Hout behoort tot de meest veelzijdige (bouw)materialen die we kennen. Er bestaan lichte en zware houtsoorten, zachte en harde, stabiele en beweeglijke, gemakkelijk en minder gemakkelijk bewerkbare ... Elke houtsoort heeft een eigen combinatie van eigenschappen en daardoor een eigen toepassingsprofiel.
Precies daarin ligt de enorme kracht van hout. Voor bijna iedere toepassing valt een geschikte houtsoort te selecteren. Waar bij veel industriële materialen de samenstelling doelgericht wordt aangepast om bepaalde prestaties te verkrijgen, heeft de natuur ons bij hout al een bijzonder uitgebreide materialenbibliotheek ter beschikking gesteld.
Toch spreken we in de bouw vaak eenvoudigweg over hout, alsof het om één uniform materiaal gaat.
Dat doen we overigens ook bij andere materialen. Beton is evenmin één vaststaand product: de prestaties worden beïnvloed door onder meer de gebruikte toeslagstoffen, de water-cementverhouding en de wapening. Maar in het geval van beton verwacht niemand dat elke soort exact dezelfde eigenschappen heeft.
Waarom zouden we dat bij hout dan wel verwachten? Elke houtsoort heeft van nature – en daarin verschilt hout van beton – een eigen structuur, chemische samenstelling en fysisch gedrag. Die verschillen bepalen onder meer de sterkte, duurzaamheid, stabiliteit en vochtrespons. Het ligt dan ook voor de hand dat ze eveneens een invloed hebben op het gedrag bij brand.
Single Burning Item
Maar de realiteit is dus: het brandgedrag van hout wordt vaak gekoppeld aan de volumieke massa. Dat lijkt logisch: binnen hetzelfde volume bevat een zwaardere houtsoort meer materiaal. Er is daardoor doorgaans meer energie nodig om dat materiaal op te warmen.
Het is echter genuanceerder. Volumieke massa speelt inderdaad een rol, maar ze volstaat niet om te voorspellen hoe een houtsoort zich werkelijk bij brand zal gedragen. Dat wees ons recent gepubliceerde onderzoek uit. In die studie werden 41 onbehandelde hardhoutsoorten onder identieke omstandigheden onderzocht met de Single Burning Item, kortweg de SBI-test. Dat is een Europese brandproef waarmee de bijdrage van een bouwproduct aan de ontwikkeling van een brand wordt beoordeeld. Parameters als de afmetingen, opbouw, montage, ventilatie, bevestiging en blootstelling aan de brander werden constant gehouden. Acht houtsoorten werden bovendien driemaal getest om na te gaan hoe herhaalbaar het gemeten gedrag was.
Sterk verschillende brandcurves
De resultaten tonen dat de volumieke massa vooral samenhangt met het tijdstip waarop de eerste piek in warmteafgifte optreedt. De relatie met de uiteindelijke omvang en het verdere verloop van de warmteafgifte bleek minder sterk.
Houtsoorten met een vrijwel gelijke volumieke massa konden onder dezelfde testomstandigheden toch sterk verschillende brandcurves vertonen. Binnen sommige nauwe massagroepen verschilde de eerste piek in warmteafgifte met meer dan een factor twee. Over de volledige dataset benaderden de verschillen zelfs een factor drie.
Ook de snelheid van de brandontwikkeling, de duur van de eerste brandpiek en het verdere verbrandingsverloop verschilden duidelijk.
Volumieke massa is dus relevant, maar vertelt niet het volledige verhaal. Ze helpt het mogelijke brandgedrag af te bakenen, maar bepaalt niet zelfstandig hoe de volledige brandcurve eruitziet.
Geen geringe verschillen
Een nadere blik op die brandcurves maakt duidelijk hoe groot de verschillen tussen houtsoorten precies zijn. Tijdens een SBI-test wordt voortdurend gemeten hoeveel warmte het proefstuk vrijgeeft. Zo ontstaat een HRR-tijdcurve: een voorstelling van de warmteafgifte doorheen de tijd.
Sommige houtsoorten ontwikkelen relatief snel een uitgesproken piek. Andere warmen trager op of geven hun warmte meer gespreid vrij. Na de eerste brandfase ontstaan eveneens grote verschillen in verkoling, scheurvorming en de betrokkenheid van diepere materiaallagen.
Opvallend was bovendien dat de vroege brandcurves bij herhaalde testen van dezelfde houtsoort goed overeenkwamen. De verschillen tussen drie testen van één houtsoort waren aanzienlijk kleiner dan de verschillen tussen afzonderlijke houtsoorten.
Dat wijst erop dat houtsoorten onder identieke omstandigheden een duidelijk herkenbaar en herhaalbaar brandverloop vertonen.
Europese brandreactieclassificatie: waardevol maar niet volledige verhaal
Die verschillen in brandverloop zijn niet altijd zichtbaar in de uiteindelijke brandreactieclassificatie. De Europese classificatie gebruikt daarvoor onder meer parameters als FIGRA en THR₆₀₀, die uit de resultaten van de SBI-test worden afgeleid. FIGRA drukt de snelheid van de brandontwikkeling uit, terwijl THR₆₀₀ staat voor de totale hoeveelheid warmte die tijdens de eerste 600 seconden vrijkomt. Beide behoren inderdaad tot de criteria die in de Europese regelgeving voor de brandreactieclassificatie worden gebruikt.
Zulke parameters bieden een robuuste en praktische manier om bouwproducten te beoordelen en met elkaar te vergelijken. Tegelijk vatten ze een complexe brandcurve samen in enkele waarden. Houtsoorten met vergelijkbare FIGRA- of THR₆₀₀-waarden kunnen daardoor toch een verschillend onderliggend brandverloop vertonen.
De classificatie blijft dus waardevol, maar vertelt niet het volledige verhaal over hoe een houtsoort zich tijdens een brand gedraagt.
Verschillen juist benutten
De conclusie is nadrukkelijk niét dat hout te variabel is om als bouwmateriaal te gebruiken. Integendeel. De enorme diversiteit van hout maakt het mogelijk om voor bijna iedere toepassing een bijzonder geschikte soort te selecteren. Maar wie die diversiteit onvoldoende meeneemt, maakt van een grote troef onbedoeld een zwakte.
Hoe beter we begrijpen hoe afzonderlijke houtsoorten reageren op brand, vocht, veroudering, profilering en modificatie, hoe gerichter en veiliger we hout toepassen. We moeten hout dus niet minder gebruiken omdat houtsoorten verschillend zijn. We moeten die verschillen juist beter benutten.
Het volledige peer-reviewed onderzoek, getiteld ‘HRR–Time Behaviour of Untreated Wood Under SBI Conditions: Implications for the Interpretation of FIGRA and THR₆₀₀’ is vrij beschikbaar en kan via Wiley worden geraadpleegd en gedownload.
