Brandveiligheidsonderzoek. Nieuw te bouwen vrije loop rundveestal aan de Middelburgseweg 38 te Grijpskerke

Transcriptie

1 Brandveiligheidsonderzoek Nieuw te bouwen vrije loop rundveestal aan de Middelburgseweg 38 te Grijpskerke

2 Van Dun Advies BV Dorpsstraat TE Ulicoten T Postel ET Someren T E info@vandunadvies.nl I F IBAN NL56 RABO BIC RABONL2U KvK BTW B01 Opdrachtgever: Projectlocatie: Mts. J. & A.A. Francke en N.L. Francke-Maljaars Middelburgseweg TC Grijpskerke Middelburgseweg 38 te Grijpskerke Projectnummer: B012 Datum: Opgesteld door: R. de Leeuw Brandveiligheidsonderzoek 1

3 Inhoudsopgave 1. Inleiding Opzet bedrijf Gelijkwaardigheid brandveiligheid Doelstelling 5 2. Basisgegevens Permanente vuurbelasting Variabele vuurbelasting 6 3. Methode 8 4. Berekening Piekvuurbelasting Gemiddelde vuurbelasting 9 5. Brandoverslag Berekening 1; straling van gebouw 5 naar gebouw Conclusie Berekening 2; straling van gebouw 5 naar perceelgrens Conclusie Samenvatting en conclusie Compartiment Straling Opmerking Definities en begripsbepalingen 15 Brandveiligheidsonderzoek 2

4 1. Inleiding Ten behoeve van de bouw van een rundveestal van Mts. J. & A.A. Francke en N.L. Francke-Maljaars aan de Middelburgseweg 38 te Grijpskerke is de brandveiligheid van het bouwplan geanalyseerd. Voor de bepaling van dit rapport zijn we uit gegaan van de door Van Dun Advies BV ingediende omgevingsvergunning activiteit bouwen, projectnummer B008. Voor eventuele motoren e.d. zijn we uitgegaan van de omgevingsvergunning onderdeel milieu. De volgende aspecten komen in dit onderzoek aan de orde: Brandveiligheid van de bouw van een rundveestal aan de hand van de Methode Beheersbaarheid van Brand Brandoverslag d.m.v. straling naar andere gebouwen volgens de Methode Beheersbaarheid van Brand Brandveiligheidsonderzoek 3

5

6 1: bestaande jongveestal 2: bestaande werktuigenberging 3: gesloopt i.v.m. bouw nieuwe stal 4: gesloopt i.v.m. bouw nieuwe stal 5: nieuw te bouwen vrije loop rundveestal Tevens zijn er op het bedrijf een bestaande bedrijfswoning, een mestsilo, een mestbassin en een aantal sleufsilo s aanwezig. 1.2 Gelijkwaardigheid brandveiligheid Op grond van paragraaf 1.1, artikel 1.3 (gelijkwaardigheidsbepaling van het geldende Bouwbesluit) kan het gebouw groter uitgevoerd worden dan 2500 m². In dit rapport wordt dit gedaan d.m.v. een berekening volgens de Methode Beheersbaarheid van Brand Met deze berekening kan worden aangetoond dat een brandcompartiment groter dan 2500 m² mag zijn. 1.3 Doelstelling Opdrachtgever wil, gezien de bedrijfsvoering, de nieuw te bouwen rundveestal (nummer 5) samen met de voersilo s onderbrengen in één brandcompartiment. De technische ruimte vormt een aart compartiment van 60 min. WBDBO van binnen naar buiten. Brandveiligheidsonderzoek 5

7 2. Basisgegevens Voor toetsing aan de Methode Beheersbaarheid van Brand 2007 is het noodzakelijk om de gemiddelde vuurbelasting conform de NEN 6090 te bepalen. De vuurbelasting van het / de gebouw(en) is bepaald voor een normale gebruikssituatie en wordt onderverdeeld in een permanente vuurbelasting en een variabele vuurbelasting. 2.1 Permanente vuurbelasting De permanente vuurbelasting van een gebouw is de bijdrage aan vuurbelasting van de brandbare materialen van de constructie, alle overige brandbare bouwmaterialen, alle brandbare afbouwelementen en de direct aan het gebouw gerelateerde brandbare installatie. Alle niet brandbare materialen kunnen buiten beschouwing worden gelaten, aangezien deze geen bijdrage leveren aan de vuurbelasting. Bij de permanente vuurbelasting is rekening gehouden met: Houten windregels Stalen sandwichpanelen + overige isolatie Alle (loop)deuren en kozijnen uitgevoerd in kunststof, hout of panelen Stelpost opgenomen t.b.v. de inrichting van de stal Dakzeil/-folie en windzeil Gezien de betreffende stal wordt uitgevoerd als serrestal v.z.v. betonnen zoldervloeren zijn zaken zoals houten gordingen, dak isolatie en balklagen buiten de berekening gelaten. 2.2 Variabele vuurbelasting De variabele vuurbelasting van een gebouw wordt bepaald door de bijdrage aan vuurbelasting van materialen welke geen deel uitmaken van de constructieonderdelen. Bij de variabele vuurbelasting is rekening gehouden met: een 0,03 meter dikke laag samengeperst rubber met een kunststof bovenlaag in de ligboxen een strooisellaag van 0,003 meter in de ligboxen voer, circa 0,33 m3 / m¹ (met vochtgehalte 60%) kunsthars in silowanden diverse motoren aanwezig in het brandcompartiment volgens de milieuvergunning stelpost opgenomen t.b.v. de inrichting (leidingwerk e.d.) mengsel van mest en stro t.p.v. vrije loopstal Vuurlast mest Vanwege het hoge vochtgehalte van mest kan er voor mest en materialen gemengd met mest een relatief lage verbrandingswaarde worden aangehouden. Mest in putten Na overleg met KEA-consult zijn we tot de conclusie gekomen dat materialen met een vochtgehalte van meer dan 50% niet tot nauwelijks branden. Uitgaande van een vochtgehalte van 90% zal de mest in de putten niet branden en is dus ook buiten de berekening gehouden. Brandveiligheidsonderzoek 6

8 Mengsel mest en stro Het berekenen van de verbrandingswaarde van het mengsel mest met stro is nogal complex. Hiervoor hebben we contact gehad met SenterNovem / Duurzame Energie Nederland. Zij hebben o.a. onderzoek gedaan naar de verbrandingswaarde van diverse materialen. Op de volgende site is een overzicht te vinden met de diverse gegevens waarmee je de verbrandingswaarde kan uitrekenen. Uitgaande van bovengenoemde site heeft het mengsel mest met stro een verbrandingswaarde (HHV) van 18 MJ/kg. Van deze waarde mag het vochtgehalte 56% en het as-gehalte 16,8 % nog worden afgehaald. Dit kan met onderstaande formules: HVV dry = HHV daf x (1 ash/100) HVVar = HHV dry x (1 - w/100) LHVar = HHVar 2,442x(8,936 x H/100 x (1 - w/100) + w/100) Als we de bovenstaande formules invullen komen we uit op een waarde van: 6,675 2,442x(8,936 x 6,44/100 x (1-56/100) + 56/100) = 4,7 MJ/kg. Ook is de levende have buiten beschouwing gelaten in de berekening zoals omschreven in de Methode Beheersbaarheid van Brand. Gedrag (voer)silo s bij brand De inhoud van de silo s zijn niet meegenomen in de vuurbelasting omdat deze gezien de eigenschappen van het Glasvezel Versterkte Kunststof (GVK) niet zal gaan deelnemen aan de brand. De silo s zijn opgebouwd uit een GVK dit bestaat uit 40% glasvezels en voor 60% uit een kunsthars. Het kunsthars zit om en tussen de glasvezels. Als een volle silo direct wordt aangestraald door vlammen zal dit kunsthars aan de buitenzijde wegbranden. De aanwezige glasvezels zijn in staat om de silo zijn vorm te laten behouden en ook dat de het aanwezige voer in de silo blijft. Indien de silo leeg of gedeeltelijk leeg is bestaat de kans dat de silo wel zal inbranden (door straling) en vervormen of inzakken. Het inbranden of vervormen van de silo zal alleen plaatsvinden waar er geen voer aanwezig is (alleen het bovenste deel van de silo) het voer zal dus in de silo blijven en NIET deelnemen aan de brand. heeft geen negatieve gevolgen voor de vuurlast berekening. Het GVK heeft een zeer lage warmtegeleidingscoëfficiënt hierdoor geleid het de warmte zeer langzaam en zal het aanwezige voer in de silo niet snel opwarmen en is het niet aannemelijk dat deze gaat deelnemen aan de brand. Een groot deel van de silo inclusief het voer moet zijn opgewarmd op door straling te kunnen ontbranden (ongeveer 500 graden Celsius). De silo s worden echter maar aan 1 zijde aangestraald en zal dus zijn warmte via de andere zijde afstaan aan de omgeving. Bij de leverancier van de voersilo s POLEM heeft dhr. S. Miedema aangegeven dat er praktijk gevallen bekent waarbij er na een brand de direct naastgelegen silo s intact zijn gebleven waarbij de gebouwen volledig zijn verwoest en in elkaar gezakt. De silo s zijn wel aangetast door het vuur maar nog intact en hebben dus niet deelgenomen aan de brand. Door de bovenstaande eigenschappen is het NIET noodzakelijk dat de inhoud van de silo s wordt meegenomen in de aanwezige vuurbelasting. Tevens zorgen de eigenschappen van de GVK silowand er voor dat de brand dus ook niet zal overslaan via de voersilo s naar het ander brandcompartiment. Brandveiligheidsonderzoek 7

9 3. Methode Voor de verbrandingswaarden zijn gegevens uit bijlage A Kengetallen vuurbelasting van deel 2: Toepassingsinstructie BvB 2007 aangehouden, voor zover de gezochte waarden daarin zijn vermeld. Ten aanzien van de omrekening van MJ naar de verbrandingswaarde in kg vurenhout is uitgegaan van de overeenkomst van 19 MJ is 1 kg vurenhout. Toe te passen maatregelenpakket volgens de Methode Beheersbaarheid van Brand 2007: 1: Bouwkundig basispakket (brandgedrag = normale ontwikkelsnelheid) 4. Berekening Bepaal gebruiksoppervlakte met kernformule A max x q = < x M A = gebruiksoppervlakte in m² = max. vuurlast in kg vurenhout q = gemiddelde vuurbelasting M = maatregelenfactor (bij maatregelenpakket 1 is M 1) 4.1 Piekvuurbelasting Gezien het feit dat de brandbare materialen vrij homogeen over het gebouw verspreid zijn is er geen onderzoek gedaan naar de vuurbelasting in de mogelijke 1000 m² omdat deze niet substantieel zal verschillen van de gemiddelde vuurbelasting in de gehele stal. Brandveiligheidsonderzoek 8

10 4.2 Gemiddelde vuurbelasting Gebouw (nummer 5) Oppervlakte = 5014 m2 Hoeveelheid soortelijke mi hi vuurlast massa PERMANENT houten regelwerk 7,9 m3 460 kg/m3 3634, hout overig 2,0 m3 460 kg/m3 920, dakfolie 5817,9 m2 0,26 kg/m schaduwdoek 5817,9 m2 0,25 kg/m windzeil 2,9 m kg/m3 3770, sandwichpanelen 8,3 m3 30 kg/m3 249, buitendeuren 8,0 m3 30 kg/m3 240, kunststof kozijnen 0,5 m3 910 kg/m3 455, houten trap 0,4 m3 460 kg/m3 184, pvc t.p.v. kolommen 0,1 m3 700 kg/m3 70, kunststof kozijnen 0,5 m3 910 kg/m3 455, melkrobot 3 st 1 3, VARIABEL voer 57,8 m3 300 kg/m ,0 4, rubberen vloer 5,1 m kg/m3 6120, strooisellaag 0,5 m3 300 kg/m3 150, kunsthars in silo's 1111,5 kg , vrijloopstal 960,5 m3 500 kg/m ,0 4, inrichting 1 1 1, motoren 0,5kw 6 st 1 6, ,5kw 8 st 1 8, ,0kw 3 st 1 3, Subtotaal onvoorzien (10% subtotaal) TOTAAL Opp. brandcompartiment = 5014 m² vuurbelasting compartiment q = (mi x hi) / A = 672 MJ/m² = 35 kg vurenhout/m² de hoeveelheden zijn dmv een formule in excel uitgerekend, maar aangeduid/afgerond op 1 decimaal in de formule wordt met het volledige getal door gerekend, daarom zijn er geringe afwijkingen mogelijk MAXIMALE GEBRUIKSOPPERVLAKTE BRANDCOMPARTIMENT: Amax x q < x M M = maatregelenfactor is 1 Amax = / q x M Amax = 8484 m² Brandveiligheidsonderzoek 9

11 5. Brandoverslag Er mag geen brandoverslag plaats vinden van het brandcompartiment naar de naastgelegen gebouwen. Indien bij vaststelling van de hoeveelheid straling op de doelgevel blijkt dat deze kleiner is dan 15 kw/m², zal er geen brandoverslag plaatsvinden. De onderstaande rekenmethodes zijn gemaakt volgens de methode Beheersbaarheid van Brand Deze methodes zijn gebaseerd op zogenaamde viewfactoren, welke afhangen van: x = de afstand van het doelobject tot de bron b = de breedte van het bronobject dat vanuit het doelobject gezien vrijwel vlak zou moeten zijn b 1/2 = de halve breedte van het bronobject h = de hoogte van het bronobject = de halve hoogte van het bronobject h 1/2 Rekenmethode voor warmtestraling naar tegenoverliggende gevel Hierbij wordt de straling berekend in het viewpunt dat midden tegenover de stralende gevel ligt. De straling op het doelobject is: b doel = bron x T x F (kw/m²) h x viewpunt bron : in afwijking van het brandveiligheidsconcept beheersbaarheid van brand kan eventueel voor de factor bron (warmtestraling van de bron) een andere waarde dan 45 kw/m² worden aangehouden. Een en ander is namelijk afhankelijk van de te verwachten soort brand. Hieronder is een richtlijn weergegeven van de waarden welke dienen te worden aangehouden. Soort gebouw (in relatie van de te verwachten soort brand) -bron (kw/m²) 45 Opslag van een grote diversiteit, waaronder ook rubbers / kunststoffen e.d. (zoals o.a. bij Bouwmarkten) Gangbare industrie 60 Opslag / verwerking van metalen 75 Opslag vloeistoffen welke bij verbranding een geringe 100 rookproductie opleveren T : transmissiefactor (pessimistisch T = 1) F : viewfactor, die een functie is van : H r = h 1/2 / b 1/2 = de relatieve hoogte van de bron X r = x / b 1/2 = de relatieve afstand van de bron F v = 4 2π (h r A arctan (A) + (B/h r ) arctan (B)) 1 A = h 2 r + x 2 r h r B = 1 + x 2 r Brandveiligheidsonderzoek 10

12 5.1 Berekening 1; straling van gebouw 5 naar gebouw 2 x: afstand tot aangestraald bouwwerk = 9,96 meter b: breedte van de brongevel = 45,14 meter h: hoogte van de brongevel (gemiddled) = 6,9 meter Øbron: 45 kw/m2, omdat het hier een betrekkelijk afgeschermde brand (geen buitenbrand) betreft, waarbij een sterke rookontwikkeling zal plaats vinden door de aanwezige materialen Dit leidt tot: Ødoel = Øbron x T x F T: 1 F: 0,32 Hr = h(1/2) / b(1/2) = 0,15 Xr = x / b(1/2) = 0,44 Ødoel = Øbron x T x F Ødoel = 14,3 kw/m2 warmtestraling op de doelgevel Ca = 72 minuten afstandsbijdrage 5.2 Conclusie Uit bovenstaande berekening blijkt dat er geen brandoverslag plaats zal vinden door straling, i.v.m. de lage doelstraling van 14,3 kw/m². Aangezien de overige afstanden tot gebouwen groter zijn, zal ook hier geen overslag door straling plaats vinden. Brandveiligheidsonderzoek 11

13 5.3 Berekening 2; straling van gebouw 5 naar perceelgrens afstand tot perceelgrens = 6,175 meter x: afstand tot fictief aangestraald bouwwerk = 12,35 meter b: breedte van de brongevel = 108,14 meter h: hoogte van de brongevel = 6 meter Øbron: 45 kw/m2, omdat het hier een betrekkelijk afgeschermde brand (geen buitenbrand) betreft, waarbij een sterke rookontwikkeling zal plaats vinden door de aanwezige materialen Dit leidt tot: Ødoel = Øbron x T x F T: 1 F: 0,23 Hr = h(1/2) / b(1/2) = 0,06 Xr = x / b(1/2) = 0,23 Ødoel = Øbron x T x F Ødoel = 10,6 kw/m2 warmtestraling op de doelgevel Ca = 132 minuten afstandsbijdrage 5.4 Conclusie Uit bovenstaande berekening blijkt dat er geen brandoverslag plaats zal vinden door straling, i.v.m. de lage doelstraling van 10,6 kw/m². Brandveiligheidsonderzoek 12

14 6. Samenvatting en conclusie 6.1 Compartiment De maatgevende vuurbelasting komt na berekening uit op 35 kg vurenhout / m². Dit betekent dat de maximaal toelaatbare gebruiksoppervlakte van de compartimentgrootte 8484 m² bedraagt. De werkelijke compartimentsgrootte bedraagt 5014 m². Uit de vuurbelasting en de daarbij behorende berekening blijkt dat de voorgestelde bouw van de rundveestal, samen met de voersilo s als één compartiment uitgevoerd kan worden. Met nadruk dient vermeld te worden dat de compartimenteringgrootte afhangt van het gebruik van het gebouw, en verandering van bestemming zal leiden tot een andere toegestane compartimenteringgrootte en zal daarom opnieuw getoetst moeten worden. 6.2 Straling Uit de gemaakte stralingsberekeningen blijkt dat de straling onder de maximale waarde blijft van 15 kw/m². De afstandsbijdrage is dus meer dan 60 minuten en daardoor hoeven er geen extra brandscheidingen gerealiseerd te worden. Er is maar 1 berekening gemaakt naar de perceelgrens, de overige afstanden naar de perceelgrenzen zijn dusdanig groot dat daar ook geen brandoverslag door straling zal plaats vinden. Brandveiligheidsonderzoek 13

15 7. Opmerking Loopafstanden De loopafstand in een punt van de verblijfs-/functieruimte tot de toegang van die verblijfs- /functieruimte bedraagt niet meer dan 60 meter bij NIET nader in te delen gebruiksgebied en verblijfs-/functieruimte. Bij nader in te delen gebruiksgebied en verblijfs-/functieruimte dient er rekening te worden gehouden met de gecorrigeerde loopafstand. Bluswatervoorziening In overleg met de plaatselijke brandweer dient bekeken te worden of er een bluswatervoorziening aanwezig is en of deze voldoet aan de gestelde eisen. Wanneer er een bluswatervoorziening geplaatst moet worden, dient de capaciteit en locatie vooraf in overleg met de plaatselijke brandweer bepaald te worden. De bluswatervoorziening dient voorzien te zijn van een storzkoppeling of een banjonetstuk. Bereikbaarheid Bereikbaarheid van bouwwerken voor brandweer volgens afdeling 6.8 artikel 6.37 van het geldende bouwbesluit. Voorwerpen of stoffen of begroeiing mogen niet op zodanige wijze worden geplaatst respectievelijk aanwezig zijn dat daardoor het onmiddellijk gebruik van bluswatervoorzieningen wordt belemmerd. Bluswatervoorzieningen mogen zich niet bevinden op plaatsen waar geparkeerd kan worden. Indien de toegang van het bouwwerk op meer dan 10 meter afstand ligt van de openbare weg moet er een verbindingsgang aangelegd worden tussen de openbare weg en de toegang van het bouwwerk. De breedte van de toegangsweg bedraagt minimaal 4,5 meter waarvan 3,25 meter verhard moet zijn en een vrije hoogte moet hebben van 4,2 meter. Tevens moet de verbindingsweg bestand zijn een aslast van minimaal 10 ton, en moet op een doeltreffende wijze afwateren. Inzetdiepte Brandweerwagens moeten dusdanig kunnen worden gesitueerd rondom het bouwwerk dat er overal geblust kan worden met een inzetdiepte van 60 meter vanaf de brandweerwagen. Brandveiligheidsonderzoek 14

16 8. Definities en begripsbepalingen Bouwwerk: Bluswatervoorziening: Brandbaar: Brandcompartiment: Branddoorslag: Brandoverslag: Brandvoortplanting: Brandweer: Brandwerendheid: Gebouw: Gemiddelde vuurbelasting: Gevel: Gevel- / dakopening: Maatgevende vuurbelasting: Massafactor: Maximale vuurlast: Onbrandbaar: Opstelplaats: Permanente vuurbelasting: elke constructie van enige omvang van hout, steen, metaal of ander materiaal, die op de plaats van bestemming hetzij direct hetzij indirect met de grond verbonden is, hetzij direct hetzij indirect steun vindt in of op de grond, bedoeld om ter plaatse te functioneren. van te voren getroffen maatregelen om bluswater te hebben of te krijgen. eigenschap van een stof of materiaal om geheel of gedeeltelijk aan verbranding deel te kunnen nemen. gedeelte van een of meer bouwwerken bestemd als maximaal uitbreidingsgebied van brand uitbreiding van een brand via een scheidingsconstructie of een open verbinding naar een andere ruimte. uitbreiding van een brand van een ruimte naar een andere ruimte, uitsluitend via de buitenlucht. uitbreiding van een brand in een ruimte. organisatie in het bijzonder belast met brandpreventie, brandbestrijding en technische hulpverlening. weerstand tegen brand uitgedrukt in minuten. elk bouwwerk dat een voor mensen toegankelijk overdekte geheel of gedeeltelijk met wanden omsloten ruimte vormt. de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij volledige verbranding van alle in een brandcompartiment aanwezige brandbare materialen, met inbegrip van relevante materialen die deel uitmaken van de bouwdelen die zich daarin bevinden en in aangrenzende bouwdelen, gedeeld door de vloeroppervlakte; uitgedrukt in kg vurenhout per m², als volgt: de waarde in MJ/m² gedeeld door 19 MJ. scheidingsconstructie grenzend aan de buitenlucht waarvan de kleinste hoek tussen de naar buiten gerichte normaal en de naar boven gerichte verticaal gelijk aan of kleiner dan 90 is, en groter dan 75. deel van de gevel of dak, welk deel in de richting waarin de brandoverslag wordt beschouwd, geen brandwerendheid met betrekking tot de scheidende functie heeft van tenminste 30 minuten. de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij volledige verbranding van alle in een maatgevend deel van een brandcompartiment aanwezige brandbare materialen, met inbegrip van relevante materialen die deel uitmaken van de bouwdelen die zich daarin bevinden en in aangrenzende bouwdelen, gedeeld door de vloeroppervlakte; uitgedrukt in kg vurenhout per m², als volgt: de waarde in MJ/m² gedeeld door 19 MJ. een reductiefactor die wordt gehanteerd bij de bepaling van het maximale oppervlak van een brandcompartiment. De waarde ervan is 1, tenzij anders is bepaald. de getalswaarde van 300 ton vurenhout equivalent, die geldt als maximum toelaatbare waarde in een brandcompartiment. eigenschap van een stof of materiaal, om onder brandomstandigheden niet of nauwelijks aan verbranding deel te nemen. veilige, doelmatige en goed bereikbare plaats voor brandweerwagens, van waaruit inzet kan plaatsvinden. bijdrage tot de vuurbelasting van de materialen die deel uitmaken van de bouwdelen. Brandveiligheidsonderzoek 15

17 Piekvuurbelasting: Variabele vuurbelasting: Vuurlast: WBDBO: Zijde van een compartiment: de vuurbelasting bepaald over een deel van 1000 m² van het gebruiksoppervlak, waarbij dat deel zodanig is gesitueerd dat een plaatselijk hogere vuurbelasting minimaal wordt uitgemiddeld. bijdrage tot de vuurbelasting van de materialen die geen deel uitmaken van de bouwdelen. de totale verbrandingswaarde van brandbaar materiaal in een brandcompartiment; uitgedrukt in GJ of in ton vurenhout equivalent. de weerstand tegen branddoorslag en brandoverslag, tussen ruimten, uitgedrukt in minuten. de gevels, vloeren, plafond en daken die buitenbegrenzingen van het compartiment vormen. Brandveiligheidsonderzoek 16