1.1.1.1 Nieuwbouw Parkeergarage Amphia Ziekenhuis Breda Brandbeveiligingsconcept Deerns Nederland BV Rijswijk, 31-01-2014 HOMEPAGE www.deerns.nl PROJECTNUMMER 160.00812.00.0001 STATUS DOCUMENTCODE DEFINITIEF DN_PGA_Masterplan-BRV_20140925_V2.0 AUTEUR ir. J.D. Hensen PARAAF PROJECTLEIDER ir. B.Geerdink PARAAF Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar worden gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van de opdrachtgever. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de DNR 2011, dan wel naar de betreffende ter zake tussen partijen gesloten overeenkomst.
160.00812.00.0001 1 I N H O U D Hoofdstuk Blad 1. Inleiding 2 2. Bouwkundige Brandveiligheid 3 2.1. Sterkte bij brand 3 2.2. Brand-/ subbrandcompartimentering en materiaaltoepassingen 3 2.3. Veilig vluchten 4 3. Installaties 5 3.1. Sprinkler-, brandmeld- en ontruimingsalarminstallatie 5 3.2. Noodverlichting 5 3.3. Vluchtrouteaanduiding 5 3.4. Brandslanghaspels/draagbare blustoestellen 6 3.5. Droge blusleiding/ bluswatervoorziening 6 3.6. Inzet brandweer 7 Bijlagen Bijlage 1 Beoordeling alarmering brandbeveiligingsinstallaties i.r.t. ontvluchting
160.00812.00.0001 2 I N H O U D 1. INLEIDING In opdracht van het Amphia Ziekenhuis te Breda is een brandveiligheidsconcept opgesteld voor de nieuwbouw van de parkeergarage die op het JEKA-terrein tegenover de nieuwbouw van het Amphia Ziekenhuis zal worden gerealiseerd. Het ontwerp van de parkeergarage bestaat uit vijf rechthoekige bouwlagen met parkeerplaatsen. De gebruiksoppervlakte bedraagt per bouwlaag circa 5.000 m 2. De hoogste vloer van het gebouw is gelegen op 12 m boven het meetniveau. De auto s rijden langs hellingbanen omhoog of naar beneden en de gevels zijn grotendeels fysisch open uitgevoerd. Met behulp van de gevelopeningen zal natuurlijke ventilatie worden gerealiseerd. In totaal zijn er 900 parkeerplaatsen in de parkeergarage aanwezig. De bouwlagen zijn onafhankelijk in twee richtingen ontsloten op twee vluchttrappenhuizen. De parkeergarage heeft een gebruiksoppervlakte van meer dan 1.000 m², waardoor conform de onverkorte eisen van het Bouwbesluit opdeling in brandcompartimenten noodzakelijk is. In afwijking hiervan kunnen de brandscheidingen ter opdeling van de parkeergarage vervallen indien op basis van gelijkwaardigheid kan worden voorzien in een minimaal even veilig (of hoger) brandveiligheidsniveau. In vooroverleg met de adviseur van het bevoegde gezag en de opdrachtgever is bepaald dat de parkeergarage daarom zal worden voorzien van een gecertificeerde sprinklerinstallatie.
160.00812.00.0001 3 2. BOUWKUNDIGE BRANDVEILIGHEID 2.1. Sterkte bij brand In deze parkeergarage ligt de hoogste vloer van een gebruiksgebied op 12 meter boven het meetniveau. Een bouwconstructie van een gebruiksgebied met een overige gebruiksfunctie met een vloer hoger dan 5 meter boven het meetniveau bezwijkt bij brand in een brandcompartiment waarin de bouwconstructie niet ligt, niet binnen 90 minuten door het bezwijken van een bouwconstructie binnen of grenzend aan het brandcompartiment. De tijdsduur kan met 30 minuten worden bekort, indien de volgens NEN 6090 bepaalde permanente vuurbelasting van het brandcompartiment niet groter is dan 500 MJ/m². Onverkorte consequenties Met een vuurlastberekening dient de reductie op de brandwerendheid met betrekking tot bezwijken te worden aangetoond. Gezien de aanwezigheid van betonnen vloeren, stalen gevels en een staal/ betonnen draagconstructie kan worden gesteld dat aan de gestelde grenswaarde voor de permanente vuurbelasting wordt voldaan. Onverkort kan daarom voor onderhavige situatie worden volstaan met een brandwerendheid met betrekking tot bezwijken van 60 minuten. Verwacht wordt dat met de aanwezigheid van de sprinklerinstallatie en de natuurlijke ventilatie, een brand conform de standaardbrandkromme niet zal plaatsvinden. De Eurocodes bieden de ruimte om een beoordeling van de sterkte bij brand anders dan met de standaardbrandkromme te doen. De gestelde WBDBO eis van 60 minuten zou met behulp van de Eurocode op basis van een lokale brand in combinatie met de equivalente branduur voor de draagconstructie van de parkeergarage kunnen worden bepaald. Aangezien voornoemde niet inzichtelijk is gemaakt dient voor deze omgevingsvergunningsaanvraag te worden uitgegaan van een brandwerendheid van de draagconstructie van 60 minuten bepaald conform de standaardbrandkromme. 2.2. Brand-/ subbrandcompartimentering en materiaaltoepassingen De vluchttrappenhuizen dienen te worden uitgevoerd als extra beschermde vluchtroutes en dienen buiten de brandcompartimentering te vallen. De wanden, plafonds en vloeren van de trappenhuizen (extra beschermde vluchtroutes) moeten voldoen aan Euroklasse B en C fl met rookklasse S1 en S1 fl. In het kader van de gelijkwaardigheid zijn de strengere eisen ook voor de materialisatie van de parkeergarage en de gevels vereist. Op ten hoogste 5% van de totale oppervlakte van de constructieonderdelen van elk afzonderlijke ruimte zijn deze eisen niet van toepassing.
160.00812.00.0001 4 Onverkorte consequenties De vluchttrappenhuizen dienen te worden uitgevoerd als extra beschermde vluchtroutes. Hiertoe worden de scheidingen rondom de trappenhuizen 60 minuten brandwerend uitgevoerd. De trappenhuizen zullen niet van sprinklers worden voorzien. Hiertoe zijn de toegangen naar de liften (liftdeuren) en de kaartautomaten buiten de trappenhuizen geplaatst. Door middel van kwaliteitsverklaringen dient te worden aangetoond dat de toegepaste afwerkingsmaterialen in de trappenhuizen voldoen aan voornoemde eisen. 2.3. Veilig vluchten In een parkeergarage mag conform Bouwbesluit uit worden gegaan van een bezetting van minder dan 1 persoon per 30 m². De parkeergarage betreft niet ingedeeld gebied vanwege de afwezigheid van scheidingen (anders dan rondom de trappenhuizen), waarvoor een maximaal toegestane loopafstand van 60 m geldt. Onverkorte consequenties Gezien de aanwezigheid van geparkeerde auto s wordt uitgegaan van een gebruiksgebied dat bij wijze van fictie nader ingedeeld is door de auto s. De werkelijke maximale loopafstand, rekening houdend met de opstelplaatsen van de geparkeerde auto s, voldoet in dat geval tevens aan de maximale toegestane loopafstand van 60 m. Er zijn in aanvulling op de onverkorte eisen van het Bouwbesluit aanvullend CFD-berekeningen uitgevoerd en als bijlage toegevoegd aan deze rapportage. Beoordeeld is wanneer de aanwezige brandbeveiligingsinstallaties inschakelen en of in de daarop volgende minuten veilige ontvluchting kan plaatsvinden. Geconcludeerd wordt dat de brandbeveiligingsinstallaties tijdig in alarm komen om veilige ontvluchting plaats te kunnen laten vinden.
160.00812.00.0001 5 3. INSTALLATIES 3.1. Sprinkler-, brandmeld- en ontruimingsalarminstallatie In de parkeergarage is conform het Bouwbesluit een gecertificeerde brandmeldinstallatie met volledige bewaking conform NEN 2535 vereist. Het beheer en de controle van de brandmeldinstallatie dienen te voldoen aan NEN 2654-1. Tevens is een ontruimingsalarminstallatie conform NEN 2575 vereist. Het beheer en de controle van een ontruimingsalarminstallatie dient te voldoen aan NEN 2654-2. Een bij of krachtens de wet voorgeschreven automatische brandblusinstallatie is voorzien van een geldig inspectiecertificaat dat is afgegeven op grond van het CCV-inspectieschema Vastopgestelde Brandbeheersings- en Brandblussystemen. De brandmeldinstallatie, de ontruimingsalarminstallatie en de sprinklerinstallatie dienen blijvend voorzien te worden van, op grond van het CCV Inspectieschema brandbeveiliging Inspectie brandbeveiligingssysteem (VBB-BMI-OAI-RBI) op basis van afgeleide doelstellingen door een NEN-EN-ISO/IEC 17020 (type A) inspectie-instelling afgegeven inspectiecertificaten. Onverkorte consequenties De parkeergarage zal worden voorzien van een gecertificeerde sprinklerinstallatie en een brandmeldinstallatie voorzien van volledige bewaking als bedoeld in het Bouwbesluit. 3.2. Noodverlichting Een boven het meetniveau gesitueerde parkeergarage hoeft niet te worden voorzien van noodverlichting. Vluchttrappenhuizen en liftkooien dienen wel te worden voorzien van noodverlichting. In het huidige ontwerp is ervoor gekozen om ook de parkeerlagen te voorzien van noodverlichting. Noodverlichting geeft binnen 15 seconden na het uitvallen van de voorziening voor elektriciteit gedurende ten minste 60 minuten een op de vloer en het tredenvlak gemeten verlichtingssterkte van ten minste 1 lux. Onverkorte consequenties De beide trappenhuizen, de parkeerlagen en de liftkooien worden voorzien van noodverlichting. 3.3. Vluchtrouteaanduiding Een ruimte waardoor een verkeersroute voert en een ruimte voor meer dan 50 personen hebben een vluchtrouteaanduiding die voldoet aan NEN 6088 en aan de zichtbaarheidseisen, bedoeld in de artikelen 5.2 tot en met 5.6 van NEN-EN 1838. De vluchtrouteaanduiding voldoet binnen 15 seconden na het uitvallen van de voorziening voor elektriciteit, gedurende een periode van ten minste 60 minuten, aan de zichtbaarheidseisen
160.00812.00.0001 6 Onverkorte consequenties In de parkeergarage moet worden voorzien in adequate vluchtrouteaanduiding. De vluchtrouteaanduiding moet aangebracht worden op duidelijk waarneembare plaatsen. Op de vergunningstekeningen zijn de posities van de vluchtrouteaanduiding weergegeven waarmee aan voornoemde eisen wordt voldaan. 3.4. Brandslanghaspels/draagbare blustoestellen Voor een parkeergarage zijn volgens het Bouwbesluit geen brandslanghaspels vereist. Om toch een beginnende brand snel te kunnen blussen, kunnen draagbare blusmiddelen (zoals schuimblussers) vanuit het Bouwbesluit door het bevoegde gezag worden voorgeschreven. Onverkorte consequenties Door het bevoegde gezag wordt geadviseerd de parkeergarage te voorzien van schuimblussers. Geadviseerd wordt de positionering van de schuimblussers te baseren op een dekkingspatroon van een fictieve brandslanghaspel met een slanglengte van 30 meter (toetsingscirkels van 25 meter). Op de vergunningstekeningen zijn de posities van de draagbare blustoestellen weergegeven waarmee aan voornoemde eisen wordt voldaan. 3.5. Droge blusleiding/ bluswatervoorziening Gezien de inzetdiepte van de parkeergarage zijn droge blusleidingen in beide trappenhuizen benodigd. Deze moeten voldoen aan NEN 1594. Vanaf het meetniveau dienen de droge blusleidingen te kunnen worden gevoed. De afnamepunten voor de droge blusleiding moeten in de parkeergarage gesitueerd worden. De werkelijke afstand van enig punt in de parkeergarage tot aan een afnamepunt van de droge blusleiding mag maximaal 60 meter zijn. Binnen 15 meter van een voedingspunt van de droge blusleiding moet een opstelplaats van het blusvoertuig van voor de brandweer zijn.
160.00812.00.0001 7 Onverkorte consequenties Op de vergunningsaanvraagtekeningen zijn de locatie van de te realiseren bluswatervoorziening, de opstelplaats van het blusvoertuig en de droge blusleidingen weergegeven waarmee aan voornoemde eisen wordt voldaan. 3.6. Inzet brandweer Via de trappenhuizen kan de inzet van de brandweer plaatsvinden. Op het brandmeldpaneel wordt de zone aangegeven waarin de autobrand is gesignaleerd. Binnen 15 meter van de opstelplaats moet een brandweeringang tot de parkeergarage aanwezig zijn. Onverkorte consequenties De toegangen tot de trappenhuizen worden als brandweeringang aangemerkt. Bij deze brandweeringangen moet een voorziening zijn waardoor de brandweer toegang heeft tot het pand en zonder destructieve maatregelen hun inzet kunnen doen in geval van een brandalarm. Deze wordt in het voorliggende ontwerp gerealiseerd door middel van een ontgrendeling van deze toegangen in het geval van een brandmelding. Daarnaast wordt op een nader te bepalen locatie nabij dit trappenhuis een sleutelbuis aangebracht t.b.v. toegang tot de afgesloten ruimten in de parkeergarage.
160.00812.00.0001 8 BIJLAGE 1-1 Uitgangspunten beoordeling alarmering brandbeveiligingsinstallaties i.r.t. ontvluchting
160.00812.00.0001 9 Controle adequate werkzaamheid brandbeveiligingsinstallaties Inleiding Ter controle van de tijdige alarmering van een autobrand in de parkeergarage is de adequate werkzaamheid van de brandbeveiligingsinstallaties op basis van Computational Fluid Dynamics (CFD)-simulaties beoordeeld. Hiervoor zijn op basis van de te verwachten autobrandcurve de temperaturen aan het plafond bij een autobrand in de parkeergarage bepaald. Na de verwachte inschakeling van de thermische detectie en/of de sprinklerinstallatie is verondersteld dat 60 seconden na de inschakeling van het alarmering signaal over 60 seconden veilig vluchten nog mogelijk moet zijn (bewustwordingstijd: 60 seconden + ontruimingstijd: 60 seconden). De zichtlengte grenswaarde is hierbij beoordeeld op 1,75 m hoogte boven de vloer. Deze zichtlengte mag hierbij over de laatste 30 s minder dan 30 m bedragen (uitgangspunt conform Bouwbesluit). De CFD-berekeningen zijn uitgevoerd met behulp van de Fire Dynamics Simulator (FDS) van het National Institute of Standards and Technology (U.S. Department of Commerce), versie 5.5.3. Het rekendomein bestaat uit de gehele parkeergarage, met de daarin aanwezige bouwkundige obstakels met de aanwezige auto s. Het rekendomein is begrensd tot buiten de gevels van de parkeergarage i.v.m. het juist kunnen oplossen en doorrekenen van opgelegde winddrukken. Bepaling simulatie grid Het aantal gridcellen moet op een autobrandvermogen zijn afgestemd (bij minder traceerbaar brandvermogen worden de temperaturen lager waardoor een fijner grid is vereist). In de formule is: Q het brandvermogen in kw (autobrand = maximaal 7 MW = 7.000 kw) p massa van de lucht (1.22 kg/m³) c warmtecapaciteit (1 kj/kg. K) g zwaartekracht (9.8 m/s 2 ) T temperatuur (293 k) D Q c pt g 2 5
Wartmteafgifte [MW] 160.00812.00.0001 10 Op basis van voornoemde formule mag voor een autobrand in een parkeergarage gemodelleerd in FDS dus worden volstaan met een grid van 0,5 x 0,5 x 0,5 meter (FDS 5 user guide, hoofdstuk 6.3.5). De grid grofheid waarmee conform NEN 6098 mag worden volstaan, is niet toereikend (te fijn) voor het verkrijgen van afdoende verantwoorde rekenresultaten. Brandomvang De brandomvang van een gesprinklerd autobrandscenario beperkt zich tot één auto. Dit uitgangspunt wordt gebaseerd op een BRE onderzoek (UK, rapport BD 2552 uit 2010) waarin gemeten temperaturen en brandvermogens van een gesprinklerde autobrand zijn vastgelegd. Het stralingsaandeel van het brandvermogen bedraagt 35% tegenover het resterende convectieve aandeel van het brandvermogen van 65%. De brandende auto is hierbij gemodelleerd als een separaat blok van lxbxh = 4 meter x 1,75 meter x 1 meter. 8 Autobrandscenario 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Tijd [minuten] Totaal Figuur 4.1: Brandvermogensscenario gesprinklerde auto s Rookontwikkeling De rook die vrijkomt tijdens het branden van een auto volgt de trend van de brandkromme. Hierbij wordt uitgegaan van de autobrand waarbij de verbrandingswaarde 25 MJ/kg bedraagt. De volgende relatie met rookdichtheid wordt hierbij voor de CFD-berekeningen gehanteerd: 7,0 MW/ 25 MJ/kg x 0,046 (= Ys = rookfractie) = 0,013 kg/s rookproductie. Het rookpotentieel dient 400 m³/kg. m te bedragen waarbij: R (=rookpotentieel) = Ys x Km (extinctie coëfficiënt) dus 400 m³/ kg. m = 0,046 kg/kg x 8.700 (= tussen 7.600 8.700) m²/ kg. De zichtlengtebeoordeling wordt uitgevoerd met niet verlichte/ reflecterende objecten (meest ongunstige beoordeling).
160.00812.00.0001 11 Gesimuleerde situaties Het model is doorgerekend met een windstille situatie en een gemiddelde windsituatie (Breda, windgebied III, op 10 m hoogte 3,5 m/s). Hierbij is voor de windstille situatie een brand in het midden van het vloerveld beschouwd, waarbij de meeste inmenging van de rook zal plaatsvinden. Voor de matige windsituatie is een locatie in de luwte van een trappenhuis genomen, waar in dat geval aanzienlijke inmenging zal plaatsvinden. Conclusies Beoordeeld is wanneer de aanwezige brandbeveiligingsinstallaties inschakelen en of in de daarop volgende minuten veilige ontvluchting kan plaatsvinden. Voor de windstille situatie wordt gesteld dat de brandmeldinstallatie binnen 120 seconden in werking treedt en de sprinklerinstallatie binnen 180 seconden. Voor de gemiddelde windsituaties wordt gesteld dat de brandmeldinstallatie binnen 180 seconden in werking treedt en de sprinklerinstallatie binnen 240 seconden. Conform de veiligheidsketen wordt als uitgangspunt een detectietijdstip van 5 minuten na het ontstaan van brand gehanteerd waaraan voor beide brandbeveiligingsinstallaties ruimschoots wordt voldaan. De zichtlengte afname voor de windstille situatie verloopt geleidelijk en neemt tot 480 seconden af van 30 tot 25-15 m. Oriëntatie vanaf de rijbanen parallel aan de hellingbanen is tot 480 seconden na het ontstaan van de autobrand mogelijk waarbij beide vluchttrappenhuizen bereikbaar zijn. Er is dus op de bedreigde bouwlaag een ontruimingstijd van 5 tot 6 minuten beschikbaar waarmee ruimschoots wordt voldaan aan de maximaal verwachte noodzakelijke ontruimingstijd van 2 minuten. De zichtlengte afname voor de windbelaste situaties verloopt abrupt voor de begane grond en neemt voor de verdieping geleidelijk tot 480 seconden af van 30 tot 25-15 m. In beide gevallen is tot na 480 seconden één van beide vluchttrappenhuizen bereikbaar. Er is dus op de bedreigde bouwlaag een ontruimingstijd van meer dan 4-5 minuten beschikbaar waarmee ruimschoots wordt voldaan aan de maximaal verwachte noodzakelijke ontruimingstijd van 2 minuten. Geconcludeerd wordt dat de brandbeveiligingsinstallaties tijdig in alarm komen om veilige ontvluchting plaats te kunnen laten vinden.
160.00812.00.0001 12 BIJLAGE 1-2 Rekenresultaten beoordeling alarmering brandbeveiligingsinstallaties i.r.t. ontvluchting Legenda 1 e blad 3D iso curve ( C): Rood = bovengrenswaarde temperatuurdetectie brandbeveiligingsinstallaties (55 C (thermische melder)/ 68 C (sprinklerkop)) Legenda volgbladen Zichtlengte (m -1 ): Rood = zichtlengte > 30 m Lichtblauw = zichtlengte < 10 m (toxische grenswaarde/ zicht vlamlichamen door rook < 30 m) Donkerblauw = geen zicht
160.00812.00.0001 13 1a. Temperatuur 3D iso curve plafond, windstil begane grond T = 120 s, temp > 55 C, brandmelding BMI T = 180 s, temp > 68 C, activatie sprinkler BMI
160.00812.00.0001 14 1b. Zichtlengte, windstil begane grond T = 120 s T = 150 s
160.00812.00.0001 15 T = 180 s T = 210 s
160.00812.00.0001 16 T = 240 s T = 270 s
160.00812.00.0001 17 T = 300 s T = 330 s
160.00812.00.0001 18 T = 360 s T = 390 s
160.00812.00.0001 19 T = 420 s T = 450 s
160.00812.00.0001 20 T = 480 s T = 1200 s
160.00812.00.0001 21 2a. Temperatuur 3D iso curve plafond, windstil verdieping T = 120 s, temp > 55 C, brandmelding BMI T = 180 s, temp > 68 C, activatie sprinkler BMI
160.00812.00.0001 22 2b. Zichtlengte, windstil verdieping T = 120 s T = 150 s
160.00812.00.0001 23 T = 180 s T = 210 s
160.00812.00.0001 24 T = 240 s T = 270 s
160.00812.00.0001 25 T = 390 s T = 330 s
160.00812.00.0001 26 T = 360 s T = 390 s
160.00812.00.0001 27 T = 420 s T = 450 s
160.00812.00.0001 28 T = 480 s T = 1200 s
160.00812.00.0001 29 3a. Temperatuur 3D iso curve plafond, windbelast begane grond T = 180 s, temp > 55 C, brandmelding BMI T = 240 s, temp > 68 C, activatie sprinkler BMI
160.00812.00.0001 30 3b. Zichtlengte, windbelast begane grond T = 180 s T = 210 s
160.00812.00.0001 31 T = 240 s T = 270 s
160.00812.00.0001 32 T = 300 s T = 330 s
160.00812.00.0001 33 T = 360 s T = 390 s
160.00812.00.0001 34 T = 420 s T = 450 s
160.00812.00.0001 35 T = 480 s T = 1200 s
160.00812.00.0001 36 4a. Temperatuur 3D iso curve plafond, windbelast verdieping T = 180 s, temp > 55 C, brandmelding BMI T = 240 s, temp > 68 C, activatie sprinkler BMI
160.00812.00.0001 37 4b. Zichtlengte, windbelast verdieping T = 180 s T = 210 s
160.00812.00.0001 38 T = 240 s T = 270 s
160.00812.00.0001 39 T = 300 s T = 330 s
160.00812.00.0001 40 T = 360 s T = 390 s
160.00812.00.0001 41 T = 420 s T = 450 s
160.00812.00.0001 42 T = 480 s T = 1200 s