Wie eine werkseitig aufgebrachte Brandschutzabdichtung die Anwendung vor Ort übertrifft

Von Troy Marshall, Leiter des Brandschutzsegments – Nord- und Südamerika, und Carl Burrell, Global Product Manager – Brandschutz

Die Praxis, wo und wann Stahlkonstruktionen für Gebäude, Hotels, Stadien und andere mehrstöckige Bauwerke feuerfest gemacht werden, hat sich in den letzten Jahrzehnten weltweit erheblich weiterentwickelt. Heute profitieren Stahlhersteller, Generalunternehmer, Anlagenbesitzer und Architekten von niedrigeren Kosten und verbesserter Sicherheit, Qualität und Ästhetik. Diese Vorteile lassen sich direkt mit dem Übergang von der Anwendung passiver Brandschutzbeschichtungen (intumeszierende Beschichtungen) vor Ort zur Anwendung in einer kontrollierten Werkstattumgebung in Verbindung bringen. Diejenigen, die diese Umstellung noch nicht vollzogen haben, verpassen die Möglichkeit, ihre Abläufe zu rationalisieren und die Gesamtkosten zu senken.

Ernten Sie die Früchte der Erkenntnis:

Kosten, Sicherheit und Ästhetik

Große Hersteller im Vereinigten Königreich begannen Ende der 1990er/Anfang der 2000er Jahre damit, passive Brandschutzbeschichtungen auf Baustahl unter Werksbedingungen – im Gegensatz zur Baustelle – aufzubringen. Bald darauf begannen die Stahlindustrie und das Baugewerbe, den Brandschutz in der Werkstatt als Standardgeschäftsmodell einzuführen. Er wird heute im Vereinigten Königreich und in weiten Teilen Europas, des Nahen Ostens und Asiens eingesetzt.

Im Vergleich zur Anwendung passiver Brandschutzbeschichtungen vor Ort – die in den Vereinigten Staaten relativ häufig vorkommt – ermöglicht der Brandschutz im Werk den Beteiligten, die Kosten zu senken und die Gesamtqualität der Anwendungen zu verbessern. Die in Großbritannien und anderen Teilen Europas erzielten Gewinne sprechen dafür, dass die großen amerikanischen Verarbeiter eine ähnliche Strategie in größerer Zahl anwenden sollten, damit die unzähligen Kosten-, Sicherheits- und ästhetischen Vorteile, die sich aus dem werkseitig aufgebrachten Modell ergeben, in Nordamerika weiter verbreitet werden.

Es ist höchste Zeit

Ein wichtiger Vorteil der Beschränkung des Brandschutzes auf die Werksumgebung ist, dass das Bauteam die Gebäude viel schneller fertigstellen kann, was die Kosten für die Bauherren senkt. Diese schnellere Fertigstellung wird dadurch ermöglicht, dass ein Großteil der Ausrüstung und des Aufwands entfällt, die mit der Beschichtung von Stahl verbunden sind, nachdem dieser in einem Bauwerk verbaut worden ist.

Da die Beschichtungen bereits in der Werkstatt aufgetragen werden, müssen die Verarbeiter vor der Beschichtung kein vollständiges Einhausungssystem um die Stahlkonstruktion herum aufbauen, um das Substrat vor Staub, Regen und Schnee zu schützen. Sie müssen auch nicht in die Einrichtung von Umweltkontrollen investieren, um sicherzustellen, dass die Bedingungen für das Auftragen von Beschichtungen geeignet sind. Allein der Eindämmungsprozess kann zeitaufwändig und kostenintensiv sein. Außerdem können die Verarbeiter in der Werkstatt Temperaturen und Feuchtigkeit kontrollieren, um den Stahl zu jeder Jahreszeit feuerfest zu machen.

Steigern Sie Ihr Niveau:

Verbesserte Anwendungsqualität

Die Anwendung des passiven Brandschutzes in einer kontrollierten Werkstatt verbessert auch die Gesamtqualität der Oberflächenvorbereitung und des Beschichtungsauftrags. Zunächst einmal ist es für die Beschichter viel einfacher, jedes einzelne Stück Stahl in der Werkstatt vorzubereiten, im Gegensatz zu dem eher zufälligen Beschichtungsprozess von zusammengebauten Stahlkonstruktionen, die enge Ecken und andere schwer zugängliche Bereiche enthalten können. Bei der Anwendung vor Ort laufen die Verarbeiter Gefahr, mit einer unvollkommenen Oberflächenvorbereitung zu arbeiten, was die Qualität des Brandschutzverfahrens beeinträchtigen kann.

Beim Spritzen dämmschichtbildender Beschichtungen in der Werkstatt können die Verarbeiter dagegen die Oberflächenvorbereitung kontrollieren und die Qualität der Brandschutzanwendung verbessern, was wiederum die Sicherheit der Gebäudenutzer erhöht. Durch das Auftragen von Brandschutzbeschichtungen in der Werkstatt können die Verarbeiter beispielsweise besser sicherstellen, dass die Beschichtungen für jedes einzelne Stahlteil in der richtigen Schichtdicke aufgetragen werden und die gesamte Konstruktion somit die vorgeschriebene Brandschutzklasse einhält.

Ein weiterer bedeutender Vorteil des Beschichtungsauftrags in einer kontrollierten Innenumgebung – im Gegensatz zur Baustelle – besteht darin, dass der Stahl nicht beschichtet werden muss, während andere Handwerker arbeiten. Der Brandschutz im Werk reduziert die Anzahl der Gewerke, die gleichzeitig auf einer Baustelle arbeiten müssen. Dies erhöht die Sicherheit für Dachdecker, Klempner, Elektriker, Bagger und andere Handwerker, die auf der Baustelle arbeiten. Wenn Beschichter gleichzeitig mit anderen arbeiten, kann der Prozess ineffizient und gefährlich sein. Die Wahrscheinlichkeit von Unfällen ist größer.

Tabelle 1. Vergleich von in der Werkstatt und vor Ort aufgebrachten passiven Brandschutzbeschichtungen

Förderung der Innovation im Gebäudedesign

In Anbetracht der Kosten, der Qualitätskontrolle und der langfristigen Sicherheitsvorteile von in der Werkstatt aufgetragenen passiven Brandschutzbeschichtungen bietet dieses kontrollierte Auftragsverfahren einen zusätzlichen Vorteil für Architekten. So können sie mehr Stahl in ihre Gebäudekonzepte einbauen und innovativer sein. Sherwin-Williams wurde Zeuge dieser architektonischen Kreativität, als sie mit den Baupartnern zusammenarbeiteten, um das Leadenhall Building und die Shard of Glass-Wolkenkratzer im Zentrum Londons brandgeschützt haben.

Bei der Zusammenarbeit mit Architekten und Ingenieuren beim Bau des Leadenhall Building, einer modernen Glas- und Stahlkonstruktion, ergab sich eine einzigartige Herausforderung für den Brandschutz. Viele der Designelemente des ikonischen Gebäudes – seine Balken, Säulen und großen Übergangsknoten innerhalb eines schrägen Mega-Rahmens – waren äußerst komplex. Das Team musste genaue Spezifikationen für die Dicke der intumeszierenden Beschichtung für jedes einzelne Stahlstück entwickeln, je nach Größe und Einbindung in die Struktur.

Unser Team für Brandschutztechnik führte in Zusammenarbeit mit dem Stahlbauspezialisten des Projekts eine sorgfältige und komplexe Brandschutzanalyse und Beschichtungsmethode durch. Dieser Prozess führte zu spezifischen Richtlinien für die Beschichtungsdicke für jedes einzelne Stahlstück. Durch das Auftragen der Beschichtungen in einer Werkstatt konnte der Verarbeiter sicherstellen, dass die ungewöhnlichen Designelemente des Leadenhall-Gebäudes in der richtigen Schichtdicke aufgetragen wurden und somit ein Höchstmaß an Brandschutz gewährleistet ist.

Die Übernahme des in Großbritannien weit verbreiteten Modells der werkstattgefertigten Brandschutzbeschichtung könnte für einen größeren Prozentsatz der Bauunternehmen in den USA von Vorteil sein. Durch die Übernahme des werkstattgefertigten Ansatzes könnten die großen Verarbeiter in den USA mit Sicherheit einen Unterschied in der Qualität des beim Bau verwendeten beschichteten Stahls feststellen und gleichzeitig eine Vielzahl von Vorteilen an die gesamte Baukette weitergeben.