Duurzaam bouwen en brandveiligheid

Brandtest in uitvoering

Klimaatverandering en zorg voor het milieu spelen een steeds grotere rol in de bouwwijzen en de bouwmaterialen die in Nederland worden toegepast. Het Nederlands Instituut Publieke Veiligheid (NIPV) deed onderzoek naar de mogelijke invloed ervan op de brandveiligheid van gebouwen.

Voor nieuwe en innovatieve bouwmaterialen gelden de voorschriften van het Bouwbesluit 2012. Dat betekent echter nog niet dat toepassing ervan per definitie een brandveilig gebouw oplevert. Uitgangspunten van de testmethodes die worden gebruikt, zijn namelijk vaak gebaseerd op de traditionele toepassingen en bouwwijzen. Over de wijze waarop nieuwe en innovatieve materialen zich precies gedragen wanneer ze bij brand betrokken raken en hoe de brandweer dan moet optreden, is dan ook nog veel onbekend. NIPV deed daarom onderzoek op basis van een literatuurstudie en won informatie in bij deskundigen en betrokkenen, zoals projectontwikkelaars, ontwerpers, bouwers en medewerkers van Veiligheidsregio’s.

Nieuwe bouwmethoden en -materialen

Het onderzoek geeft een overzicht van toepassing van nieuwe bouwmethoden en -materialen bij:

• Biobased gebouwen
• Klimaatadaptieve en groene gebouwen
• Energiezuinige gebouwen
• Demontabele, remontabele en modulaire gebouwen

In de praktijk blijkt vaak een combinatie van verschillende nieuwe methoden en materialen te worden toegepast.

Biobased gebouwen

Biobased gebouwen zijn zoveel mogelijk opgebouwd uit natuurlijke, hergroeibare materialen. Hout is hiervan het bekendste voorbeeld. Naast houtskeletbouw wordt de toepassing van verlijmd hout, het zogenaamde kruislaaghout of cross laminated timber (CLT) steeds gebruikelijker. Ook worden andere natuurlijke biobased materialen gebruikt in de bouw, zoals riet (dakbedekking), stro (strobouw), schelpen (isolatie kruipruimten) en hennep (plaatmateriaal, blokken en isolatie).Klimaatadaptieve en groene gebouwen

Klimaatadaptief bouwen beoogt zo te bouwen dat wordt ingespeeld op klimatologische veranderingen. We zien de trend dat gebouwen of steden steeds vaker vergroend worden om oververhitting te beperken. Hierbij valt te denken aan groene daken, maar ook aan tuinen op hoogte en verticale begroeiing tegen de gevels en op balkons.

Energiezuinige gebouwen

Er worden steeds strengere eisen gesteld aan de energiezuinigheid van gebouwen. Het meer isoleren van de gebouwschil zoals de gevels alsook het steeds luchtdichter bouwen, is noodzakelijk om aan deze eisen te voldoen. We zien de laatste jaren een grotere toename van kunststofisolatie zoals PIR-isolatie. PIR wordt toegepast in de vorm van platen die zowel in spouwmuren als in buitengevelisolatiesystemen worden toegepast. Dit heeft consequenties voor de materiaalkeuze, dimensionering van constructies (bijvoorbeeld de isolatiedikte) en detaillering. Daarmee hebben deze onderdelen ook invloed op de brandveiligheid van gebouwen.

Demontabele, remontabele en modulaire gebouwen

Hergebruik van materialen vindt over het algemeen eerder plaats indien ze eenvoudig kunnen worden gedemonteerd en weer zijn te remonteren. Daarbij kan gedacht worden aan verplaatsbare wanden waarmee het mogelijk is om ruimtes anders in te delen, zoals bij de ombouw van kantoren naar woningen. Remontabel en modulair bouwen dragen bij aan duurzaamheid door een vermindering van het gebruik van grondstoffen en de (grotere) mogelijkheid van hergebruik. Voordeel is ook dat het bouwwerk grotendeels in de fabriek wordt gemaakt, waardoor de kwaliteit van het bouwwerk beter kan worden gegarandeerd dan op de bouwplaats. Hiermee kunnen ook kosten en tijd worden bespaard.

Brandveiligheidsaspecten verduurzaming

Het Verbond van Verzekeraars en Brandweer Nederland hebben in maart 2021 een gezamenlijke position paper uitgebracht waarin ze hun zorgen uitspreken over de brandveiligheidsaspecten van verschillende ontwikkelingen op het gebied van verduurzaming. Zij stellen onder meer dat er een wildgroei aan nieuwe producten, aanbieders en installateurs is ontstaan, terwijl de regelgeving en normering vaak nog ontbreken.

Innovatieve bouwmaterialen en -methoden kunnen zich bij brand anders gedragen dan de traditionele. Daarbij komt dat er nog weinig ervaring is met branden waarbij innovatieve materialen betrokken zijn. In dit artikel kijken we allereerst naar de invloed op de brandveiligheid van biobased gebouwen (waaronder houten gebouwen in CLT) en klimaatadaptieve/groene gebouwen. In een volgend artikel komen energiezuinige gebouwen en demontabele, remontabele en modulaire gebouwen aan de orde.

Invloed op brandveiligheid: biobased gebouwen

Voor constructieonderdelen die zijn opgebouwd uit biobased bouwmaterialen gelden veelal dezelfde brandveiligheidseisen als de meer gebruikelijke/traditionele materialen. Daarmee is nog niet duidelijk hoe deze biobased materialen zich gedragen wanneer zij bij brand betrokken raken.

Bij een brand in een eco-woning in Kampen in 2018 raakte het isolatiemateriaal van stro in brand. Doordat dit stro opgesloten zat in de spouw, was brandbestrijding nauwelijks mogelijk. Pas nadat met een grijper de woning als het ware uit elkaar was getrokken, kreeg de brandweer vat op het vuur. Ondanks dat het binnenoppervlak van de toegepaste wanden die de brandbare spouwmuurisolatie afschermde voldeed aan de vereiste brandklasse, raakte de brandbare spouwmuurisolatie toch bij de brand betrokken. In dit geval werd voldaan aan de fundamentele overheidsdoelen die ten grondslag liggen aan de brandveiligheidsvoorschriften: de brand is beperkt gebleven tot het eigen perceel en iedereen heeft veilig kunnen vluchten. Wanneer dergelijke bouwconcepten niet alleen worden toegepast bij vrijstaande woningen maar ook bij geschakelde woningen of appartementengebouwen, vraagt de realisatie van de vereiste WBDBO (weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag) tussen de verschillende woningen aandacht. Dat betreft met name de aansluiting van de gevel en het dak op de woningscheidende wanden. Dat zijn namelijk de aansluitingen waarlangs de brand zich kan uitbreiden tot meer dan één woning. Uit onlangs uitgevoerd onderzoek blijkt echter ook dat in veel situaties nu al biobased isolatiemateriaal brandveilig kan worden toegepast. Maar om het toepassingsgebied van biobased isolatiemateriaal verder te vergroten, verdient het aanbeveling brandtesten uit te voeren op zowel product- als systeemniveau.

Houten gebouwen met CLT

Steeds meer wordt gebruik gemaakt van CLT. Dit bestaat uit kruislings verlijmde eenlaagsplaten die opgebouwd zijn uit vurenhout. Het is mogelijk dat een houten gebouw in geval van brand (deels) zelf mee gaat branden. Aandachtspunten bij het bouwen in hout zijn onder andere:

• de invloed van het hout op de snelheid van de brandontwikkeling en rookproductie in relatie tot de vluchtveiligheid;
• de beheersbaarheid en de bestrijdbaarheid van een brand;
• de gevolgschade na een brand.

In tegenstelling tot veel andere biobased materialen, is er relatief veel onderzoek gedaan naar de brandveiligheid van hout als bouwmateriaal. De volgende concrete punten verdienen de aandacht. Daarbij wordt opgemerkt dat er nog meerdere onbekende factoren zijn, waardoor dit overzicht waarschijnlijk nog niet volledig is en afhankelijk van nader onderzoek verder aangevuld zal worden:

• hout dat wordt blootgesteld aan temperaturen > 200 °C begint met pyrolyseren, waarbij brandbare gassen vrijkomen die kunnen bijdragen aan de brandontwikkeling. In tegenstelling tot onbrandbare bouwmaterialen blijft hout brandbare gassen produceren zolang de omgevingstemperatuur > 200 °C is, ook als er op dat moment geen sprake meer is van brand. Dit vergroot de kans op een rookgasexplosie en de bijbehorende risico’s tijdens de brandbestrijding.
• Onbeschermd toegepast draagt CLT bij aan de vuurlast, de brandomvang en het brandvermogen. Dit kan van invloed zijn op de mate en snelheid van aantasting van de CLT constructieonderdelen door de brand. Uit praktijkexperimenten blijkt dat er bij onbeschermde toepassing van hout in de vorm van CLT-panelen sneller een flashover plaatsvindt.
• Van brandend CLT kan de verkoolde laag wegvallen (delamineren), waardoor er een nieuwe laag hout bloot komt te liggen die deel kan nemen aan de brand. Dit verschijnsel kan zorgen voor een zogenaamde tweede flashover. Of het delamineren plaatsvindt, hangt overigens af van veel verschillende factoren, zoals de (veroudering van de) lijmsoort en de intensiteit van de brand waar het CLT aan wordt blootgesteld.
• Hout is een natuurproduct en daarom per definitie niet uniform, zodat er sprake kan zijn van naden of kieren op de plaatsen waar CLT-constructieonderdelen op elkaar aansluiten. Hierlangs kan rookverspreiding plaatsvinden. Door de temperatuur van de rookgassen kunnen de openingen groter worden.

Het NIPV rapport geeft aan de hand van een voorbeeldproject (8) diverse oplossingsrichtingen om genoemde brandveiligheidsrisico’s te beperken. Toepassing van een sprinklerinstallatie om deze te beperken is de meest voor de hand liggende maatregel, omdat een dergelijke installatie de brand bij de bron beperkt. Het bekleden van het CLT met brandwerende beplating kan ook een mogelijkheid zijn om bepaalde brandveiligheidsrisico’s te beperken.

Invloed op brandveiligheid: klimaatadaptieve en groene gebouwen

Een gebouw kan op meerdere manieren klimaatadaptief zijn. Zo kan het faciliteiten hebben voor de opvang van (extreme) neerslag en kunnen maatregelen genomen zijn om inval van zonlicht tegen te gaan of om de fundering beter bestand te maken tegen droogte. Groene gebouwen kunnen mogelijk extra brandveiligheidsrisico’s met zich meebrengen. Vegetatie die tegen gevels, op balkons en op daken groeit, kan brandbaar zijn en kan dan gezien worden als extra vuurlast. Zo heeft de aanwezigheid van vegetatie invloed op de kans op het ontstaan, ontwikkelen en uitbreiden van brand. Bij een uitslaande brand kan de vegetatie uitdrogen, vervolgens mee kan gaan branden en andere vegetatie uitdrogen die ook weer mee kan gaan branden. De huidige norm voor het bepalen van de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag tussen ruimten in een gebouw houdt geen rekening met brandbare vegetatie/bomen op een balkon. Hierdoor is er een snellere branduitbreiding tussen appartementen mogelijk dan met de voorschriften van Bouwbesluit 2012 is voorzien.

Het NIPV rapport geeft aan de hand van een voorbeeldproject een aantal oplossingsrichtingen om genoemde brandveiligheidsrisico’s te beperken. De kans dat een brand in een appartement leidt tot het ontbranden van de vegetatie kan verkleind worden door het aanbrengen van een automatische blusinstallatie in de appartementen. Vanuit het oogpunt van brandveiligheid/brandbaarheid is ook de keuze voor de soort vegetatie en de bewatering van de vegetatie van belang.

Conclusie

Klimaatverandering en zorg voor het milieu spelen een steeds grotere rol in de bouwwijzen en de bouwmaterialen die in gebouwen worden toegepast. Een verandering hierin kan consequenties hebben voor de brandveiligheid van een gebouw. Net als alle traditionele materialen, moeten nieuwe en innovatieve bouwmaterialen voldoen aan de eisen van het Bouwbesluit en daardoor aangestuurde bepalingsmethoden. Echter, uitgangspunten van de testmethodes die worden gebruikt zijn vaak gebaseerd op de traditionele toepassingen en bouwwijzen en niet afgestemd op nieuwe en innovatieve bouwmaterialen en -methoden. Ook kunnen elementen worden toegevoegd (bijv. groene gevels met brandbaar materiaal) die buiten de scope van het Bouwbesluit vallen, maar wel van invloed zijn op de brandveiligheid. Momenteel wordt er door verschillende instanties gewerkt aan onder andere de actualisatie van normering.

Op donderdag 25 mei is er tijdens HOUTBOUW een sessie over bouwfysische uitdagingen in houtbouw, waaronder brandveiligheid. Meld u aan via https://www.databadge.net/reno2023/reg/hbw/?opt_id=F303.

Bron: brandveilig.com