Brandschutz im Krankenhaus ist ein besonders sensibles Thema. Im Gegensatz zu sonstigen Gebäuden besteht hier im Brandfall auch beim Verlassen der Anlage für viele Patienten eine Gefahr. Eine eventuell lebensnotwendige Behandlung muss unterbrochen werden bzw. wird verzögert. Hinzu kommt, dass sich in einem Krankenhaus Patienten aufhalten, die in ihrer Wahrnehmung und ihrer Mobilität aufgrund ihrer Krankheit oder einer medikamentösen Behandlung beeinträchtigt sind. Deshalb kommt dem Personal im Brandfall eine besondere Aufgabe zu. Sie müssen mögliche Brandrisiken beurteilen und Kenntnisse über das Verhalten im Brandfall besitzen. Der Brandschutz im Krankenhaus ist eine anspruchsvolle Aufgabe, der sich der Krankenhausbetreiber stellen muss. Bereits in der Planungsphase eines Krankenhauses sollten geeignete Brandschutzkonzepte erstellt werden, um eine hohe Wirksamkeit zu garantieren und die Kosten von nachträglichen Brandschutzmaßnahmen zu minimieren. Besonders zu beachten ist dabei dass in den letzten Jahren zunehmend Kunststoffe als Bau- und Verbrauchsmaterialien im Krankenhaus Verwendung finden, von denen man weiß, dass diese im Brandfall eine hohe Rauchbelastung mit sich bringen. Aufgrund der unterschiedlichen medizinischen Ausrichtung der Krankenhäuser ist zudem der Brandschutz nicht standardisierbar. Desto wichtiger ist es, Risikoschwerpunkte und Fehlerquellen kenntlich zu machen, um einen optimalen Brandschutz im Hinblick auf Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zu realisieren. Ist dies der Fall, lassen sich effektive Möglichkeiten und Maßnahmen ableiten, um den Brandschutz wirtschaftlich zu gestalten.
Inhaltsverzeichnis
A Einleitung
1 Einführung in das Thema
2 Brandschutz im Krankenhaus
3 Problemstellung
3.1 Ergebnisse vorangegangener Studien
3.2 Nationale und Internationale Studien
4 Gliederung
5 Anmerkungen zur Diplomarbeit
B Bestandsaufnahme
1 Objektbeschreibung
1.1 Vorhandene Planungsunterlagen
1.2 Standort und Abmessungen
1.3 Nutzung
2 Objektanalyse
2.1 Analyse des Gebäudetyps und dessen geltenden Normen
2.2 Brandgefährdungsanalyse
2.3 Klassifizierung des Gebäudes
C Brandschutzkonzept
1 Vorbeugender Baulicher Brandschutz
1.1 Baustoffe
1.2 Bauteile
1.2.1 Wände
1.2.1.1 Tragende Wände
1.2.1.2 Trennwände
1.2.1.3 Nichttragende Nichtraumabschließende Wände
1.2.1.4 Brandwände
1.2.1.5 Außenwände und Glasfassade
1.2.2 Decken
1.2.3 Türen und Fenster
1.3 Flucht- und Rettungswege
1.3.1 Anforderungen an Flucht- und Rettungswege
1.3.2 Notwendige Treppen bzw. Treppenräume
1.3.3 Aufzugsanlagen
1.4 Haustechnik
1.4.1 Installationsschächte und –kanäle
1.4.2 Unterdecken
1.4.3 Lüftungskanäle
2 Anlagentechnischer Brandschutz
2.1 Brandmeldeanlagen (BMA)
2.1.1 Brand- bzw. Rauchmelder
2.1.2 Brandmeldezentrale (BMZ)
2.1.3 Alarmierungseinrichtung
2.1.4 Sicherheitsbeleuchtung, Sicherheitsstromversorgung und Sicherheitsanlagen
2.1.5 Übertragungseinrichtungen für Brandmeldungen bzw. Störungen
2.1.6 Steuereinrichtungen für Brandschutzeinrichtungen
2.1.7 Schutzklassen
2.2 Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA)
2.3 Brandbekämpfungseinrichtungen
2.3.1 Selbsthilfeanlagen
2.3.1.1 Feuerlöscher
2.3.1.2 Wandhydranten
2.3.2 Löschhilfeanlagen
2.3.2.1 Sprinkleranlagen
2.4 Notstromversorgung
3 Abwehrender Brandschutz
3.1 Flächen für die Feuerwehr
3.1.1 Zugänge
3.1.2 Zufahrten
3.1.3 Aufstellflächen
3.1.4 Bewegungsflächen
3.2 Abstände zwischen Gebäuden
3.3 Löschwasserversorgung
3.3.1 Hydranten
3.3.2 Steigleitungen
3.4 Öffentliche Feuerwehr
3.5 Feuerwehrpläne nach DIN 14095
4 Betrieblicher bzw. organisatorischer Brandschutz
4.1 Brandschutzordnung nach DIN 14096 – 1
4.1.1 Bradschutzordnung Teil A
4.1.2 Bradschutzordnung Teil B
4.1.3 Bradschutzordnung Teil C
4.2 Flucht- und Rettungswegplan
5. Zusammenfassung und Kompensationsmaßnahmen
1 Zusammenfassung und Beurteilung
2 Kompensationsmaßnahmen
D Heiß- und Rauchgasentwicklung
1 Gefährdung durch Schadenfeuer
1.1 Wärmewirkung
1.2 Rauch
1.3 Schadstoffe
2 Schädigung von Personen
3 Ermittlung der Heiß- und Rauchgase
3.1 Grundlagen des Programms CFAST
3.2 Ansätze zur Festlegung von Brandszenarien
3.2.1 Einflüsse auf den zeitlichen Verlauf der Energiefreisetzungsrate
3.2.2 Brandlast
3.3 Eingaben in das Programm
3.3.1 Ergebnisse der Testsimulationen
3.4 Entwicklung realer Brandszenarien
3.4.1 Brand im Brandabschnitt 10
3.4.1.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.1.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 10
3.4.2 Brand im Brandabschnitt 7
3.4.2.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.2.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 7
3.4.3 Brand im Brandabschnitt 2, Büro im Kellergeschoss
3.4.3.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.3.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 2
3.4.4 Brand im Brandabschnitt 4, Reinigung/Sterilisation im Kellergeschoss
3.4.4.1 Ergebnisse der Berechnung
3.4.4.2 Beurteilung der Flucht- und Rettungswege im Brandabschnitt 4
3.4.5 Zusammenfassung der Flucht- und Rettungswegsituation
E Evakuierungssimulation
1 Allgemeines und Angaben aus der Literatur
1.1 Verhalten der Menschen in Brandfällen
1.2 Allgemeine Verhaltensweisen
1.3 Gehen durch Rauch
2 Das Programm EXODUS
3 Eingangsdaten für die Simulation
3.1 Eingaben der Raumgeometrien
3.2 Eingaben der betroffenen Personen
3.2.1 Körperliche Eigenschaften betroffener Personen
3.2.2 Geistige Eigenschaften betroffener Personen
3.2.3 Verhaltensanweisungen einzelner Personen
3.2.4 Zusammenfassung aller personenspezifischen Eingaben
3.2.4.1 Brandabschnitt 10; Pflegestation
3.2.4.2 Brandabschnitt 7; Intensivstation
3.2.4.3 Brandabschnitt 2; Büro im Kellergeschoss
3.2.4.4 Brandabschnitt 4; Reinigung im Kellergeschoss
3.3 Ergebnisse der EXODUS - Simulationen
3.3.1 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 10
3.3.2 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 7
3.3.3 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 2
3.3.4 Ergebnisse der Evakuierung im Brandabschnitt 4
3.4 Zusammenfassung der Evakuierungsergebnisse
F Bewertung der Flucht- und Rettungswegsituation
1 Zusammenfassung der Ergebnisse aus CFAST und EXODUS
2 Überprüfung der Einhaltung von gesetzlichen Festlegungen
3 Bewertung der Flucht- und Rettungswegsituation
4 Verbesserungsvorschläge für das betrachtete Krankenhaus
5 Handlungsbedarf für die Überarbeitung der Bauordnungen und Richtlinien
G Zusammenfassung und Beurteilung
1 Zusammenfassung
2 Beurteilung
Zielsetzung & Themen
Die Diplomarbeit hat zum Ziel, ein konzeptionelles und konstruktives Brandschutzkonzept für ein bestehendes, großes Krankenhaus zu erstellen. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf der Analyse der Flucht- und Rettungswegsituation unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen eines Krankenhauses, wie der eingeschränkten Mobilität von Patienten und der hohen Dichte technischer Anlagen. Durch rechnerische Simulationen (CFAST für Brandverlauf, EXODUS für Evakuierung) wird die Leistungsfähigkeit der Rettungswege geprüft, um Optimierungsmöglichkeiten aufzuzeigen und gesetzliche Anforderungen kritisch zu hinterfragen.
- Analyse und Bewertung der Brandschutzsituation in einem Krankenhausgebäude
- Rechnerische Ermittlung von Brand- und Rauchgasentwicklung mittels CFAST
- Simulation von Evakuierungsszenarien unter realistischen Bedingungen mit dem Programm EXODUS
- Kritische Prüfung der Einhaltung gesetzlicher Bauordnungen und Richtlinien
- Entwicklung von Verbesserungsvorschlägen und Identifikation von Handlungsbedarf in bestehenden Normen
Auszug aus dem Buch
1.2.1.4 Brandwände
Brandwände dienen der brandschutztechnischen Unterteilung eines Gebäudes. Sie sollen verhindern, dass sich ein Brand innerhalb eines Gebäudes auf einen anderen Abschnitt ausbreiten kann oder auf ein angrenzendes Bauwerk übergreift. Es werden so genannte „Brandabschnitte“ (BA) geschaffen.
Bei Brandwänden (BW) sind zwei wesentliche Aspekte zu prüfen. Dies sind zum einen die bauliche Ausführung und zum anderen deren Anordnung im Gebäude. Die dafür geltenden Normen und Richtlinien sind einzuhalten.
Die baulichen Anforderungen von Brandwänden sind in der DIN 4102-1 bis 3 geregelt:
1. Brandwände müssen aus Baustoffen der Klasse A nach DIN 4102-1 bestehen.
2. Sie müssen sowohl bei mittiger, als auch bei ausmittiger Belastung mindestens die Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse F 90 nach DIN 4102-2 erfüllen.
3. Brandwände müssen standsicher und raumabschließend im Sinne der DIN 4102-2 bleiben, auch nach dreimaliger Stoßbeanspruchung (Pendelstöße mit je 3000 Nm Stoßarbeit).
4. Brandwände müssen die vorstehenden Anforderungen auch ohne Bekleidung erfüllen.
Zusammenfassung der Kapitel
A Einleitung: Die Einleitung führt in das sensible Thema Brandschutz im Krankenhaus ein, beleuchtet die Problematik der uneinheitlichen Regelungen und definiert die Struktur der Arbeit.
B Bestandsaufnahme: In diesem Kapitel wird das konkret betrachtete Krankenhaus hinsichtlich Objektbeschreibung, Nutzung und der geltenden brandschutztechnischen Anforderungen detailliert analysiert.
C Brandschutzkonzept: Dieses Kapitel erarbeitet ein umfassendes Brandschutzkonzept untergliedert in bauliche, anlagentechnische und organisatorische Maßnahmen sowie den abwehrenden Brandschutz.
D Heiß- und Rauchgasentwicklung: Hier wird mittels des Wärmebilanzmodells CFAST die Brandentwicklung in verschiedenen Szenarien rechnerisch ermittelt, um die Gefahren durch Rauch und Hitze zu beurteilen.
E Evakuierungssimulation: Dieses Kapitel nutzt das Programm EXODUS, um Evakuierungsszenarien für unterschiedliche Brandabschnitte und Personengruppen zu simulieren und deren Sicherheit zu bewerten.
F Bewertung der Flucht- und Rettungswegsituation: Das Kapitel vergleicht die Simulationsergebnisse mit gesetzlichen Anforderungen, bewertet die Situation kritisch und leitet Verbesserungsvorschläge sowie Überarbeitungsbedarfe für Normen ab.
G Zusammenfassung und Beurteilung: Abschließend werden die zentralen Ergebnisse der Arbeit resümiert und die erreichte Brandschutzsituation im betrachteten Krankenhaus beurteilt.
Schlüsselwörter
Brandschutz, Krankenhaus, Fluchtwege, Rettungswege, Brandabschnitt, CFAST, EXODUS, Evakuierungssimulation, Brandmeldeanlage, Rauchgase, Brandschutzkonzept, Personensicherheit, Brandschutzordnung, Feuerwehreinsatz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der brandschutztechnischen Konzeption und Bemessung eines großen Krankenhauses, wobei ein besonderer Fokus auf der Sicherheit von Flucht- und Rettungswegen liegt.
Welche Themenfelder sind zentral für diese Untersuchung?
Zentrale Themen sind der vorbeugende bauliche und anlagentechnische Brandschutz, die rechnerische Simulation der Brand- und Rauchgasentwicklung sowie die Evakuierungssimulation unter Berücksichtigung spezifischer Personeneigenschaften.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das primäre Ziel ist es, durch die Kombination von Ingenieurmethoden zur Brand- und Evakuierungssimulation zu beurteilen, ob der bestehende Brandschutz im betrachteten Krankenhaus ausreicht und ggf. konkrete Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten.
Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zum Einsatz?
Zur Anwendung kommen sowohl eine detaillierte Bestandsanalyse, die Auswertung von Normen und Literatur, als auch computergestützte Brandsimulationen (mit dem Modell CFAST) und Evakuierungssimulationen (mit der Software buildingEXODUS).
Welche Inhalte werden im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Bestandsaufnahme, die Erstellung eines Brandschutzkonzepts, die rechnerische Untersuchung der Rauchgasentwicklung, die Durchführung von Evakuierungssimulationen sowie die abschließende Bewertung der Ergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Brandschutz, Krankenhaus, Flucht- und Rettungswege, Brandabschnitt, Evakuierungssimulation, CFAST, EXODUS und die kritische Bewertung gesetzlicher Anforderungen.
Wie unterscheidet sich das Brandrisiko auf einer Pflegestation von anderen Bereichen?
Die Pflegestation ist besonders sensibel, da hier bettlägerige oder in ihrer Mobilität eingeschränkte Patienten versorgt werden, die bei einem Brandereignis auf die Unterstützung durch das Personal für eine Evakuierung angewiesen sind.
Warum wird die Evakuierung zur Nachtzeit als besonders kritisch betrachtet?
In der Nacht ist die Personalstärke im Krankenhaus deutlich reduziert, während das Patientenaufkommen gleich bleibt. Dies erschwert die notwendige schnelle Evakuierung von Patienten, die nicht eigenständig mobil sind.
Welchen Einfluss haben neuere medizinische Geräte auf den Brandschutz?
Die zunehmende technische Ausstattung von Krankenhäusern erhöht die Brandlast und die Dichte an Installationsleitungen, was neue Anforderungen an Brandschutzabschottungen und Brandfrüherkennungssysteme stellt.
Was ist die zentrale Schlussfolgerung hinsichtlich der geltenden Normen?
Die Arbeit schlussfolgert, dass bestehende Verordnungen oft zu vage formuliert sind (insbesondere bzgl. Rauchableitung und Nachrüstpflichten) und dringender Überarbeitung bedürfen, um dem modernen Krankenhausbetrieb gerecht zu werden.
- Arbeit zitieren
- Dipl.-Ing. Sebastian Müller (Autor:in), 2004, Konzeptionelle und Konstruktive brandschutztechnische Bemessung eines großen Krankenhauses bei besonderer Berücksichtigung der Flucht- und Rettungswegesituation, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185973
