Rapport nr /VTM Revisie C. Vultijdenmodel berekening. 1 maart GreenMountains Logistics Park Kolhovenlaan Schiphol

Transcriptie

1 Boedelhofweg 38A 7211 BS Eefde Rapport nr /VTM Revisie C Vultijdenmodel berekening 1 maart 2016 GreenMountains Logistics Park Het is niet toegestaan delen uit dit rapport te vermenigvuldigen. Dit rapport mag uitsluitend, en alleen in zijn volledige vorm, voor gebruik betreffende het in dit rapport omschreven object, door of namens de opdrachtgever, worden vermenigvuldigd en verspreid.

2 Inhoud Pagina Inleiding... 3 Gebouwkenmerken... 5 Vultijdenberekening... 7 Conclusies Tekenlijst Demarcatie Dit rapport heeft uitsluitend betrekking op de rooklaagberekeningen voor het gebouw(deel). Overige bouwkundige- of andere eisen t.a.v. het gebouw(deel) maken geen deel uit van dit rapport. Aansprakelijkheidsverklaring Ondanks alle aan dit rapport bestede zorg, kan Brandexpert BV geen aansprakelijkheid aanvaarden voor eventuele schade die zou kunnen voortvloeien uit enige fout of onvolledigheid die in dit rapport zou kunnen voorkomen. Verklaring financieel belang Brandexpert BV heeft geen enkel financieel belang bij aanbevelingen zoals vermeld in dit rapport. Voorwaarden Al onze opdrachten worden uitgevoerd onder de toepasselijkheid van De Nieuwe Regeling 2011 "Rechtsverhouding opdrachtgever architect, ingenieur en adviseur DNR 2011". De DNR 2011 is te downloaden op Brandexpert BV Pagina 2 van 15

3 1 1.1 Inleiding Algemeen In dit rapport worden de berekeningen weergegeven van het TNO-vultijdenmodel met betrekking tot de nieuwe gebouwen van GreenMountains Logistics Park te. Het gebouw bestaat uit brandcompartimenten die niet nader zijn ingedeeld in subbrandcompartimenten en waarmee, uitgaande van een industriefunctie als gebruiksfunctie, niet wordt voldaan aan de prestatie-eis van artikel lid 4 (in combinatie met lid 6 en lid 7) van Bouwbesluit 2012 ten aanzien van veilig vluchten. In het middengebied van de bouwdelen, mede rekening houdend met de opstelling van magazijnstellingen, de maximaal toegestane loopafstand uitgaande van de prestatie-eis naar een toegang van een subbrandcompartiment overschreden. Om met grotere loopafstanden dan toegestaan volgens het Bouwbesluit te mogen volstaan, mag de rook van een eventuele brand niet binnen een bepaalde tijd tot lager dan 2,5 m boven de betreffende vloer zijn gedaald of de vrije zichtlengte door de rook teveel worden beperkt. Met het Vultijdenmodel wordt berekend binnen welke tijd de rooklaag tot 2,5 m boven de vloer is gedaald, of wanneer de zichtlengte te zeer wordt beperkt. Bij voldoende beschikbare vluchttijd kan de maximale loopafstand worden verlengd zodat op basis van het gelijkwaardigheidprincipe aan de te stellen eisen wordt voldaan. 1.2 Gelijkwaardigheidsbepaling Aan een voorschrift van Bouwbesluit 2012 behoeft niet te worden voldaan indien het bouwwerk of het gebruik daarvan, anders dan door toepassing van het desbetreffende voorschrift, tenminste dezelfde mate van veiligheid biedt als is beoogd met het voorschrift. Bij een zogenaamd beroep op gelijkwaardigheid moet ten genoegen van het bevoegd gezag worden aangetoond dat het bouwwerk of het gebruik daarvan tenminste eenzelfde mate van veiligheid biedt als is beoogd met het betrokken voorschrift. Als de voorgestelde oplossing gelijkwaardig is dan zal het bevoegd gezag het beroep op gelijkwaardigheid honoreren. Een gelijkwaardige oplossing moet tijdens de gebruiksfase van het bouwwerk blijvend in stand worden gehouden. De verantwoordelijkheid hiervoor ligt bij de eigenaar/gebruiker(s). Voor wat betreft de overschrijding van de maximaal af te leggen loopafstand is in voorliggend rapport een gelijkwaardige oplossing aangedragen. 1.3 Doelstelling Op basis van de gelijkwaardigheidbepaling van artikel 1.3 van Bouwbesluit 2012 dient te worden onderzocht of de gewenste indeling in (sub-)brandcompartimenten tenminste gelijkwaardig is aan de functionele eis, artikel lid 1 van Bouwbesluit 2012: Een te bouwen bouwwerk heeft zodanige vluchtroutes dat bij brand een veilige plaats kan worden bereikt. 1.4 Rekenmodel Voor de vultijdenberekeningen in dit rapport wordt gebruik gemaakt van het GBC Vultijdenmodel versie W10.g van PeutzData. Dit model is gebaseerd op het rekenmodel voor het bepalen van vultijden van TNO (rapport nr. 96-CVB-R0330(1) Richtlijn vultijden grote brandcompartimenten, oktober 1996). Toelichting van Peutz: Brandexpert BV Pagina 3 van 15

4 In het Bouwbesluit wordt bij de paragraaf "Grote Brand Compartimenten" in de toelichting verwezen naar het rapport "Vluchten bij brand uit grote brandcompartimenten" van PRC Bouwcentrum als bouwsteen voor het beoordelen van de rookverspreiding in een grote/hoge ruimte, en om de beschikbaarheid van vluchtwegen te beoordelen. Dit rapport verwijst voor de berekeningen van de rookverspreiding naar het rekenmodel zoals omschreven in TNO rapport 96-CVB De modellering van de rookverspreiding in deze twee rapporten is echter niet identiek, met name voor wat betreft het moment van ontdekken van een brand, en het moment waarop het vluchten van de aanwezigen start. Bij het opstellen van het rekenprogramma Vultijdenmodel is de inhoud van beide rapporten zo goed mogelijk verwerkt, en is waar nodig een keuze gemaakt tussen de twee rapporten of is een eigen inschatting gekozen Uitgangspunten Voor het opstellen van dit rapport is gebruik gemaakt van de volgende gegevens: Tekeningen volgens documentenlijst nr d.d van MIES; Opgave constructiematerialen en gebruiksoppervlakken van MIES; Opgave inventaris van Borghese; Rapportage Brandveiligheid Grote Brandcompartimenten nr /BGB van Brandexpert. Versiebeheer Tijdens de ontwikkeling, (ver)bouw en het gebruik van het gebouw(deel) is het mogelijk dat uitgangspunten wijzigen. In onderstaande tabel worden de verschillende versies van dit rapport benoemd, met de reden van de wijziging (wijzigingen zijn door middel van een verticale streep in de kantlijn aangeduid voor wat betreft de meest recente versie). Tekstuele wijzigingen die verder niet van invloed zijn op de inhoud zijn niet als zodanig aangeduid. Revisie Wijziging 0 Concept versie. A Eerste versie. B Aangepast op gewijzigd ontwerp. C Aangepast op gewijzigd ontwerp. Brandexpert BV Pagina 4 van 15

5 2 2.1 Gebouwkenmerken Gebruiksfunctie Het te berekenen gebouwdeel (rooksectie of rooksegment) heeft een industriefunctie: opslag en distributie van handelsgoederen. In dit geval is het bouwdeel "Warehouse 3 - unit 11" bepalend als rooksegment, gezien het feit dat dit het kleinste warehouse is (en dus de kleinste rookbuffer kent die het snelst gevuld zal zijn waardoor de vultijden uit dit warehouse mede representatief zijn voor de grotere warehouses). 2.2 Situatie Toelichting: De tekening is niet op schaal. Brandexpert BV Pagina 5 van 15

6 2.3 Technische voorzieningen Het gebouw wordt geheel voorzien van een gecertificeerde automatische sprinklerinstallatie, aan het dak uitgevoerd met quick response (ESFR) sprinklers. Er wordt niet voorzien in automatische rook- en warmteafvoer. 2.4 Afmetingen Gebouwdeel Oppervlak Hoogte Warehouse 3-11 Dakoppervlak ca m 2 Ca. 13,5 m (onderkant dak, gemiddeld) Mezzanine (optioneel) Ca. 415 m 2 Ca. 5,0 m Tabel 1 (onderzijde vloer) 2.5 Constructie Warehouse Constructieonderdeel Hoofddraagconstructie Dak Dakisolatie Daklichten Gevels Materiaal Staal Stalen dakplaten PIR, 140 mm Niet aanwezig Metalen gevelbeplating op beton plint Gevelisolatie Beton plint PIR, 110 mm Tussenwanden Plafonds Vloeren Tabel 2 Overige geveldelen PIR, 200 mm Cellenbeton, kalkzandsteen en metal-stud (met gipsplaten en minerale isolatie) Niet aanwezig Beton De gebieden op en onder de mezzanines zijn niet door middel van wanden afgescheiden van de warehouses. Brandexpert BV Pagina 6 van 15

7 3 3.1 Vultijdenberekening Toelichting Om met langere loopafstanden voor het vluchten van aanwezigen te kunnen volstaan, zal moeten worden aangetoond dat de rooklaag niet binnen een bepaalde tijd zodanig is gedaald dat vluchtende personen door de rook zouden moeten lopen. In het rekenmodel zijn drie soorten branden te onderscheiden namelijk een brand in de grote ruimte zelf, in een aangrenzende ruimte of onder een tussenvloer in de grote ruimte. Afhankelijk van de plaats en het type brand (opslag, kantoor, enz.) wordt het brandscenario uitgerekend en wordt de rookverspreiding bepaald. Als uit de berekening blijkt dat de rooklaagtemperatuur onvoldoende hoog is om een stabiele rooklaag te kunnen garanderen, moet ook rekening worden gehouden met (homogene) opmenging van de rook in de grote ruimte uitgevoerd. De maatgevende (kortste) beschikbare vluchttijd van beide berekening (rooklaag en homogene opmenging) wordt in de resultaten weergegeven Toepassingsgebied Vultijdenmodel Algemeen Conform het TNO rapport is het toepassingsmodel van het programma beperkt. Hieronder wordt het toepassingsgebied voor de belangrijkste invoergegevens weergegeven. Hoogte tussen 5 m en 50 m; Vloeroppervlak rooksegment maximaal m 2 ; Vloeroppervlak tussenvloer (mezzanine) in een rooksegment maximaal 50% van het oppervlak van het rooksegment. Overige randvoorwaarden en uitgangspunten Bij het opstellen van het rekenprogramma "Vultijdenmodel" is uitgegaan van het TNOmodel, waarbij een aantal aspecten uit het PRC rapport zijn overgenomen. Hieronder worden de belangrijkste uitgangspunten in het rekenprogramma kort weergegeven. Ontdekken van brand In het rekenmodel wordt er van uitgegaan dat een brand is ontdekt op de kortste van de volgende momenten: De rook wordt geroken door de aanwezige personen; 60 s nadat de rookdichtheid in de rooklaag hoger is dan 0,05 m -1, als de grote ruimte is voorzien van rookdetectie (NEN 2535); 60 s na aanvang brand in geval van een brand in een aangrenzende ruimte die is voorzien van rookdetectie (NEN 2535); Het moment dat de berekende rookdichtheid (RD) van de (strooi) rook op vluchtwegniveau de grenswaarde overschrijdt; Het moment dat vlamoverslag optreedt in het geval van een brand in een aangrenzende ruimte; Het moment van glasbreuk van de (binnen)gevel van een aangrenzende ruimte bij brand in die ruimte; 13 minuten na de aanvang van een brand. Start vluchten Het vluchten van de aanwezigen start 120 s na het ontdekken van de brand. Deze "reactie" tijd is bedoeld om het effect te verrekenen dat de ontvluchting niet onmiddellijk na ontdekken van de brand volledig efficiënt zal zijn. Brandexpert BV Pagina 7 van 15

8 Blokkade vluchtweg Dit is het moment waarop de rooklaag tot minder dan 2,5 m boven de vluchtweg is gezakt, en de zichtlengte door de rook minder dan 30 m bedraagt. Als het niet gegarandeerd is dat een rooklaag ontstaat, wordt het model "homogene" opmenging ook berekend, waarbij de rook en warmte zich homogeen opmengt in de gehele grote ruimte; in dat geval zal de vluchtweg geblokkeerd worden als de zichtlengte door deze rook minder dan 30 m bedraagt. Daarnaast kan een vluchtweg op enig moment door de brand (door warmtestraling van de brand) worden geblokkeerd indien de afstand van (een deel van) de vluchtweg tot de brandhaard kleiner is dan de op dat moment berekende "veilige afstand". In het grafiekscherm is het verloop van de veilige afstand als functie van de tijd beschikbaar, zodat van elke vluchtweg op elk willekeurig moment gecontroleerd kan worden of de vluchtroute nog beschikbaar is. Beschikbare vluchttijd Conform het rapport "Vluchten uit grote brandcompartimenten" wordt ervan uitgegaan dat aanwezigen maximaal 30 s door rook kunnen vluchten. De beschikbare vluchttijd wordt daarom bepaald door: 30 s + de tijd tussen "start vluchten" en "blokkade vluchtweg" Uitgangspunten berekeningen Rooksegmenten Het dak van het Warehouse 3-11 vormt een rooksegment. Niveau vluchtwegen De hoogste vluchtwegen bevinden zich op: +5,5 m (op de mezzanine). Oppervlak rooksegment Vanuit het Vultijdenmodel geldt een maximale oppervlakte van m 2 voor een rooksegment, met een maximum aandeel van 50% voor de mezzanine, hier wordt in deze situatie aan voldaan. Hoogte onder mezzanine Vanuit het Vultijdenmodel geldt een maximum hoogte van 4,5 m voor een mezzanine (onderzijde vloer). De mezzanines zijn echter gelegen op ca. 5,0 meter boven vloerniveau (onderkant vloer). In het betreffende brandscenario wordt daarom rekening gehouden met een vrije hoogte van 4,5 m onder de mezzanine (rekening houdend met een constructiebalk van ca. 0,5 m hoogte), omdat vanuit het Vultijdenmodel niet met grotere hoogten voor een mezzanine gerekend kan worden. Feitelijk is dit een ongunstige benadering omdat de langs de rand van de mezzanine geroteerde rookkolom daardoor een grotere stijghoogte overbrugt dan wat in werkelijkheid zal gebeuren Plaats van de brand Brandscenario 1: brand op de begane grond vloer in het Warehouse. Brandscenario 2: brand op de begane grond vloer onder de mezzanine (ter plaatse van de expeditie). Voor een brand in één van de kantoorgedeelten (die niet brand- en/of rookwerend worden afgescheiden van de bedrijfshal) is Brandscenario 2 mede bepalend, omdat het brandvermogen in deze gebouwdelen aanmerkelijk lager zal zijn dan onder de mezzanine. Een brand op de mezzanine zal vanwege de geringere opslaghoogte en de kleinere stijghoogte van de rookkolom tot het dak, altijd een langere vluchttijd opleveren dan brandscenario 1. Daarom wordt dit scenario niet separaat berekend. Brandexpert BV Pagina 8 van 15

9 3.3.6 Brandvermogen Brandscenario 1 Voor de berekeningen wordt vanuit het rekenmodel een standaardbrandvermogen aangehouden van 0,5 MW/m 2 per meter stapelhoogte, met een maximale opslaghoogte van 5 m. In geval van Brandscenario 1 wordt hoger opgeslagen (tot ca. 12,2 m). Dit zou resulteren in een brandvermogen van ca. 6,1 MW/m 2, wat meer dan het dubbele is van het brandvermogen van 2,5 MW/m 2 waarmee het rekenmodel maximaal kan rekenen voor deze situatie. Het standaardbrandvermogen is echter een representatieve weergave voor deze situatie overwegende het volgende: Zoals berekend in het Brandexpert rapport nr /BGB (vuurlastrapport) is max. ca kg vurenhout/m 2 als variabele vuurlast (= brandbare inventaris, zie toelichting) aanwezig. Volgens de regels zoals aangehouden in NEN 6060 (waarop de vuurlastberekening is gebaseerd), is er een lineair verband tussen de vuurlast in kg vurenhout/m 2 en de brandduur in minuten, met een maximum van 240 minuten. Uitgaande van een volledige verbranding in een maximale brandduur van 240 minuten, komt een vuurlast van ca kg vurenhout/m 2 (met een verbrandingswaarde van 19 MJ/kg) overeen met een brandvermogen van ca. 1,6 MW/m 2 (naar boven afgerond). Een grotere stapelhoogte in combinatie met de ESFR-sprinklers zal in de praktijk leiden tot het sneller aanspreken van de sprinklers dan de tijd die wordt aangehouden in het Vultijdenmodel in combinatie met de daarin aangehouden stapelhoogte. Dit zal de rookontwikkeling nog meer (en sneller) beperken, waardoor veilig vluchten langer mogelijk blijft. De resultaten uit deze berekening zijn daardoor te beschouwen als een relatief ongunstige weergave van de werkelijkheid. In het Vultijdenmodel wordt een maximaal brandoppervlak van 9 m 2 aangehouden (als het sproeivlak van één sprinkler), ook tot het moment van aanspreken van de sprinklers. Met het standaardbrandvermogen is dit een maximaal brandvermogen van 9 x 2,5 MW/m 2 = 22,5 MW (oplopend vanaf 0 MW, gedurende de eerste brandfase). Gebaseerd op de variabele vuurlast die aanwezig is volgens het vuurlastrapport, is in deze situatie het brandvermogen maximaal ca. 14,4 MW (1,6 MW/m 2 x 9 m 2 ). Als zodanig is het standaardbrandvermogen voldoende realistisch voor deze situatie, er is een marge van bijna 40% aanwezig t.o.v. het berekende vermogen. Toelichting: Er wordt alleen rekening gehouden met de variabele vuurlast (brandbare inventaris) omdat bij een functionerende sprinklerinstallatie de gebouwconstructie (permanente vuurlast) nog niet significant kan bijdragen aan het brandvermogen Brandvermogen Brandscenario 2 Voor de berekeningen wordt vanuit het rekenmodel een standaardbrandvermogen aangehouden van 0,5 MW/m 2 per meter stapelhoogte, met een opslaghoogte van 3,5 m. Opmerking: In Brandscenario 2 wordt rekening gehouden met een fictieve vrije hoogte van 4,5 m onder de mezzanine (constructief), omdat vanuit het Vultijdenmodel niet met grotere hoogten voor een mezzanine gerekend kan worden. Qua opslag wordt als uitgangspunt aangehouden dat tot de maximaal in het rekenmodel toelaatbare hoogte wordt opgeslagen (vloerhoogte - 1,0 m als vrije ruimte onder de sprinklers) Klasse-indeling De simulatie wordt ingedeeld als klasse III (industriegebouw met opslagfunctie) met subklasse 3 (op basis van de goederen/verpakkingsindeling G3/V2). Brandexpert BV Pagina 9 van 15

10 Berekeningen brandscenario 1: Warehouse Invoergegevens en berekeningsresultaten Brandexpert BV Pagina 10 van 15

11 3.4.2 Uitvoergegevens brandscenario 1: Warehouse Brandexpert BV Pagina 11 van 15

12 Berekeningen brandscenario 2: Mezzanine Invoergegevens en berekeningsresultaten Brandexpert BV Pagina 12 van 15

13 3.5.2 Uitvoergegevens brandscenario 2: Mezzanine Brandexpert BV Pagina 13 van 15

14 4 4.1 Conclusies Bepalend brandscenario Bij een brand in de bedrijfshal (Brandscenario 1) duurt het ten minste 6 minuten en 29 seconden (= 389 seconden) voordat de vluchtweg op de hoogste vloer (= op de mezzanine) is geblokkeerd wordt. Bij een brand onder de mezzanine (Brandscenario 2) duurt het 3 minuten en 52 seconden (= 232 seconden) voordat de vluchtweg op de mezzanine geblokkeerd wordt. Als zodanig is Brandscenario 2 bepalend in deze situatie Beschikbare vluchttijden De beschikbare vluchttijden zijn steeds inclusief een tijd van 30 seconden die conform het Vultijdenmodel als acceptabel wordt beschouwd om door rook te vluchten (analoog aan de visie vanuit het Bouwbesluit). Maximale loopafstand Rekening houdend met een starttijd van het vluchten na 2 minuten en 45 seconden (= 165 seconden * ) resteert voor het daadwerkelijk vluchten een tijd van: seconden = 67 seconden. * ) Deze tijd bestaat uit: 45 seconden tussen ontstaan van de brand en het daadwerkelijk ontdekken ervan (rook geroken), wat door het rekenmodel wordt bepaald, zie sub "ontdekken van brand", en; 120 seconden "pre-movement" tijd (vaste reactietijd). In het rapport "Vluchten bij brand uit grote brandcompartimenten" van PRC Bouwcentrum (sub tabel 2) wordt voor ruimten met een lage bezettingsgraadklasse een loopsnelheid aangehouden van 1,6 m/s voor zelfredzame personen die onbelemmerd zicht hebben, bewegend over een vlakke vloer. Voor vluchten over een trap geldt een loopsnelheid van 0,8 m/s. De langste vluchtweg over een vlakke vloer mag als zodanig zijn: 67 x 1,6 = 107 m. De beschikbare vluchttijd zal als zodanig voor alle vluchtsituaties in het gebouw ruim voldoende zijn, mede rekening houdend met het feit dat er ook in verticale zin gevlucht wordt, waardoor men op een lager niveau uitkomt en dus meer vluchttijd verkrijgt (de rooklaag is dan immers in die tijd nog niet tot dat niveau gedaald). Hierdoor zal een extra veiligheidsmarge ontstaan, ook al geldt voor het vluchten over een trap een lagere loopsnelheid. 4.4 Rooktemperatuur De maximale rooklaagtemperatuur (200 C volgens het rekenmodel) voor veilig vluchten is hier niet aan de orde omdat de rooklaag niet binnen de benodigde vluchttijd tot op de kritische hoogte daalt. Eefde, 1 maart 2016 Brandexpert BV Pagina 14 van 15

15 5 Tekenlijst Bevoegde autoriteit Verklaring geen bezwaar Gemeente NAW-gegevens: Naam: Datum: Handtekening: Belanghebbende Voor akkoord Verzekeraar NAW-gegevens: Niet van toepassing, is niet als belanghebbende betrokken bij de totstandkoming van dit rapport. Naam: Datum: Handtekening: Eigenaar/gebruiker Eigenaar Gebruiker NAW-gegevens: Naam: Datum: Handtekening: Rapport opsteller NAW-gegevens: Brandexpert BV Boedelhofweg 38A 7211 BS Eefde Naam: Ing. H. Dommerhold MIFireE Directeur Handtekening: Brandexpert BV Pagina 15 van 15