Fire protection with clay unit masonry Brandschutz mit

Brandschutz mit
Ziegelmauerwerk
Der Beitrag stellt die wichtigsten Änderungen der
DIN 4102-4 und die brandschutztechnischen Anforderungen an übliche Mauerwerkbauten vor. Die
Neufassung der DIN 4102-4/Änderung A1 enthält
eine Vielzahl verbesserter Einstufungen für Bauteile
aus Ziegelmauerwerk.
Einführung
Im Bereich der Regelwerke zum baulichen Brandschutz hat es
in den letzten Jahren erhebliche Entwicklungen gegeben. Die
Anwendungsnorm DIN 4102-4 aus dem Jahr 1994 wurde
2004 dem aktuellen Stand der Erkenntnisse angepasst. Bei
den Prüf- und Klassifizierungsnormen gelten seit einigen Jahren neue europäische Regeln. Diese Regeln sind über die Bauregelliste auch in Deutschland anwendbar gemacht worden,
teilweise gelten aber noch die alten nationalen Festlegungen
parallel dazu. Schlussendlich wurde 2002 auch eine neue Fassung der Musterbauordnung verabschiedet.
Der Beitrag gibt eine Übersicht über die wichtigsten Änderungen der DIN 4102-4 und die brandschutztechnischen Anforderungen an übliche Mauerwerkbauten. Weitere ausführliche
Informationen zur Thematik enthält die 6. Auflage der Broschüre „Baulicher Brandschutz – Brandschutz mit Ziegelmauerwerk“ der Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel e. V., die bei den
Produktgruppen der Ziegelindustrie bezogen werden kann und
unter www.ziegel.de zum kostenlosen Download verfügbar ist.
Bauaufsichtliche Begriffe und Anforderungen
im Brandschutz
Der bauliche Brandschutz ist einer der wichtigsten Bestandteile der Landesbauordnungen. Dort wird unterschieden nach
dem Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen.
Nicht brennbare Baustoffe wie z. B. Ziegel sind eine wichtige
Voraussetzung für das Erstellen von Bauteilen mit hohem Feuerwiderstand. Ein nicht brennbarer Baustoff allein ist jedoch
nicht immer ausreichend, um feuerwiderstandsfähige Bauteile
zu erstellen. So muss der nicht brennbare Baustoff Stahl bei
Brandbeanspruchung immer zusätzlich geschützt werden, um
eine feuerwiderstandsfähige Konstruktion zu erzielen.
Bis 2002 gab es für Bauteile ein dreistufiges Anforderungskonzept, bei dem unterschieden wurde nach:
n Bauteilen und Gebäudetypen ohne brandschutztechnische
Anforderungen (z. B. die Wohngeschosse von frei stehenden Einfamilienhäusern)
n Bauteilen mit der Anforderung „feuerhemmend“ (das Bauteil muss einer genormten Brandbeanspruchung nach DIN
4102 über mindestens 30 Minuten standhalten, Benennung F 30)
n Bauteilen mit der Anforderung „feuerbeständig“ (das Bauteil muss einer genormten Brandbeanspruchung nach DIN
4102 über mindestens 90 Minuten standhalten, Benennung F 90) sowie in Ausnahmefällen
Dr.-Ing. Udo Meyer
Fire protection with clay
unit masonry
The article presents the most important amendments to DIN 4102-4 and the technical requirements for normal masonry buildings in terms of fire
protection. The new version of DIN 4102-4/Amendment A1 contains a number of improved classifications for building components of clay unit masonry.
Introduction
In the last few years substantial developments have been
made in respect to the rules for structural fire protection. The
application standard DIN 4102-4 dating from 1994 was
adjusted in 2004 to the current state of findings. For the testing and classification standards, new European rules have
been in force for several years. These rules have also been
made applicable in Germany through the Bauregelliste (Construction Product List), but in some cases the old national definitions are still valid in parallel. Finally a new version of the
Musterbauordnung (Standard Building Code – MBO) was
also passed in 2002.
This paper gives an overview of the most important amendments to DIN 4102-4 and the technical requirements for normal masonry buildings in terms of fire protection. Further
detailed information on this subject is contained in the
6th edition of the brochure “Structural fire protection – Fire
protection with clay unit masonry” published by the Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel e.V. (Working Group Masonry
Bricks Regd), which can be obtained from the product groups
of the brick and tile industry and is available through
www.ziegel.de as a free download.
Construction supervision terms and
requirements in fire protection
Structural fire protection is one of the most important constituent parts of the regional Building Codes (of the individual
German Federal States). Here a differentiation is made according to the fire behaviour of building materials and building
components.
Non-combustible building materials, such as clay units, are an
important prerequisite for the production of building components with high fire resistance. However a non-combustible
building material alone is not always sufficient to produce fireresistant building components. Therefore the non-combustible building material steel must always be protected
additionally in the case of fire load, in order to achieve a fireresistant structure.
ZI 3/2005
51
Tabelle 1: Zuordnung von Feuerwiderstandsklassen zu den bauaufsichtlichen Benennungen der Bauordnungen
Table 1: Allocation of fire resistance classes to the construction supervising authority
designations of the Building Codes
Bauaufsichtliche
Benennung
Construction supervising
authority designations
Feuerhemmend
Fire-retarding
Hochfeuerhemmend
Highly fire-retarding
Feuerbeständig
Fire-resistant
Brandwand
Fire wall
Nicht tragende
Bauteile
Non-loadbearing
building components
EI 30 / F 30-B
Tragende Bauteile
Loadbearing building components
Mit Raumabschluss
Separating
REI 30 / F 30-B
EI 60 / F 60-BA
REI 60 / F 60-BA
EI 90 / F 90-AB
REI 90 / F 90-AB
EI-M 90
REI-M 90
Tabelle 2: Mindestdicke d nicht tragender, raumabschließender
Wände aus Ziegelmauerwerk (einseitige Brandbeanspruchung) in
mm. Die ()-Werte gelten für Wände mit beidseitigem Putz nach
DIN 4102-4, Abschnitt 4.5.2.10
Table 2: Minimum thickness d of non-loadbearing separating
walls of clay unit masonry (one-sided fire load) in mm.
The () values apply for walls with plaster on both sides
according to DIN 4102-4, Section 4.5.2.10
Mauerziegel nach
Clay masonry unit acc. to
DIN V 105-1
DIN V 105-2
DIN 105-3
DIN 105-4
DIN V 105-6
DIN 105-5
Mauerwerk aus Ziegelfertigbauteilen
nach DIN 1053-4
Prefabricated masonry compound units
according to DIN 1053-4
F 30-A
F 60-A
F 90-A
F 180-A
115
(70)
115
(70)
115
(100)
115
(140)
115
(70)
115
(70)
140
(115)
190
(175)
115
(115)
115
(115)
115
(115)
115
(140)
Tabelle 4: Mindestdicke d tragender, nicht raumabschließender
Wände aus Ziegelmauerwerk (mehrseitige Brandbeanspruchung) in mm, volle statische Ausnutzung 2 ≤ 1,0. Die ()-Werte
gelten für Wände mit beidseitigem Putz nach DIN 4102-4,
Abschnitt 4.5.2.10
Table 4: Minimum thickness d of loadbearing non-separating
walls of clay unit masonry (multi-sided fire load) in mm, full static loading level 2 ≤ 1.0. The () values apply for walls with plaster on both sides according to DIN 4102-4, Section 4.5.2.10
Mauerziegel nach
Clay masonry unit acc. to
F 30-A
F 60-A
F 90-A
F 180-A
DIN V 105-1 mit Normalmörtel
with general-purpose mortar
115
(115)
115
(115)
240
(115)
490
(240)
(115)1)
(115)1)
(115)1)
(240)1)
DIN V 105-2 mit Leicht- und
Normalmörtel/with lightweight
and general-purpose mortar
Hochlochziegel W
vertically perforated clay units W
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
(240)
(240)
(240)
(365)
Mauerwerk aus Ziegelfertigbauteilen
nach DIN 1053-4
Prefabricated masonry compound
units according to DIN 1053-4
115
(115)
165
(115)
165
(165)
240
(190)
DIN V 105-2 unter Verwendung von
Leicht- und Normalmörtel/using
lightweight and general-purpose mortar
Lochung A und B
Perforation A and B
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
1)
52
Gilt bei Ausnutzungsfaktor 2 ≤ 0,6 auch für Ziegel nach DIN V 105-6 mit Dünnbettmörtel
Applies with loading level 2 ≤ 0.6 also for clay units according to DIN V 105-6 with thinlayer mortar
ZI 3/2005
Until 2002 there was a three-stage requirement concept for building components, in
which a differentiation was made according to:
n Building components and building
types without technical requirements
Ohne Raumabschluss
for fire protection (e.g. the residential
Non-separating
storeys of detached single-family housR 30 / F 30-B
es)
R 60 / F 60-BA
n Building components with the requirement “fire-retarding” (the building
R 90 / F 90-AB
component must withstand a standardized fire load according to DIN 4102 for
Nicht relevant
Not relevant
a period of at least 30 minutes – designation F 30)
n Building components with the requirement “fire-resistant”(the building component must withstand a standardized fire load according to DIN 4102 for a period of at least
90 minutes – designation F 90) and in exceptional cases
n Building components with the requirement “fire wall” (the
building component must withstand a standardized fire
load according to DIN 4102 for a period of at least 90 minutes and additionally resist a threefold impact load)
A new addition to the Standard Building Code MBO is a
requirement “highly fire-retarding” (F 60), which was requested by several German Federal States as large forest owners and
introduced in order to open up for the timber construction
method the possibility of use in multi-storey buildings with up
to five full storeys. However, following the experience with
demonstration building projects in this construction method in
the 1990s in Bavaria, it is more than uncertain whether this
construction method can establish itself with investors from an
economic point of view, in spite of the theoretically possible
applicability in this market segment.
The allocation of the requirements of the regional Building
Codes to classifications according to national and European
testing standards – see Table 1 – is carried out according to
Appendix 0.1.2 of the Construction Product List A Part 1.
The testing of building components has been carried out
since 2002 according to the European testing standards for
building components DIN EN 1363, 1364 and 1365; building
materials and building components are classified on the basis
of the test results according to the European classification
standards DIN EN 13501-1 and 13501-2. Here the abbreviations in the European classification mean the following:
n R – load bearing capacity (résistance)
n E – separation (étanchéité)
n I – heat insulation under fire influence (isolation) and
n M – resistance against impact load (mechanical impact)
Parallel to this, however, according to the definitions of the
Construction Product List the “historical” national values for
building components from the German classification standard
DIN 4102-4 remain valid.
Regulations of DIN 4102-4/Amendment
A1 [1] for building components of clay
unit masonry
The DIN 4102-4 contains a synopsis and classification of
building components in regard to their fire behaviour. DIN
4102-4/Amendment A1 was published in November 2004 as
a white paper. It distinguishes classifications for:
n non-loadbearing… separating walls (fire possible from one
side only)
n Bauteilen mit der Anforderung „Brandwand“ (das Bauteil
muss einer genormten Brandbeanspruchung nach DIN
4102 über mindestens 90 Minuten standhalten und zusätzlich einer dreimaligen Stoßbeanspruchung widerstehen)
Neu hinzugekommen ist in der Musterbauordnung eine Anforderung „hochfeuerhemmend“ (F 60), die von einigen Bundesländern als große Waldbesitzer gewünscht und eingeführt
wurde, um der Holzbauweise die Möglichkeit der Verwendung in Geschossbauten mit bis zu 5 Vollgeschossen zu
erschließen. Nach den Erfahrungen mit Demonstrations-Bauvorhaben in dieser Bauweise in den 1990er-Jahren in Bayern
ist es allerdings mehr als fraglich, ob sich diese Bauweise trotz
der theoretisch möglichen Anwendbarkeit in diesem Marktsegment unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten bei Investoren durchsetzen kann.
Die Zuordnung der Anforderungen der Landesbauordnungen
zu Einstufungen nach nationalen und europäischen Prüfnormen, s. Tabelle 1, erfolgt nach der Anlage 0.1.2 der Bauregelliste A Teil 1.
Die Prüfung von Bauteilen erfolgt seit 2002 nach den europäischen Prüfnormen für Bauteile, DIN EN 1363, 1364 und
1365, Baustoffe und Bauteile werden auf Grund der Prüfergebnisse nach den europäischen Klassifizierungsnormen
DIN EN 13501-1 und 13501-2 eingestuft. Dabei bedeuten in
der europäischen Klassifizierung die Kurzzeichen:
n R – Tragfähigkeit (résistance)
n E – Raumabschluss (étanchéité)
n I – Wärmedämmung unter Brandeinwirkung (isolation)
und
n M – Widerstand gegen Stoßbeanspruchung (mechanical
impact)
Parallel dazu gelten jedoch nach den Festlegungen der Bauregelliste die „historischen“ nationalen Werte für Bauteile aus
der deutschen Klassifizierungsnorm DIN 4102-4 weiter.
Regelungen der DIN 4102-4/Änderung A1 [1] für
Bauteile aus Ziegelmauerwerk
Die DIN 4102-4 enthält eine Zusammenstellung und Klassifizierung von Bauteilen hinsichtlich ihres Brandverhaltens. Die
DIN 4102-4/Änderung A1 wurde im November 2004 als
Weißdruck herausgegeben. Sie unterscheidet Einstufungen
für
n nicht tragende, raumabschließende Wände (Feuer nur von
einer Seite möglich)
n tragende, raumabschließende Wände (Feuer nur von einer
Seite möglich)
n tragende, nicht raumabschließende Wände (Feuer von
allen Seiten möglich)
n tragende, nicht raumabschließende Pfeiler (Feuer von allen
Seiten möglich) und
n Brandwände (Feuer nur von einer Seite möglich)
Darüber hinaus wird der Feuerwiderstand von
n der Wanddicke
n der vorhandenen Auflast
n einem eventuell vorhandenen Putz und
n der Steinsorte
beeinflusst. Die Tabellen 2 bis 6 zeigen die aktuellen Einstufungen für diese Varianten des Ziegelmauerwerks aus der DIN
4102-4, aktualisiert mit den Änderungen der Änderung A1
vom November 2004 und neuesten allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnissen. Die Verbesserungen vieler Einstufungen
wurden durch umfangreiche Prüfungen im Auftrag der Arge
Mauerziegel in den letzten 10 Jahren möglich.
Tabelle 3: Mindestdicke d tragender, raumabschließender Wände aus
Ziegelmauerwerk (1-seitige Brandbeanspruchung) in mm, volle statische
Ausnutzung 2 ≤ 1,0. Die ()-Werte gelten für Wände mit beidseitigem Putz
nach DIN 4102-4, Abschnitt 4.5.2.10. Hierzu zählen insbesondere auch
Außenwände mit einer Länge > 1,0 m
Table 3: Minimum thickness d of loadbearing separating walls of clay unit masonry (one-sided fire load) in mm, full static loading level 2 ≤ 1.0. The () values
apply for walls with plaster on both sides according to DIN 4102-4, Section
4.5.2.10. These include in particular external walls with a length > 1.0 m
Mauerziegel nach
Clay masonry unit acc. to
F 30-A
F 60-A
F 90-A
F 180-A
DIN V 105-1 mit Normalmörtel
with general-purpose mortar
115
(115)
115
(115)
115
(115)
175
(175)
1751)
(115)2)
1751)
(115)2)
1751)
(115)2)
(175)2)
115
(115)
165
(115)
165
(165)
240
(190)
DIN V 105-2 unter Verwendung von
Normal- und Leichtmörtel/using
general-purpose and lightweight mortar
Lochung A und B
Perforation A and B
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
DIN V 105-2 mit Leicht- und
Normalmörtel/with lightweight
and general-purpose mortar
Hochlochziegel W
vertically perforated clay units W
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
Gilt bei Ausnutzungsfaktor 2 ≤ 0,6 auch für Ziegel nach DIN V 105-6 mit Dünnbettmörtel/Applies with loading level 2 ≤ 0.6 also for clay units according to DIN V 105-6
with thin-layer mortar
2) Gilt auch für Ziegel nach DIN V 105-6 mit Dünnbettmörtel
Applies also for clay units according to DIN V 105-6 with thin-layer mortar
1)
Tabelle 5: Mindestdicke d und Mindestbreite b tragender Pfeiler
bzw. nicht raumabschließender Wandabschnitte aus Ziegelmauerwerk (mehrseitige Brandbeanspruchung) in mm, volle statische
Ausnutzung 2 ≤ 1,0. Die ()-Werte gelten für Pfeiler mit allseitigem Putz nach DIN 4102-4, Abschnitt 4.5.2.10. Der Putz kann
ein- oder mehrseitig durch eine Verblendung ersetzt werden
Table 5: Minimum thickness d and minimum width b of loadbearing piers or non-separating wall sections of clay unit masonry (multi-sided fire load) in mm, full static loading level 2 ≤ 1.0.
The () values apply for piers with plaster on all sides according
to DIN 4102-4, Section 4.5.2.10. The plaster can be replaced
on one or more sides by a facing
Mauerziegel nach
Clay masonry unit acc. to
d in mm
F 30-A
F 60-A
F 90-A
F 180-A
115
175
240
300
9901)
615
365
300
990
730
490
365
–2)
9901)
615
490
–2)
–2)
–2)
–2)
DIN V 105-1 und/and DIN V 105-2
unter Verwendung von Normalund Leichtmörtel3)/using generalpurpose and lightweight mortar3)
Lochung A und B
Perforation A and B
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
115
175
240
300
(490)
(240)
(175)
(175)
(615)
(240)
(175)
(175)
(730)
(365)
(240)
(200)
–2)
–2)
(365)
(300)
DIN V 105-2 mit Leicht- und
Normalmörtel/with lightweight
and general-purpose mortar
Hochlochziegel W
vertically perforated clay units W
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
240
300
365
(240)
(240)
(240)
(240)
(240)
(240)
(300)
(240)
(240)
(365)
(365)
(240)
DIN V 105-1 mit Normalmörtel
with general-purpose mortar
1)
Nur bei Verwendung von Vollziegeln/Only with use of solid clay units
Die Mindestbreite beträgt b > 1,0 m; Bemessung bei Außenwänden daher als raumabschließende Wand nach Tabelle 39 – sonst als nicht raumabschließende Wand nach
Tabelle 40 der DIN 4102-4
The minimum width is b > 1.0 m; design for external walls therefore as separating wall
according to Table 39 – otherwise as non-separating wall according to Table 40 of DIN
4102-4
3) Gilt bei Ausnutzungsfaktor ≤ 0,6 auch für Ziegel nach DIN V 105-6 mit Dünnbett2
mörtel/Applies with loading level 2 ≤ 0.6 also for clay units according to DIN V 105-6 with
thin-layer mortar
2)
ZI 3/2005
53
Tabelle 6: Zulässige Schlankheit und Mindestwanddicke von ein- und zweischaligen Brandwänden aus Ziegeln (einseitige Brandbeanspruchung), volle
statische Ausnutzung 2 ≤1,0. Die ()-Werte gelten für Wände mit beidseitigem Putz nach DIN 4102-4, Abschnitt 4.5.2.10
Table 6: Permissible slenderness and minimum wall thickness of one-leaf
and two-leaf fire walls of clay units (one-sided fire load), full static loading
level 2 ≤ 1.0. The () values apply for walls with plaster on both sides
according to DIN 4102-4, Section 4.5.2.10
Mauerziegel nach
Clay masonry unit according to
DIN V 105-1
DIN V 105-2
Lochung A und B
Perforation A and B
Zulässige
Schlankheit
Permissible
slenderness hs/d
Rohdichteklasse ≥ 1,4
Bulk density class ≥ 1.4
Rohdichteklasse ≥ 1,2
Bulk density class ≥ 1.2
Rohdichteklasse ≥ 0,9
Bulk density class ≥ 0.9
Rohdichteklasse ≥ 0,8
Bulk density class ≥ 0.8
Bemessung nach
Design acc. to
DIN 1053-1
DIN V 105-2
Hochlochziegel W
Rohdichteklasse ≥ 0,8
vertically perforated Bulk density class ≥ 0.8
clay units W
DIN V 105-6
Lochung B
Perforation B
Rohdichteklasse ≥ 0,9
Bulk density class ≥ 0.9
Bemessung nach
allgemeiner bauaufsichtlicher
Zulassung
Design acc. to
general construction supervision
approval
Mindestdicke d in mm
Minimum thickness d in mm
Einschalig
Zweischalig
one-leaf
two-leaf
240
2 x 175
3001)
(175)
2 x 200
(2 x 150)
2402)
(175)
365
(240)
2 x 240
(2 x 175)
(240)
(2 x 175)
(240)3)
(2 x 175)
Mauerwerk aus Ziegelfertigbauteilen nach DIN 1053-4
Prefabricated masonry compound units according to DIN 1053-4
Hochlochtafeln mit Ziegeln für
voll vermörtelbare Stoßfugen
Vertical coring panels with clay units
for filled cross joints
Verbundtafeln mit zwei Ziegelschichten
Compound panels with 2 clay unit courses
165
25
2 x 165
240
Für Ausnutzungsfaktor 2 ≤ 0,7 gilt: 240 nach dem allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis
Nr. P-3006/1014-MPA BS der Materialprüfanstalt Braunschweig [2]
For loading level 2 ≤ 0.7 shall apply: 240 according to the general construction supervision testing
certificate No. P-3006/1014-MPA BS of the Materials Testing Institute Braunschweig [2]
2) Bei Ausnutzungsfaktor ≤ 0,7 nach [2]/For loading level ≤ 0.7 according to [2]
2
2
3) Für Ausnutzungsfaktor ≤ 0,6 gilt: 240 (175)/For loading level ≤ 0.6 shall apply: 240 (175)
2
2
1)
Bei den nicht tragenden Wänden wurden Planziegel nach DIN
V 105-6 neu aufgenommen, s. Tabelle 2. Dabei gelten die gleichen Werte wie für Ziegel nach DIN V 105-1.
Bei den tragenden, raumabschließenden Wänden wurden
Werte für unverputztes Mauerwerk aus Ziegeln nach DIN
V 105-2 sowie Werte für Planziegel nach DIN V 105-6 aufgenommen, s. Tabelle 3.
Bei den tragenden, nicht raumabschließenden Wänden,
Tabelle 4, und Pfeilern, Tabelle 5, wurden Werte für Mauerwerk aus Ziegeln nach DIN V 105-6 ergänzt.
Bei den Brandwänden, s. Tabelle 6, wurden umfangreiche
Ergänzungen auf Grund von Prüfungen aus den letzten Jahren aufgenommen.
Brandschutztechnische Anforderungen im
Wohnungsbau
In der Baupraxis sind brandschutztechnisch überwiegend feuerhemmende Bauteile erforderlich. Nur bei Gebäudetrennwänden
sowie bei tragenden Wänden in Gebäuden mittlerer Höhe (4 und
mehr Geschosse) werden feuerbeständige F-90-Bauteile gefordert.
Brandwände, eine besonders leistungsfähige Variante von Trennwänden, sind nach MBO 2002, § 30 Satz (2) nur erforderlich
n als Gebäudeabschlusswände mit weniger als 2,5 m Abstand zur Grundstücksgrenze
54
ZI 3/2005
n loadbearing, separating walls (fire possible from one
side only)
n loadbearing, non-separating walls (fire possible
from all sides)
n loadbearing, non-separating piers (fire possible
from all sides) and
n fire walls (fire possible from one side only)
Furthermore, the fire resistance is influenced by
n the wall thickness
n the existing load
n any existing plaster and
n the type of unit
Tables 2 to 6 show the current classifications for these
variations of clay unit masonry from DIN 4102-4,
brought up to date with the alterations from Amendment A1 dated November 2004 and the latest general
construction supervising authority test certificates. The
improvements of many classifications were made possible by comprehensive tests of behalf of the Working
Group Masonry Bricks in the last ten years.
For non-loadbearing walls, precision clay units according to DIN V 105-6 were newly included, see Table 2.
Here the same values apply as for clay units according
to DIN V 105-1.
For loadbearing separating walls, values for unplastered masonry of clay units according to DIN V 105-2
and values for precision units according to DIN V 1056 were included, see Table 3.
For loadbearing non-separating walls, Table 4, and
piers, Table 5, values for masonry of clay units according to DIN V 105-6 were supplemented.
For fire walls, see Table 6, comprehensive supplements were included on the basis of tests carried out
in recent years.
Technical requirements for fire protection
in residential construction
In building practice mainly fire-retarding building
components are required for fire protection. Fire-resistant
F 90 building components are required only for building partition walls and for loadbearing walls in buildings of medium
height (4 and more storeys).
Fire walls, a particularly efficient variation of partition walls, are
only necessary according to MBO 2002, § 30 Sentence (2)
n as building separating walls with a distance of less than
2.5 m to the property line
n to sub-divide extended buildings at intervals of max. 40 m
n to sub-divide agriculturally used buildings into sections of
not more than 10 000 m3 gross cubic content and
n as building separating wall between residential buildings
and annexed agriculturally used buildings
In § 30 Sentence (3) however this requirement is immediately softened again. In the building classes 1 to 3 (buildings of
low height) “highly fire-retarding” F 60/REI 60 building components are sufficient to fulfil the fire wall criterion, and in
building class 4 REI-M 60 building components.
This means that according to building law fire walls are quasi
not required in normal residential construction. In practice, however, planners often ask for “fire wall”, when actually only “fireresistant”, sometimes even only “fire-retarding” is necessary.
However masonry of clay units according to DIN V 105-1,
105-2 and 105-6, plastered and unplastered, fulfils the fire
wall criteria for wall thicknesses ≥ 240 mm, in the bulk density
n zur Unterteilung ausgedehnter Gebäude in Abstän- Tabelle 7: Reihenmittelhaus; brandschutztechnische Anforderungen und
Leistungsfähigkeit von Ziegelmauerwerk
den von höchstens 40 m
n zur Unterteilung landwirtschaftlich genutzter Ge- Table 7: Terrace middle house – fire protection requirements and
bäude in Abschnitte von nicht mehr als 10 000 m3 performance of clay unit masonry
Brutto-Rauminhalt sowie
Bauteil
Übliche
Anforderung1) Übliche Ziegelart
Leistungsfähigkeit
n als Gebäudeabschlusswand zwischen Wohngebäuperformance
Building
Wanddicken
Requirement1) Normal clay unit
component
Normal wall
type
den und angebauten landwirtschaftlich genutzten
thicknesses
Gebäuden
Tragende Innenwände
115 bis/to
F 30
Ziegel nach/Clay
F 90-A ab WandIn § 30 Satz (3) wird diese Forderung jedoch direkt wieLoadbearing internal
240 mm
(im Keller/in
unit acc. to DIN
dicke 115 mm,
walls
basement
V 105-1, 105-2 und/ Rohdichteklasse ≥ 0,8
der aufgeweicht. In den Gebäudeklassen 1 bis 3 (GebäuF 30-AB)
and 105-6
beidseitig verputzt
de niedriger Höhe) reichen zum Erfüllen des BrandwandF 90-A from wall
Kriteriums „hochfeuerhemmende“ F-60-/REI-60-Bauteile,
thickness 115 mm, bulk
density class ≥ 0.8
in der Gebäudeklasse 4 REI-M-60-Bauteile.
plastered on both sides
Dies bedeutet, dass Brandwände im üblichen WohTragende Außenwände
175 bis/to
F 30
Wärmedämmende
Mindestens F 30-A
nungsbau baurechtlich quasi nicht gefordert werden.
Loadbearing external
365 mm
(im Keller/in
Zulassungsziegel
At least F 30-A
In der Praxis wird von Planern jedoch häufig nach
walls
basement
Approved thermal
F 30-AB)
insulating clay units
„Brandwand“ gefragt, wenn eigentlich nur „feuerbeReihenhausF 90-AB
Ziegel nach/Clay
Brandwand2) ab
ständig“, manchmal sogar nur „feuerhemmend“
Trennwände
175 mm
(F 60 nach/
unit acc. to DIN
Wanddicke 175 mm,
erforderlich sind.
Terrace house
acc. to MBO
V 105-1, 105-2 und/ Rohdichteklasse ≥ 0,9
partition walls
2002)
and 105-6
beidseitig verputzt
Mauerwerk aus Ziegeln nach DIN V 105-1, 105-2 und
Fire wall2) from wall
105-6 erfüllt jedoch verputzt und unverputzt die
thickness 175 mm,
Brandwand-Kriterien bei Wanddicken ≥ 240 mm in
bulk density class ≥ 0.9
plastered on both sides
den Rohdichteklassen ≥ 0,9 und Ausnutzungsfaktoren
1) Regeln der jeweils geltenden Landesbauordnung im Anwendungsfall prüfen
2 ≤ 0,6 in jedem Fall. Oft sind sogar geringere WandIn case of application, check regulations of the respective valid regional Building Code
2) Ausnutzungsfaktor ≤ 0,6 bei Ziegeln nach DIN V 105-6 mit Dünnbettmörtel
dicken oder höhere Ausnutzungsfaktoren möglich,
2
Loading level 2 ≤ 0.6 for clay units according to DIN V 105-6 with thin-layer mortar
s. Tabelle 6.
Brandwände werden vor allem im Wirtschaftsbau und
classes ≥ 0.9 and loading levels 2 ≤ 0.6 in any case. Often
beim landwirtschaftlichen Bauen erforderlich. Hier stellen ggf.
die Sachversicherer im Einzelfall noch über die Bauordnungen
even smaller wall thicknesses or higher loading levels are poshinausgehende Anforderungen.
sible, see Table 6.
Fire walls are necessary above all in industrial construction
and in agricultural building. Here, in individual cases, the
Beispiele für brandschutztechnische Anforderungen
property insurers may pose requirements beyond those of the
und die Leistungsfähigkeit von Ziegelmauerwerk in
building codes.
üblichen Wohngebäuden
Für vier beispielhafte Wohngebäude
n frei stehendes Einfamilienhaus
Examples of fire protection requirements and the efficienn Reihenmittelhaus
cy of clay unit masonry in normal residential buildings
n drei- bzw. fünfgeschossiges Mehrfamilienhaus
Based on four examples of residential buildings
werden anhand der Musterbauordnungen 1996 und 2002
n detached single-family house
sowie der aktuellen Landesbauordnungen von Bayern und
n terrace middle house
Nordrhein-Westfalen unter Verwendung üblicher Ziegelkonsn three-storey and five-storey multi-family house
truktionen die Anforderungen und die Leistungsfähigkeit von
a comparison is made of the requirements and the efficiency of
Ziegelbauteilen gegenübergestellt.
clay unit building components using normal clay unit structures with the help of the Standard Building Codes
MBO 1996 and 2002 and the current regional Building
Codes of Bavaria and North Rhine-Westphalia.
Detached single-family house
Beton/Concrete: B 25
HLz = vertical coring brick
HLz-B 8 – 0.8/LM 21
Erdgeschoss/Ground floor
LM = lightweight mortar
HLz-B 8 – 0.8/NM IIa
NM = general purpose
mortar
HLz-B 12 – 1.2/NM IIa
Bild 1: Grundriss eines typischen Reihenmittelhauses
Fig. 1: Ground plan of a typical terrace middle house
For detached single-family houses with a maximum of
two apartments, there are no requirements for structural fire protection in the residential storeys.
Loadbearing walls in the basement storeys and the
floors of basement storeys must be built in Bavaria as
fire-retarding (i.e. F 30 or REI 30); in North RhineWestphalia there are no fire protection requirements
for these walls either.
With clay unit masonry this is possible without any
problem, because for example clay units according to
DIN V 105-1, DIN V 105-2 and DIN V 105-6, plastered
on both sides, already have F 90/REI 90 fire resistance
from the minimum wall thickness of 115 mm. Furthermore, all authorized clay units for single-leaf basement
external walls, plastered, are classified at least in the
fire resistance class F 30. For basements in the ground,
ZI 3/2005
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Tabelle 8: Dreigeschossiges Mehrfamilienhaus; brandschutztechnische Anforderungen und Leistungsfähigkeit von Ziegelmauerwerk
Table 8: Three-storey apartment house – fire protection requirements and performance of clay unit masonry
Bauteil
Building
Übliche
Wanddicken
Normal wall
thicknesses
Anforderung1) Übliche Ziegelart
Requirement1) Normal clay unit
type
Tragende Innenwände 115 bis/to
Loadbearing internal
240 mm
walls
Tragende Außenwände, 300 bis/to
einschalig
365 mm
Loadbearing external
walls, one-leaf
Ziegel nach/Clay
unit acc. to DIN
V 105-1, 105-2
und/and 105-6
F 30
(im Keller/in
basement
F 90-AB)
Tragende Außenwände, 175 bis/to
zweischalig oder mit
240 mm
Zusatzdämmung
Loadbearing external
walls, two-leaf or with
additional insulation
WohnungsTrennwände
Apartment partition
walls
1)
240 mm
F 30
Leistungsfähigkeit
performance
F 90-A ab Wanddicke 115 mm,
Rohdichteklasse
≥ 0,8 beidseitig
verputzt
F 90-A from wall
thickness
115 mm, bulk
density class
≥ 0.8 plastered
on both sides
Wärmedämmende Mindestens/At
Zulassungsziegel least F 30-A
Approved thermal
insulating clay units
Ziegel nach/Clay
unit acc. to DIN
V 105-1, 105-2
und/and 105-6
F 90-A ab Wanddicke 115 mm,
Rohdichteklasse
≥ 0,8 beidseitig
verputzt/F 90-A
from wall
thickness
115 mm, bulk
density class
≥ 0.8 plastered
on both sides
Schallschutz-Füllziegel nach
Zulassung
Sound insulating
filler unit acc. to
approval
Brandwand ab
Wanddicke
175 mm, beidseitig verputzt, z. B.
Zulassung
Z-17.1-537
Fire wall from
wall thickness
175 mm,
plastered on both
sides, e.g.
Approval
Z-17.1-537
plaster on the outside is not necessary, because no fire attack
can take place from there.
Terrace middle house
Terrace middle houses are residential buildings of low height with
not more than two apartments. All loadbearing walls and partition walls must be at least fire-retarding, i.e. F 30 or REI 30. This
also applies for the floors above basement and normal storeys.
Terrace house partition walls are required according to MBO
1996 to be fire-resistant walls, i.e. F 90-AB or REI 90, and according to MBO 2002 highly fire-retarding walls, i.e. F 60 or REI 60.
The Bavarian Building Code prescribes fire-resistant F 90 walls as
terrace house partition walls, which must be altogether as thick
as fire walls; the North Rhine-Westphalian Building Code requires
the classification F 90-AB. These requirements can also be fulfilled
without any problem with clay unit masonry, see Table 7.
All clay unit walls installed in Fig. 1 considerably exceed the
fire protection requirements of the Building Codes in terms of
the wall thicknesses necessary for statical, heat insulation and
sound insulation reasons.
Three-storey multi-family house
A three-storey multi-family house (see Fig. 2) is a building of
low height with more than two apartments and is classified
according to MBO 2002 in the building class 3. The Building
Codes require for such buildings only fire-retarding F 30 components for loadbearing walls and partition walls. Here too, the
clay unit walls normally used exceed all requirements quite significantly and offer considerable additional safety factors.
Five-storey multi-family house
A five-storey multi-family house is a building of medium
height with more than two apartments and is classified
➀ Wohnungstrennwände, Treppenraumwände
Apartment separating walls/Staircase well walls
➁ Tragende Innenwände/Load bearing internal walls
➂ Tragende Außenwände/Load bearing external walls
Regeln der jeweils geltenden Landesbauordnung im Anwendungsfall prüfen
In case of application, check regulations of the respective valid regional Building Code
Frei stehendes Einfamilienhaus
Bei frei stehenden Einfamilienhäusern mit höchstens zwei
Wohnungen bestehen in den Wohngeschossen keine Anforderungen an den baulichen Brandschutz.
Tragende Wände in den Kellergeschossen und die Decken
von Kellergeschossen müssen in Bayern feuerhemmend (d. h.
F 30 bzw. REI 30) ausgeführt werden, in Nordrhein-Westfalen
bestehen auch für diese Wände keine Anforderungen an den
Brandschutz.
Dies ist mit Ziegelmauerwerk problemlos möglich, da z. B. Ziegel nach DIN V 105-1, DIN V 105-2 und DIN V 105-6 beidseitig verputzt bereits ab der Mindestwanddicke von 115 mm
einen Feuerwiderstand F 90/REI 90 aufweisen. Darüber hinaus
werden alle Zulassungsziegel für einschalige Kelleraußenwände
verputzt mindestens in die Feuerwiderstandsklasse F 30 eingestuft. Bei Kellern im Erdreich ist ein Putz auf der Außenseite
nicht erforderlich, da von dort kein Brandangriff erfolgen kann.
Obergeschoss/Upper storey
Reihenmittelhaus
Reihenmittelhäuser sind Wohngebäude geringer Höhe mit
nicht mehr als zwei Wohnungen. Alle tragenden Wände und
Trennwände müssen mindestens feuerhemmend, d. h. F 30
bzw. REI 30 ausgeführt werden. Dies gilt auch für die Decken
über Keller- und Normalgeschossen.
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ZI 3/2005
Schnitt/Section
Bild 2: Grundriss und Schnitt eines Mehrfamilienhauses
Fig. 2: Ground plan and section of a multi-family house
Als Reihenhaus-Trennwände sind nach MBO 1996 feuerbeständige Wände, d. h. F 90-AB bzw. REI 90 und
nach MBO 2002, hochfeuerhemmende Wände, d. h.
F 60 bzw. REI 60, erforderlich.
Die bayrische Bauordnung schreibt als ReihenhausTrennwände feuerbeständige F 90-Wände vor, die insgesamt so dick wie Brandwände sein müssen; die
nordrhein-westfälische Bauordnung fordert die Einstufung F-90-AB. Auch diese Anforderungen sind mit Ziegelmauerwerk problemlos zu erfüllen, siehe Tabelle 7.
Alle in Bild 1 eingesetzten Ziegelwände übertreffen in
den aus statischen, wärme- und schalltechnischen
Gründen erforderlichen Wanddicken die brandschutztechnischen Anforderungen der Bauordnungen erheblich.
Tabelle 9: Fünfgeschossiges Mehrfamilienhaus; brandschutztechnische
Anforderungen und Leistungsfähigkeit von Ziegelmauerwerk
Table 9: Five-storey apartment house – fire protection requirements and
performance of clay unit masonry
Bauteil
Building component
Übliche
Wanddicken
Normal wall
thicknesses
Tragende Innenwände
Loadbearing internal
walls
115 bis/to
240 mm
Tragende Außenwände,
einschalig
Loadbearing external
walls, one-leaf
300 bis/to
365 mm
Tragende Außenwände,
zweischalig oder mit
Zusatzdämmung
Loadbearing external
walls, two-leaf or with
additional insulation
175 bis/to
240 mm
Wohnungs-Trennwände
Apartment partition
walls
240 mm
Anforderung1)
Requirement1)
Übliche Ziegelart
Normal clay unit
type
Leistungsfähigkeit
performance
Ziegel nach
Clay unit acc. to
DIN V 105-1, 105-2
und/and 105-6
F 90-A ab Wanddicke
115 mm, Rohdichteklasse ≥ 0,8 beidseitig
verputzt; Brandwand2) ab Wanddicke
175 mm, Rohdichteklasse ≥ 0,9 beidseitig
verputzt/F 90-A from
wall thickness 115 mm,
bulk density class ≥ 0.8
plastered on both
sides. Fire wall2) from
wall thickness 175 mm,
bulk density class ≥ 0.9
plastered on both sides
Hochlochziegel
HLzW nach
DIN V 105-2
Vertical coring brick
HLzW acc. to
DIN V 105-2
Brandwand ab Wanddicke 240 mm, Rohdichteklasse ≥ 0,8,
beidseitig verputzt
Fire wall from wall
thickness 240 mm,
bulk density class ≥ 0.8
plastered on both sides
Ziegel nach
Clay unit acc. to
DIN V 105-1, 105-2
und/and 105-63)
Brandwand ab Wanddicke 175 mm, Rohdichteklasse ≥ 0,9
beidseitig verputzt
Fire wall from wall
thickness 175 mm,
bulk density class ≥ 0.9
plastered on both sides
SchallschutzFüllziegel nach
Zulassung
Sound insulating
filler unit acc.
to approval
Brandwand ab Wanddicke 175 mm, beidseitig verputzt, z. B.
Zulassung Z-17.1-537
Fire wall from wall
thickness 175 mm,
plastered on both
sides, e.g. Approval
Z-17.1-537
Dreigeschossiges Mehrfamilienhaus
Ein dreigeschossiges Mehrfamilienhaus, s. Bild 2, ist
ein Gebäude geringer Höhe mit mehr als zwei Wohnungen und nach MBO 2002 in die Gebäudeklasse 3
einzustufen. Die Bauordnungen fordern für solche
Gebäude nur feuerhemmende F-30-Bauteile für tragende Wände und Trennwände. Die üblicherweise
eingesetzten Ziegelwände übertreffen auch hier alle
Anforderungen deutlich und bieten erhebliche zusätzliche Sicherheiten.
Fünfgeschossiges Mehrfamilienhaus
Ein fünfgeschossiges Mehrfamilienhaus ist ein Gebäude mittlerer Höhe mit mehr als zwei Wohnungen und
nach MBO 2002 in die Gebäudeklasse 4 einzustufen.
Die üblicherweise eingesetzten Ziegelwände übertreffen auch hier alle Anforderungen deutlich und bieten
erhebliche zusätzliche Sicherheiten.
Zusammenfassung
F 90-AB
(F 60 nach/
acc. to MBO
2002)
F 90-AB
(F 60 nach/
acc. to MBO
2002)
Die Neufassung der DIN 4102-4/Änderung A1 enthält
1) Regeln der jeweils geltenden Landesbauordnung im Anwendungsfall prüfen
eine Vielzahl verbesserter Einstufungen für Bauteile aus
In case of application, check regulations of the respective valid regional Building Code
2) Bei Ziegeln nach DIN V 105-6 mit Dünnbettmörtel mit Ausnutzungsfaktor 2 ≤ 0,6
Ziegelmauerwerk.
For clay units according to DIN V 105-6 with thin-layer mortar with loading level 2 ≤ 0.6
Mit Bauteilen aus Ziegelmauerwerk sind alle Anforde3) Bei Ziegeln nach DIN V 105-6 mit Dünnbettmörtel mit Ausnutzungsfaktor 2 ≤ 0,6
For clay units according to DIN V 105-6 with thin-layer mortar with loading level 2 ≤ 0.6
rungen des baulichen Brandschutzes bei geeigneter
Baustoffwahl problemlos zu erfüllen. Nicht brennbare
Ziegelbauteile bieten im Brandfall erhebliche Sicherheitsaccording to MBO 2002 in the building class 4. Here too, the
reserven.
clay unit walls normally used exceed all requirements quite
significantly and offer considerable additional safety factors.
Literatur
[1] DIN 4102-4/A1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen;
Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile
und Sonderbauteile, Änderung 1, November 2004
[2] Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Nr. P-3006/1014-MPA
BS, Braunschweig, 13.12.2004
Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel e.V.
Schaumburg-Lippe-Straße 4
D-53113 Bonn
Tel.: +49/22 89 14 93 24
Fax: +49/22 89 14 93 12
[email protected]
www.ziegel.de
Summary
The new version of DIN 4102-4/Amendment A1 contains a
number of improved classifications for building components
of clay unit masonry.
With building components of clay unit masonry, all requirements in regard to structural fire protection can be fulfilled
without any problem with the appropriate choice of building
materials. Non-combustible clay unit building components
offer considerable safety reserves in case of fire.
Literature
[1] DIN 4102-4/A1 Fire behaviour of building materials and building components; Synopsis and application of classified building materials, components and special components, Amendment 1, November 2004
[2] General construction supervising authority test certificate (Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis) No. P-3006/1014-MPA BS,
Braunschweig, 13.12.2004
ZI 3/2005
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