Overdrukinstallaties in hoogbouw

Bij hoogbouw – oftewel, gebouwen hoger dan zeventig meter – is er bij brand een groter risico dat er rook in de verticale vluchtwegen terechtkomt. Trappenhuizen worden daarom vaak voorzien van een overdrukinstallatie; een belangrijk systeem om veiligheid te garanderen. De roep om eenduidige oplossingen voor overdrukinstallaties in hoogbouw groeit echter al een tijd. Daarom wordt dit jaar de nieuwe norm NEN 6095 geïntroduceerd. In dit artikel gaan we in op de norm, en op de aandachtspunten bij toepassing van overdrukinstallaties in hoge gebouwen.

In 2023 wordt de praktijkrichtlijn NPR 6095-2 vervangen door de NEN 6095, met daarin de ontwerpeisen en meetmethode voor overdrukinstallaties in trappenhuizen. Hierin wordt ook aandacht besteed aan de specifieke eisen voor hoogbouwprojecten. De behoefte aan eenduidige oplossingen is een belangrijke reden voor het herzien van de praktijkrichtlijn. Daar komt bij dat de huidige NPR 6095-2 afkomstig is uit 2012 en toe was aan een update. Zo worden de oplossingen voor het op overdruk zetten van de sluizen uit de handreiking ‘Brandveiligheid voor hoge gebouwen’ van SBRCURnet uit 2014 niet beschreven in de huidige NPR 6095-2.

MEER WETEN?
Neem contact op met een van onze adviseurs.

Contact

Nieuwe norm: NEN 6095

In het toekomstige Besluit Bouwwerken Leefomgeving is de handreiking van SBRCURnet aangestuurd voor gebouwen hoger dan zeventig meter. De nieuwe NEN 6095 geeft hier invulling aan met doelgerichte oplossingen en aanbevelingen. Ook worden de verschillende klassen A t/m F uit de Europese norm EN 12101-6 nader toegelicht. Het ontruimingsconcept en de functie van het gebouw – die bepalend zijn voor de criteria van het overdruksysteem – worden uitgedrukt in een klasse (A t/m F). De NEN 6095 wordt naar verwachting gepubliceerd in 2023.

Overdukinstallatie buitenaanzicht (dak).

Hoe werkt overdruk?

Vanwege de grote drukverschillen bij brand en de hoogteverschillen in schachten en trappenhuizen (verbindingen) komt rook bij hoge gebouwen sneller in de verticale vluchtwegen terecht. Om dezelfde veiligheid te realiseren als bij lage gebouwen, wordt er daarom vaak gekozen voor een overdruksysteem. Het belangrijkste doel van zo’n systeem is ervoor zorgen dat er in geval van brand geen rook de vluchtroute binnendringt tijdens de ontruiming en/of brandweerinzet. Dit kan door het creëren van een drukverschil bij gesloten deuren en door een minimale luchtsnelheid bij geopende deuren (op de brandverdieping) te handhaven.

Trappenhuis of voorportaal?

Conform de hoogbouwrichtlijn kan gekozen worden voor het op overdruk zetten van de voorportalen of het trappenhuis van een gebouw. Kies je voor een overdruksysteem op de voorportalen dan worden er geen maatregelen getroffen in het trappenhuis. De limieten qua hoogte van een overdrukruimte zijn dan minder van belang en je kunt vaak met één systeem voor de boven elkaar gelegen portalen volstaan. Het concept gaat uit van een drukverschil tussen het voorportaal en de aangrenzende verkeersruimten in een gebouw, waar brandcompartimenten aan grenzen. De luchttoevoervoorziening zal lucht inblazen in het voorportaal. In de aangrenzende verkeersruimten zal een afvoervoorziening gemaakt worden, uitgaande van een of meerdere geopende deur(en) van het voorportaal.

Overdrukinstallatie binnenaanzicht, ventilatieklep trappenhuis dicht (links) en open (rechts).

Start tijdig met ontwerpen overdruksystemen

Een overdrukinstallatie bestaat vaak uit een combinatie van schachten, ventilatoren en regeltechniek. De inpassing van de schachten en de opstelplaats voor ventilatoren moeten in een vroeg stadium van het gebouwontwerp worden meegenomen. Daarom moeten de uitgangspunten van een overdruksysteem in het beginstadium van een project al bekend zijn, zodat het ontwerpteam in staat is om de kernen goed te ontwerpen.

Daarnaast is het belangrijk om in een vroeg stadium na te denken over de volgende zaken:

Draairichting van deuren

Door het creëren van drukverschillen ontstaan er over- en onderdrukruimtes in een gebouw. In de huidige normen wordt een drukverschil van 50 Pascal aangehouden, wat voldoende is om te voorkomen dat er rook in de beschermde ruimte terechtkomt. Het is van belang om naar de totale ontvluchting te kijken en aandacht te besteden aan deuren die tegen de overdruk in moeten draaien. Met name woningvoordeuren die grenzen aan een onderdrukruimte zijn een aandachtspunt. Om te zorgen dat bewoners het gebouw kunnen verlaten, mag de maximale deuropeningskracht van 100 Newton aan de deurkruk niet worden overschreden. Houd daarbij ook rekening met de kracht die nodig is om automatische deurdrangers te overwinnen.

Ook moet het systeem in staat zijn om een minimale luchtsnelheid te realiseren bij een open vluchtdeur, om te voorkomen dat er rook in de overdrukruimte (trappenhuis en/of voorportaal) terechtkomt. Afhankelijk van de indeling van het gebouw en de gekozen systeemklasse is meestal een luchtsnelheid van 0,75 m/s vereist. In sommige gevallen staan er meerdere deuren gelijktijdig open. Dit is van belang voor de capaciteit van de ventilatoren.

Verschil in luchtstromen in de zomer en winter

In de schachten van een gebouw – zoals trappenhuizen, liftschachten, goederenliften, technische schachten en kanalensystemen – heerst er normaliter tijdens de winter een opwaartse luchtstroom. In de zomer is er sprake van een neerwaartse luchtstroom. De temperatuurverschillen tussen de binnen- en buitentemperatuur in de winter en zomer kunnen zorgen voor een schoorsteeneffect.

Het schoorsteeneffect kan grote invloed hebben op de rookverspreiding tijdens brand in een gebouw. Als het buiten koud is, kan de opwaartse luchtstroom in schachten worden versterkt door de drijfkracht van de rook. Een goed ontworpen overdrukinstallatie is in staat om minimaal 95 procent van de tijd rekening te houden met drukverschillen als gevolg van het schoorsteeneffect en windrukken. Zo voorkom je het risico op ongewenste rookverspreiding.

Natuurlijke of mechanische toevoer en afvoer

Een overdruksysteem toepassen in hoogbouw? Dan doet men er goed aan om een robuuste en betrouwbare oplossing te kiezen. Vanwege de hoogte van het gebouw kunnen de systemen namelijk hinder ondervinden van temperatuurverschillen en winddruk. Een systeem met een natuurlijke toe- of afvoer zal niet altijd goed werken. Kies bij overdrukinstallaties in hoogbouw dus voor een systeem met zowel een mechanische toevoer als afvoer; het zogenaamde push–pull-systeem.

De juiste referentiemeting

Bij mechanische toe- en afvoer wordt het toe- en afvoervolume meestal variabel geregeld via toerengeregelde ventilatoren. Dit gebeurt op basis van een gemeten drukverschil tussen twee meetpunten. Kies hierbij voor een stabiele referentiedruk en neem de buitenluchtdruk mee als meetpunt. Deze luchtdruk is namelijk altijd hetzelfde en de luchtdruk in een gebouw niet. Zo weet je niet welke druk er bij het activeren van een installatie in een ruimte heerst. Een inpandige ruimte staat in verbinding met andere ruimten via kieren, spleten of andere openingen. Door temperatuurverschillen en winddruk op de gebouwschil veranderen de interne drukken, zeker bij gebouwen waar de ramen open kunnen.

Een goede referentiedrukmeting is zeker voor hoge gebouwen een absolute noodzaak. Om de doelstelling te behalen, worden vooraf vastgestelde prestaties vastgelegd die bij oplevering worden gemeten. Denk aan het realiseren van voldoende luchtsnelheid over een open deur bij bepaalde scenario’s en het realiseren van drukverschil. Ook wordt gekeken of de kracht voor het openen van deuren niet te groot is.

Enkele aandachtspunten

Samengevat kunnen we een aantal aandachtspunten benoemen bij de toepassing van overdruksystemen. Deze punten zijn relevant voor architecten, adviesbureaus en andere partijen binnen het ontwerpteam van een gebouw:

De toevoerventilator moet in basis op laag niveau gepositioneerd worden, met een rechtstreekse verbinding met de buitenlucht. Voorkom aanzuiging van rook en positioneer de aanzuigopening van de luchttoevoer daarom laag bij de grond.
De toevoer op het dak plaatsen? Neem extra maatregelen voor een onafhankelijke aanvoer van (rookvrije) buitenlucht.
Houd voor de benodigde schachtdoorsnede rekening met de inbouwmaat van de rook- of brandklep en een voldoende lage ontwerpluchtsnelheid voor mogelijkheid tot inregelen.
Voor overdruksystemen in trappenhuizen moet je elke drie verdiepingen een inblaaspunt voorzien. In wokkeltrappenhuizen kan dit betekenen dat je elke twee verdiepingen een inblaaspunt per wokkeldeel (onafhankelijk) moet aanbrengen.
Plaats de afvoervoorziening het liefst in de ruimte direct naast de overdrukruimte. Bij een trappenhuis met voorportaal mag de afvoervoorziening ook in de verkeersruimte worden geplaatst grenzend aan het voorportaal.
Houd bij onderdrukruimtes rekening met de openingskracht van de vluchtdeuren, zeker als deuren klem worden getrokken door het drukverschil.
Kies voor een stabiele referentiemeting van de buitenluchtdruk bij regelingen op basis van druksensoren.

Auteurs

Toine van der Wielen is productmanager bij Novenco.

Gérard van Oosteren is senior adviseur brandveiligheid bij LBP|SIGHT.

Vakgebieden (1)

Brandveiligheid

Medewerkers (1)

Gérard
van OosterenAdviseur brandveiligheid

Samen werken aan een veilige, gezonde en duurzame leefomgeving?

Onze vakgebieden Neem contact met ons op