Metacon B.V James Wattstraat PA GOUDA

Transcriptie

1 TNO-rapport 2004-CVB-R0281 Bepaling van de brandwerendheid volgens NEN- EN :2001 in samenhang met NEN 6069: 2001 van een brandwerend scherm voorzien van een doek; type BD 30 Centrum voor Brandveiligheid Van Mourik Broekmanweg 6 Postbus AA Delft T F Datum December 2004 Auteur(s) A.J. Lock Dr.Ir. G. van den Berg Exemplaarnummer Oplage Aantal pagina's 18 Aantal bijlagen 4 Opdrachtgever Metacon B.V James Wattstraat PA GOUDA Projectnaam Brandwerendheid Projectnummer /01.01 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan TNO

2 2 / 18 Inhoudsopgave 1 Inleiding Onderzoek Opdrachtgever Plaats en data betreffende het onderzoek Datum en nummer van het rapport Onderzochte constructie Algemeen Onderzochte brandscherm Bevestiging van de rol aan de ondersteuningsconstructie Beproevingsframe en ondersteuningsconstructie Monsterneming en vervaardiging van de constructie Wijze van onderzoek Verificatie proefstuk Conditionering Brandproef Resultaten van de brandproef Waarnemingen tijdens de verhitting Grafieken van de brandproef Meetonzekerheid Samenvatting Conclusie Voorwaarden en toepassingsgebied Figuren...9 Bijlage(n) A Waarnemingen B Ovencondities C Testresultaten D Foto s

3 3 / 18 1 Inleiding Brandwerend scherm voorzien van doektype BD 30 bevestigd aan een gemetselde wand van cellenbeton. 2 Onderzoek Brandwerendheid volgens NEN-EN :2001 in samenhang met NEN 6069:2001 voor het geval brandwerend scherm afgehangen aan de verhitte zijde. 3 Opdrachtgever James Wattstraat PA GOUDA 4 Plaats en data betreffende het onderzoek Het onderzoek vond plaats in het laboratorium van het Centrum voor Brandveiligheid van TNO Bouw te Rijswijk. De wand werd gemetseld in het beproevingsframe op 4 oktober Het brandscherm werd gemonteerd op 11 oktober De brandproef werd uitgevoerd op 15 oktober Datum en nummer van het rapport December 2004; 2004-CVB-R Onderzochte constructie 6.1 Algemeen Onderzocht werd een constructie met een brandwerend scherm, afmetingen 3600 x 2800 mm (b x h), bestaande uit (zie figuur 1 t/m 8): Βrandwerend doek op rolmechanisme; Zijgeleiding; Consoles met achterplaat voor rolgordijn Afdekkap voor brandwerend doek

4 4 / 18 Voor maten en specificaties van de materialen en onderdelen van de onderzochte constructie wordt verwezen naar de figuren 1 t/m 10. Kenmerkende details van de constructie worden gegeven in onderstaande beschrijving. 6.2 Onderzochte brandscherm Algemeen Het onderzochte brandscherm is een verticaal sluitend doek bedoeld als afsluiting van openingen in compartimenteringswanden. Het brandscherm is onder normale omstandigheden opgerold en afgeschermd m.b.v een metalen kap. Aan de zijkant van de wandopening zorgen geleiderprofielen voor de afdichting. Aan de onderzijde van het doek bevindt zich een extra flap om bij eventuele beweging van het doek het geheel gesloten te houden (zie figuur 2, detail 1)). Afmetingen van het doek: hoogte: 3470 mm (MW) 1) ; breedte: 3000 mm (MW); dikte: 1,5 mm (MW) Brandwerend doek Het doek is vervaardigd uit siliconen gecoat glasvezel. Het brandwerende doek is met speciaal garen geheel dubbel gestikt in verticale stroken (baleinen) h.o.h 750 mm Zijgeleiding De zijgeleiding is opgebouwd uit twee stalen Sendzimir verzinkte geleidingsprofielen die zijn vastgezet h.o.h. 500 mm zoals aangegeven in figuur 8. Tussen de geleidingsprofielen zijn een koker en een open doosprofiel aangebracht30 x 30 x 2 mm voor de geleiding van het doek (zie figuur 5 en 10) Afdichting van de constructie Op meerdere plaatsen zijn stroken opschuimend materiaal aangebracht. Op de zijgeleidingsprofielen (zie foto 2) voor de afdichting tussen doek en geleiders. Op de achterplaat die aan het frame was bevestigd voor de afdichting tussen doek en de wand. Onder de afdekkap van de rol voor de afdichting tussen kap en bovenzijde rol met doek. De overlap aan de zijkanten tussen doek en wand bedroeg 85 mm. 6.3 Bevestiging van de rol aan de ondersteuningsconstructie De rol met het doek is opgehangen aan Sendzimir verzinkte stalen consoles, afmetingen 200 x 200 x 3 mm. De consoles zijn bevestigd met schroeven Ø 4,5 x 60 mm. 1) (MW) = gemeten waarde

5 5 / Beproevingsframe en ondersteuningsconstructie Het beproevingsframe bestond uit een stalen profiel met een betonnen binnenkader, met een inbouwopening van 4000 x 3000 mm (b x h). In het frame waren twee penanten van cellenbeton, dik 150 mm, kwaliteitsklasse G4, aanwezig. De inbouwopening van de constructie was ca x 2550 mm (h x b). 7 Monsterneming en vervaardiging van de constructie TNO Bouw, Centrum voor Brandveiligheid: - beproevingsframe; - levering cellenbeton; - metselwerk ondersteuningscnstructie. Leverancier brandwerend doek 1. - fabricage brandwerend doek. - fabricage ophangconstructie; - montage. 8 Wijze van onderzoek 8.1 Verificatie proefstuk Gedurende de inbouw werden de gebruikte materialen en onderdelen gecontroleerd aan de hand van de verstrekte gegevens. De constructie was zodanig dat deze niet, zonder het proefstuk onbruikbaar voor de brandproef te maken, gecontroleerd kon worden op gebruikte materialen en onderdelen aan de hand van verstrekte gegevens. TNO is op generlei wijze betrokken geweest bij de selectie van het proefstuk. 8.2 Conditionering Vanaf het aanbrengen van de penanten tot en met de beproeving bevond de onderzochte constructie zich in de beproevingshal van het Centrum voor Brandveiligheid van TNO Bouw. Gedurende deze periode zijn de omgevingscondities van deze ruimte geweest: - omgevingstemperatuur: 20 ± 5 C; - relatieve luchtvochtigheid: 50 ± 10 %. 8.3 Brandproef Condities Het onderzoek werd uitgevoerd overeenkomstig het gestelde in NEN-EN :2001 in samenhang met NEN 6069: Op verzoek van de opdrachtgever is de naam van de leverancier alleen bekend bij TNO.

6 6 / 18 Het proefstuk werd éénzijdig verhit volgens de standaardbrandkromme. De nagestreefde overdruk in de oven bedroeg 20 Pa (op 3,0 meter boven het vloeroppervlak) Metingen Gedurende de verhitting werden gemeten en geregistreerd: Ovencondities: gastemperaturen in de oven met acht plaatthermokoppels (TPL1 t/m TPL8); overdruk in de oven, gemeten op 0,5 m en 2,70 meter boven het vloerniveau. Proefstuk: oppervlaktetemperaturen van het brandwerende doek; warmtestraling op 1,0 meter afstand in het midden van het proefstuk; warmtestraling op 1,0 meter afstand tussen het midden en de rand van het proefstuk; verplaatsingen van het doek. Omgeving: luchtsnelheid in de beproevingshal; omgevingstemperatuur in de beproevingshal. De op het proefstuk aangebrachte thermokoppels en de posities van de gemeten verplaatsingen zijn aangegeven in figuur C1. 9 Resultaten van de brandproef 9.1 Waarnemingen tijdens de verhitting Na 46 minuten valt het binnendoek plaatselijk weg, straling > 15 kw/m 2. Voor details betreffende de waarnemingen wordt verwezen naar bijlage A. De foto s in bijlage D tonen specifieke aspecten tijdens de inbouw en beelden van de constructie voor, tijdens en na de beproeving. 9.2 Grafieken van de brandproef De meetresultaten in de vorm van grafieken zijn gegeven in de bijlagen B en C. Gedurende de verhitting voldeden de temperatuur en luchtsnelheid buiten de oven aan het gestelde in NEN-EN :2001 en NEN 6069: Meetonzekerheid Door de aard van brandwerendheidsproeven, waarbij verschillende niet-lineaire effecten in zowel de testopstelling als ook het proefstuk een rol spelen die elkaar onderling beïnvloeden, is het op dit moment nog niet mogelijk om een onderbouwde kwantificering van de meetonzekerheid te geven.

7 7 / Samenvatting De brandwerendheid is bepaald van een brandwerend doek type BD 30 bevestigd aan een gemetselde wand van cellenbeton. Het onderzoek is uitgevoerd volgens NEN-EN :2001 in samenhang met NEN 6069:2001. Tabel 1: Samenvatting beproevingsresultaten Tijdsduur gerekend vanaf het begin van de verhitting gedurende welke nog juist aan het criterium werd voldaan Criterium NEN 6069:2001 NEN-EN :2001 a) Vlamdichtheid betrokken op: - de afdichting 50 minuten 50 minuten b) Thermische isolatie betrokken op - warmtestraling - gemiddelde temperatuur 2) - maximum temperatuur 45 minuten 2 minuten 2 minuten 45 minuten 2 minuten 2 minuten De verhitting werd in overleg met de opdrachtgever na 50 minuten beëindigd.. 2 Het criterium thermische isolatie betrokken op de temperatuur wordt niet maatgevend geacht.

8 8 / Conclusie Conclusie volgens NEN-EN 1634:1:2001 De classificatie met betrekking tot NEN-EN :2001 kan worden gegeven in een afzonderlijk document volgens NEN-EN :2004. Conclusie volgens NEN 6069:2001 Omdat de beproeving volgens NEN-EN :2001 naar verwachting zwaarder is dan een beproeving volgens NEN 6069:2001, geldt het resultaat ook voor de laatstgenoemde norm. Brandwerendheid met betrekking tot de scheidende functie bepaald volgens NEN 6069:2001 van een brandwerend doek: 45 minuten. 12 Voorwaarden en toepassingsgebied De conclusie uit hoofdstuk 11 geldt uitsluitend voor doekconstructies: welke in detail, inclusief de materialen en verbindingsmiddelen, gelijk zijn aan de onderzochte constructie; met afmetingen van het doek kleiner of gelijk als onderzocht; Aan een wand van steenachtig materiaal met een dikte en soortelijke massa van tenminste 150 mm en 600 kg/m 3.

9 9 / Figuren Figuur: 1

10 10 / 18 Figuur :2

11 11 / 18 Figuur: 3

12 12 / 18 Opschuimend materiaal tussen afdekkap en rol Figuur: 4

13 13 / 18 Opschuimend materiaal Figuur: 5

14 14 / 18 Figuur: 6

15 15 / 18 Figuur: 7

16 16 / 18 Figuur: 8

17 17 / 18 Figuur: 9

18 18 / 18 Figuur: 10

19 Bijlage A.1/2 A Waarnemingen A.1 Waarnemingen tijdens de test N = niet direct verhitte zijde V = direct verhitte zijde Tijd Waarneming [min] 0 Aanvang verhitting. 1 N Rook ontwijkt aan beide zijden en bovenrand 2 N Zeer veel rook in de oven 3 N Veel rook ontwijkt in de bovenhoeken 7 N Rookontwikkeling neemt iets af 15 N Op de naden is een donkere rand zichtbaar 20 N Opschuimend materiaal is zichtbaar tussen doek en wand 27 N Stukjes opschuimend materiaal vallen op de vloer 32 N Gloei zichtbaar aan de bovenrand van het doek over een lengte van ca. 500 mm 40 V Deel van doek gescheurd, straling neemt toe 41 N Meer stukjes opschuimend materiaal vallen op de vloer 43 N Gloei aan de bovenzijde zichtbaar over grotere lengte 44 N Ook aan de linkerzijde van het doek gloei waar te nemen 45 V Een tweede deel van het doek is gescheurd 46 V Binnendoek valt plaatselijk geheel weg, straling > 15 kw/m 2 48 N Straling loopt nu sterk op ca. 17 kw/m 2 50 N Straling > 18 kw/m 2 50 Einde verhitting

20 Bijlage A.2/2 A.2 Verplaatsingen van het proefstuk !/2 h 6 Tijd Meetpunten op halve hoogte [min.] Positieve verplaatsing is naar het vuur toe.

21 Bijlage B.1/2 B Ovencondities Figuur: B1 Figuur: B2 Figuur: B3 Temperaturen in de oven Afwijking stookcurve Overdruk in de oven Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Temperatuur [ C] ===> Temperaturen in de oven Project : /01.01 METACON BRANDWEREND DOEK stbmax stbmin TPL1 TPL2 TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 TPL7 TPL Tijd [min] ===> Figuur : B1

22 Bijlage B.2/2 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Afwijking stookcurve Project : /01.01 METACON BRANDWEREND DOEK EN+ ENafw_EN Afwijking stookcurve [%] ===> Tijd [min] ===> Figuur : B2 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Overdruk in de oven Project : /01.01 METACON BRANDWEREND DOEK DRUK 05M DRUK 27M Overdruk [Pa] ===> Tijd [min] ===> Figuur : B3

23 Bijlage C.1/4 C Testresultaten Figuur C1: Positie thermokoppels op het doek Figuur C2: Oppervlaktetemperaturen (deel 1) Figuur C3: Oppervlaktetemperaturen (deel 2) Figuur C4: Straling 1,0 afstand van het proefstuk Figuur C5: Omgevingscondities Figuur C6: Verplaatsing van het doek Figuur C1: Positie thermokoppels en stralingsmeters.

24 Bijlage C.2/4 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Oppervlaktetemperaturen 1 Project : /01.01 METACON BRANDWEREND DOEK Temperatuur [ C] ===> TK-D1 TK-D2 TK-D3 TK-D4 TK-D Tijd [min] ===> Figuur : C2 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Oppervlaktetemperaturen 2 Project : /01.01 METACON BRANDWEREND DOEK TK-D6 TK-D7 TK-D8 600 Temperatuur [ C] ===> Tijd [min] ===> Figuur : C3

25 Bijlage C.3/4 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Straling op 1,0 m afstand van het proefstuk Project : /01.01 METACON BRANDWEREND DOEK STR 1 STR 2 14 Temperatuur [ C] ===> Tijd [min] ===> Figuur : C4 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Omgevingscondities Project : /01.01 METACON BRANDPROEF TOMG LSN Temperatuur [ C] en luchtsnelheid [cm/s]===> Tijd [min] ===> Figuur : C5

26 Bijlage C.4/4 Centrum voor Brandveiligheid Datum: 15/10/ Verplaatsing van het doek Project : /01.01 METACON BRANDPROEF VP2 VP3 VP4 Verplaatsing [mm] ===> Tijd [min] ===> Figuur : C6

27 Bijlage D.1/3 D Foto s Foto 1: Zijgeleiding van het doek met opschuimend band Foto 2: Ophangsysteem voor de rol

28 Bijlage D.2/3 Foto 3: Afgerold doek tussen zijgeleiding Foto 4: Doek opgesteld voor de oven.

29 Bijlage D.3/3 Foto 5: Opschuimen van het band tussen wand en doek Foto 6: Vuurzijde van het doek na de test