Brandschutz, Schallschutz und Wärmeschutz bei Containeranlagen
Was Sie zur Bauphysik von Containeranlagen wissen sollten
Unter Bauphysik versteht man die Anwendung der Physik auf Bauwerke und Gebäude. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf Sicherheitsaspekten. Sie untersucht die physikalischen Grundlagen der Bautechnik und befasst sich mit der Durchlässigkeit von Wärme, Schall, Feuchtigkeit, Luft und den entsprechenden Schutzmaßnahmen zu deren Reduzierung und Vermeidung. Auch der Brandschutz wird zur Bauphysik gezählt, da die dafür notwendigen Maßnahmen in direktem Zusammenhang mit Schall- und Wärmeschutz stehen. Da entsprechende Nachweise Teil der Bauantragsunterlagen sind, müssen diese nicht nur für herkömmliche Gebäude, sondern auch für Containeranlagen erbracht werden.
Erfüllen Containeranlagen die gültige EnEV?
Die Grundlage zur energetischen Planung von Gebäuden bildet seit 2002 die sogenannte Energieeinsparverordnung – oder kurz EnEV. Aktuell gilt die „EnEV ab 2016“. Sie gilt für alle Gebäude, die beheizt oder gekühlt werden und länger als 24 Monate genutzt werden. Sie gilt somit nicht für Containeranlage mit einer Standzeit von unter zwei Jahren.
Da die EnEV Gesetzescharakter hat, muss sie im Rahmen der Planung von Containergebäuden, die für eine mittelfristige Nutzung von mehr als 2 Jahren vorgesehen sind, berücksichtigt werden. Die Nachweise, dass die EnEV erfüllt wird, müssen bereits im Bauantragsverfahrens zwischen den Planern und dem Bauherrn abgestimmt und mit dem Bauantrag eingereicht werden. Mit der behördlichen Abnahme des Gebäudes muss die Umsetzung der Maßnahmen zur Erfüllung der EnEV, die im Nachweis benannt sind, gegenüber den Bauordnungsämtern bestätigt werden. Für diesen Fall hat FAGSI speziell die Produktserie „FAGSI ProENERGY entwickelt, welche die Anforderungen der EnEV erfüllt.
Wesentlicher Kennwert im EnEV-Nachweis ist der Wärmedurchgangskoeffizient, der sogenannte U-Wert. Dass für ein Containergebäude mit ihrer Stahlrahmenkonstruktion der U-Wert anders berechnet werden muss als bei einem konventionellen Gebäude, liegt auf der Hand.
Der U-Wert ist ein Maß für den Wärmedurchgang durch ein Bauteil. Mit dem U-Wert wird ausgedrückt, welche Leistung (Energie pro Zeiteinheit) je Quadratmeter des Bauteils auf einer Seite benötigt wird, um eine Temperaturdifferenz von 1 Kelvin aufrechtzuerhalten. Je kleiner der U-Wert, desto besser, weil weniger Wärme durch das Bauteil geleitet wird.
Generell werden U-Werte nach verschiedenen Normen berechnet. Die gängigste Methode zur Berechnung ist die DIN EN ISO 6946, die im Massivbau Anwendung findet. Obwohl dies in der Praxis oft geschieht, darf diese Norm allerdings im Containerbau definitionsgemäß nicht angewendet werden.
Kennzeichnend für die Containerbauweise sind Bauteile mit Stahlanteil. Die Tragkonstruktion der einzelnen Container besteht aus Stahlrahmen, die durch Stahlträger im Dach- und Bodenbereich sowie Stahlstützen und Aluminiumprofile im Außenwandbereich ausgefacht werden. Diese Bauteile werden in der Fachsprache als inhomogene Bauteile bezeichnet.
Der Anwendungsbereich der DIN EN ISO 6946 ist jedoch auf Bauteilkomponenten und Bauteile aus thermisch homogenen Schichten beschränkt. Containergebäude, in denen die Wärmedämmung von einer metallischen Schicht durchdrungen ist, sind ausdrücklich nicht Gegenstand dieser Norm.
Bei Bauteilen mit Metallanteilen kommt es aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit des Metalls zu Wärmebrücken und damit zu Energieverlusten. Für diese Bauteile muss der U-Wert um den Wärmebrückenverlustkoeffizienten, den Ψ-Wert, bereinigt werden. Der Ψ-Wert ist eine Korrekturgröße, welche die durch Wärmebrücken verursachte zusätzliche Energieaufwendung quantifiziert. Sind aufgrund inhomogener Bauteile also Wärmebrücken in der Berechnung zu berücksichtigen, greift die DIN EN ISO 10211.
Erfüllen Containeranlagen die Schallschutz-Vorgaben?
Schallschutz von Gebäuden wird im Fachgebiet Bauakustik beschrieben. Aufgabe des Schallschutzes ist es, Aufenthaltsräumen gegen Geräusche aus fremden Räumen, gegen Geräusche aus gebäudetechnischen Anlagen und gegen Außenlärm zu schützen. Aus den Landesbauordnungen ergeben sich Mindestanforderungen zur Sicherstellung des Gesundheitsschutzes. Bei höheren Ansprüchen an den Komfort oder in stark lärmbelasteten Räumen, wie beispielsweise Klassenräumen, kann ein erhöhter Schallschutz vereinbart werden. Bei der Planung werden vor allem die bauakustischen Systemgrenzen betrachtet, wie Trennwände zwischen einzelnen Räumen, Treppenhauswände, Decken und Böden sowie oder Außenbauteile.
In der Norm DIN 4109-1: Schallschutz im Hochbau vom Januar 2018 werden Anforderungswerte definiert, die sich auf den Mindestschallschutz in sogenannten „schutzbedürftigen Räumen” beziehen. Damit sind Räume gemeint, die einem dauerhaften Aufenthalt dienen.
Dazu gehören beispielsweise Wohnräume, Schlafräume, Bettenräume in Krankenhäusern und Sanatorien, aber auch Unterrichtsräume in Schulen, Hochschulen und ähnlichen Einrichtungen, Büroräume, Besprechungsräume und ähnlichen Arbeitsräumen. Der Schutz von Menschen in Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren Belästigungen durch Schallübertragung, ist das Ziel des Mindestschallschutzes.
Da Bürogebäude, Schulen, Kindergärten und Wohnunterkünfte aus Containern genehmigungspflichtig im Sinne der Landesbauordnungen sind, muss für diese Gebäudearten ein Schallschutznachweis mit den Bauantragsunterlagen erbracht werden. FAGSI-Containergebäude erfüllen selbstverständlich die geforderten Werte.
Sind die Container gegen Außenlärm geschützt?
Auch in Bezug auf den Lärm von außen greift die Norm DIN 4109-1: Schallschutz im Hochbau – Teil 1. Die Mindestanforderungen beziehen sich hier zwar auf den eingebauten Zustand der Elemente wie Wände und Türen. Im Regelfall ist die Schalldämmung der Außenwand aber deutlich höher als die Schalldämmung der eingebauten Elemente. Zur Reduzierung des Außenlärms ist in der Praxis besonders darauf zu achten, dass keine Öffnungen in der Außenwand entstehen, z.B. durch den unsachgemäßen Einbau von Fenstern oder Lüftungssystemen.
Das eigentliche Maß der Schalldämmung gegen Außenlärm bei eingebauten Fenstern hängt von der Schalldämmung der Verglasung, der Schalldämmung des Rahmens, der Qualität des Einbaus und der Schalldämmung weiterer Bauteile wie integrierter Lüftungssysteme oder Rollladenkästen ab.
Der Schallschutz im Container gegen Außenlärm hängt damit vom Fenster selbst und dessen Einbau ab. In der Fertigung unseres Schwesterunternehmens ProContain, das unsere Container produziert, wird sehr viel Wert auf hohe Qualität des Materials und der Ausführung gelegt. Beides unterliegt stetigen Qualitätskontrollen.
Welche Brandschutzarten gibt es und welchen Brandschutz liefern die Container von FAGSI?
Spricht man von Brandschutz, muss man zwischen vier Arten unterscheiden: dem baulichen, anlagentechnischen, organisatorischen und abwehrenden Brandschutz.
Zum „Baulichen Brandschutz“ zählen alle Maßnahmen des Brandschutzes, die im Zusammenhang mit der Errichtung oder der Änderung von Gebäuden stehen. Dazu gehören beispielsweise die Erschließung des Gebäudes mit Löschwasser, die Aufstell- und Bewegungsflächen für die Feuerwehr, das Bilden von Brandabschnitten durch Brandwände, die Bemessung oder normgerechte Erstellung von tragenden und raumabschließenden Konstruktionen, z.B. zum Schutz von Bereichen mit hoher Brandgefahr wie Treppenhäusern. Wesentliche Kriterien sind dabei sind das Brandverhalten der eingesetzten Baustoffe, der Feuerwiderstand der Bauteile und die Planung von ausreichenden Flucht- und Rettungswege.
Der anlagentechnische Brandschutz gliedert sich in zwei Bereiche. In der technischen Gebäudeausstattung werden die zunehmend komplexeren technischen Anlagen in Gebäuden vor Brandausbrüchen oder Schäden bei Bränden durch bauliche und anlagetechnische Brandschutzmaßnahmen geschützt. Zum Brandschutz durch technische Einrichtungen und Anlagen hingegen zählen Alarmanlagen, Brandmeldeanlagen oder Sprinkleranlagen.
Bauliche und anlagentechnische Brandschutzmaßnahmen werden in der Regel durch die dritte Art des Brandschutzes, die organisatorischen Maßnahmen ergänzt. Dabei geht es um die Instandhaltung der Brandschutzeinrichtungen, die Kennzeichnung von Flucht- und Rettungswegen.
Unter abwehrendem Brandschutz versteht man alle passiven und aktiven Maßnahmen, die Feuerwehren und andere hilfeleistenden Organisationen ergreifen, um die direkten und indirekten Schäden eines Brandes zu reduzieren.
Brandschutznachweise und -konzepte sind gem. Musterbauordnung ein wichtiger Bestandteil eines jeden Bauantrags und müssen somit auch beim Bauantrag für ein Containergebäude mit eingereicht werden.