanden. Des Weiteren ist an bestimmten Tagen die Anzahl der Besucher höher, so zum Beispiel am Wochenende. Die Anzahl der Patienten nimmt hingegen zum Wochenende ab, da Patienten üblicherweise vor einem Wochenende entlassen werden oder vorübergehend nach hause dürfen. Die Verteilung der Brände auf die einzelnen Wochentage konnte erfolgen, indem nachträglich aus dem Datum eines Brandes der Wochentag bestimmt wurde. [4, S. 36] In Abbildung 9 wird dies anhand einer weiteren Zeitscheibe dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: Zeitscheibe der Brandentstehung im Krankenhaus über 24 Stunden[4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9: Brandverteilung über die einzelnen Wochentage[4]

Aus den gesammelten Daten konnten auch Informationen abgeleitet werden, die eine Aussage zu den Entstehungsorten von Bränden und den entstandenen Schäden treffen.

In der folgenden Tabelle 3 werden Brandentstehungsorte im Tag/Nacht Vergleich aufgeführt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3: Brandentstehungsorte im Tag/Nacht Vergleich[4]

Ein Kreuzvergleich zwischen den Ursachen eines Brandes und der zugehörigen Schadenshöhe ist von besonderer Bedeutung, da sich hieraus Ansatzpunkte zur Minimierung des wirtschaftlichen Schadens ableiten lassen. [4, S. 43] In der Tabelle 4 wird dieser Kreuzvergleich dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 4: Ursachen und mittlere Schadenshöhe im Kreuzvergleich[4]

Ein Kreuzvergleich von Zündquelle und dazugehöriger Schadenshöhe dient zur Darstellung des finanziellen Schadens, welcher bei der Zündung unterschiedlicher Materialien entsteht. [4, S. 43] Die Tabelle 5 zeigt einige ausgewählte Zündquellen entsprechend ihres Anteils an der Gesamtschadenshöhe.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 5: Zündquelle und Schadenshöhe im Vergleich[4]

Aus den ausgewerteten Daten lässt sich also erkennen, dass die meisten Brände in Krankenhäusern am Tage und vor dem Wochenende, besonders Donnerstags, entstehen. Sie entstehen durch unsachgemäße Handhabung, Defekte, Brandstiftung und Fahrlässigkeit. Die dadurch entstandenen Schäden sind allein materiell sehr hoch. Eine Aussage über den Verlust von Menschenleben ist bis dahin noch gar nicht erfolgt.

Die genannten Ursachen und Verteilungen müssen bei der Erstellung eines Brandschutzkonzeptes bedacht und berücksichtigt werden. Nur dann sind sinnvolle Maßnahmenkombinationen für eine wirksame Risikominimierung wirtschaftlich und effektiv möglich.

4 Gliederung

Die vorliegende Diplomarbeit umfasst sechs Teile. Die Teile A und B stellen die Grundlagen dieser Arbeit. Sie dienen dem inhaltlichen Verständnis des eigentlichen Brandschutzkonzeptes im Teil C und der folgenden Teile D und E, die sich mit der Ermöglichung von Flucht und Rettung aus dem Krankenhaus befassen. Abschließend folgt der Teil F. Dieser bildet eine Zusammenfassung der wesentlichen Aspekte dieser Arbeit und beinhaltet zudem Verbesserungsvorschläge.

Teil A: Einleitung

Die Einleitung stellt die Aufgabenstellung vor und dient der Einführung in das Thema Brandschutz und die führt spezielle Aspekte für den Brandschutz in Krankenhäusern auf. Dadurch werden die Grundlagen geschaffen, damit auch der fachfremde Leser den weiteren Ausführungen folgen kann.

Teil B: Bestandsaufnahme

Es wird das Gebäude beschrieben. Die Randbedingungen und die betreffenden Normen für das zu betrachtende Objekt werden herausgearbeitet.

Teil C: Brandschutzkonzept

Im Teil C wird das ausgewählte Gebäude analysiert. Er befasst sich mit den baulichen, anlagentechnischen, abwehrenden und betrieblichen bzw. organisatorischen Maßnahmen als Inhalt des eigentlichen Brandschutzkonzeptes.

Teil D: Rauchgasentwicklung

Mit Hilfe rechnerischer Ingenieurmethoden werden in diesem Teil die Rettungswege näher untersucht. Dafür wird ein reales Brandszenarium entworfen und die in diesem Zusammenhang entstehenden Heiß- und Rauchgase mit dem Wärmebilanzmodell CFAST berechnet.

Teil E: Evakuierungssimulation

Mit den Informationen des Wärmebilanzmodells soll im Teil F die Flucht- und Rettungswegsimulation mit Hilfe des Computerprogramms EXODUS erfolgen.

Teil F: Bewertung der Ergebnisse

Im Teil F werden die Ergebnisse der rechnerischen Untersuchungen mit den Festlegungen der Niedersächsischen Bauordnung und der Muster-Verordnung über den Bau und Betrieb von Krankenhäusern verglichen. Es erfolgt eine kritische Bewertung, die über das betrachtete Beispiel hinaus, grundsätzliche Aussagen zur Flucht- und Rettungswegsituation in Krankenhäusern beinhaltet.

Teil G: Schluss

Der Schlussteil dient der Zusammenfassung der vorliegenden Ausführungen. Es werden zudem Angaben zu Informationsquellen wie Internetadressen, Literatur und Normen angegeben.

5 Anmerkungen zur Diplomarbeit

In der vorliegenden Diplomarbeit werden folgende Grundüberlegungen getroffen:

- Die Bestandsanalyse wird auf Basis des vorliegenden Planmaterials durchgeführt. Dabei ist anzumerken, dass Detailpläne im größeren Maße auf Anfrage nicht durch das zuständige Architekturbüro ausgehändigt wurden und eine Bauteilprüfung nicht möglich war. In solchen Fällen werden Standardausführungen angenommen.
- Die vorliegenden Pläne stammen aus dem Jahr 2002. Eine von den Plänen abweichende Ausführung der bereits gebauten Anlage konnte nicht überprüft werden.
- Den einzelnen Betrachtungen sind teilweise Erläuterungen angefügt, die dem Umfang eines „realen“ Brandschutzkonzeptes nicht entsprechen, jedoch dem fachfremden Leser eine Verständnishilfe darstellen.
- Als geltende Gesetze, Richtlinien und Verordnungen kommen die Musterbauordnung[8]und die Niedersächsische Bauordnung[9]zur Anwendung.
- Als Sonderverordnung kommt die Richtlinie über den Bau und Betrieb von Krankenhäusern (KrBauR)[12]auf Grundlage der Muster-Krankenhausbauverordnung aus dem Jahr 1976 zur Anwendung. Zusätzlich wird in Punkten, zu denen die Aussagen der KrBauR zu allgemein oder unzureichend sind, auf die Brandenburgische Krankenhaus- und Pflegeheim - Bauverordnung (BbgKPBauV)[13]Bezug genommen. Diese ist in ihrer Fassung vom 21. Februar 2003 sehr aktuell und wird auch in anderen Bundesländern, die keinen eigene oder aktuelle Richtlinie zum Bau und Betrieb von Krankenhäusern eingeführt haben, ergänzend verwendet.

B Bestandsaufnahme

1 Objektbeschreibung

1.1 Vorhandene Planungsunterlagen

Das Bauplanungsbüro Michael Wege stellte mir zur Bearbeitung folgende Pläne zur Verfügung:

- Grundriss Tiefgeschoss, Maßstab 1:100
- Grundriss Kellergeschoss, Maßstab 1:100
- Grundriss Erdgeschoss, Maßstab 1:100
- Grundriss 1. Obergeschoss, Maßstab 1:100
- Grundriss 2. Obergeschoss, Maßstab 1:100
- Schnitte A - A und B - B, Maßstab 1:100
- Grundriss und Ansichten der Windfanganlage, Maßstab 1:100

1.2 Standort und Abmessungen

Das Krankenhaus befindet sich in einer niedersächsischen Großstadt im innerstädtischen Bereich. In unmittelbarer Umgebung befinden sich südlich vom Krankenhaus dieörtliche Polizeistation, der Dom mit Pfarrhaus und dieörtlichen Stadtwerke sowie einige Wohngebäude auf der entgegengesetzten Straßenseite nach Norden.

Die maximalen Abmessungen betragen in der Breite ca. 14 m, in der Länge ca. 97 m und in der Höhe ca. 13 m. siehe die folgenden Abbildungen 10 und 11:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10: Krankenhausanlage, Ansicht Nord - Westseite

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11: Krankenhausanlage, Ansicht Nord - Ostseite

1.3 Nutzung

Das vorliegende Krankenhaus wird zur medizinischen Versorgung der Bevölkerung im Bereich der inneren und chirurgischen Medizin genutzt. Zu diesem Zweck besteht es aus einem Bettenhaus im Westflügel und einem Behandlungsbereich mit Operationssaal im Ostflügel. Das Bettenhaus besitzt drei Bettenstationen: Innere Medizin, Chirurgie I und Chirurgie II. Im Behandlungsbereich sind im Erdgeschoss die ambulanten Untersuchungsräume und die Räume zur Diagnostik untergebracht. Im Obergeschoss ist die Röntgenabteilung und der OP - Bereich mit seinen Nebenräumen eingerichtet.

Der Behandlungsbereich wird durch ein durchgehendes Treppenhaus vom Bettenhaus abgetrennt. In diesem Treppenhaus befindet sich auch eine Aufzugsanlage.

Im Kellergeschoss befinden sich ein Aufenthaltsraum für Konferenzen, Lagerräume, Räume für Physiotherapie, das medizinische Labor, eine Kühlzelle und die Sterilisation. Im Tiefgeschoss befinden sich die Technikräume, Archive und weitere Lagerräume.

Die Abbildung 12 zeigt den Flur im Obergeschoss des Behandlungsbereiches vor dem OP - Bereich und der Röntgenabteilung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12: Flur im Behandlungsbereich, Obergeschoss

2 Objektanalyse

2.1 Analyse des Gebäudetyps und dessen geltenden Normen

In Niedersachsen sind die grundlegenden Gesetze und Regelungen im Baubereich in der Niedersächsischen Bauordnung (NBauO)[9] zusammengestellt. Sie ist auf Basis der Musterbauordnung (MBO)[8]erstellt worden.

Nach § 2 (4) der Niedersächsischen Bauordnung handelt es sich bei dem betrachteten Krankenhaus um ein Gebäude mit vier Vollgeschossen, da alle Geschosse über ihre gesamte Grundfläche eine Höhe von mindestens 2,20 m aufweisen.

Mit zunehmender Gebäudehöhe gestalten sich die Lösch- und Rettungsmaßnahmen entsprechend schwieriger. Deshalb werden nach § 2 (9) NBauO[9]Gebäude in Abhängigkeit ihrer Höhe der oberirdischen Geschosse typisiert. Bezugsgröße ist hier der Höhenunterschied der oberirdischen Geschosse über der Geländeoberfläche. Es muss der größte Höhenunterschied zwischen der Oberkante des fertigen Fußbodens des höchsten Geschosses, hier ein Vollgeschoss, über der tiefstgelegenen an das Gebäude angrenzenden Geländeoberfläche ermittelt werden. Dabei wird die tiefstgelegene Geländeoberkante gewählt, von der aus eine Rettung über die Geräte der Feuerwehr erfolgen kann. Der maximale Höhenunterschied beträgt 7,25 m. Somit handelt es sich um ein Gebäude mittlerer Höhe, da der Maximalwert für Gebäude mit geringer Höhe von 7,00 m Höhenunterschied überschritten wird.

Des Weiteren handelt es sich laut § 51 (2) NBauO um eine Bauliche Anlage besonderer Art und Nutzung. Dort sind Beispiele für Bauliche Anlagen und Räume besonderer Art und Nutzung aufgeführt, unter anderen Krankenanstalten.

In § 3 „Allgemeine Anforderungen“ und § 17 „Anforderungen an den Brandschutz“ der MBO, entsprechend § 1 und § 20 der NBauO, werden die elementaren Grundanforderungen im Brandschutz geregelt.

Aus § 17 MBO bzw. § 20 NBauO lassen sich folgende Schutzziele ableiten:

- Der Entstehung und Ausbreitung von Feuer und Rauch ist vorzubeugen.
- Die Rettung von Mensch und Tier ist zu ermöglichen.
- Wirksame Löscharbeiten sind zu ermöglichen.

Zur praktischen Anwendung der in der NBauO beschriebenen Anforderungen wurde eine Durchführungsvorschrift (DVNBauO)[10] erarbeitet, die durch Ausführungsbestimmungen (AB-

DVNBauO) [11] in speziellen Bereichen detailliert wird. Zu unterschiedlichen Anforderungen bestehen zusätzlich technische Regeln, die standardisierte technische Verfahrensformen vorschreiben. Technische Regeln können Verordnungen, Richtlinien oder auch Normen sein.

Laut der NBauO gelten zusätzliche Anforderungen für bauliche Anlagen besonderer Art und Nutzung.

In § 1 der Richtlinie über den Bau und Betrieb von Krankenhäusern (Kr Bau R)[12]ist der Anwendungsbereich dieser Verordnung geregelt. Die Vorschriften dieser Verordnung gelten für den Bau und Betrieb von:

- Die Vorschriften dieser Richtlinie gelten für den Bau und Betrieb von Krankenhäusern und anderen baulichen Anlagen mit entsprechender Zweckbestimmung. Sie gelten sinngemäßfür Polikliniken, soweit die Zweckbestimmung es erfordert.

In Abhängigkeit von Auslastung und Tageszeit ergeben sich unterschiedliche Zahlen von Personen, die sich im Gebäude aufhalten können. Die Zahl der bettlägerigen Patienten ist über die Tageszeit gesehen konstant. Die ambulanten Patienten hingegen sind nur am Tage vorhanden, da sie nach der Behandlung wieder nach hause entlassen werden. Die Personalstärke schwankt ebenfalls aufgrund des krankenhausüblichen Schichtsystems. So wird während der Nacht mit einer geringeren Anzahl an Pflegepersonen und Ärzten/innen gearbeitet. Das Personal des Labors und zur Bedienung anderer technischen Einrichtungen wie Röntgenanlagen und Sterilisation oder Desinfektion für medizinische Bestecke und Kleinteile ist während der Nacht komplett außer Haus, ebenso das Personal für Reinigung und Wäscherei.

Es ergeben sich aus der folgenden Tabelle 6 die maßgebenden Personenzahlen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

* beinhaltet Pflegepersonal und Auszubildende, die nicht im Schichtsystem tätig sind

** beinhaltet Personen, wie Sekretärinnen, Buchhaltung, Verwaltung usw.

Tabelle 6: Personengruppen die sich im Gebäude zeitunabhängig und zeitabhängig aufhalten (ohne Besucher)

Die Zahl der Planbetten betrug für den stationären Betrieb 71 Betten. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit kam es aber vor, dass die maximale Anzahl von Betten und somit die Anzahl der stationären Patienten im Bedarfsfall deutlich höher lag. Sodass eine insgesamt hohe durchschnittliche Auslastung über einen Abrechnungszeitraum erreicht wurde, obwohl an einigen Tagen die Auslastung gerade einmal 50 % betrug. Zu diesem Zweck wurden im Tiefgeschoss zusätzliche Betten gelagert. Die Zahl der stationären Betten wird somit mit 80 Betten angenommen. Bei den in Tabelle 6 angegebenen Zahlen handelt es sich um Maximalwerte, um die tatsächliche Zahl von Personen zu erfassen, die sich im Krankenhaus zeitgleich aufhalten kann. Die Angaben zum Personal entsprachen dem Stand vom 31.12.2003. Sie ergaben sich aus den Unterlagen der Buchhaltung. Die Kopien der Unterlagen sind als statistische Auswertungsblätter in den Anlagen enthalten.

Zur Anzahl der Patienten und Angestellten kommen zusätzliche Besucher hinzu, die üblicherweise am Nachmittag Patientenbesuche durchführen. Die genaue Zahl der Besucher lässt sich nicht erfassen. Sie kann nur sinnvoll abgeschätzt werden. Mit einem Schätzwert von 2 Besuchern für die Hälfte der Patienten ergäbe sich eine Anzahl von 80 Besuchern. Dieser Wert kann als Maximum oberhalb des realen Besucherstroms angenommen werden, da nie alle Besucher gleichzeitig im Gebäude sind.

Die Maximale Zahl an Personen im Krankenhaus ist um 14.00 Uhr zu erwarten. Dies ist die Zeit, in der die meisten Angestellten gerade noch im Haus sind und die Besuchszeit beginnt.

So ergibt sich aus den Zahlen der Tabelle 6 und den Schätzungen für Besucher folgendes maximales Personenaufkommen:

Personenzahl: 110 Patienten + 80 Angestellte + 80 Besucher = 270 Personen (ca. 14.00 Uhr)

2.2 Brandgefährdungsanalyse

Zur Bestandsaufnahme der vorhandenen Bebauung wird jeder Raum der baulichen Anlage auf seine Nutzung und den damit verbundenen brandschutztechnischen Gefahrenquellen untersucht. Durch diese Betrachtung lassen sich Nutzungsabschnitte mit ähnlichen brandschutztechnischen Vorraussetzungen bilden.

Die Brandgefährdung eines Gebäudes wird durch Brandgefährdungsklassen bestimmt. Die folgende Einstufung ist nach DIN EN 2[26]anzuwenden:

- Geringe Brandgefährdung: Stoffe mit geringer Entzündbarkeit liegen vor.örtliche und betriebliche Verhältnisse bieten nur eine geringe Brandentstehungsmöglichkeit. Im Brandfall ist mit einer geringen Brandausbreitung zu rechnen.
- Mittlere Brandgefährdung: Stoffe mit hoher Entzündbarkeit liegen vor.örtliche und betriebliche Verhältnisse sind für die Brandentstehungsmöglichkeit günstig. Es ist im Brandfall keine große Brandausbreitung in der Anfangsphase zu erwarten.
- Große Brandgefährdung: Stoffe mit hoher Entzündbarkeit liegen vor.örtliche und betriebliche Verhältnisse bieten eine große Brandentstehungsmöglichkeit. Im Brandfall ist mit einer großen Brandausbreitung in der Anfangsphase zu rechnen.

Oder: Eine Zuordnung in mittlere oder geringe Brandgefährdung ist nicht möglich.

Die DIN EN 2 unterscheidet zusätzlich vier Brandklassen der zu löschenden Stoffe, die wie folgt definiert sind:

Klasse A: Brände fester Stoffe hauptsächlich organischer Natur, die normalerweise unter Flammen- und Glutbildung verbrennen (z. B. Holz, Stroh, Kohle, Papier)

Klasse B: Brände von flüssigen oder flüssig werdenden Stoffen (z. B. Benzin, Alkohol,öle, Fette, Lacke, Paraffin, Teer)

Klasse C: Brände von Gasen (z. B. Wasserstoff, Methan, Acetylen, Propan)

Klasse D: Brände von Metallen (insbesondere brennbare Leichtmetalle, wie Magnesium und Aluminium sowie Natrium und Kalium)

Das Gebäude wird in drei wesentliche Abschnitte, den Brandabschnitten unterteilt. Die drei Abschnitte sind das Bettenhaus, das Treppenhaus und der Behandlungsbereich. Das Bettenhaus und der Behandlungsbereich kann weiter in seine einzelnen Geschosse unterteilt werden. Jedes Geschoss beinhaltet eine oder mehrere Nutzungseinheiten. Die Unterteilung ist der nachstehenden Tabelle 7 zu entnehmen. Gleichzeitig erfolgt eine Einstufung in die jeweilige Brandgefährdungsklasse und eine Zuordnung der jeweiligen Brandklassen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 7: Nutzungseinheiten und deren Brandgefährdungsklassen

Erläuterungen zu den gewählten Brandgefährdungs- und Brandklassen:

Treppenhaus:

Im Treppenhaus befinden sich der Empfang und die Patientenanmeldung. Dort sind besonders Schreibwaren und eine Konzentration an Computertechnik und anderer Steuerungstechnik untergebracht. Aufgrund der hohen Dichte der technologischen Gegenstände liegt eine hohe Entzündbarkeit vor. Eine schnelle Brandausbreitung ist jedoch nicht zu erwarten.

Somit wird das Treppenhaus als „mittel“ brandgefährdend eingestuft.

Die brennbaren Stoffe sind hauptsächlich Feststoffe der Einrichtung und der Technik. Es liegt also die Brandklasse A vor.

Behandlungsbereich:

Tiefgeschoss:

Im Tiefgeschoss befinden sich hauptsächlich Lager und Abstellräume. Da die hier gelagerten Materialien nicht bekannt sind, kann die Brandgefährdung nur abgeschätzt werden. In Krankenhäusern lagern hauptsächlich Textilien, Matratzen und medizinische Artikel aus Kunststoffen oder Metallen. Es werden aber auch Flüssigkeiten und Gase in entsprechenden Behältern gelagert, um im Labor oder zur Sterilisation/Desinfektion verwendet zu werden. Im Wesentlichen liegt also eine hohe Entzündbarkeit vor. Eine schnelle Brandausbreitung kann nicht zu ausgeschlossen werden.

Das Tiefgeschoss wird deshalb als „hoch“ brandgefährdend eingestuft.

Die Brandlasten sind im Wesentlichen feste und zum Teil glutbildende brennbare Stoffe aber auch Flüssigkeiten und Gase. Somit liegen die Brandklassen A, B und C vor.

Kellergeschoss:

Das Kellergeschoss im Behandlungsteil des Krankenhauses wird in zwei Nutzungseinheiten unterschiedlicher Brandgefährdung unterteilt.

1. Der Bereich des Labors und der Sterilisation/Desinfektion von medizinischen

Kleinteilen ,Bestecken und Textilien.

Hier werden neben den Einrichtungsgegenständen Stoffe mit hoher Entzündbarkeit lagert und genutzt. Es handelt sich dabei um brennbare Flüssigkeiten und Gase, die im Labor und zur Desinfektion verwendet werden. Brennbare Flüssigkeiten und Gase haben eine sehr hohe Brandausbreitungsgeschwindigkeit.

Die Brandgefährdung ist somit als „groß“ zu bezeichnen.

Da sowohl feste, als auch flüssige und gasförmige brennbare Stoffe vorkommen, erfolgt die Einstufung in die Brandklassen A, B und C.

2. Dieser Bereich beinhaltet Personalräume und die Räume der Physiotherapie.

Als Entzündbare Gegenstände sind hier Einrichtungsgegenstände, wie Stühle, Tische und Liegen zur Behandlung zu nennen. Es liegt demnach eine hohe Entzündbarkeit des Brandgutes vor. Eine rasche Brandausbreitung ist jedoch nicht zu befürchten.

Dieser Bereich kann deshalb als „mittel“ brandgefährdend bezeichnet werden.

Das Brandgut besteht aus festen Stoffen. Demnach ist die Brandklasse A vorhanden.

Erdgeschoss:

Hier befinden sich die Räume zur Erstversorgung von Patienten und zur Ambulanten Behandlung und Diagnostik. Die Brandgefahr besteht im Wesentlichen aus den hier zur Verwendung bereitgehaltenen Verbandsstoffen, medizinischen Einmalartikeln, medizinischen Lösungen und den technischen Geräten zur Diagnostik. Einrichtungsgegenstände sind nur zu einem geringen Anteil mit brennbaren Materialien versehen. Dennoch liegen leicht entzündbare Materialien vor. Von einer schnellen Brandausbreitung muss nicht ausgegangen werden, da die Mengen des vorhandenen Brandgutes eher als gering zu bezeichnen sind.

Die Brandgefährdung ist somit als „mittel“ einzustufen.

Da sowohl feste Stoffe als auch brennbare Flüssigkeiten in diesem Bereich vorhanden sind, liegen hier die Brandklassen A und B vor.

1. Obergeschoss:

Die Einstufung als „mittel“ brandgefährdend mit den Brandklassen A und B erfolgt hier aus den gleichen Gründen, wie zuvor im Erdgeschoss. (siehe Erdgeschoss)

Bettenhaus:

Kellergeschoss:

Das Kellergeschoss unter dem Bettenhaus des Krankenhauses muss wieder in zwei Nutzungseinheiten unterschiedlicher Brandgefährdung unterteilt werden.

1. Im ersten Bereich befinden sich Lagerräume und Personalräume. Es wird davon ausgegangen, dass hier keine Flüssigkeiten oder Gase in erwähnenswerten Mengen gelagert werden. Die Brandgefahr geht demnach von den Einrichtungsgegenständen und von den sonst gelagerten, hauptsächlich festen Brennstoffen aus. Die Entzündbarkeit ist somit durchaus hoch. Eine schnelle Brandausbreitung ist jedoch nicht zu befürchten.

Die Einstufung erfolgt demnach als „mittel“ brandgefährdend.

Bei den brennbaren Materialien handelt es sich zum Großteil um Feststoffe. Es liegt somit die Brandklasse A vor.

2. Im zweiten Bereich befindet sich die Heizungsanlage. Sie wird mit Gas betrieben. Die Entzündbarkeit und Brandausbreitungsgeschwindigkeit ist demnach „groß“. Die Brandklassen sind hier A und C.

Erdgeschoss, 1. und 2. Obergeschoss:

Da die Nutzung dieser Bereiche vergleichbar ist erfolgt die Einstufung auch identisch. Diese Bereiche stellen das eigentliche Bettenhaus dar. Hier befinden sich Patientenzimmer, Personalzimmer, Sanitärräume und jeweils eine Küche. Die Brandgefahr wird im Wesentlichen durch die Einrichtung und durch die persönlichen Dinge der Patienten bestimmt. Es handelt sich dabei um Wäsche, Matratzen, Tücher und kleinere Mengen an Verbandsstoffen und medizinischen Artikeln. Die Entzündbarkeit ist also hoch. Aufgrund der vorhandenen Personen und somit einer großen Chance auf eine Brandfrüherkennung ist die Gefahr einer schnellen Brandausbreitung gering.

Diese Bereiche sind also als „mittel“ brandgefährdend zu bezeichnen.

Die vorhandenen brennbaren Stoffe sind Feststoffe. Es liegt also die Brandklasse A vor.

Eine Ausnahme gibt es jedoch im 1. Obergeschoss. Dort befindet sich am Ende die Wachstation. Hier muss mit einer deutlich erhöhten technischen Ausstattung gerechnet werden. Daraus, und aus der eingeschränkten Wahrnehmungsfähigkeit der Patienten resultiert eine größere Gefahr einer schnellen Brandausbreitung.

Hier muss also von einer „großen“ Brandgefährdung ausgegangen werden.

Die vorhandenen Brennstoffe sind jedoch die gleichen, wie im Rest des Bettenhauses, also Brandklasse A.

2.3 Klassifizierung des Gebäudes

Aus der Objektanalyse im Teil B, Abs. 2.1 wurde der Gebäudetyp herausgearbeitet. Es handelt sich um:

- ein Gebäude mit mittlerer Höhe
- eine bauliche Anlage besonderer Art und Nutzung (Krankenhaus)

Die Brandgefährdungsanalyse im Teil B, Abs. 2.2 lässt folgende Schlüsse zu:

Es ist eine klare brandschutztechnische Trennung von Bereichen unterschiedlicher Brandgefährdung vorzunehmen. Daraus ergibt sich eine Aufteilung in unterschiedliche Brandabschnitte. Zwischen den Bereichen sind feuerbeständige Abtrennungen anzuordnen. Eine detaillierte Betrachtung erfolgt im Teil C.

C Brandschutzkonzept

Zur Entwicklung eines Brandschutzkonzeptes für ein Krankenhaus wurde ein kürzlich saniertes Krankenhaus ausgewählt. Außerdem wird als Standort dieser Anlage eine Großstadt im Bundesland Niedersachsen festgelegt.

Zur Erstellung eines Brandschutzkonzeptes bedarf es einer genauen Analyse des Objektes. Grundsätzliche Fragestellungen ergeben sich hinsichtlich

der Nutzung:

Was für ein Objekt liegt vor?

der Schutzziele:

Was ist zu Schützen?

der Schutzmaßnahmen:

Welche Möglichkeiten gibt es für einen adäquaten Schutz?

der Brandschutztechnischen Kenngrößen: Welche Kenngrößen sind zu berechnen?

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13: Das Brandschutzkonzept[7]

Das Brandschutzkonzept für das Krankenhaus gliedert sich in drei grundsätzliche Schritte. Zunächst werden die relevanten Normen und Richtlinien für Bauteile und Einrichtungen angeführt. Anschließend erfolgt eine Prüfung des Bestandes, soweit dies anhand der Planunterlagen möglich ist. Als dritter Schritt werden bei Abweichungen von den gesetzlichen Grundlagen Kompensationsmaßnahmen erarbeitet.

Sollte aufgrund der vorliegenden Pläne eine detaillierte Analyse einzelner Bauteile nicht möglich sein, werden Standardausführungen angenommen.

1 Vorbeugender Baulicher Brandschutz

Der bauliche Brandschutz umfasst alle Maßnahmen, die bereits durch die Planung und Ausführung der verwendeten Baustoffe und Bauteile getroffen wurden, um die Ziele des Brandschutzes umzusetzen. Hierbei geht es darum, die Entstehung und Ausbreitung von Feuer und Rauch zu verhindern, Leben und Gesundheit betroffener Personen zu Schützen und der Feuerwehr wirksame Löscharbeiten zu ermöglichen. Dazu gehört die Anordnung von Brandabschnitten nach dem Prinzip der Abschottung. Die Anordnung des Gebäudes auf dem Grundstück und dessen verkehrstechnische Erschließung sind ebenfalls relevant.

Weiterhin werden Brandschutzmaßnahmen konstruktiver Art im Hinblick auf das Brandverhalten der Baustoffe und die Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile und die Anordnung von Flucht- und Rettungswegen untersucht.

1.1 Baustoffe

Die in einem Gebäude verwendeten Baustoffe sind nach DIN 4102-1 und 4[26]zu prüfen und zu klassifizieren. Dabei wird zwischen den Baustoffklassen A und B unterschieden. In DIN 4102-4 sind klassifizierte Baustoffe zusammengestellt. Für den Einsatz anderer Baustoffe, die nicht klassifiziert sind, muss eine Zulassung im Einzelfall beantragt werden.

Bei dem zu betrachtenden Krankenhaus kann davon ausgegangen werden, dass ausschließlich Baustoffe verwendet worden sind, für die die Regelungen der DIN 4102 zutreffen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit ist eine genauere Überprüfung der verwendeten Baustoffe nicht möglich.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 8: Baustoffklassen

1.2 Bauteile

In einem Gebäude müssen zahlreiche Bauteile brandschutztechnische Funktionen übernehmen. Sie haben diese Funktionen, je nach Anforderung, eine bestimmte Zeitspanne unter einer Beflammung nach DIN 4102-2 zu erfüllen. Die Zeitspanne wird als Feuerwiderstandsdauer definiert. Die Feuerwiderstandsdauer ist in Zeitstufen von 30, 60, 90, 120 und 180 Minuten unterteilt. Nach DIN 4102-1 wird der Feuerwiderstandsdauer ein Buchstabe zur Kennzeichnung der Art des Bauteils vorangestellt. Nach EC 2 wird der Feuerwiderstandsdauer die zu gewährleistende Funktion vorangestellt. Die komplette Bezeichnungskombination aus Buchstaben und Zeitspanne wird als Feuerwiderstandsklasse bezeichnet, nach DIN 4102-1: F 90, nach EC 2: REI 90.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 9: Bedeutung der Buchstaben bei Feuerwiderstandsklassen[20]

Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden die Bezeichnungen nach DIN 4102-1 verwendet.

Den Standardbauteilen (F) werden zusätzlich Buchstaben der Tabelle 9 zur Einstufung der Brennbarkeit der verwendeten Baustoffe des Bauteils nachgestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1.2.1 Wände

In der betrachteten Krankenhausanlage sind alle Wände, als Kalksandsteinmauerwerkswände ausgeführt. Die Ausführung wird als Vollstein, beidseitig verputzt angenommen. In einzelnen Bereichen wird die Wandoberfläche nach Ausführung zusätzlich durch Fliesen bekleidet. Die Fliesen werden als brandschutztechnisch unwirksam angenommen und werden daher nicht weiter betrachtet. Putze und Fliesen bestehen aus nichtbrennbaren Baustoffen.

1.2.1.1 Tragende Wände

Tragende, raumabschließende Wände müssen im Brandfall Tragfähigkeit und Raumabschluss für ihre Feuerwiderstandsdauer gewährleisten. Dabei wird eine einseitige Beflammung der Wand angesetzt. Tragende Wände ohne raumabschließende Funktion müssen (nur) ihre Tragfähigkeit beibehalten. Durch den Verlust der raumabschließenden Funktion muss eine zweiseitige Beflammung angenommen werden.

Laut § 7 der Richtlinie über den Bau und Betrieb von Krankenhäusern (KrBauR)[12]gilt:

(1) Tragende und aussteifende Wände und ihre Unterstützungen sowie Pfeiler und Stützen sind in Gebäuden mit mehr als einem Vollgeschoss feuerbeständig herzustellen. Wände mit brennbaren Baustoffen können gestattet werden, wenn die Feuerwiderstandsdauer dieser Wände mindestens dem feuerbeständiger Wände entspricht und Bedenken wegen des Brandschutzes nicht bestehen.

Nach § 7 der KrBauR[12]und § 3 der BbgKPBauV[13]sind alle tragenden Wände für die Feuerwiderstandsklasse F 90-A zu bemessen.

[...]


1 ADAC - Allgemeiner Deutscher Automobilclub

Details

Seiten
228
Jahr
2004
ISBN (eBook)
9783638331180
ISBN (Buch)
9783638776325
Dateigröße
7.6 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v32388
Institution / Hochschule
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig – Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Note
1,0
Schlagworte
Brandschutz Krankenhaus

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Titel: Brandschutz im Krankenhaus