Infoblad 233 - Bepalen van de permanente vuurbelasting

Oplossingsrichtingen

De permanente vuurbelasting wordt in vier stappen bepaald. Dit gebeurt hieronder aan de hand van een voorbeeld met vier bouwkundige varianten van een vluchttrappenhuis.

stap 1: Bepaal, volgens de definitie, welke materialen een bijdrage leveren aan de permanente vuurbelasting.
stap 2: Bereken de totale massa van alle brandbare materialen afzonderlijk.
stap 3: Vermenigvuldig voor elk materiaal de totale massa met de netto-verbrandingswaarde en tel de uitkomsten van alle materialen bij elkaar op.
stap 4: Deel het resultaat van stap 3 door de gebruiksoppervlakte van de beschouwde ruimte of van het gebouw om de permanente vuurbelasting per m2 te bepalen. Bij het berekenen van de permanente vuurbelasting per bouwlaag van een trappenhuis (en dus ook het voorbeeld) is stap 4 niet nodig.

Voorbeeld
In dit voorbeeld wordt de permanente vuurbelasting van een vluchttrappenhuis bepaald. Om de invloed van verschillen in ontwerp en uitvoering te illustreren is een min of meer standaard trappenhuis uitgewerkt in vier varianten; zie Afbeelding. De wanden van het trappenhuis hebben een brandwerende functie (30 minuten wbdbo). De vier varianten verschillen slechts qua opbouw van de omhulling (wanden): van bijna volledig hardhouten kozijnen met brandwerend glas (variant 1) tot geheel dichte wanden van een steenachtig materiaal (variant 4). In de beglaasde lange wanden (variant 1 en 2) loopt het glas van vloer tot plafond. In de korte wand aan de linkerzijde zit een hardhouten deur. Naast de deur zit een raam met eronder dichte panelen van plaatmateriaal (variant 1 t/m 3). Voor elke variant wordt bekeken of de totale vuurbelasting (het product van de permanente vuurbelasting en de netto-vloeroppervlakte) minder bedraagt dan 3500 MJ. Deze grenswaarde geldt zowel voor een vluchttrappenhuis als voor een veiligheidstrappenhuis, eventueel in combinatie met andere ruimten (in het voorbeeld niet aan de orde).

Afbeelding varianten.

Stap 1Bepaal welke materialen een bijdrage leveren aan de permanente vuurbelasting.
De onderdelen van een gebouw die bouwvergunningsplichtig zijn, bepalen in hoofdzaak de permanente vuurbelasting. Bouwelementen die pas in de afbouwfase worden aangebracht - zoals plinten en de vloerbedekking - tellen niet mee. Voor het vluchttrappenhuis, zie afbeelding varianten, zijn dan van belang: de vloeren en bordessen, de trappen en de omhullende wanden. Van alle constructieonderdelen moet in principe de gehele dikte worden beschouwd.

Stap 2Bereken de totale massa van alle brandbare materialen afzonderlijk.
De volgende brandbare materialen zijn in het voorbeeld van belang voor het bepalen van de permanente vuurbelasting: - hardhout (kozijnen en deur); - plaatmateriaal (wand naast deur). In het trappenhuis zelf zijn geen brandbare materialen toegepast die meetellen voor de permanente vuurbelasting.

Variant 1
hardhout, kozijnen (lange wanden)	338 kg.
hardhout, kozijn (korte wand)	134 kg.
hardhout, deur	32 kg.
plaatmateriaal (korte wand)	16 kg.
Variant 2
hardhout, kozijnen (lange wanden)	139 kg.
hardhout, kozijn (korte wand)	134 kg.
hardhout, deur	32 kg.
plaatmateriaal (korte wand)	16 kg.
Variant 3
hardhout, kozijn (korte wand)	134 kg.
hardhout, deur	32 kg.
plaatmateriaal (korte wand)	16 kg.
Variant 4
hardhout, kozijn (korte wand)	48 kg.
hardhout, deur	32 kg.

Stap 3Vermenigvuldig voor elk materiaal de totale massa met de netto-verbrandingswaarde en tel de uitkomst van alle materialen bij elkaar op.
De netto-verbrandingswaarde van hardhout is 17 MJ/kg en van het plaatmateriaal 19 MJ/kg. In de vier voorbeelden leidt dit tot de volgende waarden:

• variant 1: (338 + 134 + 32) x 17 + 16 x 19 = 8872 MJ
• variant 2: (139 + 134 + 32) x 17 + 16 x 19 = 5489 MJ
• variant 3: (134 + 32) x 17 + 16 x 19 = 3126 MJ
• variant 4: (48 + 32) x 17 = 1360 MJ

Stap 4 In dit voorbeeld gaat het om een trappenhuis. Daarom kan stap 4 achterwege blijven en kunnen de uitkomsten van stap 3 direct worden vergeleken met de eis van 3500 MJ als maximum. Uit de berekening blijkt dat uitsluitend variant 3 en variant 4 (ruim) onder deze grenswaarde blijven.

De vuurbelasting bepaalt in belangrijke mate intensiteit en duur van een brand in een ruimte of een gebouw.
NEN 6090 geeft in art. 3.1 de volgende definitie van de vuurbelasting van een ruimte (of van een gebouw): "de hoeveelheid warmte die vrijkomt per eenheid vloeroppervlakte bij volledige verbranding van alle in een ruimte (of in een gebouw) aanwezige brandbare materialen, met inbegrip van de materialen in de constructie-onderdelen die zich binnen die ruimte (of dat gebouw) bevinden, dan wel die ruimte (of dat gebouw) begrenzen." Alle materialen die niet onbrandbaar zijn, dragen dus bij aan de vuurbelasting. NEN 6090 maakt een onderscheid tussen de permanente vuurbelasting en de variabele vuurbelasting.

• De permanente vuurbelasting is de vuurbelasting van de constructieonderdelen van een ruimte of van een gebouw, met uitzondering van: - constructieonderdelen die geen deel uitmaken van een bouwconstructie en die binnen een verblijfsgebied liggen; - constructieonderdelen die tot de afbouw behoren.
• De variabele vuurbelasting is de rest, namelijk: de totale vuurbelasting minus de permanente vuurbelasting.
• De eenheid van vuurbelasting is megajoule (MJ) per vierkante meter netto-vloeroppervlakte. De totale vuurbelasting van een ruimte of van een gebouw is een gemiddelde waarde, waarbij rekening is gehouden met alle brandbare materialen die in de ruimte (of het gebouw) voorkomen of die de ruimte (of het gebouw) begrenzen. Voor het bepalen van de vuurbelasting is zowel de massa als de verbrandingswaarde van het brandbare materiaal van belang. NEN 6090 vermeldt in tabel A.1 de netto-verbrandingswaarde van enkele veel toegepaste bouwmaterialen.

Bij een lage vuurbelasting kan een brand beter onder controle worden gehouden en bestaat er minder kans dat een constructie bezwijkt. Daarmee is de vuurbelasting van belang voor detaillering en materiaalkeuze van bouwconstructies en bouwelementen. Het Bouwbesluit omschrijft een aantal gevallen waarin de grootte van de permanente vuurbelasting van gebouw of gebouwdeel direct van invloed is op de brandveiligheidseisen. Dat is onder meer het geval bij:

• Brandwerendheid van de hoofddraagconstructie van een gebouw. Wanneer de permanente vuurbelasting van het bouwwerk niet hoger is dan 500 MJ/m² geldt voor een aantal gebruiksfuncties een lagere eis voor de minimale tijdsduur dat de brandwerendheid met betrekking tot bezwijken moet zijn gegarandeerd (art. 2.9, lid 6).
• Weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag (wbdbo). Wanneer de permanente vuurbelasting van het brandcompartiment niet hoger is dan 500 MJ/m² geldt voor sommige woonfuncties (eengezinswoningen en lage woongebouwen) een lagere wbdbo-eis (art. 2.106, lid 2 en art. 2.118 lid 3).

Verder stelt het Bouwbesluit eisen aan de maximale vuurbelasting van vluchttrappenhuizen en veiligheidstrappenhuizen. Het product van de permanente vuurbelasting en de netto-vloeroppervlakte van een veiligheidstrappenhuis (waardoor een brand- en rookvrije vluchtroute voert) mag bijvoorbeeld niet hoger zijn dan 3500 MJ per bouwlaag (art. 2.170, lid 1). Dezelfde grenswaarde geldt voor een vluchttrappenhuis (waardoor alleen een rookvrije vluchtroute voert), eventueel in combinatie met andere ruimten (art. 2.170, lid 2).

• Volgens NEN 6090 moet de netto-verbrandingswaarde van een materiaal experimenteel worden bepaald volgens NEN-EN-ISO 1716. Bijlage A van NEN 6090 bevat een lijst van de netto-verbrandingswaarden van verschillende bouwmaterialen. De lijst kent ook een categorie 'overige materialen'. Deze waarde moet worden gebruikt wanneer een experimentele bepaling achterwege blijft.
• Het Bouwbesluit stelt in het algemeen uitsluitend eisen aan de permanente vuurbelasting van ruimten of van gebouwen. Deze gebouwonderdelen zijn altijd (bouw)vergunningsplichtig, zodat bekend is welke materialen zijn toegepast. Er zijn enkele uitzonderingen op deze eisen. Industriefuncties en overige gebruiksfuncties bijvoorbeeld hebben vaak een lage (totale) vuurbelasting. Ze hoeven daarom niet als brandcompartiment te worden uitgevoerd. Om te kunnen beoordelen of dat het geval is, is dus ook informatie nodig over de afbouw en het feitelijke gebruik van de ruimte of het gebouw.

• Handboek Brandveiligheid: Ontwerpen en Toetsen: Serie A t/m F (BOT), SBR-publicatie 443, 2005
• NEN-EN-ISO 1716 (Bepaling van de bijdrage tot de brandvoortplanting van bouwmaterialen. Bepaling van de verbrandingswarmte), 2002
• NEN 6090 (Bepaling van de vuurbelasting), 2006
• Bouwbesluit 2003, inclusief toelichting