Brandwerende constructies: regels & normen

06-06-2017 Het Bouwbesluit geeft de eisen voor veiligheid, waaronder brandveiligheid. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen nieuwbouw, verbouw en bestaande bouw. De eisen zijn verder onafhankelijk van de toegepaste constructiematerialen. Dit artikel biedt inzicht in brandwerende constructies en de bijbehorende regels en normen.

Brandwerende constructies en Eurocodes

De Eurocodes bevatten rekenregels ten behoeve van ontwerp en controle van verschillende constructies. In dit artikel behandelen we de drie meest voorkomende constructiematerialen, te weten: hout, beton en staal.

Brandwerende houtconstructies

De populariteit van houtconstructies lijkt aan het groeien, en zelfs zijn er toepassingen in hoogbouw.. Alhoewel hout kan branden, kunnen ook houten draagconstructies hoge brandwerendheden bereiken. Deze brandwerendheid kan worden ontleend aan overdimensionering of door middel van bescherming. In geval van overdimensionering dient te worden bekeken of het doorde (geleidelijke) inbranding van het houten deel overblijvende deel van de doorsnede voldoende draagvermogen behoudt.

Berekening inbrandsnelheid
In Eurocode NEN-EN 1995-1-2 worden de berekeningen van de brandwerendheid van houtconstructies beschreven. De meeste berekeningen zijn gebaseerd op overdimensionering, waarbij de inbrandsnelheid een deel van de houten constructie wordt berekend. Deze inbrandsnelheid verschilt per houtsoort en is afhankelijk van de verhitting. Zo wordt een kolom b.v. aan vier zijden verhit, terwijl een wand slechts aan één zijde wordt verhit.

De berekening van de brandweerstand van hout met behulp van de inbrandsnelheid geeft als uitkomst dat deel van het hout dat bijvoorbeeld na 30 of 60 minuten nog resteert. De berekening van deze resterende nuttige doorsnede na een bepaalde brandduur moet voldoende zijn om de aanwezige belasting te kunnen dragen.

Beschermen van houtconstructies
Optie 1: Brandwerend bekleden houtconstructies
Houten constructies kunnen ook brandwerend worden bekleed met een daarvoor getest en beoordeeld materiaal. Dit kan onder andere met brandwerende platen, spuitpleisters of met reactieve coating systemen. De brandwerendheid van houtconstructies moet conform
NEN-EN 13501-2 worden getest.

Optie 2: Brandwerende impregneermiddelen
Brandvertragende impregneermiddelen worden vaak op houten delen toegepast om het brandgedrag gunstig te beïnvloeden. Deze producten zijn getest conform NEN-EN 13501-1. Hiermee wordt de brandbaarheid en de brandvoortplanting aangetoond, maar niet de brandwerendheid van het houten element. De brandwerendheid van houtconstructies moet conform NEN-EN 13501-2 worden getest.

Brandwerende betonconstructies

Beton en betonconstructies zijn niet brandbaar. Dat wil niet zeggen dat betonconstructies altijd voldoende brandwerend of brandveilig zijn. Beton heeft een hoge druksterkte, maar een lage treksterkte. Hierdoor wordt een stalen wapening aan het beton toegevoegd om de treksterkte van het beton te verhogen. Bij brand lopen de sterkte en stijfheid van beton en het wapeningsstaal sterk terug. De wapening moet daarom voldoende betondekking hebben, opdat de temperatuur van de wapening laag genoeg blijft en om zodoende te kunnen voldoen aan de brandwerendheidseis.

Brandgedrag betonconstructies is complex
Het brandgedrag van betonconstructies kan zeer complex zijn. Factoren die een rol spelen zijn:

  • Temperatuur van de wapening in het beton moet laag blijven. Dit wordt meestal bereikt door voldoende betondekking op de wapening (in Eurocode 2: NEN-EN 1992-1-1 en NEN-EN 1992-1-2 wordt aangegeven wat de minimale vereiste dekking moet zijn voor beton). Als alternatief kan ook beton brandwerend worden beschermd.
  • Spanning en vervorming als gevolg van ongelijke temperatuurverdeling. De verhitte zijde zet uit, terwijl de niet verhitte zijde koud blijft en niet (of minder) uitzet. Hierdoor ontstaan spanningsverschillen, en (mogelijk grote) vervormingen. Wanneer deze vervormingen wordt verhinderd, kunnen krachten ontstaan, die tot voortijdig bezwijken leiden.
  • ‘Spalling’ ofwel afspatten van beton tijdens brand als gevolg van scheurvorming of het verdampen van (al dan niet gebonden) water in het beton, legt de wapening bloot, en tast verder de betondoorsnede aan. Dit leidt tot een snellere bezwijking. Als vuistregel om afspatten mogelijk tegen te gaan, geldt voor alle betonconstructies dat het vochtgehalte in het beton lager moet zijn dan drie procent.
  • Een combinatie van bovengenoemde factoren.

Betonconstructie beschermen voor brandwerendheidseis
Vooral in tunnels en parkeergarages kunnen situaties ontstaan die bescherming vereisen. Ook oudere constructies met een te lage dekking op de wapening kunnen goed beschermd worden om zodoende toch aan de brandwerendheidseis te voldoen. Hierbij moet niet alleen naar de dekking op de wapening worden gekeken maar ook naar de totale afmetingen van kolommen en liggers en naar de dikte van vloeren en wanden. Betonconstructies kunnen tegen brand worden beschermd met onderstaande opties:

  • Brandwerende spuitpleisters
  • Brandwerende platen
  • Brandwerende coatings voor beton
  • Brandwerende constructies, brandwerende staalconstructie

Brandwerende staalconstructies

Staalconstructies kunnen net als hout en beton beschermd worden tegen brand. Waar voorheen NEN 6072 als testnorm gold, is deze nu vervangen door Europese normen, te weten de NEN-EN 13381 serie (met name de delen 4, 8, 9 en binnenkort 10).

Hoe moet een staalconstructie brandwerend zijn?
Om staalconstructies brandwerend te maken, kunnen verschillende typen materiaal worden gebruikt.. Er is een onderscheid gemaakt tussen passieve materialen en reagerende materialen. Het gaat hier dan om brandwerende plaatmaterialen, brandwerende spuitpleisters en reactieve coating systemen.

Brandwerendheid staalconstructie berekenen
In de aan te leveren documenten moet voor de brandwerende staalconstructies een aantal zaken worden gecontroleerd:

  • Wat is de blootststellingsconditie waaraan het product wordt blootgesteld?
  • Wat is de ondergrond (beschermd tegen roestvorming en welk type primer)?
  • Welke afwerking?
  • Is het te behandelen oppervlak zichtwerk of geen zichtwerk?

Aan de hand van bepaalde informatie kunnen de profielfactor, kritieke staaltemperatuur en materiaaldikte worden berekend en gecontroleerd.

Checklist bouwkundige controlepunten
Er zijn vier controlepunten van brandwerende constructies met spuitpleister, plaatmaterialen en reactieve coating systemen.

  • Wat is de brandwerendheidseis?
  • Voorbereiding project: Is de ondergrond (primer) verenigbaar met de brandwerende bescherming?
  • Applicatie: Controleer de condities op de bouw. Na applicatie moet de feitelijke (laag)dikte worden gemeten. Vergelijk de berekende laagdikte met de gemeten laagdikte. Die moeten per profiel minimaal aan elkaar gelijk zijn.
  • Onderhoud en inspectie: Alle brandwerende systemen dienen onderhouden te worden. Zorg dat het systeem regelmatig wordt geïnspecteerd of nagelopen. Zorg dat eventuele schade direct wordt bijgewerkt.

Om bovenstaande constructies verder op essentiele punten te controleren, geeft BBN een handig boekje uit, getiteld: Essentiele Controlepunten.

Bron: BrandVeilig.com met bewerkingen van NEN

Meer informatie

Bekijk meer informatie over Brandveiligheid en/of Eurocodes.

Eerder door u bekeken

Informatie Bouw


NEN Klantenservice: Voor vragen over het bestellen van bouwnormen.

(015) 2 690 391

klantenservice@nen.nl


NEN Training & Advies: Voor vragen over praktijkgerichte bouwtrainingen (op maat).

(015) 2 690 188

training@nen.nl


NEN Bouw & Installatie: Voor inhoudelijke vragen over bouwnormen of deelname aan normcommissies.

bi@nen.nl


NEN Materialen & Bouwproducten: Voor inhoudelijke vragen over bouwnormen of deelname aan normcommissies.

mb@nen.nl