Brandbekämpfung im Holzrahmen Drei

Von Joseph T. Berry

Fotos vom Autor, sofern nicht anders angegeben

Ein bekanntes Zitat von Frank Brannigan rät Feuerwehrleuten, „den Feind zu kennen“. Dazu gehören verschiedene Arten von Gebäudekonstruktionen und die Frage, wie ihre Bauteile einem wütenden Feuer standhalten.

Anatomie ist die Wissenschaft, die die Struktur des Körpers untersucht, und ein Arzt oder eine Krankenschwester, die mit der Anatomie des Körpers nicht vertraut ist, könnte keine Entscheidungen über Leben und Tod des Patienten treffen. Analog gilt die Anatomie auch für die Feuerwehr im Sinne der Gebäudeanatomie. Ohne Kenntnis der Art der Gebäudekonstruktion und der darin enthaltenen Strukturkomponenten wäre das Leben der Feuerwehrleute in Gefahr.

Neue und renovierte Baustellen sollten während der verschiedenen Bauphasen von Feuerwehren in diesem Einsatzgebiet besucht werden. Jetzt ist es an der Zeit, vor dem Brand einen Plan zur Sensibilisierung für die Art der Konstruktion, den Zugang zu Geräten, die Schwierigkeiten beim Besteigen von Leitern, die zu erwartenden langen Schlauchstrecken und Unregelmäßigkeiten im Gebäude zu erstellen, die sich auf den Einsatz der Feuerwehr auswirken könnten.

Die Nachfrage und das schwindende Angebot an Maßholz haben eine milliardenschwere Industrie für Holzwerkstoffe geschaffen. Der heutige Holzrahmenbau wird überwiegend von Holzwerkstoffprodukten dominiert. Maßholz aus Douglasie ist teuer und knapp. Fichte und Gelbkiefer machen den Großteil des Schnittholzes aus, das im Holzrahmen-Wohnbau verwendet wird.

Strukturbauteile aus offenem 2×4-Holz mit Metallknotblech-Bodenbindern, großen Spitzdachbindern, Fachwerkbalken-I-Trägern (TJI) und laminierten Balken, die als Stützträger verwendet werden, sind in der heutigen Holzrahmenkonstruktion die Norm.

Feuerwehrleute, die über oder unter einem Bodensystem arbeiten, das aus 2×4-Trägern mit offenem Steg besteht, müssen sich darüber im Klaren sein, dass die strukturelle Stabilität der Bodenplattform gefährdet sein kann und wird, wenn sich das Feuer durch diesen geschlossenen Bodenbereich mit Hohlräumen ausbreitet. Für den Betrieb auf dieser Bodenplattform steht nur ein kurzes Zeitfenster zur Verfügung.

Die Arbeiten im darüber liegenden Stockwerk sollten so lange verschoben werden, bis das Feuer gelöscht und die strukturelle Stabilität des Stockwerks überprüft ist. Die Einsatzzeit ist ein entscheidender Faktor – der Einsatzleiter muss die kumulierte Einsatzzeit für die Brandbekämpfung im Innenbereich im Auge behalten. Denken Sie daran, dass die Bodenträger bereits vor dem Eintreffen der Feuerwehr geschwächt und beschädigt sein könnten.

Die Verwendung von offenen Gitterbindern hat zwei Vorteile: strukturelle Bodenunterstützung und einfachere Installation von HVAC-Rohrleitungen, Sanitär-Zuleitungen und Steigleitungen, also elektrischen Versorgungsleitungen, zu jeder Wohnung. Es gibt kein Bohren von Löchern, wie es bei der Verwendung von TJI der Fall wäre.

Der Hauptnachteil besteht darin, dass auf jeder Etage ein leerer, gemeinsamer Dachbodenbereich entsteht, der durch die Fachwerkträger selbst eine zusätzliche Brandlast für den Holzplatz mit sich bringt.

Abhängig von den Anforderungen der Brandschutzbestimmungen müssen horizontale und vertikale Brandabschottungen installiert werden, um eine Brandausbreitung zwischen Wohnungen und darüber liegenden Bereichen zu verhindern. Quantität und Qualität des Brandschutzes dürfen nicht durch eine minderwertige Installation beeinträchtigt werden.

In den meisten neuen Wohngebäuden sind Sprinkleranlagen erforderlich. Sprinklerköpfe befinden sich möglicherweise in den Fluren und/oder Wohneinheiten. Rauch- und Kohlenmonoxidmelder (CO) im Innenbereich sind heute in allen Mietwohnungen, Wohnungen und Privathäusern Pflicht. Der Bereich des Dachbodens sollte außerdem mit einem Sprinklerkopf und festverdrahteten Rauch-/CO-Meldern geschützt werden. Deckenlüftungsöffnungen für Heizung und Klimaanlage sind eine Möglichkeit zur Brandausbreitung in die Fachwerkdecke des Dachgeschosses.

Eine der zerstörerischsten und am schwierigsten zu löschenden Arten von Bränden entsteht in einem Dachgeschoss oder einem geschlossenen Hohlraum. Die Definition eines Cocklofts ist ein geschlossener, offener Hohlraum zwischen der Decke und dem Dach. Diese Definition würde auch einen spitz zulaufenden Fachwerkdachbereich beschreiben. Der einzige Unterschied besteht in der Form des Dachbodens – rechteckig oder dreieckig, wie bei einem spitzen Dachstuhl. Die Höhe dieser Cocklofts kann zwischen einem Fuß und mehreren Fuß betragen. Cocklofts finden sich sowohl in Wohn- als auch in Gewerbegebäuden.

Wenn Feuer die Volumenfläche eines Hahnbodens verzehrt, sinkt der Sauerstoffgehalt allmählich. Dieses schwelende Zerfallsstadium erzeugt immer noch heiße, konvektionierte Gase. Aufgrund von Leckagen aus Entlüftungsöffnungen oder anderen Bereichen ist genügend O2 vorhanden, um eine kontinuierliche Verbrennung aufrechtzuerhalten. Die Größe und Tiefe des Cocklofts bestimmt, wie schnell der Rauch unter Druck gesetzt werden kann. Dieser heiße, unter Druck stehende Rauch beginnt aus Lüftungsöffnungen, Ritzen und Spalten auszutreten. Während dieser Prozess andauert, wird die Sicht auf die darunter liegenden Bereiche durch die Rauchwolke verdeckt.

Das Einbringen von Sauerstoff aus einer entfernten Quelle, beispielsweise durch gewaltsames Eindringen oder Entlüften von Fenstern, kann zu heftigen Rauchexplosionen/-rückzügen führen. Die einzige Möglichkeit, diesen Druck zu entlasten, ist die vertikale Belüftung.

Das gleiche Brandszenario könnte bei einem wütenden Feuer auftreten, das sich in einem leeren Fachwerkboden oder Dachstuhlbereich ausbreitet. Ein unkontrolliertes Feuer, das sich horizontal und vertikal durch diesen leeren Bereich ausbreitet, breitet sich schließlich bis in den Bereich des Dachstuhls (Cockloft) aus.

Eine vertikale Belüftung kann bei einem offenen Stegbodenträger nicht durchgeführt werden. Um es ganz klar auszudrücken: Ein Loch in den Boden darüber zu schneiden, wäre ein Todeswunsch.

Feuerwehrleute sind nicht auf Dachstühlen im Einsatz. Wenn ein Dachstuhl entlüftet werden muss, ist die Arbeit auf der Plattformschaufel einer Turmleiter die einzig sichere Möglichkeit. Ich kann gar nicht betonen, wie wichtig die Unterteilung des Bodens und eine angemessene horizontale und vertikale Brandabwehrung sind, um den Brandweg zu verlangsamen.

(1) Offener Einsturz des Fachwerkbodens. Foto von FDNY Ladder 55.

Um dies zu veranschaulichen, präsentiere ich einen Brand der Feuerwehr von New York (FDNY). Dabei handelte es sich um einen einflammigen Brand, der sich bis in den Dachbodenbereich des Fachwerks erstreckte und zum Versagen des Bodenfachwerks führte. Bei diesem Brand in einem Schlafzimmer stürzten zahlreiche Bodenträger ein.

Der zweitfällige Lastwagen befand sich im Stockwerk darüber und führte eine Suche unter starker Rauchentwicklung durch. Der Beamte spürte ein deutliches Durchhängen der Bodenfläche und brach den weiteren Zutritt ab.

Nachdem das Feuer unten niedergeschlagen war und die Sicht klarer war, hatte der Teppich im Stockwerk darüber eine große Biegung nach unten. Was einen weiteren Einsturz verhinderte, war das Gewicht der Möbel an einem Ende der Teppichbodenfläche und ein Breitbildfernseher am gegenüberliegenden Ende, der den Teppich an Ort und Stelle hielt.

Der Schlüssel zum Lernen bei der Feuerwehr liegt in der Rückschau auf vergangene Brände. Als Lokomotivoffizier reagierte ich beim dritten Alarm auf einen schnell eskalierenden Brand in einem bewohnten Mehrfamilienhaus. Dies bot eine wichtige Gelegenheit, mehr über einen Gebäudebrand in leeren Bodenbereichen eines Cocklofts zu erfahren.

Bei dem betreffenden Gebäude handelte es sich um ein nicht feuerfestes, fünfstöckiges, renoviertes Mehrfamilienhaus der Klasse 3 mit einem vorhandenen 2×10-stöckigen Balken. Bei der Ankunft wurden im ersten, zweiten und dritten Stock drei 1 ¾-Zoll-Schlauchleitungen gespannt. In drei Wohnungen im ersten und zweiten Stock herrschte starke Rauchentwicklung, ein Brand war nicht erkennbar. Die Feuerwehrleute setzten Masken ein und stellten fest, dass in zwei Wohnungen im dritten und vierten Stock eine mittlere Rauchentwicklung herrschte und dennoch kein Feuer sichtbar war. In allen Wohnungen herrschte im gesamten Obergeschoss starke Rauchentwicklung.

Der vierte und fünfte Alarm wurden übermittelt und die Besatzungen meldeten einen schweren Brand im Cockpit.

Das Problem bestand darin, dass der Bauunternehmer bei der Renovierung des Gebäudes die Deckenhöhe um mehr als einen Fuß gegenüber der ursprünglichen Deckenhöhe senkte, wodurch auf allen Etagen ein gemeinsamer Hohlraum entstand.

In die bestehende Außenöffnung aus Rohziegeln wurden neue Ersatzfenster eingebaut. Diese geringere Deckenhöhe musste auch von außen behoben werden. Um das äußere Erscheinungsbild der vorhandenen Ziegelöffnung anzupassen, wurde über den neuen Ersatzfenstern ein nicht bedienbares, kleines, versiegeltes Oberlichtfenster installiert.

Als sich die Rauchentwicklung verschlechterte, wurde eine Außenlüftung der Fenster im zweiten Stock über eine Turmleiter durchgeführt. Aus dem Fenster der Wohnung drang starker Rauch, kein sichtbares Feuer. Als die Feuerwehrleute weiterhin das kleine Oberlichtfenster über dem Hauptfenster belüfteten, strömte ein Feuerball heraus. Dabei handelte es sich um das Cockloft mit abgehängter Decke und Hohlraum, das durch die Renovierung auf jeder Etage entstanden war.

Bei starkem Rauch ist es sehr schwierig, den genauen Weg der Brandausbreitung zu ermitteln. Der Einsatz einer Wärmebildkamera und das Öffnen eines Inspektionslochs in der Decke, aus dem erhitzter Rauch austritt, wird zu einem arbeitsintensiven Vorgang. Der Weg des Feuers hat möglicherweise bereits Ihren Standort verlassen. Das Erdrohr und die Steigleitungen bilden den vertikalen Pfad, auf dem sich das Feuer ausbreitet.

In diesem Fall entstand der Brand im Keller über der Heizungsanlage. Es war ein weit fortgeschrittenes Feuer, das sich einige Zeit lang zusammenbraute, bevor eine Rauchentwicklung gemeldet wurde. Das Feuer breitete sich über einen Rohrschacht nach oben aus und breitete sich horizontal und vertikal in die Hohlräume der abgehängten Decke über die gesamte Höhe des Gebäudes bis zum Dachboden aus. Ein gemeinsamer Dachboden ermöglichte nach der Installation von Trockenbauwänden eine Brandausbreitung, da sich das Feuer horizontal und vertikal ausbreiten konnte.

(2) Langer Flurflur mit offenem Steg, 2×4-Gangplatten-Bodenbinder mit offenem Steg. Die gesamte Bodenfläche der Wohnung besteht durchgehend aus offenen Metallfachwerkträgern.

(3) Außenverkleidung aus OSB-Holz, Vinylverkleidung, 2×4-Bodenbinder aus Metall mit offenem Steg und Spitzdachbinder.

(4) Außenansicht eines dreistöckigen Mehrfamilienhauses.

(5) Ein vierstöckiges Wohnhaus mit offenen Holzrahmen-Fachwerkträgern. Die Außenbalkone verfügen über offene Stegbodenbinder.

Der Wunsch der Verbraucher nach offenen Grundrissen hat dazu geführt, dass solche Grundrisse im heutigen Apartmentgebäude zur Norm geworden sind. Die Spannweiten für offene Bodenflächen können um die Gesamthöhe des Bodenträgers oder durch den Einbau eines tragenden Schichtträgerträgers vergrößert werden.

Die Balkonterrassen der Außenwohnungen bieten einen entspannenden Bereich im Freien. Eine der Hauptursachen für Brände auf Außendecks/Balkonen sind rauchende Materialien auf brennbaren Möbeln und Grills. Eine Außenverkleidung mit einer feuerfesten Verkleidung aus robusten Platten bietet im Vergleich zu einer Vinylverkleidung einen hervorragenden Wandschutz aus Paneelen.

(6) Fünfgeschossige offene Gitterbodenbinder mit Außenbalkonausgängen.

Ein weiteres Risiko für den Einsturz des Bodenträgers ergibt sich aus dem zusätzlichen Gewicht des sich ansammelnden Wassers, das aus einer Schlauchleitung oder einem großen Bach abfließt. Eine Gallone Wasser wiegt 8,35 Pfund. pro Gallone. Durchnässte Möbel, Teppiche und abfließendes Wasser können zum Tropfen werden, der das Fass zum Überlaufen bringt.

Die Bodenflächen werden mit 40 Pfund berechnet. pro Quadratfuß für Nutzlasten und 10 bis 15 Pfund. für Eigenlasten, sie berücksichtigen jedoch nicht das zusätzliche Gewicht der Wasseransammlung. Bei Wohnungen im Untergeschoss, die keinen Brandschaden erlitten haben, kann es zu erheblichen Wasseransammlungen in der gesamten Wohnung kommen. Niemand darf in Wohnungen zurückkehren, die von abfließendem Wasser betroffen sind, bis die Bodenfläche von einem Bauingenieur überprüft wurde.

Bei jedem Brand steht die Rettung von Menschenleben an erster Stelle. Ein Brand am frühen Morgen in einem stark bewohnten, mehrstöckigen Wohnhaus dieser Art birgt die Möglichkeit mehrerer gleichzeitiger Rettungseinsätze bei Eintreffen der ersten Einsatzkräfte vor Ort. Dies könnte aufgrund zahlreicher bevorstehender Rettungseinsätze zu einer Verzögerung der Löschmaßnahmen führen.

Das Anheben tragbarer Verlängerungsleitern für sofortige Rettungseinsätze, die Insassen zahlreicher Außenbalkone, die nicht über den Innenbereich hinausgehen können, lebensrettende Evakuierungen, können und werden das gesamte Feuerwehrpersonal auf die zuerst am Einsatzort eintreffenden Einheiten einsetzen. Für zusätzliche Ressourcen müssen mehrere Alarme übermittelt werden, aber die Zeit, bis zusätzliches Personal vor Ort eintrifft, ist von entscheidender Bedeutung.

Das Critical Information Dispatch System (CIDS) des FDNY stellt wertvolle Informationen bereit, die an die Einheiten weitergeleitet werden, wenn sie an einen Adressstandort antworten.

Diese wichtigen Informationen können sich auf die Gebäudekonstruktion, die Topographie des Grundrisses, den Zugang für Geräte oder die erforderliche Anzahl von Einheiten beziehen, um auf einen bestätigten Gebäudebrand in einem bestimmten Gebäudekomplex zu reagieren (wie dies bei diesen mehrstöckigen Wohnhäusern der Fall wäre).

Bei einem Wohnungsbrand ist die Prüfung auf Brandausbreitung von entscheidender Bedeutung. Nachdem das Feuer gelöscht wurde, prüfen Sie so schnell wie möglich, ob sich das Feuer ausbreitet. Beginnen Sie mit Inspektionslöchern in Verbindung mit einer Wärmebildkamera rund um die HVAC-Lüftungsöffnungen und Beleuchtungskörper an der Decke. Wenn sich das Feuer auf den Hohlraumbereich des Bodenträgers ausgeweitet hat, öffnen Sie ihn weiter, damit Wasser in diesen Hohlraum geleitet werden kann.

Rauch, der sich in diesem Deckenhohlraumbereich ansammelt, muss abgelassen werden, andernfalls kommt es zu einer Rauchrückmeldung. Das Vorhandensein von CO in diesem entleerten Bereich muss überprüft und kontinuierlich überwacht werden.

Abhängig von der Qualität und Quantität des angemessenen Brandschutzes könnte sich ein weit fortgeschrittener Brand, der in diesem Dachgeschossbereich entsteht, bereits auf die darüber liegenden Stockwerke ausgeweitet haben. Zu diesem Zeitpunkt könnte es schwierig sein, die Brandausbreitung einzudämmen und zu kontrollieren.

Vor dem Öffnen einer Decke muss immer eine geladene Schlauchleitung bereitstehen.

Erstellen Sie vor dem Betreten ein kleines Inspektionsloch an der Innentür. Unter Druck stehender Rauch ist ein verräterisches Zeichen für einen möglichen heftigen Überschlag oder eine Rauchexplosion.

Vor Arbeiten darüber ist die Standfestigkeit der Bodenträger zu prüfen. Jede tiefe Verkohlung oder Durchbiegung ist ein Zeichen für ein Versagen des Fachwerks.

Wie bereits erwähnt, ist die vertikale Belüftung die einzige Möglichkeit, den Rauchdruck in einem Cockloft zu verringern. Es gibt keine Möglichkeit, auf dieser Fachwerkbodenplattform für eine vertikale Belüftung zu sorgen, ohne das Leben der Feuerwehrleute zu gefährden. Befolgen Sie die Grundregel, dass ein Brandbereich sechs Seiten hat.

Das FDNY hat diese Cockloft-Düse mit großem Erfolg bei Bränden eingesetzt. Die Absperrung der 1 ¾-Zoll-Vollbohrungsdüse steuert den Wasserfluss. Es verfügt über zwei offene 15/16-Spitzen mit angebrachten ½ Spitzen und ist mit etwa 9 Pfund leicht. Dies ist nur ein weiteres Werkzeug in der Toolbox.

Der Betrieb dieser Düse im Hohlraum von Bodenträgern ist etwas eng. Feuerwehrleute müssen sich immer über den geschwächten Zustand dieser Träger im Klaren sein.

Wichtige Erkenntnisse zum Brandschutz:

Bezahlbarer Wohnraum ist gefragt und diese Apartmentanlagen erfreuen sich vor allem wegen ihrer zusätzlichen Annehmlichkeiten großer Beliebtheit. Beim Bau von Holzrahmenkonstruktionen muss die Lebenssicherheit von Feuerwehrleuten und Zivilisten berücksichtigt werden. Bei allen Bauphasen müssen strenge baurechtliche Anforderungen in Verbindung mit den Empfehlungen eines Brandschutzingenieurs durchgesetzt werden.

Dazu sollte die Vorschrift gehören, dass neben den Fluren und Wohnungen auch alle leeren Fachwerkbereiche vollständig besprenkelt werden müssen, sowie vier Stunden lang feuerfeste, umschlossene Innentreppen. Es sollte auch dafür gesorgt werden, dass Bereiche frei von Parkplätzen bleiben, damit die Feuerwehr ausreichend Zugang hat.

Für Feuerwehrleute ist es am wichtigsten, weiterhin Informationen aus früheren Brandvorfällen weiterzugeben und mit Ihrem Feind vertraut zu bleiben.

Dieser Artikel ist dem Andenken an Bobby Halton gewidmet.

JOSEPH T. BERRY , ein 31-jähriger Veteran der Feuerwehr von New York (FDNY), ging 2002 als Leutnant in den Ruhestand. Er war Feuerwehrmann bei Engine 1 und Ladder Company 24. 1983 wurde er zum Leutnant befördert und diente bei Engine 73 und dann bei Ladder 42 bis zu seiner Pensionierung. Berry war Mitglied eines FDNY-Ausschusses, der das Handbuch für Feuerwehrleute auf Probe und die Standardarbeitsanweisungen für die Brandbekämpfung in Mietshäusern, Brownstone-Gebäuden, Holzrahmengebäuden und leichten Wohngebäuden überarbeitete. Er hat zahlreiche Artikel zum Thema Hochbau und Brandbekämpfung verfasst. Berry war Berater für Titan Corporation/Department of Homeland Security.