Een onbeschermde houten draagconstructie begint bij brand te verkolen, ook wel carboniseren genoemd. Daardoor neemt de oorspronkelijke doorsnede geleidelijk af. Afhankelijk van onder meer de houtsoort ligt de carbonisatiesnelheid tussen 0,65 en 0,8 mm per minuut. De norm EN 1995-1-2 bevat de rekenregels om daarmee rekening te houden.
Dat brandgedrag verschilt fundamenteel van dat van staal en gewapend beton. Staal verliest bij oplopende temperaturen sterkte en stijfheid en kan uiteindelijk bezwijken. Bij beton is vooral de temperatuur van de wapening bepalend voor het behoud van de stabiliteit. Bij hout staat de afname van de dragende doorsnede centraal: blijft na de vereiste brandduur voldoende houtsectie over om het vereiste draagvermogen te behouden?
De ontwerper kan daarom voldoende hout voorzien om het verlies door carbonisatie op te vangen, of de constructie bijkomend beschermen.
CLT voegt een extra onzekerheid toe
Massief hout geldt als relatief voorspelbaar bij brand, maar bij CLT verdient die uitspraak een belangrijke nuance. CLT bestaat uit kruislings verlijmde houtlagen. Naast carbonisatie kan daardoor ook delaminatie optreden: houtlagen kunnen onder invloed van brand loskomen wanneer de lijmverbinding haar functie verliest. Dat kan het brandverloop beïnvloeden. Niet iedere lijm reageert daarbij hetzelfde. En ook bijvoorbeeld de dikte van de buitenste lamellen speelt een rol.
Dit delaminatie-effect is niet opgenomen in de huidige norm EN 1995-1-2. Er zijn aanvullende regels en correcties in ontwikkeling. Brandproeven blijven daarom belangrijk om de prestaties van specifieke CLT-opbouwen te bepalen.
Carbonisatie vertragen of voorkomen
Voldoet een houten draagconstructie op zichzelf niet aan de vereiste brandweerstand? Dan biedt bijkomende bescherming een alternatief voor een grotere houtsectie.
Promat heeft daarvoor onder meer PROMADUR® in het gamma, een brandwerende lak die het begin van de carbonisatie volgens de technische onderbouwing van het systeem 17 minuten uitstelt. Daarna carboniseert het hout eerst met een gereduceerde snelheid – de standaardcarbonisatiesnelheid vermenigvuldigd met factor k = 0,71 – tot een inbrandingsdiepte van 25 mm. Vervolgens gelden opnieuw de standaardwaarden uit EN 1995-1-2. De constructeur neemt die verschillende fases mee bij de dimensionering van de houtsectie.
Een andere aanpak bestaat erin de houten constructie met onze PROMATECT®-100-platen thermisch af te schermen. Daarbij is het uitgangspunt dat de temperatuur van het hout tijdens de vereiste periode onder circa 300 °C blijft, de temperatuur waarbij carbonisatie begint. De constructeur hoeft dan niet uit te gaan van een door inbranding gereduceerde houtsectie.
Het onderscheid tussen beide principes is belangrijk: PROMADUR® vertraagt de carbonisatie, terwijl PROMATECT®-100 erop gericht is de start ervan gedurende de vereiste tijd te voorkomen.
Doorvoeringen brandwerend afdichten
Brandwerende wanden en vloeren helpen om een brand gedurende een bepaalde tijd binnen een afgebakend deel van een gebouw te houden. In de praktijk lopen daar echter al snel technieken doorheen, zoals kabels, leidingen en ventilatiekanalen. Elke opening voor zo’n doorvoering vormt een onderbreking van die brandwerende scheiding. Om de vereiste brandwerendheid ook ter hoogte van de opening te behouden, moet de doorvoering correct worden afgedicht.
Hoe dat gebeurt, hangt af van de situatie. Een kunststofleiding reageert bij brand anders dan een metalen leiding of kabelbundel. Ook de diameter van de leiding, het aantal doorvoeringen, eventuele isolatie en de opbouw van wand of vloer spelen een rol. Oplossingen voor dergelijke doorvoeringen worden getest volgens EN 1366-3 en geclassificeerd volgens EN 13501-2.
Bij een wand of vloer uit CLT vraagt ook het materiaal rondom de doorvoering aandacht. De afdichting zelf verschilt niet fundamenteel van een doorvoering door een massieve wand uit beton of metselwerk, maar het materiaal rondom de opening is wél brandbaar. Daarom is doorgaans een bijkomende bescherming nodig om carbonisatie van het CLT ter hoogte van de doorvoering tegen te gaan.
Wij bundelen onze geteste brandwerende afdichtingsoplossingen in de online Fire Stopping Selector, die op basis van onder meer het type doorvoering en de vereiste brandweerstand naar een geschikte afdichtingsoplossing leidt.
Brandwerend schuim is geen universele oplossing
Een fout die wij nog geregeld zien gebeuren, is het gebruik van brandwerend schuim als standaardoplossing voor doorvoeringen. Het toepassingsgebied daarvan is echter beperkt. Ook brandwerend schuim verkoolt bij blootstelling aan vuur, zij het trager dan conventioneel schuim. Of zo'n product geschikt is, hangt dus af van de specifieke toepassing waarvoor het systeem getest en geclassificeerd werd. Het label 'brandwerend' alleen zegt onvoldoende. De combinatie van wand of vloer, techniek en afdichting moet overeenstemmen met een onderbouwde oplossing.
Precies daarom horen doorvoeringen al thuis op de ontwerptafel. Waar lopen de technieken? Welke leidingen en kabels doorbreken welke wanden? Welke brandweerstand geldt daar? En bestaat voor die combinatie een geteste afdichtingsoplossing?
Daarom ontwikkelden wij naast de Fire Stopping Selector ook het online Promat Platform. Dat ondersteunt de selectie en documentatie van brandwerende oplossingen tijdens het ontwerp en helpt na uitvoering bij de opmaak van het as-builtdossier.
De rode draad? De brandweerstand van een houten gebouw wordt niet alleen bepaald door de berekende houtsectie of de bescherming eromheen. Ook ieder gat dat later in die constructie wordt gemaakt, maakt deel uit van het brandveiligheidsconcept.
