De brandveiligheid van constructies

Brand kan in een mum van tijd veel schade toebrengen, waardoor delen of de complete constructie kan bezwijken. Indien het een publieksgebouw betreft, dient het gebouw een mate van veiligheid te bieden tegen de invloed van extreme hitte door brand. Men moet de gelegenheid hebben om voldoende tijd te hebben om het gebouw te verlaten. Afhankelijk van het type gebouw kan er sprake zijn van brandveiligheid orde grote dertig, zestig, negentig of honderdtwintig minuten.

Brandveiligheid constructies

• Ontwikkeling van brand
• Hoe reageren materialen bij opwarming?
• Consequenties van brand bij kleine of grote gebouwen
• Brandvertragende materialen toepassen en brandveiligheid
• Blussen op het moment van ontstaan
• Vluchtwegen zijn noodzakelijk
• Wat zelf thuis doen?
• Verplichting invoer brandwerende middelen inrichting

Ontwikkeling van brand

Een brandje start klein echter als het niet onder controle wordt gehouden dan kan het snel uitgroeien tot een forse brand. Bij een groot gebouw nemen de temperaturen daardoor cumulatief toe, waardoor binnen een relatief kort tijdsbestek gevaarlijke omstandigheden kunnen ontstaan. Nadat de brand is gegroeid en voorbij de driehonderd graden is gekomen zal de temperatuur in snel tempo stijgen tot een maximum van duizend tot twaalfhonderd graden. Let wel dat men slechts tijdens de groeifase van de brand ver voordat de driehonderd graden is bereikt vluchtmogelijkheid heeft. Daarna neemt de kans op overlijden exponentieel toe. Ook de kans op structureel falen van de constructie neemt eveneens exponentieel toe.

Hoe reageren materialen bij opwarming?

Verschillende bouwmaterialen reageren anders op verhitting door vuur. Om voortschrijdend falen van de constructie te voorkomen, wat kan men dan doen om de constructie te beschermen en hoe reageren de volgende materialen op de invloed van verhitting?

Staal

Het toepassen van staal als dragende elementen binnen een constructie is zeer normaal, echter levert een probleem op als het wordt blootgesteld aan langdurig hoge temperaturen. Zolang het materiaal onder de vierhonderd graden blijft is er niets aan de hand. Echter bij intense vuurbelasting kan de sterkte van staal drastisch verminderen. Het klinkt ook logisch omdat het staal door warmte wordt gemaakt doordat het veel makkelijker vervormbaar is. Door verhitting neemt dus de sterkte af. Het is noodzaak om voor bepaalde gebouwen het materiaal te beschermen tegen de invloed van warmte.

Beton

Gewapend beton daarentegen kan tegen een stootje. Het betonstaal wordt beschermd door de betonlaag er omheen, waardoor het een tijd duur voordat het betonstaal de kritische temperatuur heeft bereikt. Toch kan het beton door de vuurlast breken of kapot spatten, waardoor de wapening bloot komt te liggen. Dit geschiedt echter bij zeer hoge temperaturen welke langdurig aanhouden.

Beton gevulde kolommen

Beton gevulde ronde staalkolommen zijn echter extra kwetsbaar omdat het staal aan de buitenzijde van de kolom zit. De belastingen zijn dermate hoog dat er een combinatie van staal met daarin mogelijk gewapend beton moet worden toegepast. Degelijke constructies mogen feitelijk niet in contact komen met langdurige vuurbelasting.

Consequenties van brand bij kleine of grote gebouwen

Indien een gebouw wordt ontworpen dan hangt het van de grootte en functie af welke eisen er aan de brandveiligheid worden gesteld. Naarmate een gebouw groter is en er meer mensen kunnen verzamelen dan neemt de noodzaak om brandwerende maatregelen toe te passen toe. De aanwezige personen dienen namelijk minimaal zoveel minuten de tijd hebben om het pand via de aangegeven vluchtroutes te verlaten. Normaal zal een constructiemateriaal niet binnen dertig minuten bezwijken, omdat dit overeenkomt met de startfase van een brand binnen grote gebouwen. Na het eerste half uur zullen de eerste materialen reeds sterke verzwakkingen vertonen. Dit hangt af van locatie, mate van bescherming in combinatie met de mate van belasting als de intensiteit van de vuurlast. Cruciale dragende elementen dienen te worden beschermd, zodat de vereiste termijn kan worden bereikt.

Brandvertragende materialen toepassen en brandveiligheid

Een methode om te voorkomen dat vuur de kwetsbare echter zwaar belaste constructiedelen beïnvloeden kunnen brandvertragers worden toegepast. Voor constructiedelen welke niet zichtbaar zijn kan een spray-beton-bedekking worden toegepast, waarbij het opgespoten materiaal voldoende weerstand tegen vuur en temperatuursverhoging kan bieden. Het is vuurvast en isolerend, zodat warmte buiten het bereik van de belangrijke constructiedelen wordt gehouden. Daarnaast kunnen brandwerende materialen als platen om kolommen worden geplaatst. Het verzekert dat het materiaal is afgeschermd, zodat het vuur er niet bij kan komen. Naast bescherming vormt preventief optreden ook een belangrijke vorm om gevolgen van vuurbelasting te voorkomen.

Blussen op het moment van ontstaan

Meerdere manieren kunnen naast brandvertragende materialen ervoor zorgen dat het materiaal niet wordt aangetast of verzwakt. Grote gebouwen waar veel mensen samenkomen – waarbij structureel falen zorgt voor veel materiële en lichamelijke schade – dient te worden voorkomen dat brand in de eerste instantie tot ontwikkeling kan komen. Daartoe zijn een aantal mogelijkheden beschikbaar.

Sprinklers

Deze geven water op het moment dat er ter plaatse rook wordt herkend of als een bepaalde temperatuur wordt overschreden. Het zorgt ervoor dat brand direct bij de bron wordt aangepakt en dus niet kan verspreiden. Veelal zijn kantoorgebouwen, publiek verzamelpunten enzovoorts hiermee ingericht.

Brandsensoren

Aanwezigheid van brandsensoren waarmee de hulpdiensten kunnen worden ingeschakeld. Niet ieder pand heeft sprinklers nodig echter er dient bij ongeregeldheden snel door de brandweer te worden gereageerd.

Brandblussers

Aanwezigheid van voldoende brandblussers. Gebouwen met een zeer beperkte kans op overlijdens door brand worden praktisch met niets beveiligd. Het is dan noodzaak dat er een goed vluchtplan klaar ligt en her en der brandblussers aanwezig zijn. Het toepassen van niet brandvattende materialen voor inrichting en aankleding van ruimtes.

Controle

Het altijd controleren van ruimtes ten aanzien van nog werkende apparatuur en correcte afsluiting van stroomvoorziening enzovoorts. Alles wat daarnaast niet op zijn plaats is moet worden vastgelegd en daar waar mogelijk worden gecorrigeerd. De laatste ronde van de bewakingsdienst heeft hierin een belangrijke rol.

Vluchtwegen zijn noodzakelijk

Binnen grote panden is het noodzakelijk om vluchtwegen toe te passen. Dit geldt ook voor woningen, waarbij de loopafstand meer dan dertig meter is. Er dienen speciale materialen te worden toegepast om te garanderen dat vluchtenden op een adequate manier van de dreiging kunnen wegkomen. Voor alle type gebouwen dient er te worden nagedacht over hoe men kan vluchten. Uiteraard is dit ook van belang bij privé eigenaren van woningen om de snelste manier van ontkomen direct te vinden zodat men automatisch de juiste stappen onderneemt. Denk dus zelf over na als er bij jouw thuis een brand ontstaat.

Wat zelf thuis doen?

Ook bij mensen thuis zijn er een aantal punten waar men rekening mee moet houden. Detectie is cruciaal om te weten dat er brand is ontstaan in huis. Het vormt meestal de enige waarschuwing met als verschil overleven of overlijden. Plaats boven de overloop een brandmelder omdat rook altijd daar moet passeren en het geluid daar bewoners kan wakker maken. Meerdere brandmelders op strategische plekken in huis zorgt ervoor dat men bij brand een goede kans heeft om aan de brand te ontsnappen. Daarnaast is het hebben van een brandblusser op meerdere plekken in huis nuttig.

Verplichting invoer brandwerende middelen inrichting

Een vreemde regeling in Nederland is dat er nog immer geen verplichting is opgelegd voor het gebruik van brandremmende materialen in banken, stoelen, televisies enzovoorts. Het uitblijven van aanpassing van de regelgeving zorgt ervoor dat brandjes in huis binnen de kortste keren uitgroeien tot wilde branden. Daarbij komen onverhoopt bewoners te overlijden. Stel brandwerende middelen als basis voor inrichting verplicht zodat vele doden per jaar door brand kunnen worden voorkomen.

Lees verder

• Veiligheid bij brand: heelhuids aan brand ontsnappen
• Waarom wordt een bepaald constructiemateriaal toegepast?
• Wat houdt mechanische spanning (constructief) in?
• Wat zijn constructief sterke vormen?
• Wat houdt de hoofddraagconstructie van een gebouw in?