DE19620893A1 - Brandgeschützte hinterlüftende Fassaden - Google Patents

Brandgeschützte hinterlüftende Fassaden

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DE19620893A1
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Michael Dr Breuer
Gunnar Lahmann
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Description

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

Claims (13)

1. Hinterlüftete Fassaden, welche im Bereich der Hinterlüftung mit intumeszierenden Massen versehen sind.
2. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 1, in welchen mindestens eine Lüftungsvorrichtung oder ein luftdurchlässiges Profil mit einer intumeszierenden Masse versehen ist.
3. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 2, in welchen die Lüftungsvorrichtungen oder die Profile mit einer intumeszie­ renden Masse beschichtet sind.
4. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 2, in welchen die Lüftungsvorrichtungen oder die Profile mit intumeszierenden Streifen versehen sind.
5. Hinterlüftete Fassaden nach Anspruch 2, in welchen die Lüftungsvorrichtungen oder die Profile aus einem Verbundmate­ rial mit mindestens einer intumeszierenden Schicht gefertigt sind.
6. Hinterlüftete Fassaden nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei die intumeszierende Masse die folgenden Komponenten enthält:
  • a) eine phosphorhaltige Stickstoffverbindung,
  • b) einen Polyalkohol,
  • c) ein Treibmittel und
  • d) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe.
7. Hinterlüftete Fassaden nach den Ansprüchen 1 bis 6 im Außen­ bereich.
8. Bauelemente für hinterlüftete Fassaden, welche im Bereich der Hinterlüftung mit intumeszierenden Massen versehen sind.
9. Bauelemente für hinterlüftete Fassaden, in welchen mindestens eine Lüftungsvorrichtung oder ein luftdurchlässiges Profil mit einer intumeszierenden Masse versehen ist.
10. Verwendung von intumeszierenden Massen zur Beschichtung von Lüftungsvorrichtungen oder Profilen für hinterlüftete Fassaden.
11. Verwendung von Lüftungsvorrichtungen oder Profilen, welche mindestens eine Schicht aus einer intumeszierenden Masse ent­ halten, zur Herstellung von hinterlüfteten Fassaden gemäß den Ansprüchen 1 bis 7.
12. Verfahren zur Brandschutzausrüstung von hinterlüfteten Fassaden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassadenbauelemente im Bereich der Hinterlüftung mit intumeszierenden Massen ver­ sehen werden.
13. Verfahren zur Brandschutzausrüstung von hinterlüfteten Fassaden nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Lüftungsvorrichtungen oder luftdurchlässige Profile mit intumeszierenden Massen versehen werden.
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