Seit etwa 40 Jahren sind ungeschützte oder unsachgemäß geschützte Durchdringungen ein Thema, das der Brandschutzgemeinschaft große Sorgen bereitet. Im Jahr 1996 ereignete sich am 30 Rockefeller Plaza in New York City ein Elektrobrand. Die eintreffenden Feuerwehrleute entdeckten, dass mehrere Brände an fünf entfernten Stellen ausgebrochen waren, die viele verschiedene Bereiche des Gebäudes mit Rauch füllten.
Dem Bericht der National Fire Protection Association über den Brand zufolge waren ungeschützte vertikale und horizontale Durchführungen eine der Hauptursachen für die rasche, unregelmäßige Ausbreitung von Rauch und Feuer. Durch diese Öffnungen konnte sich der Rauch über die Elektroräume hinaus bis in die bewohnten Stockwerke ausbreiten.
Zahlreiche Brände, die diesem Brand ähneln, haben gezeigt, wie wichtig es ist, die Durchbrüche in den Elektroinstallationen abzuschirmen. Infolge dieser Brände haben die entsprechenden Ausschüsse Anforderungen sowohl für die Bauvorschriften als auch für den National Electrical Code (NEC) entwickelt. Diese Anforderungen bestehen auf der Installation von Brandschutzvorrichtungen für Durchführungen.
In der Ausgabe 2005 des NEC (Artikel 300.21 Ausbreitung von Feuer oder Verbrennungsprodukten) heißt es: „Öffnungen um elektrische Durchführungen durch feuerbeständige Wände, Trennwände, Böden oder Decken müssen mit zugelassenen Methoden feuerbeständig gemacht werden, um die Feuerbeständigkeit zu erhalten.“
Um sicherzustellen, dass Sie diese Anforderungen an die Feuerbeständigkeit verstehen, müssen Sie die Grundlagen der Feuerbeständigkeit verstehen.
Der Feuerschutz besteht aus drei Elementen: den feuerbeständigen Wänden, Trennwänden, Böden oder Decken, die durchdrungen werden; den Kabeln, Kabeltrassen oder Leitungen, die das Objekt bilden, das die Durchdringung verursacht; und den Materialien und Methoden, die zur Abdichtung der Durchdringungen verwendet werden, um die Ausbreitung von Feuer und Rauch zu verhindern.
Zusätzlich zu diesen Elementen muss ein Planer oder Unternehmer, der eine Installation vornimmt, berücksichtigen, ob die Durchdringungen dauerhaft bleiben oder nicht; die Durchdringungen können sich während der Renovierung von Unterkünften neuer Mieter ändern, was neue Installationen des elektrischen Systems erforderlich machen kann.
Zu den dauerhaften Durchführungen gehören die Durchführungen für die Stromversorgung des Gebäudes, während die Durchführungen für Telefon- und Datenkabel von einem Bauunternehmer im Laufe der Geschichte des Gebäudes geändert oder wiederverwendet werden können.
Die Sprache des Feuerschutzes kennen
Eine Reihe von Herstellern produzieren feuerhemmende Materialien. Die meisten von ihnen veröffentlichen die Informationen der Underwriters Laboratories (UL), die sich auf die Verwendung der Produkte und die Installationsanforderungen beziehen. UL hat ein Code-Nummernsystem für feuerhemmende Produkte entwickelt. UL testet diese Produkte und veröffentlicht dann eine auf die Anwendung bezogene Listung. Das Format der UL Listing-Nummern, wie es im UL Verzeichnis erscheint, umfasst Bezeichnungen mit zwei Buchstaben, gefolgt von einer numerischen Gruppierung.
Der erste Buchstabe bezeichnet die Art der durchdrungenen feuerbeständigen Struktur:
C für sowohl Boden- als auch Wanddurchdringungen
F für nur Bodendurchdringungen
W für nur Wanddurchdringungen
Der zweite Buchstabe bezeichnet die Art der Konstruktion von:
A für Betonböden mit einer Dicke von weniger als oder gleich 5 Zoll
B für Betonböden mit einer Dicke von mehr als 5 Zoll
C für Rahmenböden
D für Deckenkonstruktionen
J für Beton- oder Mauerwerkswände mit einer Dicke von weniger als oder gleich 8 Zoll
K für Wände aus Beton oder Mauerwerk mit einer Dicke von mehr als 8 Zoll
L für Fachwerkwände
M für Schotten
Nach den beiden Buchstaben folgt eine Zahlengruppe zur Angabe der durchdringenden Teile. Zum Beispiel können diese Nummern 1000-1999 für Metallrohre, Leitungen oder Schläuche und 3000-3999 für Kabel enthalten.
UL 1479 (ASTM E814) kategorisiert Feuerschutzsysteme in der Regel durch eine oder mehrere der in den folgenden Absätzen genannten Bewertungen. ASTM E814 dient als Prüfnorm für Brandschutzabschottungen, die in Öffnungen in feuerbeständigen Wänden und Böden verwendet werden.
Flamme: Die „F“-Bewertung wird in Stunden angegeben. Diese Zahl gibt die spezifische Zeitspanne an, die eine Barriere einem Feuer standhalten kann, bevor sie verbrennt oder den Durchgang von Flammen durch eine Öffnung zulässt.
Temperatur: Die „T“-Bewertung wird in Stunden ausgedrückt und gibt die Zeitspanne an, in der die Temperatur auf der Seite der Durchdringung ohne Feuer 325 F über der Umgebungstemperatur nicht überschreitet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Temperatur auf der von der Flamme abgewandten Seite der Wand nicht den Flammpunkt der Materialien auf dieser Seite der Wand erreicht.
Rauch: Die „L“-Bewertung ist die Menge an Luft (Rauch), die durch eine Durchdringung entweichen kann, gemessen in Kubikfuß pro Minute. Der Test wird bei Raumtemperatur und bei 400 F durchgeführt, um die tatsächliche Leistung von feuerhemmenden Materialien bei verschiedenen Temperaturen zu ermitteln.
Wasser: Die 2004 eingeführte „W“-Bewertung zeigt an, dass das Brandschutzmaterial die UL-Prüfung auf Wasserdichtigkeit bestanden hat. Zu den Anforderungen der Klasse Eins für die Wasserdichtheit gehört, dass das Material 72 Stunden lang einer Wassersäule von einem Meter ausgesetzt wird, gefolgt von einem Brand- und Schlauchstrahltest, der gemäß ANSI/UL 1479 durchgeführt wird. Für eine Einstufung in Klasse zwei muss das Material einem Wasserdruck von 20 Fuß standhalten. Für eine Einstufung in Klasse drei muss das Material einem Wasserdruck von 57,54 Fuß standhalten. Nach Angaben eines UL-Sprechers hat UL die neue „W“-Klassifizierung entwickelt, um Wasserschäden und schimmelfreundliche Feuchtigkeit im Zusammenhang mit Durchdringungen zu verhindern.
Installationsmethoden
Bei der Installation von Kabeltrassen kann ein Bauunternehmer eine von zwei möglichen Methoden für die Installation von Brandschutzmaterialien wählen. Wenn eine Kabeltrasse an der Wand endet und eine Rohrmuffe die Wand durchdringt, um einen Weg für die Kabel zu schaffen, muss ein Bauunternehmer die Rohrdurchführung feuerfest machen und den Rohrkörper mit feuerfestem Material füllen.
Ein Bauunternehmer kann die zweite Methode anwenden, wenn die gesamte Kabeltrasse durch eine Wandöffnung verläuft. Der Bauunternehmer füllt dann die Öffnung mit feuerhemmendem Material aus. Viele Brandschutzprodukte verwenden intumeszierende Materialien, die sich bei Wärmeeinwirkung ausdehnen, um alle Hohlräume in der Durchdringung zu füllen. Zu diesen Produkten gehören in der Regel Brandschutzmörtel, Abdichtungsmaterial, Spachtel, Blöcke und Kissen.
Brandschutzmörtel und Abdichtungsmaterial sind semipermanente Produkte. Ein Bauunternehmer trägt die Dichtungsmasse im Allgemeinen mit einer Handpistole auf die Durchdringung auf. Der Mörtel kann mit einer Kelle aufgetragen werden.
Klebestreifen können um die Kabel, Leitungen und Rohre, die die feuerbeständige Barriere durchdringen, geformt werden. Außerdem kann ein Bauunternehmer typischerweise Brandschutzblöcke und -kissen installieren, die intumeszierendes Material enthalten, indem er die Materialien stapelt und so formt, dass sie in große Durchdringungen passen.
Obwohl die oben erwähnten durchdringenden Brandschutzprodukte als wirksame Brandschutzmaterialien dienen, kann ihre Wirksamkeit beeinträchtigt werden, wenn Bauunternehmer oder Wartungspersonal Kabel verschieben, hinzufügen oder austauschen, wenn Bauunternehmer das UL-Verzeichnis für Feuerbeständigkeit nicht befolgen und wenn Erstinstallationen schwer zu überprüfen sind. Bestimmte Materialien, darunter Abdichtungen und Kitte, sind nach der Installation besonders schwer zu prüfen. Die Inspektoren müssen sich darüber im Klaren sein, dass eine äußere Oberfläche, die dem Code zu entsprechen scheint, versteckte Lücken oder Hohlräume verdecken kann, die zu einer unsachgemäßen oder unvollständigen Installation führen.
Wie bereits erwähnt, bleiben zwar einige Wanddurchführungen dauerhaft, aber Daten- und Kommunikationskabel werden im Laufe der Lebensdauer eines Gebäudes aufgrund von Änderungen in der Verkabelungstechnologie oder der Anzahl der Arbeitsplätze in einem bestimmten Raum eher hinzugefügt oder entfernt.
Jedes Mal, wenn ein Bauunternehmer ein Kabel hinzufügt oder entfernt, muss er semipermanente Materialien wie Fugenmasse und Mörtel entfernen und ersetzen. Während Kitt nicht aushärtet oder reißt und wiederverwendet werden kann, muss ein Bauunternehmer nach dem Kabelwechsel darauf achten, dass er das Material richtig platziert. Die Hersteller haben die Kissen speziell so konzipiert, dass die Bauunternehmer sie entfernen können. Allerdings muss ein Bauunternehmer die Kissen auch ordnungsgemäß einbauen. Wenn sie an exponierten Stellen installiert werden, kann es außerdem passieren, dass sich jemand an den Kissen zu schaffen macht.
Planung ist der Schlüssel zu jeder guten Elektroinstallation. Diese Philosophie gilt auch für die Installation von feuerhemmenden Materialien. Ein gut durchdachtes Verkabelungssystem muss die besonderen Probleme erkennen, die mit Durchführungen verbunden sind. Der Auftragnehmer muss außerdem eine ausreichend große Durchdringung für die erwartete Kabelbelastung, die Brandschutzmaterialien und die zukünftigen Wachstumsanforderungen vorsehen.
Als Auftragnehmer tragen Sie die Verantwortung für die Brandschutzmaßnahmen bei Durchdringungen. Daher sollten Sie sicherstellen, dass Sie die Anforderungen des Codes verstehen: Sie müssen die stündliche Bewertung der Brandschutzwand kennen, die UL-Liste der verwendeten Produkte kennen und sicherstellen, dass diese mit der stündlichen Bewertung der Brandschutzwand übereinstimmen.