Ontwerpen van hallen bij brand
Meestal geldt er geen brandwerendheidseis voor de staalconstructie van een hal.
Dat is het geval wanneer:
– Het gebouw op veilige afstand van andere gebouwen staat, een afstand van 14 m is doorgaans voldoende.
– De hal geen compartimenteringswanden heeft.
– De vluchtroute in de hal kort is (voldoende vluchtdeuren).
Wordt niet aan deze drie voorwaarden voldaan, dan is de eis vanuit het Bouwbesluit 30 minuten. Om aan deze eis te voldoen, zijn bouwkundige of installatietechnische oplossingen voorhanden.
Installatietechnische oplossingen (op basis van gelijkwaardige veiligheid), zoals een sprinklerinstallatie, worden bij hallen in het algemeen geaccepteerd als alternatief voor brandwerende maatregelen voor de constructive. Een rwa (rook- en warmteafvoer) wordt met name bij ontvluchting (rook) als gelijkwaardig gezien. Omdat een rwa tevens warmte afvoert, is het in bepaalde gevallen ook een alternatief voor de brandwerendheid van de constructive.
Onbeschermd staal
Bouwkundige oplossingen voor die gevallen waarin een eis van 30 minuten van toepassing is, zijn er in eerste instantie op gericht de staalconstructie onbeschermd te laten. Bij hallen bestaan hiervoor goede mogelijkheden, omdat de belasting bij brand relatief laag is. Volgens NEN 6702 mag bij het bijzondere belastinggeval brand de veranderlijke dakbelasting buiten beschouwing blijven. Bovendien heft de windbelasting uitsluitend voor Onderdelen van de hoofddraagconstructie in rekening te worden gebracht, terwijl de grootte van de windbelasting slechts 20% van de maximale waarde bedraagt. Aan de hoofddraagconstructie van hallen worden echter geen eisen gesteld in verband met voortschrijdende instorting: daarom hoeft de windbelasting niet in de brandberekening te worden meegenomen. Het ontbreken van een veranderlijke dak- en windbelasting betekent date r bij brand uitsluitend met het eigen gewicht wordt gerekend. Bovendien zijn de belastingfactoren bij brand 1.0. Voor een lichte stalen hal betekent dit dat de belastinggraad van de staalconstructie laag is. De kritieke staalttemperatuur ligt daarbij in de orde van 800 graden Celcium of zelfs hoger.
In veel gevallen ligt de staaltemperatuur na 30 minuten in dezelfde orde van grootte. Zeker voor dakliggers bedraagt de brandwerendheid daardoor vaak 30 inuten. Als dat niet het geval is, dan is vaak met beperkt overdimensioneren (een profile zwaarder nemen) aan de eisen te voldoen. Een andere mogelijkheid is om staal met een hogere vloeigrens te kiezen (S355 in plaats van S235). Daardoor stijgen de materiaalkosten weliswaar met 10%, maar neemt de belastinggraad met 33% af, waardoor de kritieke staaltemperatuur nog verder stijgt. Soms is het ook mogelijk de dakliggers doorgaand uit te voeren en zo de brandwerendheid te vergroten.
Kolommen zijn vaak in te klemmen in de fundering (meer ankers en een dikkere voetplaat), waardoor de kniklengte bij brand vermindert en daardoor ook de belastinggraad. Hierdoor stijgt de kritieke temperatuur ongeveer 50 graden Celcius en meent de brandwerendheid toe met enkele minute. Een andere goede mogelijkheid is om de staalconstructie buiten de hal te plaatsen. Het da ken de gevel schermen de staalconstructie dan van de brand af. De constructie blijft koel en voldoet dan automatisch aan de brandwerendheidseis.
Om te bepalen of een staalconstructie onbeschermd kan blijven bij een eis van 30 minuten, kan gebruik worden gemaakt van ontwerpgrafieken.
Copyright: Bouwkundige keuring Utrecht