Handboek veilig optreden bij binnenbranden

Koninklijke Belgische BrandweerfederatieNederlandstalige Vleugel v.z.w.

Handboek veilig optreden bij binnenbranden

COMPARTIMENTBRANDEN

EN

TACTISCHE VENTILATIE

Koninklijke Belgische Brandweerfederatie Nederlandstalige Vleugel v.z.w.

Handboek veilig optreden bij binnenbranden

COMPARTIMENTBRANDEN EN TACTISCHE VENTILATIE

INLEIDING Dit handboek hoort bij de opleidingsvideo’s: − branduitbreiding en flashover; − backdraught; − tactische ventilatie; − overdrukventilatie. Het geheel van het handboek en de video’s behelst een gestructureerd opleidingsprogramma voor een veiliger brandbestrijding. Dit programma is bedoeld als voorbereiding op de praktische training welke wordt ontwikkeld ten behoeve van de brandbestrijders, teneinde via reële of gesimuleerde vuren het gedrag van een brand te bestuderen en zich de technieken, om zichzelf te beschermen en de brand aan te vallen, eigen te maken.

INHOUDSOPGAVE DEEL 1 – COMPARTIMENTBRANDEN HOOFDSTUK 1 - DE BRAND 1. Ontbranding 2. Branduitbreiding 3. Het effect van water 4. De effecten van muren en het plafond op de pluim 5. Acties van brandbestrijders 6. Het effect van ventilatie

1 2 2 3 3 4

HOOFDSTUK 2 - BACKDRAUGHTS 1. Het verminderen van de zuurstoftoevoer naar de brand 2. Definitie van een backdraught 3. Mogelijke backdraughtscenario’s 4. Aanwijzingen en symptomen van een backdraught 5. Acties van brandbestrijders Geheugensteun 1 - Backdraught

5 5 5 7 8 10

HOOFDSTUK 3 - FLASHOVERS 1. Branduitbreiding 2. Definitie van een flashover 3. Aanwijzingen en symptomen van een flashover 4. Acties van brandbestrijders Geheugensteun 2 - Flashover

12 13 13 13 15

HOOFDSTUK 4- ZAKEN WAAR BRANDBESTRIJDERS ZICH VAN MOETEN BEWUST ZIJN 17 DEEL 2 – TACTISCHE VENTILATIE HOOFDSTUK 1 - INLEIDING 1. Ventilatie 2. Rook 3. De waarde van ventilatie 4. Wanneer ventilatie gebruiken 5. Het effect van wind 6. Tactische ventilatietechnieken 7. Operationeel commando

18 18 19 19 20 20 21

HOOFDSTUK 2 - BEOORDELING VAN DE NOODZAAK TOT VENTILATIE 1. Algemeen 22 2. Waar ventilatie voordeel kan bieden 24 3. Risicobeoordeling 24 4. Hoe ventileren? 26 HOOFDSTUK 3 - HORIZONTALE VENTILATIE 1. Algemeen 2. De fysische beginselen van horizontale ventilatie 3. De beginselen van horizontale ventilatie 4. Methodes voor het creëren van openingen

27 27 27 29

HOOFDSTUK 4 - VERTICALE VENTILATIE 1. Algemeen 2. Veiligheid bij verticale ventilatie 3. Methodes om een opening te maken 4. Offensieve en defensieve verticale ventilatie

31 31 32 33

HOOFDSTUK 5 - GEFORCEERDE VENTILATIE 1. Algemeen 2. Overdrukventilatie 3. Onderdrukventilatie 4. AirConditioningSystemen 5. RWA-systemen 6. Veiligheidsoverwegingen

35 36 36 38 38 38

HOOFDSTUK 6 - OVERDRUKVENTILATIE 1. Inleiding 2. De minimaal vereiste basisprestaties van ventilatoren 3. Het positioneren van de ventilator 4. Het bestrijden van wind uit de tegengestelde richting 5. Grootte en locatie van het brandcompartiment 6. Het effect van het openstellen van inen afvoeropeningen 7. Het gebruik van meerdere ventilatoren

39 39 41 41 43 44 45

HOOFDSTUK 7 - TACTISCHE OPTIES BIJ OVERDRUKVENTILATIE : DEFENSIEF 1. Rookafvoer en nablussen na de brand 46 2. Rookvrij maken als onderdeel van brandbestrijding 47

HOOFDSTUK 8 - TACTISCHE OPTIES BIJ OVERDRUKVENTILATIE : OFFENSIEF 1. Particuliere woningen 48 2. Trappenhuizen 48 3. Gangen 48 4. Kelders 48 5. Kleine ateliers en winkels 49 6. Grote volumes 49 HOOFDSTUK 9 - VENTILATIESCENARIO’S 1. Magazijnen / Industriegebouwen / Sporthallen (met 1 bouwlaag) 2. Magazijnen / Industriegebouwen / Sporthallen (met 2 bouwlagen) 3. Kleine commerciële panden (winkels) 4. Laagbouw appartementsgebouwen 5. Woningen met 2 verdiepingen

50 51 51 52 52

HOOFDSTUK 10 - KELDERVERDIEPINGEN, STRUCTUREN EN TUNNELS 1. Inleiding 2. Kelderverdiepingen 3. Tunnels

54 54 54

ONDERGRONDSE

HOOFDSTUK 11 - TORENGEBOUWEN EN WINKELCENTRA 1. Inleiding 2. Het schoorsteeneffect 3. Brandbestrijding in torengebouwen 4. Ingebouwde rookventilatiesystemen 5. De effecten van de wind 6. Ventilatie onder de brandhaard 7. Ventilatie boven de brandhaard 8. Ventilatie van de brandverdieping

57 58 59 60 60 61 61 62

HOOFDSTUK 12 - SAMENVATTING

63

Geheugensteun 3 - Tactische ventilatie

64

Verklarende woordenlijst

65

DEEL 1 – COMPARTIMENTBRANDEN HOOFDSTUK 1 – DE BRAND 1.

als de houtskool in het geval van hout, ook zelf beginnen branden.

Ontbranding

Wanneer een kaars opbrandt, smelt het kaarsvet. De vrijgekomen vloeistof wordt daarbij opgenomen in de wiek, waar ze zich omvormt tot een ontvlambare damp. Het is deze damp die brandt, en die de vlam uitmaakt. Op dezelfde wijze is het bij een brand in een compartiment zinnig alle ontvlambare materialen (de brandstof) te beschouwen als bronnen voor ontvlambare gassen. Deze gassen, die daarom niet noodzakelijk tot ontbranding dienen te komen, worden gegenereerd wanneer de brandstof verhit wordt. Bij de aanvang ontstaan de gassen t.g.v. het ontbinden als gevolg van de blootstelling aan de extreme hitte (pyrolyse) van koolwaterstoffen. Uiteindelijk, indien ze genoeg verhitten, zullen de resterende vaste stoffen, zo-

Deze gassen stijgen op in een pluim (zie fig. 1.1) en mengen zich daarbij met de lucht. Indien het gas/luchtmengsel de juiste verhouding bereikt zal eender welke ontstekingsbron het ontbrandingsproces teweegbrengen. Dit proces wordt dan binnen de kortste keren zelfvoedend. De reacties die ontstaan tussen de ontvlambare gassen en de zuurstof in de lucht genereren grote hoeveelheden energie. Deze energie veroorzaakt een stijging van de temperatuur van de gassen die vrijkomen bij de reactie (de producten van de verbranding) en manifesteert zich eveneens in de vorm van hittestraling (hitte) en zichtbare straling (vlammen). De hoge gastemperatuur veroorzaakt een krachtige opwaartse beweging die aangedreven wordt door het natuurlijk stijgen drijfvermogen van rook en gassen; dit veroorzaakt vermenging met de omringende lucht. Heel onderaan de pluim is het midden ervan rijk aan ontvlambare gassen – dit midden is omringd door een vlammenomhulsel. In het bovenste gedeelte van de pluim zijn geen vlammen. Het is een stijgende kolom van rook die bestaat uit grote hoeveelheden meegevoerde lucht, samen met niet-ontvlambare verbrandingsproducten (hoofdzakelijk koolstofdioxide en water), onverbrande ontvlambare gassen en zeer fijne deeltjes (roet). De ontvlambare gassen in het bovenste gedeelte van de vlam zijn in wezen onstabiel en veroorzaken de welbekende flikkering die geassocieerd wordt met vuur. Algemeen is de gemiddelde vlamhoogte afhankelijk van de hitte die gegenereerd wordt door het vuur.

Figuur 1.1 : De Brandpluim

De hete pluim straalt neer op de brandstof, verhit deze en maakt het op deze manier mogelijk

Compartimentbranden en tactische ventilatie

1

dat het genereren van ontvlambare gassen onverminderd blijft voortduren. Algemeen wordt er voldoende hitte gegenereerd opdat de brand zich kan uitbreiden zolang er brandstof in de nabijheid is. Tijdens de beginstadia van een brand is dit evenwel niet de voornaamste oorzaak van branduitbreiding. Niettemin kunnen de hittestralingseffecten toenemen naarmate de brand zich ontwikkelt, aangezien dit juist de oorzaak van flashover is. Dit wordt verderop besproken.

2.

Branduitbreiding

Snelle branduitbreiding doet zich voor wanneer de vlammen in contact komen met nieuwe brandstofbronnen. Op dat ogenblik wordt deze nieuwe brandstof tot zo’n hoge temperatuur gebracht dat deze zelf zeer snel ontvlambare gassen gaat afgeven en vervolgens zal ontbranden. Echter, zolang de hete gassen in de pluim niet gekoeld worden door ze te vermengen met voldoende koele lucht, blijven ze heet genoeg om brandstof ertoe te brengen ontvlambare gassen af te geven wanneer ze ermee in contact komen. Waar er geen directe vlam als vuurbron is, blijft hittestraling vanaf de pluim het voornaamste element in de uitbreiding van het vuur. Voorwerpen in de directe omgeving worden verhit tot zij op hun beurt ontvlambare gassen beginnen af te geven. De hitte van de pluim verhit ook de lucht in het compartiment, evenals de muren, het plafond, de vloer en de inhoud van de kamer. Slechts één derde van de hitte bij een compartimentbrand verlaat het compartiment als hete rook. Terwijl de temperatuur in het compartiment blijft stijgen, kan steeds minder hitte van de pluim geabsorbeerd worden door de kamermuren en de voorwerpen in de kamer. De pluim wordt daardoor steeds heter en dit verhoogt de efficiëntie van het ontbrandingsproces. Tegelijk verhit de pluimhitte ook steeds verder de brandstofbronnen en wordt de snelheid waarmee de gassen worden gegenereerd nog verhoogd. Op deze wijze resulteert een toenemende compartimenttemperatuur in toenemende ontbranding, zo lang er een voldoende voorraad zuurstof aanwezig is.

3.

Het effect van water

Water is een bijzonder efficiënt brandbestrijdingsmiddel. Behalve het feit dat water op de meeste plaatsen in het land in voldoende hoeveelheden beschikbaar is, en daarnaast ook nog eens goedkoop is, heeft water ook een aantal fysische eigenschappen die werken in het voordeel van de brandbestrijder. Wanneer een koude stof in contact komt met een hete stof, wordt hitte van de warmere substantie naar de koudere geleid. Het belangrijk verschil met koud water is echter dat deze stof bij een temperatuur van 100° C daarbij transformeert van vloeibaar naar gasvormig (stoom). De hoeveelheid energie die vereist is om dit te bewerkstelligen (de latente warmte van de verdamping) ligt heel wat hoger dan benodigd is om water op te warmen tot zijn kookpunt. Deze energie moet ergens vandaan komen. Wanneer water omgevormd wordt tot stoom, worden grote hoeveelheden energie afkomstig van de hete gassen en de brandstof in het vuur geabsorbeerd waarbij ze in aanzienlijke mate afgekoeld worden. Wanneer water omgevormd wordt van een vloeibare stof naar een gas, doet zich ook nog een ander zeer belangrijk fysisch effect voor – het zet snel uit. Indien deze uitzetting zou gebeuren binnen een afgesloten compartiment, zou dit een gevaarlijke stijging in luchtdruk veroorzaken. In een gewone typische compartimentbrand echter veroorzaakt dit fenomeen een algemene naar buiten gerichte uitstuwing van gassen, waarbij de hete gassen uit het compartiment worden gedreven en tegelijk wordt verhinderd dat verse lucht het vuur bereikt. Dit kan een gevaar betekenen voor de brandbestrijders in de vorm van verhoogd risico op brandwonden van de hete gassen en schroeiwonden afkomstig van de stoom. De fysische eigenschappen van water kunnen worden aangewend om een groot aantal effecten teweeg te brengen in een compartimentbrand. In een aantal omstandigheden kan het gebruik van water ook een nadelig effect hebben op de


2

bestrijding van de brand maar wanneer correct aangewend : • koelt water direct de brandstof af waardoor de verdere opwekking van ontvlambare gassen wordt verminderd; • wordt water omgezet in stoom in de pluim en de hete gassen ter hoogte van het plafond, waarbij deze stoom hitte absorbeert en deze daardoor de gassen afkoelt en dus ook de hittestraling vermindert die de brandstoffen verhit; • eenmaal omgezet in stoom, beperkt water de hoeveelheid zuurstof die de vlammen bereikt waardoor de vlammen worden uitgedoofd; • koelt water de rest van het compartiment af waarbij het een toenemende hoeveelheid hitte absorbeert van de pluim, waardoor deze op zijn beurt verder afkoelt.

4. De effecten van muren en het plafond op de pluim Verbranding in de pluim vereist de aanwezigheid van zuurstof en de opwaartse stijgbeweging van de pluim trekt lucht binnen in de pluim. Indien de brandhaard zich in het midden van de kamer bevindt, zal lucht worden aangezogen vanuit alle richtingen, hoewel de meeste lucht afkomstig zal zijn vanuit de richting van de voornaamste luchtaanvoer die normaliter het compartiment bevoorraadt. Indien de brandhaard zich tegen een muur bevindt, kan de pluim zich tegen de muur aanschurken en er zichzelf als het ware aan “vasthaken”. Omdat lucht-meevoering zich slechts langs één kant van de pluim voordoet, d.w.z. aan de kant die zich recht tegenover de muur bevindt, duurt het langer vooraleer de ontvlambare gassen gaan branden en zal ook de vlamhoogte toenemen. Indien de brandhaard zich in een hoek van de kamer bevindt, kan zich enkel lucht - meevoering voordoen langs één kwart van de pluim waardoor de vlammen nog hoger zullen reiken. Indien de muren bestaan uit ontvlambare materialen, en de pluim in contact komt met deze

materialen, dan worden deze snel in het vuur opgenomen, waardoor de vlamhoogte eveneens zal stijgen. Wanneer de pluim het plafond bereikt, zal deze zich uitspreiden en zich verder langs het plafond voortbewegen tot ze een uitgang vindt. Indien de pluim in eerste instantie geen uitweg vindt, zullen de verbrandingsproducten zich ter hoogte van het plafond opbouwen en een dikke rooklaag gaan vormen met een soms duidelijk zichtbare grens tussen de rook en de zuivere lucht. Deze grens komt precies overeen met de verdeling tussen de koele gassen die zich laag bij de grond bevinden in het compartiment en de hete gassen ter hoogte van het plafond die temperaturen van vele honderden graden Celsius kunnen bereiken. Deze grens zal verder dalen naarmate het vuur uitbreiding neemt. Eens de verbrandingsproducten een uitweg hebben gevonden, en de rookvoorraad van de pluim overeenkomt met de snelheid waarmee de rook het compartiment kan verlaten, zal dit gedurende korte tijd resulteren in een bepaalde mate van stabiliteit. De rookgrens zal daarbij op ongeveer dezelfde hoogte blijven. Deze grens kan zich lager situeren dan de helft van de hoogte van het compartiment, afhankelijk van de plaatsing van vensters en deuren en de relatieve afmetingen van zowel de kamer als de brand.

5.

Acties van brandbestrijders

Het is belangrijk dat de brandbestrijders zich steeds laag houden bij branden, en beneden deze grens blijven. Men dient steeds voor ogen te houden dat de isolatie van de interventiekledij enkel het moment uitstelt waarop de brandbestrijder de hitte lichamelijk als oncomfortabel begint te ervaren en zich dient terug te trekken. Daarom is het van belang dat de brandbestrijder die gedurende een redelijke tijdsduur aan het werk dient te blijven in een brand zo veel mogelijk contact met hete gassen uit de weg gaat.


3

6.

Het effect van ventilatie

De bedoeling van het inzetten van ventilatie tijdens een brand is het verwijderen van de verbrandingsproducten uit het compartiment zodat vermeden wordt dat ze bijdragen tot verdere branduitbreiding. Indien de luchtstromen correct beheerst worden, resulteert ventilatie bovendien in een aantal nuttige neveneffecten zoals het verlagen van de temperatuur en een verbeterde zichtbaarheid, waardoor het werk van de brandbestrijder wordt vergemakkelijkt. De brandbestrijder dient er zich echter van bewust te zijn dat een verhoogde toevoer van lucht ook de intensiteit van de brand kan doen toenemen. Ventilatie wordt gedefinieerd als: “De afvoer van verhitte lucht, rook of andere schadelijke gassen vanuit een gebouw of kamer en de vervanging ervan door de aanvoer van versere lucht.” De basisprincipes van ventilatie zijn : • Wanneer mogelijk dienen de hete gassen van op een hoger niveau uit de kamer vrijgelaten te worden en dient de aanvoer van verse lucht ter vervanging het compartiment binnen te komen op een lager niveau; Op die manier wordt maximaal voordeel gehaald uit het natuurlijke opwaartse stijgvermogen van de hete gassen en minimaliseert dit tegelijk de vermenging binnen de kamer. De twee openingen (inen uitlaat) dienen ongeveer dezelfde doorsnede te hebben;

• Indien mogelijk dient het compartiment geventileerd te worden van buiten het gebouw. Op die manier wordt elke vorm van backdraught die zou kunnen ontstaan naar buiten gericht, met minder risico voor de brandbestrijders. De initiële vuurbal kan echter wel spectaculair zijn zodat men rekening dient te houden met het risico dat de overhangende dakrand en andere omliggende structuren vuur kunnen vatten. Lansen dienen deze structuren te beschermen, en • De hete gassen in het compartiment dienen afgekoeld te worden om de kans op backdraught te verkleinen en de hete gassen die uit de afvoeropening tevoorschijn komen kunnen ook afgekoeld worden om te vermijden dat ze ontbranden. Uit de praktijk is gebleken dat sproei- en miststralen efficiënter zijn voor dit doel dan volle stralen. Men dient er echter voor te waken dat het water niet in de afvoeropening voor de hete gassen wordt gericht aangezien dit ertoe kan bijdragen dat de hete gassen niet kunnen ontsnappen en er zo onderaan in het compartiment verse lucht kan binnenstromen waardoor de kans op backdraught wordt verhoogd.

• De hoger gelegen afvoeropening dient gelegen te zijn aan lijzijde t.o.v. de lager gesitueerde invoeropening teneinde gebruik te maken van de luchtstromingen die worden veroorzaakt door de wind; • Indien uitvoerbaar, is dakventilatie het meest efficiënt. Dakventilatie dient in voorkomend geval zo dicht mogelijk bij de brandhaard te worden gecreëerd – d.w.z. zo dicht als de veiligheid het toelaat; • De hoger gelegen afvoeropening dient gemaakt te worden vóór de lager gelegen invoeropening wordt gecreëerd;


4

HOOFDSTUK 2 –BACKDRAUGHTS 1. Het verminderen van de zuurstoftoevoer naar de brand Algemeen stijgen de hete gassen die gegenereerd worden in de pluim bijzonder snel. Daarbij zuigen ze lucht aan naar het vuur. Indien er een voldoende grote hoeveelheid lucht aanwezig is, zal het vuur blijven branden en uitbreiden zolang er brandstof beschikbaar is. Indien de luchttoevoer naar het compartiment beperkt wordt, zal de zuurstof in de lucht mogelijks sneller worden opgebruikt dan ze kan vervangen worden. Het netto-effect hiervan is dan een toenemende verlaging van de zuurstofconcentratie in de gassen in het compartiment, mogelijks gecombineerd met een temperatuurstijging in de kamer. Van zodra de zuurstofconcentratie in het compartiment begint te verminderen, zullen ook de vlammen beginnen uitdoven, hoewel dit niet onmiddellijk resulteert in een vermindering van de aanmaak van ontvlambare gassen. Alhoewel ook de stralingshitte van de pluim vermindert, blijft het compartiment nog steeds bijzonder heet en is op dit ogenblik nog niets gebeurd om de brandstof af te koelen. Vlammen kunnen nog steeds aanwezig zijn, of ze kunnen ook volledig uitdoven. Afhankelijk van de relatieve afmetingen van de brand en het compartiment op dit moment, kunnen nog steeds voldoende ontvlambare gassen gegenereerd worden die zich doorheen het compartiment kunnen verspreiden. Het vergt enkel een verse aanvoer van zuurstof, bv. door het openen van een deur, opdat zich een explosieve mengeling vormt met mogelijks dodelijke gevolgen – een BACKDRAUGHT.

2.

Definitie van een backdraught

Beperkte ventilatie kan leiden tot een brand in een compartiment die gassen genereert die aanzienlijke hoeveelheden gedeeltelijk verbrande en onverbrande pyrolyseproducten bevat. Indien deze deeltjes accumuleren kan het binnenlaten

van lucht, van zodra een invoeropening in het compartiment wordt gemaakt, leiden tot een plotse ontploffing. Het is deze ontploffing, die zich beweegt doorheen het compartiment en doorheen de opening, die backdraught wordt genoemd.

3.

Mogelijke backdraughtscenario’s

Er bestaan twee verschillende backdraughtscenario’s die elk op eender welk moment de brandbestrijder kunnen belagen. • Indien het vuur nog steeds brandt in het compartiment op het moment dat de brandbestrijder de deur opent, en vooral wanneer de verbrandingsgassen geen mogelijkheid tot ontsnappen hebben, kan de lucht die op dat ogenblik via de deur binnenstroomt zich vermengen met de ontvlambare gassen, waardoor een explosief mengsel ontstaat. Als de gassen in het compartiment heet genoeg zijn, zullen ze vanzelf ontbranden (zelfontbranding) bij de deuropening en zullen de vlammen terugslaan en zich verspreiden in de kamer, samen met de toegevoerde verse lucht. Normaliter resulteert dit in een snelle branduitbreiding, maar niet noodzakelijk in een backdraught. Indien de gassen in de kamer niet echt heet zijn, zullen ze ontbranden op het moment dat een voldoende hoeveelheid zuurstof de gassen bereikt die zich rond de brandhaard bevinden. Op dat moment verspreiden de vlammen zich doorheen het compartiment in de richting van de deur waarbij ze zich door de deuropening zullen slaan (zie fig. 2.1), aangedreven door de uitzettende gassen die er zich achter bevinden. Het valt moeilijk te voorspellen of dit scenario zich daadwerkelijk zal voordoen en zo ja, hoe lang het uiteindelijk zal duren, eens de deur is geopend. Dit hangt af van waar de brand zich bevindt in het compartiment, de snelheid waarmee verse lucht via de deuropening de kamer binnenstroomt en of de hete gassen een ontsnappings-


5

Figuur 2.1 Backdraught

mogelijkheid hebben zonder dat ze zich daarbij vermengen met de binnenstromende lucht. • Een beduidend gevaarlijker situatie ontstaat wanneer de brand in een compartiment bijna is uitgedoofd. Wanneer dan de deur wordt geopend, stroomt de lucht binnen en kan een explosief mengsel ontstaan waarbij echter niets gebeurt omdat er op dat ogenblik geen directe ontstekingsbron aanwezig is. Wanneer de brandbestrijders vervolgens de kamer betreden kunnen hun handelingen, zoals bv. het omkeren van voorwerpen, een ontstekingsbron blootleggen waardoor een vertraagde backdraught wordt in

gang gezet, met dit verschil dat de brandbestrijders zich nu in het compartiment bevinden en omgeven zijn door de vlammen (zie fig. 2.2). Dit scenario kan zich zelfs voordoen wanneer de brand ogenschijnlijk volledig uitgedoofd is en het compartiment is afgekoeld. Schuimrubber in het bijzonder kan lange tijd nasmeulen en produceert al die tijd ontvlambare gassen. Zolang ontvlambare gassen zich nog in het compartiment bevinden kunnen ze gaan ontbranden. Op deze manier ontstaan “koude” rookontploffingen.

Figuur 2.2 Een vertraagde backdraught


6

Figuur 2.3 Een ontploffing van ontvlambare gassen buiten het compartiment

De situatie kan nog verder gecompliceerd worden wanneer aanzienlijke hoeveelheden ontvlambare gassen in het compartiment erin geslaagd zijn te ontsnappen naar omliggende delen van het gebouw. Op deze manier kunnen ook deze andere gebouwdelen op hun beurt explosieve atmosferen gaan bevatten, die wachten op een ontstekingsbron. De meest risicovolle ruimte is daarbij deze die net buiten het afgesloten compartiment ligt, (zie fig. 2.3) juist die plaats waar de brandbestrijders zich bevinden wanneer ze de deur openen. Van zodra de deur dan geopend wordt, kunnen ontvlambare gassen die zich in deze aangrenzende ruimte bevinden tot ontbranding komen door sintels die door de geopende deur naar buiten vliegen of door het contact met de hete gassen indien ze zich op zelfontbrandingstemperatuur bevinden. Het is zelfs mogelijk, hoewel onwaarschijnlijk, dat nog andere delen van het gebouw betrokken worden bij een backdraught en zich daar een ontsteking voordoet zonder dat er sprake is van een backdraught in het oorspronkelijke compartiment.

4. Aanwijzingen en symptomen van een backdraught De eerste aanwijzing voor een mogelijke backdraught is de geschiedenis van de brand: indien

de brand reeds enige tijd aan de gang is, heel wat rook heeft gegenereerd die nu uit het gebouw lekt en nu ogenschijnlijk uitgedoofd lijkt zonder dat grote vlammen zichtbaar zijn van buiten het gebouw, dan bestaat de kans dat de brand daadwerkelijk is uitgedoofd t.g.v. zuurstoftekort. Wanneer het gebouw van buitenaf in ogenschouw wordt genomen is het waarschijnlijk dat de vensters van het betroffen compartiment zwart zullen uitslaan zonder duidelijk aanwijsbare vlammen binnenin. Indien een venster gedeeltelijk stuk is en een opening biedt, bestaat de kans dat dit onvoldoende zuurstof binnenlaat om de brand verder te voeden. In dergelijke gevallen is het dan ook waarschijnlijk dat rook uit deze opening met stoten naar buiten komt. Verse lucht wordt tegelijk naar binnen gezogen terwijl het vuur lichtjes afkoelt en de hete gassen samentrekken. Dit veroorzaakt een plaatselijk explosief mengsel dat brandt, wat resulteert in een mini-backdraught. De uitzetting van de hete gassen op zijn beurt stuwt een gedeelte van de rook naar buiten. Deze cyclus blijft zich herhalen met een frequentie die afhankelijk is van de omvang van de opening en de locatie van de brandhaard in het compartiment die hiervoor verantwoordelijk is.


7

Indien er een spleet is onderaan de deur tot het compartiment, is het mogelijk dat ook daar rook naar buiten wordt gestoten, t.g.v. het hierboven mini-backdraughtscenario. Ook kunnen fluiten zuiggeluiden hoorbaar zijn wanneer de lucht het compartiment wordt binnengezogen via zeer kleine openingen rond de deur, maar dit is niet altijd goed hoorbaar. Tevens kunnen de deur en de directe omgeving van de deur heet zijn aan de buitenkant. Vooral de deurknop kan daarbij verhit zijn als er sprake is van een metalen staafje die de deurknop aan de buitenkant verbindt met de knop aan de binnenkant. Wanneer het compartiment lang genoeg de tijd heeft gekregen om af te koelen, wordt niet langer verse lucht binnengezogen en zal het rookpulsatie-effect niet meer zichtbaar zijn. Echter, indien het compartiment niet geventileerd werd en er zijn nog steeds ontvlambare gassen aanwezig, dan blijft een backdraught tot de mogelijkheden behoren. Als de beslissing wordt genomen de deur te openen, kan er zich een plotse instroom van lucht voordoen van zodra de deur ook maar op een kier wordt opengezet. Dit is een duidelijke aanwijzing dat er ofwel sprake is van zuurstoftekort in het compartiment of dat de daadwerkelijke temperatuur binnen het compartiment al die tijd heel wat hoger lag en nu begint af te koelen. Kleine vlammen kunnen verschijnen wanneer de gassen uit de kamer in contact komen met de relatief verse buitenlucht, een aanwijzing dat zich in de kamer ontvlambare gassen bevinden die voldoende heet zijn om te ontbranden indien er een verse luchtbron aanwezig is, zelfs zonder enige andere ontstekingsbron. In beide gevallen is het misschien nog mogelijk de deur dicht te trekken vooraleer een voldoende hoeveelheid lucht het compartiment wordt ingezogen en zo een mogelijke backdraught teweegbrengt.

5.


Eenmaal de deur werd geopend tot een compartiment dat een brandhaard bevat die op het punt van zuurstoftekort is beland en verse luchttoevoer werd mogelijk gemaakt, kan nog weinig ge-

daan worden om een backdraught te verhinderen. Het is dan ook veel verstandiger de gepaste beslissingen te nemen vooraleer de deur ooit wordt geopend. Wanneer brandbestrijders geconfronteerd worden met een gesloten deur zonder te weten wat zich erachter bevindt, dienen zij eerst en vooral te controleren of geen van de hierboven beschreven aanwijzingen en symptomen aanwezig zijn vooraleer die deur te openen. Valt de beslissing de deur te gaan openen dan dient ze zeker bewaakt te worden met een geladen lans. Als zich een opbouw van rook voordoet aan de buitenkant van het compartiment, dan kan het risico op backdraught verminderd worden door deze gassen te besproeien vooraleer de compartimentdeur wordt geopend. De brandbestrijders dienen zich daarbij klaar te houden om de deur onmiddellijk weer dicht te trekken indien een backdraught waarschijnlijk lijkt. Hoewel dit de backdraught daarom niet noodzakelijk verhindert, richt deze handeling de kracht van de backdraught wel weg van de brandbestrijders. Indien de brandbestrijders ter plaatse ervan overtuigd zijn dat het openen van de compartimentdeur zal leiden tot een backdraught, dan moet het openen van die deur een bewuste beslissing zijn. Zolang de compartimentdeur gesloten blijft, hebben de brandbestrijders de gelegenheid na te denken over de mogelijke gevolgen van hun handelingen. Eens de deur is geopend, hebben ze enkel nog de tijd om te reageren op de gebeurtenissen zoals ze zich voordoen. Hoewel de beslissing over de timing voor het openen van de deur enkel kan liggen bij de brandbestrijders die het team ter plaatse uitmaken, berusten de gevolgen van die beslissing uiteindelijk bij de bevelvoerder. Hoe dan ook zal het compartiment op een gegeven moment dienen geïnspecteerd te worden. De prioriteit bestaat er dan in de omgeving zo veilig mogelijk te maken voor de brandbestrijders die de kamer zullen betreden. Zoals reeds beschreven, kan een backdraught zich alleen voordoen wanneer verse lucht wordt toegelaten tot het compartiment. Het is mogelijk voor brand-


8

bestrijders te opereren in een ontvlambare atmosfeer op voorwaarde dat er geen gelegenheid bestaat dat de toestand zich wijzigt en dat verse lucht kan binnenkomen terwijl de brandbestrijders zich binnen bevinden. Het is altijd moeilijk om volledige zekerheid te hebben: een venster kan verbrijzelen, iemand kan onopzettelijk een andere deur openen die toegang geeft tot het compartiment. De veel veiliger oplossing bestaat er dan ook in eerst de ontvlambare gassen uit het compartiment te laten ontsnappen d.m.v. ventilatie. Een belangrijk inzicht is dat ventilatie vereist dat verse lucht tot het compartiment wordt toegelaten. Zodoende ontstaat de kans dat zich een backdraught voordoet tijdens het ventileren en dus dienen de gepaste voorzorgsmaatregelen genomen te worden. Indien de beslissing valt om een compartiment te gaan ventileren en daarbij de methode tot ventilatie wordt gekozen door de bevelvoerende officier, dan : • moeten geladen lansen in positie worden gebracht vooraleer enige vorm van ventilatie wordt uitgevoerd; • moeten de brandbestrijders zich zo laag mogelijk en uit de baan van het vermoedelijke vuurpad houden, voor het geval zich een backdraught mocht voordoen; en • moet men er steeds rekening mee houden dat een backdraught zich kan voordoen met een vertraging van ettelijke minuten en dat deze daarbij voldoende kracht heeft om andere vensters in het compartiment te verbrijzelen. Geen enkel compartiment mag beschouwd worden als gegarandeerd gevrijwaard van een backdraught zolang het niet werd opengemaakt en verse lucht gedurende enige tijd de gelegenheid heeft gekregen zich in het compartiment te bewegen. Eens de kamer naar behoren werd geventileerd kunnen de brandbestrijders de brandhaard aanpakken in de wetenschap dat zij niet langer blootstaan aan het risico op een backdraught.


9

Geheugensteun 1

BACKDRAUGHT AANWIJZINGEN

Dichte rook met geen direct waarneembare tekenen van vlammen

Zwartgerookte vensters

Rookstoten uit deuren en vensters

Tekenen van hitte rond de deur

VEILIGHEID

Zorg ervoor dat je goed beschermd bent

Hou de deur gesloten en bewaak met geladen lans

Indien mogelijk, vermijd het compartiment te betreden en ventileer van buitenaf

Controleer of je ontsnappingsroutes veilig zijn, en indien nodig, ook beveiligd

Ventileer en koel het aangrenzende buiten-compartiment af

Voorzie een ontsnappingsroute voor de gassen vooraleer ze te laten ontsnappen

Hou je gebukt en blijf langs de zijkant van de deur

Open de deur op een kier en sproei door deze kier naar binnen waarbij je de lans naar boven richt

Koel zoveel mogelijk delen van het compartiment af

Blijf uit de baan van de stoom en de hete gassen

Betreed de kamer alleen als dit strikt noodzakelijk is – er kunnen nog steeds ontvlambare gassen aanwezig zijn


10

Kunstmatig gecreëerde backdraught met behulp van de Fire Experimental Unit Simulator Hiernaast zie je een reeks foto’s in volgorde van de ontwikkelingsstadia van een backdraught, genomen in de Fire Experimental Unit Simulator van het Britse Ministerie van Binnenlandse Zaken in Moreton-in-Marsh. In het compartiment brandt reeds enige tijd een methaanvlam die het plafond verhit en de aanwezige zuurstof verbruikt. De vlam is uitgegaan door zuurstoftekort maar de aanmaak van methaan is blijven doorgaan alsof de brandstof verder pyrolyseert in het compartiment. De deur aan de linkerkant van het compartiment wordt geopend na precies 6 min. 0 sec. en in het rechterdeel van het compartiment wordt 5 seconden later een ontstekingsbron ingeschakeld.

Tijd : 5,92 s : verse lucht is het compartiment binnengestroomd en hete gassen zijn weten te ontsnappen via de bovenkant. In het grensgebied tussen de lucht en het methaan heeft zich een ontvlambaar mengsel gevormd. Dit is ontbrand. De turbulentie zorgt voor verdere vermenging van de gassen en de verbrandingsproducten zetten zich verder uit. Tijd : 6,12 s : De vlammen bewegen zich langs de gas/ luchtgrens op zoek naar eender welk beschikbaar ontvlambaar mengsel. Onverbrande ontvlambare gassen worden via de compartimentdeur naar buiten gedreven door de uitzetting van de gassen na ontbranding. Tijd : 6,36 s : De vlammen vullen nu het grootste deel van het compartiment en de straal onverbrande ontvlambare gassen reikt tot buiten het compartiment. Tijd : 6,76 s : De vlammen drijven nu buiten het compartiment en ontsteken het ontvlambare methaan/luchtmengsel buiten. Tijd 6,88 s : Een gigantische vuurbal vult elke beschikbare ruimte rond de compartimentdeur.


11

HOOFDSTUK 3 – FLASHOVERS 1.

Branduitbreiding

In paragraaf 4 van Hoofdstuk 1 werd reeds beschreven hoe een rooklaag zich ontwikkelt wanneer de rook niet even snel uit een compartiment kan ontsnappen als hij wordt opgewekt (fig. 3.1). Indien zich echter onverbrande brandstof in het compartiment bevindt, blijft de zaak niet lang stabiel. In het begin zullen de vlammen in de pluim het plafond nog niet bereiken en zal de verdere uitbreiding van het vuur beperkt blijven tot ontvlambare materialen die zich in de dichte omgeving van de brandhaard bevinden en die ontbranden door de stralingshitte van de pluim.

Fig. 3.1 De ontwikkeling van de rooklaag

De vlamhoogte zal toenemen tot uiteindelijk het plafond bereikt wordt. Vervolgens zullen de vlammen zich gaan verspreiden doorheen het compartiment via de hete gaslaag (fig. 3.2), waarbij de vlammen zich zowel manifesteren ter hoogte van het plafond boven de pluim waar lucht werd meegevoerd als ter hoogte van de grens tussen de hete gaslaag en de zuivere lucht, aangezien het net hier is dat het ontvlambare gas in de plafondlaag kan gaan reageren met de zuurstof. Eens de vlammen zich beginnen te verspreiden doorheen het compartiment ter hoogte van het grensgebied, doet dit in aanzienlijke mate de hittestraling van de hete verbrandingsproducten toenemen die daar reeds werden opgebouwd. De andere ontvlambare materialen in het compartiment zullen nu zeer snel beginnen stijgen in temperatuur. Niet alleen worden zij verhit door de zijkant van de pluim maar ook van bovenaf waar de vlammen en de hete verbrandingsproducten mogelijks heel wat dichter bij elkaar zijn, afhankelijk van de hoogte van de grens. In grotere compartimenten met hogere plafonds, kunnen de vlammen en de hete verbrandingsproducten zich op plafondniveau verspreiden zonder dat ze daarbij laag genoeg zakken om nabijgelegen brandstofbronnen te laten beginnen met het afgeven van ontvlambare gassen. Het kan echter zijn dat zich, op enige afstand van de brandhaard, ofwel een onregelmatigheid in het plafond bevindt waardoor de hete gassen lager gaan wervelen of zich een hoge ophoping van ontvlambaar materiaal voordoet. In beide gevallen wordt de bron van de hittestraling dichter bij de brandstof gebracht en kan dit resulteren in ontbranding. Via dit mechanisme, kan branduitbreiding brandbestrijders afsnijden van hun ontsnappingsroute.

Fig. 3.2 Vlammen in de rooklaag

Terwijl de hete rooklaag zakt, en vooral wanneer er sprake is van een laag plafond, wordt de volledige resterende inhoud van het comparti-


12

Niettemin is het van belang een onderscheid te kunnen maken tussen beide omdat de gevolgen voor brandbestrijders heel verschillend zijn.

3. Aanwijzingen en symptomen van een flashover

Figuur 3.3 : Snelle verhitting van alle ontbrandbare materialen ment nu verhit tot het punt waarop ze zelf beginnen ontvlambare gassen af te geven (fig. 3.3). Het is nog enkel een kwestie van tijd vooraleer zich een plotse verandering voordoet in de omvang van de brand, indien niet ingegrepen wordt om zulks te verhinderen. Hoe kleiner het compartiment, hoe vlugger dergelijke omstandigheden zich zullen manifesteren. Eenmaal ontvlambare gassen worden afgegeven door het merendeel van de inhoud van het compartiment, kan het slechts een kwestie van seconden zijn vooraleer zich de overgang voltrekt van een gelokaliseerde brand naar een volledige betrokkenheid van alle delen van het compartiment : FLASHOVER.

2.

Definitie van een flashover

Bij compartimentbranden kan zich een moment aandienen waarop de totale hittestraling van de vuurpluim, de hete gassen en de hete grensgebieden in het compartiment de opwekking veroorzaakt van ontvlambare producten via de pyrolyse van alle blootgestelde ontbrandbare oppervlakken in het compartiment. Bij aanwezigheid van een ontstekingsbron kan dit resulteren in de plotse en aangehouden overgang van een uitbreidend vuur naar een volwaardig ontwikkelde brand. Dit is wat flashover wordt genoemd. Volgens deze definitie kan een backdraught een specifieke vorm van flashover zijn. Indien de backdraught resulteert in een aanhoudende volwaardig ontwikkelde brand, dan heeft zich een flashover voorgedaan.

De allereerste vereiste opdat een flashover zich kan voordoen is dat er sprake dient te zijn van aanzienlijke hittestraling van bovenaf. Dit zal door de brandbestrijders fysisch aangevoeld worden als een snelle stijging van de temperatuur in het compartiment en in de hitte van de hete gassen op plafondniveau die hen ertoe verplicht laag bij de grond te blijven. Als het mogelijk is naar boven te kijken, zullen zij vlammentongen ontwaren die zich doorheen de gaslaag voortbewegen. Daar komt nog bij dat ook andere materialen in het compartiment zichtbare rook en ontvlambare gassen gaan afgeven.

4.


Aangezien de voornaamste oorzaak voor een flashover de straling is afkomstig van de hete gassen en de vlammen die zich daarboven bevinden, bestaat de logische oplossing erin deze af te koelen. Dit heeft als effect dat de vlammen en de uitgestraalde hitte worden verminderd waardoor ook de rooklaag begint op te trekken. Een spray gericht op het plafond zal dit effect sorteren. Echter, teveel water zal grote hoeveelheden stoom genereren. Teveel koeling zal de rooklaag doen zakken waardoor de zichtbaarheid fel bemoeilijkt wordt. Onder deze omstandigheden bestaat de meest doeltreffende tactiek voor de brandbestrijder erin om de hete gassen aan te pakken d.m.v. een pulserende straal, te zien welke effecten dit heeft en zodoende te beoordelen wanneer voldoende water werd gebruikt. Eens het onmiddellijk gevaar op een flashover is uit de weg geruimd, zijn de volgende stappen afhankelijk van het feit of zich opnieuw flashover-omstandigheden kunnen ontwikkelen vooraleer de brand kan worden gedoofd.


13

Indien dit waarschijnlijk is, dan is het van het grootste belang de brand zo snel mogelijk te ventileren. Indien de hete gassen sneller afgevoerd worden dan ze worden gegenereerd, zal de rooklaag verminderen en het risico op flashover afnemen. Ingebouwde dakventilatie-openingen zijn er om juist deze afvoer te bewerkstelligen: ofwel automatisch ofwel bediend door de brandweer. Echter, het is van belang dat de juiste afvoeropeningen worden opengezet. Hoe verder de afvoeropening van de brand verwijderd is, hoe verder de hete gassen zich dienen te verplaatsen waardoor ook het risico op branduitbreiding toeneemt. Wanneer geen ingebouwde dakventilatie-openingen voorhanden zijn, hebben de brandbestrijders de keuze om er zelf één te maken. Daarbij dient men steeds voor ogen te houden dat een onoordeelkundig gebruik van ventilatie kan resulteren in een toename van het risico op branduitbreiding op hogergelegen niveaus waarheen de hete gassen gekanaliseerd (en dus geconcentreerd) worden, terwijl ze er anders misschien langer over zouden doen om deze te bereiken.


14

Geheugensteun 2

FLASHOVER AANWIJZINGEN

Een snelle toename van de compartimenttemperatuur en de hitte van de hete gassen ter hoogte van het plafond

Vlammentongen zichtbaar in de rooklaag

Andere oppervlakken die dampen afgeven

VEILIGHEID

Zorg ervoor dat je goed beschermd bent

Bewaak de ingang met een geladen lans

Indien mogelijk, vermijd het compartiment te betreden en ventileer van buitenaf

Controleer of je ontsnappingsroutes beveiligd zijn

Inspecteer de buitenkant van de deur op aanwijzingen van hitte

Hou je gebukt

Gebruik pulserende sproeistralen op de hete gassen ter hoogte van het plafond

Ventileer alleen wanneer het daartoe veilig is

Wees je ten allen tijde bewust van het risico op flashover en backdraught


15

De aanloop naar een flashover Hiernaast zie je een reeks foto’s van een ingesloten kamerbrand, opgenomen in de Fire Experimental Unit Still-Air laboratorium van het Britse Ministerie van Binnenlandse Zaken in Rissington. Tijd : 0m 0s : Het vuur begint in een afvalmand. Tijd : 1m 20s : In de kamer begint zich een rooklaag te vormen. De pluim heeft het plafond nog niet bereikt. De temperaturen ter hoogte van het plafond stijgen. Tijd : 2m 15s : De rooklaag wordt steeds dikker en het vuur begint zich te verspreiden naar het dichtstbijzijnde meubilair.

Tijd : 2m 55 : De rooklaag is gezakt tot op 1 meter boven de grond en in de rook zijn vlammen aanwezig. Alle andere meubilair in de kamer pyrolyseert inmiddels.

Tijd 3m 05s : De flashover heeft zich voorgedaan. De vlammen vullen volledig het compartiment.


16

HOOFDSTUK 4 – ZAKEN WAAR BRANDBESTRIJDERS ZICH VAN MOETEN BEWUST ZIJN Officieren hebben de belangrijke verantwoordelijkheid te beslissen al dan niet teams uitgerust met ademhalingsapparatuur in een brandend gebouw te sturen. Het is dan ook van vitaal belang dat zij zich terdege bewust zijn van het risico op backdraughts. Wanneer het optreden van een backdraught waarschijnlijk lijkt, moet de buitenkant van een gebouw geïnspecteerd worden op aanwijzingen van een mogelijke backdraught en dienen de nodige waarschuwingen gegeven te worden aan de teams vooraleer zij binnengaan. Het is essentieel dat, vanaf het moment dat brandbestrijders een gebouw betreden, zij zich doorlopend bewust zijn van de risico’s op backdraught en flashover en dat zij halt houden, de omgeving goed observeren en nadenken vooraleer zij eender welke deur in een gebouw openen.

Bibliografie : Drysdale, D. 1985 An Introduction to Fire Dynamics, John Wiley and Sons Wharry, D. 1974 Fire Technology – Chemistry and Combustion, The Institution of Fire Engineers


17

DEEL 2 – TACTISCHE VENTILATIE HOOFDSTUK 1 – INLEIDING 1.

•

Ventilatie

Ventilatie wordt als volgt gedefinieerd : “De afvoer van verhitte lucht, rook of andere schadelijke gassen vanuit een gebouw of kamer en de vervanging ervan door de aanvoer van versere lucht.” Bij brandbestrijding worden bovendien een aantal bijkomende termen gebruikt. Zelf-ventilatie : doet zich voor wanneer de brand het gebouw dermate beschadigt zodat zich een verhoogde ventilatie voordoet. Automatische ventilatie : doet zich voor wanneer voorgeïnstalleerde luchtafvoeropeningen automatisch in werking worden gesteld, meestal tijdens de beginfase van de brand, door bijvoorbeeld het branddetectiesysteem. Tactische ventilatie vereist de interventie van de brandweerdiensten om in het gebouw een luchtdoorgang vrij te maken waarbij de verbrandingsproducten worden vrijgelaten en versere lucht wordt binnengelaten. Dit handboek behandelt de tactische ventilatie hoewel het zal duidelijk zijn dat vele van de beschreven effecten zich tevens zullen voordoen bij de andere types ventilatie. Tactische ventilatie kan alleen aangewend worden wanneer de brandweerdiensten ter plaatse zijn en bezig zijn de brand te bestrijden. Zodoende vindt tactische ventilatie per definitie later plaats dan automatische ventilatie. Tactische ventilatie kan worden ingezet tijdens verschillende stadia van een brand : • na de aankomst van de brandweerdiensten maar vooraleer de brand onder controle is;

•

nadat de brand onder controle werd gebracht maar voor de brandhaard geblust is; na het blussen van de brand.

Wanneer tactische ventilatie wordt ingezet vooraleer de brand werd geblust kan dit een effect hebben op de mate van branduitbreiding. Dit kan zowel voordelig als nadelig uitpakken, afhankelijk van het oordeel en de ervaring van de brandbestrijders.

2.

Rook

Doorgaans is rook een mengeling van fijne vaste deeltjes, kleine druppeltjes van water en andere vloeistoffen en gassen die worden afgegeven door de materialen die in de brand betrokken zijn. Meestal is rook dan ook giftig. De hoeveelheid rook die door een brand wordt gegenereerd is afhankelijk van de omvang van de brand en het soort materialen dat erin tot verbranding komt. Het gedrag en de beweging van de rook zijn dan weer afhankelijk van de rooktemperatuur. Het vuur verhit de lucht en de rook die zich rond de brandhaard bevinden. Aangezien hete lucht een groter natuurlijk stijgen drijfvermogen heeft dan koude lucht, zal deze hete lucht doorgaans zeer snel en met grote kracht stijgen. Wanneer de hete lucht en rook gaan afkoelen verdwijnt dit effect en zal de rook zich doorgaans structureren in lagen. Vanaf dat ogenblik zal het zich in beweging zetten van de rook in grotere mate afhankelijk zijn van luchtturbulentie die veroorzaakt wordt door het aanleggen van openingen in het compartiment, de bewegingen van mensen en het gebruik van lansen, etc. dan van de temperatuur. Het is van groot belang dat men zich bewust is van twee voorname eigenschappen van rook:


18

•

•

Rook kan branden. Sommige verbrandingsproducten kunnen bv. onvolledig verbrand zijn omwille van tekort aan zuurstof of de afwezigheid van een ontstekingsbron. Met de aanvoer van verse lucht en het aanbieden van een ontstekingsbronkunnen deze onvolledig verbrande verbrandingsproducten opnieuw tot ontbranding komen, soms met explosieve resultaten in de vorm van een backdraught. Als de rook heet genoeg is, zal zich de herontbranding zelfs voordoen zonder dat er sprake is van een aparte ontstekingsbron. Rook kan heet zijn. De rook kan zelfs dermate heet zijn dat hij de ontvlambare materialen waarmee hij in contact komt doet ontbranden. Bovendien straalt rook ook stralingshitte uit en deze kan op haar beurt voldoende heet zijn om andere brandstofbronnen in het compartiment te doen ontbranden.

Twee fenomenen die door rook veroorzaakt kunnen worden, “Flashover” en “Backdraught”, worden beschreven in Deel 1 “Compartimentbranden.” Tactische ventilatie is één van de technieken die kunnen ingezet worden om flashover en backdraught te voorkomen of de effecten ervan te verzachten.

3.

De waarde van ventilatie

Zoals alle tactische mogelijkheden die de brandbestrijder ter beschikking staan kan tactische ventilatie de toestand verergeren indien verkeerd toegepast. Bij correcte aanwending kan tactische ventilatie aanzienlijke voordelen bieden bij brandbestrijding : • het kan bijdragen tot het beperken van de verspreiding van rook, het verbeteren van de zichtbaarheid en vergroten van de beschikbare ontsnappingstijd; • het kan helpen bij reddingsoperaties door de hoeveelheid rook en giftige gassen terug te dringen die zoeken opsporingsacties hinderen en ingesloten bewoners in gevaar brengen; • het kan de aanpak van de brand zelf en het blussen versnellen door het afvoeren van

•

•

4.

hitte en rook zodat de brandbestrijders het compartiment sneller kunnen betreden en, dankzij de verbeterde zichtbaarheid, de brand sneller kunnen lokaliseren en bestrijden; het kan de gebouwschade beperken doordat het mogelijk wordt de brandhaard sneller te lokaliseren en te bestrijden; het kan bijdragen tot het inperken van branduitbreiding door de verplaatsing van rook en hete gassen onder controle te houden.

Wanneer ventilatie gebruiken

Zoals alle technieken die de brandbestrijder ter beschikking staan, dient men tactische ventilatie als mogelijkheid te overwegen wanneer men de situatie beoordeelt en nagaat welke de mogelijkheden zijn om de brand te bestrijden. In de meerderheid van de gevallen mag tactische ventilatie niet worden gebruikt vooraleer de brandhaard werd gelokaliseerd. In alle gevallen moet steeds beoordeeld worden welke de waarschijnlijke effecten van de inzet van ventilatie zullen zijn. Vaak kan de locatie van de brandhaard bepaald worden van buiten het gebouw. In een aantal gevallen kan tactische ventilatie worden ingezet om rook af te voeren teneinde de lokalisatie van de brandhaard te helpen mogelijk maken. In de meeste gevallen wanneer tactische ventilatie kan overwogen worden als een gepaste techniek, biedt de inzet van deze techniek de hoogste efficiëntie als hij reeds in de vroege stadia van de bestrijdingsoperatie kan worden aangewend. De ongecontroleerde beweging van hete gassen binnen het gebouw is en blijft echter de voornaamste oorzaak van branduitbreiding zodat de beslissing om tactische ventilatie in te zetten ten allen tijde onderdeel dient te zijn van een overkoepelende strategie met als doel het beheersen van de luchtstromen in het gebouw.


19

Figuur 1.1 Verticale Ventilatie

5.

wind. Als de windkracht te sterk is, zal hoe dan ook de wind domineren.

Het effect van de wind

De kracht en de richting van de wind zijn meestal de doorslaggevende factoren bij tactische ventilatie. In de meeste gevallen bepalen zij de richting waarin de rook en de hete gassen zich verplaatsten in het gebouw. Het is onwaarschijnlijk om met een realistische kans van succes de heersende windrichting te bekampen door ventilatoren in te zetten om lucht in het gebouw te blazen. De efficiëntie van deze tactiek zal afhangen van de capaciteit van de ventilatoren, vergeleken met de kracht van de

6.

Tactische ventilatietechnieken

Het succes van alle ventilatietechnieken is afhankelijk van waar men juist de invoeropeningen voor het binnenvoeren van verse lucht plant, ten opzichte van de afvoeropeningen voor de afvoer van hete rook en gassen en, indien mogelijk, de geplande routes die deze laatste zullen volgen bij het verlaten van het gebouw. Hiertoe bestaan twee basisopties : Figuur 1.2 Horizontale Ventilatie


20

Verticale of Topventilatie – het creëren van een opening op hoger gelegen niveau (meestal via het dak) zodat het natuurlijk stijgen drijfvermogen van de hete gassen en hete rook hen toelaat verticaal te ontsnappen (zie fig. 1.1); Horizontale of Kruisventilatie – het maken van openingen in de buitenmuren (bv. het gebruik van deuren vensteropeningen) zodat de wind kan bijdragen tot de afvoer van de hete gassen en hete rook (zie fig. 1.2). In beide gevallen is het mogelijk de ventilatie te versnellen door het gebruik van ventilatoren of blazers. In deze handleiding worden twee termen gebruikt:

efficiënte communicatie zijn van essentieel belang voor een veilige inzet van ventilatie. Alle brandbestrijders die zich in het gebouw bevinden moeten in staat zijn de bevelvoerende officier op de hoogte te brengen van de heersende toestand in het gebouw. Zij zijn dan ook het best geplaatst om te adviseren of tactische ventilatie enige kans op succes zal hebben. In het bijzonder zijn zij waarschijnlijk het best geplaatst om te beoordelen of er compartimenten zijn waar een risico op backdraught bestaat.

Natuurlijke ventilatie : de collectieve naam voor het geheel van technieken voor verticale en horizontale ventilatie wanneer deze niet ondersteund worden door mechanische middelen. Dit omvat o.m. het gebruik van voorgeïnstalleerde openingen, vensters en deuren, etc.

Indien de bevelvoerende officier beslist om ventilatie te gaan inzetten, dan moeten eerst alle brandbestrijders die zich in het gebouw bevinden daarvan geïnformeerd te worden. De bevelvoerende officier kan desgewenst beslissen eerst het gebouw te evacueren terwijl ventilatie plaatsgrijpt en tot de situatie gestabiliseerd is. Speciale aandacht dient uit te gaan naar de veiligheid van brandbestrijders die zich bevinden op verdiepingen gelegen boven de brandhaard wanneer wordt gestart met ventilatie.

Geforceerde ventilatie : de collectieve naam voor het geheel van technieken voor verticale en horizontale ventilatie wanneer mechanische middelen worden ingezet ter ondersteuning bij het afvoeren van hete gassen en rook of bij het aanvoeren van verse lucht. Dit omvat het gebruik van zowel ventilatoren als watersprays wanneer deze gebruikt worden om de stroming van de brandgassen of van verse lucht in de gewenste richting te drijven.

Indien beslist wordt dat de brandbestrijders in het gebouw kunnen blijven tijdens de ventilatie, moeten zij in staat zijn de bevelvoerende officier ervan te verwittigen wanneer zijn klaar zijn opdat met ventilatie kan worden aangevangen en moeten zij vervolgens ook in staat zijn te rapporteren over de vorderingen van de ventilatie. Bovendien moeten deze brandbestrijders zijn uitgerust met een lans om zichzelf te beschermen.

7.

Operationeel commando

Ventilatie kan slechts één element zijn van de algemene brandbestrijdingsstrategie. Het dient gecoördineerd te worden met andere activiteiten om te vermijden dat de uiteenlopende voorwaarden voor de verschillende technieken die gebruikt worden bij de bestrijding van dezelfde brand niet met elkaar in conflict komen en dus contraproductief worden. De beslissing om geforceerde ventilatie te gebruiken zal verdere implicaties hebben zowel op het gebied van veiligheid als inzake beschikbare mensen en middelen.

Ook de activiteiten van de brandbestrijders die zich buiten het gebouw bevinden moeten gecoördineerd worden. Zo is de kans groot dat de brandbestrijders die de afvoeropening creëren geen direct zicht hebben op de invoeropening. Het is echter van het grootste belang dat de ventilatie-handelingen in de juiste volgorde worden uitgevoerd. Terwijl de brand wordt bestreden mogen inen afvoeropeningen enkel worden geopend als onderdeel van het ventilatieplan. Tevens dient men ervoor te waken dat per toeval geen essentiële deuren worden geopend of dichtgedaan tijdens brandbestrijdingsoperaties. Eenmaal het vuur is geblust kan de ventilatie worden opgevoerd.

Gezonde tactische beslissingen, genomen door de officieren die het bevel voeren bij een incident, en


21

HOOFDSTUK 2 – BEOORDELING VAN DE NOODZAAK TOT VENTILATIE 1.

Algemeen

Wanneer de bevelvoerende officier beslist tot een algemene strategie bij een brand, is ventilatie één van de factoren die men van bij het begin in gedachten dient te houden. In bepaalde situaties is het gebruik van ventilatie niet gerechtvaardigd, vooral wanneer de hete gassen en de rook niet echt een probleem stellen, hoewel het nog steeds noodzakelijk kan blijken over te gaan tot ventilatie nadat de brand geblust is om de resterende rook uit het gebouw af te voeren. Een kritieke factor kan gevormd worden door de aanwezigheid van ingebouwde ventilatiesystemen. Zelfs wanneer deze specifiek ontworpen zijn voor brandventilatie blijft het belangrijk dat zij correct worden gebruikt. Zo kunnen ze bv. reeds automatisch in werking zijn getreden. In dat geval is de beslissing om dit ongedaan te maken door een manuele interventie in het systeem even kritiek als de beslissing om te starten met ventilatie. Ingebouwde airconditioning-systemen kunnen even kritiek zijn. Indien dergelijke systemen nog in werking zijn kunnen ze zorgen voor de aanvoer van verse lucht naar de brandhaard en tegelijk ook de hete verbrandingsproducten afzui-

gen in niet-zichtbare leidingen waardoor de kans op branduitbreiding toeneemt. Ook dit soort systemen kunnen geïntegreerd worden als onderdeel van de tactische ventilatiestrategie maar dan enkel en alleen om verse lucht aan te voeren, waarbij ze dus enkel fungeren als invoerkanaal. Zij mogen niet gebruikt worden als afvoerkanaal behalve als de bevelvoerende officier zeker is dat dit niet tot branduitbreiding zal leiden. Indien geoordeeld wordt dat de situatie tactische ventilatie vereist, dient het doel daarvan vooraf duidelijk bepaald te worden vooraleer men met de operatie aanvangt. De techniek die daarbij zal gebruikt worden zal variëren naargelang de beoogde doelstelling. De benadering kan daarbij twee vormen aannemen : Offensief : de ventilatie wordt dicht bij de eigenlijke brandhaard uitgevoerd om een direct effect op de brand zelf te hebben, om de branduitbreiding te beperken, en de omstandigheden voor de brandbestrijders veiliger te maken (zie fig. 2.1); of

Figuur 2.1 Offensieve Ventilatie


22

Figuur 2.2 Defensieve Ventilatie

Figuur 2.3 Het bedaren van een backdraught


23

Defensief : er wordt geventileerd wèg van de brandhaard, of nadat het vuur reeds is gedoofd, met de bedoeling impact te hebben op de hete gassen en de rook, vnl. om toegangs- en ontsnappingsroutes te verbeteren en de beweging van de rook te beheersen in de richting van die delen van het gebouw die niet betrokken zijn in de brand (zie fig. 2.2). Deze twee objectieven kunnen tegelijk gerealiseerd worden, bv. om een veilige ontsnappingsroute vrij te houden terwijl de offensieve operaties plaatsvinden.

2.

Waar ventilatie voordeel kan bieden

Ventilatie kan nuttig zijn in die situaties waar de afvoer van hete gassen en rook de brandbestrijdingsoperaties makkelijker en veiliger kan maken. Indien er een risico bestaat op backdraught, dan moeten de ontvlambare gassen op een gecontroleerde manier uit het betreffende compartiment afgevoerd worden. Als de deur tot het compartiment wordt geopend, dan is dit meteen ook de meest voor de hand liggende route die een backdraught zal nemen, waarbij de brandbestrijders die zich in de nabijheid van de open deur bevinden in gevaar worden gebracht. Correct toegepast echter kan ventilatie er voor zorgen dat de gassen extern worden afgevoerd waarbij de vlammen of een explosie weg gericht worden van de brandbestrijders en andere mogelijke ontvlambare bronnen (zie fig. 2.3). Indien een compartiment gevuld is met grote hoeveelheden hete gassen en rook, waarbij de vlammen zich horizontaal langs het plafond voortbewegen, dan bestaat er een aanzienlijk risico op branduitbreiding en mogelijks flashover. Deze gassen dienen zo dicht mogelijk bij de brandhaard te worden geventileerd zonder dat de veiligheid in gevaar wordt gebracht en liefst op een zo hoog mogelijk niveau. Indien de enig mogelijke afvoeropening zich op enige afstand tot de brandhaard bevindt moet men er zich aan verwachten dat het vuur zich zal verspreiden

langs de route die naar deze afvoeropening leidt, eens de ventilatie wordt gestart. Indien de ontsnappingsroute vanuit het gebouw gevuld is met rook, en er bevinden zich nog personen in het gebouw, dan kan ventilatie deze route vrijmaken (zie fig. 2.4). Ook wanneer de brandbestrijders worden gehinderd om de brandhaard te bereiken omdat de route die zij daarbij moeten volgen gevuld is met rook, kan ventilatie soelaas bieden door de zichtbaarheid te verbeteren, waardoor de reactiesnelheid vergroot wordt. Ventilatie kan ook nuttig blijken wanneer sprinklers in werking zijn getreden en de rook hebben afgekoeld waardoor de ruimte gevuld is met rook. Indien zich binnen het gebouw hete gassen hebben opgebouwd zodat de omstandigheden voor de brandbestrijders bijzonder lastig zijn, kan ventilatie een veel leefbaarder klimaat creëren zodat de duur van het verblijf van de brandbestrijders waarin zij kunnen opereren verlengd wordt.

3.

Risicobeoordeling

Het belangrijkste risico bij offensieve ventilatietechnieken is de vergrote kans op branduitbreiding en mogelijks zelfs op backdraught bij het aanbieden van verse lucht. Echter, indien zich dan toch een backdraught voordoet, is het waarschijnlijk dat de voorwaarden daartoe zich reeds aan het ontwikkelen waren en de backdraught zou zijn ontketend zonder dat men begonnen was met tactische ventilatie. Op voorwaarde dat voldoende brandstof aanwezig is, kan zich branduitbreiding voordoen in het gebied rondom de brandhaard en/of langs de route naar de afvoeropening. Hete gassen en rook kunnen ook ontbranden terwijl ze geventileerd worden en met verse lucht in contact komen. Om deze reden verdient het de voorkeur het compartiment direct naar buiten te ventileren. Het correcte gebruik van offensieve ventilatie kan het risico op branduitbreiding verkleinen door de hete gassen af te voeren terwijl verse


24

Figuur 2.4 Vrijmaken van een ontsnappingsroute en optimaliseren van de toegang voor de brandbestrijders

lucht wordt binnengelaten. Het is echter van belang dat nooit met offensieve ventilatie wordt begonnen vooraleer goed beschermde brandbestrijders positie hebben ingenomen, uitgerust met geladen lansen. Dit betekent niet noodzakelijk dat de brandhaard omgeven dient te zijn met hete gassen en rook vooraleer men met ventilatie begint. Het starten van offensieve ventilatie vormt één van de elementen bij een hoofdaanval op het vuur, maar het mag niet beschouwd worden als een op zichzelf staande aanval.

Compartimenten kunnen vollopen met rook in delen van het gebouw die niet bij de brand betrokken zijn. Dit kan gevaar opleveren zowel voor bewoners die proberen te ontsnappen als voor brandbestrijders die taken uitvoeren op behoorlijke afstand van de eigenlijke brandhaard, naast de mogelijke kans op ernstige schade aan de eigendom zelf. De correcte aanwending van ventilatie kan deze risico’s verkleinen, terwijl een onoordeelkundige inzet dezelfde risico’s juist fel kan vergroten.

De beslissing om offensief te gaan ventileren vereist het afwegen van het risico op branduitbreiding met verbeterde omstandigheden rond de brandhaard. Ook de tijdsduur en de mensen en middelen die moeten ingezet worden om ventilatie op te zetten zijn factoren die in rekening moeten worden gebracht.

De bevelvoerende officier dient de mogelijkheid te overwegen de brandbestrijders geheel of gedeeltelijk uit het gebouw terug te trekken terwijl verse lucht het compartiment wordt binnengevoerd, vooral als het er naar uitziet dat de aanvoerroute van die verse lucht naar alle waar-


25

schijnlijkheid ook het pad wordt voor een backdraught.

•

Wanneer men oordeelt dat defensieve ventilatie beter gepast is, dan zijn zowel de risico’s maar ook de voordelen naar verhouding kleiner. Het is echter ten allen tijde noodzakelijk dat de best mogelijke route wordt gekozen voor de luchtstroom van de invoeropening naar de afvoeropening, teneinde de kans dat de aangevoerde verse lucht een negatieve impact heeft op het brandend compartiment zo gering mogelijk te houden.

•

Defensieve ventilatie hoeft geen onderdeel te zijn van een hoofdaanval op een brandhaard. Het kan evengoed deel uitmaken van de opbouw naar die aanval, waarbij ontsnappings- en aanvalsroutes vrijgemaakt worden, of deel uitmaken van lopende operaties eens het vuur onder controle.

4.

Hoe ventileren?

Dit is steeds afhankelijk van de situatie en de omstandigheden van de brand. Er zijn echter wel een aantal richtlijnen die gevolgd dienen te worden. De belangrijkste beslissing is die of er horizontale ventilatie dan wel verticale ventilatie zal worden gebruikt en in tweede instantie of men een offensieve dan wel een defensieve benadering zal aanwenden. In beide gevallen zijn de voornaamste factoren waarmee men rekening dient te houden het ontwerp van het gebouw, de locatie, omvang en ernst van de brand en de windkracht en windrichting. Horizontale ventilatie kan aangewezen zijn in die gevallen waar : • verticale ventilatie onmogelijk blijkt omwille van de structuur van het gebouw; • het onveilig is om brandbestrijders op het dak te positioneren om daar een afvoeropening te maken; • de omvang van de brandhaard niet groot genoeg opdat een opening in het dak vereist is; • er vensters en deuren in de directe omgeving van de brandhaard zijn;

de brand en de verbrandingsproducten zich niet verder verplaatsen naar andere verdiepingen; de brand zich niet heeft uitgebreid tot structurele lege of verborgen ruimtes.

Verticale ventilatie kan aangewezen zijn in die gevallen waar : • de brand zich heeft verspreid naar de dakruimte; • horizontale ventilatie bemoeilijkt wordt, bv. in vensterloze gebouwen die weinig buitendeuren tellen; • er hoge verticale schachten aanwezig zijn zoals lichtinvalsschachten of liftschachten; • de brand zich heeft uitgebreid tot structurele lege of verborgen ruimtes. In het algemeen zal het gebruik van geforceerde ventilatie (bv. met ventilatoren, etc.) de snelheid van eender welk ventilatieproces waarvoor men opteert aanzienlijk versnellen. Horizontale ventilatie is het meest doeltreffend waar de afvoeropening op een hoger gelegen niveau langs de lijzijde van het gebouw kan gecreëerd worden en de invoeropeningen op een laaggelegen niveau langs de loefzijde van het gebouw. Indien de enig bruikbare deuren en vensters zich alle langs dezelfde kant van het gebouw bevinden, is de kans groot dat natuurlijke ventilatie weinig efficiënt zal blijken, aangezien de druk van de wind met gelijke kracht inwerkt op de inen afvoeropeningen. Onder dergelijke omstandigheden komt de koelere lucht binnen op lager niveau en ontsnappen de hete gassen op hoger niveau. Geforceerde ventilatie kan dan enig soelaas bieden als dit niet resulteert in het feit dat de vlammen erdoor in de richting van de brandbestrijders worden gedreven.


26

HOOFDSTUK 3 – HORIZONTALE VENTILATIE 1.

Algemeen

Horizontale ventilatie is de meest gebruikte vorm van ventilatie omdat het in de meerderheid van de situaties de meest aangewezen methode is om het gebouw te ventileren en vaak ook de makkelijkste methode blijkt. Bovendien initiëren brandbestrijders die een brandend gebouw betreden voor verkenning en redding of een aanval op de brandhaard, zelf reeds een vorm van horizontale ventilatie doordat zij daarbij deuren of vensters openmaken om zich toegang te verschaffen. Veel brandhaarden in gebouwen veroorzaken relatief weinig schade door het directe brandproces, maar produceren wel aanzienlijke volumes rook. In dergelijke situaties volstaat het vaak om de deuren en vensters van de getroffen compartimenten te openen opdat de rook geventileerd wordt. Ook in andere situaties, zoals bv. een ernstige brand gesitueerd onder de hoogste verdieping van een gebouw, kan horizontale ventilatie voordeel bieden. Dit gedeelte beschrijft de techniek van horizontale ventilatie en de manieren waarop dit kan worden verwezenlijkt.

2. De fysische beginselen van horizontale ventilatie Rookverplaatsing wordt veroorzaakt door twee factoren : de wind en de temperatuur (en vandaar het stijgen drijfvermogen) van de gassen. De relatieve betekenis van deze factoren is afhankelijk van hun grootheidswaarde. In de onmiddellijke omgeving van een brandhaard zullen de stijgen drijfeffecten waarschijnlijk domineren.

Wanneer de rook en de gassen van een brandhaard heet zijn, neemt hun stijgen drijfvermogen toe en zullen ze gaan stijgen. Als ze bijzonder heet zijn, dan zullen ze ook zeer snel stijgen. In bepaalde omstandigheden kunnen hierin dan grote volumes lucht meegevoerd worden die in zeer aanzienlijke mate de lucht- en rookstromingen doen toenemen. Op een grotere afstand van de brandhaard zullen de effecten van de wind waarschijnlijk overheersen.

3. De beginselen van horizontale ventilatie Ventilatie vergt een gecontroleerde afvoer van rook en hete, mogelijks ontvlambare, gassen vanuit een gebouw en de vervanging ervan door versere lucht. Het sleutelwoord in bovenstaande omschrijving is “gecontroleerd”. Het willekeurig openen van deuren en vensters kan de situatie aanzienlijk verergeren in de vorm van branduitbreiding, toenemende rookschade en een verhoogde kans op backdraught. Het eerste streven van de brandbestrijder dient er altijd in te bestaan de verbrandingsproducten te laten ontsnappen aan de lijzijde van het gebouw, op een zo hoog mogelijk niveau in het compartiment. Eens de afvoeropening is gecreëerd dient vervolgens de invoeropening gemaakt te worden en dit langs de loefzijde van het gebouw, op een zo laag mogelijk niveau in het compartiment om maximaal voordeel te halen uit het natuurlijk stijgen drijfvermogen van de rook en de hete gassen. Bij defensieve ventilatie wordt de positie van de inen afvoeropeningen bepaald door de route tussen de beide. De algemene bedoeling is verse lucht binnen te laten in een zo groot mo-


27

gelijk deel van het gebouw. De indeling van het gebouw bepaalt daarbij de route die deze verse lucht zal volgen eens de inen afvoeropeningen worden opengesteld. De positie van de inen afvoeropeningen dient dus zorgvuldig overwogen en gepland te worden om te vermijden dat de verse lucht rechtstreeks naar de locatie van de brandhaard wordt geleid. Bij offensieve ventilatie dient de afvoeropening zo dicht als praktisch mogelijk bij de brandhaard gecreëerd te worden. Het is daarbij wenselijk de route naar de brandhaard die door de brandbestrijders gevolgd wordt als invoerkanaal te gebruiken, aangezien dit tegelijk de rook en hitte langs die route vermindert waardoor hun werkomstandigheden veiliger en beter houdbaar worden. In dit geval zullen de gassen die uit de afvoeropening naar buiten ontsnappen naar alle waarschijnlijkheid zeer heet en mogelijks ook ontvlambaar zijn. Als de rook en de gassen boven hun zelfontbrandingstemperatuur zijn, zullen waarschijnlijk ook vlammen te zien buiten de afvoeropening. Bovendien bestaat het risico op branduitbreiding. Daarom is het noodzakelijk dat vooraleer de afvoeropening opengesteld wordt, deze positie bewaakt is door goed beschermde brandbestrijders uitgerust met een geladen lans. Deze lans kan dan aangewend worden om de rook en de gassen af te koelen terwijl ze naar buiten stromen. Zolang de ventilatie-operatie bezig is mag de lans onder geen enkel beding rechtstreeks in de afvoeropening gericht worden. Dit verstoort ernstig de ventilatie-operatie en kan de veiligheid van de brandbestrijders die zich in het gebouw bevinden in gevaar brengen. Als er zuurstoftekort dreigt in het compartiment waar de brand woedt, ontstaat het risico op backdraught. Het aanbrengen van een afvoeropening in dit compartiment kan een backdraught ontketenen maar het risico daarop wordt geminimaliseerd als die opening hoog genoeg gepositioneerd is in het compartiment én zich aan de lijzijde van het gebouw bevindt waardoor de hete gassen kunnen ontsnappen zonder dat ze zich in

de kamer vermengen met de binnenstromende verse lucht. Als alle andere uitgangen vanuit het compartiment afgesloten zijn, wordt de kracht van een mogelijke backdraught naar buiten gericht doorheen de ene afvoeropening. Daarom dienen de brandbestrijders die de opening maken de nodige voorzorgsmaatregelen te treffen: wegblijven uit het pad van de potentiële backdraught, ademhalingsapparatuur opzetten, zich laag houden en een geladen lans klaar houden voor gebruik. De aanvoer van verse lucht is het meest waarschijnlijke startschot voor een backdraught. Het ventileren van een compartiment waar zuurstoftekort heerst is een intrinsiek gevaarlijke activiteit voor zij die zich in het gebouw bevinden. Eens de afvoeropening gecreëerd is, kunnen de hete rook en gassen ontsnappen en zal dientengevolge ook de temperatuur in de kamer gaan zakken. Echter, het compartiment kan enkel een staat van zuurstoftekort bereiken omdat er een onvoldoende aanvoer van verse lucht naar de kamer is. Daarom dient zo snel als praktisch mogelijk een aanvoerkanaal voor verse lucht aangelegd te worden of de mogelijkheid op een backdraught kan blijven bestaan. De bevelvoerende officier dient te overwegen alle of een gedeelte van de brandbestrijders uit het gebouw terug te trekken terwijl verse lucht het compartiment wordt binnengevoerd, indien het er naar uitziet dat de aanvoerroute voor de verse lucht ook het pad van de mogelijke backdraught zal zijn. Speciale aandacht dient daarbij uit te gaan naar de veiligheid van die brandbestrijders die zich eventueel op verdiepingen boven het getroffen compartiment bevinden – vooral daar waar hun toegangs- en/of ontsnappingsroutes door een deel van de aanvoerkanaal met verse lucht lopen (bv. daar waar het aanvoerkanaal met verse lucht door gedeelten van het trappenhuis loopt).


28

4. Methodes voor het creëren van openingen Wanneer de brand zich aan de binnenkant bevindt, bestaat de eenvoudigste manier om een opening te maken en daarbij de minste schade te veroorzaken erin een venster of deur open te zetten. Indien mogelijk dient de bovenkant van een venster geopend te worden om als afvoeropening te dienen en kan de onderkant van datzelfde venster opengezet worden om als invoeropening dienst te doen (zie fig. 3.1).

•

•

steil hellend dak boven de afvoeropening gaan bedekken. Brandbestrijders die dergelijke afvoeropening creëren mogen zichzelf dan ook nooit boven deze opening positioneren; het aanvoeren van verse lucht in een compartiment kan een backdraught ontketenen, dus is het ten sterkste aangeraden om zich als brandbestrijder niet direct voor het venster op te houden. De brandbestrijders dienen zich zo ver als praktisch mogelijk langs de zijkant van het venster te positioneren en hun handelingen zijwaarts naar het venster richten met gebruik van het gepaste gereedschap zoals bijl of plafondhaak. Wanneer men werkt vanaf een ladder of een hydraulisch platform dient men er scherp op toe te zien dat de kop van de ladder ook op die wijze gepositioneerd is; het glas van een venster kan bij verbrijzeling ver naar buiten vliegen, vooral vanaf hoger gelegen verdiepingen. Dit kan ernstige verwondingen zelfs de dood veroorzaken van brandbestrijders of omstanders.

Bij “lichte” gebouwen (bv. prefab) is het soms mogelijk een gat te maken door de muur. Ook hier geldt de regel dat de brandbestrijders zich niet mogen ophouden voor deze opening, voor het geval een backdraught wordt ontketend.

Figuur 3.1 : Afvoeren van rook uit een kamer door het venster onderaan op 1/3e en bovenaan op 2/3e te openen Het verdient de voorkeur vensters te openen i.p.v. ze in te slaan omdat ze op die manier opnieuw kunnen worden dichtgemaakt mocht dit nodig blijken.

Terwijl de brand bestreden wordt, mogen inen afvoeropeningen enkel opengezet worden als onderdeel van een weloverwogen ventilatieplan. Men dient er ook op te letten dat essentiële deuren niet per ongeluk worden dichtgedaan tijdens de brandbestrijdingsoperaties. Eens het vuur is geblust, kan de ventilatie worden opgevoerd.

Zo mogelijk dient dit steeds van buitenaf te gebeuren. Onder bepaalde omstandigheden kan het noodzakelijk blijken vensters te verbrijzelen (zie fig. 3.2) maar men dient daarbij omzichtig te werk te gaan omwille van drie redenen : • de hete rook die uit de net gemaakte opening naar buiten stroomt zal stijgen en kan op die manier het muuroppervlak of het


29

Figuur 3.2 : het maken van een afvoeropening


30

HOOFDSTUK 4 – VERTICALE VENTILATIE 1.

•

Algemeen

Verticale ventilatie maakt maximaal gebruik van het natuurlijk stijgen drijfvermogen van de hete gassen en de rook, waardoor ze zonder schade aan te richten kunnen ontsnappen in de atmosfeer via de zo direct mogelijke afvoerroute. Deze techniek is vooral bruikbaar in potentiële backdraught-situaties. Het onderscheid tussen verticale en horizontale ventilatie situeert zich in de locatie van de afvoeropeningen. Bij horizontale ventilatie wordt de afvoeropening zo hoog mogelijk in de muur van het compartiment gecreëerd. Bij verticale ventilatie wordt de afvoeropening geplaatst in het dak van het compartiment, en zo dicht bij de brandhaard als veiligheidshalve mogelijk is. Verticale ventilatie is het meest doeltreffend als een offensieve ventilatie-tactiek, aangewend om een directe invloed te hebben op de brandhaard. Bij defensieve ventilatie-operaties, is de efficiëntie ervan afhankelijk van de afstand tot de brandhaard en vandaar dus ook het stijgen drijfvermogen van de rook en de hete gassen. Vandaar dat verticale ventilatie het meest aangewezen is voor gebouwen waar de brandhaard zich direct onder het dak bevindt. In gevallen waar er sprake is van een plafond- of dakruimte die niet in de brand betrokken is, zal verticale ventilatie branduitbreiding naar deze ruimten veroorzaken. Echter, in gevallen waar de brand zich reeds heeft verspreid naar de plafond- of dakruimte zit er soms weinig anders op dan verticale ventilatie in te zetten indien dit op een veilige manier kan. Daar staat tegenover dat met pannen beklede daken op zich soms reeds voldoende lekken om extra ventilatie onnodig te maken. Verticale ventilatie biedt de volgende voordelen:

•

•

het kan het risico op een backdraught minimaliseren. In het beginstadium drijft de druk in het brandend compartiment de hete gassen naar buiten. Op dat moment is een invoeropening noodzakelijk omdat anders verse lucht zal worden binnengezogen via de afvoeropening, waardoor de lucht zich vermengt met de rook wat dan weer de kans vergroot dat het hele kamer in rook gehuld wordt; het kan het risico op branduitbreiding verkleinen omdat de rook en de hete gassen de kortst mogelijke afstand zoeken om het gebouw te verlaten; het kan voorzien in een bijzonder snel rookvrij maken van een compartiment, omwille van de hoge snelheid waarmee de rook en de hete gassen ontsnappen via de dakopening. Grote hoeveelheden verse lucht worden dan binnengezogen om deze te vervangen.

Het meest voor de hand liggende nadeel van verticale ventilatie is dat het brandbestrijdingsoperaties vergt op het dak boven de brandhaard en deze uitzonderlijk gevaarlijk kunnen zijn. Niettemin is het mogelijk om werkmethodes te gebruiken die dit risico aanzienlijk verminderen. Deze methodes worden verderop besproken.

2.

Veiligheid bij verticale ventilatie

De locatie van de brandhaard dient bepaald te worden vooraleer verticale ventilatie kan overwogen worden. Wanneer men verticale ventilatie voorbereidt is het de verplichte standaardpraktijk om de afvoeropening te beveiligen met een geladen lans, zelfs reeds op het moment dat men het gat maakt. Indien veilig uitvoerbaar, dient een dakopening steeds gecreëerd te worden door een brandbestrijder die van op een ladder of een hydraulisch


31

Figuur 4.1 het maken van een dakopening

platform opereert (zie fig. 4.1), i.p.v. op het dak zelf. Zelfs dan moet men er zich ten allen tijde goed van bewust zijn dat eens het brandend compartiment gepenetreerd werd, hete gassen en rook en mogelijks ook vlammen, en dit alles mogelijks met de nodige kracht, vanuit het afvoergat naar buiten zullen ontsnappen. Adembescherming is dan ook altijd verplicht in dergelijke omstandigheden. Indien de bevelvoerende officier besluit dat de situatie een afvoeropening in het dak vereist en deze locatie niet bereikbaar is van op een ladder of een hydraulisch platform, dan dient hij zich scherp bewust te zijn van de veiligheid van de brandbestrijders en moeten alle mogelijke vei-

ligheidsmaatregelen getroffen worden om hen te beschermen vooraleer zij zich op het dak boven een brandhaard begeven.

3.

Methodes om openingen te maken

Sommige gebouwen zijn uitgerust met ingebouwde mechanische ventilatiesystemen die bediend worden vanaf de grond. In een aantal gevallen kan men daar gebruik van maken. De tweede eenvoudigste manier om een dakopening te maken is gebruik te maken van de constructie van het gebouw zelf, zoals daklichten of dakkapellen.


32

Als deze niet aanwezig zijn, kan men eventueel ook dakpannen en leien verwijderen en doorheen de onderliggende materialen snijden. Zonder kennis van de bouwmethodes die in het gebouw gebruikt werden, valt het af te raden te proberen openingen te maken in enig ander soort dakbekleding. De veiligste methode om dit te realiseren is te werken vanaf een dakladder of een hydraulisch platform. De brandbestrijders die een dakopening maken dienen ten allen tijde te vermijden dat zij zich in een positie bevinden die hoger gelegen is dan de opening. Op een hellend dak bv. mogen de brandbestrijders zich niet hoger op de helling ophouden.

4. Offensieve en defensieve verticale ventilatie Defensief gebruik van verticale ventilatie is mogelijk maar de efficiëntie daarvan zal afhankelijk zijn van de afstand tot de brandhaard.

Indien de afvoer van rook de enige doelstelling is, dan is de kans groot dat dit gebeurt op enige afstand van de eigenlijke brand waar de rook en de hete gassen zich zullen hebben vermengd met koelere lucht. Het is onwaarschijnlijk dat deze rook en gassen echt heet zullen zijn om snel op te stijgen doorheen de dakopening en het hele proces zal dan ook zeer langzaam verlopen. Het is mogelijk dit proces sneller te laten verlopen op voorwaarde dat de invoeropening zich aan de loefzijde van het gebouw bevindt, maar geforceerde ventilatie kan nodig blijken. Offensieve verticale ventilatie vereist dakafvoeropeningen dicht bij de brandhaard. Deze methode is dan ook het meest efficiënt als de opening rechtstreeks boven de brandhaard kan gemaakt worden. Offensieve ventilatie kan ook gebruikt worden om branduitbreiding te beperken in grote compartimenten of daarmee in verbinding staande dakruimten. Onder dergelijke omstandigheden wordt branduitbreiding in principe veroorzaakt door de hete rook en gassen die zich verspreiden ter hoogte van het plafond en daarbij ofwel

Figuur 4.2 Gleufventilatie


33

structurele elementen van de dakstructuur doen ontbranden of meer van de inhoud van het compartiment in brand zetten via de hittestraling die uitgaat van de hete rooklaag. De hete rook en gassen zullen zich verder in het compartiment verspreiden tot ze een ontsnappingsmogelijkheid vinden. Het strookgewijs verwijderen van de dakbekleding vooraleer de zich verspreidende rook dit deel bereikt, en waarbij dus doeltreffend een brandgang wordt gecreëerd, kan deze verdere uitbreiding een halt toeroepen. Dit staat bekend als geul- of strookventilatie (zie fig. 4.2). Geulventilatie wordt gerealiseerd door een opening te maken in het dak - op een veilige afstand van de brand - die groot genoeg is om alle hete rook en gassen te laten ontsnappen zodat geen rook of gas zich nog verder verspreidt voorbij deze (gleuf)opening. Dit veroorzaakt branduitbreiding in de richting van de afvoeropening maar zal een verder doorzetten ervan voorbij dit punt een halt toeroepen. Tegelijk zullen ook de rooklagen in het compartiment stijgen. In terrasvormige gebouwen kan het noodzakelijk blijken dergelijke gleufopening te snijden in het dak om branduitbreiding naar aanpalende dakruimten te verhinderen. Het is veiliger dit te doen in het aanpalende pand. Op een hellend dak verdient het de voorkeur met het snijden van de gleuf te beginnen op het hoogste punt dat veilig bereikbaar is, en zo naar beneden toe te werken vanuit dit punt. Op deze wijze minimaliseert men de blootstelling aan de hete rook en gassen.


34

HOOFDSTUK 5 – GEFORCEERDE VENTILATIE 1.

Algemeen

Alle ventilatiehandelingen dienen te worden gepland en uitgevoerd in overeenstemming met de heersende atmosferische omstandigheden, waarbij zoveel mogelijk gebruik dient te worden gemaakt van natuurlijke ventilatie. In bepaalde situaties echter kan natuurlijke ventilatie ontoereikend zijn en dient dit aangevuld te worden met of vervangen door geforceerde ventilatie teneinde een houdbare atmosfeer te creëren en reddingsoperaties te vergemakkelijken. De term geforceerde ventilatie refereert naar het gebruik van ventilatoren, blazers, waterstralen en andere mechanische middelen om een luchtstroming binnen het gebouw teweeg te brengen of in een andere richting te drijven zodat de brandgassen uit het gebouw gedreven worden. Wanneer geforceerde ventilatie wordt gebruikt om de effecten van natuurlijke ventilatie te versnellen dient men er zich steeds van bewust te zijn dat alle effecten, zowel negatieve als positieve, daarbij versneld kunnen worden. Om deze reden is het dan ook van vitaal belang dat de betrokken brandbestrijders een goed inzicht hebben in de principes van ventilatie en het gedrag van vuur vooraleer de inzet van geforceerde ventilatie overwogen wordt. De belangrijkste voordelen van geforceerde ventilatie zijn de volgende : • de doelstellingen van ventilatie, d.w.z. de afvoer van rook, herstel van een houdbare atmosfeer, etc. worden sneller gerealiseerd; • het maakt horizontale ventilatie efficiënter, waardoor de noodzaak om over te gaan tot verticale ventilatie verkleind wordt; • het is minder gevoelig voor veranderlijke windomstandigheden, hoewel het niet in staat is om sterke wind te overwinnen; • het is een beter controleerbare vorm van ventilatie.

De nadelen zijn: • het vereist het gebruik van mechanische middelen, een energiebron en bijkomende brandbestrijders; • het kan de intensiteit van een brand opvoeren en leiden tot ongewenste branden rookuitbreiding indien incorrect toegepast; • om grote compartimenten te ontruimen van rook en gassen, is een zeer grote ventilator vereist, of een aantal kleinere ventilatoren; • het vergt tijd; • bij defensieve ventilatie-operaties betekent de beperkte luchtstroming die beschikbaar is dat een systematische kamer-per-kamer aanpak vereist is voor het ontruimen van rook en gassen.

De voornaamste technieken voor geforceerde ventilatie zijn : Overdrukventilatie – kan worden verwezenlijkt door lucht geforceerd een gebouw binnen te voeren door gebruik van een ventilator. Het effect daarvan is de toename van de druk binnen het gebouw, in relatie tot de atmosferische druk. Overdrukventilatie betekent eenvoudig het blazen van lucht in een gebouw/compartiment door de invoeropening; Onderdrukventilatie – refereert naar het afvoeren van de rook en de hete gassen via de afvoeropening. Dit heeft als effect dat de druk binnen het gebouw afneemt, in relatie tot de atmosferische druk. Dit kan worden gerealiseerd d.m.v. ventilatoren; Air Conditioning Systemen - Sommige systemen zijn dusdanig geconstrueerd dat ze in geval van brand, kunnen gebruikt worden als rookbeheersingssysteem; RWA - Specifiek toegewezen ventilatoren en andere toestellen die meestal automatisch in werking treden, voorzien in een rookbeheerssysteem.


35

2.

van de gassen die zich in het compartiment bevinden.

Overdrukventilatie

Wat de meest aangewezen tactiek is om een overdrukventilator te gebruiken is afhankelijk van het antwoord op de vraag of de invoeropening ook zal dienst doen als toegang tot het gebouw voor de brandbestrijders en of er rook uit die opening naar buiten treedt. Als de opening ook fungeert als toegang, kan de ventilator zelf een hindernis vormen tenzij deze enigszins naar achteren kan worden verplaatst waardoor men toch vrije toegang heeft. Dit reduceert echter wel de efficiëntie van de ventilator. In een aantal gevallen is het belangrijk te verhinderen dat lucht opnieuw naar buiten stroomt via de invoeropening. Dergelijk fenomeen vermindert niet alleen de efficiëntie van de ventilatie maar, als er rook aanwezig is onmiddellijk in de invoeropening zelf, kan dit resulteren in turbulentie in de rook waardoor het zicht benomen wordt over kortere afstand naar binnen toe. Dit kan op twee manieren worden vermeden : • men plaatst de ventilator in de deuropening en de rest van de deuringang wordt vervolgens afgedicht. Het is duidelijk dat deze manier niet toelaat dat dezelfde deur wordt gebruikt als toegang voor de brandbestrijders (zie fig. 5.1); • men kan de ventilator naar achteren verplaatsen tot de kegel van de lucht die hij produceert de volledige deuringang bedekt. Dit reduceert de hoeveelheid lucht die het gebouw wordt binnengevoerd maar maakt wel maximaal gebruik van de lucht die wel wordt binnengeblazen. Op deze manier wordt nl. een soort bewegende luchtmuur gecreëerd die alle rook en hete gassen voor zich uit drijft in de richting van de afvoeropening (zie fig. 5.2). De efficiëntie waarmee de rook wordt afgevoerd is afhankelijk van de wind, de diameter en het ontwerp van de ventilator, het deel van de hoeveelheid lucht die door de ventilator wordt geproduceerd dat daadwerkelijk het gebouw wordt ingeblazen, de relatieve diameters van de inen afvoeropeningen, de vorm van het compartiment dat moet vrijgemaakt worden en de temperatuur

Figuur 5.1 : Gebruik van een ventilator terwijl de rest van de ingang is afgedekt

3.

Onderdrukventilatie

a) Ventilatoren : De meest gebruikte manier om onderdrukventilatie te realiseren is door het gebruik van draagbare ventilatoren. Uitgedrukt in kubieke meters per minuut, bestaan er aanzienlijke verschillen in de hoeveelheid lucht die dergelijke toestellen kunnen voortbewegen. Hoe krachtiger de ventilator, hoe meer lucht hij kan verplaatsen.


36

Figuur 5.2 opstelling van een ventilator zonder blokkering van de ingang

De ventilatoren kunnen worden aangedreven door elektrische motoren, batterijen of hydraulische motoren. Benzine- of dieselaandrijving van de ventilatoren is ongeschikt wanneer men omgeven is door brandgassen, omdat de toestellen op die manier niet de vereiste verse luchtvoorraad hebben die nodig is om dergelijke motoren te doen draaien en de motor aanleiding kan zijn tot ontsteken van brandbare gassen. Het voornaamste probleem bij het gebruik van ventilatoren is dat de ventilatoronderdelen doorgaans geen hoge temperaturen kunnen weerstaan. Als temperatuur van de rook en de gassen die worden afgevoerd heet is, geven de ventilatoren snel de geest. Bij onderdrukventilatie zijn ventilatoren dan ook beter geschikt voor de ontruiming van met rook gevulde gebouwen eens de brand is geblust of wanneer er geen mogelijkheid bestaat dat hete of ontvlambare gassen de ventilator zelf bereiken.

b) Lansen : Het is mogelijk het luchtmeevoer-effect van lansen ingesteld op kegelspray, aan te wenden om lucht te onttrekken via een afvoeropening. De kegelspray dient door de afvoeropening naar buiten toe gericht te worden van binnenin het gebouw. Om de brandbestrijders die dergelijke taak uitvoeren te beschermen en die zich anders in een hete omgeving zouden moeten ophouden, moet de lans ofwel in een vaste positie vastgebonden worden of vastgezet worden in een lanshouder, i.p.v. met de hand te worden bediend (zie fig. 5.3) Om een maximale luchtstroming te bereiken dient de spray ingesteld te worden op een kegelhoek van zo’n 60 graden en zo te worden opgesteld dat hij 85-90% van de oppervlakte van de afvoeropening bedekt. Hetzelfde effect kan worden gebruikt bij de invoeropening hoewel dit verhoogde waterschade binnen het gebouw tot gevolg heeft en de brandbestrijder die de lans bemant zich bewust dient te zijn van het risico op backdraught bij offensieve ventilatie-operaties.


37

de brandbestrijders ter plaatse arriveren. Ook deze systemen zijn uitgerust met een manuele uitzeten overnamefunctie maar dergelijke ingreep dient zorgvuldig afgewogen te worden door de bevelvoerende officier als onderdeel van de brandbestrijdings- en ventilatiestrategie.

6.

Figuur 5.3 : opstelling van een spray om lucht af te voeren via het venturi principe Deze techniek kan uiterst efficiënt zijn voor het uitdrijven van de rook uit een klein compartiment wat brandonderzoekshandelingen ter plaatse in een vroeg stadium mogelijk maakt en verdere schade beperkt.

4.

Air Conditioning Systemen

Doorgaans werken dit soort systemen volautomatisch, hoewel sommige systemen zijn uitgerust met een manuele uitzeten overnamefunctie. In sommige gevallen zijn de ventilatiesystemen zo ontworpen dat ze kunnen dienen als brandventilatiesysteem in geval van brand. Indien de brandbestrijders op een bepaalde manier willen gebruik maken van dergelijke systemen bij de behandeling van een brand dient indien mogelijk de verantwoordelijke technicus geconsulteerd te worden aangezien er mogelijks beperkingen kunnen bestaan op het soort temperaturen die deze systemen kunnen verdragen en een incorrect gebruik mogelijks kan resulteren in een verdere uitbreiding van de brand.

5.

RWA-systemen

Dit type systemen treedt meestal automatisch in werking en is dus meestal reeds actief vooraleer

Veiligheidsoverwegingen

Dezelfde veiligheidsinstructies die gelden voor natuurlijke ventilatie, zijn van toepassing bij het gebruik van geforceerde ventilatie. Met dit ene verschil dat bij geforceerde ventilatie de gebeurtenissen zich aan een veel sneller tempo afspelen. Op dezelfde manier als een snellere ventilatie wordt verwezenlijkt, kunnen de zaken ook sneller uit de hand lopen. Vandaar dat goede communicatie tussen alle betrokken partijen bij een brandbestrijdingsoperatie nog van vitaler belang is. De bevelvoerende officier dient er dan ook voor te zorgen dat nauw toezicht en controle tijdens de hele duur van de operatie worden gehandhaafd. Het gevaar is altijd aanwezig dat de rook en/of de vlammen in onafgesloten holtes worden gedreven, met name in traditionele bouwstructuren. Appartementen en maisonettes bijvoorbeeld (dit zijn woningen die meestal twee verdiepingen beslaan in een flatgebouw en een eigen ingang hebben) kunnen onvoldoende afgesloten kabelgoten voor leidingen en kabels hebben. Oude historische gebouwen zijn heel berucht omwille van de verborgen kanalen die ze herbergen waar rokerige gassen zich een weg langs banen. Daaruit volgt dat het inzetten van vooral overdrukventilatie steeds van nabij dient opgevolgd te worden op rook die verdwijnt in aanpalende compartimenten via onverwachte routes. Wanneer dit verschijnsel zich voordoet, kan de inzet van onderdrukventilatie gerechtvaardigd zijn. Ook het geluid dat door de ventilatoren zelf wordt voortgebracht kan een gevaar opleveren : het kan de brandbestrijders en inwonenden die zich in het gebouw bevinden verhinderen noodevacuatie-signalen te horen. Het briefen van de brandbestrijders kan dan ook mogelijks dienen te gebeuren op enige afstand van de ventilatoren in werking.


38

HOOFDSTUK 6 – OVERDRUKVENTILATIE 1.

Inleiding

Overdrukventilatie wordt gerealiseerd door lucht in een gebouw binnen te voeren middels een ventilator. Het effect daarvan is dat de druk binnen het gebouw wordt opgevoerd, in relatie tot de atmosferische druk. Overdrukventilatie slaat eenvoudig op het binnenvoeren van lucht via de invoeropening. De meest aangewezen tactiek voor het gebruik van een overdrukventilator is afhankelijk van de vraag of de invoeropening ook zal gebruikt worden als toegang tot het gebouw voor de brandbestrijders en of er rook uit die opening naar buiten komt. Het is van groot belang dat men onderkent dat het gebruik van overdrukventilatie niet meer is dan een uitbreiding van het gebruik van natuurlijke ventilatie. Dezelfde basisprincipes zijn van toepassing op beide. Indien overdrukventilatie wordt ingezet om de effecten van natuurlijke ventilatie te versnellen, moet men steeds voor ogen houden dat hierdoor alle effecten, zowel positieve als negatieve, versneld zullen worden. Om deze reden is het dan ook van vitaal belang dat de betrokken brandbestrijders een goed inzicht hebben in de principes van ventilatie en het gedrag van vuur vooraleer de inzet van overdrukventilatie wordt overwogen. De efficiëntie van overdrukventilatie als tactiek is afhankelijk van de wind, de diameter van de ventilator, het deel van de hoeveelheid lucht die door de ventilator wordt geproduceerd dat daadwerkelijk het gebouw wordt ingeblazen, de re-

latieve diameters van de inen afvoeropeningen, de vorm van het compartiment dat moet vrijgemaakt worden en de temperatuur van de gassen die zich in het compartiment bevinden.

2. De minimaal vereiste basisprestaties van ventilatoren Men dient voor ogen te houden dat soorten ventilatoren zeer sterk kunnen verschillen qua prestaties. De onderstaande tabel geeft een indicatie van de kracht en het gewicht van diverse ventilatormodellen. Niet alle zijn ook geschikt voor overdrukventilatie. De hoeveelheid lucht die een ventilator kan verplaatsen is afhankelijk van de kracht van het toestel en het ontwerp van de ventilatorvinnen. De vorm van de geproduceerde luchtkegel is afhankelijk van de vorm van de ventilatorvinnen en van de geleidende behuizing rond de ventilator. Figuren 6.1 en 6.2 illustreren dit. Wanneer een ventilator voor het eerst wordt ingezet om een compartiment onder druk te brengen, dan is de tijd die hiervoor nodig is afhankelijk van de grootte van het compartiment in kwestie. Een klein compartiment zal onder druk worden gebracht in enkele seconden. Hoe groter het compartiment, hoe meer lucht naar binnen dient te worden gevoerd om hetzelfde drukniveau te halen.

Tabel 1 : Kracht, gewicht en luchtvolumeverplaatsing van overdrukventilatoren met een diameter van 61 cm, aangedreven door verschillende energiebronnen Energiebron Benzine Electriciteit Water bij 20 bar, 110 l/m

Motorkracht (kW) 3,7/6,7 0,7 0,0-6,0

Gewicht (Kg) 35/57 32 16

Luchtvolume m3/sec 4,2/7,1 3,5 0-5,7


39

Figuur 6.1 ventilator met nauwe kegelhoek

Wanneer een standaardventilator in een deuropening wordt geplaatst die gebruikt wordt als invoeropening en daarbij wordt verhinderd dat er lucht terug naar buiten stroomt via diezelfde deuropening, dan zal de debiet van de ventilator geleidelijk aan afnemen naarmate de druk in het compartiment stijgt. Als de afvoeropening zeer breed is in vergelijking met de invoeropening, zal het maximale debiet die door de ventilator kan worden gepro-

duceerd doorgaans rond de 6 kubieke meter per seconde liggen. De drukstijging in het compartiment is in zo’n geval dan ook weinig betekenisvol; Indien de afvoeropening dezelfde diameter heeft als de invoeropening, dan vermindert het maximale debiet tot doorgaans zo’n 4 kubieke meter per seconde, maar zal de druk in het compartiment gemiddeld stijgen tot zo’n 15 Pascal (0,15 millibar); Figuur 6.2 ventilatormet brede kegelhoek


40

Als de diameter van de afvoeropening slechts de helft is van de invoeropening, dan bedraagt het maximale debiet doorgaans zo’n 3 kubieke meter per seconde maar zal de druk in het compartiment gemiddeld oplopen tot zo’n 30 Pascal (0,3 millibar). Op deze manier kunnen de relatieve verhoudingen van de diameters van inen afvoeropening gebruikt worden om de luchtstroomhoeveelheid te balanceren t.o.v. de interne druk. Als de invoeropening ook fungeert als toegang, kan de ventilator zelf een hindernis vormen tenzij deze enigszins naar achteren kan worden verplaatst om vrije toegang mogelijk te maken. Dit reduceert echter wel het deel van de hoeveelheid lucht die door de ventilator wordt geproduceerd dat daadwerkelijk het gebouw wordt ingeblazen. Wanneer de ventilator op zo’n 2 meter van de deur verwijderd wordt geplaatst, reduceert dit gemiddeld de luchtstroomhoeveelheid met zo’n 20%. De interne druk neemt als gevolg daarvan dan ook af met zo’n 10%.

3.

Het positioneren van de ventilator

Eens de keuze is gemaakt waar de invoeropening komt, bepalen meerdere factoren de locatie van de ventilator: • De belangrijkste factor is die van de toegang : als brandbestrijders of bewoners die het gebouw ontvluchten de deur nodig hebben, dient de blazer naar achteren verplaatst te worden zodat de weg niet versperd wordt; • Een tweede factor is dan de vraag of de ventilator rechtstreeks in het brandend compartiment dient de blazen. Als dit het geval is, en een turbulente vermenging van de hete gassen en rook ongewenst is, kan het beter zijn de ventilator naar achter te verplaatsen, weg van de deur. Op deze manier wordt de lucht over de hele deuropening naar binnen geblazen i.p.v. slechts door een deel ervan. Zo verkrijgt men een meer homogene stroming in het compartiment;

•

Als er enkel rook maar geen vuur direct aan de kant van de deuropening binnenin het compartiment aanwezig is, kan het de voorkeur verdienen alle rook in het gebouw te drijven. Wanneer men de ventilator naar achteren verplaatst t.o.v. de deur wordt de lucht over de hele deuropening naar binnen geblazen i.p.v. slechts door een deel ervan. Zo verkrijgt men een meer homogene stroming in het compartiment.

Wanneer de ventilator naar achteren wordt geplaatst t.o.v. de deur, dan komt er een punt waarop de luchtkegel die de blazer produceert de hele deuringang bedekt (zie fig. 5.2). Dit reduceert de totale hoeveelheid lucht die het gebouw binnengeblazen wordt, maar maakt wel het meest efficiënt gebruik van de hoeveelheid lucht die daadwerkelijk naar binnen gaat. Op deze manier wordt nl. een soort bewegende luchtmuur gecreëerd die alle rook en hete gassen voor zich uit drijft in de richting van de afvoeropening. Als er geen noodzaak is om de toegang te handhaven via de invoeropening, dan biedt de ventilator de hoogste efficiëntie wanneer hij in de deuropening zelf wordt geplaatst en de rest van de deuropening daarbij wordt afgeschermd (zie fig. 5.1).

4. Het bestrijden van wind uit de tegengestelde richting Windkracht en windrichting zijn meestal de belangrijkste parameters bij tactische ventilatie. In de meeste gevallen bepalen zij de richting waarin de rook en de hete gassen zich zullen voortbewegen binnen het gebouw. Alle ventilatiehandelingen dienen zo veel mogelijk te worden gepland en uitgevoerd in overeenstemming met de heersende atmosferische omstandigheden, waarbij zoveel mogelijk gebruik dient te worden gemaakt van natuurlijke ventilatie. In bepaalde situaties echter kan natuurlijke ventilatie ontoereikend zijn en dient dit aangevuld te worden met of vervangen door geforceerde ventilatie teneinde een houdbare atmosfeer te


41

creëren en reddingsoperaties te vergemakkelijken. Het feit dat de wind in de open lucht in een bepaalde richting lijkt te blazen vormt geen garantie dat deze wind in dezelfde richting blaast in de nabijheid van gebouwen. Wind veroorzaakt nl. onvoorspelbare wervelingen en de plaatselijke windrichting kan zich gewoon omkeren en aanzienlijk in kracht toe- of afnemen. Vooraleer overdrukventilatie opgestart wordt dient men er zich steeds van te vergewissen of de windomstandigheden ter hoogte van de invoer- en afvoeropeningen deze zijn zoals men verwacht.

Als de wind naar binnen blaast via de voorgestelde afvoeropening, moet de overdrukventilator in staat zijn een afvoerdebiet te produceren die hoger ligt dan de invoersnelheid van de wind. Zo niet wint de wind en wordt de afvoeropening de facto een invoeropening en de invoeropening een afvoeropening, wat een bijkomend gevaar betekent voor de brandbestrijders die zich daar ophouden. Aangezien de afvoersnelheid die de ventilator kan produceren ter hoogte van de afvoeropening toeneemt naarmate de afvoeropening kleiner is in diameter, verdient een smalle afvoeropening de voorkeur wanneer er een tegengestelde wind heerst.

Tabel 2 : De Schaal van Beaufort Beaufort -

Wind

Windsnelheid (m/s)

Effect

0

Kalm

0-0,4

Rook stijgt verticaal omhoog

1

Lichte wind

0,5-1,4

Windrichting af te lezen aan rook, maar niet

nummer

aan wimpel 2

Lichte bries

1,5-3,1

Wind wordt gevoeld op gezicht, hoorbaar geruis, wimpel beweegt

3

Bries

3,2-5,4

Bladeren en twijgjes bewegen, wind doet lichte vlag wapperen

4

Matige bries

5,5-8,1

Stof en papier waaien op, kleine takken in beweging

5

Harde bries

8,2-10,8

Kleine bebladerde bomen gaan wiegen

6

Zware bries

10,9-14,0

Grote takken bewegen, telefoondraden fluiten, paraplu moeilijk te hanteren

7

Harde wind

14,1-17,0

Hele bomen in beweging, moeilijk tegen wind in te lopen

8

Stormachtig

17,1-21,0

Takken breken af, vooruitgang verhinderd


42

•

•

Wanneer de ventilator lucht binnenblaast via een deuringang, en deze lucht beweegt zich naar buiten via een venster, dan staat de invoer- tot afvoerratio doorgaans in een 2:1 verhouding en bedraagt het invoerdebiet hier gemiddeld zo’n 3 kubieke meter per seconde. Dit komt overeen met een afvoersnelheid van zo’n 3 kubieke meter per seconde voor een venster met een oppervlakte van 1 vierkante meter. Een wind met een snelheid van 3 kubieke meter per seconde kan beschreven worden als een zachte bries, met windkracht 2 op de schaal van Beaufort; Wanneer de afvoeropening wordt gevormd door een klein venster met een oppervlakte van 0,5 vierkante meter, zal de afvoersnelheid zo’n 6 kubieke meter per seconde bedragen. Een wind met deze snelheid kan worden beschreven als een gemiddelde bries, met windkracht 4 op de schaal van Beaufort.

In veel gevallen is het advies dat aan brandbestrijders wordt meegegeven gebaseerd op het principe “als het niet werkt, kun je het altijd weer afzetten”. In dit geval echter, eens een afvoeropening werd gecreëerd langs de lijzijde van het gebouw, kan het onmogelijk blijken om deze opening weer dicht te maken als de zaak uit de hand loopt. Om deze reden kan de beslissing om met overdrukventilatie te proberen een tegengestelde wind te bestrijden verreikende gevolgen hebben. Dergelijke beslissing dient dan ook wel overwogen te worden.

In grotere gebouwen kan het moeilijk en zelfs onmogelijk blijken om het brandcompartiment onmiddellijk te identificeren waardoor overdrukventilatie-operaties uitgesteld moeten worden tot dit gebeurd is. Zelfs in dergelijke gevallen echter is het niet altijd mogelijk om een afvoeropening te creëren dichtbij de brandhaard. In zeer grote compartimenten kan zelfs de brandhaard binnen het compartiment moeilijk te detecteren zijn. Als draagbare ventilatoren worden gebruikt, hebben deze doorgaans ook slechts een zeer beperkte capaciteit. Naarmate de omvang van het brandcompartiment groter is, zal het effect van dergelijke ventilatoren bovendien ook nog eens drastisch verminderen. Het debiet van een draagbare ventilator met een diameter van 61 cm zal om en bij de 6 kubieke meter per seconde bedragen. Als de ventilator naar achteren wordt gepositioneerd t.o.v. de deur, kan eventueel slechts 5 kubieke meter lucht per minuut door de deur naar binnen stromen. •

Wanneer de lucht binnenstroomt via een deuringang met een debiet van 5 kubieke meter per seconde, dan bedraagt de luchtsnelheid door die deur (met doorsnede van 2 vierkante meter) zo’n 2,5 meter per seconde;

•

In een typische bureaugang (met 4 vierkante meter doorsnede) wordt dit gereduceerd tot 1,2 meter per seconde;

•

In een typische atelierzaal van een fabriek, een ziekenhuis of een klein magazijn (met 30 vierkante meter doorsnede), vervalt de luchtsnelheid gegenereerd door die ene ventilator in de deuringang tot ongeveer 0,17 meter per seconde. Voor een aanvaardbaar ventilatiedebiet zal dit vaak onvoldoende blijken;

•

In een typische supermarkt (met een doorsnede van 60 meter breed x 5 meter hoog, wat een gebied oplevert van 300 vierkante meter) zal de luchtsnelheid van die ene ventilator nog verder verminderen met een factor 10.

5. Grootte en locatie van het brandcompartiment In kleinere gebouwen is het doorgaans mogelijk zich toegang te verschaffen tot de buitenkant van het brandcompartiment. Tenzij de wind uit de tegengestelde richting komt, betekent dit ook dat het doorgaans mogelijk is een afvoeropening te maken in het brandcompartiment. Op die manier houdt men branduitbreiding tot het minimum beperkt, wanneer men begint met overdrukventilatie.


43

Het is op dit moment nog niet mogelijk duidelijke uitspraken te doen over welke luchtsnelheid doeltreffend blijkt om rook af te voeren. Het zal echter duidelijk zijn dat enkelvoudige ventilatoren weinig tot geen betekenisvol effect zullen sorteren in grote oppervlakten zoals supermarkten en magazijnen, hoewel ze plaatselijk bij deuringangen en gangen wel enig succes kunnen boeken. De meest doelmatige toepassing van draagbare overdrukventilatoren ligt dus naar alle waarschijnlijkheid in het ontruimen van rook en gassen uit kleine compartimenten en gangen. Op dezelfde manier kunnen deze toestellen bijzonder doeltreffend blijken in particuliere en kleine commerciële panden of in het onder druk brengen van afgesloten trappenhuizen. In grotere panden maakt een systematische kamer-per-kamer aanpak ten behoeve van rookafvoer het meest optimaal gebruik van de beperkte luchtstroming die voorhanden is.

te van het plafond. Als deze zeer heet zijn, kunnen ze reeds gezorgd hebben vooreen aanzienlijke toename van de druk binnen het compartiment. Deze druk kan tot 100 Pascal belopen (1 millibar) in vergelijking met een druk van hoogstens 30 Pascal die door de ventilator kan worden geproduceerd. Als de invoeropening te vroeg wordt opengezet nadat de afvoeropening werd geopend, bestaat daarom de kans dat gedurende korte tijd de hete rook en de gassen naar buiten stromen via de invoeropening, tot de druk in het compartiment naar beneden is gebracht. Zelfs dan is het niet altijd mogelijk een deuringang volledig te bedekken met de luchtkegel van een ventilator. De voornaamste stroming van een ventilator ligt onvermijdelijk in het verlengde van zijn as en hoewel men de indruk kan hebben dat de bovenkant van de deuropening bediend is zal de stroming daar heel wat lager zijn. De kans bestaat zelfs dat de hete gassen en de rook van de brand in staat zijn deze zwakke stroom bij momenten te overwinnen.

6. Het effect van het openstellen van inen afvoeropeningen Vooraleer een brandcompartiment wordt geopend, bevat het reeds een hoeveelheid hete gassen en rook die zich hebben opgebouwd ter hoog-

Figuur 6.3 Ventilatoren in parallelle opstelling (naast elkaar)


44

7. Het gebruik van meerdere ventilatoren Als de invoeropening te groot blijkt om volledig en efficiënt bedekt te worden met één enkele ventilator, of wanneer een hoger luchtdebiet vereist is, is het steeds mogelijk meer dan één ventilator in te schakelen, op één rij parallel naast elkaar opgesteld (zie fig. 6.3). Wanneer een hoger luchtdebiet door een deuringang vereist is, kunnen twee ventilatoren serieel (a.h.w. gestapeld) gebruikt worden waarbij één toestel in de deuringang wordt geplaatst en het tweede erachter om een volledige bedekking rond de deur te bieden (zie fig. 6.4). Dergelijke opstelling zal evenwel de toegang via deze deuringang hinderen. Als de indeling van het gebouw dit toelaat, kan meer dan één invoeropening worden gebruikt. In dit geval echter dient men er extra waakzaam voor te zijn dat één van deze invoeropeningen geen afvoeropening wordt, door tegenwerkende windomstandigheden of omdat de ventilators niet tegelijkertijd in werking werden gesteld.

Figuur 6.4 Ventilatoren in stapelopstelling (de één achter de ander)


45

HOOFDSTUK 7 – TACTISCHE OPTIES OVERDRUKVENTILATIE : DEFENSIEF 1.

Rookafvoer en nablussen na de brand

Bij rookafvoer- en nablusoperaties in een gebouw hangt meestal nog een aanzienlijke hitte en zijn er nog een aantal hete plaatsen waar nog steeds rook en stoom worden geproduceerd. Dergelijke omgevingen maken de werkomstandigheden voor de brandbestrijders lastig en drukkend. Het oordeelkundig gebruik van positieve drukventilatie in deze omstandigheden kan ertoe bijdragen de bovengenoemde problemen aanzienlijk te verlichten. De inzet van overdrukventilatie in dergelijke omstandigheden betekent niet noodzakelijk dat men de adembescherming mag afzetten. Zo lang rook en gassen in voldoende hoge concentraties aanwezig zijn, kunnen ze kwalijke gevolgen hebben voor de gezondheid (denk ook aan CO). De voordelen van overdrukventilatie bij rookafvoer- en nablusoperaties zijn de volgende: • Snelle afvoer van rook, stoom en overblijvende hitte, verbeterde zichtbaarheid; • Koelere en beter leefbare werkomstandigheden bij het omkeren van puin; • Hete locaties kunnen zich alsnog manifesteren t.g.v. de toegenomen aanvoer van verse lucht (verzeker je steeds van een lans om deze te blussen). De route waarlangs men het rook/stoom-mengsel wil geleiden dient vooraf bepaald te worden, vooraleer men met de ventilatie-activiteiten aanvangt. Delen van het gebouw die hier niet bij te pas komen, dienen geïsoleerd te worden door de betroffen deuren dicht te maken. De ventilator dient in positie geplaatst te worden en mag slechts worden geactiveerd nadat andere leden van het team de afvoeropening hebben opengezet. Het is dan ook van het grootste belang dat een goede communicatie gehandhaafd wordt tussen de bevelvoerende officier, de bediener van

BIJ

de ventilator en de teamleden die zich bij de afvoeropening bevinden. De volgende handelingen worden uitgevoerd: • Isoleer waar mogelijk gebouwdelen die niet betrokken zijn bij deze operatie; • Breng de ventilator in positie; • Geef het team de instructie de afvoeropening open te stellen; • Start de ventilator; • Verzeker je ervan dat de rook/stoom de gewenste route volgt naar de afvoeropening en zich niet verspreidt naar andere delen van het gebouw; · Blijf de situatie opvolgen tot de overdrukventilatie wordt stopgezet. In gebouwen met veel compartimenten waar de rook zich heeft verspreid naar andere kamers dan alleen de brandende compartimenten, kan het wenselijk zijn sequentieel te ventileren. In dat geval moeten de deuren tot alle compartimenten, behalve het ene compartiment dat men zo dadelijk zal gaan ventileren, dichtgemaakt worden vooraleer het proces wordt ingezet. Pas wanneer de rook uit deze eerste kamer verdreven is, mag de deur van het volgend te ventileren compartiment worden opengemaakt en in dit compartiment een afvoeropening worden gecreëerd. De afvoeropening in de eerste kamer en deur naar die kamer mogen dan pas gesloten worden. Dit proces wordt herhaald tot het hele gebouw rookvrij is gemaakt. Het is aangeraden deze operatie te starten in het compartiment waar de brand zich oorspronkelijk voordeed. In torengebouwen dient de rookafvoer op het gelijkvloers te beginnen waarna de eerste verdieping rookvrij wordt gemaakt, en zo verder tot het hele gebouw rookvrij is gemaakt.


46

2. Rookvrij maken als onderdeel van brandbestrijding Het is mogelijk de hierboven beschreven tactieken in te zetten zelfs voor de brand geblust is, op voorwaarde dat men zekerheid heeft dat de brand volledig geïsoleerd is van het gebied waar de ventilatie zal plaatsvinden. Dergelijke aanpak kan aangewezen zijn wanneer het onder druk brengen van een deel van het gebouw kan verhinderen dat dit deel door de rook wordt ingenomen of wanneer rook zich reeds heeft verspreid in een deel van het gebouw dat niet in de brand betrokken is, op voorwaarde dat men duidelijk de route die de rook daarbij volgde kan identificeren en het mogelijk is deze route af te sluiten. Bovenstaand scenario kan wenselijk zijn wanneer zich nog mensen in het door rook ingenomen deel van het gebouw bevinden. Het afvoeren van de rook zal hen beschermen tegen de gevolgen van rookinademing en hen tegelijk ook een duidelijke ontsnappingsroute bieden. Dergelijke tactieken kunnen ook rookschade verhinderen of de gevolgen ervan tenminste verzachten.


47

HOOFDSTUK 8 – TACTISCHE OPTIES OVERDRUKVENTILATIE : OFFENSIEF 1.

Particuliere woningen

De luchtstromen voortgebracht door draagbare overdrukventilatoren zijn uitstekend geschikt voor gebruik in typische particuliere woningen als de wind in de juiste richting zit. Als de brandhaard zich op het gelijkvloers bevindt en het is mogelijk een afvoeropening te creëren in het brandcompartiment, dan kan overdrukventilatie ingezet worden om de brand binnen het brandcompartiment te houden, terwijl tegelijkertijd de condities langs de route van de invoeropening naar het compartiment aanzienlijk verbeterd worden. Wanneer de rook zich eventueel reeds doorheen de rest van de woning heeft verspreid, is er mogelijks nog voldoende capaciteit over om systematisch rookafvoer door te voeren door de rest van het gebouw. Als de brandhaard zich op de hoogste verdieping bevindt, kan het langer duren om een afvoeropening in het brandcompartiment te maken. Daarbij kan het noodzakelijk blijken een ladder in te zetten. De mogelijkheid kan zelfs bestaan om tegelijkertijd de rook te verdrijven uit het gelijkvloers terwijl de brandhaard boven wordt bestreden. Als de brandhaard zich bevindt in de dakruimte, dan kan verticale ventilatie de enig mogelijke keuze zijn. In die omstandigheden wordt het noodzakelijk om dakpannen te verwijderen om een afvoeropening te creëren, vooraleer de ventilator wordt opgestart. In aan één gebouwde woningen bestaat de kans dat de scheidingsmuren in de dakruimte geen goede afscherming bieden. Het kan dan nodig zijn een voldoende groot aantal dakpannen te verwijderen om een geul te maken vooraleer de ventilator wordt in werking gesteld, teneinde branduitbreiding te voorkomen. De inzet van overdrukventilatie zal de dakruimte echter wel aanzienlijk afkoelen.

schoorsteen voor de hete gassen en de rook, kan een overdrukventilator worden gebruikt om de gassen in het trappenhuis te verdunnen door een grote hoeveelheid verse lucht opwaarts door het trappenhuis te stuwen. Het is daarbij belangrijk dat men vermijdt de hete gassen en de rook via een of andere alternatieve route naar buiten te drijven. Men moet er met andere woorden op toezien dat het trappenhuis niet onder druk wordt gebracht. Dit kan worden gerealiseerd door zoveel mogelijk afvoeropeningen te creëren boven de brandverdieping. Indien een nieuwe afvoeropening kan worden gemaakt voor de hete gassen en de rook, dichter bij of in het brandcompartiment, dan kan het verkiesbaar zijn de overdrukventilator te gebruiken om het trappenhuis onder druk te brengen en de hete gassen en de rook terug te drijven en naar buiten te laten ontsnappen via de nieuwe afvoeropening. Dit wordt bereikt door de afvoeropeningen in het trappenhuis te minimaliseren. Dit zal geenszins de rook verdrijven uit het trappenhuis boven de brandverdieping maar er kan mogelijks voldoende extra capaciteit aanwezig zijn om systematisch rookafvoer door te voeren.

3.

Gangen

Overdrukventilatoren kunnen ingezet worden om de richting van de luchtstroom in een gang zelf te bepalen. De wind kan hier een bepalende factor zijn maar, waar dit niet het geval is, heeft de bevelvoerende officier wel de keuze. Wanneer gangen twee trappenhuizen met elkaar verbinden, kan men één trappenhuis gebruiken als afvoerkanaal en proberen het andere trappenhuis rookvrij te houden.

4. 2.

BIJ

Kelders

Trappenhuizen

Wanneer het trappenhuis uitgerust is met een rookluik of een hoog gelegen venster en dient als

Overdrukventilatoren zijn bijzonder doeltreffend voor het verbeteren van de werkomstandigheden van de brandbestrijders in kelders, op voorwaar-


48

de dat het mogelijk is daar een afvoeropening te creëren. Als een keldergat aanwezig is, dan kan men verse lucht langs de keldertrap naar beneden voeren. Het effect daarvan is dat de hete gas/rooklaag op de trappen wordt verminderd of zelfs geëlimineerd, waardoor het werk van de brandbestrijders aanzienlijk wordt vergemakkelijkt. Het is onwaarschijnlijk dat alleen overdrukventilatie er zal in slagen de rook uit een kelder af te voeren. Het gebruik van een leiding zal dan ook nodig zijn eens de brand is geblust. Deze kan gebruikt worden om de binnen gevoerde verse lucht via de afvoeropening te richten naar de verst verwijderde hoek van het compartiment. Dit creëert de facto een invoeropening in de verst verwijderde hoek van de kelder en de ventilatie kan vervolgens verlopen zoals normaal (zie fig. 8.1).

rook de brandbestrijdingsoperaties hindert, kan de inzet van overdrukventilatie de toegang vergemakkelijken en helpen de rook af te voeren vanuit het compartiment zodat de brandhaard kan gedetecteerd en bestreden worden. De doelmatigheid van de overdrukventilatie-tactiek zal aanzienlijk beïnvloed worden door de locatie van de afvoeropening. Idealiter dient de afvoeropening zich zo dicht mogelijk bij de brandhaard te bevinden. Zoniet ontstaat er een uitbreiding van de brand langs de route van de brandhaard naar de afvoeropening. Dit laatste kan evenwel te verkiezen zijn boven een branduitbreiding die plaatsvindt achter de brandbestrijders.

Bij dit soort tactiek dient men vooral te vermijden dat het deel van de lucht van de ventilator dat niet in de leiding gericht is, de uitstroom vanuit het compartiment verstoort. Men dient ook te vermijden dat rook wordt gerecycleerd en opnieuw de kelder wordt binnengevoerd via de ventilator die de leiding voedt. Deze ventilator mag dan ook niet te dicht bij de kelderdeur worden geplaatst.

De beperkende factor bij deze tactiek is de relatieve grootte van zowel ventilator als de rookvrij te maken ruimte. Bij grotere compartimenten kan het noodzakelijk blijken de luchtstroom op te voeren tot een niveau dat niet meer haalbaar is met één enkel toestel. Als meerdere toestellen beschikbaar zijn kan het nuttig zijn ofwel twee invoeropeningen te gebruiken ofwel één ventilator in te zetten bij de invoeropening en het tweede toestel naar voor te brengen tot aan de ingang van het brandcompartiment.

5.

6.

Kleine ateliers en winkels

Zoals met eender welke vorm van tactische ventilatie, mag overdrukventilatie niet worden ingezet vooraleer men zekerheid heeft over de juiste locatie van de brandhaard en dat een afvoeropening aanwezig is. Ook hier is de wind een dominante factor. In die gevallen waar het brandcompartiment niet volledig in de brand is betrokken, en

Grote Volumes

Draagbare ventilatoren sorteren meestal weinig tot geen effect in echt grote compartimenten hoewel ze kunnen bijdragen tot een lichte verbetering van de werkomstandigheden rondom de invoeropening.

Figuur 8.1 het gebruik van een leiding in een compartiment met slechts 1 opening


49

HOOFDSTUK 9 – VENTILATIESCENARIO’S 1. Magazijnen / Industriegebouwen / Sporthallen (met 1 bouwlaag)

ding doorheen het hele gebouw als gevolg hebben.

a) Bouwconstructie

Het instorten van het dak, vooral in geval van constructies met een licht gewicht, kan zich op korte termijn reeds voordoen. Bij houten dakconstructies gebeurt dit meestal wanneer de trekker is doorgebrand, of de nagelpanelen hun greep hebben verloren. Dit kan resulteren in een progressief ineenklappen van grote delen van het dak. Een totale instorting van metalen dakstructuren kan zich voordoen vanaf 600°C. Tegen die tijd heeft bv. staal zowat twee derde van zijn structurele sterkte verloren.

De meest voorkomende constructiemethoden zijn: • stalen geraamte - een stalen structuur die fungeert als steun voor een golfdak van staal of aluminiumpanelen, met muren uit baksteen of betonblokken of uit stalen of aluminium muurpanelen; • muren uit baksteen of betonblokken met een houten of metalen dakgebinte dat bedekt is met plaatmateriaal uit hout of steeldeck en bitumen. Welke het soort bouwconstructie ook is, het dak kan diverse vormen aannemen, waarvan de meest voorkomende zijn : •

traditioneel zadeldak of hellend dak;

•

sheddak of gelijkwaardig;

•

plat dak, zelfdragend of niet.

In veel gevallen zal de keuze van de ventilatietechniek sterk beïnvloed worden door de afwezigheid van vensters of deuren voor horizontale ventilatie. Indien verticale ventilatie noodzakelijk wordt geacht, dan kan de structuur onvoldoende sterk blijken om brandbestrijders in te zetten op het dak om defensieve geulventilatie uit te voeren. Eén enkele draagbare overdrukventilator zal dan ook weinig effect hebben in grotere gebouwen van dit type, tenzij het gebouw onderverdeeld is in een aantal kleinere compartimenten. b) Specifieke gevaren De meeste industriële panden en magazijnen zijn grote open oppervlakten met een minimale interne verdeling. Dit kan een snelle branduitbrei-

c) Brand in gedeelte tegen een steunmuur Hier zal verticale ventilatie het meest doeltreffend blijken. Het kan mogelijk zijn het dak te betreden vanaf de buitenkant van de steunmuur en een deel van het dak te verwijderen dat zich het dichtst bij de brandhaard bevindt. Daartoe is in de beginfase een gat van twee meter bij één meter vereist. Deze opening dient vergroot te worden als de rook onder druk wordt geventileerd. Als de wind dit toelaat kunnen als invoeropeningen de ingangen worden gebruikt die dienst doen als toegang voor de brandbestrijders, of andere deuren op de begane grond. Indien het onmogelijk blijkt om een gat in het dak te creëren, kan men overwegen zo hoog mogelijk in de muur een gat te maken. d) Brand in het midden van het gebouw Zelfs wanneer het onmogelijk is het dak te betreden in de nabijheid van de brandhaard, kan het nog steeds mogelijk zijn verticaal te ventileren door het aanleggen van een opening aan de lijzijde van het gebouw, dicht bij een muur. Men dient er echter rekening mee te houden dat zich in zo’n geval branduitbreiding zal voordoen in die richting.


50

Horizontale ventilatie kan tot de mogelijkheden behoren door een deur of venster aan de lijzijde als afvoeropening te gebruiken, maar ook in dit geval zal zich branduitbreiding manifesteren. Indien het mogelijk blijkt om op een veilige manier brandbestrijders in te zetten op of boven het dak, dan kan de aanleg van een gleuf aan de lijzijde van de brandhaard de branduitbreiding verminderen. Bij de aanvang dient de afvoeropening zo’n 1 meter bij 2 meter te zijn. Het gat moet vergroot worden wanneer de rook en de hete gassen onder druk geventileerd worden. Een langvormige afvoeropening van 1 meter breed is het meest doelmatig om branduitbreiding voorbij dit punt te verhinderen. e) Ongekende brandlocatie Doorgaans is het verstandiger niet verticaal te ventileren vooraleer men met zekerheid de locatie van de brandhaard heeft vastgesteld. Dit mag echter de inzet van horizontale ventilatie niet uitsluiten, op voorwaarde dat deze correct wordt aangewend. In beide gevallen blijft steeds het risico bestaan dat het vuur of de rook in delen van het gebouw worden gedreven die voordien rook- en brandvrij waren of zelfs waar zich mensen bevinden.

2. Magazijnen / Industriegebouwen / Sporthallen (met 2 bouwlagen)

zich van het gelijkvloers naar de volgende verdieping verspreiden terwijl verticale branduitbreiding tijdelijk wordt vertraagd. Dit kan van groot belang zijn wanneer mezzanine - vloeren een complex samenspel van kleinere compartimenten vormen. Dit kan nog verder gecompliceerd worden wanneer er sprake is van een hangend plafond (vals plafond). Op deze manier kunnen bijkomende lege ruimtes zijn gecreëerd die niet direct zichtbaar zijn van buitenaf. b) Brand op het gelijkvloers Het is belangrijk dat men vaststelt of het gelijkvloers een onafhankelijk compartiment op zich vormt. Is dit het geval, dan is horizontale ventilatie de enige praktische optie, tenzij er beschermde verticale schachten aanwezig zijn. Als het gelijkvloers niet kan behandeld worden als een onafhankelijk compartiment, dan kan het hele gebouw op dezelfde manier behandeld worden als een groot magazijn / industrieel pand met één bouwlaag. c) Brand op de bovenste verdieping : Dergelijke branden kunnen op dezelfde manier worden behandeld als een brand in een groot magazijn / industrieel pand met één verdieping, met dit verschil dat er zich mogelijks bijkomende problemen kunnen stellen inzake toegang.

a) Bouwconstructie

3. Kleine commerciële panden (winkels)

De meest voorkomende constructiemethoden zijn gelijkaardig aan die van magazijnen en panden met één bouwlaag.

a) Bouwconstructie

In sommige gevallen bieden de binnenvloeren geen of weinig weerstand tegen de doorgang van rook of vuur – bv. stalen roostervloeren. Wanneer dit het geval is, is het hele gebouw één enkel compartiment. Dit kan gecompliceerd worden wanneer een vloer niet de volledige oppervlakte van een gebouw bedekt. De constructie van de vloer kan in zo’n geval toelaten dat rook en hete gassen

Ook hier zijn er drie basistypes qua bouwconstructie : • monolithisch beton; • traditionele (mogelijks omgebouwde) gebouwen; • lichtgewicht constructie.


51

b) Brand beperkt tot winkelruimte Waar monolithisch beton is gebruikt, is horizontale ventilatie met gebruikmaking van bestaande deuren en vensters, de enige optie – tenzij in het dak lichtkoepels zijn geïnstalleerd. De kans op branduitbreiding tussen compartimenten is gering. Bij meer traditionele gebouwen is het van belang de totaliteit van het gebouw in beschouwing te nemen, aangezien de afscheiding tussen de units naar alle waarschijnlijkheid niet totaal is. Als er woonaccommodatie is ingericht boven de winkel, dan zal het aanbieden van een evacuatieroute vanaf de bovenste verdieping waarschijnlijk de belangrijkste zorg zijn. Zowel horizontale als verticale ventilatie kunnen hier praktisch uitvoerbaar zijn, afhankelijk van de vormgeving van het gebouw. Hoewel het traditionele dakontwerp met pannen/leien en hout zich leent tot verticale ventilatie, kunnen de locatie van de brandhaard en de aanwezigheid van plafonds de opties voor uitvoering van deze techniek beperken.

4.

Laagbouw appartementsgebouwen

a) Bouwconstructie De constructiemethode voor dit soort gebouwen is zeer uiteenlopend, afhankelijk van het bouwjaar en de geografische locatie. Vanaf de jaren 1930 werden veel stenen particuliere eigendommen en huurwoningen gebouwd. Vanaf de jaren 1960 vond men dan weer veel gebouwen met een plat dak en gordijngevels of maisonettes die typisch zijn voor de sociale huisvestingsprogramma’s van die periode. Toegang tot individuele woningen voor bovengenoemde types wordt doorgaans verschaft via een intern trappenhuis, al dan niet in combinatie met toegang via een buitengang of een balkon. Wanneer dit soort gebouwen goed onderhouden zijn mag men uitgaan van een zekere graad van afscheiding tussen de woningen, hoewel dit niet

noodzakelijk ook het geval is voor de dakruimtes. b) Branden in de woongedeeltes De hoogste aandacht dient uit te gaan naar evacuatiemogelijkheden voor de bewoners. Daarbij kan het onder druk brengen met overdrukventilatie van de trappenhuizen de evacuatie van grote gebouwen vergemakkelijken. Wanneer de brand zich heeft verspreid over meer dan één wooneenheid kan ventilatie een substantiële bijdrage leveren aan de brandbestrijdingsoperaties door de toegang te vergemakkelijken. Er zijn gevallen waar de inzet van ventilatie zelfs overwogen kan worden vooraleer de exacte locatie van de brandhaard gekend is. Wanneer het trappenhuis gevuld is met rook, kan positieve drukventilatie georganiseerd worden, waarbij lucht door de deuringang naar binnen wordt geblazen. In het geval geen ingebouwde afvoeropeningen beschikbaar zijn, zullen de brandbestrijdingsteams moeten samenwerken om zich progressief een weg naar boven te banen langs het trappenhuis en daarbij verdieping per verdieping afvoeropeningen te maken en deze weer af te sluiten nadat de rook volledig is verdreven tot op dit niveau. Binnen een woning is horizontale ventilatie de enig doenlijke keuze, al dan niet door vensters van de buitenkant te verbrijzelen.

5.

Woningen met twee verdiepingen

a) Bouwconstructie De grootte en bouwmethode van dit type woningen en hun nabijheid t.o.v. de naburige woningen kan dermate uiteenlopen dat het onmogelijk is hier te veralgemenen. Moderne bouwmethoden hebben echter geleid tot betere isolatie. Dit kan een verminderde luchtaanvoer naar een brandhaard tot gevolg


52

hebben en het daaruit voortvloeiend risico van zuurstoftekort. Tegelijk neemt de hoeveelheid brandbare materialen toe met het stijgend gebruik van synthetische materialen en vasttapijt. Deze beide factoren gecombineerd zorgen voor een groeiend risico op backdraught. b) Brand op de bovenste verdieping De constructie van dak en plafond bepalen of verticale ventilatie een realistische optie is. Als de brand de dakruimte nog niet bereikt heeft, mag niets ondernomen worden opdat dit wel zou gebeuren! In rijwoningen is dit nl. één van de voornaamste oorzaken van branduitbreiding naar aanpalende woningen. Horizontale ventilatie kan waarschijnlijk het best worden verwezenlijkt door het openen of verbrijzelen van vensters, op voorwaarde dat dit in veilige omstandigheden kan gebeuren. Zoniet, kunnen bruikbare afvoeropeningen conform de voorschriften worden gecreëerd en kan het trappenhuis van onderaan onder druk worden gebracht. c) Brand op lagere niveaus Natuurlijke horizontale ventilatie kan zeer doeltreffend blijken, en de introductie van luchtdruk kan waardevol zijn wanneer inen afvoeropeningen langs dezelfde kant van het gebouw moeten gemaakt worden, of om te verhinderen dat de rook en de hete gassen naar de bovenste verdieping stijgen.


53

HOOFDSTUK 10 – KELDERVERDIEPINGEN, ONDERGRONDSE STRUCTUREN EN TUNNELS 1.

Inleiding

Het voornaamste probleem bij het bestrijden van ondergrondse brandhaarden is het aanleggen van een ontsnappingsroute voor de rook en de hete gassen gescheiden van de toegangsroute. Waar dit kan worden gerealiseerd, kan geforceerde ventilatie bijzonder succesvol zijn. Bij het bestrijden van branden in tunnels echter is dit niet altijd mogelijk, met name in doodlopende tunnels of tunnels waarvan men niet weet waarheen ze leiden. In dergelijke situaties zijn het succes en de veiligheid van de operaties afhankelijk van zeer goed geplande en getrainde procedures voor gebruik van ademhalingsapparatuur en brandbestrijdingstactieken, met betrouwbare communicatie en, in sommige gevallen, ook van draagbare apparatuur waarmee de omgeving kan worden bemeten.

Het bestrijden van de brand kan aanzienlijk veiliger gemaakt worden wanneer deze techniek kan worden gebruikt vooraleer de brandbestrijdingsteams worden ingezet, aangezien hiermee de totale hitte in het compartiment wordt verminderd. Soms kan deze techniek zelfs de “hittebarrière” in het trappenhuis geheel elimineren, waardoor de hittebelasting voor de brandbestrijder gereduceerd wordt evenals het risico op schroeiplekken wanneer water wordt gebruikt. Men dient er evenwel rekening mee te houden dat men in dicht bebouwde gebieden moeilijk echt zekerheid kan hebben van de heersende windrichting en ongunstige klimaatomstandigheden de condities in de kelderverdieping en de daarheen leidende trap kunnen verergeren.

3.

Tunnels

a) Algemene Beschouwingen

2.

Kelderverdiepingen

In kelderverdiepingen waar keldergaten zijn voorzien, kunnen deze soms gebruikt worden als afvoeropening als onderdeel van overdrukventilatie (zie fig. 10.1).

Branden in tunnels zijn zeldzaam, maar de mensen die tunnels ontwerpen en deze uitbaten moeten voorzien zijn op alle eventualiteiten. Bij het uittekenen van het tunnelontwerp wordt meestal reeds rekening gehouden met de rookverplaatsing die uitgaat van een brand. Zo zijn in sommige gevallen op regelmatige afstand over Figuur 10.1 gebruik maken van keldergaten


54

de hele lengte van de tunnel schachten ingebouwd die naar de oppervlakte leiden om de rook af te voeren. Vaak zijn ook ingebouwde ventilatiesystemen voorzien die instaan voor de aanvoer van verse lucht voor mens en voertuig en ook in staat zijn rook uit de tunnel af te voeren. Sommige tunnels zijn uitgerust met kruiselingse systemen waarlangs verse lucht de tunnel wordt binnengevoerd en gebruikte lucht weer wordt afgevoerd over de hele lengte, waarbij verse en gebruikte lucht uiteindelijk uitstromen uit de respectieve uiteinden van deze kanalen. In nog andere systemen wordt de lucht dan eenvoudig van de ene kant van de tunnel naar de andere kant geblazen in een “longitudinaal” systeem. b) Rookverplaatsing in tunnels Bij een typische brand in een klein compartiment, stijgen de hete gassen en de rook naar het plafond en verspreiden zich vervolgens over hele plafondoppervlakte, waarbij ze geleidelijk het hele compartiment vullen. In een tunnel is het plafond echter veel te groot, tenminste in de beginfase, om volledig met rook bedekt te geraken. Aan zichzelf overgelaten, zullen de rook en de hete gassen zich doorheen de tunnel verspreiden in beide richtingen. Ventilatie in de lengterichting kan de rookstroom onder controle brengen en volledig in een en dezelfde richting stuwen. Als de luchtstroom van de ventilatie echter te traag is kunnen de rook en de hete gassen zich toch tegen deze luchtstroom in gaan bewegen.

Dit fenomeen staat bekend als “back-layering”. Deze stroomopwaartse hete laag zal tot stilstand komen eens ze voldoende is afgekoeld opdat de kracht van de ventilatielucht de stijgende kracht die nog aanwezig is in de afgekoelde gassen kan overwinnen. Stroomafwaarts zullen de rook en de hete gassen zich over lange afstand verplaatsen ter hoogte van het tunnelplafond waarbij deze laag opnieuw zakt naarmate ze afkoelt. Als ze afkoelt tot op het niveau van de omgevingstemperatuur, zullen de rook en de gassen zelfs verder zakken tot op grondniveau en daar een rookprop vormen (zie fig. 10.2). Indien de luchttoevoer naar de brandhaard afkomstig is van hetzelfde eind van de tunnel van waar de rook en hete gassen ontsnappen, wordt deze rookprop teruggezogen in de tunnel samen met de aangevoerde verse lucht, waardoor de tunnel uiteindelijk opnieuw met rook gevuld wordt indien de rookproductie gehandhaafd blijft. c) Branden aan boord van treintoestellen of bewegende voertuigen Wanneer brand ontstaat aan boord van een treintoestel of een bewegend voertuig, kan de toenemende afgifte van rook aan de luchtstroom in de tunnel vermengd geraken met de turbulentie die veroorzaakt wordt door de beweging zelf en een algemene mistsluier veroorzaken i.p.v. de stratificatie zoals die zich voordoet bij een stationaire brand. In dergelijke omstandigheden kan de mate van vermenging van rook met de lucht in Figuur 10.2 Een rookprop in een tunnel


55

de tunnel aanzienlijk zijn, en kan, in de veronderstelling dat de trein of het voertuig tot stilstand zijn gekomen, lichte rook blijven hangen in de tunnel op grote afstand van het incident. Hoe dichter bij de brand, hoe groter de densiteit van de rookprop. d) Tunnels in aanbouw Tunnels in aanbouw hebben in het verleden reeds een aanzienlijk aantal ernstige branden opgeleverd. Ze bieden dan ook specifieke gevaren. Waar lange tunnels doodlopen of men niet weet waar ze uitkomen wordt normaliter verse lucht aangevoerd naar het werkgebied of de boor- en graafmachine in uitschuifbare leidingen met licht gewicht. Vaak worden dergelijke leidingen bevestigd bovenaan in de tunnel zodat ze niet in de weg zitten van bewegende machines en voertuigen. Op voorwaarde dat dergelijke leiding intact blijft, zal de lucht die het eindpunt van een tunnel in aanbouw bereikt een rookprop terugdrijven doorheen de tunnel naar de verse lucht. De luchtstroming kan echter dusdanig zijn dat deze verplaatsing traag verloopt, gegeven het feit dat de lucht die aankomt door een buis met 1 m diameter bijvoorbeeld een rookprop van 6 m diameter door de tunnel moet terugdringen. Ofschoon de verplaatsing traag verloopt, kan het onder druk brengen met verse lucht van de zone voorbij de prop een “rookmuur”-effect teweegbrengen waarin de terugschrijdende rookprop een grotendeels verticaal profiel behoudt met zo goed als geen vermenging op het punt waar het met de verse lucht in contact komt. In situaties waar deze leidingen zijn beschadigd door de brand, dient een beoordeling te worden gemaakt of de ventilatie dient aangeschakeld te blijven dan wel stopgezet te worden. Wanneer geen mensen als vermist gerapporteerd zijn en dus geen levens op het spel staan, dient deze beslissing gebaseerd te zijn op de materialen die betrokken zijn in de brand – indien bekend. Indien bv. bekend is dat een voertuig, een bepaalde hoeveelheid aan materialen, of bepaalde fabriekswerktuigen gebruikt bij de bouw van de tunnel in de brand zijn betrokken, is het aan te raden de ventilatie aangeschakeld te laten, zelfs wanneer de aanvoerleidingen beschadigd zijn om

toch nog enig niveau van luchtverplaatsing erin te houden en dus verdere rookafvoer wèg van het incident te bewerkstelligen. Eens de brand geblust is of zichzelf heeft uitgedoofd vooraleer blusmiddelen konden worden ingezet, kan eventueel een beschadigd stuk van de leiding vervangen of gerepareerd worden om de luchtaanvoer naar het eindpunt te herstellen en een begin te maken met het terugdringen van de rookprop uit de tunnel. Wanneer tunnelwerken aan de gang zijn waar gewerkt wordt met luchtdruk, zijn speciale maatregelen vereist en dient uitgebreid overlegd te worden met de aannemersbedrijven die de tunnelwerken uitvoeren. e) Ventilatie-opties De brandbestrijders moeten volledig op de hoogte zijn van de ingebouwde veiligheidsvoorzieningen in de tunnel en er maximaal gebruik van maken. Zo kunnen bv. automatische ventilatiesystemen geïnstalleerd zijn of beschermde toegangsroutes beschikbaar. Indien geen ingebouwde systemen aanwezig zijn, is het onwaarschijnlijk dat draagbare systemen krachtig genoeg zijn om een betekenisvol effect teweeg te brengen in tunnels die langer zijn dan een gewone gang. Natuurlijke ventilatie is dan de enige optie. In dat geval gelden dezelfde principes : de keuze van een inen een afvoeropening, samen met een route die de twee verbindt. Doeltreffende ventilatie zal een verbetering brengen in de werkomstandigheden voor de brandbestrijders in de nabijheid van de brandhaard, terwijl verkeerde toepassing kan resulteren in branduitbreiding.


56

HOOFDSTUK 11 WINKELCENTRA 1.

–

Inleiding

Als gevolg van de hoge grondprijzen in de binnensteden, ging men meer en meer in de hoogte bouwen i.p.v. in de breedte. In de jaren ’60 werd dit principe toegepast op privé-woningen maar meer recent is daar de trend bijgekomen om ook commerciële winkeluitbatingen in de hoogte te gaan uitbouwen. Dezelfde trend heeft geleid tot een aanwas van het aantal ondergrondse structuren, vnl. met het oog op het voorzien in parkeergelegenheid. Hete gassen stijgen omhoog via liftschachten, trappenhuizen, en elk ander beschikbaar pad. Terwijl ze stijgen voeren de hete gassen ook rook,

TORENGEBOUWEN

EN

vlammen en brandende materialen met zich mee. Indien ze geen uitlaat vinden in de vorm van een afvoeropening gaan deze gassen uitdijen onder de plafonds en daken die hen de weg versperren (zie fig. 11.1). Op deze manier kan de brand zich verspreiden naar andere delen van het gebouw die tot op dat moment nog niet in de brand betrokken waren. Dit uitdijen is daarom één van de belangrijkste oorzaken van branduitbreiding via dakruimten en van verdieping naar verdieping. Om deze reden legt de Britse brandveiligheidsreglementering sterke beperkingen op aan het ontwerp van dergelijke gebouwen. In sommige gevallen bestaat zelfs o.m. de verplichting om rookafvoersystemen in te bouwen die erop gericht zijn te verhinderen dat evacuatieroutes voor bewoners en bezoekers zich met rook kunnen vullen en de rookmigratie tussen verdiepingen onderling tegen te gaan. In torengebouwen die commerciële bedrijven en uitbatingen huisvesten voorzien de architecten doorgaans imposante gelijkvloerse oppervlakten met atria die vaak meerdere verdiepingen van het gebouw, en soms zelfs de volledige hoogte van het gebouw, beslaan. In grote atria die in staat zijn een eigen microklimaat te ontwikkelen - wat soms zelfs resulteert in de vorming van regenwolken – zijn airconditioning-systemen dan ook essentieel. In dergelijke gevallen worden deze systemen de facto klimaatcontrole-systemen. Ook trappenhuizen strekken zich soms uit over de volledige hoogte van het gebouw, vooral in constructies van iets oudere datum. Soms zijn er geen sassen voorzien. De meeste torengebouwen echter zijn voorzien van lobbies, branddeuren en/of luchtdrukregeling om het trappenhuis vrij te houden van rook in geval van brand.

Figuur 11.1 : Hete gassen – het “uitdij” - effect


57

2.

Het schoorsteeneffect

Eén van de problemen die zich voordoen bij nietonderverdeelde trappenhuizen in torengebouwen is dat het trappenhuis kan gaan functioneren als schoorsteen (zie fig. 11.2) en op die manier de verbrandingsproducten kunnen opstijgen over de volledige hoogte van het gebouw, met sterk toegenomen risico voor branduitbreiding naar andere verdiepingen. Daarom is het belangrijk dat branddeuren naar behoren de functie vervullen waarvoor ze ontworpen zijn. Bij een brand, kunnen de rook en de hete gassen zeer snel stijgen. Bij die stijgbeweging, vermengen de gassen zich met koelere lucht en, op voor-

waarde dat de aanwezige luchtvoorraad groot genoeg is, koelen ze af tot dezelfde temperatuur als de omgevingslucht. Op dat ogenblik, valt de stijgbeweging van de rook en de hete gassen stil maar kunnen ze een rooklaag gaan vormen op grotere hoogte (zie fig. 11.3) De rook kan vervolgens naar beneden dalen waardoor de rooklaag een hogere densiteit bereikt. Eender welk rookafvoersysteem dient erop uitgerust te zijn dit effect tegen te gaan. Wanneer er geen voldoend grote hoeveelheid koele lucht aanwezig is op de hogere niveaus in het gebouw, kunnen de rook en de hete gassen

Figuur 11.2 Het Schoorsteeneffect


58

hun temperatuur behouden en verder blijven stijgen. Dit zal uiteindelijk resulteren in een uitstroom via de hoogste natuurlijke afvoeropening, zolang de temperatuur buiten het gebouw lager is dan de temperatuur van de rook en de gassen. Wanneer een invoeropening aanwezig is op lage hoogte en een gepaste afvoeropening op hoger niveau, kan dit resulteren in aanzienlijke verticale stijgsnelheden. Deze zijn afhankelijk van de hoogte van de “schoorsteen” en van de temperatuur van de rook en de gassen.

verspreiden vanuit het trappenhuis naar andere delen van het gebouw. Omdat het afhankelijk is van een groot aantal factoren kan het schoorsteeneffect onvoorspelbaar zijn. De bevelvoerende officier dient de brandbestrijdingstactieken die hij gebruikt dan ook aan te passen aan de situatie zoals ze zich voordoet en ontwikkelt.

Dit effect kan aangewend worden om lucht, rook en hete gassen naar boven aan te zuigen via het trappenhuis, en is nuttig als middel voor verticale ventilatie. Het mag echter niet gebruikt worden in trappenhuizen die mogelijks als evacuatieroute zullen benut worden voor de hogere verdiepingen. Daarbij dient men er op toe te zien dat de verbrandingsprodukten verhinderd worden zich te

De doelstelling van deze handleiding is geenszins in te gaan op alle aspecten van brandbestrijdingsoperaties, maar een aantal factoren die betrekking hebben op tactische ventilatie-procedures zijn wel relevant. Wanneer de brandbestrijdingsoperatie wordt ingezet vanaf de verdieping onder de brandhaard, moet men voor ogen houden dat, terwijl ze zich toegang verwerven tot de brandhaard, de brand-

3.

Brandbestrijding in torengebouwen

Figuur 11.3 Rooklaag in een atrium


59

bestrijders tegelijk ook een route openzetten die kan dienen als invoer- of afvoeropening voor de rook en de hete gassen. Deze routes dienen dan ook onder controle gebracht te worden, aangezien onopzettelijke ventilatie kan leiden tot verslechterende omstandigheden. Het verbrijzelen van vensters in torengebouwen kan de veiligheid van zowel de brandbestrijders als de omstanders beneden in gevaar brengen. Gebroken glas kan zich zijwaarts over grote afstand verspreiden wanneer het naar beneden valt, vooral bij sterke wind. Men dient dan ook de gepaste veiligheidsmaatregelen te treffen vooraleer men doelbewust vensters gaat inslaan.

4.

Ingebouwde rookventilatiesystemen

Wanneer men een dergelijk systeem gaat aanwenden als onderdeel van geplande tactische ventilatie bij brandbestrijdingsoperaties, dient men voor ogen te houden dat het systeem waarschijnlijk automatisch in werking zal zijn getreden vooraleer de brandweer ter plaatse komt. Men mag er niet van uitgaan dat dit soort systemen geïnstalleerd werden ten behoeve van de brandbestrijding. De belangrijkste doelstelling ervan zal veeleer gesitueerd zijn in het dagelijks beheer van het gebouw. In industriële gebouwen bv. kan het ventilatiesysteem ontworpen zijn om leefbare werkomstandigheden te creëren voor de werknemers. Het voorzien in een ontsnappingsroute voor rook en hete gassen op een hoger gelegen niveau om branduitbreiding te helpen tegengaan, zal dan ook waarschijnlijk niet meer dan een overweging van secundair belang zijn geweest bij het ontwerp.

5.

De effecten van de wind

Bij torengebouwen kunnen de effecten van de wind zich veel scherper laten voelen dan bij lage gebouwen. De windsnelheid neemt doorgaans toe in de hoogte. Zo kan een wind met een snelheid van 5 meter per seconde op grondniveau overeenkomen met 10 meter per seconde op 10 verdiepingen hoog en met 13 meter per seconde op 20 verdiepingen hoog.

Wind veroorzaakt hoge druk aan de loefzijde van het gebouw en lage druk aan de lijzijde. Dit kan een aanzienlijke uitwerking hebben op het schoorsteeneffect, afhankelijk van de locatie van de afvoeropening. Als de afvoer zich aan de loefzijde bevindt, kan het onmogelijk blijken voor de rook en de hete gassen om te ontsnappen omdat de hoge druk, die een gevolg is van de wind, sterker kan zijn dan het stijgen drijfvermogen van de hete gassen. Omgekeerd, wanneer de afvoeropening aan de lijzijde van het gebouw gesitueerd is, kan het schoorsteeneffect versterkt worden door de aanwezigheid van negatieve druk. Als de afvoeropening zich helemaal bovenaan het gebouw bevindt, kan het effect van de wind die er langs blaast eveneens het schoorsteeneffect versterken. Stevige wind op grotere hoogte aan de buitenkant van een gebouw kan een overheersend effect hebben bij ventilatie. Het openzetten van ventilatieopeningen om horizontale ventilatie door te voeren kan resulteren in een “bijnastorm” die door het gebouw raast. In bepaalde omstandigheden, en vooral wanneer de zaak niet goed onder controle is, kan dit resulteren in aanzienlijke branduitbreiding. In het brandcompartiment zelf kan de weerstand van de vensters in sterke mate afnemen door het vuur. Het openen van de compartimentdeur kan op dat moment deze vensters doen breken. Wanneer de wind dan in het venster blaast en er een gepaste afvoeropening aanwezig is voorbij de open deur kan dit een backdraught ontketenen of kan zich een plaatselijk vuurtoorts-effect voordoen in de deuropening (zie fig. 11.4) of zelfs ter hoogte van verder afgelegen punten langs de toegangsroute. Beide gebeurtenissen zijn bijzonder gevaarlijk voor de brandbestrijders die zich ter hoogte van de deur bevinden. Wind veroorzaakt een positieve druk langs de loefzijde van het gebouw en een negatieve druk langs de lijzijde. Men kan zijn voordeel doen met dit gegeven bij het plannen van tactische ventilatie.


60

Vooraleer een brandverdieping wordt geventileerd, is het van kapitaal belang dat men de zekerheid heeft dat de te genereren luchtstromen zullen bijdragen tot een doelmatige en veilige ventilatie. Wanneer het compartiment zich langs de loefzijde van het gebouw bevindt zal het verbrijzelen of uitbreken van vensters erin resulteren dat de rook en de hete gassen verder het gebouw in worden gedreven. Is het compartiment langs de lijzijde gesitueerd, dan zullen rook en gassen naar buiten worden gezogen.

6.

Ventilatie onder de brandhaard

Deze stap kan noodzakelijk zijn wanneer koele rook zich naar beneden heeft verspreid of waar andere vormen van ventilatie niet praktisch uitvoerbaar zijn. Men dient wel voor ogen te houden dat tactische ventilatie tussen de verdiepingen de passieve brandveiligheid in gevaar zal brengen om de eenvoudige reden dat alle deuren tussen de

verdiepingsniveaus moeten open staan om de afvoerroute voor de rook open te houden. Waar mogelijk dient men er zich steeds van te verzekeren dat de invoeropening op laag niveau gemaakt is, en de afvoeropening op hoger gelegen niveau om te verhinderen dat de hete gassen naar de onderliggende verdieping gedwongen worden waardoor ze branduitbreiding of een backdraught kunnen veroorzaken. Men dient een zeer goed begrip te hebben van de problemen die samenhangen met de beweging van de verbrandingsproducten vooraleer dit soort ventilatie-procedure wordt in gang gezet.

7.

Ventilatie boven de brandhaard

Deze tactiek kan noodzakelijk blijken wanneer zich een aanzienlijke verspreiding van hete rook en gassen boven de brandverdieping heeft voorgedaan. De primaire doelstelling van ventilatie

Figuur 11.4 De gevolgen van een gebroken venster


61

in deze omstandigheden is doorgaans het voorzien in een veilige evacuatieroute voor de personen die zich nog in het pand bevinden maar op zijn minst even belangrijk is de doelstelling de kans op een backdraught te minimaliseren wanneer zich ergens in het gebouw een ophoping van ontvlambare gassen heeft voorgedaan. Om het inherente risico op backdraught en branduitbreiding te verkleinen, is het belangrijk alle ruimtes die hete ontvlambare gassen bevatten prioritair te ventileren. Zelfs wanneer deze gassen nog hun zelfontbrandingstemperatuur niet bereikt hebben, blijft de kans op backdraught bestaan wanneer verse lucht en een bron van ontsteking worden aangeboden. Wanneer de gassen wel reeds hun zelfontbrandingstemperatuur hebben bereikt, kan het aanbieden van een hoeveelheid verse lucht reeds volstaan om een backdraught te ontketenen. Daarom is het van belang te lokaliseren waar zich hete rook en gassen accumuleren. De meest voor de hand liggende plaatsen zijn daarbij de verdieping onmiddellijk boven de brandverdieping als de afscherming tussen de verdiepingen doorbroken wordt of onvoldoende blijkt, en bovenaan ongeventileerde verticale schachten zoals trappenhuizen en liftschachten.

8.

Ventilatie van de brandverdieping

tweede trappenhuis dat dienst doet als afvoerkanaal. In dergelijke gevallen heeft men er voordeel bij een positieve druk te handhaven in het invoer-trappenhuis, hetzij door gebruik te maken van ingebouwde systemen of door het inzetten van draagbare ventilatoren. Indien mogelijk dient de druk in het afvoer-trappenhuis te worden verminderd en alle interne luchtdruksystemen te worden uitgeschakeld. Een dergelijke operatie dient onder uiterst zorgvuldige controle te verlopen aangezien beide trappenhuizen erbij betrokken zijn. De meest voor de hand liggende keuze zou daarbij de inzet van horizontale ventilatie zijn, waarbij specifieke vensters en/of deuren worden opengezet om een gecontroleerde luchtstroom door het te ventileren gebied te genereren. Zoals eerder gezegd, dient men er daarbij voor te zorgen dat deze luchtstroom niet al te sterk is opdat de brandsituatie niet wordt verergerd. Dit kan gerealiseerd worden door bv. een kleinere invoeropening langs de loefzijde van het gebouw te creëren en een grotere afvoeropening aan de lijzijde van het gebouw waar een lagere druk heerst. Onderdrukventilatie met gebruikmaking van ventilatoren of watersprays op een opening aan de lijzijde kan ertoe bijdragen horizontale ventilatie te verbeteren of te versnellen.

Zoals steeds is kennis van de indeling van het gebouw van primordiaal belang. Afhankelijk van de indeling kunnen zowel horizontale als verticale ventilatie tot de mogelijkheden behoren. Op voorwaarde dat het schoorsteeneffect kan worden opgewekt, kan men eventueel verticaal ventileren door gebruik te maken van een trappenhuis of een andere verticale schacht. Wanneer deze verticale ruimte evenwel te hoog of te groot blijkt in vergelijking met de omvang van de brand, kan dit resulteren in rookvulling op niveaus gelegen onder de afvoeropening. In bepaalde omstandigheden is het mogelijk één trappenhuis als invoerkanaal te gebruiken, verse lucht aan te voeren doorheen het brandcompartiment en terug naar buiten te leiden via een


62

HOOFDSTUK 12 – SAMENVATTING Samenvatting De bedoeling van ventilatie bij een brand is de afvoer van hete lucht en rook vanuit een gebouw en de vervanging daarvan door versere lucht. Ventilatie kan gebruikt worden als een tactische optie bij brandbestrijding. Oordeelkundig gebruikt, kan ventilatie aanzienlijke voordelen bieden bij de brandbestrijding : • het kan bijdragen tot het beperken van rookverspreiding op ontsnappingsroutes, de zichtbaarheid verbeteren en de beschikbare ontsnappingstijd vergroten; • het kan helpen bij reddingsoperaties door de hoeveelheid rook en giftige gassen terug te dringen die zoeken opsporingsacties hinderen en ingesloten bewoners in gevaar brengen; • het kan bijdragen tot een verbeterde veiligheid voor de brandbestrijders door het risico op flashover te reduceren en de beheersing over de effecten van een backdraught vergemakkelijken; • het kan de aanpak en het uitdoven van de brand zelf versnellen door het afvoeren van hitte zodat de brandbestrijders het compartiment sneller kunnen betreden en, dankzij de verbeterde zichtbaarheid en de afvoer van rook, de brand sneller kunnen localiseren en bestrijden; • het kan de gebouwschade beperken doordat het mogelijk wordt de brandhaard sneller te lokaliseren en te bestrijden en door de beweging van de rook en de hete gassen te beperken kan het bijdragen tot de inperking van branduitbreiding. Onoordeelkundig toegepast, kan ventilatie backdraughts ontketenen, branduitbreiding veroorzaken en de veiligheid van brandbestrijders in gevaar brengen. De basisbeginselen voor de inzet van ventilatie kunnen worden samengevat in een eenvoudige checklist : 1. Identificeer de doelstelling van de ventilatie. Hiermee weet je meteen of de aanpak offensief dan wel defensief dient te zijn.

2. Zorg voor doeltreffende communicatie tussen de brandbestrijders die andere taken in het gebouw vervullen, de bevelvoerende officier en de brandbestrijders, zowel binnen als buiten het gebouw, die zullen instaan voor de diverse ventilatietaken. 3. Bepaal de windrichting. 4. Bepaal of je verticale of horizontale ventilatie gaat toepassen. 5. Als de wind op eigen kracht onvoldoende ventilatie biedt eens de inen afvoeropeningen zijn gemaakt, overweeg dan of geforceerde ventilatie kan bijdragen. 6. Leg de inen afvoerlocaties vast en bepaal hoe ze gemaakt dienen te worden. 7. Zorg ervoor dat de afvoeropeningen bewaakt worden door bemande en geladen lansen. 8. Overweeg of brandbestrijders die zich in het gebouw bevinden niet dienen teruggetrokken te worden terwijl de ventilatie plaatsvindt. Zo ja, trek hen terug. 9. Verwittig alle betrokkenen van de intentie om met ventilatie van start te gaan. 10. Maak altijd eerst de afvoeropening. Dit kan resulteren in een initiële vuurbal. 11. Als de invoeropening tegelijk dient als toegang voor de brandbestrijders, is het goed mogelijk dat geen verdere actie vereist is. Maak anders pas de invoeropening nadat zich de eventuele aanvangseffecten hebben voorgedaan. 12. Als je gebruik maakt van ventilatoren, start dan de ventilator. De effecten van de ventilatie dienen van dichtbij opgevolgd te worden en de vorderingen binnen het gebouw moeten worden gemeld aan de bevelvoerende officier.


63

Geheugensteun 3

TACTISCHE VENTILATIE •

Noteer en maak gebruik van de heersende wind

•

Neem de situatie zorgvuldig in beschouwing en kies de aangewezen tactiek

•

Overweeg of brandbestrijders die zich in het gebouw bevinden niet moeten worden teruggetrokken terwijl de ventilatie plaatsvindt

•

Altijd eerst de afvoeropening, hoog en aan de lijzijde

•

Bewaak de afvoeropening(en) met geladen lans(en)

•

Start de invoer van lucht via de invoeropening bijna onmiddellijk nadat de afvoeropening werd gecreëerd

•

Zorg voor doeltreffende communicatie tussen de bevelvoerende officier, allen in het gebouw, en diegenen die de ventilatietaken uitvoeren

•

Volg de effecten van de ventilatie doorlopend op. Hou de bevelvoerende officier op de hoogte van de vordering binnen het gebouw.


64

Verklarende woordenlijst Ventilatie de afvoer van verhitte lucht en rook vanuit een gebouw en de vervanging daarvan door versere lucht. Zelf-ventilatie doet zich voor wanneer de brand het gebouw dusdanig beschadigt dat toegenomen ventilatie optreedt. Automatische ventilatie treedt op wanneer, meestal tijdens de beginfase van de brand, een voorgeïnstalleerd systeem automatisch in werking wordt gesteld door het branddetectiesysteem Tactische ventilatie vereist de tussenkomst van de brandweerdienst om een gebouw open te stellen, waardoor de verbrandingsproducten uit het pand kunnen ontsnappen en versere lucht kan worden binnengevoerd. Verticale (of Top) ventilatie het maken van een opening op hoger niveau (meestal door het dak) zodat het natuurlijk stijgen drijfvermogen van de rook en de hete gassen deze toelaat verticaal door dit gat te ontsnappen. Horizontale (of Dwarse) ventilatie het aanbrengen van openingen in de buitenmuren (bv. door vensters en deuren te gebruiken) zodat de wind helpt bij het afvoeren van de rook en de hete gassen. Natuurlijke ventilatie beschrijft het geheel van horizontale en verticale ventilatietechnieken wanneer deze niet worden ondersteund door mechanische middelen. Dit omvat het gebruik van voorgeïnstalleerde ventilatieopeningen, vensters, deuren, etc. Geforceerde ventilatie beschrijft het geheel van horizontale en verticale ventilatietechnieken wanneer mechanische middelen worden ingezet om te helpen bij de afvoer van hete gassen en rook, of bij het aanvoeren van verse lucht. Offensieve ventilatie het ventileren dichtbij de brandhaard om een rechtstreeks effect te sorteren op de brand zelf, om branduitbreiding te beperken, en de werkomstandigheden voor de brandbestrijders veiliger te maken. Defensieve ventilatie het ventileren wèg van de brandhaard, of nadat het vuur is uitgedoofd, om een effect te sorteren op de hete gassen en de rook, vooral om de toegang en de ontsnappingsroutes te verbeteren en de beweging van de rook te beheersen zodat ze zich niet verspreiden naar delen van het gebouw die niet bij de brand betrokken zijn. Overdrukventilatie overdrukventilatie kan worden verwezenlijkt door lucht in een gebouw binnen te voeren met gebruik van een ventilator. Dit heeft als effect dat de druk in het gebouw wordt opgevoerd in vergelijking met de atmosferische druk. Overdrukventilatie refereert eenvoudig naar het inblazen van lucht via een invoeropening. Onderdrukventilatie onderdrukventilatie slaat op de afvoer van de rook en de hete gassen via de afvoeropening. Dit heeft als effect dat de druk in het gebouw wordt verlaagd, in vergelijking met de atmosferische druk. Onderdrukventilatie kan verwezenlijkt worden met ventilatoren en watersprays. Compartimentbranden en tactische ventilatie

65

Handboek veilig optreden bij binnenbranden

Recommend Documents