Veilig vluchten langs de brand - DGMR

Een genuanceerde benadering van warmtestraling
Veilig vluchten langs
de brand
BRANDVEILIGHEID
Personen die langs een brandende ruimte moeten vluchten, worden blootgesteld aan warmtestraling.
Dit heeft gevolgen voor het ontwerp van een gebouw. ‘Door genuanceerder te kijken naar de hoeveelheid
straling waaraan mensen tijdens het vluchten worden blootgesteld, wordt de ontwerpvrijheid vergroot en
blijft de vluchtveiligheid gewaarborgd,’ stelt ingenieursbureau DGMR.
Bij brand ontstaat warmtestraling.
Die straling kan laag of
hoog zijn, draaglijk of ondraaglijk.
Het Bouwbesluit is
duidelijk over de maximale hoeveelheid
toegestane straling op personen. In de toelichting
op artikel 2.169 staat een waarde
van 1 kW/m 2 genoemd, als maximale hoeveelheid
waarbij verblijven in een ruimte
nog mogelijk is. In het TNO Bouw-rapport
1997-CVB-R0883 staat dezelfde maximale
waarde, maar dan voor langdurig verblijf
in een ruimte. Personen die vluchten zijn
niet langdurig aanwezig in een ruimte;
zij passeren de ruimte slechts. Een maximumwaarde
van 1 kW/m 2 , vergelijkbaar
met de hoeveelheid straling op een zonnige
zomerdag, is dan ook erg laag met het
oog op veilig vluchten.
BEOORDELINGSCRITERIA CONSTRUCTIE
Theoretisch gezien zou de maximale straling
ook kunnen worden bepaald aan de
hand van de criteria die worden gesteld
aan de brandwerende constructies rond
vluchtroutes. In dat geval zal de maximaal
toegestane straling beduidend hoger uitpakken.
Een praktijkvoorbeeld kan dit verduidelijken.
In een galerijflat zijn personen genoodzaakt
om via de open galerij te vluchten
richting het trappenhuis. Er is geen tweede
vluchtmogelijkheid. Stel dat er brand
uitbreekt in een appartement langs de
TEKST ARNO BONGERS
vluchtroute. Dan is het zeer waarschijnlijk
dat vluchtende personen worden blootgesteld
aan warmtestraling. Er kan dan worden
geëist dat appartementen langs de
vluchtroute worden voorzien van brandwerend
glas. Dit brandwerend glas heeft
in beginsel tot doel de vluchtroute veilig te
houden. Tot dertig minuten na het uitbreken
van de brand mag het maximale stralingsniveau
op de vluchtroute volgens de
geldende wet- en regelgeving niet meer
bedragen dan 15 kW/m 2 . De wetgever gaat
er vanuit dat de flat binnen vijftien minuten
verlaten is. Hieruit kan geconcludeerd
worden, dat vluchtende personen over de
galerij een warmtestralingsniveau tot 15
kW/m 2 mogen ontvangen. Bij een dergelijk
niveau zouden de kleren van vluchtende
personen spontaan kunnen ontbranden.
Hoewel de kans dat zij daadwerkelijk worden
blootgesteld aan een stralingsniveau
van 15 kW/m 2 erg klein is, zal duidelijk zijn
17

18
dat de beoordelingscriteria voor constructies
ongeschikt zijn voor het bepalen van
de maximaal te verdragen straling.
BRANDWERENDE BEGLAZING
Brandwerende beglazing wordt beoordeeld
volgens het EI-criterium en/of het EW-
criterium. Het EI-criterium betekent dat
de temperatuur aan de niet-vuurzijde niet
hoger mag oplopen dan 180 °C op één punt
of 140 °C gemiddeld over het hele glasop-
pervlak. Het EW-criterium heeft betrekking
op straling en stabiliteit: de belangrijkste
eis voor vluchtende personen. Volgens dit
criterium mag de warmtestraling aan de
niet-vuurzijde wettelijk niet meer zijn dan
15 kW/m 2 op 1 meter afstand van de con-
structie. Is de straling hoger, dan zou de
brand overslaan naar de niet-vuurzijde.
EFFECTEN VAN BRAND OP PERSONEN
Het maximaal te verdragen warmtestralingsniveau
ligt ergens tussen de 1 kW/m 2
en 15 kW/m 2 . De maximale hoeveelheid te
verdragen straling kan volgens DGMR
maar op één manier specifieker worden
vastgesteld: via de Publicatiereeks
Gevaarlijke Stoffen (PGS) 1a. Op basis van
de uitvoerige informatie in de PGS 1a kunnen
de effecten van brand op personen
worden bepaald. De PGS 1a behandelt de
volgende factoren:
· De relatie tussen warmtestralingsdosis
en omvang van letsel. Het letsel
veroorzaakt door warmtestraling
wordt gekarakteriseerd als eerste-,
tweede- of derdegraadsverbrandingen.
Daarmee wordt aangeduid in
welke mate en tot welke diepte de huid
is beschadigd.
· De invloed van kleding en bescherming
door gebouwen op de omvang
van het letsel.
· De blootstellingsduur die wordt
bepaald door onder andere de vluchtsnelheid
en mogelijkheid tot schuilen.
De PGS 1a bevat de resultaten van verschillende
onderzoeken. Zo is bepaald hoeveel
straling een persoon kan verdragen voordat
hij de pijngrens bereikt en bij welke
hoeveelheid straling brandblaren ontstaan.
Daarbij is de maximale hoeveelheid
te verdragen straling afhankelijk van de
blootstellingsduur. De vergelijking met de
zon gaat ook hier op. Personen kunnen een
bepaalde tijd doorbrengen in de felle zon
zonder te verkleuren. Op een gegeven
moment gaat de huid verkleuren. Duurt
de blootstelling nog langer, dan gaat de
huid pijnlijk aanvoelen. Op dat moment
wordt de pijngrens overschreden. Iemand
Figuur 1. Om het maximaal te verdragen stralingsniveau goed te kunnen beoordelen heeft DGMR verschillende
onderzoeken met elkaar vergeleken.
die nog langer in de zon blijft, loopt het
risico op brandwonden. Tijd en hoogte
van de warmtestraling zijn daarmee onlosmakelijk
met elkaar verbonden.
‘De PGS 1a biedt uitsluitsel
bij het vaststellen van de
maximale hoeveelheid te
verdragen straling’
PIJNGRENS ALS UITGANGSPUNT
DGMR is van mening dat bij de bepaling
van de maximale warmtestralingsdosis de
pijngrens leidend moet zijn, en dus niet
het moment waarop brandwonden ontstaan.
Om het maximaal te verdragen stralingsniveau
goed te kunnen beoordelen
heeft DGMR verschillende onderzoeken
met elkaar vergeleken. In figuur 1 zijn de
resultaten van de verschillende onderzoeken
in een grafiek tegen elkaar afgezet.
Duidelijk is, dat de diverse onderzoeksresultaten
weinig verschil laten zien. Tot een
blootstellingstijd van 13 seconden zijn de
onderzoeksresultaten van Stoll & Green
het meest conservatief. Op basis van de
onderzoeken kan geconcludeerd worden,
dat een persoon gedurende 10 seconden
een maximale straling van 5 kW/m 2 kan
ontvangen, voordat hij pijn zal ervaren.
MEER ONTWERPVRIJHEID
De resultaten uit de PGS 1a kunnen meerwaarde
hebben voor het eerdergenoemde
praktijkvoorbeeld. Op het moment dat de
galerij een behoorlijke diepte heeft, zal
een vluchtend persoon deze diepte gebruiken
om een grotere afstand tot de brand te
nemen. En wordt hij dus aan een lagere
warmtestraling blootgesteld. Aan de hand
van de PGS 1a kan, afhankelijk van de hoeveelheid
straling op de vluchtroute en de
vluchtsnelheid van de persoon, worden
vastgesteld of de situatie verdraaglijk is of
niet. Blijkt op basis van de PGS 1a dat een
persoon zonder het overschrijden van de
pijngrens langs de brandende ruimte kan
vluchten, dan is veilige ontvluchting
gewaarborgd. Het vereiste brandwerende
glas kan daarmee uitgespaard worden.
Ook is het niet noodzakelijk een tweede
vluchtroute te realiseren. Het gevolg:
meer ontwerpvrijheid.
A. (Arno) Bongers is specialist
brandveiligheid bij DGMR te Arnhem.
Tel. (026) 351 21 41.
E-mail: abo@dgmr.nl.
Internet: www.dgmr.nl.