WAS IST "FRAME" ?

"FRAME" ist die VIELUMFASSENDE, TRANSPARANTE und PRAKTISCHE Methode zum rechnerischen Nachweis des Brandrisikos von Gebaüden. Sie ist ein geeignetes Gerät für den Ingenieur, der ein effizientes und wirtschaftlich verantwortetes Brandschutzkonzept für neue oder bestehende Gebaüde festlegen soll.

Die Vorgehensweise von "FRAME" entscheidet sich von Bauordnungen und ähnlichen Anforderungen, die vor allem die Personengefährdung einschränken wollen. "FRAME" berücksichtigt auch die Brandsicherheit von Gütern und Aktivitäten. Das Verfahren ermöglicht eine quantitative Beurteilung des Brandrisikos nach einheitlichen Bewertungsgrundlagen. Sie dient als Entscheidungshilfe für die Brandrisikobewertung, die Überprüfung und den Vergleich von Schutzkonzepten. Das Ergebnis einer systematischen Bestimmung der verschiedenen Einflussfaktoren ist eine Serie Werte, die rechnerisch ausdrücken was sonst eine umständliche Darstellung von positiven und negativen Aspekten benötigt. Das Verfahren is nicht geeignet für Anlagen im Freien.

"FRAME" is basiert auf der im Jahre 1960 durch den schweizerischen Ingenieur M. GRETENER entwickelten Methode und auf mehreren ähnlichen Vorgehensweisen : ERIC (Evaluation du Risque d’Incendie par le Calcul), in Frankreich bearbeitet durch SARAT und CLUZEL, der Deutschen Norm DIN 18230 und der Österreichischen TRBV100, der risikogerechten Festlegung der Versicherungsprämien, usw.

Die Brandrisikobewertung nach GRETENER beurteilt nur das Risiko für Gebaüde und den Gebaüde-inhalt. Sie wurde vollständig überarbeitet mit zwei zusätzlichen Berechnungen für die Personen- und Aktivitätengefährdung, um "FRAME" zu erreichen. Das Verfahren ist empirisch aufgebaut, wurde jedoch in der Praxis überprüft und durch eine doppelte Kontrolle bestätigt :

• Für eine Serie Gebaüden, die durch brandschutztechnischen Sachverständigen als ausreichend geschützt beurteilt sind, bekommt man auch niedrige rechnerische Werte.
• Für eine Serie Gebaüden, wo es wirklich gebrannt hat, sind die Schwächen ganz deutlich in der Bewertung zurückzufinden.
• Heute gibt es schon Hunderte von Berechnungen, die die richtige Tätigkeit der "FRAME"-Methode beweisen.

WOZU KANN "FRAME" BENUTZT WERDEN?

Entwurf effizienter Brandschutzkonzepte

Das erste Ziel der "FRAME" Methode ist dem Planer zu helfen, ein effizientes und ausgeglichenes Brandschutzkonzept auszuarbeiten. Der erfahrene Sachverständige sieht bei der Bewertung die Schwächen, die Einzelheiten der Berechnung deuten die erforderlichen Brandschutzmaßnahmen an und die Endwerte unterstützen seine Vorschläge.

Untersuchung bestehender Situationen

"FRAME" kann einfach eingesetzt werden, um bestehende Situationen zu verifizieren, auch wenn man keine Verbesserungen nachstrebt. Die Bewertung deutet die Schwächen und Stärken an, und misst die Entfernung zwischen der Realität und der tatsächlichen Brandsicherheit. "FRAME" kann auch prüfen, ob ein gesetzlich richtiger Brandschutz imstande ist ein Gebaüde oder eine Aktivität vor einer Katastrophe zu hüten.

Schätzung der vorhersagbaren Brandschäden

Erfahrungsgemäß gibt es eine direkte Verbindung zwischen dem berechneten Risiko R und den vorhersagbaren Schäden im Falle eines beträchtlichen Brandes. "FRAME" kann dienen, diese Brandschäden einzuschätzen. Wenn der effektive Schaden viel größer ist als der berechnete Wert, dann ist das ein Hinweis auf Brandstiftung. "Ungewöhnliche Hilfe" ist wahrscheinlich die beste Erklärung des Unterschiedes.

Vergleich zwischen dem Verfahren und den Baurichtlinien

Die Vorgehensweise von "FRAME" entscheidet sich einigermaßen von Baurichtlinien : Die Methode orientiert den Planer erst an einen richtigen Brandschutz der Güter, und danach an den Personenschutz. Das heißt, dass man die Brandschutzmaßnahmen des Gebäudes erst richtig bestimmt und zusätzlich für eine adäquate Sicherung der Gebraucher und Geschäfte anpasst. Baurichtlinien beschränken oft die Auswahl der Pläner auf präventive Maßnahmen. Der Feuerwiderstandsdauer der Bauteile ist meistens vorgeschrieben, Sprinkleranlagen sind nur selten verpflichtet. "FRAME" erlaubt eine breitere Auswahl, aber gewährleistet eine gleiche Bilanz zwischen Risiken und Schutzmaßnahmen, wie in den Baurichtlinien.

Alternative Lösungen

Dank diesem eingebauten Gleichgewicht kann "FRAME" verwendet werden, um alternative Lösungen zu vergleichen, vor allem wenn zu explizite Vorschriften in bestehenden Gebaüden undurchführbare Brandschutzmaßnahmen erfordern. Eine erste Berechnung nach den Vorschriften bewertet das vorgeschlagene Sicherheitsniveau, und die zweite Berechnung gilt als Nachweis des äquivalenten Brandschutzes.

Qualitätskontrolle für den Sicherheitsingenieur

Eine äußerst geeignete Anwendung für "FRAME" ist die Selbstkontrolle des Feuerschutzingenieurs. Die systematische Beurteilung der Teilfaktoren verpflichtet ihn gründlich zu arbeiten und die Vorgehensweise der Methode schließt die am meist subjektive Einschätzungen aus.

GRUNDTHESE UND GRUNDKONZEPT

"FRAME" stützt sich auf fünf Grundthesen:.

In einem gut geschützten Gebaüde befinden Brandgefahr und Brandschutz sich im Gleichgewicht.

Wenn dieses Gleichgewicht in Ziffern bewertet ist, dann kann man behaupten, dass der Quotient (Gefahr : Schutz = Risiko) nicht größer ist als 1 für adäquat geschützte Gebaüde und, dass ein höherer Quotient einen schlechteren Zustand wiedergibt.

Das im "FRAME" eingebaute Gleichgewicht zwischen Gefahr und Schutz ist vergleichbar mit dem Risiko einer modernen Wohnung in einem städtischen Bereich. Der Brandschaden wird beschränkt auf den Raum, wo der Brand entsteht, er verursacht keine Opfer, und man kann das Haus nach Renovierungs- und Reparaturarbeiten wieder bewohnen.

2) Die Brandgefährdung wird anhand von zwei Serien Zahlenwerte berechnet.

Die erste Serie enthält die Gefahrenfaktoren, die den Umfang des schlimmsten Szenarios bestimmen, die zweite enthält die Faktoren, die die Konsequenzen beurteilen. Das Gefahr wird auf diese Weise durch das "Potentielle Risiko P" und das "Akzeptierte Risiko A" bewertet.

3) Man berechnet die Brandschutzwerte mit den in Gruppen eingeteilten Brandschutzmaßnahmen, jeder mit seinen spezifischen Werten. Die angewandten Werte sind kennzeichnend für die verschiedene Schutzmittel :

• as am meist benutzte Löschmittel : Wasser
• die bautechnische Einrichtung der Fluchtwege
• die Feuerwiderstandsfähigkeit der Bauteile
• Handlöschgeräte
• Automatische Melde- und Löschanalagen
• die öffentliche und private Feuerwehr
• die physische Trennung des Risikos

4) Jede Bewertung umfasst drei Berechnungen, jede für ein bestimmtes Szenario

Die erste Berechnung bewertet das Risiko für das Gebaüde und die Güter, die Zweite für die Personen und die Dritte für die (wirtschaftliche) Tätigkeit im Gebaüde. Die verschiedenen Rechenfaktoren beeinflussen das Risiko in jedem einzelnen Fall anders, und die Brandschutzmaßnahmen haben ein anderes Effekt auf die Sicherheit der Personen, Güter oder Aktivitäten.

5) Die Bewertung bezieht sich auf ein Brandabschnitt mit einem Niveau.

Wenn es mehrere Brandabschnitte gibt oder mehrere Niveaus, soll man eine Bewertung für jeden Brandabschnitt und jedes Niveau machen, oder mindestens für die repräsentative oder gefährlichste Brandabschnitte.

DEFINITIONEN und FORMELN

1)Für die Gebaüde und Güter (Patrimonium)

Das Risiko fur das Patrimonium R ist definiert als : R = P / ( A * D)

P = Potentielles Risiko

A = Akzeptiertes Risiko

D = Brandschutzwert

Das Potentielle Risiko P ist definiert als : P = q * i * g * e * v * z

Dabei ist q der Brandlastfaktor, i der Brandausdehunungsfaktor, g der Grundflächenfaktor, e der Etagenfaktor, v der Rauchabzugsfaktor und z der Zugänglichkeitsfaktor

Das Akzeptierte Risiko ist definiert als : A = 1.6 - a - t - c

Dabei ist 1.6 der Höchstwert für A, a ist der Aktivierungsfaktor, t der Fluchtzeitfaktor, c der Inhaltsfaktor

Der Brandschutzwert D ist definiert als : D = W * N * S * F

Dabei ist W der Wasserversorgungsfaktor, N der Normalmaßnahmenfaktor, S der Sondermaßnahmenfaktor und F der Feuerwiderstandsfaktor

2) Für die Personen :

Das Risiko für die Personen R1 ist definiert als :

R1 = P1 / ( A1 * D1)

P1 = Potentielles Risiko

A1 = Akzeptiertes Risiko

D1 = Brandschutzwert

Das Potentielle Risiko P1 ist definiert als : P1 = q * i * e * v * z

Dabei ist q der Brandlastfaktor, i der Brandausdehnungsfaktor, e der Etagenfaktor, v der Rauchabzugsfaktor und z ist der Zugänglichkeitsfaktor

Das Akzeptierte Risiko ist definiert als : A1 = 1.6 - a - t - r

Dabei ist 1.6 der Höchstwert für A, a der Aktivierungsfaktor, t der Fluchtzeitfaktor und r der Umgebungsfaktor

Der Brandschutzwert D1 ist definiert als : D = N * U

Dabei ist N ist der Normalmaßnahmenfaktor und U der Fluchtfaktor

3) Für die Aktivitäten :

Das Risiko für die Aktivitäten R2 ist definiert als : R2 = P2 / ( A2 * D2)

P2 = Potentielles Risiko

A2 = Akzeptiertes Risiko

D2 = Brandschutzwert

Das Potentielle Risiko P2 ist definiert als : P1 = i * g * e * v * z

Dabei ist i der Brandausdehnungsfaktor, g der Grundflächenfaktor, e der Etagenfaktor, v der Rauchabzugsfaktor und z der Zugänglichkeitssfaktor

as Akzeptierte Risiko ist definiert als : A2 = 1.6 - a - c - d

Dabei ist 1.6 der Höchstwert für A, a ist der Aktivierungsfaktor, c der Inhaltsfaktor und d der Abhängigkeitsfaktor.

Der Brandschutzwert D2 ist definiert als : D = W * N * S * Y

Dabei ist W der Wasserversorgungsfaktor, N ist Normalmaßnahmenfaktor, S der Sondermaßnahmenfaktor und Y der Rettungsfaktor

BERECHNUNG DER POTENTIELLEN RISIKEN

Die Potentiellen Risiken P, P1, P2 sind definiert als Produkte der Faktoren : q der Brandlastfaktor, i der Brennbarkeitsfaktor, g der Grundflächenfaktor, e der Etagenfaktor, v der Rauchabzugsfaktor und z der Zugänglichkeitsfaktor.

Der Brandlastfaktor q wird berechnet mit der Brandbelastung : Die erfasst pro Brandabschnitt die gesamte Wärmemenge, die sich beim vollständigen Verbrennen aller Materialien freisetzt, geteilt durch die Grundfläche des betrachteten Brandabschnittes. Man bewertet die "Mobile" Brandbelastung Qm für den Inhalt und die "Immobile" Brandbelastung Qi für das Gebaüde.

Der Brandausdehnungsfaktor i deutet an, wie schnell ein Brand sich ausdehnen kann und wird berechnet anhand von T, der Temperaturerhöhung, notwendig um den Inhalt zu entzünden oder zu beschädigen; anhand von m, der Durchschnittsabmessung (in Meter) des Inhalts, und M, der Brennbarkeitsklasse der Oberfläche.

Der Grundflächenfaktor g deutet den horizontalen Einfluss eines Brandes an und wird berechnet anhand von l, der theoretischen Länge des Brandabschnittes, und b, der äquivalenten Breite.

Der Etagenfaktor e deutet den vertikalen Einfluss eines Brandes an und wird berechnet anhand von E, der Etagennummer.

Der Rauchabzugsfaktor v bewertet den Einfluss der Rauchgase und wird berechnet anhand von h, der Raumhöhe des Abschnittes, anhand vom Wärmeabzugskoeffizient k und Qm, der "Mobilen" Brandbelastung. Der Wärmeabzugskoeffizient k ist das Verhältnis zwischen den Öffnungsflächen für Rauchabzug und den gesamten Brandschnittgrößen.

Der Zugänglichkeitsfaktor z deutet den Einfluss der Zugänglichkeit an und wird berechnet anhand von b, der Breite des Brandabschnittes, H, der Höhe über oder unter der Oberfläche des Abschnittsboden, und Z, den Zugangsrichtungen.

BERECHNUNG DER AKZEPTIERTEN RISIKEN

Die Akzeptierten Risiken geben wieder, dass ein Brandrisiko allgemein gesellschaftlich akzeptiert wird, wenn es keine unumkehrbaren Konsequenzen hat. Man berechnet sie mit dem Aktivierungsfaktor a, dem Fluchtzeitfaktor t, dem Inhaltsfaktor c, dem Umgebungsfaktor r und dem Abhängigkeitsfaktor d.

Der Aktivierungsfaktor a wird bewertet anhand von den möglichen Brandursachen im Gebaüde. Diese findet man in den Verwendungsarten der Gebaüde und den Nebentätigkeiten, den Heizungsanlagen, der elektrischen Ausrüstung, der Anwendung entzündlicher Produkte, und anderer gefährlichen Handlungen.

Der Fluchzeitfaktor t wird bewertet anhand der Anzahl der Personen, ihrer Mobilität, der Größe des Brandabschnittes und den Eigenschaften der Rettungswege.

Der Inhaltsfaktor c bestimmt den Wert des Inhaltes und ist bewertet nach dem wirtschaftlichen Wert der Güter und den Ersatzmöglichkeiten.

Der Umgebungsfaktor r deutet an, ob die Umgebung den Fluchtweg hindern kann. Man berechnet diesen Faktor mit der "Immobile" Brandbelastung Qi und mit M , der Brennbarkeitsklasse der Oberfläche.

Der Abhängigkeitsfaktor d deutet an, wie empfindlich die Aktivität für Brand ist. Es ist das Verhältnis zwischen Umsatz und Mehrwert.

Um einen angemessenen Brandschutz auszuwählen, kann man die Richtzahl Ro, das Anfangsrisiko, benutzen. Nach Berechnung des Ro-Werts, bestimmt man die empfehlenswerte Maßnahmen gemäß der nächsten Skala:

BERECHNUNG DER BRANDSCHUTZWERTE

Die Brandschutzwerte sind definiert als Produkte des Wasserversorgungsfaktors W, des Normalmaßnahmenfaktors N, des Sondermaßnahmenfaktors S, des Feuerwiderstandsfaktors F, des Fluchtfaktors U, und des Rettungsfaktors Y.

Der Wasserversorgungsfaktor W deutet die Qualität der Wasserversorgung an. Man bewertet die zur Verfügung stehende Wassermenge, und die Auslegung und den Druck des Hydrantenrohrnetzes.

Der Normalmaßnahmenfaktor N deutet die Qualität der Normalschutzmaßnahmen an. Man bewertet die Kette : Brandentdeckung - Erstangriff - Einsatzstufe der Feuerwehr.

Der Sondermaßnahmenfaktor S bestimmt in wie fern der Brandschutz anhand der automatischen Brandentdeckungs- oder Löschanlagen und den vielseitig ausgebauten und zuverlässigen Brandschutzsystemen ausgebreitet wird.

Der Feuerwiderstandsfaktor F bestimmt den Wert des Feuerwiderstandes der Tragkonstruktion, der Außenwände, der Decken und Trennwände, aber unter Berücksichtigung der Sondermaßnahmen.

Der Fluchtfaktor U bestimmt wie die Rettungswege zusätzlich geschützt, verbessert oder multipliziert worden sind .

Der Rettungsfaktor Y bestimmt wie die Nervenpunkte, Hauptdaten und Fertigungsstraßen geschützt worden sind.

"FRAME" 2008