Brandveiligheid en betonconstructies - Febelcem

In werkelijkheid moet op de brandbelasting zoals hierboven
gedefinieerd een ʺgebruikscoëfficiëntʺ toegepast worden die
rekening houdt met het feit dat de meeste materialen niet
volledig opbranden en dus niet alle energie vrijstellen die ze
bevatten. Dit aspect houdt verband met het materiaal zelf, zijn
geometrie, de oppervlakte blootgesteld aan de vlammen enz. De
brandbelasting die werkelijk in de brand tussenkomt bedraagt
50 tot 90 % van de theoretische waarde zoals hierboven gedefi‐
nieerd. Volgens bijvoegsel E van NBN EN 1991‐1‐2 [106] mag
voor materialen op basis van cellulose een verbrandings‐
coëfficiënt m = 0,8 aangenomen worden.
Figuur : Invloed van de brandbelasting op de temperatuurcurve bij
brand [57]
Meer bepaald worden in het informatief bijvoegsel E van deze
norm waarden gegeven van de brandbelasting. Omgerekend
naar een houtequivalent in kg/m 2 , worden de volgende
gemiddelde brandbelastingen vermeld voor gebouwen in
functie van de aard van het gebruik :
Gebruik
Gemiddelde
brandbelasting
(kg hout/m2) Bibliotheek 86
Bewoning 45
Handelsruimte 34
Kantoor 24
Hotel 18
Schouwburg, bioscoop 17
Klaslokaal (school) 16
Ziekenhuis 13
Vervoer 6
Tabel : brandbelastingen [106]
De theoretische brandbelasting [5] kan niet gebruikt worden als
absoluut criterium voor het brandgevaar. Materialen verschillen
immers door het gemak waarmee ze ontvlammen en de snelheid
waarmee ze branden, m.a.w. door de hoeveelheid warmte die ze
vrij stellen per tijdseenheid. Het eerste kenmerk beïnvloedt de
frequentie waarmee branden kunnen optreden terwijl het
tweede kenmerk de intensiteit van een eventuele brand bepaalt.
De ervaring toont aan dat, bij gelijkblijvende andere parameters,
de duur van een brand evenredig is met zijn dichtheid van de
brandbelasting. Hieruit volgt dat een toename van de
brandbelasting over het algemeen een verlenging van de
brandduur zal veroorzaken maar niet noodzakelijk van de
maximale gemiddelde temperatuur in het lokaal.
De manier waarop de materialen gestapeld zijn beïnvloedt de
verbrandingssnelheid. Zo bijvoorbeeld ʺontbladerenʺ papierrol‐
len : het is noodzakelijk om ze horizontaal te stapelen (zie §8.4.1,
activiteiten in industriële gebouwen).
In dit verband laten de twee parameters t α en RHRf toe om
brandbare materialen te karakteriseren :
t α = de tijd nodig om een calorisch debiet van 1 MW te
bereiken
RHRf = RHR staat voor ʺRate of Heat Releaseʺ : het maxi‐
mum calorisch debiet geproduceerd per m 2 brand‐
haard bij een door brandstof gecontroleerde brand.
Indicatieve waarden zijn opgenomen in de volgende
tabel :
Aard van de opslag of het gebruik
Houten paletten gestapeld tot 0,5 m
hoogte
Houten paletten gestapeld tot 3 m
hoogte
Plastic flessen in kartonnen dozen
gestapeld tot een hoogte van 4,6 m
Stijve panelen in polystyreenschuim
gestapeld tot een hoogte van 4,3 m
Winkels, bibliotheken, verkoopscen‐
tra, schouwburg‐ en bioscoopzalen
Kantoren, woonruimtes, ziekenhui‐
zen, hotelkamers, klaslokalen, …
RHRf
(kW/m 2 )
1250
6000
4320
2900
t α (s)
500 150
250 300
Tabel : maximum calorisch debiet vrijkomend per m 2 brandhaard [42]
Een hoge snelheid van de brandontwikkeling wordt uiteraard
gekarakteriseerd door een lage waarde van t α. Dit is het geval
voor bibliotheken, verkoopscentra, schouwburg‐ en bioscoop‐
zalen. Een hoog maximum calorisch debiet doet zich voor onder
dezelfde omstandigheden.
Het calorisch debiet RHR kan begrensd worden door ventilatie,
hetgeen bepaald wordt door een ʺéén zoneʺ model (zie §6.2.3.1).
Hierop gebaseerd is in EC1 een vereenvoudigde uitdrukking
terug te vinden voor het maximum calorisch debiet.
Het hiernavolgend schema geeft het klassiek verloop van het
calorisch debiet in functie van de tijd. Dit debiet stijgt eerst para‐
bolisch, blijft vervolgens constant tot wanneer 70 % van de
brandlast opgebruikt is en neemt tenslotte lineair af. De
oppervlakte onder de curve is gelijk aan de bruikbare brandlast.
37