Rookwerendheidseisen: relevant in industriefunctie?

De regelgeving ten aanzien van rookwerendheid volgens de NEN 6075 is nu een aantal jaren in werking en is bedoeld voor het veilig vluchten bij brand. De vraag is dan ook wat het belang ervan is voor de industriefunctie?

Met drie artikelen in het Besluit bouwwerken leefomgeving (Bbl) wordt de weerstand tegen rookdoorgang geregeld voor nieuwbouwsituaties. Direct na het ingaan hiervan waren er nog de nodige vergunde bouwprojecten die volgens het oude Bouwbesluit waren ontworpen. Het toepassen van de nieuwe denkwijze startte langzaam maar zeker op. Met het opstarten kwam ook de nodige feedback uit de bouwwereld. Fabrikanten van brand- en rookwerende bouwmaterialen en oplossingen ontwikkelden en testten constructies. De bouwwereld deed ervaring op.
Maar er zijn natuurlijk de nodige opstartmoeilijkheden. Het begint met het tekenen van het ontwerp. Een veelgehoorde klacht is dat de weerstand tegen rookdoorgang nog niet goed in vergunningstekeningen wordt vermeld.

Rookwerendheid is bedoeld voor mensen

De rookwerendheidsregels zijn bedoeld voor het veilig vluchten bij brand en hebben vooral een positief effect in omstandigheden waar veel mensen zijn of waar mensen niet zelfredzaam zijn. Zodra de gebruikers van het gebouw bij brand gevlucht zijn, hebben de rookwerende voorzieningen geen nut meer.
De regels zijn ook bedoeld voor gebouwen waarin veel mensen zijn zoals woongebouwen, bijeenkomstfuncties en logiesfuncties. De ruimten in deze gebouwen zijn niet erg groot of hoog, uitgezonderd theater- en bioscoopzalen. Kleinere ruimten vullen zich snel met rook, wat een groot gevaar is voor vluchtende mensen.

Rook in de industriefunctie

In grote industriële panden als distributiecentra verschillen de omstandigheden zo erg van de eerder genoemde gebruiksfuncties dat het de moeite waard is hier dieper op in te gaan met als doel een discussie op gang te brengen en wellicht een perspectief voor gelijkwaardige oplossingen te bieden.
Belangrijke punten waarin de eigenschappen van rookontwikkeling en het vluchten van personen verschillen zijn:

• Rooklaaghoogte ontwikkelt zich anders.
• Minder mensen aanwezig.
• Mensen zijn alert en mobiel.
• Vluchttijden zijn korter.

Een voorbeeldcasus

Om dit te illustreren is het nuttig een voorbeeldcasus te definiëren. Laten we kijken naar een industriehal die uit twee brandcompartimenten bestaat. Een brandcompartiment (BC) bestaat uit één of meer subbrandcompartimenten (SBC), dus de scheidende wand tussen de brandcompartimenten is ook de scheiding tussen twee subbrandcompartimenten. Voor de industriefunctie zijn alle 4 de leden van artikel 4.61 (subbrandcompartiment: weerstand tegen rookdoorgang) in het Bbl aangestuurd. En lid 1 eist hier een weerstand tegen rookdoorgang Ra.

De loopdeuren en industriële deuren zoals roldeuren en overheaddeuren moeten dan een rookdoorlatendheidsklasse van Sa hebben. De grote en vaak zware deuren kunnen met opschuimende producten prima aan de brandwerendheid en de rookwerendheid bij 200 °C voldoen, maar de koude rook laat zich moeilijker tegenhouden.

Hoogte van de rooklaag

Het is dan interessant om het risico van de koude rook te analyseren. Er is in de voorbeeldhal maar één scheiding met weinig rookdoorlatende constructies als doorvoeringen, brandkleppen en deuren. Deze vormen een klein oppervlak van de gehele wand.
We gaan rooksimulaties maken bij halhoogten van 6, 7 en 8 meter hoog. Dit zijn in vergelijking met woningen, hotels en ziekenhuizen grote hoogten. We gaan met een gemiddelde of snelle brandgroei rekenen om vast te stellen hoe de rook zich gaat ontwikkelen. Dit proces van rookontwikkeling is complex. Het hangt af van een aantal factoren. Het kan bijvoorbeeld gebeuren dat de eerste rook die nog beperkt is in volume en temperatuur tijdens het opstijgen gaat stratificeren, wat betekent dat de opstijgende rook in een ruimte of gebouw op een bepaald punt een stabiele laag vormt en stopt met stijgen. Dit gebeurt wanneer de rook een temperatuur bereikt die gelijk is aan de temperatuur van de luchtlaag op die hoogte. Hierdoor kan de rook zich horizontaal verspreiden in plaats van verder te stijgen.

Voor onze simulatie gaan we uit van de ontwikkeling van een rooklaag die zich uiteindelijk van boven naar beneden ontwikkelt en dus steeds lager komt te hangen. Dit is van belang voor het veilig kunnen vluchten, omdat door de rook vluchten vermeden moet worden. Dit is het uitgangspunt van de casus en we gaan uit van een vrije rooklaag van 2,5 meter als veilige hoogte om onderdoor te kunnen vluchten.

Analyse vluchtveiligheid

Voor het maken van een analyse gaan we uit van de begrippen RSET (Required Safe Egress Time) de veilige ontvluchtingstijd die we nodig hebben, en de ASET (Available Safe Egress Time) de aanwezige veilige ontvluchtingstijd.

Voor het bepalen van de RSET hebben we de volgende uitgangspunten:

• Weinig mensen in lichte industriefunctie.
• Mensen zijn mobiel en alert.
• Mensen hebben ontruimingsoefeningen gedaan.
• Vluchtroutes zijn goed aangegeven en bekend.
• RSET voor een team van 10 personen verdeeld over 2 brandcompartimenten is 5 minuten.

Voor het bepalen van de ASET hebben we de volgende uitgangspunten:

• Twee brandcompartimenten.
• Niet nader in te delen ruimten, voldoende vluchtdeuren.
• Er wordt voldaan aan de loopafstanden uit Bbl artikel 4.66 lid 4 met een loopafstand 60 m.
• Wanneer zakt de rooklaag onder de 2,5 m?

Deze laatste vraag gaan we beantwoorden met een rekensimulatie met het programma Ozone. Hiermee kunnen rooklaagsimulaties worden berekend op basis van onder andere de afmetingen van een ruimte en de snelheid waarmee de brand zich ontwikkelt. Voor de casus gaan we uit van twee snelheden, Tα 300S en Tα 150S. Deze termen omvatten een gemiddeld snelle brandontwikkeling waarbij de brand in 300 seconden het brandvermogen van 1000 kW bereikt, en een snelle brandontwikkeling waarbij het vermogen in 150 seconden de 1000 kW bereikt.

De berekeningen zijn gemaakt met hoogten van de hal van 6, 7 en 8 meter en met vloeroppervlakten van de hal van 2.500 m2 en 10.000 m2. In de kleine hal wordt de rooklaaghoogte van 2,5 meter bereikt na iets meer dan 11 minuten en in de grote hal gebeurt dit na 20 minuten in deze simulatie.

Bij de snelle brandontwikkeling Tα 150S met dezelfde afmetingen van de ruimte wordt de kritieke rooklaaghoogte na 7 minuten bereikt in de kleine hal en na 14 minuten in de grote hal.
Deze analyse geeft dus aan dat de ASET ruimschoots voldoet aan de RSET en de vluchtveiligheid zowel bij de grootte van 10.000 m2 als bij 2.500 m2 voldoende is

Gevolgen voor de weerstand tegen rookdoorgang

Voor de rookwerendheid van Ra over de scheiding tussen de twee subbrandcompartimenten kan vervolgens gekeken worden naar drukverschillen. De genormeerde testdruk over de scheiding horende bij Sa van de constructieonderdelen in de scheiding is met 25 Pa niet zo hoog. In vooral de grote hal kunnen in een werkelijke situatie allerlei luchtstromingen zijn door openingen in de ruimte in de vorm van deuren, laadpoorten en allerlei lekkages in de omhulling van de ruimte. De vraag kan worden gesteld of en wanneer in deze omstandigheden een brand een drukverschil > 25 Pa kan realiseren over de scheiding?
Deze vraag wordt helemaal interessant als we naar de toegepaste deuren in de scheiding gaan kijken. De eis aan de deuren is Sa, ze moeten de rook van 20 °C tegenhouden. Dit is logisch, want de Ra-eis over de scheiding is alleen voor het veilig kunnen vluchten van de aanwezige personen. Als daar de ontruimingstijd van 5 minuten en de meest ongunstige tijd voor het bereiken van een rooklaaghoogte van 2,5 meter bij wordt genomen, dan kan in deze casus worden gesteld dat de koude rook pas door de naden van de industriële deur zal gaan als de aanwezige personen niet meer aanwezig zijn.

Conclusie

Welke conclusies volgen hieruit? Kunnen we stellen dat de eisen aan weerstand tegen rookdoorgang in de industriefunctie niet relevant zijn? Nee, dat zeker niet! Maar het is wel goed om te bedenken dat deze eisen vooral bedoeld zijn voor kleinere ruimten dan grote industriële hallen. En dat de eisen een belangrijke bijdrage leveren aan de vluchtveiligheid in gebouwen waar ontruimingstijden eerder 30 minuten of langer zijn dan de 5 minuten uit ons voorbeeld.
Als belangrijkste conclusie kunnen we zeggen dat de omstandigheden in industriefuncties in ieder geval afwijken van andere gebouwen op een wijze dat een risicogerichte maatwerkoplossingen en gelijkwaardigheid zeer interessant kunnen zijn!

Johan Bijvank, docent Brandpreventie Academy

Mirre Veerman, adviseur brandveiligheid Royal HaskoningDHV