Oplossingen voor beglaasde compartimenteringswanden

Brandwerende beglazing is slechts een deel van het verhaal

Om het verspreidingsrisico van een brand en de bijbehorende rookontwikkeling te beperken, gelden in openbare gebouwen eisen voor compartimentering. Wie die brandcompartimentering op een transparante en esthetische manier wil realiseren, heeft met een brandwerende beglazing meteen een stapje voor. In dit artikel bespreken we de verschillende mogelijkheden en aandachtspunten.

Basisnorm brandpreventie

Compartimentering

Met uitzondering van eengezinswoningen dienen het verspreidingsrisico van een brand en de bijbehorende rookontwikkeling in quasi alle gebouwen beperkt te worden. Dat gebeurt door het gebouw onder te verdelen in compartimenten. Een compartiment is een deel van een gebouw, al dan niet onderverdeeld in lokalen, waarvan de wanden, vloeren en plafonds de brandvoortplanting naar aanliggende compartimenten gedurende een bepaalde tijd beletten. Ook om de vluchtwegen veilig te stellen, is een compartimentering van cruciaal belang.
De maximale afmetingen van de compartimenten en de minimale brandweerstand van de scheidingsconstructies zijn vastgelegd in de Basisnorm Brandpreventie (KB 7/7/94 met latere wijzigingen). Algemeen geldt dat een compartiment een maximale bruto-oppervlakte van 2.500 m² mag hebben, al zijn daar onder andere voor parkings en lage gebouwen uitzonderingen op.

Bij een werfcontrole is het niet zozeer de beglazing zelf die gecontroleerd moet worden, maar eerder datgene wat errond gebeurt

 

Brandweerstand

De brandweerstand van een element duidt op het tijdsbestek waarbinnen het element zijn structurele functie tijdens een brand kan behouden en waarbinnen het de verspreiding van de brand tegenhoudt. De brandweerstand wordt uitgedrukt in veelvouden van dertig minuten. 
De minimaal vereiste brandweerstand van een scheidingsconstructie is voornamelijk afhankelijk van de hoogte van het gebouw. In grote lijnen geldt in België het volgende:

• Lage gebouwen (hoogte < 10 m): 30 minuten (60 minuten voor kelders of gebouwen met meerdere bouwlagen);
• Middelhoge gebouwen (hoogte: 10-25 m): 60 minuten (120 minuten voor kelders);
• Hoge gebouwen (> 25 m): 120 minuten.

Voor de deuren in deze scheidingswanden gelden andere eisen. In het algemeen moeten zij de helft van de brandweerstand van de wand hebben, met een minimum van EI30, al bestaan er, afhankelijk van de situatie, ook afwijkingen.

 

Brandproef

De brandweerstand van een element wordt bepaald in een genormeerde brandproef, uitgevoerd door een geaccrediteerd laboratorium in Europa. 
De brandproef gebeurt steeds op het volledige element en dus, in het geval van transparante binnenwanden, op een constructie met zowel een kader als beglazing. Het testelement moet minimaal 300 x 300 cm groot zijn en wordt aan drie zijden ingeklemd. Om na te gaan hoe een langere wand op de brand zou reageren, wordt de vierde zijde vrijgelaten. Afhankelijk van de uitbuiging van het element kunnen zo de extrapolatiemogelijkheden van het element (opgenomen in een extra rapport) bepaald worden.

Voor brandwerende deuren wordt er in België gebruikgemaakt van een iets strengere testmethode volgens EI1. In de meeste andere Europese landen baseert men zich hier op EI2. In België worden er tijdens de brandproef drie belangrijke aspecten getest: de vlamdichtheid (E), de thermische isolatie (I) en de structurele stabiliteit (R). De brandweerstandseisen voor compartimenteringswanden hebben betrekking op de eerste twee, waarbij de weerstand steeds bepaald wordt op basis van de slechtste prestatie. Wordt er bv. gedurende 58 minuten voldaan aan de normen voor de vlamdichtheid en gedurende 67 minuten aan de normen voor de thermische isolatie, dan heeft het element een brandweerstand (EI) van dertig minuten. In verschillende Europese landen, bijvoorbeeld in Nederland, wordt ook de stralingsreductie (W) getest en in rekening gebracht.

Mits een gedegen vooronderzoek en een goede onderbouwing kunnen afwijkingen ten opzichte van de brandnorm toegestaan worden

Brandwerende beglazing

De basis van een brandwerende transparante binnenwand is een structurele, brandwerende beglazing. Die kan volgens verschillende principes opgebouwd zijn. Een stempel op de beglazing laat identificatie toe en geeft de juiste positie van eventuele coatings en tussenlagen aan.

Gepolijst draadglas

Vroeger werd er veel gebruikgemaakt van gepolijst draadglas. Vandaag voldoen deze producten echter niet meer aan de geldende eisen en wordt het dus niet langer toegepast.

Voorgespannen thermisch gehard glas

Bij voorgespannen thermisch gehard glas wordt het hardingsproces speciaal afgestemd op vuurbestendige producten. Daardoor kan het voldoen aan bepaalde eisen inzake de vlamdichtheid (E). In België wordt deze beglazing echter maar beperkt toegepast.

In Nederland is de gecoate uitvoering van deze beglazing dan weer wel populair. Dankzij de coating biedt deze beglazing immers de nodige voordelen inzake stralingsreductie (W), een eis die hier niet geldt.

 

Gelaagd glas met intumescerende binnenlaag

Een veelgebruikte soort brandwerend glas in België is een gelaagd glas, bestaand uit een structurele binnenste glasplaat van 8 mm en bijkomende glasplaten van 3 mm. Tussen de verschillende glasplaten bevindt zich een intumescerende laag. Die zal bij de verhitting opschuimen en als thermische isolatie dienen voor de achterliggende glasplaat.

Afhankelijk van het aantal lagen kan er een brandweerstand van 30, 60, 90 of zelfs 120 minuten gerealiseerd worden die, afhankelijk van de opbouw van het systeem, in een of twee richtingen geldt. In de meeste gevallen wordt het glas symmetrisch samengesteld en geldt de brandwerendheid dus in twee richtingen.

Brandwerend glas met een intumescerende binnenlaag biedt een aantal belangrijke voordelen. Naar toepassing en montage toe is dit soort glas, na de productie van de basis brandwerende glasplaat (ca. 2 x3 m), namelijk gemakkelijk te versnijden. Het moet dus niet op maat gemaakt worden. Wat de veiligheid betreft, is het interessant dat de intumescerende laag bij het opschuimen ondoorzichtig wordt. De brand zal met andere woorden aan het oog onttrokken worden, waardoor er minder snel paniek optreedt.

Een belangrijk aandachtspunt bij dit soort brandwerend glas is echter dat de intumescerende binnenlaag noch uv-, noch vochtbestendig is. Beglazingen die onderhevig zijn aan uv-straling, dienen daarom voorzien te worden van een extra glasplaat met PVB-folie aan de blootgestelde zijde. Dit is onder andere bij gevels een belangrijk aandachtspunt en moet al bij de bestelling van het glas gespecificeerd worden. Om de vochtbestendigheid te garanderen, is het belangrijk dat de aluminiumfolie rond de glaspanelen bij de plaatsing niet verwijderd wordt. Bij geveltoepassingen moet er daarenboven een extra waterdichte plaatsing met siliconen worden voorzien. Overigens kan dit type glas niet toegepast worden in omgevingen waar de temperatuur boven 50 °C kan uitstijgen.

 

Thermisch gehard glas met brandwerende gel

Een ander belangrijk type brandwerend glas bestaat uit twee platen gehard glas (8 mm) die met behulp van een afstandhouder aan elkaar gekoppeld zijn en waarbij er tussen de twee glasplaten een gel wordt ingegoten. In geval van brand zal de blootgestelde glasplaat breken, maar zal de gel de achterliggende glasplaat langdurig koel houden. De tussenafstand, en bijgevolg de dikte van de gel, kan, naargelang van de vraag, aangepast worden. Een gellaag van 28 mm is goed voor een brandweerstand van 120 minuten. Het basisproductieproces van dit soort glas is minder complex dan dat van brandwerend glas met een intumescerende binnenlaag, maar de panelen moeten wel steeds op maat gemaakt worden, waardoor het meer tijd in beslag neemt.

Ook de gellaag zal in geval van brand een zekere visuele obstructie bieden, zij het niet in dezelfde mate als de schuimlaag in ander brandwerend glas. Ze is wel uv-bestendig. Aangezien de twee glasplaten door middel van een afstandhouder aan elkaar bevestigd zijn, is er bij dit type glas steeds een dun, gekleurd randje zichtbaar langs de randen van het element. Dit randje kan uitgevoerd worden in verschillende kleuren en zo als esthetisch element geïntegreerd worden.

Zowel bij de brandwerende beglazingen met een intumescerende laag als bij de beglazingen met een isolerende brandwerende gel kunnen verschillende glaspanelen met behulp van een brandwerende siliconenvoeg aan elkaar worden bevestigd. Bij het eerste type wordt de voeg doorgaans doorzichtig uitgevoerd; bij het tweede type kan de kleur van de siliconenvoeg aan de kleur van het zichtbare randje aangepast worden.

 

Kader

De brandwerende beglazing kan in verschillende soorten kaders geplaatst worden. Sommige fabrikanten van brandwerende beglazingen bieden zelf de gepaste profielen aan; andere laten de keuze over aan de plaatser of voorschrijver.
In dat laatste geval dienen de gekozen profielen echter wel aan bepaalde eisen te voldoen.

Hout

Bij houten kaders moet men rekening houden met de densiteit van het gekozen hout en de afmetingen van het profiel.

De minimale waarden voor beide aspecten zijn afhankelijk van het type glas en de beoogde brandweerstand van de wand, en worden in het handboek van de leverancier gespecificeerd.

 

Staal

Men kan ook gebruikmaken van een stalen randkader. Stalen profielen, bestaand uit twee kokerprofielen, en met standaardafmetingen van 50 x 20 x 2 mm, volstaan doorgaans.

Bijkomende specificaties staan, net als bij de houten profielen, in de handleiding beschreven.

 

Calciumsilicaat

Sommige fabrikanten bieden ook een kader van calciumsilicaat aan. Dit kader heeft het voordeel dat het in de wandafwerking weggewerkt kan worden en dat het dus naadloos in de architectuur kan opgaan. Opnieuw worden de specificaties met betrekking tot de dikte van het kader in het handboek beschreven.

Montage

Totaalsysteem

Brandwerende transparante binnenwanden worden als totaalsysteem - glas én kader - beschouwd en getest. Bij de plaatsing is het daarom van extreem belang dat de plaatser zich aan de rapporten van de brandproef of de voorschriften van de fabrikant houdt. Alleen als de wand conform het classificatie- en extrapolatierapport gerealiseerd wordt, is de brandweerstand namelijk gegarandeerd. Wanneer de profielen niet met het brandwerende glas worden meegeleverd, is het aan de architect of plaatser om een kader te kiezen dat aan de plaatsingsvoorschriften voldoet.
Wil men een wand groter uitvoeren dan volgens de brandproef en bijbehorende extrapolatierapporten is toegestaan, dan kan de houder van het attest een afwijking aanvragen bij het ISIB. Dat doet men door een rapport in te dienen, waarin op basis van andere rapporten de brandweerstand van de afwijking aangetoond wordt. Het ISIB beslist vervolgens of de afwijking toegestaan kan worden en welke (plaatsings)voorschriften daaraan verbonden zijn. De uitvoering moet vervolgens volledig conform dit rapport gebeuren.

Plaatsingsvoorschriften

De plaatsingsvoorschriften worden in principe meegegeven in het handboek van de producent. Indien men niet over het handboek beschikt, kan men de bepalingen op basis van de rapportnummers opvragen.
Plaatsingsvoorschriften hebben betrekking op:

• het materiaal, de afmetingen en de bevestiging van het kader;
• de opvulling tussen de ruwbouw en het kader;
• de speling tussen het glas en het kader;
• de siliconenvoeg tussen twee glaspanelen;
• de maximale afmetingen van één glasplaat;
• de maximale afmetingen van de totale wand (inclusief en exclusief kader);
• de volgorde van de montage;
• …

Werfcontrole

Naast een grondige controle door de architect en/of het controlebureau bij de oplevering worden er bij het plaatsen van beglaasde compartimenteringswanden ook tussentijdse werfcontroles aangeraden. Daarbij is het niet zozeer de beglazing zelf die gecontroleerd moet worden - verifieer wel of het glas van de juiste stempel of CE-markering is voorzien en inspecteer het op beschadigingen, maar eerder wat errond gebeurt. Kitten, uitzettingsvoegen, (onbrandbare) steunblokjes en eventuele keramische banden zijn hierbij belangrijke aandachtspunten. Controleer dus steeds of zij volgens de plaatsingsvoorschriften van de fabrikant zijn uitgevoerd.

Conformiteitsattest

Om aan te tonen dat de plaatsing van een brandwerende binnenwand volgens de vooropgestelde richtlijnen is uitgevoerd, moet de plaatser een conformiteitsattest afleveren. Werd dit attest vroeger slechts zelden opgemaakt, dan blijkt het vandaag een steeds belangrijker document bij brandweercontroles. Aan architecten wordt daarom aangeraden om het conformiteitsattest steeds bij de plaatser op te vragen.

Afwijken van de brandvoorschriften?

Architecten worden regelmatig geconfronteerd met een zekere incompatibiliteit tussen de minimale eisen voor de brandweerstand enerzijds en de functionele en/of esthetische eisen van het bouwproject anderzijds.
Gelukkig betekent dat niet altijd noodzakelijk een verloren zaak. Steeds vaker worden namelijk afwijkingen en uitzonderingen ten opzichte van de brandnorm in België toegestaan. Daarvoor richt men zich tot de Commissie voor Afwijking binnen de FOD Binnenlandse Zaken of de FOD Waso.

Focus op performantie van het systeem

Afwijken van de brandnorm kan uiteraard niet zomaar. Tegenover een verlaagde brandweerstandseis voor de compartimenteringswanden moet namelijk steeds een andere ingreep staan die de brandveiligheid van het gebouw weet te verhogen. Ook wanneer men niet aan de concrete bepalingen van de betreffende brandnorm moet voldoen, dient de performantie van het systeem immers gewaarborgd te worden.

Oplossing

Een veelgebruikte oplossing in dergelijke situaties is het voorzien van een sprinklerinstallatie, maar het is bijvoorbeeld ook mogelijk om grotere, maar minder performante, compartimenteringswanden te voorzien.
Standaardoplossingen bestaan jammer genoeg niet. Welke alternatieven er zijn en tot welke reductie van de brandweerstandseis zij leiden, is steeds afhankelijk van de specifieke eigenschappen van het betreffende project.
Dit hoogbouwproject in Brussel huist verschillende kantoren. Vanwege de aanwezigheid van (externe) evacuatiewegen die langs de gevel lopen, gold hier in principe de eis van EI120 voor de gevel. Door het installeren van een sprinklerinstallatie werd echter een afwijking bekomen, waarbij de eis voor de gevel tot EI0 herleid werd.

Met dank aan Fire Engineered Solutions bvba, Meyvaert Fire & Security en Promat