Leidingsysteem bij brand van grote invloed op veiligheid van gebouwen

Geplaatst op 12 oktober 2020 door Redactie

Bij brand vormen facilitaire voorzieningen mogelijk een zwak punt. Pijpleidingen, kanalen en kabels lopen door de scheidingselementen (muren en vloeren) en geven zodoende vlammen en rook de ruimte om zich te verspreiden. Het leidingsysteem is bij brand dus van grote invloed op de veiligheid van gebouwen. Het potentiële risico neemt toe met het aantal leidingen en hun verschillende taken, diktes, materialen en dragers.

Zijn muur- en vloerdoorvoeringen niet correct voorgecalculeerd en aangelegd, dan komen ze niet door de bouwinspectie. Daardoor loopt het bouwproces dure vertraging op. Bestekschrijvers en aannemers zijn doorgaans veel duurder uit met het achteraf verhelpen van gebreken, dan met het van meet af aan correct uitvoeren van het werk. Er is de afgelopen tijd veel vooruitgang geboekt bij het ontwikkelen van betrouwbare doorvoeringen. Elastomere isolatieproducten met zwellende eigenschappen zijn gemakkelijk te installeren bij allerlei toepassingen en zorgen voor een prima afdichting van de pijpdoorvoer. Gebruik van deze producten verhoogt de kans op het doorstaan van een inspectie aanzienlijk.

Brandbestendigheidsklassen volgens EN 13501

Terwijl bouwmateriaalklassen de brandbaarheid van constructiemateriaal omschrijven, wordt de verspreiding van vuur naar aangrenzende ruimten of naar andere verdiepingen bepaald door de wijze waarop de gebouwelementen op brand reageren. Volgens de norm zijn gebouwelementen (constructieproducten) wanden, vloeren, zuilen (kolommen), balken, trappen, enz. Speciale gebouwelementen (constructieproducten) zijn brandmuren, niet-dragende buitenmuren, brandwerende deuren en doorgangen, ventilatiekanalen, kabeldoorvoeringen, installatiekanalen, pijpdoorvoeringen, kabelsystemen en glaswerk.

De brandclassificatie van een constructiemateriaal geeft echter onvoldoende grond voor conclusies over hoe een materiaal zich gedraagt tijdens een brand, wanneer het door een gebouwelement loopt. Daarom worden gebouwelementen ingedeeld in brandweerstandsklassen. De test voor pijpdoorvoeringen wordt uitgevoerd conform de Europese norm DIN EN 1366-3. De gebouwelementen zijn gemarkeerd op basis van hun eigenschappen in de context van hun toepassing in het gebouw. Criteria voor de beschrijving van de brandweerstand zijn:

R (Résistance) Draagvermogen
Dit is het vermogen van een gebouwelement om bepaalde mechanische bewerkingen te weerstaan terwijl het gedurende een bepaalde periode aan één of meer zijden aan vuur wordt blootgesteld zonder dat de stabiliteit van de constructie wordt aangetast.

E (Étanchéité) Integriteit
De integriteit is het vermogen van een gebouwelement met een scheidende functie om de blootstelling aan vuur aan één zijde te weerstaan zonder dat dat vuur zich - door doorvoer van vlammen of hete gassen - naar de niet-blootgestelde zijde verspreidt. Anders zou ook het niet-blootgestelde oppervlak of het aangrenzende materiaal gaan branden.

I (Isolation) Thermische isolatie
Dit is het vermogen van een gebouwelement om de overdracht van vuur en warmte zodanig te beperken, dat mensen aan de niet-blootgestelde kant van het gebouwelement geen gevaar lopen en het aangrenzende materiaal geen vlam vat.

Voor pijpdoorvoeringen wordt de prestatietijd voor elk van deze criteria aangegeven in minuten: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180 en 240 minuten. Zo nodig kan de classificatie worden uitgebreid door toevoeging van de volgende parameters:

  • W (Straling, voorheen Watt) beperking van straling
  • M (Mechanisch) mechanische weerstand
  • S (Smoke - Rook) rooklekkage
  • C (Closing - Afluiting) zelfafsluiting

Bij tests voor pijpdoorvoeringen wordt ook aangegeven of de pijpuiteinden tijdens de test open of dicht waren. Voor het afdichten van bijvoorbeeld brandbare pijpen of pijpen met een smeltpunt van < 1000 °C en met diameters van ≤ 110 mm in drinkwater-, verwarmings- en koeltoepassingen, is klasse EI ...-U/C ook toegestaan.

De klasse, verkregen voor de doorvoerafdichting, wordt aangegeven met de letter die de testtoestand (afbeelding 1) weergeeft zoals hierboven aangegeven, bv. EI 30 C/U.

De brandweerstandsklasse wordt bepaald onder de omstandigheden van een volledig ontwikkelde brand. De ontwikkeling van de brand in de loop van de tijd wordt gecontroleerd volgens de internationaal erkende standaardtemperatuurcurve, die in de EN 1363-1 wordt gebruikt. Volgens EN 1366-3 is de voorgeschreven ovendruk 20 Pa.

Brandweerstandseisen in Europa

De brandweerstandsklasse die in de afzonderlijke Europese landen wordt voorgeschreven, bepaalt de eisen voor gebouwelementen. Daarbij wordt rekening gehouden met gebouwhoogte en -afmetingen en het risicopotentieel dat voortvloeit uit het gebruik ervan. De volgende tabel (afbeelding 2) laat zien dat de nationale eisen in sommige gevallen aanzienlijk verschillen.

Het kiezen van geschikt isolatiemateriaal voor pijpdoorvoeringen

Er zijn tal van producten beschikbaar voor juiste planning en installatie van pijpdoorvoeringen, om te voldoen aan de relevante behoeften. Om te zorgen dat pijpleidingwerk volgens de technische voorschriften wordt aangelegd, moet niet alleen rekening worden gehouden met de eisen op het gebied van brandbeveiliging, maar ook met die rond geluidsbeheersing en thermische isolatie bij warme en koude toepassingen. Zo moet de isolatie voldoen aan EN 806 en de relevante energiebesparingsvoorschriften.

Bij koude toepassingen wordt het gebruik van onbrandbare isolatiematerialen sterk beperkt door de speciale eisen (materiaal met gesloten celstructuur, weerstand tegen waterdampdiffusie, installatiegemak), en is het gebruik van brandbare isolatiematerialen niet of nauwelijks te vermijden. Vanwege hun moleculaire structuur zijn elastomere isolatieproducten bijzonder aan te bevelen. Ze smelten niet en vormen in een vuur dus geen brandende druppels. Elastomere isolatieproducten zijn zelfdovend. Omdat ze ook nog eens uiterst elastisch zijn over een breed temperatuurbereik, sluiten ze tijdens een brand mogelijke gaten in gebouwelementen af. Er is echter een limiet m.b.t. de toepassingsgebieden voor standaard elastomere isolatieproducten als pijpdoorvoering.

Vooral wanneer die op koperen buizen worden aangebracht, leidt het hoge warmtegeleidingscoëfficiënt van het metaal tot een te hoge temperatuurstijging aan de niet-blootgestelde kant, zodat slechts relatief kleine pijpdiameters op betrouwbare wijze kunnen worden afgedicht. Dit geldt met name onder de Europese testomstandigheden bij een ovendruk van 20 Pascal. Ook het afdichten van pijpdoorvoeringen in lichtgewicht muren is - met alleen elastomere isolatieproducten - waarschijnlijk niet voldoende. Hetzelfde geldt voor kunststof pijpen. Bij hogere temperaturen is extra versterking in de vorm van zwellend materiaal nodig om een breed spectrum aan pijpdoorvoeringen te kunnen bieden. Bewezen oplossingen voor deze toepassingen zijn onder meer brandwerende pleisters, die om het elastomere isolatiemateriaal in de buurt van de doorvoering worden aangebracht, en producten als ArmaFlex Protect. Het zwellende effect wordt hier in het isolatiemateriaal geïntegreerd. De mix van de bewezen eigenschappen van flexibel elastomeerschuim en de zwellende componenten voorkomt verspreiding van het vuur. Conform EN 13501-2 bereikt de brandwerende laag een brandweerstand van 120 minuten.

Isolatiemateriaal met zwellende eigenschappen

Omdat het essentieel is dat pijpdoorvoeringen goed worden toegepast, gaat de voorkeur uit naar oplossingen die een consistente en betrouwbare montage mogelijk maken. Dit is het geval bij bouwmaterialen met een geïntegreerd zwellend effect, omdat ze relatief makkelijk in gebruik zijn. Zelfs in lichte REI 90-wanden (gipskartonwanden) kunnen met deze producten brandwerende pijpdoorvoeringen worden gerealiseerd (zie afbeelding 3).

Of het nu gaat om verwarmings-, drink- of koelwater, in de praktijk betekent dit dat al deze pijpen met één product kunnen worden afgedicht. Kabels als bijv. de bedieningskabel van overlopende airco's kunnen eenvoudig rechtstreeks op de brandbeveiligingspijp worden gelegd en door muur- en vloerdoorvoeringen worden geleid. Trace-verwarmingssystemen kunnen in een ArmaFlex Protect-pijp ook in één bewerking worden afgedicht met de leidingen.

Betrouwbaar aangebracht

Een doorvoer-afdichtingssysteem moet veelzijdig zijn, vooral als het in een bestaand gebouw moet worden aangebracht. Groot voordeel is dat plaatsing van brandbeveiligingssystemen als ArmaFlex Protect sterk lijkt op het aanbrengen van traditionele elastomere isolatieproducten. De ETA maakt het bovendien mogelijk om de brandwerende laag met nul speling aan te brengen. Onder ETA is het alleen nodig om een speling van 100 mm in acht te nemen bij pijpafmetingen van > 89 mm. Deze spelingsregels vallen met name gunstig uit wanneer bestaande doorvoeren worden afgedicht, omdat er dan vaak sprake is van ruimtegebrek. Hoewel veel van de beschikbare systemen zonder speling kunnen worden geplaatst, moet dit niet worden opgevat als aansporing om leidingwerk te plannen zonder speling. In plaats daarvan moet het de installateur de ruimte geven om in uitzonderlijke gevallen een pijpdoorvoerdichting met nul speling aan te brengen.

Samenvatting

Een brand in een gebouw is nooit volledig uit te sluiten. U kunt evenwel maatregelen treffen om het risico te verminderen en te zorgen dat de nadelige gevolgen van een brand - zowel voor mensen als voor materiaal - tot een minimum beperkt blijven. Het is in elk geval absoluut noodzakelijk dat de bestaande voorschriften voor preventieve brandbeveiliging in acht worden genomen. In dit opzicht vormen de facilitaire voorzieningen beslist een uitdaging voor de planner en de installateur daarvan. Deze twee partijen zijn gezamenlijk verantwoordelijk voor planning en uitvoering van de brandbeveiligingsmaatregelen. Eenvoudig te installeren oplossingen voor pijpdoorvoeringen met producten op basis van elastomeer, die volgens de Europese norm zijn getest, kunnen hier erg goed van pas komen.

Tekst: Dipl. Ing. Michaela Störkmann 

Reageren

Vul uw gegevens in en uw naam en reactie zullen worden getoond.
Dero-Uitgevers gaan zorgvuldig om met uw persoonsgegevens.
Bekijk het privacy statement