Rook- & warmteafvoer - TI

2 

Inleiding tot 

Rook- & warmteafvoer 

Lt. ing. Tom Van Damme 

Brandweer Antwerpen 

Complexe gebouwen 

Lt. ing. Tom Van Damme

3 

Schouwburgen 

• 1881, Staatsopera Wenen, 449 doden door verstikking 

� ontwikkeling ontrokingsopeningen boven het toneel 

• 1911, Theater Edingburg, geen enkel slachtoffer 

� doeltreffendheid bewezen ! 

• 1920, België: � metalen rookgordijn tussen toneel en zaal 

� ontroking boven het toneel 

4 


Industrie 

• 1953, General Motors Livonia, 14 ha werkplaatsen vernield 

� brandweer kon de gebouwen niet betreden 

• 1957, Jaguar fabrieken Coventry, 

� ontploffing gasflessen maakt opening in dak � ontroking 

• 1963, Vauxhall Engeland, brand in afdeling kunststoffen, “rookluiken” 

� blussing brand + beperking schade 

� doeltreffendheid bewezen ! 


5 

Hotels + andere 

• 1974, Sao Paulo Brazilië, 479 slachtoffers bij brand in hotel 

� hierdoor werd de noodzaak aangetoond om de 

evacuatiewegen rookvrij te houden ! 

• 1987, Kings Cross Metro Londen, 31 doden 

6 


Tunnels 

• 1998, Mont Blanc Tunnel, brand in vrachtwagen, 41 doden 


7 

Tunnels 

• 2001, Gothard Tunnel, brand na frontale botsing vrachtwagens, 11 doden 

8 


Andere 

• 2002, Schiphol, brand in cellencomplex, 11 doden, RWA weigert dienst 


9 

10 

Hoe snel kan het gaan ? 



Station Nightclub 


polyurethaanschuim op 

wanden rondom podium 

+ 

binnenvuurwerk

11 



12 





13 

Doel: 

14 




Rookbeheersing 

• een veilige evacuatie van de aanwezige personen 

• gebouw / goederen beschermen tegen rook- en waterschade 

• de tussenkomst van de brandweer te vergemakkelijken 


15 

Brandbestrijding 

• rook beperkt zeer sterk de zichtbaarheid, verbergt de vuurhaard 

• hete rookgassen vormen een zware thermische belasting 

� constructie � interventieploeg 

• opstapeling onverbrande gassen 

� flashover 

� backdraft 

16 


Flashover 

Er ontstaat door de verbranding een hete gaswolk bij het plafond. 

Het brandbare gasmengsel zal na een tijdje door het brandje ontstoken worden. Er ontstaat een steekvlam en er komt 

veel warmte vrij. Hierdoor ontbranden plotseling andere brandbare voorwerpen in de ruimte. Bliksemsnel verspreidt het 

vuur zich door de hele ruimte. Dit verschijnsel noemen we flashover. 


17 

18 

Flashover 


Flashover 


19 

Backdraft 

Een backdraft is een explosieve verbranding van brandbare gassen. 

De gassen zijn nog niet verbrand omdat er in de desbetreffende ruimte geen zuurstof meer is. 

Wel is de temperatuur in de ruimte hoog. 

Als er plotseling zuurstof de ruimte binnenkomt, zoals bij het openen van een deur, treedt de backdraft op. 

20 


Backdraft 


Principe: 

21 

Niet geventileerd 

lucht boven de vuurhaard wordt verwarmd; 

• stijgt verticaal en vermengt zich met rook- en verbrandingsgassen; 

• koude lucht rond het vuur wordt aangezogen & voedt de verbranding; 

• rook- en verbrandingsgassen verspreiden zich in alle richtingen; 

• de brandhaard wordt gevoed met lucht die steeds warmer wordt; 

• de rooklaag zal de ruimte vullen tot aan de grond; 

• brandhaard kan niet meer gelokaliseerd worden ! 

• risico op CO-explosie ! 

22 

� 

Vuurhaard 3m x 3m: 

20.000 m³ in 2 minuten 


Niet geventileerd 


� 

�

Principe: 

23 

Geventileerd 

• bij rook- of warmtedetectie start de ontroking; 

• de rooklaag zal veel trager aandikken; 

• rookschermen verdelen de ruimte in compartimenten (geen rookverspreiding); 

• verbrandingsgassen mengen zich minder met de lucht in het lokaal; 

• evacuatie van warme gassen vertraagt temperatuurtoename; 

• de rooklaag zal zakken tot op zeker niveau (dimensionering installatie); 

• openingen in de wand compenseren de afgevoerde lucht; 

24 


Geventileerd 

� �� 

� 


��

25 

Wettelijke bepalingen 

• pas na de brand van Innovation te Brussel in 1967 werd in België 

gestart met normalisatie, gericht naar passieve brandbeveiliging. 

26 

open constructie, waarbij alle verdiepingen in 

verbinding stonden met een atrium. 



325 doden 


• schouwburgen: ARAB art.663 – dak van het toneel is uitgerust met 

ventilatieschermen van minstens 1/10 van de oppervlakte van het 

toneel; 

• NBN S21-202: 1 m² rookluik in een trappenhuis voor evacuatie; 

• hoogbouw NBN 713-010: traphallen dienen onder een bepaalde druk 

geplaatst te worden; 

• Basisnormen – KB 7 juli 1994; 

– bijlage 2, 3 & 4 – “residentiële bouwkunde”; 

– bijlage 6 – industriegebouwen 

! huidige normering streeft naar een maximale compartimentering !

27 



– bijlage 2, 3 & 4 – residentiële bouwkunde – art 2.1 

28 

• Het gebouw is verdeeld in compartimenten waarvan 

de oppervlakte kleiner is dan 2500 m², met 

uitzondering van de parkeergebouwen. 

• Gebouwen met één bouwlaag die kunnen uitgevoerd 

worden in één enkel compartiment, mag de 

oppervlakte van dat compartiment 3500 m² bereiken. 

De lengte van dit compartiment bedraagt niet meer 

dan 90 m. 

[ LB – bijlage 2]. 





• Wat de gebouwen betreft, bedoeld in de 

bovenstaande alinea’s, mag de oppervlakte van een 

compartiment, naargelang het geval, groter zijn dan 

ofwel 2500 m², ofwel 3500 m² [LB – bijlage 2], indien het 

uitgerust is met een automatische blusinstallatie en 

een rook- en warmteafvoerinstallatie, die voldoen aan 

de normen of aan de regels van goed vakmanschap 

ter zake die erkend zijn door de Minister van 

Binnenlandse Zaken, volgens de procedure en de 

voorwaarden die hij bepaalt. 


29 




30 

• De hoogte van een compartiment stemt overeen met de 

hoogte van één bouwlaag. 

• De hoogte van een compartiment mag zich uitstrekken 

over verscheidene bouwlagen (atrium) op voorwaarde : 

– dat dit compartiment is uitgerust met een automatische 

blusinstallatie en een rook- en warmteafvoerinstallatie, die 

voldoen aan de normen of aan de regels van een goed 

vakmanschap terzake die erkend zijn door de Minister van 

Binnenlandse Zaken, volgens de procedure en de 

voor-waarden die hij bepaalt; 

– en dat de evacuatiemogelijkheden van het gebouw … 




– bijlage 6 – industriegebouwen – art. 5.3 

• Om de ontwikkeling en de verspreiding van brand en 

rook in het getroffen compartiment te beperken, dient 

het industriegebouw uitgerust met een rook- en 

warmteafvoer-installatie. 

– Uitzonderingen: 

• klasse A en opp. ≤ 10 000 m² ; 

• klasse B en opp. ≤ 500 m²; 

• compartimenten voorzien van een automatische gas- of 

watermistblusinstallatie of een ESFRsprinklerinstallatie. 


31 




32 

• Voor compartimenten waarvan de vloeroppervlakte 

kleiner is dan of gelijk is aan 2000 m² mag evenwel de 

aërodynamische oppervlakte van de RWA-verluchters 

en de luchttoevoer berekend worden à rato van 

tenminste 2% van de dakoppervlakte 

– hoogte van de gestapelde goederen en de hoogte van de 

bovenkant van de luchttoevoeropeningen maximaal 70 % van 

de hoogte tot de RWA-verluchters bedraagt; 

– mag ook berekend worden volgens NBN S21-208-1; 





• De RWA-installatie wordt bediend door de 

automatische branddetectie-installatie, met uitzondering 

van die gevallen waarin het compartiment uitgerust is 

met een automatische blusinstallatie van het type 

sprinkler of ruimtebeveiliging. 

• Ze moet eveneens handmatig kunnen worden bediend. 

• Indien een compartiment uitgerust is met een 

sprinklerinstallatie, wordt de RWA-installatie, in 

afwijking van NBN S21-208-1, automatisch bediend 

door de alarmklep Lt. ing. van Tom Van de Damme sprinklerinstallatie.

33 

• Bepaling brandbelasting 

34 

NBN S21-208-1 


NBN S21-208-1 

• aan de hand van bijgevoegde tabel in de norm: 

• indeling klasse der inrichting; 

• indeling categorie ifv aard en verpakking goederen; 

• bij gebrek aan info over de producten: 

•Qf = 250 kW/m² bij natuurlijke RWA 

•Qf = 500 kW/m² bij mechanische RWA 


35 

NBN S21-208-1 

• Klasse der inrichtingen met een lage brandbelasting: L 

• musea • hotels • internaten 

• kantoren • scholen • openbare gebouwen 

• tehuizen • universiteiten • ziekenhuizen 

• Klasse der inrichtingen met een normale brandbelasting: N 

• met laag brandgevaar: N1 

• drankgelegenheden • restaurants • slachterijen 

• elektrische centrales • brouwerijen • smederijen 

• met normaal brandgevaar: N2 

36 

• bakkerijen • garages • laboratoria 

• metaalbewerking • wasserijen • parkeerplaatsen 

• scheikundige nijverheid • meststoffen • fotografie 


NBN S21-208-1 

• Klasse der inrichtingen met een normale brandbelasting: N 

• met hoog brandgevaar: N3 

• dierlijke vetten • drukkerijen • kaarsengieterijen 

• kartonfabrieken • weverijen/ kledij • lijmen en gelatines 

• scheepswerven • veilingen • overdekte markten 

• met speciaal brandgevaar: N4 

• meubelnijverheid • zagerijen / schrijnwerkerijen • tentoonstellingshalls 

• papierbewerking • houbewerkende nijverheid • boekbinderijen 

• alcohol • afval en lompen (textiel) • vliegtuigbouw 


37 

NBN S21-208-1 

• Klasse der inrichtingen met een gevaarlijke brandbelasting: D of S 

• inrichtingen voor het vervaardigen: D 

•D1 • spaanplaatfabrieken • oleochemie • verven 

•D2 • vliegtuigloodsen 

•D3 • asfalt / bitumen • lakken • vlas 

•D4 • schuimplastiek • harsen • vuurwerkmakerijen 

38 


• Klasse der inrichtingen met een gevaarlijke brandbelasting: D of S 

• hoogstapeling: S 

NBN S21-208-1 

•S1 • conserven • glaswaren • ijzerwaren 

• papierhandel • voedingswaren • zaden 

•S2 • bitumen • karton • lakken 

• olieproducten • vetten • spaanplaten 

•S3 • banden • harsen • inkten 

• rubber • textiel (afval) • houtvezels 

•S4 • schuimplastiek • schuimrubber • vuurwerkwaren 


• Verpakking: C 

C1 

C2 

C3 

39 

NBN S21-208-1 

onbrandbare verpakking gebeurlijk op houten laadborden 

verpakking in papier, karton, golfkarton, hout of plastiek, 

uitgezonderd schuimplastiek, eventueel op houten laadborden 

Alle andere verpakkingen, niet opgenomen in C1 en C2 

Gebruikscategorieën 

Categorie 1 

Categorie 2 

Categorie 3 

Categorie 4 

40 

Laag 

risico 

L 

Verpakking 


S1 

SC1 

SC2 

SC3 

NBN S21-208-1 

Opgestapelde goederen 

afhankelijk van de klasse en/of verpakking, verkrijgt men de 

gebruikscategorie met bijhorende vuurhaard en kritische stapelhoogte. 

( scheiding laag- & hoogstapeling � ) 

• Laagstapeling 

Te beveiligen gebouwen 

Normaal 

risico 

N1 

N2 

N3 

N4 

D1 – D4 

Hoog 

risico 

Vervaardiging 

Opslag 

SC1 

SC2 

SC3 

SC4 


Kritische 

Stapelhoogte 

4,0 m 

3,0 m 

2,1 m 

1,2 m 

S2 

SC2 

SC2 

SC3 

Afmeting 

Vuurhaard 

3,0 x 3,0 m 

4,5 x 4,5 m 

6,0 x 6,0 m 

9,0 x 9,0 m 

S3 

SC3 

SC3 

SC3 

Omtrek 

W f 

12 m 

18 m 

24 m 

36 m 

S4 

SC4 

SC4 

SC4 

Opp. 

A f 

9 m² 

20 m² 

36 m² 

81 m²

• Hoogstapeling in rekken met sprinklers 

- Breedte aan de basis van de vuurhaard 

- Uitbreiding x van de vuurhaard in functie 

van de hoogte h 

- Oppervlakte A f van de vuurhaard 

( min. 9 m², max. 81 m² ) 

-Omtrek W f van de vuurhaard 

( min. 12 m, max. 36 m ) 

41 

42 

NBN S21-208-1 

= breedte w van de rekken 

x = 2/3 . h . tg 15° = 0,18 . h [m] 

sprinklers onder het dak 

A f = 4 . h . ( w + x ) 

3 

W f = 2 . ( w + 4 . x ) 


NBN S21-208-1 

• Hoogstapeling in rekken zonder sprinklers 


sprinklers onder het dak 

en in de rekken 

A f = 2 . h . ( w + x ) 

3 

W f = w + 4 . x 

Indien de hoogstapeling niet gesprinklerd wordt, zal de brand zich zeer 

snel ontwikkelen tot vlamoverslag. 

De RWA-installatie moet dus zo vlug mogelijk werken om de 

ontruiming van de aanwezige personen toe te laten en zijn bijdrage tot 

de beveiliging van de goederen zal zeer beperkt zijn. 

Oppervlakte van de vuurhaard: A f = 9m x 9m = 81 m² 

Omtrek van de vuurhaard: W f = 36 m

• Hoogstapeling: blokstapeling 

43 

Stapelhoogte 

tot 3 m 

tot 4 m 

hoger 

• Bepaling brandbelasting 

• Rookmassastroom [kg/s] 

44 

•M f = 0,188 . W f . Y 

• Warmteconvectiestroom [kW] 

•Qf = α . qf . Af • Rookgastemperatuur [°C] 

• ϴ c = Q f / M f 

NBN S21-208-1 

3/2 

Sprinklers 

6 x 6 m 

9 x 9 m 

verboden 



Zonder 

sprinklers 

9 x 9 m 

verboden 

verboden 

• Aerodynamische oppervlakte RWA - verluchters [m²] 

•AƲCƲ = Mf T c ² + .T 0 .T c 

ρ o 

NBN S21-208-1 

2 

AƲCƲ 

Ai Ci 

2 . g . d b . Θc .T 0 

½

• rookcompartimentering; 

45 

Componenten 

• rookafvoermiddelen: - statisch; 

- semi-statisch; 

- dynamisch; 

• luchtaanvoer; 

• bediening; 

46 


Rookcompartimentering 


rookschermen 

• rookverspreiding voorkomen 

• temperatuurstijging �� snellere detectie � snellere ontroking

• rookvlak maximum 2000 m², maximale lengte 60 m (rookval); 

• hoogte vluchtweg min. 3 m, rookgastemperatuur max. 200° C; 

• rooklaag min. 0,5 m boven gestapelde goederen of machines, 

rookgastemperatuur max. 300° C (anders sprinklers plaatsten); 

• rooklaag min. 0,5 m boven eender welke deur of opening, die een 

luchttoevoer kunnen vormen (rookverspreiding voorkomen); 

• rookschermen dienen min. 0,5 m onder laagste rooklaag te komen; 

47 

• Statisch: 

48 

Rookcompartimentering 


Rookafvoermiddelen 

• traag – 300° C – smeulbranden ??? 

• polyvinylchloride of polycarbonaat – geen polyacrylaten 


lichtstraten

• Semi-statisch: 

49 


• gecommandeerd systeem – automatisch of manueel; 

• aantal dient steeds berekend te worden; 

! te snelle ontroking � geen activering automatische blussing ! 

50 

Rookkoepels / verluchters 



• Niet toegestane verluchters: 


51 


• Niet toegestane verluchters: 

• Windinvloeden: 

52 

gemiddeld peil 




• Dynamisch: 

53 


• intense rookafzuiging � begrenzing luchttoevoersnelheid ! 

• temperatuursbestendig gedurende minstens ½ uur; 

• bekabeling F3 (NBN C 30-004) en Rf 1 uur (NBN 713.020) beveiligd; 

• indien gekanaliseerd: gedurende ½ uur bestand tegen 300° C; 


54 

ventilatoren 



• meevoeren van lucht door de rookgaslaag is niet toegelaten ! 

•d b moet voldoende groot zijn om meevoeren van lucht te vermijden; 



55 

• positie luchttoevoer: 

56 



Luchttoevoer 


Luchttoevoer 

• natuurlijke ventilatie: 

57 

• via naastgelegen rookvakken: 

58 


Luchttoevoer 


• laag peil-oplossing: 

59 

60 

automatisch gestuurd 

Luchttoevoer 


Bediening 


handbediening

61 

2 oplossingen 

Mezzanine 


CFD Lotto Arena Antwerpen 

62 



63 



64 



65 

66 


RWA versus Sprinkler 

• RWA doet in hoofdzaak aan personenbescherming, 

sprinklers aan goederenbescherming; 

• RWA blust niet, 

sprinklers controleren, onderdrukken en blussen de brand; 

• Bij snel groeiende branden beïnvloeden geactiveerde sprinklers 

de thermiek voor de activatie van het RWA-systeem minimaal; 

• RWA voert lucht aan en wakkert de brand bijgevolg aan ? 

- ja, voor kleine ruimtes, MAAR flashover ! 

- neen, in grote ruimtes is er voldoende O2 aanwezig; 


67 

RWA versus Sprinkler 

• ESFR – geen RWA 

• andere sprinkler – RWA gestuurd door alarmklep sprinkler 

68 


Parkeerruimten 

• totale oppervlakte < 1000 m² 

– geen regels, geen normen, geen wetgeving … 

– RWA onmogelijk: 

- rookvrije toegangsweg wordt niet bereikt; 

-v↑↑ , anders T↑↑ → te grote overdruk; 

– luchttoevoer; 

– poort + noodvoeding: 

- 12 minuten: max.; 

- 25 minuten: backdraft; 


69 


• 1000 m² < totale oppervlakte < 2500 m² 

70 

– NBN S21-208-2 Ontwerp RWA voor parkeergebouwen; 

– parking in overdruk plaatsen; 

– modern voertuig: 6 MW 

– bv. rookproductie 90.000 m³/u → debiet > 90.000 m³/u; 

mengtemperatuur: 360 °C → ventilator 400 °C; 



• 2500 m² < totale oppervlakte < 2500 m² 

– KB 7 juli 1994 tot vaststelling van de basisnormen voor de 

preventie van brand en ontploffing waaraan de nieuwe 

gebouwen moeten voldoen; 

– norm wordt verplichtend gesteld via KB; 


71 

72 

NBN S21-208-2 


NBN S21-208-2 

• Open parkeergebouw: 

• verluchtingsopeningen in tenminste 2 tegenovergestelde gevels; 

• ≥ 1/3 totale oppervlakte van al de verticale wanden; 

• ≥ 5 % van de vloeroppervlakte van een bouwlaag. 

→ natuurlijke ventilatie toegestaan ! 

• Gesloten parkeergebouw: 

→ mechanische ventilatie verplicht ! 


73 

Mechanische ventilatie 

• rookvrije hoogte Y ≥ 3,5 m zonder sprinklers vereist; 

• rookvrije hoogte Y ≥ 2,5 m met sprinklers vereist; 

→ verticale mechanische ventilatie toegestaan ! 

anders 

74 

→ horizontale mechanische ventilatie verplicht ! 


RWA met horizontale 

mechanische ventilatie 

• horizontale luchtsnelheid te verzekeren door: 

• Introductie van toevoerlucht ter compensatie van extractielucht 

• via natuurlijke weg; 

• via mechanische weg; 

• gecombineerd: natuurlijk + mechanisch; 

• Het impulseffect van stuwkrachtventilatoren. 

• Extractie van de rookgassen door middel van brandgasventilatoren. 


luchtkanalen ventilatie 

75 

76 


stuwdrukventilatie 




77 

Luchtkanalenventilatie: 

78 




Holland Engineering Consultants bv 


Stuwdrukventilatie: 

79 

80 





81 

Stuwdrukventilatie: 

82 






Overzicht: 

83 

• CO – ventilatie ? 

84 





– Welzijnswet: maatregelen nemen; 

– WHO 1979: berekening op basis van hemoglobine in het bloed; 

– Brussels Hoofdstedelijk Gewest: 200 m³/u per parkeerplaats; 

– NEN en DIN: soms gebruikt; 


85 

86 



Normen 

• NBN S21-208-2 Ontwerp RWA voor parkeergebouwen 

• NBN S21-208-3 Rookafvoerluiken in binnentrappenhuizen 

• NBN EN12101-1 RWA rookgordijnen 

• NBN EN12101-2 Rookluiken 

• NBN EN12101-3 Rookventilatoren 

• prEN 12101-4 Systemen voor RWA 

• NBN EN 12101-6 Overdruksystemen voor rookbeheersing 

• prEN 12101-7 Rookkanalen 

• prEN 12101-8 Rookregelkleppen 

• prEN 12101-9 Bedieningspanelen voor RWA 

• NBN EN 12101-10 Energievoorziening voor RWA 


87 

Normen 

• NBN EN 1366-8:Bepaling van de brandwerendheid van rookafvoerkanalen 

• NBN EN 1366-9:Bepaling van de brandwerendheid van: Rookafvoerkanalen RWAinstallaties 

• NBN EN 13501-4 Brandweerstandsclassificatie van RWA installaties 

• NBN EN 15423 Ventilation for buildings -Fire precautions for air distribution systems 

in buildings (CEN TC 156) - 2008 

• Geaccrediteerde instellingen: 

• jaarlijks 

88 


Keuringen 

• Seco 

• Vinçotte 


www.belac.be

Rook- & warmteafvoer - TI

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?