O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eGlasconstr uc ties66 cement 2008 2Brandveiligheid kent veel aspec-ten, vandaar dat er in dit artikelverschillende inperkingen wordengemaakt. De eerste is de beper-king tot brandveiligheid in gebou-wen. In gebouwen is op veelmanieren met `brandveiligheid'aan de slag te gaan. Er zijn maat-regelen mogelijk door toepassingvan bijvoorbeeld rookdetectie, eenbrandmeldinstallatie, een sprin-klerinstallatie, blusleidingen,bewegwijzering van vluchtroutes,rook- en warmteafvoer, het opjuiste wijze toepassen van materi-alen, brandcompartimenteringenz. Met al dit soort maatregelenkan de brandveiligheid wordenverhoogd.De tweede inperking die wordtgemaakt is tot brandcomparti-mentering in gebouwen. In ditartikel zal de brandveiligheid wor-den benaderd vanuit de weerstandtegen branddoorslag en brand-overslag (WBDBO) en de brand-werendheid. Deze begrippen heb-ben te maken met het `beperkenvan de verspreiding van brand'zoals het Bouwbesluit daarvooreisen heeft geformuleerd. HetBouwbesluit geeft voorschriftenvoor de indeling van een gebouwin brandcompartimenten en demaximaal toelaatbare afmetingenervan. Deze indeling heeft tot doelGlas en brandveiligheid1 |Brandproef volgens EN1364-1 op een niet-dra-gende wand, voorzienvan glas en panelendr.ir. G. van den Berg, Efectis Nederland bv (voorheen TNO / Centrum voorBrandveiligheid)Brandveiligheid kent veel aspecten, waarvan er in dit artikel drie aan de ordekomen. Allereerst wordt de brandveiligheid in gebouwen behandeld, vervol-gens de brandcompartimentering in gebouwen en ten slotte de `brandwe-rendheid van glasconstructies'. Eerst zal de Nederlandse en Europese norme-ring op dit gebied worden geschetst. Hierna zal achtereenvolgens wordeningegaan op brandwerend glas, beglaasde wandconstructies en dragendeglasconstructies.O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eGlasconstr uc tiescement 2008 2 67om een brand - wanneer die totvolledige ontwikkeling is gekomen- beheersbaar te houden. In hetBouwbesluit worden eisen gesteldaan de WBDBO tussen brandcom-partimenten onderling en naareventueel andere besloten ruim-ten. Het aspect `weerstand tegenbranddoorslag' uit de WBDBOkan voor sommige typen construc-ties worden berekend. Als eenberekening niet mogelijk is, is eenexperimentele bepaling van debrandwerendheid noodzakelijk.De derde inperking die wordtgemaakt is tot `brandwerendheidvan glasconstructies'. Dit artikelgaat over dit specifieke aspect vande brandveiligheid. Allereerstwordt de Nederlandse en Euro-pese normering op dit gebiedgeschetst. Hierna wordt achter-eenvolgens ingegaan op brandwe-rend glas, beglaasde wandcon-structies en dragende glascon-structies.N E N 6 0 6 9 e n E u r o p e s ec l a s s i f i c a t i eVoor sommige typen constructiesis een Nederlands of Europeesnormblad beschikbaar op grondwaarvan de brandwerendheid kanworden berekend. Voor glas enbeglaasde constructies zijn derge-lijke normbladen momenteel nietbeschikbaar. Derhalve zal voor dittype constructies de brandwerend-heid experimenteel moeten wor-den bepaald. Hiervoor is in Neder-land vanuit het Bouwbesluit hetnormblad NEN 6069 aangewezen,waarvan de thans geldende editieuit 2005 stamt.In deze editie is gekozen voor eenzogenoemd duaal stelsel. Dithoudt in dat er kan worden geko-zen tussen een experimentelebepaling van de brandwerendheidvolgens een Europese methode ofvolgens de `oude' Nederlandsemethode. Beide bepalingsmetho-den zijn geldig. Voor onbelaste,beglaasde wandconstructies is hetEuropese normblad EN 1364-1aangewezen.Het normblad NEN 6069:2005kent de volgende vier beoorde-lingscriteria:Vlamdichtheid (E)Dit criterium houdt in, zoals hetwoord aangeeft, dat er in de schei-dingsconstructie geen openingenmogen ontstaan waardoor zichhete onverbrande gassen of vlam-men naar de niet-direct verhittezijde van de constructie kunnenverplaatsen.2 |Brandproef volgens EN1364-3 op een vliesgevel,voorzien van glas enpanelenO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eGlasconstr uc ties68 cement 2008 2Thermische isolatie (I)Dit criterium legt vast dat bijbrand aan de ene zijde van descheidingsconstructie, de tempe-ratuurstijging aan de niet-directverhitte zijde beperkt blijft totmaximaal 140 ?C (gemiddeld) en180 ?C (plaatselijk).Warmtestraling (W)Dit criterium legt vast dat bijbrand aan de ene zijde van descheidingsconstructie, de warmte-straling aan de niet-direct verhittezijde beperkt blijft tot maximaal15 kW/m2(gemeten op 1 mafstand van de constructie).Bezwijken (R)Dit criterium legt vast dat bijbrand de constructie in staat moetblijven de mechanische belastingte dragen. De letters tussen haak-jes (E, I, W en R) zijn de lettersdie worden gebruikt in het Euro-pese classificatiesysteem, zoalsvastgelegd in de EN 13501-serie.Volgens NEN 6069:2005 geldenvoor onbelaste wanden de criteriaE en I. Voor ramen, deuren enluiken gelden de criteria E en W.Het criterium R geldt alleen voorbelaste constructies.B r a n d w e r e n d g l a sBrandwerendheid is een construc-tie-eigenschap. Dat wil zeggen dathet brandwerende glas zijn brand-werende eigenschap slechts kanaantonen onder de voorwaarde dathet op de juiste wijze is gemon-teerd in een ondersteuningscon-structie. In de brandsituatie is hetjuiste samenspel van het glas, deglasvatting, de ondersteunings-constructie en de onderlinge ver-bindingen essentieel om eenbrandwerende constructie te reali-seren.Er zijn op de Nederlandse marktveel soorten glas beschikbaarwaarvan in offici?le brandproevende brandwerende functie is aange-toond. Samenvattend kunnen devolgende glastypen worden onder-scheiden:? draadglas;? (ongecoat) speciaal thermischvoorgespannen glas;? gecoat speciaal thermisch voor-gespannen glas;? gelaagd glas met gietharsvul-ling;? gelaagd glas met opschuimendesilicaatvulling.Er zijn ook varianten beschikbaarwaarbij andere functies wordenge?ntegreerd zoals warmte-isola-tie, veiligheid, geluidwering enz.Momenteel moeten alle brandwe-rende glassoorten die in Neder-land op de markt zijn of wordengebracht, zijn voorzien van CE-markering. De brandwerendeeigenschap van het glas moet zijnaangetoond in een Initial TypeTest (ITT) volgens EN 1364-1 engeclassificeerd volgens de EN13501-serie. Vanuit de ITT isonder meer bekend tot welkeafmetingen het glas de aangege-ven classificatie (bijv. EW60 ofEI30) bezit.Enkele belangrijke aspecten voorde toepassing van glas in brand-werende constructies zijn:? de toelaatbare afmeting van hetglas;? de kozijn-, pui- of geveldetail-lering waarin het glas mag wor-den toegepast;? de montagewijze van het glas(met name de vrije ruimterondom het glas).Vanuit de resultaten van de uitge-voerde brandproeven zijn dezeaspecten vastgelegd.B e g l a a s d e , o n b e l a s t ew a n d c o n s t r u c t i e sAangezien de ovens waarin debrandproeven worden uitgevoerd,een beperkte afmeting hebben,worden brandproeven in de regeluitgevoerd op proefstukken metbeperkte afmetingen. De in dediverse Europese testlaboratoriabeschikbare ovens zijn niet groterdan 5 x 5 m2. In de praktijk wor-den echter constructies met gro-tere afmetingen geplaatst, die dusniet op de praktijkafmeting kun-nen worden beproefd. Voor toe-passing in de praktijk zal hiervooreen interpretatie moeten wordenuitgevoerd op basis van eenbrandproef op een representatieveconstructie met kleinere afmetin-gen.Hoe wordt nu omgegaan met devertaling van de brandproef naarde praktijksituatie? Hierbij moetmet name worden gelet op:? Welke brandwerendheidseis isvan toepassing? In Nederlandwordt veelal een 30 minuteneis(subbrandcompartimenten) ofeen 60 minuteneis (brandcom-partimenten) gesteld. Zoals eer-der aangegeven, gelden volgensNEN 6069:2005 de criteria E enW voor ramen. Er is echter opdit moment onduidelijkheidover de begrippen `raam',`beglaasd element' en `glascon-structie', en de aan te houdenbijbehorende beoordelingscrite-ria. In de in 2008 te publicerennieuwe editie van NEN 6069 zalhierover meer duidelijkheidworden verschaft.? Hoe is het glas getest: in eenenkel raam, of in een grotergeheel? Bij een enkel raam zijner langs de randen geen vervor-mingen mogelijk. In een gro-tere constructie zullen zich bijbrand ook vervormingen gaanmanifesteren. Er moet zijn aan-getoond dat het glas, in debrandsituatie, deze vervormin-gen kan ondergaan. Een succes-volle brandproef op een raam isdus geen voldoende bewijsvoe-ring voor toepassing van hetglas in een grotere pui.? In welk type constructie is hetglas getest? In een houten puizal de glasvatting langzaammaar zeker wegbranden. In eenstalen pui zijn de vervormingenaanzienlijk groter dan bij eenhouten pui. In een aluminiumconstructie zal na circa 15minuten brand het smeltprocesbeginnen. Er moet zijn aange-toond dat het glas ook in debrandende houten constructie,de uitbuigende stalen construc-tie of de smeltende aluminiumO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eGlasconstr uc tiescement 2008 2 69constructie adequaat gefixeerdblijft.? Welke vrije ruimte moet wordenaangehouden rondom de con-structie? Metalen puien zullenbij brand willen uitzetten enkromtrekken vanwege tempera-tuurstijging en -gradi?nten. Hetis noodzakelijk de pui enigeuitzettingsmogelijkheid tegeven, opdat deze uitzettingniet gepaard zal gaan met eenopbouw van drukspanningen eneen mogelijk knikeffect, wat hetthermische kromtrekken zalversterken.D r a g e n d eg l a s c o n s t r u c t i e sEr is tot op dit moment nog wei-nig bekend over de brandwerend-heid van glasconstructies die eenmechanische belasting dragen.Dus, in de terminologie van hetEuropese systeem: er is weinigbekend over glasconstructies meteen (R)-classificatie. In het labora-torium van Efectis Nederland zijntot op heden nooit dergelijkebrandproeven uitgevoerd. Wel zijner rekenmethodes ontwikkeldwaarmee enkele aspecten van hetgedrag van glas bij brand kunnenworden voorspeld. Dit betreft metname een model voor het bereke-nen van de warmteoverdracht van-uit de oven op het glas en de hoe-veelheid warmte die door het glaswordt uitgestraald aan de niet-direct verhitte zijde. Verder is erook gemodelleerd aan het vervor-mingsgedrag van stalen en alumi-nium puiconstructies. Door deFire Research Division van NIST(National Institute of Standardsand Technology) uit de VerenigdeStaten is een rekenmethode ont-wikkeld die het breken van hetglas in de brandsituatie voorspelt.Momenteel zijn er binnen Efectisplannen om de hierbovengenoemde modellen aan elkaar tekoppelen. Hiermee kan dan deinteractie van het glas met de puiin de brandsituatie numeriek wor-den voorspeld. Dit helpt om hetgedrag in de praktijktoepassingbeter te kunnen voorspellen. Ookis het hiermee mogelijk de pui tebeoordelen bij andere brandcondi-ties dan die tijdens de standaard-brandproeven worden aangehou-den. Verder kan dit model zijndienst bewijzen in het optimalise-ren van testprogramma's.Een volgende stap in het model-leerwerk is een rekenmodel voorde bepaling van het mechanischgedrag van dragende glasconstruc-ties in de brandsituatie. Dit onder-zoek is nog in een prematuur sta-dium. Er zijn inmiddels wel bere-keningen gemaakt, maar deze zijnnog niet uitgebreid gevalideerd.Dit zal nog enige jaren in beslagnemen. Het doel is en blijft dat,zoals er Eurocodes zijn voor hetberekenen van bijvoorbeeld dra-gende betonconstructies in debrandsituatie (Eurocode 2, NEN-EN 1992-1-2), er in de toekomsteen Eurocode voor dragende glas-constructies zal worden opgesteld.n3 |Wanneer de combinatieglas-kozijn-wand nietgoed op elkaar is afge-stemd, kan de construc-tie bij brand uit de wandbreken