Berichten

BASISBEGRIPPEN IN BRANDONTWIKKELING IN GEVELCONSTRUCTIES

BASISBEGRIPPEN IN BRANDONTWIKKELING IN GEVELCONSTRUCTIES

Conform de Europese richtlijnen hebben de relevante brandveiligheidseisen in de regelgeving de navolgende doelstellingen:

• het gedurende een gegeven brandtijd garanderen van de capaciteit van constructies;
• het beperken van productie en verspreiding van vuur en rook;
• het beperken van verspreiding van de brand naar belendende constructies;
• gelegenheid te geven tot, of hulp bieden bij, ontruiming van het gebouw;
• waarbij de veiligheid van de interventieteams ook in ogenschouw wordt genomen.

Om deze doelstellingen te bereiken zijn, met betrekking tot gevelbekleding, de volgende eisen van toepassing:

• het vuur stabiliteit
De standaard brand toont de algemeen bekende conventionele brand-curve. Deze nominale curve is niet afhankelijk van parameters die de werkelijke brand in het brandcompartiment beïnvloeden zoals de vuurbelasting, de ventilatie-omstandigheden en actieve brandpreventie maatregelen zoals sprinklerinstallaties.
Deze standaard brandkromme (zwart) wordt in onderstaande figuur weergegeven, met daarbij, ter vergelijking, verschillende andere nominale brandcurves (blauw: een willekeurig voorbeeld van een natuurlijke brandkromme) wordt gegeven.
Een natuurlijke brand curve is een curve die wordt berekend op basis van de belangrijkste parameters die brandontwikkeling in het compartiment bepalen. Een natuurlijke brandcurve wordt gekenmerkt door zijn groeifase verwarmingsfase en afkoelfase. In de groeifase, is de brand nog lokaal. Er bestaan grote verschillen in temperatuur in de ruimte.
In de overgang van de groeifase naar de fase van een brand, breidt de brand zich snel uit in het hele compartiment. Dit wordt de flash-over genoemd. In deze fase van de brand mag worden verondersteld dat de temperatuur in de gehele ruimte gelijk is verdeeld.
Als de brandende delen grotendeels zijn opgebrand dooft het vuur. Dit is de doof-fase die kenmerkend is voor een natuurlijke brand.

• de uitvoering van de buitenwanden betreffende de brandwerendheid van binnen naar buiten
Houdt u er rekening mee dat vereist is dat de kozijnen in het gevelvlak dezelfde brandwerendheid hebben als de rest van de gevel: 60 minuten of meer. Dit betekent dat gevelbekledingen binnen deze 60 minuten niet kan worden blootgesteld aan vuur met vlammen ontstaan door uitslaande brand door een vensteropening, dus ten opzichte van de structurele sterkte van de gevelbekleding in geval van brand is binnen de evacuatie tijd geen problemen te verwachten.
Deze brandwerendheidsperiode is om flash-over tussen de compartimenten in het gebouw te vermijden en geeft de bewoners voldoende tijd om te evacueren.

• de reactie van bouwmaterialen bij brand
De reactie bij brand wordt gedefinieerd door alle van invloed zijnde eigenschappen van een bouwmateriaal zoals zijn invloed op het ontstaan en de ontwikkeling van een brand. Zo karakteriseert deze reactie bij brand het vermogen van materialen te ontbranden of bij te dragen aan verspreiding van brand. In de gevelconstructie betreft dit de reactie bij brand van materialen zoals bekledingsmateriaal, isolatiemateriaal etc.
Bepaling en beoordeling van het mechanische en thermische gedrag van de lijmsystemen van TWEHA, bedoeld voor samengestelde geventileerde gevelconstructies met staal, aluminium en/of houten draagconstructie, middels een SBI-test * kan leiden tot de hoogst mogelijke classificatie en daarom ingedeeld als B-s1,d0: een zeer geringe bijdrage tot de brand, geen rookontwikkeling en geen brandende druppels en deeltjes ontstaan. (Bron: Rapport Effectis (voorheen TNO Centrum voor Brandveiligheid) project 2.008.873, oktober 2009)

*= Volgens EN 13823: 2002 vaststelling van de bijdrage aan het brand groeipercentage (FIGRA), de totale vrijkomende warmte van meer dan 600 seconden (THR 600s), de rook groei (SMOGRA) en de lokale rookproductie dan 600 seconden (TSP 600s)

• compartimentering van de gevelconstructie verspreiding van brand te voorkomen
Teneinde verspreiding van brand in de gevelconstructie te voorkomen wordt in veel landen een horizontale onderbreking of afscheiding in de gevelconstructie geëist waardoor middels compartimentering verspreiding van brand in de gevelconstructie wordt voorkomen, respectievelijk wordt vertraagd.

• de verplichte afstand tot nabij gelegen gebouwen met betrekking tot brandoverslag via flash-over of straling
Bij branduitbreiding naar een ander perceel gaat het om het brandoverslagrisico naar de direct aangrenzende percelen; dit kan worden vastgesteld door middel van een stralingsberekening. Bouwbesluit 2012 wijst in artikel 2.84 en artikel 2.90 de NEN 6068 aan als bepalingsmethode voor het beoordelen van brandoverslag vanuit een brandcompartiment. Deze bepalingsmethode gaat uit van een bronstraling van 45 kW/m² en een maximaal toegestane straling op een spiegelsymmetrische doelgevel van 15 kW/m². Artikel 7.7, tweede lid, rekent met een maximale stralingsbelasting van 15 kW/m², gedurende 60 minuten.
Aangenomen wordt dat brandoverslag optreedt als de stralingsbelasting op openingen in de ontvangende gevel meer dan 15 kW/m2 bedraagt. Deze stralingsbelasting wordt níet bereikt als de afstand tussen de openingen van het beschouwde brandcompartiment en het ‘ontvangende brandcompartiment’ groter is dan de ‘veilige afstand’. De straling is opgebouwd uit de straling dóór de openingen van het brandcompartiment en de straling vanuit de uitslaande vlammen.

Bij de bepaling van de weerstand tegen brandoverslag volgens NEN 6068 worden gevelvlakken van floatglas gezien als ‘openingen’ (met een brandwerendheid kleiner dan 30 minuten). Floatglas (normaal, enkel of dubbel glas) is namelijk slechts enkele minuten brandwerend en dan ook niet bruikbaar in brandwerende (of rookwerende) scheidingen.

Bij berekenen dient de afstand tussen openingen van tegenover elkaar gelegen gebouwen minimaal 5 m te zijn. Bij de beoordeling van overslag naar andere percelen gaat het Bouwbesluit uit van fictieve, identieke spiegelsymmetrische bebouwing op het andere perceel. Ook de geveleigenschappen zijn gespiegeld. Wanneer de gevel nabij de perceelsgrens niet uit openingen bestaat, hetzij in de ene richting (van binnen naar buiten minimaal 30 minuten brandwerend), hetzij in de andere richting (van buiten naar binnen minimaal 30 minuten brandwerend), dan wordt voldaan aan de 60-minuten wbdbo-eis. Let op: de beoordeling ‘binnen-buiten’ en ‘buiten-binnen’ is niet altijd gelijk.

• conclusie.
Dit betekent dat in geval van brand deze moet worden gecontroleerd door het ontwerpen van brand-compartimenten om flashover te voorkomen opdat bewoners met de vereiste brandvertraging van 60 minuten voldoende tijd hebben om te evacueren.
Hierna zal de brand zich door overslag van binnen naar buiten uitbreiden, zal glas van de vensters naar beneden vallen, en de gevelbekleding reageren op de blootstelling aan de brand.
In verband met de brandwerendheid van 60 minuten, zal na deze periode van 60 minuten de compartimering in het gebouw uiteindelijk falen, het vuur zal uitbreiden en temperaturen in het gebouw zullen toenemen.
Deze toename van de temperatuur in het gebouw zal een verlies van sterkte en stijfheid van de constructie veroorzaken. Bij 400 °C, zal de sterkte van de bouwconstructie sterk afnemen en bij 800 °C rest slechts ongeveer 10% van de sterkte. Dit heeft tot gevolg dat het gebouw als verloren moet worden beschouwd en de nadruk op voorkomen van brandoverslag door straling en/of flash-over op de nabij gelegen gebouwen zal worden verlegd.
.