BRANDSIKRING AF HISTORISKE BYGNINGER ark.maa. Lammert Flokstra S080172 Brandteknisk projektopgave Master i Brandsikkerhed Vejleder: Professor Kristian Hertz Maj 2011 DTU BYG Unavngivet Sven Bruun
Historiske bygninger og brandsikkerhed Historiske brande Bygningsbevaring Lovgivning Brandårsager Brandsikring af historiske bygninger Redningsberedskabets indsatsmuligheder Skadesbekæmpelse Rekonstruktion efter brand Personale- og brugeradfærd Øvrige sikringsforanstaltninger Konklusion
Historiske bygninger Ca. 8 % af Danmarks bygningsareal er opført før 1900 Ca. 19 % af bygningsarealet er opført mellem 1900 og 1945
Historiske bygninger Ca. 9700 fredede bygninger Ca. 350.000 bevaringsværdige bygninger
Historiske brande og brandkrav
Historiske brande Oldtiden Antikkens Rom 390 B.C. forbud mod anvendelsen af træspån 132 B.C. udstedt et forbud mod fælles (brand-)vægge mellem ejendomme, og krav om ydervægges bæreevne. 6 B.C. højden for en insulae(beboelsesblok) må ikke overskride 70 pedes(ca. 21m). 64 A.C. Storbrand. Genopbygning efter byplan. Krav om gadebredde, afstand mellem bygninger
Historiske brande Antikkens Rom 15 B.C.Vitruvius De Architectura citat: De forskellige indgange bør være mange og rummelige, de øvre ikke forbundet med det lavere, men udført i en kontinuerlig lige linje fra alle dele af huset, uden sving, så folk ikke kan mases sammen, når de forlader forestillingen, men at de har separate udgange fra alle dele uden forhindringer.
Historiske brande Middelalderen
Brande i middelalderen Kun nogle få eksempler. 1135. Det første af Londons storbrande. 1204. Konstantinopel brander 3 gange i forbindelse med korstogene. 1212. Den anden storbrand i London. 1421. Den første storbrand i Amsterdam. 1452. Den anden storbrand i Amsterdam. 1176. Ribe domkirke og omgivelser 1580. Storbrand i Ribe
Historiske brande Købehavn
Branden Købehavn 1728 1600 bygninger gik tabt 2/5 del af byen Reguleringskommission Bygningskommission Kommission for kirkernes og rådhusets opførelse 12-15m bredde gader Forbud mod bindingsværk, lempes senere for baghuse Stiftelse af Kjøbenhavns brandforsikring(tryg Vesta)
Branden Købehavn 1795 1000 bygninger gik tabt 1/3 del af byen Stadsbygmester Meyn og Stadskonduktør Rawart Placat 4. juli 1795. Grundmur(brandmur) Brandkam Max. højde 24 alen 2 trapper(>5 fags bygning) Murtykkelse(2½, 2, 1½ sten) Forbud mod trægesimser Krav til skorstene og ovne Hjørneafskæringer 5 alen
Bombardement 1807 Første raketangreb Kapitulation Økonomisk krise Mangel af byggematerialer Lempelige krav Dog opfyldes kravene fra placat 1795
Ophævelse af demarkationsarealet 1856 for København Københavns Byggelov 1856 Gælder ny-, om- og tilbygning Frederiksberg og købstæderne Bygningslov af 1858 Dertil bygningsvedtægter udarbejdet af byrådene Københavns byggelov ændres: 1871, 1889 og 1939
Lovgivning i andre byer 1911 udarbejdes Bygningsreglement for Gentofte Kommune Andre kommuner får samme Gentofte status 1960 Landsbyggelov Bygningsreglement 1977 Landsdækkende bygningsreglement
Branden Hotel Hafnia 1973 Pyromanbrand 35 personer omkom Justitsministeriet udsender: Bekendtgørelse om brandværnforanstaltninger i ældre hoteller
Stengade 30, Nørrebro 1975 9 personer omkom Korridorejendom Spærrede flugtveje Boligministeriet udsteder: 1976. Lov og bekendtgørelse om brandsikring af ældre beboelsesbygninger mv. 1983. Ny bekendtgørelse(ejendomme 1900-1945)
Bygningsbevaring Fredede bygninger Ca. 3600 bygningsanlæg af national betydning Central myndighed: Kulturarvsstyrelsen Fredningen gælder for hele bygningen Ind- og udvendigt
Bygningsbevaring Bevaringsværdige bygninger Ca. 300.000 bygninger og Ca. 50.000 bygninger omfattet af en bevarende lokalplan Udvendige bevaringshensyn Bygninger af lokal- og regional betydning Bevaringshensyn reguleres gennem lokalplaner eller byplanvedtægter Kommunalt anliggende
Bygningsbevaring Kirker 2342 folkekirker 1750 kirker fra middelalderen Særlig lov om folkekirkens kirkebygninger Menighedsrådet har ansvaret Stiftsøvrigheden skal godkende om- og tilbygninger Kgl. Bygningsinspektør skal høres af Stiftet
Gældende lovgivning
Gældende lovgivning Byggelov Bebyggelse skal opføres og indrettes således at den frembyder tilfredsstillende tryghed i brand- og sikkerheds- og sundhedsmæssig henseende( 1 stk.1) Anvendes kun ved nyopførelse, tilbygninger, og væsentlige ombygninger, samt væsentlige benyttelsesændringer. Eks. Bebyggelse iagttager lovgivningen for opførelses- og ombygnings tidspunktet Anden relevant lovgivning skal påses ved byggesagsbehandling
Gældende lovgivning Bygningsreglement 2010 Brandforhold er beskrevet i kap. 5, og indeholder en række funktionskrav, som vedrører flugt- og redningsforhold, konstruktive forhold, sikring mod brand- og røgspredning, samt rednings-beredskabets indsatsmuligheder. BR10 kap. 5.4, om brandtekniske installationer indeholder dog fortsat detailkrav om nødvendige installationer for bygningsafsnit i forskellige anvendelseskategorier. Byggeansøgninger indeholde den fornødne dokumentation for at der opnås en tilfredsstillende sikkerhed mod brand
Gældende lovgivning Eksempelsamlingen Eksempelsamling om brandsikring af byggeri 2006 Baseret på krav i det tidligere bygningsreglement 1995.(BR95) Opførelse af byggeri efter eksempelsamlingen, vil umiddelbart kunne forventes godkendt. Mindre afvigelser fra eksemplerne i samlingen, vil kunne godkendes efter kommunens konkrete vurdering, såfremt der kan tilvejebringes et tilsvarende sikkerhedsniveau.
Gældende lovgivning Information Information om brandteknisk dimensionering. Anvendes ved bygninger hvor eksempelsamlingen ikke kan anvendes. En brandteknisk dimensionering kan eftervise at brandkravene i BR10 kap. 5, er opfyldt. Evt. skal der udarbejdes en egentlig brandstrategirapport for byggeriet. Information om brandteknisk dimensionering April 2004 Brandstrategirapport og dertilhørende brandplaner, mv., skal herefter løbende opdateres, idet denne følger bygningen i hele dens levetid.
Gældende lovgivning Beredskabslov Kommunalbestyrelsen skal fortage brandsyn af fredede bygninger, bortset fra statuer, mindestøtter, springvand, hegnsmure og lign. Historiske bygninger er i lighed med andre bygninger omfattet af beredskabsloven.
Brandårsager og følger I Danmark 70-80.000 brandskader anmeldes forsikringsselskaberne Ca. 17.000-21.000 udrykninger 70-80 personer omkommer årligt Brandårsager: Uforsigtighed El- og varmeinstallationer Ildspåsættelse Byggearbejder Lynnedslag
Historiske bygningers brandsikkerhed Generelt Ændret anvendelse og om- og tilbygninger kan medføre nye myndighedskrav. Passiv brandsikring: Brandmæssig opdeling Sikring mod brandspredning Konstruktioners brandmodstand Aktiv brandsikring: Detektering Alarmering Slukning
Flugtveje generelt Ingen kritiske forhold for personer Evakuering normalt ved egen hjælp Helt til det fri. Fri af bygningen eller et sikkert sted Den fornødne kapacitet Overskuelighed, evt. markering Typiske flugtveje: Passager, Gange, Trapper
Flugtveje Personbelastning Personbelastningen opgøres efter et realistisk skøn. For mere end 150 personer særlige krav Der kan stilles krav fra Beredskabet om at lokaler anvendes efter forud godkendte pladsfordelingsplaner Flugtveje skal dimensioneres efter personantallet. ES06 angiver 1cm fri flugtvejsbredde pr. person
Udformning af flugtveje Gange Udgang for enden til trapperum eller til det fri Underopdeling max. 25m Indrettes med ringe brandbelastning f G D U I Trapper/trapperum Direkte til det fri, evt. vindfang Flugtvejstrapper bør ikke have direkte adgang til kælder Trapper skal overholde krav om grund og stigning i BR10 kap. 3 I et selvstændigt trapperum i bygninger med mere end 2 etager Ingen brandbelastning T D F T I I
Udformning af flugtveje Døre i flugtveje Min. 77 cm passagebredde Skal kunne åbnes uden brug af nøgle eller særligt værktøj Ved mange personer skal åbning ske i flugtvejsretningen Døre indgår ofte i bygningers brandmæssige opdeling Automatiske skydedøre og, karusseldøre skal udføres specielt såfremt de indgår i flugtvejene
Udformning af flugtveje Redningsåbninger Lemme, døre og vinduer, altid til det fri Anvendes for brandceller til evakuering, mulighed for at give sig til kende, og røgudluftning I tagetager må de ikke placeres for højt i forhold til tagkant, idet de skal kunne nås af redningsberedskabet
UUdformning af flugtveje Særlig høje bygninger og bygninger hvor redningsåbninger ikke kan nås F.eks. Gulv i øverste etage > 22m Krav om sikkerhedstrappe Adgang via luftsluse Overtryksventileret trapperum Desuden særlige krav i forbindelse med beredskabets indsatsmuligheder
Konstruktive forhold Generelt Ældre bygninger er bygget på praktiske erfaringer ved anvendelse af traditionelt anerkendte byggemetoder og byggeskik Først i slutningen af 1800-tallet fokus på brandsikkerhed af konstruktioner Ved væsentlige ombygninger eller ændret anvendelse kan det være nødvendigt med en eftervisning af konstruktionens brandmodstandsevne
Konstruktive forhold Brandmodstandsevne Traditionelle konstruktionsprincipper, som er vidt udbredt og accepteret, er ikke nødvendigvis prøvet. F.eks. vurderes traditionelle etageadskillelser med lerindskud, umiddelbart til at være en konstruktion der mindst opfylder klasse REI60(tidligere BD-bygningsdel 60). I forbindelse med historiske bygninger er et kendskab til tidligere klassifikationer nødvendigt. F.eks. BD- og BS-konstruktioner
Konstruktive forhold Bærende bygningsdele Konstruktioner skal kunne modstå brand i det tidsrum inden der opstår kritiske forhold Personer der opholder sig i bygningen. Redningsberedskab, således at den kan yde den fornødne slukningsindsats. Beregnes efter Eurocodes med dansk anneks. Historiske bygninger bør yde samme sikkerhed som nybyggeri.
Konstruktive forhold Trækonstruktioner Ca. 230-260 C:Flammepunktet Ca. 260-290 C:Brændpunktet Ca. 350-450 C:Selvantændelse Indbrændingshastigheden, DS413: ß = 0,8 mm/minut for nåletræ ß = 0,7 mm/minut for limtræ ß = 0,6 mm/minut for løvtræ Beregning efter det reducerede tværsnitsareal.
Konstruktive forhold Stålkonstruktioner Siden 1800-tallet. Starten af 1900 tallet støbejern Stål anvendes fortrinsvis til tagkonstruktioner og søjler. Stor udvidelse ved varme Styrken reduceres hastigt ved opvarmning. Ved 5-600 C stor risiko for kollaps
Konstruktive forhold Murværkskonstruktioner Teglsten, brændt ler. God modstand overfor brand ½-stensvæg(11cm) 60 minutter Mørtel nedbrydes kun ca. 2-3 cm ind i væggen. Natursten(Granit, Marmor og Sandsten) anvendes kun sjældent i bærende konstruktioner, men mest som beklædninger. Ved høje temperaturer vil der opstår nedbrydning og sprængninger i natursten.
Konstruktive forhold Beton Efter industrialiseringen siden 30 erne anvendt i stor udstrækning. Betonelement byggeri siden 60 erne. Beton har store styrke Jernbeton ødelægges ved høje temperaturer Sikker konstruktion tidligt i brandforløb Fare for svigt under afkølingsfasen Reparationer efter brand vanskelige
Konstruktive forhold Sammenbygning af bygningsdele Understøttende konstruktioner skal kunne opretholde bæreevnen i mindst samme tidsrum, som de overliggende konstruktioner Samlingerne skal være tætte og have mindst samme brandmæssige egenskaber Der skal tages højde for forskydninger og ekspansion
Aktive brandsikringstiltag Brandtekniske installationer Detektering af brand Alarmering af personer i bygningen og beredskab Slukning og begrænsning af branden BR10 stiller krav om installationer Afhængig af anvendelseskategori, størrelse af bygningsafsnit og personbelastning
Aktive brandsikringstiltag Alarmeringsanlæg Røgalarmanlæg i boliger Varslingsanlæg Automatisk Brandalarmanlæg
Aktive brandsikringstiltag Slukningsanlæg Automatisk Vandsprinkleranlæg Automatisk Rumslukningsanlæg Automatisk Vandtåganlæg
Aktive brandsikringstiltag Specielle sprinkleranlæg Sprinkling af døre
Aktive brandsikringstiltag Specielle sprinkleranlæg Sprinkling af trætrapper
Aktive brandsikringstiltag Specielle sprinkleranlæg Sprinkling af konstruktioner Såvel ind- og udvendigt
Aktive brandsikringstiltag Automatisk brandventilation Bortledning af røggasser og varme Anvendes ofte i forbindelse med brandteknisk dimensionering
Aktive brandsikringstiltag Flugtvejs- og panikbelysning ABDL-anlæg Automatisk branddørlukning
Aktive brandsikringstiltag Fremføring af slukningsvand Brandhaner Stigrør
Aktive brandsikringstiltag Vandfyldte slangevindere Håndslukningsudstyr Håndildslukkere Brandtæpper Håndsprøjtebatterier
Brand- og røgspredning Passiv brandsikring Begrænsning af brandens udbredelse Sikring af den nødvendige tid til evakuering og brandslukning Historiske hensyn og tidligere godkendelser, gør disse ikke umiddelbart kan ændres, eller blive krævet ændret I forbindelse med ombygninger og vedligeholdelse vil brandsikkenheden dog normalt øges
Brand- og røgspredning Brandmæssige afstande Baseres på udvendige overflader: K1 10 B-s1,d0 2,5 meter Ringere end K1 10 B-s1,d0 5 meter Bygninger med stråtag 10 meter Ved sammenbygning og mindre afstande kan der stilles krav til brandadskillelsen.
Brand- og røgspredning Brandmæssige opdeling Brandsektioner: Beredskabet kan begrænse brandens udbredelse Sovepladser max. 50 personer Flere bygninger på samme grund kan indgå i samme brandsektion
Brand- og røgspredning Brandmæssige opdeling brandceller: En brand tilbageholdes i det tidsrum det tager at evakuere personer fra brandsektionen som brandcellen er del af En sikring af flugtvejene Personer som opholder sig i et rum med kun én flugtvej, kan forblive i sikkerhed, indtil redning kan ske Boliger skal udgør en brandcelle
Brand- og røgspredning Brandvægge Sikrer mod brandspredning mellem ejendom Kan være udført som fælles brandvægge Brandsektionsvæg Brandmæssig adskillelse i bygningen Trapperum(flugtvej) skal udgør en selvstændig brandsektion
Brand- og røgspredning Brandkam Afslutning på brandvæg elle brandsektionsvæg Kan undlades ved trapperum Siden 1961 tilladt erstattet med brandkamserstatning.(fastholdt vandret brandsikring 1m fra væggen) Brandkamme er meget væsentlige for historiske bygninger
Brand- og røgspredning Særlige forhold ved brandsektioner Høj-lav brandsmitte ved brandsektioner i forskellig bygningshøjde Vandret brandsmitte/vinkelsmitte ved brandsektioner Brandsmitte ved naboskel Brandsektionering af rækkehuse var tidligere et krav. Efter BR10 skal der kun brandcelleopdeles ved rækkehuse. Brandsektionering for 1200 m2
Brand- og røgspredning Brandcelleafgrænsende vægge 60 minutters brandmodstand Historiske bygninger ofte udført som bræddevægge 2-lags bræddevæg 60 minutter 3-lags bræddevæg 90 minutter Murværk mindst 11cm
Brand- og røgspredning Træetageadskillelse Antages som svarende til REI60(BDbygningsdel 60). I visse kommuner accepteres de som REI90.
Brand- og røgspredning Jernetageadskillelse Ofte anvendt i forbindelse med karnapper og altaner. Eller ved større belastninger Brandmæssig problematisk idet stålet kun beskyttet af den underliggende loft
Brand- og røgspredning Kappedæk Jernbjælkelag med murede hvælv Anvendt som brandsikre dæk over kælder eller rum med særlig brandfare(fyrrum m.m.) Ubeskyttede jernkonstruktioner bør sikres i forbindelse med renovering
Brand- og røgspredning Ældre betondæk Jernbetonkonstruktioner. Findes såvel som enkelt og krydsarmerede. Antages til at have en brandmodstandsevne REI60 A2-s1,d0(BS-bygningsdel 60) Armeringen kan være placeret tæt på undersiden.
Brand- og røgspredning Døre i brandadskillende vægge bør have samme brandmodstandsevne som selve væggen(es06 afsnit 2.5) Dog er der 5 undtagelser herfra. Se ES06 Døre der holdes i åben stilling skal forsynes med ABDL-anlæg I historiske bygninger ønskes døre normalt bibeholdt. En sikring til EI30-C kan udføres på forskellige måder. Glasdøre kan udføres med brandsikkert glas.
Brand- og røgspredning Indvendige overflader Væg-, loft- og gulvbeklædninger Problematisk specielt i flugtveje Bagved lærreder og paneler er der oftest hulrum Muligheder for brandimprægnering og brandmaling
Brand- og røgspredning Udvendige overflader Udvendige vægoverflader mindst som D-s2,d2 er tilladt i bygninger op til 2 etager Bygninger indtil 22 m kan udføres med mindre facadepartier D-s2,d2 Brandbart oplag, affald og åben ild/grill skal holdes væk fra bygningen. Hulrummet bagved beklædninger/regnskærm bør afbrydes ved brandcelleafgrænsningerne
Brand- og røgspredning Udvendige overfladertagdækninger De fleste tagdækninger er ubrandbare. F.eks. Teglsten, metal eller skiffer Tagpap, Tagspån, og lign., er svært antændelige, og derved brand-mæssigt egnede Ved udførelse af undertage, specielt ved metaltage kan det være yderst besværligt for beredskabet at kunne bekæmpe en brand bagved tagdækningen Grønne tage(sedumtage) er testet brandmæssigt egnet i Tyskland
Brand- og røgspredning Udvendige overflader Stråtag Anvendelse af tagrør som tagbelægning har en lang tradition i Danmark. Stråtag er let antændeligt udefra. Afstande til andre bygninger og naboskel skal overholdes Brandsikring af taget mod indersiden kan ske ved montering af gipsplader, stenuld og lign. På indersiden af stråtaget. I Holland er er godkendt et spinkleranlæg for stråtage(fbds)
Redningsberedskabets indsatsmuligheder Generelt Tilkørsel og redningsarealer kan være snævre i gamle bykerner Bygningerne selv kan være bygget og ombygget i flere omgange, med smalle trapper og gange. Flere bygninger kan være sammenbygget, hvilket gør at flugtvejsforhold, brandvægge og brandsektionsvægge kan være vanskelige at identificere Røgudluftning af kælderarealer kan være vanskeligt
Skadesbekæmpelse Historiske bygninger kan indeholde meget værdifuldt inventar Oprydning, afdækning, udtørring mv. bør ske snarest mulig. Hurtig indsats fra et privat følgeskadesselskab kan sikre meget af bygningen og inventar Et skadesservicefirma kan fast tilknyttes ejendommen via forsikringsselskaberne Skadesbekæmpelse kan indgå i en ejendoms beredskabplan
Rekonstruktion efter brand Udarbejdelse af samlet plan for en rekonstruktion Hvis bygningen er svært beskadiget kan kommunen vælge at bygningens bevaringsværdi skal ændres. Kulturarvsstyrelsen kan vælge at ophæve fredningen Kommunen kan stille fornyede/skærpede krav til bla. brandsikkerheden Ved værdifulde historiske bygninger skal konstruktioner, materialer og overflader helst udføres som oprindeligt.
Personale og brugeradfærd Brugernes adfærd er afgørende for brandrisikoen i en bygning. Instruktion og brandøvelser øger bevidstheden om brandrisiko og brandsikkerheden Elementær førsteindsats af brugere kan slukke hovedparten af alle brande I større ejendomme bør personer uddannes som ressourcepersoner for beredskab. Evt. kan personale uddannes som hjælperøgdykkere og assistere redningsberedskabet under indsatsen
Øvrige Sikringsforanstaltninger Samspil med: Indbruds- og tyverisikring Sammenkobling af anlæg Videoovervågning Terrorsikring af følsomme anlæg, herunder museer og offentlige bygninger er fortsat iakuelt. I mange tilfælde er det historisk værdifulde bygninger Det offentlige beredskab omfatter foruden brand tillige andet krise- og katatrofeberedskab.
Konklusion Brandsikringstiltag kan udføres med omhu, således at bygningers beva-ringsværdi herved ikke forringes Historiske ældre bygninger er bygget efter velkendte principper Yngre bygninger, men allerede nu erklæret bevaringsværdige, kan have store brandsikringsmæssige udfordringer Brugeradfærden er af afgørende betydning for brandsikkerheden Systematisk registrering med en løbende opdatering af bygningers brandsikkerhed øger forståelsen og mindsker risikoen