Brandwerendheid begrippen algemeen: Bouwkundig detailleren

Bouwkundig detailleren voor tekenaar en ontwerper:

Brandwerendheid begrippen algemeen.

Voor de volgende onderwerpen ga naar:

regelgeving op het gebied van brandwerendheid;
begrippen overzicht;

bouwbesluit-eisen;
brand- en rookcompartimenten;
vluchtwegen ----- onderdeel Brandwerendheid Vluchtwegen.
Weerstand tegen BrandDoorslag en BrandOverslag (WBDBO);

Regelgeving op het gebied van brandwerendheid:

Met betrekking tot de brandveiligheid spelen in het Bouwbesluit de volgende aspecten een rol:

Beperking van het ontstaan en de ontwikkeling van brand, ofwel "geef vuur geen kans."
Voorkom het ontstaan van brand door bijvoorbeeld eisen te stellen aan het materiaal op warme plaatsen (stookplaatsen), eisen aan het dak of eisen aan de rookgasafvoer etc. Een klein vonkje mag niet tot brand leiden.

Beperking van de uitbreiding van brand, ofwel "voorkom van kwaad tot erger" en "houd het vuur binnen de perken".
Voorkom dat een klein brandje zich ontwikkelt tot een stevige brand binnen een compartiment en voorkom dat de brand zich uitbreidt over meerdere compartimenten.

Beperking van ontstaan en de uitbreiding van rook.

Aanwezigheid en inrichting van vluchtmogelijkheden, ofwel "mensen moeten te allen tijde kunnen vluchten.
Zorg voor voldoende vluchtroutes, trappen, etc. en zorg ervoor dat deze vluchtwegen vrij zijn van brand/rook door eisen te stellen aan rook-, subbrand- en brandcompartimering.

Voorkoming en beperking van ongevallen bij brand.
Voorkom dat het gebouw te snel instort.
Bestrijding van brand.
Voorzie in de mogelijkheden voor de huldiensten (brandweer, etc) om snel en veilig op te kunnen treden.

Het vereiste niveau van brandveiligheid van gebouwen en de brandwerendheid van constructies als onderdeel daarvan ligt vast in de Nederlandse bouwregelgeving, in de vorm van prestatie-eisen. Deze eisen zijn materiaalafhankelijk en uniform voor heel Nederland.

Zie voor de veplichte regelgeving, bij verwijzingen naar externe sites van derden, voor de betreffende link naar bouwbesluit online.

Gebruiksvergunning/gebruiksmelding:

Als je een gebouw of een bouwwerk beheert of van plan bent er een op te richten dan moet je een aantal maatregelen nemen om dat gebouw of bouwwerk brandveilig te gebruiken. De voorschriften waaraan moet worden voldaan zijn vastgelegd in het Besluit brandveiliggebruik bouwwerken ookwel het "Gebruikbesluit"genoemd.

het onderdeel gebruiksverunning.

Begrippen overzicht:

Brandvoortplanting:

Brandvoortplanting is de uitbreiding van een brand binnen de ruimte waarin de brand is ontstaan.

Bijdrage tot brandvoortplanting:

De bijdrage tot brandvoortplanting is de mate waarin een bouwmateriaal of een combinatie van materialen een bijdrage levert aan de brandvoortplanting.

Vlamoverslag:

Dit is het verchijnsel dat tijdens de ontwikkeling van brand in een ruimte deze plotseling geheel in brand raakt.

Standaardbrandkromme:

Dit is een grafische weergave van het temperatuursverloop tijdens brand.

voor voorbeeld standaardbrandkromme
"Constructiegedrag (brandwerendheid)" bij het onderwerp "Brandwerendheid van skelet en draagstructuur".

Brandbaar en onbrandbaar:

Materialen kunnen brandbaar en onbrandbaar zijn. Materialen die geen bijdrage tot de ontwikkeling van brand leveren, zijn onbrandbaar.

Brandwerendheid:

Een brandwerendheid van een constructie-onderdeel geeft de tijdsduur in minuten aan gedurende welke het constructie-onderdeel ‘zonder functieverlies’ weerstand kan bieden aan voorgeschreven brandomstandigheden.

Brandwerendheid tabel uit 1976 (bron: aannemerscursus PBNA)
(Let vooral op het materiaal gebruik dat sinds die tijd behoorlijk veranderd is.)

Weerstand tegen branddoorslag tussen twee ruimten:

verderop bij "Weerstand tegen BrandDoorslag en BrandOverslag (WBDBO)"

Rookproductie:

Voor een bouwmateriaal(combinatie) wordt met een genormaliseerde bepalingsmethode bepaald hoe groot de optische dichtheid is ten gevolgde van de rookproductie. Vervolgens is de zichtlengte in een willekeurige ruimte van een gebouw te bepalen, met inachtneming van de verhoudingen in volumes en aanwezig materiaal(combinatie)oppervlakken tijdens de beproeving en in werkelijkheid.

Weerstand tegen rookdoorgang:

De weerstand tegen rookdoorgang tussen twee ruimten is de kortste tijd die rook nodig heeft voor uitbreiding van de ene naar de andere ruimte.

Vuurbelasting:

De vuurbelasting van een ruimte is de hoeveelheid warmte per eenheid vloeroppervlakte die vrijkomt bij volledige verbranding van alle in de ruimte aanwezige brandbare materialen met inbegrip van materialen die voorkomen in de constructieonderdelen die zich in deze ruimte bevinden, dan wel deze ruimte begrenzen.

Bouwbesluit-eisen:

De eisen in het Bouwbesluit zijn zodanig geformuleerd dat ze altijd vermelden "voor welk onderdeel" ze gelden, "waarom" ze worden gesteld, "wat" de waarde is van de te leveren prestatie en "hoe" eze prestatie moet worden bepaald.
"Voor welk onderdeel" heeft betrekking op de eisen aan constructieonderdelen of ruimten. Het "waarom" is de functionele achtergrondreden voor de prestatie-eis. Het "wat" is de waarde van de prestatie-eis; deze moet eenduidig en meetbaar zijn. Het "hoe" geeft aan op welke wijze men een eigenschap moet bepalen. De bepaling van een eigenschap is vastgelegd in seperatie nombladen.

Onbrandbaarheid:

Materialen die in een gebouw op mogelijk brandgevaarlijke plaatsen worden toegepast, moeten onbrandbaar zijn. Met deze eis wordt voorkomen dat er in de nabijheid van deze plaatsen brand kan ontstaan.

voorbeeld bij het onderwerp "Brandvoortplantingsklasse en rookproductie" van het onderdeel "Het gedrag van hout bij brand".

Bijdrage tot brandvoortplanting:

Ter beperking van de kans op het ontstaan en de verspreiding van brand moeten brandbare materialen voldoen aan een minimale klasse van brandvoortplanting. Anders kan de brand zich snel over een groot deel van het gebouw uitbreiden. Zéér brandbare materialen mogen niet in een bouwwerk worden toegepast, tenzij ze een gering oppervlak (minder dan 5%) van het totaal beslaan. In het algemeen geldt de eis dat de bijdrage tot brandvoortplanting van alle constructieonderdelen - met uitzondering van de bovenzijde van daken, vloeren en tredevlakken - in een gebouw beter moeten zijn dan die van klasse 4.

het onderwerp "Brandeigenschappen en regelgeving" met de bijbehorende tabellen van het onderdeel "Brandwerendheid van skelet en draagstructuur".

Vluchtwegzijde:

Vluchtwegen moeten bij brand gedurende een bepaalde tijd bruikbaar blijven, zodat men naar een veilige plaats kan vluchten en de brandweer voldoende tijd heeft ze als aanvalswegen te kunnen gebruiken. De toegepaste materialen in een vluchtweg moeten dan ook aan strenge voorwaarden, inzake de beperking van brandvoortplanting, voldoen,

verder het onderdeel "Brandwerendheid vluchtwegen".

Rookproductie:

Om te voorkomen dat personen hun oriëntatie verliezen, mogen de materialen in een gebouw niet meer dan een bepaalde hoeveelheid rook produceren. Vanzelfsprekend mogen de materialen in een vluchtweg nog minder rook produceren, teneinde de bruikbaarheid van de vluchtwegen gedurende een zekere periode te garanderen, zodat vluchtende personen niet ernstig door rook worden gehinderd. De eisen aan de rookproductie van materialen in een vluchtweg zijn dan ook zwaarder.

Constructieve veiligheid:

De eisen aan de constructieve brandveiligheid worden uitgedrukt in termen van "brandwerendheid met betrekking tot bezwijken".
Het Bouwbesluit maakt daarbij onderscheid tussen: tot bewoning bestemde gebouwen, niet tot bewoning bestemde gebouwen en bouwwerken, geen gebouw zijnde.

Voor bouwwerken, geen gebouw zijnde, volstaan functionele eisen. De concrete invulling is daarmee ter beslissing aan de gemeenten. Voor de andere bouwwerken worden de brandwerendheidseisen met betrekking tot bezwijken gegeven in de vorm van prestatie-eisen.
voorbeeld ("brandwerendheidseisen woningbouw (bron Rockwool 1991/92)") bij het onderdeel "Brandwerendheid voorschriften algemeen".

Brand- en rookcompartimenten:

Brandcompartiment:

Een brandcompartiment kan het uitbreidingsgebied van een brand begrenzen. Gebouwen worden gecompartimenteerd met behulp van brandscheidingen die minstens 60 minuten standhouden. Deze compartimenten mogen maximaal 1000 m2 zijn.
In ruimten met een verlaagd plafond moet de brandwerende scheiding tot aan het bouwkundige plafond worden doorgetrokken. De deuren in de brandscheidingen zijn zelfsluitend.
Deuren die normaliter open blijven staan (in ganggebieden, etc) moeten met kleefmagneten worden aangesloten op de brandmeldingsinstallatie.

Reken- en beslismodel "beheersbaarheid van brand" (bron: DGMR)

compartimentering in de vorm van een bouwkundige voorziening (afbeelding: www.BrakelAtmos.com)

Een goed ingedeeld gebouw houdt de brand beheersbaar, stelt de gebruikers van het gebouw in staat veilig te vluchten en geeft de brandweer de tijd zijn werk te doen.

Welke gedeelten van een gebouw als brandcompartiment moeten worden aangemerkt, hangt af van de gebouwfunctie.

Volgens het Bouwbesluit is het mogelijk om grotere brandcompartimenten toe te passen dan standaard is toegestaan, door gebruik te maken van het gelijkwaardigheidbeginsel.
Een groter brandcompartiment mag alleen als kan worden aangetoond dat daarmee het beoogde brandveiligheidniveau toch wordt bereikt.
Daarbij zal er onder meer naar moeten worden gekeken wat bij het ontstaan van brand de intensiteit en groeisnelheid ervan kunnen zijn in relatie tot de brandeigenschappen van de toegepaste materialen, inrichting en opslag van goederen. Bij opslag spelen onder andere ook het soort goederen en de wijze waarop ze worden opgeslagen een rol.

Ruimten die een bijzonder brandgevaar opleveren, moeten in een afzonderlijk brandcompartiment liggen.
Denk hierbij aan stookruimten, grote technische ruimten en ruimten voor opslag van brandbare, brandbevorderende of bij brand gevaar opleverende stoffen, etc.

subbrandcompartiment Vaak is echter, ten tijde van de bouw het gebruik en de daarbij behorende vuurbelasting nog niet bekend. Het rekening houden met een eventuele benodigde compartimentering in een latere fase is derhalve noodzakelijk.

Subbrandcompartiment:

bron afbeelding: brochure brandveiligheid volgens het bouwbesluit 2003 (VROM)

Om het risico van slachtoffers zo klein mogelijk te maken, moeten ruimten waar wordt geslapen in subbrandcompartimenten liggen. Dat heeft te maken met de extra tijd die nodig is voor de alarmering van de in het gebouw aanwezige personen of voor de hulp die bij het vluchten moet worden geboden.

een woonfunctie in een woongebouw;
een bijeenkomstfunctie voor kinderopvang van kinderen jonger dan 4 jaar en 24-uurs opvang;
een celfunctie (bijvoorbeeld een cel in een gevangenis);
een gezondheidszorgfunctie voor aan bed gebonden patiënten (bijvoorbeeld patiëntenkamers in een ziekenhuis);
een logiesfunctie in een logiesgebouw (bijvoorbeeld een hotelkamer).

Rookcompartiment:

Een rookcompartiment is een besloten gedeelte van een gebouw, bestemd als maximaal verspreidingsgebied voor rook.

De grootte van rookcompartimenten is afhankelijk van de af te leggen afstand vanuit een willekeurig punt in het rookcompartiment tot aan de uitgang van dat compartiment en bevindt zich in maximaal een brandcompartiment. De hiervoor maximaal voorgeschreven afstand bedraagt 30 m, indien gevlucht wordt vanuit (een punt in) een in het rookcompartiment gelegen verblijfsruimte, en 20 m indien dit vanuit een verblijfsruimte plaatsvindt.

Rookcompartimenten worden alleen in niet tot bewoning bestemde gebouwen voorgeschreven.

Eventuele toegepaste luchtbehandelingsinstallaties moeten (met rookkleppen,etc) zo zijn ingesteld dat verspreiding van rook van het ene compartiment naar het andere niet mogelijk is,
en in bepaalde gevallen is het aanbrengen van een overdrukinstallatie noodzakelijk om een ruimte rookvrij te houden, zoals in vluchttrappenhuizen en liftschachten.

Rook-en warmteafvoerinstallatie:
In een gesloten ruimte stijgen rook en hete verbrandingsgassen loodrecht op vanaf de brandende oppervlakte naar het dak, respectievelijk het plafond en verspreiden zich van daaruit. Na verloop van tijd vult de gehele ruimte zich uiteindelijk met rook en hete verbrandingsgassen. Door voldoende grote en dienovereenkomstig geplaatste luchttoe- en afvoeropeningen, alsmede door onderverdeling van de ruimte d.m.v. rookschotten wordt bereikt, dat in geval van brand de dikte van de laag rook en hete verbrandingsgassen een bepaalde afmeting niet te boven gaat. Zie onderstaand voorbeeld gelijkwaardigheidsbeginsel.

rookcompartimentering (www.brakel-atmos.com)
Voorbeeld gelijkwaardigheidsbeginsel:

compartimentering in de vorm van een een beweegbare toepassing
(afbeelding: www.BrakelAtmos.com)

Weerstand tegen BrandDoorslag en BrandOverslag (WBDBO):

bron: documentatie Rockwool 1991/92

De weerstand-tegen-branddoorslag-en-brandoverslag tussen twee ruimten is de kortste tijd die een brand nodig heeft voor de uitbreiding van de ene naar de andere ruimte

De WBDBO van de muren wordt bepaald op basis van de verwachte brandduur in het aangrenzende gebouw. Bij een lage vuurbelasting kan uitgegaan worden van 1 uur brandwerendheid, bij een middelmatige vuurbelasting van 1 tot 2 uur, bij hoge vuurbelasting van 2 tot 3 uur en bij zeer hoge vuurbelasting van 4 tot 6 uur.

bron: Essentie_Brandveiligheid Powerpoint uitleg Rijksgebouwendienst (2005)
afbeelding: Essentie_Brandveiligheid Powerpoint uitleg Rijksgebouwendienst (2005)

Branddoorslag

is de branduitbreiding naar een andere ruimte anders dan via de buitenlucht. De weerstand tegen branddoorslag tussen twee aaneensluitend ruimten is in feite de ‘brandwerendheid’ van de tussenliggende scheidingsconstructie, inclusief de aansluitingen met de aangrenzende constructieonderdelen.

Brandoverslag

is de branduitbreiding naar een andere ruimte uitsluitend via de buitenlucht.
Brandoverslag kan n.l. plaatsvinden door warmtestraling en convectie vanuit een brandende ruimte alsmede door uitslaande vlammen en vliegvuur.

Met behulp van een stralingsmodel is de weerstand tegen brandoverslag tussen een brandende ruimte en een andere bestraalde ruimte te berekenen, door alleen de warmtestraling expliciet in rekening te brengen.

spiegelsymmetrie Via een tabel is voor de tekenaar e.e.a. ook te bepalen (de uitkomst is meestal iets ongunstiger dan die van een stralingsdigram, maar dat maakt voor een tekenfase vaak niet veel uit)
tabel brandoverslag -- (bron: "een brandveilig gebouw bouwen" (juni 1986))

Brandoverslag divers" (bron: DGMR)

Spiegelsymmetrie:

bron afbeelding: brochure brandveiligheid volgens het bouwbesluit 2003 (VROM)

Het bouwbesluit gaat er vanuit dat u dezelfde rechten heeft als uw buurman. Daarom is de wbdbo-eis voor uw gebouw niet afhankelijk van hetgeen op het naastliggende perceel is gebouwd of gebouwd gaat worden, maar is deze gekoppeld aan de perceelsgrens. Hierbij wordt net gedaan alsof de buurman gespiegeld hetzelfde bouwt of heeft gebouwd.
De denkbeeldige spiegel bevindt zich op de perceelsgrens (of als de percelen worden gescheiden door een openbare weg, openbaar groen of water, daar midden op). En staat het gebouw niet op de perceelsgrens, dan staat het (denkbeeldig) gespiegelde gebouw ook niet op de perceelsgrens.
Elk deel van een gevel of een dak dat beschermd moet worden, ligt precies tegenover zijn spiegelbeeld op gelijke afstand van de perceelsgrens. Volgens deze spiegelsymmetrie moet nu worden nagegaan of bij die tegenover elkaar gelegen delen geen brandoverslag kan plaatsvinden. Omdat brandoverslag zowel door vlamcontact als door straling kan optreden, moeten beide aspecten worden bekeken.