Brandveilig gebruik van onbehandelde natuurlijke kerstbomen in openbare ruimten

Efectis Nederland BV

Efectis Nederland-rapport

Efectis Nederland BV Centrum voor Brandveiligheid Lange Kleiweg 5 Postbus 1090 2280 CB Rijswijk www.efectis.nl

2006-Efectis-R0759

Brandveilig gebruik van onbehandelde natuurlijke kerstbomen in openbare ruimten

Datum

november 2006

Auteur(s)

Ir. I.M.M.M.C. Naus Ir. R.J.M. van Mierlo

Aantal pagina's Aantal bijlagen

53 4

Opdrachtgever

NIFV Nibra Postbus 7010 6801 HA ARNHEM

Projectnaam Projectnummer

Brandveilig gebruik kerstbomen 006.55218

T 015 276 34 80 F 015 276 30 25 E [email protected]

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 Efectis. Indien dit rapport in opdracht werd uitgevoerd, 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 Efectis-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. © 2006 Efectis Nederland BV: een TNO bedrijf

Dit rapport wordt uitgebracht door het TNO bedrijf Efectis Nederland BV (voorheen TNO Centrum voor Brandveiligheid). TNO heeft besloten, ingegeven door de internationale marktontwikkelingen en klantvragen, samenwerking te zoeken met twee Europese Egolf partners, eveneens met tientallen jaren ervaring in de brandveiligheid: het Noorse Sintef/NBL en het Franse CTICM, om zodoende via schaalvergroting een breder pakket aan diensten en faciliteiten van een hoge kwaliteit aan te kunnen bieden. Daartoe zijn de brandveiligheidsactiviteiten van de betrokken instanties geprivatiseerd en in deze samenwerking gebracht. Bij TNO heeft dat beslag gekregen doordat m.i.v. 1 juli 2006, de activiteiten van het voormalige TNO Centrum voor Brandveiligheid zijn ondergebracht in Efectis Nederland BV.

Efectis Nederland rapport | 2006-Efectis-R0759 | november 2006 |

2 / 53

NIFV Nibra

Samenvatting In Nederland wordt met name sinds de brand in Volendam jaarlijks gediscusseerd over het al dan niet mogen plaatsen van natuurlijke kerstbomen in openbare ruimten. NIFV Nibra heeft daarom aan Efectis Nederland gevraagd te onderzoeken onder welke omstandigheden het mogelijk is om natuurlijke kerstbomen te plaatsen in openbare ruimten, en de resultaten hiervan samen te vatten voor een brochure die door gebouwbeheerders gebruikt kan worden. Op basis van literatuur is eerst gezocht naar informatie om het veilig plaatsen te beoordelen. Daarbij zijn veel praktische aanbevelingen aangetroffen, maar onvoldoende informatie om ook kwantitatieve regels op te stellen. Daarom is door Efectis Nederland een testserie uitgevoerd op 30 kerstbomen van in Nederland veel verkochte boomsoorten. Op basis van deze testresultaten en testresultaten uit de literatuur zijn berekeningen uitgevoerd waaruit de vluchtcondities in ruimten met een brandende kerstboom zijn bepaald. Hieruit zijn, naast praktische aanbevelingen, kwantitatieve regels voor het plaatsen van kerstbomen afgeleid. Het resultaat van dit onderzoek is een set aanbevelingen voor het veilig plaatsen van onbehandelde natuurlijke kerstbomen. Daarbij is zoveel mogelijk gewerkt met eenvoudig waarneembare en meetbare grootheden, zoals afstanden, oppervlakten en volumes, zodat de aanbevelingen met weinig hulpmiddelen en voorkennis zijn toe te passen. Hierdoor bevatten de aanbevelingen wel een ruime veiligheidsmarge. De aanbevelingen zijn opgenomen in hoofdstuk 16. Met specialistische brandveiligheids-kennis zijn overigens de mogelijkheden voor het veilig plaatsen van kerstbomen groter, maar dat is niet het onderwerp van dit rapport.


3 / 53

NIFV Nibra

Inhoudsopgave 1 1.1 1.2 1.3 1.4

Algemene inleiding......................................................................................................... 6 Probleemomschrijving ..................................................................................................... 6 Doelstelling...................................................................................................................... 6 Aanpak............................................................................................................................. 6 Inhoud .............................................................................................................................. 6

Deel 1: Literatuuronderzoek.......................................................................................................... 7 2 2.1 2.2

Inleiding .......................................................................................................................... 8 Doelstelling...................................................................................................................... 8 Aanpak............................................................................................................................. 8

3 3.1 3.2 3.3 3.4

Kerstbomen .................................................................................................................... 9 Meest gebruikte/verkochte kerstbomen in Nederland ..................................................... 9 Ontstaan van brand in kerstbomen................................................................................... 9 Invloedsparameters brandgedrag ..................................................................................... 9 Bomen met kluit ............................................................................................................ 10

4 4.1 4.2 4.3

Vochtgehalte van hout ................................................................................................. 11 Vochtgehalte .................................................................................................................. 11 Mogelijkheid tot opnemen van water na kappen ........................................................... 11 Meting van vochtgehalte van hout................................................................................. 11

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Brandgedrag kerstbomen............................................................................................ 13 Inleiding......................................................................................................................... 13 Literatuuroverzicht testen .............................................................................................. 13 Samenvatting aanwezige informatie .............................................................................. 17 Ontbrekende informatie ................................................................................................. 20 Aanvullen van ontbrekende informatie.......................................................................... 20

6 6.1 6.2

Richtlijnen .................................................................................................................... 21 Binnenlandse richtlijnen ................................................................................................ 21 Buitenlandse richtlijnen ................................................................................................. 21

7 7.1 7.2 7.3 7.4

Regels op basis van de literatuur................................................................................ 23 Aankoop......................................................................................................................... 23 Verzorging ..................................................................................................................... 23 Plaats van een kerstboom............................................................................................... 23 Versiering van de boom................................................................................................. 24

Deel 2: Brandproeven ................................................................................................................... 25 8 8.1 8.2 8.3 8.4

Inleiding ........................................................................................................................ 26 Probleembeschrijving .................................................................................................... 26 Doelstelling.................................................................................................................... 26 Aanpak........................................................................................................................... 26 Inhoud ............................................................................................................................ 26

9

Brandproeven en vochtmetingen................................................................................ 27


4 / 53

NIFV Nibra

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

Bomen............................................................................................................................ 27 Water.............................................................................................................................. 27 Ontstekingsbron ............................................................................................................. 28 Tijdsperiode ................................................................................................................... 28 Testschema brandproeven.............................................................................................. 28 Testschema vochtmetingen............................................................................................ 28

10

Temperatuur- en vochtcondities................................................................................. 30

11 11.1 11.2

Vochtmetingen ............................................................................................................. 32 Vochtgehalte .................................................................................................................. 32 Resultaten ...................................................................................................................... 32

12 12.1 12.2

Referentiemeting vermogen ........................................................................................ 34 Opstelling....................................................................................................................... 34 Resultaten ...................................................................................................................... 34

13 13.1 13.2 13.3 13.3.1 13.3.2

Opzet brandproeven kerstbomen............................................................................... 35 Opstelling....................................................................................................................... 35 Procedure ....................................................................................................................... 36 Metingen ........................................................................................................................ 36 Straling........................................................................................................................... 36 Gewichtsafname ............................................................................................................ 36

14 14.1 14.1.1 14.1.2 14.2 14.3

Resultaten brandproeven kerstbomen....................................................................... 37 Algemeen beeld ............................................................................................................. 37 Bomen met water ........................................................................................................... 37 Droge bomen ................................................................................................................. 37 Vermogen ...................................................................................................................... 37 Straling........................................................................................................................... 38

15 15.1 15.2 15.3

Berekeningen met een zone-model ............................................................................. 45 Doel van de berekeningen.............................................................................................. 45 Toelichting bij de berekeningen..................................................................................... 45 Resultaten van de Ozone berekeningen ......................................................................... 47

Deel 3: Aanbevelingen brandveilig gebruik kerstbomen op basis van literatuuronderzoek en brandproeven ............................................................................................................... 49 16 16.1 16.2 16.2.1 16.2.2 16.2.3 16.2.4 16.3

Aanbevelingen brandveilig gebruik van onbehandelde natuurlijke kerstbomen .. 50 Achtergronden bij de aanbevelingen ............................................................................. 50 Set van aanbevelingen ................................................................................................... 51 Aankoop......................................................................................................................... 51 Plaatsing en verzorging.................................................................................................. 51 Relatie tussen veilige boomgrootte en omvang van de ruimte ...................................... 52 Versiering ...................................................................................................................... 52 Behandelde en niet-natuurlijke kerstbomen................................................................... 53

17

Referenties .................................................................................................................... 54

Efectis Nederland rapport | 2006-Efectis-R0759 | november 2006 | NIFV Nibra

Bijlage(n) A Beelden brandproeven kerstbomen B Gewichtsafname kerstbomen tijdens brandproeven C Resultaten vochtmetingen takken kerstbomen D Instellingen en invoer voor de Ozone-berekeningen E Overzicht testresultaten diverse onderzoeken

5 / 53


6 / 53

NIFV Nibra

1

Algemene inleiding

1.1

Probleemomschrijving In Nederland is met name sinds de brand in Volendam een discussie gaande over het al dan niet mogen toepassen van echte kerstbomen in openbare ruimten. Op dit moment worden in diverse gemeenten verschillende richtlijnen gehanteerd met betrekking tot het toepassen van echte kerstbomen. Deze lopen uiteen van het helemaal niet mogen plaatsen van kerstbomen in openbare ruimten, tot het mogen plaatsen binnen een zeker kader, zoals bijvoorbeeld alleen bomen met kluit, of alle bomen mits geplaatst op zekere afstanden van o.a. vluchtwegen. NIFV Nibra heeft aan Efectis Nederland gevraagd te onderzoeken onder welke omstandigheden het mogelijk is om een echte kerstboom te plaatsen in een openbare ruimte, en de resultaten hiervan kort weer te geven voor een brochure die door gebouwbeheerders gebruikt kan worden.

1.2

Doelstelling De doelstelling van het onderzoek is het bepalen waar en op welke wijze een onbehandelde echte/natuurlijke kerstboom zodanig kan worden toegepast, dat bij een eventuele brand de kans op slachtoffers klein en de schade door brand beperkt gehouden kan worden.

1.3

Aanpak Om regels te kunnen opstellen hoe kerstbomen brandveilig kunnen worden toegepast, is de volgende aanpak gehanteerd: Eerst is in een literatuuronderzoek geïnventariseerd welke informatie beschikbaar is over het brandgedrag van kerstbomen. Tevens is beoordeeld welke aanvullende informatie nodig is om regels op te kunnen stellen. Vervolgens is een reeks van brandproeven uitgevoerd om de ontbrekende informatie te genereren. Tenslotte is op basis van het literatuuronderzoek en de brandproeven een set van voorschriften opgesteld, die moet leiden tot het brandveilig gebruik van kerstbomen.

1.4

Inhoud In deel 1 van het rapport zijn de resultaten van de literatuurstudie weergegeven. Deel 2 beschrijft de uitgevoerde brandproeven en in deel 3 zijn tenslotte de resulterende voorschriften weergegeven.


Deel 1: Literatuuronderzoek

7 / 53


8 / 53

NIFV Nibra

2

Inleiding

2.1

Doelstelling De doelstelling van het eerste deel van het onderzoek is het in kaart brengen van bestaande informatie over het brandgedrag van kerstbomen.

2.2

Aanpak Allereerst is geïnventariseerd welke factoren van invloed zijn op het brandgedrag van kerstbomen, hoe gemakkelijk bomen ontstoken kunnen worden, wat voor groeisnelheid en vermogen te verwachten zijn bij een brand, en wat voor richtlijnen in binnen- en buitenland worden gebruikt voor de toepassing van kerstbomen in openbare ruimten. Vervolgens is bepaald welke informatie nodig is om duidelijke regels op te stellen, en of de in de literatuur gevonden data hiervoor voldoende basis biedt. Er is gedefinieerd welke informatie nog ontbreekt en hoe deze alsnog bepaald kan worden. Er zijn voorbeeldberekeningen uitgevoerd om te kunnen bepalen in wat voor ruimten kerstbomen nog toegelaten kunnen worden zodat mensen bij brand de ruimte veilig kunnen verlaten.


9 / 53

NIFV Nibra

3

Kerstbomen

3.1

Meest gebruikte/verkochte kerstbomen in Nederland In Nederland worden de laatste jaren vooral de volgende vier soorten kerstbomen verkocht (bron: diverse tuincentra): • • • •

Fijnspar

Fijnspar (“Picea abies”); Servische spar (“Picea Omorika”); minder naalduitval dan fijnspar; Blauwspar (“Picea pungens Glauca”); beperkte naaldval; Nordman (“Picea Nordmanniana”); zeer weinig naalduitval.

Servische spar

Blauwspar

Nordman

Het onderzoek zal zich daarom met name richten op het brandgedrag van deze vier soorten. 3.2

Ontstaan van brand in kerstbomen De meest voorkomende oorzaken voor het ontstaan van kerstboombranden in gebouwen/woningen zijn [5,6]: • • •

3.3

Falende elektrische componenten, zoals niet goed functionerende verlichting, defecte kabelisolatie, etc., waardoor kortsluiting optreedt; Brandstichting door zowel kinderen als volwassenen; Het te dicht bij een heet oppervlak plaatsen van de kerstboom, zoals bijvoorbeeld een open haard.

Invloedsparameters brandgedrag De belangrijkste parameters die het brandgedrag van kerstbomen beïnvloeden zijn [1]: • • • •

het vochtgehalte van de naalden; de massa van de boom; het soort boom; de gebruikte ontstekingsbron.


10 / 53

NIFV Nibra

Het vochtgehalte van de naalden (en niet van de stam) is de dominante variabele. Deze moet voldoende zijn zowel op het moment van aankoop als gedurende de termijn waarin de boom in een ruimte is geplaatst. Een boom, waarvan het vochtgehalte eenmaal is gedaald tot onder de herstellimiet, zal verder uitdrogen, zelfs als de boom langdurig in het water wordt geplaatst [2]. 3.4

Bomen met kluit Het vochtgehalte van de boom wordt mede bepaald door het gemak waarmee een boom water op kan nemen. Dit is afhankelijk van het soort kluit. Er bestaan verschillende “soorten” kluiten [13]: • • •

•

Kerstbomen in potten gekweekt: er is geen sprake van afgestoken wortels; de wateropname verloopt gemakkelijk en de kerstbomen behouden makkelijker hun naalden; Kerstbomen met stevige wortelkluit: de wortels worden jaarlijks op de kwekerijen rondom afgestoken. Zo ontstaat er een kort maar stevig wortelgestel met daaromheen zeer veel haarworteltjes die instaan voor een goede wateropname; Kerstbomen met wortelkluit in een zak: de wortelkluit is in een juten doek of in gaas gewikkeld; dit doek/gaas bungelt relatief los om de kluit heen. Dit betekent dat de boom niet jaarlijks rondom af is gestoken en daarom lange hoofdwortels heeft gekregen. Bij het uitsteken kan maar een klein gedeelte van deze hoofdwortels mee worden genomen, en vooral de haarwortels zullen daardoor ontbreken. Hierdoor is het voor de boom moeilijk om voldoende water op te nemen; Kerstbomen met weinig grond eromheen: gelijk kerstbomen met kluit in loshangende zak: slechte mogelijkheden voor wateropname.


11 / 53

NIFV Nibra

4

Vochtgehalte van hout

4.1

Vochtgehalte Onder het vochtgehalte van hout wordt doorgaans verstaan: het gewicht aan water dat het hout bevat, uitgedrukt in een percentage van het drooggewicht van hout. Het drooggewicht is het constante gewicht dat verkregen wordt na voldoende lange droging van het hout in een geventileerde oven, bij een temperatuur die even boven het kookpunt van water ligt [15]. In formulevorm: Houtvochtgehalte =

Gewicht van het hout − drooggewicht • 100% drooggewicht

Water kan in hout voorkomen als: • Vrij water in de celholten en ruimten tussen de cellen; • Gebonden water in de celwanden. Een levende boom bevat beide vormen van water. De celwanden zijn dan geheel met water verzadigd, en de celholten zijn geheel of gedeeltelijk met water gevuld. In de stam is het vochtgehalte niet gelijkmatig verdeeld: in het spinthout zit meer water dan in het kernhout. 4.2

Mogelijkheid tot opnemen van water na kappen Niet in het kader van brandveiligheid, maar wel in het kader van het zolang mogelijk mooi houden van kerstbomen, is onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van kerstbomen om water op te nemen. Uit dit onderzoek is het volgende gebleken: Gekapte bomen verliezen continu water via hun naalden. Dit water kan alleen aangevuld worden met water aanwezig in de stam (reserve van de boom), of door middel van opname van water via de wortels/stam wanneer de boom in water wordt geplaatst. Voor alle soorten kerstbomen is er echter een kritische grens: als de boom te droog is geworden, kan ook na plaatsing in water geen water meer worden opgenomen via stam/wortels. In [17] is onderzoek gedaan naar het rehydratie gedrag van de “white pine” en de “norway spruce”. Ook hieruit blijkt dat deze bomen volledig kunnen rehydrateren zolang de uitdroging1 van het houtweefsel een kritische grens niet heeft overschreden. Bij opslag onder “winterse” omstandigheden worden deze niveaus doorgaans niet bereikt.

4.3

Meting van vochtgehalte van hout Voor het meten van het vochtgehalte van kerstbomen, en dan met name het vochtgehalte van de naalden, zijn nog geen directe meetmethoden beschikbaar/bekend bij de auteurs. Wel bestaan er meters waarmee het vochtgehalte van hout gemeten kan worden.

1

De mate van uitdroging wordt vaak gegeven door het water (aanzuigend) potentieel van het houtweefsel en uitgedrukt als onderdruk t.o.v. vrij en zuiver water; de kritische grens bedraagt ca. –3 tot –4 MPa.


12 / 53

NIFV Nibra

De meest bekende houtvochtmeters [16] zijn gebaseerd op het meten van een: • elektrische weerstand: elektroden worden in het hout geslagen en de weerstand tussen de elektroden wordt gemeten. De betere apparaten zijn voorzien van een temperatuurscorrectie en een houtsoortcorrectie. • diëlektrische constante: werken zonder elektroden; worden tegen het hout aangehouden. Het is belangrijk dat de juiste dichtheid van het hout wordt ingesteld. Deze technieken zijn echter minder geschikt voor het meten van het vochtgehalte van de stam door bijvoorbeeld een gebouwbeheerder of een kerstboomverkoper. Dit komt o.a. door: • het vochtgehalte van een kerstboom is veel hoger dan dat van hout, en waarschijnlijk te hoog om met een diëlektrische meter te meten; • bij het meten is het belangrijk dat de juiste dichtheid wordt ingesteld, dus men moet de boom herkennen; • het is onduidelijk waar precies moet worden gemeten (schors, spinthout of kernhout) en hoe men dit herkent.


13 / 53

NIFV Nibra

5

Brandgedrag kerstbomen

5.1

Inleiding In dit hoofdstuk is geïnventariseerd welke invloed de in het vorige hoofdstuk genoemde invloedsfactoren hebben op het brandgedrag van kerstbomen. Dit is gedaan aan de hand van een literatuuronderzoek, waarbij met name is gezocht naar eerder uitgevoerde brandproeven. Na het verzamelen van de informatie is bepaald welke informatie nog ontbreekt voor het opstellen van regels voor het brandveilig plaatsen van een kerstboom.

5.2

Literatuuroverzicht testen Relatie vochtgehalte – warmteproductie voor Douglassparren [1] Om Douglassparren te kunnen ontsteken met een kleine vlam moet het vochtgehalte kleiner zijn dan 50-60%. Anders is ontsteking alleen mogelijk met grotere brandende objecten. Voor Douglassparren (gemiddeld gewicht 11 kg, diverse bewateringsprogramma’s, 10 dagen bewaard tot aan test) is de volgende relatie afgeleid voor de 5.84 − 0.017 M [kW / kg ] , waarbij M het piek-warmteproductie2 per kg boom: q& / massa = e vochtgehalte van de naalden is [1]. Vochtgehalte kerstbomen in relatie tot mogelijke ontsteking [2] Een vroege studie (1963) [2] heeft al het belang aangetoond om de stam van de kerstboom continu in water te houden. Zolang het vochtgehalte van de naalden groter is dan 100%, is ontsteking met lucifers niet mogelijk. Wanneer het vochtgehalte kleiner is dan ongeveer 50%, dan kunnen kerstbomen erg makkelijk met lucifers worden aangestoken. Met een vochtgehalte kleiner dan 20% ontstaan er felle branden. Wanneer een grotere ontstekingsbron wordt gebruikt, bijvoorbeeld 0,5 kg aan proppen papier, zal iedere boom gaan branden, ongeacht het vochtgehalte. Ontsteking en warmteproductie van drie soorten: “pines”, “spruces” en “firs” [3] In [3] worden twee testseries beschreven. In de eerste serie wordt onderzocht hoe makkelijk kerstbomen kunnen worden aangestoken. Er worden vier verschillende ontstekingsmechanismen gebruikt, die alle een situatie representeren waarbij een boom “per ongeluk” wordt ontstoken: een lucifer, een aanstekervlam, een “sustained electric arc” en een oververhitte draad. Daarnaast worden kerstbomen op vier manieren behandeld: na kappen onmiddellijk in water, gebundeld, gestapeld en gedurende 6 à 7 maanden bewaard in een garage. Er worden drie types kerstbomen gebruikt: “pines”, “spruces” en “firs”. Uit de testen blijkt dat geen van de onderzochte bomen “per ongeluk” aangestoken kan worden. Zelfs wanneer een prop papier in de boom wordt geplaatst en wordt aangestoken, brandt slechts één boom (“white spruce”) gedurende 94s voordat hij vanzelf weer dooft. In deze eerste serie is tevens voor 11 bomen met behulp van de “cone caloriemeter” bepaald wat (o.a.) de piek-HRR (piek warmteproductie) is; voor iedere boom is tevens het gewicht, het vochtgehalte en de ontstekingstijd gemeten.

2

De warmteproductie wordt gewoonlijk afgekort als HRR (heat release rate) of RHR (rate of heat release).


14 / 53

NIFV Nibra

In de tweede serie [3] is de warmteproductie gemeten met zowel de cone calorimeter als in de room/corner opstelling, waar de ontstekingsbron gevormd werd door 0,5 kg papier met 100 ml methanol. Geteste bomen zijn de “white pine”, “red pine”, “fraser fir” en de “balsam fir” met hoogtes variërend tussen 1.6 en 1.9m. Met de gekozen ontstekingsbron brandt alleen de “red pine” niet. Het maximale vermogen gemeten in de room/corner test is 1,3 MW. De eindconclusie van het onderzoek is dat het onwaarschijnlijk is dat “per ongeluk” (lucifers, kaarsen, oververhitte draad) een hele boom afbrandt. Als echter een brandversneller wordt gebruikt, papier in de boom wordt aangestoken of als drogere bomen worden gebruikt, zullen de resultaten heel anders kunnen zijn. Uit de room/corner resultaten blijkt dat als een boom volledig brandt, er zoveel warmte vrijkomt dat er in een kleine ruimte snel vlamoverslag op kan treden. Brandgedrag gebruikte kerstbomen [4] In 1991 is direct na de kersttijd een onderzoek gedaan met diverse “gebruikte” kerstbomen [4]. Na inzameling zijn de bomen enkele weken opgeslagen onder kameromstandigheden. Als ontstekingsbron is in eerste instantie gebruik gemaakt van polyester materiaal dat vaak wordt gebruikt als sneeuw onder kerstbomen. Bij de eerste boom ontstond hierdoor echter zo’n snelle brand dat bij de andere droge bomen gebruik is gemaakt van een lucifer. Ter vergelijking zijn ook twee verse bomen getest; hierbij is wel gebruik gemaakt van polyester, omdat er met de lucifer geen brand kon worden veroorzaakt. De afmetingen van de testruimte waren 3.66 x 3.05 x 2.44m. De belangrijkste resultaten van het onderzoek waren: • De droge kerstbomen konden zeer gemakkelijk aangestoken worden; • Eenmaal ontstoken, branden de bomen heel snel. In minder dan 30 s werden temperaturen van ongeveer 800 °C in de ruimte gemeten; de piek-warmteproductie varieerde tussen 786 en 1667 kW; • De pas gekapte boom kon zowel met de lucifer als met het polyester onder de boom niet worden ontstoken. • De rookdetector die in de ruimte was opgehangen reageerde binnen ca. 20 s, maar deze werkte slechts enkele seconden voordat hij smolt. Warmteproductie van scotch pines [5] In 1999 zijn er door NIST testen gedaan op kerstbomen [5] waarbij de nadruk is gelegd op het meten van de warmteproductie van betrekkelijk droge scotch pine bomen. Alle bomen zijn gedurende 3 weken gedroogd in een ruimte met een temperatuur van 23 °C en een relatieve vochtigheid van 50 %. Een boom was in deze ruimte in water geplaatst. Als ontstekingsbron is een elektrische lucifer gebruikt; voor de “natte” boom was dit onvoldoende, hier is gebruik gemaakt van een twintigtal lucifers die elektrisch zijn ontstoken. Het vermogen is gemeten met behulp van de “oxygen depletion method”3. De gemeten piek-warmteproductie voor de droge bomen varieert tussen 1,6 MW en 5,2 MW. De natte boom kon niet ontstoken worden. De stralingsfluxen worden gemeten op een afstand van 1,2 meter van de boom. De maximum gemeten stralingsflux is ca. 28 kW/m2. Ontstekingsgedrag en rookproductie bomen [7] De regionale brandweer Achterhoek heeft in 2003/2004 een onderzoek uitgevoerd naar de brandveiligheid van kerstbomen. Doel was inzicht te krijgen in het gemak waarmee 3

De zuurstof depletie methode (onttrokken zuurstof methode) is gebaseerd op de (bijna) vaste relatie tussen verbruikte zuurstof en warmteproductie in een brand (1 kg O2 ≡ 13,1 MJ); door meting van de daling van het zuurstofpercentage en het volume van de rook is zo de vrijgekomen energie te bepalen.


15 / 53

NIFV Nibra

kerstbomen aangestoken kunnen worden, hoeveel rook ze produceren en of de verstreken periode na kappen veel invloed heeft. De bomen waren opgeslagen in een kamer met huiskamerklimaat. Als ontstekingsbronnen zijn gebruikt een brander die 3 minuten onder de boom is geplaatst (ter simulatie van bijvoorbeeld een omgevallen kaars), en een brander los in de hand (moedwillige brandstichting). Er wordt op 4 momenten getest: 3, 17, 31 en 45 dagen na omzagen/uit de grond halen. De geteste bomen zijn blauwsparren, Nordmannen en fijnsparren. De testen zijn gedaan op onbehandelde bomen en op geïmpregneerde bomen. Hier worden alleen de testresultaten op de onbehandelde bomen beschouwd: 2 fijnsparren zonder kluit, en 2 fijnsparren met kluit. Het ontstekingsgemak, branduitbreiding en rookproductie worden door diverse personen visueel beoordeeld. De factoren worden gecombineerd tot één eindoordeel: • fijnspar met kluit: brandrisico gedurende eerste maand gering, ook na 45 dagen nog gering. • fijnspar zonder kluit: brandrisico gedurende eerste maand matig, na 45 dagen groot. De fijnspar met kluit was zeer moeilijk te ontsteken (ongeacht beschouwde tijdspanne), er was sprake van langzame branduitbreiding; de boom had weinig tot redelijke rookproductie. Wel vielen er tijdens de testen veel gloeiende naalden op de grond; dit kan resulteren in secundaire branden. De fijnspar zonder kluit was na 17 dagen makkelijk en na 45 dagen extreem makkelijk te ontsteken; de branduitbreiding was gemiddeld na 17 dagen, extreem snel na 45 dagen; er was sprake van een grote rookontwikkeling. Er kwam bovendien veel vliegvuur vrij. Oordeel van de brandweer: boom is onaanvaardbaar risicovol. Brandproeven kerstbomen TNO [8] en [9] Door TNO is bij een tweetal onderzoeken gekeken naar het brandgedrag van kerstbomen. In beide studies is beoordeeld of een met een vlamvertrager behandelde boom zich beter gedraagt dan een onbehandelde boom. Hier zullen alleen de resultaten van de onbehandelde bomen worden weergegeven. Een onderzoek is uitgevoerd in 2002, waarbij drie typen kerstbomen zijn gebruikt: de fijnspar, de blauwspar en de Nordman [8]. De bomen zijn aangeleverd enige tijd na oogst. Vervolgens zijn ze nog enige tijd opgeslagen geweest in de testhal bij TNO bij condities 20 °C en 50 % RV. Tussen opslag en testen heeft minimaal 21 dagen gezeten. Tijdens de testen werd een 30 kW gasbrander onder de boom geplaatst. De fijnspar brandt duidelijk feller dan de overige twee, met een hoger vermogen (piekwarmteproductie 538 kW) en een hogere totaal geproduceerde warmte. De piekwarmteproductie van de blauwspar is 98 kW en van de Nordman 145 kW. Alle onbehandelde bomen voldoen aan de eis voor klasse4 s2 (totale optische rook < 200 m2). Een later TNO onderzoek uit 2004 heeft uitsluitend gekeken naar de blauwspar. Er is één boom zonder behandeling getest: een blauwspar. De bomen zijn wederom geleverd enige tijd na kappen, en opgeslagen bij 23 °C en 50 % RV. Tussen tijdstip van aanlevering en testen zit 14 dagen. Als ontstekingsbron is een 30 kW brander gebruikt. Tijdens de test brandde in eerste instantie het deel in en rond de vlammen van de brander snel weg. Later in de test begonnen steeds opnieuw delen van de boom te branden, waarbij uiteindelijke de gehele boom verbrandde. Het gewicht van de boom 4

Rookklassering volgens NEN-EN 13501-1 voor bouwmaterialen. De volledige eisen voor klasse s2 zijn totale rookproductie (TSP) < 200 m2 en een rookproductie-index (SMOGRA) < 180 m2/s2; voor klasse s1 zijn dit respectievelijk TSP < 50 m2 en SMOGRA < 30 m2/s2.


16 / 53

NIFV Nibra

was 7.14 kg bij aanlevering en 5.95 kg bij testen. De piek-warmteproductie is 23.7 kW. De boom voldoet wat betreft rookontwikkeling aan klasse s1 (totale optische rook < 50 m2). Ontstekingsgedrag vs. vochtigheid [11] Het ontstekingsgedrag van kerstbomen wordt vooral bepaald door het vochtgehalte [11]. Het vochtgehalte van een pas gekapte boom varieert tussen 100 en 150 %. Zolang de boom bewaard wordt in een koude omgeving is het vochtverlies relatief klein. Als de boom echter opgeslagen wordt in een warme ruimte en niet voldoende water krijgt, daalt het vochtgehalte snel. Een boom die bekend staat om zijn slechte houdbaarheid is de Douglas fir, die onder droge omstandigheden een vochtverlies van ongeveer 11 % per dag heeft. Er zijn echter ook soorten die onder soortgelijke omstandigheden maar een vochtverlies van 4-6% per dag laten zien. Het Ignition Handbook [11] geeft een aantal testresultaten weer van Chastagner. Deze heeft de brandbaarheid van een aantal onbehandelde soorten bomen onderzocht als functie van het vochtgehalte. Uit dit onderzoek blijkt dat het type boom een grote invloed heeft op de brandbaarheid. Chastagner heeft ook onderzoek gedaan naar het effect van vlamvertragers op de brandbaarheid van kerstbomen. Het blijkt dat de toepassing van vlamvertragers vaak de naalden beschadigt. Daarnaast werd de weerstand tegen ontsteking door de toepassing van de vlamvertrager niet significant groter. Het geven van voldoende water heeft een veel groter effect. Tot slot wordt in [11] geconcludeerd dat alle geteste bomen (zelfs de redelijk natte) aangestoken kunnen worden en volledig opbranden wanneer ze aangestoken worden door brandende pakketjes onder de boom of door een klein stukje brandend speelgoed. Brand kersttakken ’t Hemeltje in Volendam [14] In 2001 is door TNO onderzoek gedaan naar de omstandigheden tijdens de brand in bar ’t Hemeltje in Volendam [14]. Een belangrijke parameter in de reconstructie was het vochtgehalte en daarmee het brandgedrag van kersttakken. Het verloop van het vochtgehalte van de kersttakken (afkomstig van abies nobilis) is bepaald, waarbij voor de vochtgehaltes de volgende schaling is gekozen: zoals de takken binnenkwamen is het vochtgehalte 100 genoemd, het eindpunt na droging bij 20°C is 0 genoemd. Resultaten staan in onderstaande grafiek. Verloop vochtgehalte bij verschillende condities 120 Lucht 20 gr.C

Vochtgehalte [%]

(0% = droog ref.niveau, 100% = vers)

100

Oven 95 gr.C

80

Sample 1

Conditioneerkamer 1, 40 gr.C

Sample 2

Conditioneerkamer 2, 40 gr.C

Sample 3

60 Sample 4

40

20 Sample 5

0

-20 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Tijd [dagen]

Figuur 1: Verloop vochtgehalte kersttakken

22

24

26

28

30


17 / 53

NIFV Nibra

Daarna is het brandgedrag van zowel droge als natte takken onderzocht. Gebruik is gemaakt van vierkante mandjes van ca. 45x45x45 cm waar ongeveer 2,5 kg takken in gestapeld werden. De takken werden ontstoken met aceton dat in een schaaltje onder het mandje geschoven was. Visueel waren grote verschillen waarneembaar: na ontsteking brandden de droge takken snel en vrijwel volledig op. De verse takken waren moeilijk te ontsteken. Na een eerste vuurtje doofden de takken weer, waarna ze met veel rook bleven doorgloeien, tot, na enige tijd, het vuur weer ontbrandde. Dit herhaalde zich totdat alle takken verbrand waren.

Figuur 2: Warmteproductie van verse en droge kersttakken Een omslag in het brandgedrag bleek plaats te vinden na het verlies van ca. 50% van het aanwezige vocht. Daaronder brandt het materiaal in een keer volledig af, daarboven vertoont het materiaal aan/uit gedrag. Bij een verdere afname van het vocht neemt de piek in de warmteproductie nog wel toe; het tijdstip van optreden van de piek verandert niet meer. 5.3

Samenvatting aanwezige informatie Een tiental testrapporten is bekeken. Uit deze rapporten blijkt dat de manieren waarop naar het brandgedrag van kerstbomen is gekeken erg divers is. Testen zijn uitgevoerd met: • Verschillende typen bomen (in totaal meer dan 10 verschillende soorten), waaronder onder andere de fijnspar, de blauwspar en de Nordman. • Verschillende condities van de boom, waaronder vochtgehalte en wel/niet aanwezig zijn van een kluit: het vochtgehalte (indien bekend en gerapporteerd) varieerde tussen 6 en ca. 180 %. In een aantal gevallen is onbekend hoe de boom na kappen of uitgraven is behandeld. • Verschillende ontstekingsmethoden, waaronder bijvoorbeeld met een (al dan niet elektrische) lucifer, een brander, of ontsteking met behulp van brandende polyester matten.


18 / 53

NIFV Nibra

• •

Verschillende meet/beoordelingsmethoden: bijvoorbeeld alleen visueel, full scale, room/corner of met cone calorimeter. Verschillende gemeten/beoordeelde eigenschappen: gemeten zijn bijvoorbeeld het vrijkomende vermogen, de rookproductie en in een enkel geval ook de hoeveelheid straling.

Door de grote verscheidenheid in de uitgevoerde onderzoeken, en het ontbreken van informatie in vrijwel alle gevallen, is het lastig algemene conclusies uit de gevonden informatie te trekken. Ruwweg wordt echter het volgende gezien: Ontstekingsgedrag boom • Droge kerstbomen kunnen met iedere ontstekingsbron zeer eenvoudig aan worden gestoken. • Versere kerstbomen daarentegen zijn niet met lucifers aan te steken (ruwweg > 50% vocht). • Met behulp van een brander of door middel van een grote prop papier (ca. 0,5 kg) in een boom kunnen vrijwel alle bomen (de heel verse uitgezonderd) aangestoken worden. • Het soort boom heeft een belangrijke invloed. Brandontwikkeling (vermogen en rookontwikkeling) • Voor verse bomen geldt dat, indien ze aangestoken kunnen worden, er in testen op volle schaal lage vermogens worden gemeten (< 100 kW). • Voor droge bomen worden op volle schaal vermogens gemeten tussen 800 en 4300 kW. Slechts in enkele gevallen is een vermogenscurve gemeten. Enkele daarvan zijn samengevat in onderstaande grafiek. 1800

Noble pine A-1.9m Noble pine B-1.6m Douglas fir A-2.2m Douglas fir B-2.1m Fijnspar 2-2.5m Blauwspar 2-2.5m Nordman 2-2.5m

1600 Vermogen [kW]

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0

50

100

150

200

250

300

Tijd [s]

Figuur 3: Warmteproductie (ofwel vermogen) van kerstbomen Droge bomen laten een (erg) snelle brandontwikkeling zien. Bij verse bomen dooft de brand in een groot aantal gevallen. Er zijn relatief veel minder kwantitatieve data beschikbaar over de rookontwikkeling.


19 / 53


20 / 53

NIFV Nibra

Invloed van de condities van de boom Uit alle onderzoeken blijkt dat het vochtgehalte van de boom van doorslaggevend belang is. Dit vochtgehalte wordt onder andere beïnvloed door de manier waarop de bomen worden behandeld na kappen / uitgraven. Ook worden er verschillen gevonden tussen diverse soorten bomen. De fijnspar staat bekend als een relatief brandgevaarlijke boom. Echter wanneer deze met kluit wordt toegepast, dan is het brandgevaar volgens één van de onderzoeken kleiner. 5.4

Ontbrekende informatie Om eenduidige regels op te kunnen stellen voor het brandveilig plaatsen van kerstbomen ontbreekt met name de volgende informatie: • Verloop van het vochtgehalte van de naalden in de tijd vanaf het moment van kappen/uitgraven; • Verband tussen het vochtgehalte van de stam en het vochtgehalte van de naalden van een kerstbom; • Relatie tussen vochtgehalte en ontstekingsgemak, vrijkomend vermogen en rookproductie. Dit met name voor de in Nederland veel gebruikte kerstbomen: de fijnspar, Servische spar, de blauwspar en de Nordman.

5.5

Aanvullen van ontbrekende informatie De in de vorige paragraaf beschreven ontbrekende informatie kan met behulp van testen bepaald worden. In het laboratorium van Efectis Nederland in Rijswijk kan het vochtgehalte worden bepaald en kunnen brandproeven worden uitgevoerd waarbij het vrijkomende vermogen kan worden gemeten. Een testserie bevat idealiter diverse soorten bomen, zowel met als zonder kluit en zowel met als zonder voldoende water. De bomen dienen direct na uitgraven/kappen in de conditioneerruimte geplaatst te worden. Gedurende vier weken wordt iedere week getracht de bomen te ontsteken met een vooraf gekozen ontstekingsbron (bijvoorbeeld een kleine brander, vermogen 10 tot 30 kW); voorafgaande aan de test wordt het vochtgehalte bepaald. De testen moeten worden uitgevoerd voor de bomen die in Nederland veelal gebruikt worden. Bij afsluiting van dit literatuuronderzoek (juli 2005), was het niet mogelijk om deze testen uit te voeren. De bomen zitten in dat seizoen in een groeifase, waardoor de sapstroom naar de nieuwe naalden verhoogd is. Bomen gekapt in dat seizoen zouden veel sneller uitdrogen dan in de wintertijd gekapte bomen.


21 / 53

NIFV Nibra

6

Richtlijnen

6.1

Binnenlandse richtlijnen Talloze gemeenten hebben op hun websites richtlijnen staan voor de toepassing van natuurlijke kerstbomen. In het algemeen staat in al deze voorschriften het volgende: •

•

Kerstbomen zijn niet toegestaan in ruimten: o Waarbij het vloeroppervlak per persoon kleiner is dan 1,3 m2 o In vluchtroutes, zoals gangen, doorgangen en trappenhuizen o Bij (nood)uitgangen. In overige ruimten zijn kerstbomen alleen toegestaan onder de volgende voorwaarden: o Clusters van meerdere kerstbomen in een ruimte zijn niet toegestaan; uitzondering: grote en hoge ruimtes: toepassen van meerdere bomen toegestaan indien de onderlinge afstand tussen de bomen > 1,5 maal de hoogte van de grootste boom. o Kerstboom mag vluchtwegen en (nood)uitgangen niet versperren: afstand tussen boom en uitgang minimaal 1,5 x hoogte boom. o Kerstboom niet plaatsen voor blusmiddelen, meterkasten, brandmeld- of andere schakel- en bedieningspanelen. o Zorg ervoor dat boom niet kan omvallen. o Plaats kerstboom niet te dicht bij gordijnen of makkelijk brandbare spullen.

Over het toestaan van bomen met en zonder kluit en het wel/niet impregneren zijn de meningen verdeeld. Er komen ruwweg drie varianten voor: • • • •

6.2

Alleen een boom met kluit is toegestaan; houd de aarde goed vochtig. Elke kerstboom moet geïmpregneerd worden. Ook een boom met kluit. (Elke kerstboom is een vorm van versiering en dient dus geïmpregneerd te worden.) Plaats een natuurlijke kerstboom altijd met kluit en voorzie deze dagelijks van voldoende water om uitdrogen te voorkomen. Elke kerstboom is een vorm van versiering en dient dus geïmpregneerd te worden. Andere gevonden voorschriften m.b.t. kluit en impregneren zijn: indien een kerstboom niet langer dan 1 maand staat en beperkt wordt toegepast: o Nordman: met en zonder kluit, impregneren niet noodzakelijk; o Fijnspar: met kluit, regelmatig water geven, impregneren niet noodzakelijk; o Fijnspar: zonder kluit: impregneren noodzakelijk.

Buitenlandse richtlijnen Door US Consumer Product Safety Commissio (CPSC) zijn o.a. richtlijnen opgesteld voor het gebruik van natuurlijke kerstbomen. In deze richtlijn staat o.a. [10]: • Verse bomen blijven langer groen en vormen een minder groot brandgevaar. Check op versheid door: o Boom is groen; o Naalden zijn moeilijk van de boom te plukken; o Wanneer de naalden tussen je vingers gebogen worden, breken ze niet; o Aan uiteinde stam is hars aanwezig;


22 / 53

NIFV Nibra

o Bij schudden mogen er niet te veel naalden afvallen. • Houd bomen verwijderd van open haarden, radiatoren en andere warmtebronnen. • Zaag het onderste deel van de stam voor een betere wateropname. • Plaats boom in standaard die voortdurend met water is gevuld. • Plaats boom niet in vluchtwegen of voor uitgangen. Deze richtlijnen zijn vergelijkbaar met andere op internet te vinden Engelse en Amerikaanse richtlijnen. In sommige Engelse checklists/richtlijnen worden soms specifiekere tips gegeven met betrekking tot het voorkomen van uitdrogen: de kerstboomstandaard moet ten minste 1 gallon (1 UK gallon = 4.546 liter) water bevatten en moet minstens iedere twee dagen opnieuw bijgevuld worden. De basis van veel informatie op gebied van vochtigheid en brandbaarheid van kerstbomen is onderzoek uitgevoerd door G. Chastagner (Professor “Plant Pathology”, Washington State University, Puyallup Research and Extension Center). Zijn tips voor kiezen/gebruik van bomen tijdens kersttijd zijn [12]: • Tik bij het selecteren van een boom altijd een aantal keer met de onderkant van de stam op de grond. Hierbij mogen nauwelijks groene naalden op de grond vallen (het is wel logisch dat een klein aantal bruine naalden eruit valt). • Zaag thuis direct een deel van de onderkant van de stam af (“quarter inch”) en plaats de boom direct daarna in water. Hierbij is het belangrijk om de stam recht af te zagen. Het afschuinen van de boom om hem beter in de standaard te laten passen heeft een nadelige invloed op de wateropname. • Maak gebruik van een kerstboomstandaard waarin voldoende water kan worden gegoten. Vuistregel: in de standaard moet ruimte zijn voor ongeveer 1 liter water per 2,5 cm stamdiameter (“1 gallon of water per day for a 4-inch diameter tree trunk”). • Houd voldoende afstand tussen de boom en warmtebronnen, zoals verwarming, open haard en direct zonlicht. Plaatsing te dicht bij warmtebronnen versnelt de uitdroging van de boom. • Geef de boom iedere dag voldoende water; het toevoegen van additieven aan het water heeft doorgaans een slechte invloed. • Verwijder de boom als hij droog wordt zo snel mogelijk uit het huis.


23 / 53

NIFV Nibra

7

Regels op basis van de literatuur Uit het literatuuronderzoek blijkt dat de brandveiligheid van een kerstboom in belangrijke mate wordt bepaald door het vochtgehalte van de boom. Een droge kerstboom kan bijvoorbeeld met een lucifer of kaars zeer eenvoudig worden aangestoken; bij een verse boom zullen bij ontsteking met een lucifer alleen enkele naalden vlam vatten, die daarna weer vanzelf doven. Bij grotere ontstekingsbronnen als een flinke prop brandend papier van ongeveer 0,5 kg branden vrijwel alle bomen. Wanneer een kerstboom wordt geplaatst, is het dus belangrijk om het vochtgehalte van de boom op peil te houden. Daarnaast is het verstandig om de boom op een dusdanige wijze te plaatsen dat, indien toch brand ontstaat, er zo min mogelijk gevaar voor aanwezige personen ontstaat. De vele adviezen en richtlijnen in de literatuur zijn niet allemaal te combineren (en dit lijkt ons ook niet wenselijk). Daarnaast zijn diverse regels op verschillende manieren interpreteerbaar. Voor de onderstaande set regels is daarom een selectie gemaakt uit de in de literatuur gevonden regels, en zijn de regels waar mogelijk meetbaar gemaakt.

7.1

Aankoop Om te bepalen of een boom op het moment van aankoop nog voldoende vocht bevat, kan de volgende controle worden uitgevoerd: Wanneer met de onderkant van de stam van de boom een aantal keer met de onderkant van de stam op de grond mogen nauwelijks groene naalden op de grond vallen (het is wel logisch dat een klein aantal bruine naalden eruit valt).

7.2

Verzorging Na de aankoop van de kerstboom moet het vochtgehalte op peil worden gehouden door een goede verzorging. De volgende regels zijn daarbij aan te houden: •

• •

7.3

Koop bij voorkeur een boom met een grote kluit met haarwortels en met veel aarde er nog omheen. Indien dit niet mogelijk is, kan ook een boom zonder kluit worden aangeschaft. Zaag in dat laatste geval eerst minimaal 3 cm van de onderkant stam af voordat de boom in een houder wordt geplaatst. Hierbij is het belangrijk om de stam recht af te zagen. Het afschuinen van de boom om hem beter in de standaard te laten passen heeft een nadelige invloed op de wateropname. Gebruik voor bomen zonder kluit een houder die ruim voldoende water kan bevatten; richtlijn: 1 liter per 2,5 cm stam dikte. Geef de boom bij voorkeur dagelijks, maar in ieder geval iedere drie dagen, ruim voldoende water. Zorg ervoor dat de kluit steeds vochtig aanvoelt, of (bij een boom zonder kluit) dat de onderste 5 cm van de stam continu in het water staat.

Plaats van een kerstboom Bij het plaatsen van een kerstboom gelden de volgende regels:


24 / 53

NIFV Nibra

• • • • • • • •

7.4

Plaats de stam van de boom op minimaal 1,5 x de boomlengte afstand van (nood)uitgangen. Indien de boom op een tafel of iets dergelijks is geplaatst moet deze lengte bij de boomlengte worden opgeteld. Plaats in een ruimte met één uitgang de stam van de boom op minimaal 3 x de boomlengte afstand van de uitgang. Houd, bij het plaatsen van meerdere kerstbomen in één ruimte, een afstand tussen de stammen van de bomen van minimaal 1,5 x de boomlengte van de langste boom. Plaats geen bomen in vluchtroutes zoals gangen en doorgangen van trappenhuizen. Plaats de stam van een boom op minimaal 1,5 x de boomlengte afstand van blusmiddelen of bedieningspanelen voor de brandmeldinstallatie. Houd, om snelle uitdroging te voorkomen, minimaal 1 m afstand aan tussen alle delen van de boom en verwarmings-radiatoren. Houd, om ontsteking te voorkomen, minimaal 2 m afstand aan tussen alle delen van de boom en een open haard. Indien de boom, ondanks de verzorgingsvoorschriften, toch grote hoeveelheden naalden verliest of bruin wordt, verwijder hem dan onmiddellijk uit de ruimte.

Versiering van de boom Let bij het aanbrengen van de versiering in een boom op de volgende zaken: • Gebruik geen echte kaarsjes, ook niet indien voldoende blusmiddelen bij de hand zijn. Ontbranding van een boom kan zo snel gaan, dat het blussen van de boom niet meer mogelijk is. • Plaats geen kaarsen binnen een afstand van 2 m van enig deel van de boom. • Gebruik geen verlichting met beschadigde bedrading of waarvan één of meer lampjes niet meer branden. • Schakel de kerstboomverlichting ’s nachts en bij afwezigheid altijd uit. • Gebruik bij voorkeur aluminium of glazen versieringen. Indien brandbare versieringen worden gebruikt, mag per boom maximaal 100 g brandbare versiering per meter boomlengte aanwezig zijn.


Deel 2: Brandproeven

25 / 53


26 / 53

NIFV Nibra

8

Inleiding

8.1

Probleembeschrijving In deel 1 is door middel van een literatuuronderzoek informatie over de brandveiligheid van kerstbomen verzameld. Hierbij is niet voldoende informatie gevonden over de relatie tussen het vochtgehalte, de tijdsduur na plaatsing van de bomen in een huiskamer en het brandvermogen, om gedetailleerde richtlijnen op te kunnen stellen. In november/december 2005 zijn daarom door Efectis Nederland een aantal brandproeven uitgevoerd met verschillende soorten bomen die gedurende een periode van 2 tot 5 weken na levering onder huiskameromstandigheden zijn opgesteld.

8.2

Doelstelling Het doel van de brandproeven is het bepalen van het verband tussen de tijd dat bomen onder huiskameromstandigheden geplaatst zijn, het vochtgehalte en het brandvermogen. De gemeten vermogens worden daarna gebruikt om via berekeningen te bepalen in welke ruimten kerstbomen (vanwege de brandveiligheid) veilig kunnen worden geplaatst.

8.3

Aanpak Om het verband tussen vochtigheid, tijdsduur na plaatsing en brandvermogen te bepalen zijn drie soorten metingen uitgevoerd: • metingen waarbij de gehele kerstboom met een vaste ontstekingsbron is aangestoken en waarbij de gewichtsafname en de vrijkomende straling worden gemeten; • referentiemetingen waarbij het vermogen van een kleine hoeveelheid takken en naalden is bepaald; • metingen van het vochtgehalte van naalden en takken.

8.4

Inhoud In hoofdstuk 10 is eerst toegelicht welke bomen, onstekingsbronnen, en tijdschema’s bij de brandproeven en vochtmetingen zijn gebruikt. In hoofdstuk 11 zijn de referentievermogensmetingen beschreven. Daarna zijn in de hoofdstukken 12 en 13 de opzet en de resultaten van de brandproeven met de gehele kerstbomen beschreven. In hoofdstuk 14 zijn de resultaten van de vochtmetingen weergegeven. In hoofdstuk 15 zijn met behulp van de uitkomsten van de brandproeven enkele berekeningen uitgevoerd om de condities in een ruimte met een brandende kerstboom te bepalen. In hoofdstuk 16 zijn tenslotte op basis van de informatie verkregen uit de proeven en berekeningen een aantal regels gegeven voor het brandveilig gebruik van kerstbomen.


27 / 53

NIFV Nibra

9

Brandproeven en vochtmetingen

9.1

Bomen De brandproeven zijn uitgevoerd met de drie in Nederland meest verkochte soorten bomen: de Nordman, de blauwspar en de fijnspar. Volgens opgave van de leverancier waren de wortels jaarlijks op de kwekerijen rondom afgestoken. De bomen zijn geleverd op 16 november en uiterlijk in de week hiervoor gekapt. Na kappen zijn ze in de buitenlucht opgeslagen. De lengte van de bomen varieert tussen de ca. 1,5 en 2,2 meter, met een gemiddelde van 1,8 meter. In het algemeen zijn de gebruikte Nordmannen het grootst; de blauwsparren en fijnsparren met kluit zijn in het algemeen het kleinst. Het was niet mogelijk om bomen te bestellen die alle exact dezelfde lengte en dezelfde diameter hadden. De bomen zijn voor de metingen gewogen en opgemeten; de resultaten hiervan zijn weergegeven in de onderstaande grafiek en in Tabel 1.

200 180 160

Diameter [cm]

140 120 100 Nordman met kluit

80

Nordman zonder kluit Blauw spar met kluit

60 40

Blauw spar zonder kluit Fijnspar met klut

20

Fijnspar zonder kluit

0 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

Lengte [cm]

Figuur 4: Afmetingen gebruikte kerstbomen

9.2

Water Bij de testen zijn zowel bomen met kluit als bomen zonder kluit getest. Aan alle bomen, met uitzondering van drie (droge) controlebomen, is voldoende water gegeven. Dit is op de volgende wijze gerealiseerd: •

•

De bomen zonder kluit zijn in een standaard geplaatst met een waterreservoir. Dit reservoir is eenmaal per week bijgevuld, zodat de onderste centimeters van de stam van de bomen continu onder water hebben gestaan (dit is dagelijks gecontroleerd, met uitzondering van de weekenden); De bomen met kluit zijn in tuinaarde geplaatst; ook deze bomen hebben eenmaal per week zoveel water gekregen dat het zand voortdurend vochtig bleef (dit is dagelijks gecontroleerd, met uitzondering van de weekenden).


28 / 53

NIFV Nibra

De drie controlebomen (een Nordman, een blauwspar en een fijnspar) zijn bomen zonder kluit. Deze hebben na ontvangst van de bomen geen water gekregen. 9.3

Ontstekingsbron De ontstekingsbron is mede bepalend voor het brandgedrag van een boom. Een grotere ontstekingsbron zal immers sneller leiden tot ontsteking en tot uitbreiding van de brand binnen de boom. Bij dit onderzoek is gekozen voor ontsteking met een gasbedbrander met een vermogen van ca. 15 kW. Dit komt overeen met een kleine prullenbakbrand.

9.4

Tijdsperiode In het algemeen zal een kerstboom gedurende een beperkt aantal weken in een ruimte blijven staan. De kerstbomen zijn derhalve getest tussen 2 en 5 weken na ontvangst van de bomen en opstelling in de ruimte. De bomen zijn geleverd op 16 november. De controlebomen, die geen water hebben gekregen, zijn pas voor het eerst drie weken na levering beproefd; de verwachting was dat de bomen eerder nog zo nat zouden zijn, dat de brand zich niet snel door de bomen zou uitbreiden.

9.5

Testschema brandproeven De brandproeven zijn uitgevoerd aan de hand van het schema op de volgende pagina. In principe zijn alle bomen slechts bij één brandproef gebruikt, ook als ze slechts weinig / aan één zijde gebrand hebben. Alleen de droge Nordman is na de eerste test nogmaals beproefd, omdat deze de enige beschikbare droge Nordman was (en slechts aan één zijde heeft gebrand). Het testschema voor de brandproeven is weergegeven in Tabel 1 op de volgende pagina. De brandproeven zijn beschreven in de hoofdstukken 14 en 15.

9.6

Testschema vochtmetingen Vanaf het moment van levering is iedere maandag en donderdag het vochtgehalte van zowel de naalden als de takken bepaald. De uitvoering van de vochtmetingen en de resultaten zijn beschreven in hoofdstuk 12.


29 / 53

NIFV Nibra

Test aantal Soort boom Type boom weken na levering 2 weken Nordman Kluit 2 weken Blauwspar Kluit 2 weken Fijnspar Kluit 2 weken Nordman Zonder kluit 2 weken Blauwspar Zonder kluit 2 weken Fijnspar Zonder kluit 3 weken Nordman Kluit 3 weken Blauwspar Kluit 3 weken Fijnspar Kluit 3 weken Nordman Zonder kluit 3 weken Blauwspar Zonder kluit 3 weken Fijnspar Zonder kluit 3 weken Nordman Droog 3 weken Blauwspar Droog 3 weken Fijnspar Droog 4 weken Nordman Kluit 4 weken Blauwspar Kluit 4 weken Fijnspar Kluit 4 weken Nordman Zonder kluit 4 weken Blauwspar Zonder kluit 4 weken Fijnspar Zonder kluit 4 weken Nordman Droog 5 weken Nordman Kluit 5 weken Blauwspar Kluit 5 weken Fijnspar Kluit 5 weken Nordman Zonder kluit 5 weken Blauwspar Zonder kluit 5 weken Fijnspar Zonder kluit Tabel 1: Testschema kerstbomen

Water gegeven

Hoogte [cm]

Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Nee Nee Nee Ja Ja Ja Ja Ja Ja Nee Ja Ja Ja Ja Ja Ja

180 150 190 235 170 195 170 150 165 215 170 200 195 155 180 180 175 155 220 170 205 195 180 150 145 220 170 180

Diameter [m] 155 130 115 160 120 90 145 115 110 160 135 110 175 115 115 140 95 125 160 115 110 175 125 125 110 170 120 90

Gewicht [kg] 20.1 23.9 19.4 8.7 7.7 5.7 19.3 20.8 23.8 7.7 10.1 7.0 7.3 6.5 3.8 18.8 23.2 24.0 9.2 7.3 6.4 5.9 18.4 21.7 23.7 8.9 6.8 4.4


30 / 53

NIFV Nibra

Temperatuur- en vochtcondities De omstandigheden, waarin kerstbomen doorgaans opgesteld worden, zijn gemiddeld 20 °C en 50 % relatieve vochtigheid (“huiskameromstandigheden”). De kerstbomen zijn voor de proeven geplaatst in de hal van het laboratorium van het Centrum voor Brandveiligheid in Rijswijk. Door het relatief grote aantal bomen (totaal 30 stuks) was het niet mogelijk deze te plaatsen in een geconditioneerde ruimte. Tussen de levering van de bomen (op 16 november) de laatste testdag (21 december) is ter plaatse van de bomen dagelijks automatisch de temperatuur gemeten. Daarnaast zijn op een andere plaats in de hal iedere dag de temperatuur en de relatieve luchtvochtigheid automatisch geregistreerd. De resultaten van de temperatuurmetingen ter plaatse van de bomen zijn weergegeven in Figuur 5. Temperatuur bij opslag kerstbomen Temperatuur bij kerstbomen [°C]

10

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 11- 14- 1785223- 26- 2914- 17- 20Nov- Nov- Nov- Nov- Nov- Nov- Dec- Dec- Dec- Dec- Dec- Dec05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05

Figuur 5: Temperaturen gemeten bij kerstbomen van 16 november tot 21 december Op basis van het daggemiddelde klimaat in Rotterdam en de temperatuurmetingen is de relatieve vochtigheid bepaald. Deze is weergegeven in Figuur 6.


31 / 53

NIFV Nibra

Relatieve luchtvochtigheid bij opslag kerstbomen Relatievve luchtvochtigheid

60 55 50 45 40 35 30 14- 1720- 23- 26- 292581114- 17Nov- Nov- Nov- Nov- Nov- Nov- Dec- Dec- Dec- Dec- Dec- Dec05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05

Figuur 6: Relatieve luchtvochtigheid hal op basis van temperatuurdata en daggemiddelde klimaat in Rotterdam Uit de data blijkt het volgende: Temperatuur: Gemiddeld 15.4 °C Minimum 13.2 °C Maximum 18.9 °C Relatieve luchtvochtigheid: Gemiddeld 46 % Minimum 37 % Maximum 57 % Tabel 2: Gegevens hal nabij bomen De temperatuur in de hal is dus iets lager dan de gewenste 20 °C. Door de lagere temperaturen zullen de kerstbomen waarschijnlijk iets langzamer hun vocht verliezen dan bij “echte” huiskameromstandigheden.


32 / 53

NIFV Nibra

11

Vochtmetingen

11.1

Vochtgehalte Uit het literatuuronderzoek is gebleken, dat de belangrijkste parameter die het brandgedrag van kerstbomen bepaalt het vochtgehalte van de naalden is. Gedurende de tijd dat de bomen opgesteld zijn (tussen 16 november en 21 december) is daarom tweemaal per week het vochtgehalte, zoals gedefinieerd in paragraaf 4.1, van zowel de naalden als de takken bepaald. Het vochtgehalte is bepaald door de naalden c.q. takjes in een oven versneld te drogen, en de gewichten vooraf en na afloop te bepalen. Voor de metingen zijn in principe naalden/takjes van alle bomen, die nog niet getest zijn, meegenomen. Dit om individuele verschillen tussen de bomen zoveel mogelijk uit te middelen. (Door de testen vallen er bomen weg. Het “gemiddelde” vochtgehalte wordt steeds bepaald op basis van een steeds kleiner wordend aantal bomen. De geteste bomen blijven vaak grotendeels nog intact; echter doordat onbekend is hoeveel vocht bij de brandproef is verdampt, zijn deze bomen niet meegenomen bij de vochtmetingen.) Resultaten De resultaten van de vochtmetingen van de naalden zijn weergegeven in Figuur 7 voor de Nordmannen, Figuur 8 voor de blauwsparren en Figuur 9 voor de fijnsparren. Vochtgehalte naalden Nordman Vochtpercentage [%]

11.2

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

met kluit en water zonder kluit maar met water zonder kluit en zonder water

0

1

2

3

Tijd [weken na levering]

Figuur 7: Vochtgehalte naalden Nordman

4

5


33 / 53

NIFV Nibra

Vochtpercentage [%]

Vochtgehalte naalden Blauwspar 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

met kluit en water zonder kluit maar met water zonder kluit en zonder water 0

1

2

3

4

5


Figuur 8: Vochtgehalte naalden blauwspar

Vochtpercentage [%]

Vochtgehalte naalden Fijnspar 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0


0

1

2

3

4

5


Figuur 9: Vochtgehalte naalden fijnspar Uit deze grafieken kan het volgende worden afgeleid: • Bij binnenkomst is het vochtgehalte van alle bomen ruim hoger dan 100 %: o Nordman: tussen 134 en 145 % o Blauwspar: tussen 116 en 145 % o Fijnspar: tussen 147 en 167 % • Er is nauwelijks verschil te zien in de afname van het vochtgehalte bij bomen met kluit en bomen zonder kluit, die beide continu water hebben gekregen. • Het vochtpercentage van de fijnsparren en de blauwsparren, die continu water hebben gekregen, blijft gedurende de eerste vier weken nagenoeg constant (ruim boven 100 %). • De Nordmannen, zowel met als zonder kluit, gedragen zich afwijkend: ondanks dat ook hier continu water is gegeven, daalt het vochtgehalte al binnen drie weken tot onder de 50 % (vergelijkbaar met de droge boom). De reden hiervoor is onbekend. • Het vochtpercentage van de droge bomen neemt vrijwel lineair af in de tijd; deze curve loopt het steilst voor de fijnspar. Na twee weken is het vochtgehalte van de Nordman gedaald tot ca. 80%, van de blauwspar tot ca. 85 % en van de fijnspar tot ca. 50 %. Het vochtgehalte van de takken van de drie boomsoorten is weergegeven in Bijlage C. Het verloop van het vochtgehalte van de takken is vergelijkbaar met het verloop van het vochtgehalte van de naalden; alleen het absolute niveau is iets lager.


34 / 53

NIFV Nibra

12

Referentiemeting vermogen

12.1

Opstelling Tijdens de brandproeven met de kerstbomen is de gewichtsafname in de tijd gemeten. Om dit te kunnen relateren aan het vermogen dat hierbij is vrijgekomen moet bekend zijn hoeveel MJ/kg vrijkomt bij het verbranden van kerstbomen. Voor vurenhout worden doorgaans waarden tussen 15 en 19 MJ/kg aangehouden, waarbij 19 MJ/kg staat voor ideale verbrandingscondities en de lagere waarden in deze bandbreedte staan voor vermogensproductie bij brand in de praktijk. Aangezien de samenstelling van de bomen wat afwijkt van massief vurenhout is getracht een betere schatting van de verbrandingswaarde in de praktijk te verkrijgen door meting. Een manier om deze waarde te bepalen is een SBI-proef. In de SBI-opstelling kunnen slechts beperkte vermogens (tot ca. 300 kW) worden gemeten. Daarom kan niet een hele boom worden gebruikt, maar is gekozen voor een “veilige” hoeveelheid van 475 gram takjes met naalden. Deze takjes met naalden zijn in een afgesloten korf boven de SBI-brander geplaatst. De brander heeft een vermogen van 30 kW. (Opmerking: de gebruikte korf is aanzienlijk groter dan de brander; hierdoor komt niet alle materiaal direct met de vlammen in contact).

12.2

Resultaten Doordat de gebruikte korf groter is dan het oppervlak van de brander is niet de gehele hoeveelheid takken van 475 gram verbrand. De verbrande hoeveelheden, de gemiddelde vochtigheid en de berekende verbrandingswaarden zijn weergegeven in tabel 5. Boom

Hoeveelheid verbrand materiaal Nordman 440 gram Blauwspar 365 gram Fijnspar 430 gram Tabel 3: Resultaten SBI-metingen

Gemiddeld vochtgehalte (schatting) 50 % 160 % 140 %

Gemeten THR600s in SBI 4.8 MJ 1.5 MJ 2.5 MJ

Berekende verbrandingswaarde 16 MJ/kg 11 MJ/kg 14 MJ/kg

De gemeten waarden zijn aanzienlijk lager dan verwacht (in vergelijking met de eerder genoemde waarden). De lage waarden zijn mogelijk veroorzaakt door: • Het vochtgehalte dat gebruikt is voor de bepaling van de verbrandingswaarde. Gemeten zijn alleen gemiddelde vochtgehalten van nog niet beproefde bomen, terwijl voor de bepaling van de verbrandingswaarde alleen takjes zijn gebruikt van bomen die al beproefd waren, maar nog niet helemaal opgebrand. • Het gebruiken van slechts één boom per soort. De verwachting is dat de gemeten waarden zullen schommelen tussen diverse bomen. Gezien de onzekerheden in de metingen, en de relatief lage gemeten waarden, is bij het omrekenen van het aantal verbrande kilogrammen kerstboom naar vermogens alsnog uitgegaan van een vaste geschatte verbrandingswaarde: 16 MJ/kg.


35 / 53

NIFV Nibra

13

Opzet brandproeven kerstbomen

13.1

Opstelling De gebruikte meetopstelling is schematisch weergegeven in Figuur 10. Als ontstekingsbron is een 15 kW brander gebruikt, vergelijkbaar met een kleine “prullenbakbrand”. De brander is op een plateau op een vaste afstand van de stam van de boom geplaatst, los van de weegschaal. De kerstboom zelf is inclusief standaard (in geval van bomen zonder kluit) of inclusief emmer met zand (in geval van bomen met kluit) op een weegschaal geplaatst. Scherm Weegschaal 21 cm

Kerstboom

Stam kerstboom Plateau voor brander 100 cm

Brander

65cm 125cm Figuur 10: Meetopstelling brandproeven

Figuur 11: Voorbeelden meetopstelling

Stralingsmeter


36 / 53

NIFV Nibra

13.2

Procedure Op t = 0 s wordt het meetsysteem gestart en de camera aangezet. Na 60 s wordt dan de brander ingeschakeld. De brander heeft een korte tijd nodig om te stabiliseren. Om te voorkomen dat dit de brandproeven beïnvloedt, wordt voorafgaand aan de proef een scherm van brandwerend materiaal tussen de brander en de kerstboom geplaatst, dat de straling afschermt. Op t = 180 s wordt dit scherm verwijderd en wordt de brander naar de vaste plek onder de boom geschoven. Bij het verschuiven van de brander stoot de brander soms tegen enkele lage takken van de kerstbomen aan; dit veroorzaakt wat ruis in de eerste 1 tot 2 seconden van de meting. Samengevat is tijdens de metingen steeds de volgende procedure gehanteerd: Tijd Voorafgaand aan proef t=0s t = 60 s t = 180 s t = 500 s Tabel 4: Meetprocedure

13.3

Actie Plaatsen scherm om boom af te schermen van de brander Start meetsysteem, camera aan Inschakelen brander Weghalen scherm, zodat vlammen in contact komen met de kerstboom Stop metingen (of eerder als boom niet meer verder brandt)

Metingen Tijdens de proeven worden de straling en de gewichtsafname gemeten.

13.3.1

Straling Wanneer een kerstboom vlam vat, kunnen eventuele objecten in de nabijheid van de vlammen door stralingswarmte ontstoken worden. Om te kijken of dit een reëel risico vormt, wordt de straling op 1 m afstand van de stam van de boom gemeten.

13.3.2

Gewichtsafname Om het vermogen, dat tijdens de brandproef vrijkomt, te kunnen bepalen, is de kerstboom (inclusief standaard / emmer met zand) op een weegschaal geplaatst. Deze weegschaal schrijft automatisch iedere 3 s het gewicht weg. Met behulp van de gewichtsafname, de verbrandingswaarden en de vochtmetingen, kan dan het vermogen worden bepaald dat vrijkomt bij de verbranding.


37 / 53

NIFV Nibra

14

Resultaten brandproeven kerstbomen

14.1

Algemeen beeld

14.1.1

Bomen met water Fijnsparren en blauwsparren die continu water hebben gekregen, brandden in het algemeen zeer beperkt: tot en met de vijfde week na ontvangst van de bomen brandden nagenoeg alleen die delen van de boom die in direct contact kwamen met de vlammen uit de brander. De vlammen breidden zich wel uit naar boven, maar niet in de breedteen diepterichting van de bomen. De Nordmannen lieten echter een heel ander beeld zien: vanaf de derde week na ontvangst van de bomen breidden de vlammen zich bij een aantal bomen snel uit over de gehele boom. Dit is in lijn met de gemeten vochtgehaltes van de naalden: waar het vochtgehalte van de fijnsparren en blauwsparren nagenoeg gelijk bleef, daalde het vochtgehalte van de nordmannen snel tot minder dan 50 %. In bijlage A zijn enkele foto’s weergegeven van kerstbomen voor en na de brandproeven (zowel “natte” als droge bomen).

14.1.2

Droge bomen De droge fijnspar en blauwspar zijn getest twee weken na ontvangst van de bomen en de droge nordman na twee en drie weken. Na 2 weken brandde de droge fijnspar vrijwel geheel op (alleen stam en enkele takken bleven over, zie bijlage A). Van de droge blauwspar bleven alleen aan de onderzijde enkele takken over. De droge nordman daarentegen brandde slechts aan één zijde. Na 3 weken brandde de gehele nordman op.

14.2

Vermogen In de figuren 12 t/m 14 zijn de vermogenscurves weergegeven voor respectievelijk de bomen met kluit, zonder kluit en de droge bomen zonder kluit. In de grafiek voor de bomen met kluit ontbreken wegens een fout bij het opslaan de data voor de blauwspar vier weken na levering. Tevens ontbreken in alle drie de grafieken soms “lijnen” door de punten voor de bomen die vijf weken na levering beproefd zijn. Door het uitvallen van de automatische weegschaal is hier handmatig iedere 10 s het gewicht afgelezen. Door deze relatief lange periode in vergelijking met de duur van de proeven, kan het zijn dat belangrijke punten in deze grafieken ontbreken. Uit de grafieken kan het volgende worden afgelezen: • Voor bomen met kluit is het maximum vermogen in het algemeen kleiner dan 0.8 MW. Uitzonderingen hierop vormen de nordman 4 weken na levering (max. 3 MW) en de nordman 5 weken na levering (max. 1.3 MW). Opgemerkt wordt dat de maximale vermogens erg snel worden bereikt: al na 15 s! • Bomen zonder kluit (maar met water) vertonen een vrijwel identiek beeld: voor alle bomen is het maximum vermogen minder dan 0.5 MW. Een uitzondering vormt de nordman 5 weken na levering met een maximum van 3.3 MW. De piek wordt al bereikt 10 s nadat de brander onder de boom is geplaatst!


38 / 53

NIFV Nibra

•

14.3

Bij de droge bomen worden veel hogere vermogens bereikt: o De nordman getest 3 weken na ontvangst vertoont een maximum vermogen van 6 MW, bereikt na 8 s. o De blauwspar vertoont tevens een groot piekvermogen van max, 2 MW na 6 s. o De fijnspar brandt met relatief laag vermogen: het maximum vermogen is slechts 0.5 MW.

Straling De stralingsfluxen gemeten op 1 meter afstand van de stam van de boom zijn weergegeven in de figuren 15 t/m 17. Uit deze grafieken kan het volgende worden afgelezen: • • •

De stralingsfluxen voor bomen met kluit zijn in het algemeen kleiner dan 3 kW/m2. Uitzonderingen hierop zijn de nordmannen getest na 3, 4 en 5 weken. De gemeten maximum stralingsfluxen zijn hier respectievelijk 5, 28 en 20 kW/m2. Ook voor de bomen zonder kluit (maar met water) zijn de stralingsfluxen in het algemeen kleiner dan 3 kW/m2. Uitzonderingen zijn de nordman na 4 weken (20 kW/m2) en de nordman na 5 weken (25 kW/m2). De ordegrootte van de stralingsfluxen voor de droge bomen is 10 kW/m2. (uitzondering: nordman na 4 weken: 18 kW/m2). De piekwaarden treden op gedurende ca. 10 s. Gemiddeld is het niveau ca. 5-10 kW gedurende 30 tot 60 seconden.


39 / 53

NIFV Nibra

Kerstbomen met kluit 7 N 2 w eken 6

N 3 w eken N 4 w eken N 5 w eken

5

B 2 w eken B 3 w eken B 5 w eken

Vermogen [MW]

4

F 2 w eken F 3 w eken 3

F 4 w eken F 5 w eken

2

1

0

-1 0

10

20

30

40

50 Tijd [s]

Figuur 12: Kerstbomen met kluit en water (N = Nordman, B = blauwspar, F = fijnspar)

60

70

80

90


40 / 53

NIFV Nibra

Kerstbomen zonder kluit met water 7 N 2 w eken N 3 w eken

6

N 4 w eken N 5 w eken B 2 w eken

5

B 3 w eken B 4 w eken Vermogen [MW]

4

B 5 w eken F 2 w eken F 3 w eken

3

F 4 w eken F 5 w eken

2

1

0

-1 0

10

20

30

40

50 Tijd [s]

Figuur 13: Kerstbomen zonder kluit met water (N = Nordman, B = blauwspar, F = fijnspar)

60

70

80

90


41 / 53

NIFV Nibra

Kerstbomen zonder kluit zonder water 7

N 3 w eken

6

N 4 w eken B 3 w eken 5

F 3 w eken

Vermogen [MW]

4

3

2

1

0

-1 0

10

20

30

40

50 Tijd [s]

Figuur 14: Droge kerstbomen zonder kluit (N = Nordman, B = blauwspar, F = fijnspar)

60

70

80

90


42 / 53

NIFV Nibra

Kerstbomen met kluit 30

25 N 2 w eken N 3 w eken N 4 w eken

20

Straling [kW]

N 5 w eken B 2 w eken B 3 w eken

15

B 4 w eken B 5 w eken F 2 w eken

10

F 3 w eken F 4 w eken F 5 w eken

5

0 0

30

60

90

120

Tijd [s]

Figuur 15: Stralingsflux gemeten bij kerstbomen met kluit en water (N = Nordman, B = blauwspar, F = fijnspar)

150


43 / 53

NIFV Nibra

Kerstbomen zonder kluit met water 30

25 N 2 w eken N 3 w eken N 4 w eken

20

Straling [kW]

N 5 w eken B 2 w eken B 3 w eken

15

B 4 w eken B 5 w eken F 2 w eken

10

F 3 w eken F 4 w eken F 5 w eken

5

0 0

30

60

90 Tijd [s]

Figuur 16: Kerstbomen zonder kluit met water (N = Nordman, B = blauwspar, F = fijnspar)

120

150


44 / 53

NIFV Nibra

Kerstbomen zonder kluit zonder water 30

25

Straling [kW]

20 N 3 w eken N 4 w eken

15

B 3 w eken F 3 w eken

10

5

0 0

30

60

90 Tijd [s]

Figuur 17: Kerstbomen zonder kluit en zonder water (N = Nordman, B = blauwspar, f = fijnspar)

120

150


45 / 53

NIFV Nibra

15

Berekeningen met een zone-model

15.1

Doel van de berekeningen Een brandende kerstboom produceert rook en warmte die vrijkomt in de ruimte waarin hij staat. Om mensen in de ruimte de gelegenheid te bieden om te vluchten, moeten de condities gedurende dat vluchten niet te slecht zijn. Gewoonlijk wordt aangenomen dat de condities voor vluchten nog goed genoeg zijn indien de ruimte binnen één minuut wordt ontruimd. Een brand wordt dan verondersteld nog niet sterk te zijn gegroeid en dus nog niet te veel rook te produceren. Natuurlijke kerstbomen kunnen echter extreem snel verbranden als ze (erg) droog zijn, waardoor binnen die minuut al slechte vluchtcondities ontstaan. Gezien de extreem snelle verbranding kan wel worden aangenomen dat de reactietijd van de in de ruimte aanwezige personen verwaarloosbaar is. Het eerste deel van dit rapport bevat richtlijnen om te voorkomen dat een boom te veel uitdroogt. Tijdens de brandproeven (gerapporteerd in het tweede deel van dit rapport) bleek echter dat zelfs dan enkele bomen al binnen één minuut grotendeels opbranden, na ca. 3 weken in (bijna) “huiskamer-condities”. In dit hoofdstuk zijn daarom berekeningen gepresenteerd over de vluchtcondities die in ruimten met diverse oppervlakten en hoogten ontstaan bij het snel verbranden van een kerstboom. Daarvoor zijn allereerst aannamen nodig omtrent de vermogenscurve waarmee kerstbomen van diverse omvang verbranden. Belangrijk daarbij is dat niet altijd de snelste verbranding de slechtste condities veroorzaakt. Er kan veilig worden gevlucht indien de onderzijde van de rooklaag op voldoende hoogte blijft en de straling vanuit de rook de vaardigheid van mensen om te vluchten niet te veel aantast. Als criteria zijn aangehouden: • de maximale temperatuur van de rooklaag moet kleiner zijn dan 200 °C (de straling vanuit de rooklaag is dan lager dan 2,5 kW/m2); • de rookvrije hoogte moet minimaal 2,5 m zijn. Wanneer hieraan, en aan een minimale afstand tot de brandende boom, gedurende de eerste minuut na de vlammende ontbranding van de boom wordt voldaan, wordt verondersteld dat de in de ruimte aanwezige personen tijdig kunnen ontvluchten.

15.2

Toelichting bij de berekeningen De berekeningen zijn uitgevoerd met het programma Ozone, versie 2.2.2. Dit programma bevat o.a. een 2-zone-model. In een dergelijk model wordt aangenomen dat de brand een stabiele hete rooklaag aan het plafond vormt. De vermogenscurven die volgen uit de door Efectis uitgevoerde proeven wijzen erop dat voor een boom van 1,8 meter (de gemiddelde boomhoogte in de Efectis-proevenserie) reeds na ca. 3 weken onder “huiskamercondities” een piek-vermogen tot ca. 3 MW verwacht kan worden, optredend na slechts 10 seconde. De energie-inhoud van de verbrande delen van een dergelijke boom is beperkt (ca. 50 MJ volgt uit de proeven), zodat de boom (bijna geheel) is uitgebrand binnen een minuut. De (beperkte) vermogens-informatie uit de literatuur wijst erop dat de vermogens voor een dergelijke


46 / 53

NIFV Nibra

boomomvang bijna altijd lager zijn dan 3 MW, uitgezonderd enkele proeven met droge bomen. Wij nemen hier daarom aan dat het brandvermogen van een 1,8 meter hoge boom een brandcurve vertoond met piekvermogen 3 MW of een van de langzamere vermogenscurven met dezelfde energie-inhoud (= oppervlakte onder de curve), zoals weergegeven in figuur 19.

3.5 3

Vermogen [MW]

2.5 snelste curve

2

2-voudige tijdsduur 4-voudige tijdsduur

1.5

Constant vermogen

1 0.5 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 110 120

Tijd [s]

Figuur 18:

Vermogenscurven voor de 1,8 meter hoge boom.

De in figuur 19 getoonde curven zijn tenslotte voor de eerste minuut samengevat in de curve weergegeven in figuur 20. Hierin is tevens rekening gehouden met het begin van vermogensproductie van door de boom aangestoken omringende objecten.

4

Vermogen [MW]

3

Boom 1.8m

2

1

0 0

10

20

30

40

50

60

Tijd [s]

Figuur 20:

Vermogenscurve voor de 1,8 meter hoge boom, gebruikt in de zone-model berekeningen.


47 / 53

NIFV Nibra

Uitgaande van de vermogenscurve voor de 1,8 meter hoge boom zijn curven afgeleid voor bomen van andere afmetingen. Aannemelijk daarbij is dat de vrij-komende energie evenredig is met de massa of het volume van de boom, en dus met de derde macht van de boomhoogte. Als we aannemen dat de horizontale brandvoortplanting constant is (de verticale uitbreiding is bij een droge boom vrijwel momentaan), dan is de brandduur van een boom evenredig met zijn diameter en, bij constante hoogte-diameter-verhouding, met zijn hoogte. Het vermogen is dan evenredig met het kwadraat van de hoogte. Dit lijkt een grove, maar goed te verdedigen, aanname. Op basis van voorgaande aannamen volgen de brandcurves voor ander boomafmetingen zoals weergegeven in figuur 21. Ook voor deze boomafmetingen zijn berekeningen uitgevoerd om de ruimteafmetingen te bepalen waarin deze bomen niet tot onveilige vluchtomstandigheden leiden.

13 12 11 10 Vermogen [MW]

9 8

Boom 1.3m

7

Boom 1.8m

6

Boom 2.5m

5

Boom 3.6m

4 3 2 1 0 0

10

20

30

40

50

60

Tijd [s]

Figuur 21:

Vermogenscurve voor de diverse boomhoogten, gebruikt in de zone-model berekeningen.

Zie voor informatie over de instellingen van het programma Ozone bijlage D. Daarin is tevens een voorbeeld opgenomen van de resultaten van een berekening.

15.3

Resultaten van de Ozone berekeningen De resultaten van de berekeningen zijn samengevat in figuur 22. Daarin is met de krommen aangegeven bij welke ruimte-oppervlakte en ruimte-hoogte een brandende boom met een van de vier onderscheiden boomhoogten nog net leidt tot vluchtcondities die voldoen aan de criteria. Ruimten met afmetingen op en boven de krommen behouden gedurende een minuut veilige vluchtcondities.


48 / 53

NIFV Nibra

16

Hoogte van de ruimte [m]

14 12

Boomhoogte: 10

1.3m

8

2.5m

1.8m 3.6m

6 4 2 0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

Oppervlak van de ruim te [m 2]

Figuur 22: Contourlijnen voor 4 boomhoogten. De ruimteafmetingen (ruimteoppervlakte en -hoogte) op en boven de krommen leiden, bij de betreffende boomhoogte, tot vluchtcondities die voldoen aan de criteria. In alle berekeningen wordt het criterium 2,5 meter rookvrije hoogte het eerst bereikt. De temperaturen zijn op dat moment voor alle gevallen, exclusief voor de 3,6 meter hoge boom in ruimten met een groot oppervlak, onder de 150 ºC (bij een aanvangstemperatuur van 20 ºC); voor de genoemde paar overige gevallen wordt de 170 ºC niet overschreden.


49 / 53

NIFV Nibra

Deel 3: Aanbevelingen brandveilig gebruik kerstbomen op basis van literatuuronderzoek en brandproeven


50 / 53

NIFV Nibra

16

Aanbevelingen brandveilig gebruik van onbehandelde natuurlijke kerstbomen

16.1

Achtergronden bij de aanbevelingen De randvoorwaarden voor het brandveilig plaatsen van onbehandelde natuurlijke kerstbomen zijn gegeven in de hoofdstukken 7 en 15. Voor het snelle overzicht worden deze hieronder gezamenlijk in de vorm van aanbevelingen herhaald. Een goed vochtig gehouden natuurlijke kerstboom is vanuit brandveiligheids-oogpunt geen speciaal object in een verblijfsruimte. Ontsteken is alleen goed mogelijk met wat grotere ontstekingsbronnen, en dat geldt voor veel objecten in onze normale inventaris. Het zijn uitgedroogde kerstbomen die een speciaal brandgevaar vertegenwoordigen. Binnen een tiental seconden kunnen al meerdere Megawatts geproduceerd worden; een ontwikkelingssnelheid die verder buiten alle categorieën van ontwerp-branden5 valt. Het goed vochtig houden van een natuurlijke boom is daarom de belangrijkste maatregel. Uit de brandproeven is gebleken dat enkele bomen, ondanks een goede verzorging tijdens ca. 3 weken in (bijna) “huiskamer-condities”, na ontsteking met een 15 kW brander6 toch binnen één minuut grotendeels opbranden. Dit gold vooral voor de geteste Nordman-kerstbomen; waarvoor het al dan niet water krijgen de minste invloed had op het vochtgehalte. In de aanbevelingen is daarom een relatie opgenomen tussen de omvang (oppervlakte en hoogte) van de ruimte waarin de boom staat en de afmetingen (hier alleen gekenmerkt door de hoogte) van de boom. Boven de af te lezen ruimteomvang mag worden verondersteld dat ook een brandende en deels uitgedroogde boom binnen een minuut niet tot onacceptabele vluchtcondities leidt in de ruimte. Dat wil niet zeggen dat een brandende boom in een kleinere ruimte dus tot slachtoffers zal leiden. Dat hangt namelijk van veel meer factoren af, zoals bezettingsgraad, zelfredzaamheid, bekendheid met de ontvluchtings-mogelijkheden en de zo welbekende “samenloop van omstandigheden”. In de gegeven aanbevelingen is afgezien van alles dat niet door elke beheerder of andere verantwoordelijke voor een gebouw, ruimte of festiviteit zelf kan worden waargenomen of gemeten. Het betreft bijvoorbeeld afmetingen van ruimten, hoogte van een boom, dikte van een stam, afstanden tussen objecten in een ruimte en de inhoud van een reservoir. Met specialistische kennis ter zake zijn de mogelijkheden voor het veilig plaatsen van kerstbomen veel groter. Zo kan, afhankelijk van de boomsoort, het vochtgehalte gemeten worden en dus het moment van te ver uitdrogen van een boom redelijk worden bepaald. Of kan de werkelijke ontruimingstijd van een ruimte worden bepaald, die misschien korter is dan 1 minuut.

5

De veel gebruikte NFPA-ontwerpcurven heeft als snelste brandontwikkeling een brand die met het kwadraat van de tijd groeit en 1 MW bereikt in 75 seconden. 6 15 kW representeert bijvoorbeeld een kleine brandende prullenbak.


51 / 53

NIFV Nibra

16.2

Set van aanbevelingen

16.2.1

Aankoop Beoordeel of het de boom niet te droog is; klop daarvoor met de stam op de grond. Hierdoor mogen nauwelijks groene naalden op de grond vallen (wel kan een klein aantal bruine naalden eruit vallen). In principe kunnen zowel bomen met als zonder kluit gebruikt worden. Bij bomen met kluit is het belangrijk te weten of de boom in de pot is gekweekt of jaarlijks rondom is afgestoken, er zijn dan nauwelijks afgestoken hoofdwortels zichtbaar en de kluit zit compact om de wortels. Een los hangend doek of gaas om de kluit duidt op een slechte kluit.

16.2.2

Plaatsing en verzorging Na de aankoop van de kerstboom moet het vochtgehalte op peil worden gehouden door een goede verzorging. De volgende regels zijn daarbij aan te bevelen: • Bomen kunnen zowel met als zonder kluit worden geplaatst. Bij een duidelijk7 goede kwaliteit kluit en goede mogelijkheden tot verzorging is handhaven van de kluit een optie. In alle andere gevallen wordt geadviseerd om bomen zonder kluit te gebruiken: wanneer deze in een standaard met waterreservoir staan, is eenvoudig te controleren of de hoeveelheid water nog voldoende is. • Zaag voor plaatsing in een standaard eerst minimaal 3 cm van de onderkant van de stam af voordat de boom in een houder wordt geplaatst. Hierbij is het belangrijk om de stam recht af te zagen. Het afschuinen van de boom om hem beter in de standaard te laten passen heeft een nadelige invloed op de wateropname. • Gebruik voor bomen zonder kluit een standaard met reservoir dat ruim voldoende water kan bevatten; richtlijn: 1 liter per 2,5 cm stam dikte. • Geef de boom bij voorkeur dagelijks, maar in ieder geval iedere drie dagen, ruim voldoende water. Zorg ervoor dat de kluit steeds vochtig aanvoelt, of (bij een boom zonder kluit) dat de onderste 5 cm van de stam continu in het water staat. Bij het plaatsen van een kerstboom gelden de volgende regels: • Plaats de stam van de boom op minimaal 1,5 x de boomlengte afstand van (nood)uitgangen. Indien de boom op een tafel of iets dergelijks is geplaatst moet deze lengte bij de boomlengte worden opgeteld. • Plaats in een ruimte met één uitgang de stam van de boom op minimaal 3 x de boomlengte afstand van de uitgang. • Houd, bij het plaatsen van meerdere kerstbomen in één ruimte, een afstand tussen de stammen van de bomen van minimaal 1,5 x de boomlengte van de langste boom. • Plaats geen bomen in vluchtroutes zoals gangen en doorgangen van trappenhuizen. • Plaats de stam van een boom op minimaal 1,5 x de boomlengte afstand van blusmiddelen of bedieningspanelen voor de brandmeldinstallatie. • Houd, om snelle uitdroging te voorkomen, minimaal 1 m afstand aan tussen alle delen van de boom en verwarmings-radiatoren. • Houd, om ontsteking te voorkomen, minimaal 2 m afstand aan tussen alle delen van de boom en een open haard. 7

De kwaliteit van een “kluit” hangt vooral af van de hoeveelheid haarwortels. Deze is niet door iedereen goed te beoordelen.


52 / 53

NIFV Nibra

•

16.2.3

Indien de boom, ondanks de verzorgingsvoorschriften, toch grote hoeveelheden naalden verliest of bruin wordt, verwijder hem dan onmiddellijk uit de ruimte.

Relatie tussen veilige boomgrootte en omvang van de ruimte Een brandende kerstboom produceert rook en warmte die vrijkomt in de ruimte waarin hij staat. Om mensen in de ruimte de gelegenheid te bieden om te vluchten, moeten de condities gedurende dat vluchten niet te slecht zijn. In figuur 23 zijn voor krommen gegeven voor vier verschillende boomhoogten. Met een kromme is aangegeven bij welke ruimte-oppervlakte en ruimte-hoogte een brandende boom met de betreffende hoogte binnen een minuut niet leidt tot slechte vluchtcondities. Ruimten met afmetingen op en boven de krommen behouden gedurende een minuut veilige vluchtcondities8.

16

Hoogte van de ruimte [m]

14 12

Boomhoogte:

1.3m

10

1.8m 8

2.5m 3.6m

6 4 2 0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

Oppervlak van de ruim te [m 2]

Figuur 22: Contourlijnen voor 4 boomhoogten. De ruimteafmetingen (ruimteoppervlakte en -hoogte) op en boven de krommen leiden, bij de betreffende boomhoogte, tot voldoende veilige vluchtcondities. 16.2.4

Versiering Let bij het aanbrengen van de versiering in een boom op de volgende zaken: • Gebruik nooit echte kaarsjes in een boom, ook niet indien voldoende blusmiddelen bij de hand zijn. Ontbranding van een boom kan zo snel gaan, dat het blussen van de boom niet meer mogelijk is. • Plaats geen kaarsen binnen een afstand van 2 m van enig deel van de boom. 8

Dat wil niet zeggen dat een brandende boom in een kleinere ruimte dan volgens de grafiek mogelijk is, dus tot slachtoffers zal leiden. Dat hangt namelijk van veel meer factoren af, zoals bezettingsgraad, zelfredzaamheid, bekendheid met de ontvluchtings-mogelijkheden en de zo welbekende “samenloop van omstandigheden”. Voor een beoordeling daarvan is specialistische brandveiligheids-kennis nodig.


53 / 53

NIFV Nibra

• • •

16.3

Gebruik geen verlichting met beschadigde bedrading of waarvan één of meer lampjes niet meer branden. Schakel de kerstboomverlichting ’s nachts en bij afwezigheid altijd uit. Gebruik bij voorkeur aluminium of glazen versieringen. Indien brandbare versieringen worden gebruikt, mag per boom maximaal9 100 g brandbare versiering per meter boomlengte aanwezig zijn.

Behandelde en niet-natuurlijke kerstbomen Deze aanbevelingen gaan over onbehandelde natuurlijke kerstbomen. Kunststof kerstbomen zijn qua brandveiligheid meestal (veel) beter. Daarnaast kunnen natuurlijke bomen brandvertragend worden behandeld; de resultaten daarvan zijn wisselend. Brandvertragend behandelen door een niet terzake kundige met een kleine spuitbus zal overigens zelden leiden tot een belangrijke verbetering van het brandgedrag.

Ir. R.J.M. van Mierlo

Ir. I.M.M.M.C. Naus

Dit rapport wordt uitgebracht door het TNO bedrijf Efectis Nederland BV (voorheen TNO Centrum voor Brandveiligheid). TNO heeft besloten, ingegeven door de internationale marktontwikkelingen en klantvragen, samenwerking te zoeken met twee Europese Egolf partners, eveneens met tientallen jaren ervaring in de brandveiligheid: het Noorse Sintef/NBL en het Franse CTICM, om zodoende via schaalvergroting een breder pakket aan diensten en faciliteiten van een hoge kwaliteit aan te kunnen bieden. Daartoe zijn de brandveiligheidsactiviteiten van de betrokken instanties geprivatiseerd en in deze samenwerking gebracht. Bij TNO heeft dat beslag gekregen doordat m.i.v. 1 juli 2006, de activiteiten van het voormalige TNO Centrum voor Brandveiligheid zijn ondergebracht in Efectis Nederland BV.

9

Dit is een ruwe indicatie voor sterk brandbare versiering. In feite hangt de toegestane hoeveelheid sterk af van deze brandbaarheid. Aangenomen wordt dat de verlichting niet zodanig brandbaar is dat deze hier hoeft te worden meegerekend.


54 / 53

NIFV Nibra

17

Referenties

[1] SFPE Handbook [2] Flammability of christmas trees, C.E. Van Wagner, 1963. [3] Flammability of christmas trees and other vegetation, R.H. White, D. DeMars, M. Bishop. [4] Christmas trees – What happens when they ignite?, G.H. Danant, D. Nurbakhsh, Fire and materials, vol.18, 9-16, 1994. [5] Scotch pine christmas tree fire tests, D.W. Stroup, L. DeLauter, J. Lee, G. Roadarmel, NIST, report of test FR 4010, 1999. [6] NFPA www.nfpa.org [7] Brandtesten kerstbomen 2003/2004 Brandweer Noord en Oost Gelderland (Eindrapport Kerstbomentest) [8] TNO-rapport Onderzoek naar de brandveiligheid van met Magma (E)XP 425K* behandelde kerstbomen, 2002-CVB-R06344, F. Paap, W. Langstraat, A.J. Lock, 2002. [9] TNO-rapport Onderzoek naar de brandveiligheid van met Inprodis brandvertrager behandelde kerstbomen, 2004-CVB-R0201 [10] Holiday Decoration Safety Tips, CPSC document #611 [11] Ignition handbook- Babrauskas [12] www.cahenews.wsu.edu/releases/2003/03056.htm [13] www.tuinclub.nl [14] TNO-rapport 2001-CVB-R03417, Reconstructie van de brand in bar ’t Hemeltje in Volendam, P.H.E. van de Leur, M. Ohlin, P.B. Reijman. [15] Hout vademecum [16] Houtvochtgehalte. Meten is weten, of toch niet? W.J. Homan. [17] Rehydration characteristics of cut white pine and norway spruce christmas trees, J.R. Seiler, T.J. Nichols, D.J. Paganelli, HortScience 23(1):164-166, 1988.


A

Beelden brandproeven kerstbomen

A.1

Bomen met kluit na 4 weken

Figuur A1: Nordman met kluit en water; 4 weken na levering

Figuur A2: Blauwspar met kluit en water; 4 weken na levering

Bijlage A.1/5


Figuur A3: Fijnspar met kluit en water; 4 weken na levering

Bijlage A.2/5


A.2

Droge bomen 2 weken na levering

Figuur A4: Droge Nordman, 2 weken na levering

Bijlage A.3/5


Figuur A5: Doge Blauwspar; 2 weken na levering

Bijlage A.4/5


Figuur A6: Droge Fijnspar; 2 weken na levering

Bijlage A.5/5


Bijlage B.1/3

NIFV Nibra

B

Gewichtsafname kerstbomen tijdens brandproeven

B.1

Nordman Nordman met kluit en water 21

Gewicht [kg]

20 19 18 1-Dec 17

7-Dec 14-Dec

16

21-Dec 15 150

175

200

225

250

275

300

275

300

275

300

Tijd [s] Nordman zonder kluit maar met water 10

Gewicht [kg]

9 8 7 1-Dec 6

7-Dec 14-Dec

5

21-Dec 4 150

175

200

225

250

Tijd [s] Nordman zonder kluit en zonder water 8

Gewicht [kg]

7 6 5 4 7-Dec

3

14-Dec

2 150

175

200

225 Tijd [s]

250


Bijlage B.2/3

NIFV Nibra

Blauwspar Blauwspar met kluit en water 25

Gewicht [kg]

24 23 22 21

1-Dec 7-Dec 14-Dec 21-Dec

20 19 150

175

200

225

250

275

300

275

300

275

300

Tijd [s]

Gewicht [kg]

Blauwspar zonder kluit maar met water 11 10.5 10 9.5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6


150

175

200

225 Tijd [s]

250

Blauwspar zonder kluit en zonder water 7 6 Gewicht [kg]

B.2

5 7-Dec

4 3 2 1 150

175

200

225 Tijd [s]

250


Bijlage B.3/3

NIFV Nibra

Fijnspar

Fijnspar met kluit en water 24

Gewicht [kg]

23 22

1-Dec 7-Dec

21

14-Dec 21-Dec

20 19 18 150

175

200

225

250

275

300

275

300

275

300

Tijd [s]

Fijnspar zonder kluit maar met water 8

Gewicht [kg]

7 6 5 4


3 2 150

175

200

225 Tijd [s]

250

Fijnspar zonder kluit en zonder water 7 6 7-Dec Gewicht [kg]

B.3

5 4 3 2 1 150

175

200

225 Tijd [s]

250


Bijlage B.1/1

NIFV Nibra

Resultaten vochtmetingen takken kerstbomen

Vochtpercentage [%]

Vochtgehalte takken Nordman 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0


0

1

2

3

4

5

Tijd [dagen]

Vochtpercentage [%]

Vochtgehalte takken Blauwspar 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0


0

1

2

3

4

5

Tijd [dagen]

Vochtgehalte takken Fijnspar Vochtpercentage [%]

C

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0


0

1

2

3 Tijd [dagen]

4

5


Bijlage D.1/2

NIFV Nibra

D

Instellingen en invoer voor de Ozone-berekeningen Onderstaand een deel van het door Ozone automatisch gegenereerde rapport, waarin ook de standaard instellingen en de invoer zijn weergegeven.

Ozone V 2.2.2 Report Analysis Name:

Nibra-Kerstbomen

File Name:

Kerstboom P3-O100-H5.ozn

Created:

24/11/2006 at 20:47:00

ANALYSIS STRATEGY Selected strategy:

2 Zones Model

PARAMETERS Openings Radiation Through Closed Openings:

0.8

Bernoulli Coefficient:

0.7

Physical Characteristics of Compartment Initial Temperature:

293 K

Initial Pressure:

100000 Pa

Parameters of Wall Material Convection Coefficient at the Hot Surface:

25 W/m²K

Convection Coefficient at the Cold Surface:

9 W/m²K

Calculation Parameters End of Calculation:

300 sec

Time Step for Printing Results:

1 sec

Maximum Time Step for Calculation:

1 sec

Air Entrained Model:

Heskestad

COMPARTMENT Form of Compartment:

Rectangular Floor

Height:

5

m

Depth:

10

m

Length:

10

m

Roof Type:

Flat Roof

DEFINITION OF ENCLOSURE BOUNDARIES Floor Material (from inside to outside)

Thickness

Unit Mass

Conductivity

Specific Heat

[cm]

[kg/m³]

[W/mK]

[J/kgK]

Normal Wood

3

450

0.1

1113


Bijlage D.2/2

NIFV Nibra

Ceiling and wall 1-4 Material (from inside to outside) Gypsum board [EN12524]

Thickness

Unit Mass

Conductivity

[cm]

[kg/m³]

[W/mK]

[J/kgK]

3

900

0.25

1000

FIRE Fire Curve:

User Defined Fire

Maximum Fire Area:

1

m²

Fire Elevation:

0

m

Fuel Height:

0

m

Point

Time

RHR

mf

Fire Area

[sec]

[MW]

[kg/sec]

[m²]

1

0

0

0

0

2

10

3

0.234

1

3

20

1

0.078

0.333

4

60

1

0.078

0.333

5

61

0

0

0

Combustion Heat of Fuel:

16

MJ/kg

Combustion Efficiency Factor:

0.8

Combustion Model:

No combustion model

Specific Heat

Efectis Nederland rapport | 2006-Efectis-R0759 | november 2006 | Bijlage E.1/3

NIFV Nibra

E

Overzicht testresultaten diverse onderzoeken

Type boom

Hoogte [m]

Massa [g]

Vocht gehalte [%]

Behandeling 1

2

Lucifer

Aansteker

Arc

Blue spruce

16.4

55.2

Boom in water in appartement

X

X

X

Blue spruce Norwa y pine

14.2

37.2

Onmiddellijk in water geplaatst; 4 dagen Bundled; 9 dagen


X

X

X

20.2

81.1


X

X

Norwa y pine Scoth pine

22.7

115.0


X

13.1

50.4


Scoth pine Scoth pine

12.7

84.6

14.3

137.3

Balsa m fir

13.1

75.8

Balsa m fir

6.7

80.9

Onmiddellijk in water geplaatst4 dagen Laid in pile; 47 dagen Onmiddellijk in water geplaatst; 4 dagen Laid in pile; 47 dagen Bundled, in opslag; 7 maanden Onmiddellijk in water geplaatst; 4 dagen Bundled, in opslag; 7 maanden

Ontsteking

Test methode Draad

Brander

Overig

Cone [kW/m2]

Ref

RC/Full [kW]

90.9

3-1

X

97.5

3-1

X

X

74.9

3-1

X

X

X

47.9

3-1

X

X

X

77.2

3-1


X

X

X

135.2

3-1

Boom in water in garage

X

X

84.3

3-1


X

X

X

146.4

3-1

Boom in water in garage

X

D

X

141.2

3-1


NIFV Nibra

Type boom

Hoogte [m]

Massa [g]

Vocht gehalte [%]

Behandeling 1

2

Lucifer

Aansteker

Arc

White spruce

10.3

55.2


X

X

X

White spruce

9.9

97.2

Onmiddellijk in water geplaatst; 4 dagen Bundled; 9 dagen


X

X

X

5000

114

Onbekend

White pine Red pine Fraser fir Balsa m fir

1.6

Noble pine Douglas fir Dougl as fir Noble pine Douglas fir Douglas fir Douglas fir

1.9

6400

2.2

11800

2.1

8600

1.6

5300

1.3

3000

2.4

9300

1.6

5900

Ontsteking

Onbekend

Test methode Draa d

Bran der

Overige

D (94s)

0.45 kg papier

Cone

Ref

RC/full [kW]

134.0

3-1

110.9

3-1

67

469

3-2

108

-

3-2

154

1250

3-2

216

777

3-2

+meth

1.8

7200

120

Onbekend

Onbekend

1.9

13100

28

Onbekend

Onbekend; droger dan white pine Onbekend; droger dan white pine

0.45 kg papier

Onbekend

“Droog”

Polyster mat

1277

4

Onbekend

“Droog”

Lucifer

1667

4

Onbekend

“Droog”

Lucifer

1487

4

Onbekend

“Droog”

Lucifer

786

4

Onbekend

“Droog”

Lucifer

853

4

Onbekend

Vers

Polyster mat

11

4

Onbekend

Bijna vers

Polyster mat

831

4

0.45 kg papier +meth

1.8

4500

6 “Droog ” “Droog ” “Droog ” “Droog ” “Droog ” Vers Bijna vers

Onbekend

+meth 0.45 kg papier +meth


NIFV Nibra

Type boom

Hoogte [m]

Massa [g]

Vocht gehalte [%]

Scotch pine Scotch pine Scotch pine Scotch pine Scotch pine Scotch pine Scotch pine Scotch pine

2.6

17200

2.7

Fijnsp ar Blauw spar Nordm an Blauw spar

2

Ontsteking Lucifer Aanste ker

30

3 weken drogen

X

4300

5

15900

27

3 weken drogen

X

1650

5

2.3

20000

30

3 weken drogen

X

5200

5

2.5

9500

30

3 weken drogen

X

1650

5

2.5

19100

28

3 weken drogen

X

3500

5

2.5

12700

32

3 weken drogen

X

2000

5

3.1

18600

25

3 weken drogen

X

3200

5

2.7

28100

36

In water 3 weken

20tal lucifers

-

5

2-2.5

6800

Onbekend

21 dagen drogen

30 kW

538

8

2-2.5

6200

Onbekend

21 dagen drogen

30 kW

98

8

2-2.5

11400

Onbekend

21 dagen drogen

30 kW

145

8

7140

Onbekend

14 dagen drogen

30 kW

23.7

9

X = ontsteking treedt niet op D = ontsteking, maar boom dooft vanzelf HRR: alleen piek waarden zijn weergegeven

Behandeling 1

Arc

Draad

Brander

Overige

Test methode Cone RC/Full scale

Ref

Brandveilig gebruik van onbehandelde natuurlijke kerstbomen in openbare ruimten

Recommend Documents