Brandschutz & Schallschutz im Treppenbau

Brandschutz im Treppenbau ist erst für Bauten ab Gebäudeklasse 3 (Definition nach der jeweiligen Landesbauordnung) relevant. Die tragenden Teile einer Treppe müssen für derlei Gebäude aus nichtbrennbaren Baustoffen oder feuerhemmend (F30-B) sein. Während Prof. Dr. Robert Kanz von der Hochschule RheinMain in Wiesbaden F30-B Holztreppen mit normalen Abmessungen mit einer ZiE geläufig sind, sprechen sich einige Holztreppenbauer bei brandschutztechnischen Anforderungen im Grundsatz gegen Holztreppen aus. Bei den Gebäudeklassen 4 und 5 scheidet eine Holztreppe prinzipiell aus, weil für diese beiden Klassifizierungen ausschließlich nichtbrennbare Baustoffe zugelassen sind. Prof. Kanz betont, „Holztreppen können maximal F30-B erfüllen, weitergehende Anforderungen erfordern den Einbau von Stahlbetontreppen“. Ferner können Stahltreppen mit Holzstufen mit konstruktiven Maßnahmen und unter Einsatz spezieller Beschichtungen und relativ dicken Stufenquerschnitten F30 erreichen. Stahlstufen können aufgrund der mechanischen Beanspruchung nicht feuerhemmend beschichtet werden.

Prinzipiell ist beim Stahl zu berücksichtigen, dass er unverkleidet keine Feuerwiderstandsdauer hat, bei hohen Temperaturen einen Festigkeitsverlust erleidet, angrenzende Bauteile allein durch die Längenänderung einstürzen können und vor dem Einsturz der Stahlkonstruktionen selbst deutliche Verformungen sichtbar sind.

Die Brandschutzbemessung DIN EN 1995-1-2 (Holz) oder DIN EN 1993-1-2 (Stahl) von Treppen soll sicherstellen, dass ein Bauteil oder ein Tragwerk einer möglichst realistischen Brandbeanspruchung für eine vorgegebene Zeitdauer unter einer realistischen Beanspruchung ohne Versagen widersteht, d.h. die Feuerwiderstandsdauer eines Bauteils/eines Tragwerks wird rechnerisch oder experimentell nachgewiesen. „Der Nachweis der Feuerwiderstandsdauer von gewendelten Treppen ist nicht ohne Versuche möglich“, hob Prof. Kanz hervor.

Dabei werden berücksichtigt:

• Im Brandfall anzusetzende Belastungen
• Abmessungen des Bauteils/Tragwerks
• Art der Verbindungsmittel im Tragwerk
• Verhältnis des Bauteilquerschnitts zur beflammten Oberfläche (einseitig, mehrseitig)
• Ausnutzungsgrad der Festigkeiten der verwendeten Baustoffe

Ein Nachweis der Feuerwiderstandsdauer von Treppen ist nur möglich, wenn:

• Stahlbauteile aller Art vor zu großer Erwärmung geschützt werden
• Holzbauteile aller Art möglichst lange einen tragenden Restquerschnitt behalten
• Verbindungsmittel aller Art vor zu großer Erwärmung geschützt werden

Bemessung nach Stahlbau-Normen (Eurocodes)

Die Ermittlung der Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen aus Stahl erfolgt anhand der sogenannten „Erwärmungsgeschwindigkeit“ des Stahls. Soll der Feuerwiderstand einer Verkleidung beispielsweise mit Gipskarton erreicht werden oder mit einem Anstrich, so muss bei Letzterem bei der Erwärmung ab ca. 120 Grad ein großvolumiges Aufschäumen erreicht werden. Dafür müssen die Bauteile ausreichend Konstruktionsraum vorhalten und die im Brandfall reaktive Funktion muss dauerhaft gewährleistet sein.

Einsatz eines abP

Soll die Feuerwiderstandsdauer beliebiger Treppengrundrisse durch ein allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abP) mit Hilfe eines Groß-Brandversuchs an einer realen Treppe nachgewiesen werden, gibt Prof. Kanz folgende Punkte zu beachten:

• Vordimensionierung der Treppe unter Verwendung verbleibender Restquerschnitte
• Kenntnisse über das Verbindungsverhalten der verbleibenden Restquerschnitte
• Kenntnisse über das Materialverhalten (z.B. bei Einsatz von Verklebungen)
• Kenntnisse über die im Versuch anzusetzenden Belastungen (Stichwort: Holmlast)
• Viel Zeit und Geld für die Zusammenarbeit mit einer Prüfanstalt
• Profunde Fachkenntnisse seitens des Treppenbauers

Schallschutz im Treppenbau

Christoph Fichtel vom Schalltechnischen Treppen-, Entwicklungs- und Prüfinstitut in Winnenden referierte zur neuen DIN 4109:2016-07 „Schallschutz im Hochbau“, die bisher nicht baurechtlich eingeführt ist und für den Treppenbau „kleine Verschärfungen“ beinhaltet. Die überarbeitete Norm gilt für Neubauten und bauliche Änderungen bestehender Gebäude. Allerdings handelt es sich bei den Vorgaben nur um Mindestwerte. Kunden, die bessere Schallschutzwerte wünschen, müssen diese vertraglich vereinbaren, zum Beispiel mittels DIN SPEC 91314: 2017-01 in der Ausschreibung.

Bei Mehrfamilienhäusern, Bürogebäuden und gemischt
genutzten Gebäuden sieht die neue Norm in Bezug auf Treppen
folgende Änderungen vor:

                                         DIN 4109:1989            DIN 4109-1:2016

Decken und Treppen     L‘_n,w = 53 dB                 L’_n,w ≤ 50 dB
von Wohnungen über
zwei Geschosse

Treppenläufe und          L‘_n,w  = 58 dB               L‘_n,w  ≤ 53 dB
Treppenpodeste

Bei Reihenhäusern und Doppelhäusern sieht die neue Norm in
Bezug auf Treppen folgende Änderungen vor:

                                        DIN 4109:1989          DIN 4109-1:2016

Treppenläufe und          L‘ _n,w = 53 dB               L‘ _n,w  ≤  46 dB
-podest

Bei Mehrfamilienhäusern sieht die DIN SPEC 91314 in Bezug auf Treppen folgende höhere Vorgabe vor:

                                         DIN 4109-1                   DIN SPEC 91314

Treppenläufe und         L‘_n,w  ≤  53 dB               L‘ _n,w  ≤ 46 dB
-podeste

Bei Reihenhäusern und Doppelhäusern sieht die DIN SPEC 91314 in Bezug auf Treppen folgende höhere Vorgaben vor:

                                         DIN 4109-1                   DIN SPEC 91314

Decken, Treppen           L‘_n,w ≤  41 dB                L‘_n,w  ≤  38 dB
(vollständige Trennung)                 

Decken, Treppen           L‘_n,w  ≤  46 dB               L‘_n,w  ≤  41 dB
(unvollständige Trennung)                                                           

Die Werte der Treppenläufe und –podeste in Reihen- und Doppelhäusern können sowohl gerechnet als auch gemessen werden. Für die Berechnung bietet der Markt verschiedene Softwareprogramme. Fichtel betonte: „Um allerdings die Werte einer entkoppelten Wangentreppe festzustellen, muss die Treppe im Prüfstand gemessen worden sein.“
Mit der Info über die Norm machte Fichtel auf den Schallschutzausweis aufmerksam, der nach einem System ähnlich dem Energieausweis für Gebäude aufgebaut ist. Fichtel erläuterte: „Außer für ein dezidiertes Einfamilienhaus muss für jedes Objekt mit dem Bauantrag ein Schallschutznachweis eingereicht werden. Diese Angaben reichen aus, um in den Ausweis die Kennwerte einzutragen.“ ⇥ma