De structurele brandbeveiliging voor houten huizen is onderworpen aan specifieke voorschriften. Het hangt dus vooral af van de bouwmaterialen en hun brandwerendheid. Welke minimumeisen gelden en welke voordelen massief houten constructie-elementen hebben, leest u hier.
De term "structurele brandbeveiliging" vat alle brandbeveiligingsregels samen die in acht moeten worden genomen bij het bouwen of veranderen van constructies.
Dit omvat bijvoorbeeld het uitwendig ontwikkelen van het gebouw met bluswater, het dimensioneren of normconform maken van dragende en ruimte-omsluitende constructies en het creëren van brandcompartimenten. De mate waarin de structurele brandbeveiliging gegarandeerd is, hangt vooral af van het brandgedrag en de brandwerendheid van de componenten en het plannen en realiseren van adequate vlucht- en reddingsroutes. Alleen als deze essentiële criteria worden gevolgd, kunnen de volgende structurele brandbeveiligingsdoelen worden bereikt:
- Het vuur moet zich zo langzaam mogelijk kunnen verspreiden of, nog beter, helemaal niet.
- Vluchtroutes zoals deuren, gangen of ramen moeten ook bij brand bereikbaar zijn.
- De brandweer moet snel bij de bron van de brand kunnen komen.
Standaard voor structurele brandbeveiliging
Voor structurele brandbeveiliging is DIN 4102 de belangrijkste norm. Het definieert het brandgedrag van bouwmaterialen en componenten en categoriseert de ontvlambaarheid en brandwerendheid van materialen. Volgens deze DIN-norm zijn alle bouwmaterialen onderverdeeld in twee typen:
- A (onbrandbare materialen)
- B (brandbare stoffen voor brandbeveiligingsmaatregelen)
Deze twee typen zijn op hun beurt onderverdeeld in vijf verschillende bouwmateriaalklassen:
|
Bouwmateriaalklassen |
Aanwijzing bouwtoezicht |
Voorbeelden |
|
A1 |
Niet brandbaar en zonder brandbare componenten |
Metalen bouwmaterialen en steen, baksteen en beton |
|
A2 |
Niet brandbaar, maar wel aandeel ontvlambare stoffen |
Isolatiematerialen (minerale wol) en gipsplaat |
|
B1 |
Brandwerende bouwmaterialen |
Kunstharsen, houtwol, spaanplaat, parketvloeren |
|
B2 |
Normaal brandbare bouwmaterialen |
Bouwmaterialen van hout of kunststof, dakleer |
|
B3 |
Licht ontvlambare bouwmaterialen |
Zowel dun hout als papier of karton |
In de bouwconstructie moeten met name dragende onderdelen een bijzonder hoge brandwerendheid hebben. Dit is de enige manier om ervoor te zorgen dat mensen voldoende tijd hebben om veilig het brandende gebouw te verlaten zonder dat onderdelen instorten. Bovendien moeten de elementen de verspreiding van vuur en rook voorkomen. Er zijn ook vijf categorieën brandwerendheidsklassen:
|
Brandwerendheidsklasse |
Weerstandsduur (in minuten) |
Aanwijzing bouwautoriteit |
|
F30 |
30e |
brandvertragend |
|
F60 |
60 |
zeer brandvertragend |
|
F90 |
90 |
vuurbestendig |
|
F120 |
120 |
zeer brandwerend |
|
F180 |
180 |
zeer brandwerend |
Individueel brandbeveiligingsconcept
Voor normale gebouwen kan aan de eisen worden voldaan door geschikte bouwmaterialen en de brandwerendheidstijd van de componenten. Bovendien kan een individueel brandbeveiligingsconcept vereist zijn voor woon- of industriële gebouwen - het omvat:
- Brandweerstandsduur van het onderdeel
- Minimale afstanden tussen gebouwen
- netwerkonafhankelijke brand- en rookmelders
- Vlucht- en vluchtroutes
- zelfsluitende deuren
- Opritten van de brandweer
- Mogelijkheid om brandladders tegen het gebouw te plaatsen
- Sprinklersystemen
- Brandmeldinstallaties rechtstreeks naar de brandweer
Rookmelders zijn verplicht in Duitsland. Ze moeten vooral in slaapkamers worden geïnstalleerd, omdat mensen 's nachts de giftige gassen die vrijkomen niet opmerken en het risico lopen de brand veel te laat op te merken.
Brandbeveiliging bij het houten huis
Nog steeds wordt ten onrechte aangenomen dat houten huizen een verhoogd risico op brand hebben. Houten huizen branden niet vaker dan gebouwen gemaakt van andere bouwmaterialen. Historici kunnen ook de aanname weerleggen dat eerdere brandrampen vooral zijn terug te voeren op het bouwen van huizen met hout. Een brandweer en een goede watervoorziening ontbraken vaak, vuurlasten zoals stro en hooi werden in de gebouwen opgeslagen en de bewoners bedienden onbeschermde, open haarden en schoorstenen.
Tegenwoordig worden massief hout, gelijmd gelamineerd hout, kruislings gelamineerd hout en een groot aantal paneelvormige houtmaterialen zoals OSB, gelamineerd fineerhout (LVL) of multiplex gebruikt als constructiemateriaal in de houtbouw. De Europese classificatie voor de meeste houten bouwmaterialen is D-s2, d0, wat betekent dat het houten bouwmateriaal "normaal brandbaar" is, rookontwikkelingsklasse 2 heeft en bovendien niet druipt bij verbranding. Het meeste constructiehout krijgt ook brandvertragende eigenschappen. Omdat hout en op hout gebaseerde materialen normaal gesproken tot bouwmateriaalklasse B2 behoren. Hierin zitten alle "normaal brandbare" bouwmaterialen. Als hout wordt behandeld of bekleed met brandvertragers, kan het opschuiven naar bouwmateriaalklasse B1 en wordt het geclassificeerd als "vlamvertragend".
Wie 's avonds graag voor de open haard zit, weet dat je dun hout nodig hebt om te stoken. Dikke houtblokken vatten maar langzaam vlam. Om deze reden worden pilaren en balken in houten huizen vaak dikker gedimensioneerd dan statisch noodzakelijk, of worden plafonds, wanden, steunen en liggers bekleed met onbrandbare materialen zoals gipsplaat en / of worden wanden en plafonds geïsoleerd met onbrandbaar materiaal. De derde optie is om hout te laten weken met brandvertragers. Dergelijke brandbeveiligingsmaatregelen veroorzaken echter extra werk, verhogen de bouwkosten en frustreren het unieke gevoel van wonen in een echt houten huis.
Massief houten bouwelementen voor woning- en appartementsbouw
Indien u een complexe behandeling en / of beplanking van het hout wilt vermijden, kunt u ook andere componenten gebruiken, mits aangetoond kan worden dat de constructie nog voldoende brandwerendheid biedt. Hiervoor moet een aparte test worden aangevraagd, die verschuldigd is en de start van de bouw aanzienlijk kan vertragen. Wie componenten gebruikt met een algemene bouwvergunning, bouwt aan de veilige kant. Geprefabriceerde, massief houten constructie-elementen bereiken bijvoorbeeld brandwerendheidsklasse F90 en voldoen zelfs aan de verhoogde brandveiligheidseisen voor hoogbouw - brandtesten hebben dit bewezen.
Beoordeling brandbeveiliging
De massieve individuele elementen zijn gemaakt van brandbaar materiaal, maar dit speelt een ondergeschikte rol bij het beoordelen van de brandwerendheid van de gehele bouwconstructie. Belangrijker is hoe lang de constructie vuur kan weerstaan. In een normaal kamerklimaat slaat een kubieke meter massief houten elementen ongeveer 45 liter water op - in geval van brand remt het verbranding door verdamping. Het Institute for Fire Protection Technology and Safety Research (IBS Austria) in Linz, Oostenrijk, een door de staat erkende test- en controle-instantie, heeft de brandveiligheidsbeoordeling van de houten constructie-elementen uitgevoerd.
Kleine brandtesten in het laboratorium
Kleine brandproeven op houten constructie-elementen van verschillende dikte en veldproeven op wand- en plafondconstructies moeten uitwijzen hoe lang deze constructies bestand zijn tegen brand. De tests zijn uitgevoerd op individuele testmonsters. Deze carrosserieën bestonden uit massief houten producten over het volledige oppervlak met een aan beide zijden gesloten glad oppervlak, die zijn vervaardigd als 125 centimeter brede structurele elementen in een vlakke structuur als wanden, plafonds en vlakke constructies. De proefstukken hadden verschillende constructiediktes. De structuur bestond uit meerdere evenwijdige of gekruiste lagen in drie tot negen lagen. De elementbreedtes waren maximaal 125 centimeter, de afzonderlijke voegen werden verbonden met een voegvullende, verlijmde en stevig geschroefde voegplank in de plafonds,in de muren en daken met een groef en een externe tandverbinding. De lucht- en rookdichtheid van ruimtecellen en gebouwschillen wordt gegarandeerd door zogenaamde EPDM-tapes van luchtdicht kunststofrubber.
Grootschalige brandtest buitenshuis
Daarnaast is het brandgedrag getest in een standaard grootschalige brandtest op een vijf bij vier meter en drie meter hoog testgebouw van 10 centimeter dikke houten constructie-elementen. De grootschalige test vond plaats in de open lucht, gecontroleerd door de ogen van honderden brandweerlieden. Tijdens de grootschalige brandtest, die 60 minuten duurde, testten de experts van IBS Austria het temperatuurverloop van de massief houten constructie-elementen op drie punten in het brandende testgebouw en aan de buitenkant ervan.
- Na 60 minuten maten de examinatoren 1210 graden Celsius, maar de temperatuur aan de buitenkant was slechts 9,5 graden gestegen.
- De vlammen aten slechts 0,67, maximaal 7 millimeter per minuut in de structuur.
- Hieruit kunnen, afhankelijk van de dikte van de constructie, brandwerendheidsklassen van F30 t / m F90 worden afgeleid.
- De speciale componentverbindingen voldeden ook aan alle eisen van brandwerendheidsklassen F30 tot F90. Ze bleken rook- en brandwerend te zijn.
- Dragende componenten van massief houten constructie-elementen garandeerden naadloze oppervlakken en daarmee de nodige dichtheid gedurende de gehele brandduur.
Als er bij brand trekeffecten optreden in het dragende onderdeel (schoorsteeneffect), kan het vuur zich oncontroleerbaar verspreiden - daarom is winddichtheid bij brand cruciaal.
Kleine en grote brandproeven hebben uitgewezen dat de wanden veilig en stabiel zijn in geval van brand. De compacte opbouw van de elementen, het gebruik van enkellaagse panelen als lengtelagen en de naadloze, windvaste verbindingen tussen de elementen voorkomen doorbranden en gaspenetratie in aangrenzende ruimtes.
Minimumvereisten voor structurele brandbeveiliging
De bouwhoogte, ligging en gebruik van een gebouw bepalen welke brandbeveiligingsvoorschriften van toepassing zijn. De volgende tabel geeft een overzicht van de minimumvereisten voor structurele brandbeveiliging.
|
Gebouwen / componenten |
Vrijstaande woongebouwen met niet meer dan één appartement |
Lagere woongebouwen met niet meer dan twee appartementen |
Gebouwen met een lagere hoogte (geen verdieping van een lounge van meer dan 7 m) |
Middelhoge gebouwen (> 7-22 m) en hoogbouw |
|
Dragende en verstevigende wanden, pilaren en kolommen |
geen |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / AB |
|
Dragende en ondersteunende muren, pilaren en kolommen in keldervloeren |
geen |
F30 / AB |
F90 / AB |
F90 / AB |
|
Dragende en schoren muren, pilaren en kolommen in residentiële zoldervloeren |
geen |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
|
Niet-dragende buitenmuren of niet-dragende delen van buitenmuren |
geen |
geen |
geen |
F30 of A |
|
Oppervlakken van buitenmuren, gevelbekleding en isolatiematerialen in buitenmuren |
B2 |
B2 |
B2 |
B1 |
|
Partities |
geen |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / AB |
|
Scheidingswanden in zolderruimtes |
geen |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
|
Eindmuren bouwen |
geen |
F90 / AB |
Brandmuur |
Brandmuur |
|
Scheidingswanden bouwen |
geen |
F90 / AB |
Brandmuur |
Brandmuur |
|
Hoes |
geen |
F30 / B |
F30 / B |
F30 / AB |
|
Plafonds boven kelderverdiepingen |
geen |
F30 / B |
F90 / AB |
F90 / AB |
|
Plafonds op de zolder, waarboven lounges mogelijk zijn |
geen |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
Gebouw met meerdere verdiepingen met hout: een voorbeeld uit Trondheim
Een van de eerste huizen met meerdere verdiepingen die volledig van hout waren gemaakt, werd in 2004 gebouwd in Trondheim, Noorwegen. In een prijsvraag is gezocht naar innovatieve oplossingen voor hout als bouwmateriaal voor stedelijke ontwikkeling. Enkele strategieën werden onderzocht, de winnaar van de wedstrijd was het spraakmakende, compacte ontwerp van het jonge team van architecten Brendeland en Kristoffersen.
Om aan alle eisen op het gebied van kosten en comfort, statica en brandbeveiliging te voldoen, is gekozen voor een massief houten constructie. Het bestaat uit kruiselings verlijmde houten constructie-elementen, die in veel eigenschappen vergelijkbaar zijn met beton. De wand- en plafondelementen werden met elkaar verbonden tot grote panelen. De plafondelementen dragen de volledige lading naar de buitenmuren; zo werd elke verdieping een balkvrije ruimte van 120 vierkante meter. De binnenwanden daarentegen dragen geen lasten, waardoor de ruimtes flexibel in te richten en later voor andere doeleinden te gebruiken zijn.
De fundering is eenvoudig en goedkoop: de houten constructie-elementen wegen 75 procent minder dan een gelijkwaardige betonconstructie. Met betrekking tot brandbeveiliging definieerde het architectenduo de massief houten constructie-elementen als “brandwerende barrières”. Elke verdieping kan dus als een apart brandcompartiment worden behandeld.