Ecologisch bouwen: “Meer end-use brandtesten nodig!”
Leveranciers en producenten besteden op dit moment nog te weinig aandacht aan de brandveiligheid van toepassingen van ecologische isolatiematerialen. En dat terwijl houtskeletbouw steeds meer wordt opgeschaald naar toepassingen in de geschakelde bouw, woontorens en appartementencomplexen. “Fabrikanten moeten toepassingen van hun producten veel meer op systeemniveau testen”, zegt Larson van Dijk, sinds jaar en dag expert in brandveiligheid.
Vroeger was houtskeletbouw met hennep of vlas als isolatiemateriaal een luxe, die was voorbehouden aan vrijstaande woningen. Tegenwoordig zien we dat dergelijke materialen gemeengoed worden in bijvoorbeeld de bouw van rijtjeswoningen en appartementengebouwen. Dat verlangt van producenten dat zij meer rekening houden met de brandveiligheid van materialen in bouwdelen waarvoor brandtechnische eisen gelden.
“De gevolgen daarvan kan je niet veronachtzamen”, vindt Van Dijk. “Zo is de impact van een brandende, vrijstaande woning op de omgeving aanzienlijk kleiner dan bij een brand in een rijtje houtskeletwoningen. Ook het afbrandrisico van appartementencomplexen en houten woontorens mag je niet uitvlakken. Daarom moeten fabrikanten de toepassing van hun producten veel meer gaan testen.”
Eerste prioriteit
Van Dijk heeft een lange loopbaan als adviseur brandveiligheid en conceptontwikkeling voor leveranciers, fabrikanten en aannemers achter de rug. Eerst tien jaar in verschillende functies bij Fermacell (leverancier van onder meer gipsvezelplaten), vanaf 2020 als adviseur/brandspecialist bij Nieman Raadgevende Ingenieurs. Volgens hem is brandveiligheid de eerste prioriteit voor ecologische bouw.
“Het BBL (Besluit Bouwwerken Leefomgeving, voorheen het Bouwbesluit) is heel duidelijk”, zo trapt hij af. “Het maakt niet uit of je met natuurlijke materialen of in beton of steen bouwt, de doelstelling is hetzelfde. De brandwerendheid van een woningscheidende wand, van de ene naar de andere kant, moet in alle gevallen tenminste zestig minuten bedragen. Met combinaties van plaatlagen, isolatie, houtskelet of massief hout (CLT, Glulam of LVL) zijn we daartoe prima in staat, ook qua akoestiek. Ons land, marktleider in prefab houtskelet gevelelementen, heeft daarin jarenlange ervaring opgebouwd. Houtbouw is in dit opzicht niet nieuw, maar wel de opkomende schaalgrootte van ecologisch verantwoorde (hout)bouw.”
Brandbeheersing
Nu branden biobased gebaseerde bouwwerken - met een overwegend negatieve CO2-score - anders dan gebouwen die in beton of in steen zijn uitgevoerd. Beton en steen zijn onbrandbaar en dragen niet bij aan vuurlastontwikkeling, terwijl hout (in massieve vorm of houtskeletbouw) dat wel kan doen. “De vuurlastontwikkeling bij ecologische materialen ligt namelijk veel hoger dan bij steen of beton. Ook kan de warmteproductie bij ecologische materialen lang aanhouden, omdat er veel brandstof (lees: vuurlast) aanwezig is die gedoseerd blijft vrijkomen”, zegt de expert.
Over de grens
“In landen als Duitsland, Denemarken en Zweden kijkt men daarom meer naar de inzet van plaatlagen met ‘fire protection ability’ (of beschermend vermogen volgens de EN 14135)”, vervolgt hij. “Die zorgen ervoor dat de achtergelegen houten of biobased isolatiematerialen voor een bepaalde tijd bescherming bieden, tegen de negatieve effecten van hitte en brand. Bij een goed ontwerp komt - tot de vooraf ontworpen beschermingsfactor (bijvoorbeeld 30 of 60 minuten) - geen extra vuurlastontwikkeling vanuit deze isolatiematerialen vrij. Duitsland en Scandinavië zijn in dit opzicht enkele stappen verder. Dat zullen we ook in ons land moeten doen voor een goed te blussen, beheersbare situatie.”
Meer comfort
De meest voor de hand liggende oplossing voor houtskeletbouw, althans vanuit ecologisch opzicht, zijn gipsplaten. Dergelijke platen zijn overigens niet alleen vanuit oogpunt van isolatie en brandveiligheid een goede keus, benadrukt Van Dijk. “Het voordeel van gipsplaten is dat ze heel buigslap buigen. Daardoor kan je de akoestische prestaties van een wand met relatief dunne plaatlagen al snel naar een goed niveau brengen en direct afwerken, bijvoorbeeld met leemstuc. Bovendien kan je gips, een in de natuur voorkomende ecologische grondstof, oneindig recyclen en beschikt het, net als leem, over goede warmte-accumulerende en vochtregulerende eigenschappen. Gips, hout en ecologische isolatiematerialen – als hennep, houtvezel, schapenwol en vlas – passen prima bij elkaar en vullen elkaars eigenschappen uitstekend aan. Al met al zorgt dat voor een beter comfort dan steen of beton.”
Bouwknooppunten
Bouwknooppunten in de hout(skelet)bouw zijn complexer. Bij hoogbouw met hout komt daar het samenspel van akoestische ontkoppeling en constructieve verbinding (trek- en drukankers) plus maatregelen voor de luchtdichting bij. Van Dijk: “Dat samenspel moet tegelijkertijd – en met de nodige robuustheid en stabiliteit voor het gebouw – beantwoorden aan de eisen voor brandveiligheid en de beheersbaarheid van brand in ‘voor vlammen toegankelijke spouwen’. Daardoor moet je eerder weten hoe de bouwknooppunten in elkaar zitten en de materiaalkeuzes op de bouwkundige doelstelling moeten aanpassen. Constructeurs en brand- en geluidspecialisten dienen daarom al in de ontwerpfase van nieuwbouw (en renovatie) met elkaar samen te werken.’
Larson van Dijk - Expert brandveiligheid bij Nieman Raadgevende Ingenieurs
Volgens de brandveiligheidsexpert schuilt ‘the devil in the details’. “Willen we brand beheersbaar houden en de gevolgen goed kunnen inschatten”, stelt hij, “dan zijn brandproeven met biobased materialen als vlas, stro, schapenwol en hennep essentieel. Fabrikanten en leveranciers doen dat wel, maar dat veelal beperkt tot productniveau. Ze houden nauwelijks rekening met het systeemniveau - dus de gevel in samenhang met het houtbouw binnenblad – waarbij hevige spouwbranden kunnen ontstaan.”
Meer brandproeven
Hij zoomt in: “Over het brandgedrag van ecologische isolatiematerialen in gevelelementen is op dit moment weinig algemene, breed toegankelijke kennis op end-use niveau beschikbaar. Daarom moeten we veel meer brandproeven uitvoeren naar toepassingen met biobased materialen. Zo zijn de effecten van ventilatieopeningen, bewegingsvoegen en gevelovergangen op spouwbrandontwikkeling en brandsnelheden grotendeels onbekend: een kleine aanpassing in de gevel kan grote gevolgen hebben, omdat een spouw een groot volume brandbaar materiaal kan bevatten. Dat vergroot het risico op onbeheersbare spouwbranden.”
Brandveilige schil
Een en ander hoeft niet direct te betekenen dat je de gevels niet met biobased plaatmaterialen – zoals houtvezelisolatie met overwegend lagere brandklassen (D of E) - qua brandveiligheid kan uitvoeren. Volgens Van Dijk is dat onder meer afhankelijk van het gedrag en de stabiliteit van de gevelbekleding, bij brandvorming in combinatie met neggedetaillering (gevelovergangen boven raampartijen en deuren met een voor vlammen toegankelijke spouw). “Het behalen van brandklasse 'D end-use' zonder deze beschermende plaat is voor sommige materialen (als cellulose en wol- en katoenproducten) wel denkbaar, maar dat zal je toch eerst moeten testen.”
Volgens hem is dat eigenlijk per definitie nodig. “We moeten”, vervolgt Van Dijk, “veel meer testen op end-use niveau om het kennishiaat in de toekomst te overbruggen. Dat gaat vooral op voor gevelsystemen met sleufopeningen op de aangegeven testposities in combinatie met een deel van het binnenspouwblad tot een diepte van 200 mm. Toepassing van een beschermende (spouw)plaat over het isolatiemateriaal heen – met een beschermingsfactor van K210 volgens de EN 14135 of beter – moet eerder regel dan uitzondering zijn, net als gevelcompartimentering door middel van firestops of -barriers in de spouwmuur. Met een beschermende plaat en gevelcompartimentering kan je op die manier veel beter inspelen op de beheersbaarheid van een spouwbrand”, besluit hij.
Tekst: Tseard Zoethout