Brandveilig bouwen redt levens

In de hal van het Rijswijkse Centrum voor Brandveiligheid, onderdeel van TNO Bouw, staat een metershoge oven. De tientallen centimeters dikke wanden, afgewerkt met tal van keramische dekens, zorgen ervoor dat gasbranders binnen vijf minuten een temperatuur van 1200 graden op kunnen bouwen. Aan de bovenzijde voert een afzuigkap rook en giftige dampen via een buizenstelsel af. Eén wand van de oven ontbreekt. Zo'n zeven keer per week wordt ook die kant afgesloten met een testwand met alles erop en eraan: kozijnen, deuren, ramen, schroeven en sleutelgaten.

„Bouwvakkers trekken hier een wand helemaal op binnen een stalen frame. Dat kan een gemetselde muur zijn, maar ook een gipswand of een wand opgebouwd uit golfplaten, met daartussen isolatiemateriaal. Nadat de wand in de oven is bevestigd, stoken we die hoog op. Tientallen sensoren meten de temperatuur aan beide kanten van de muur. Zo kunnen we precies bepalen hoeveel minuten de testafscheiding de brand tegenhoudt of, in vaktermen, hoe lang die brandwerend is”, legt ir. R. J. M. van Mierlo van het Centrum voor Brandveiligheid uit. Verwrongen en geblakerde wanden laten de rigoureuze gevolgen zien van eerdere experimenten.

Een lijstje met bouwmaterialen die bij brand de situatie in een gebouw zo veilig mogelijk houden, is niet zomaar te geven. „Het is maar net waar het spul wordt gebruikt”, legt Van Mierlo uit. „Gipsplaten kunnen de brand lang tegenhouden. Maar zodra een paar naden en kieren hete lucht laten ontsnappen naar een naastgelegen ruimte, is het brandwerende effect van de wand verdwenen. Zelfs de kleur van het materiaal kan een rol spelen. Een doffe, zwarte wand neemt veel meer warmte op dan een lichte, glanzende afscheiding.”

Bij de ontwikkeling van een brand moeten twee zaken goed uit elkaar worden gehouden, benadrukt de brandveiligheidsexpert. Dat is aan de ene kant de brandwerendheid van wanden of vloeren en anderzijds de brandbaarheid van materialen. „Bij een beginnende brand in een ruimte is de brandbaarheid van het materiaal van belang. Als het interieur –meubilair, vloerbedekking, behang, gordijnen– snel vlamvat, bemoeilijkt dat het vluchten van de personen in de ruimte en kunnen er veel slachtoffers vallen. Die brandbaarheid is niet alleen afhankelijk van het materiaal zelf, maar ook van de ondergrond. Een voorbeeld is vinylbehang, papier met daaronder een schuimlaag. Daarbij jaagt het vuur langs de wand omdat de schuimvinyllaag onder het papier voorkomt dat het behang zijn warmte afgeeft aan de muur. Behang zonder zo'n schuimlaag brandt veel slechter. De wandbekleding verliest warmte aan het metselwerk en de vlammen planten zich minder snel voort.”

Wettelijke norm
Naast nieuwe constructies kunnen fabrikanten ook het materiaal dat ze ontwerpen bij TNO laten testen, om aan te tonen dat het aan de wettelijke norm voldoet of zelfs hoog boven andere producten uittorent. In een brandoverslagkast meten technici hoeveel tijd verstrijkt voordat brand via de lucht overslaat naar de andere kant. „Aan de ene kant van de kast steken we het materiaal, bijvoorbeeld een kunststof schrootje, aan en kijken hoe lang het duurt voordat zijn broertje aan de andere kant vlamvat. We zien dan hoe ontvankelijk de nieuwe stof is voor vuur.”

In een aparte ruimte staat een stralingspaneel. De warmte die ervan afkomt, doet denken aan een enorme barbecue. „Het paneel kan een warmte afgeven die 32 keer zo intens is als de straling van de zon op een zomerse dag”, verteld Van Mierlo. „We plaatsen een strook materiaal, bijvoorbeeld behang op een houten ondergrond, haaks op het stralingspaneel en steken het in brand op het punt waar de stof het paneel raakt. Daar is de straling het meest intens. Zo kunnen we de snelheid meten waarmee de brand zich uitbreidt over de rest van de wandbekleding onder invloed van de straling van de vuurhaard.”

Rookgordijn
„Bij een brand komt veel rook vrij. Giftige stoffen in de rook zijn vaak de doodsoorzaak van het slachtoffer”, stelt A. A. F. Wassercordt, secretaris van Brandveilig Bouwen Nederland, een door bedrijven ingestelde overkoepelende organisatie die brandveiligheid hoog in het vaandel heeft. „De keuze van de juiste materialen kan rookontwikkeling zo veel mogelijk beperken. Voor architecten die een plan moeten opzetten met een laag budget, is de keuze tussen piepschuim of cellulair glas als isolatiemateriaal niet zo moeilijk, het laatste is ongeveer vijftien keer zo duur.”

In Rijswijk ondergaan veel nieuwe materialen een rookdichtheidstest. „Een vluchtweg kan nog zo goed staan aangegeven, maar een dicht rookgordijn neemt het zicht daarop weg, zodat mensen in paniek de nooduitgang niet kunnen vinden. Daardoor ademen ze lange tijd hete lucht en roet in”, licht Van Mierlo toe.

Niet de giftigheid van de rook, maar de combinatie van hete lucht en roetdeeltjes in de longen is volgens Van Mierlo de doodsoorzaak van veel slachtoffers, naast de snelheid waarmee vuur om zich heen grijpt. „Bij verbranding van een aantal isolatiematerialen komen giftige stoffen vrij. Maar vergiftiging treedt vaak pas op doordat mensen wegens warmte en dichte rook niet snel genoeg kunnen vluchten. Alleen als een grote hoeveelheid isolatiemateriaal vlamvat, bijvoorbeeld in een fabriekshal waarin piepschuim ligt opgeslagen, is de toxiciteit van belang. Bij de cafébrand in Volendam en ook de tunnelbrand in het Oostenrijkse Kaprun afgelopen november zijn hitte en roet veel meer de oorzaak geweest dat er slachtoffers vielen dan een eventuele vergiftiging.”

TNO Rijswijk test nieuwe materialen soms wel op giftigheid. Scheikundige experimenten, in uiterste gevallen aangevuld met dierproeven, moeten uitsluitsel geven over de toxische werking van vrijgekomen dampen.

Een grote brand op het vliegveld van Düsseldorf in 1996 geeft volgens Wassercordt het gevaar van giftige rook aan. „Daarbij kwamen zestien mensen om het leven. In de hal waren grote hoeveelheden piepschuim gebruikt als isolatiemateriaal. Bij de brand, veroorzaakt door laswerkzaamheden, kwam uit het piepschuim giftig blauwzuur vrij, dat een groot aandeel heeft gehad in de dood van de slachtoffers.”

Stadsbranden
De grote stadsbranden in de Middeleeuwen, toen veel huizen volledig waren opgetrokken uit hout, doen vermoeden dat hout enorm brandbaar is. Maar dat valt volgens Van Mierlo reuze mee. „Zeker de zwaardere houtsoorten branden van nature langzaam, maar dat hangt ook af van de aanwezige gaten en kieren. Vooral de dikte van het hout is bepalend. De gemiddelde inbrandsnelheid van een massief blok is ongeveer 2 centimeter per halfuur omdat de verkoolde toplaag het onderliggende hout beschermt.”

Impregnatie kan hout extra brandvertragend maken. Daardoor is het niet alleen geschikt voor toepassing in de aanleg van gevels en vluchtwegen, waar strenge eisen voor gelden, maar ook voor het brandveilig maken van bijvoorbeeld kerstbomen. Een brandvertrager die op het materiaal een laagje vormt, waardoor brandbare gassen niet naar buiten kunnen, is een voorbeeld van impregnerende werking.

Een andere mogelijkheid is dat een brandvertrager reageert met de brandbare gassen die van het hout afkomen. Een scheikundig proces zet die om in onbrandbare gassen. „Een goede methode die in allerlei producten haar toepassing heeft”, noemt Van Mierlo deze zogenaamde chemische impregnatie. „Broom wordt veel gebruikt, ook in allerlei apparaten, van televisie tot koffiezetapparaat. Toch is een verbod niet uitgesloten. Halogenen zijn slecht voor het milieu.”

Bouwbesluit
Naast het uitvoeren van experimenten rond het brandgedrag van (bouw)materialen en constructies test het Centrum voor Brandveiligheid ook rookmelders en blusmiddelen. Tevens heeft het instituut een adviserende taak richting overheid en is het nauw betrokken bij de formulering van de nieuwe Europese regelgeving die volop in ontwikkeling is.

In Nederland moeten bouwmaterialen en constructies sinds 1992 voldoen aan het Bouwbesluit, een onderdeel van de Woningwet. Daarin staan alle bouwtechnische eisen waaraan gebouwen moeten voldoen. „Het Bouwbesluit bevat globale regels die een landelijke geldigheid hebben. Daarin liggen overigens alleen de wettelijke minimumeisen besloten”, licht Van Mierlo toe. „Voor sommige gebouwen mag de gemeente daar een eigen invulling aan geven, maar voor woningen, hotels en kantoren is alles tot in detail vastgelegd.”