- Onderzoek
- 22/10/2024
Profpraat | Hoe brandveilig is duurzame bouw eigenlijk?
Innovatieve bouwmethoden vergroten brandrisico's: wat betekent dat voor de veiligheid?
Duurzame bouw draagt bij aan de energietransitie en -efficiëntie, maar brengt ook nieuwe uitdagingen met zich mee, vooral op het gebied van brandveiligheid. Hoe gevaarlijk zijn zonnepanelen en hoe kunnen we toekomstige woningbranden zoals recent in Arnhem voorkomen door betere veiligheidsmaatregelen te nemen? Cursor vroeg het aan TU/e-brandonderzoeker Ruud van Herpen.
“Bij duurzaam bouwen is het essentieel dat we de brandveiligheid voldoende waarborgen”, zegt Van Herpen, die naast zijn functie als parttime hoogleraar aan de TU/e lesgeeft aan de Brandweeracademie in Arnhem en als adviseur betrokken is bij verschillende projecten van ingenieursbureau Peutz. De combinatie van onderzoek, onderwijs en praktijk ervaart hij als uitdagend en waardevol: “Door praktijkprojecten blijf je op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen, en tegelijkertijd kunnen afstudeerprojecten bijdragen aan concrete oplossingen. Het is een mooie, dynamische wisselwerking.”
Kansen en effecten
“Als we het over brandrisico’s hebben, maken we een onderscheid tussen kansen en effecten”, legt Van Herpen uit. Kansen hebben te maken met het introduceren van nieuwe ontstekingsbronnen die de kans op brand vergroten. Bij verduurzaming van woningen brengen elektrische systemen zoals zonnepanelen, thuisbatterijen, warmtepompen en oplaadpunten extra ontstaanskansen op brand met zich mee. Installatiefouten, slecht onderhoud of overbelasting kunnen leiden tot kortsluiting en brand.
Effecten hebben betrekking op hoe de verduurzaming van woningen de brand- en rookverspreiding beïnvloedt. Vaak wordt de snelheid van brand- en rookverspreiding vergroot door het gebruik van biobased materialen in een goed geïsoleerde en luchtdichte gebouwschil. Zo kunnen veel biobased materialen (zoals hout, cellulose, vlas, bamboe e.d.), die in duurzame huizen worden gebruikt, sneller vlam vatten dan traditionele materialen zoals baksteen of steenwol. Dit kan leiden tot een snellere verspreiding van vuur.
Van Herpen benadrukt dat het probleem tweeledig is: niet alleen neemt de kans op brand toe in duurzame woningen; door het gebruik van brandbare materialen kan het effect van brand ook aanzienlijk groter zijn dan bij traditionele bouw.
Woningbrand in Arnhem
Er zijn nog weinig concrete cijfers en statistieken over branden in duurzame woningen, maar enkele goed onderzochte case study’s worden geanalyseerd door veiligheidsexperts. Een voorbeeld hiervan is een grote woningbrand in Arnhem in 2023, waarbij acht grondgebonden woningen zijn verwoest. De brandweer had grote moeite de brand te bestrijden, omdat de zonnepanelen op het dak het bluswater blokkeerden. Zo kon het vuur zich via de brandbare isolatie en luchtspouwen onder het dak en in de gevel naar de aangrenzende woningen verspreiden.
In traditionele bouw zou dit niet gebeurd zijn, want daar worden onbrandbare materialen gebruikt zoals baksteen en keramische of betonnen dakpannen
“Dit waren traditioneel gebouwde eengezinswoningen die duurzaam zijn gerenoveerd”, vertelt Van Herpen. Bij de renovatie is een nieuw dak met zonnepanelen over het bestaande dak en een nieuwe gevel voor de bestaande gevel geplaatst. De nieuwe gevel bestond uit EPS isolatieplaat, aan de buitenzijde afgewerkt met een dunne stuclaag en dunne steenstrips. De uitslaande vlam uit een raamopening tijdens een woningbrand stak de isolatie achter de steenstrips aan, waardoor de brand zich via de gevel naar het dak en de aangrenzende woningen verplaatste. Een groot deel van het blok eengezinswoningen brandde daardoor uit.
“In traditionele bouw zou dit niet gebeurd zijn, want daar worden onbrandbare materialen gebruikt zoals baksteen en keramische of betonnen dakpannen”, stelt Van Herpen. “Bij dergelijke traditionele constructies is een eventuele brandbare isolatielaag beschermd door een onbrandbare afwerking die veel warmte kan opnemen. In dit geval gaf de buitenafwerking de warmte van de uitslaande vlam onmiddellijk door aan de brandbare isolatielaag. De brandbare gevel en het brandbare dak zorgen voor een kortsluiting over de brandwerende scheidingen, de woningscheidende bouwmuren. Daardoor ging het hele blok verloren.”
Regelgeving
De brand heeft vragen opgeworpen over de huidige regelgeving en veiligheidsnormen voor duurzame bouwprojecten. “De manier waarop de woningen in Arnhem zijn verduurzaamd, is een populair concept dat bij ongeveer 70.000 woningen in Nederland is toegepast”, zegt Van Herpen. Was niemand zich dan bewust van de risico’s? “Natuurlijk wel”, reageert hij direct. “Ik heb hier al langer voor gewaarschuwd.”
Toch voldeed het gebouw aan de regelgeving. “De gevel voldeed aan de juiste brandklasse, een maat voor het brandgedrag van de gevel”, legt Van Herpen uit. “In dit geval was het brandklasse B, wat betekent dat je de gevel niet met een klein vlammetje kunt aansteken. Maar in geval van een uitslaande brand verandert dat drastisch. Je kunt zo’n gevel niet gemakkelijk aansteken, maar als het misgaat kan de hele woning afbranden.”
Dat een huis aan alle voorschriften voldoet, zegt weinig over de daadwerkelijke kans op brand of de omvang van de schade
Juridisch gedekt
De brandveiligheidsregels zijn vooral gericht op de veiligheid van bewoners en de eigendommen van derden. Ze zorgen ervoor dat mensen veilig kunnen vluchten en dat vuur zich niet verspreidt naar andere percelen. “Dat een huis aan alle voorschriften voldoet, zegt echter weinig over de daadwerkelijke kans op brand of de omvang van de schade,” stelt Van Herpen. “Het gebouw zelf mag volledig afbranden; daar zeggen de voorschriften niets over.”
Daarnaast loopt regelgeving vaak achter op innovaties. “De voorschriften zijn opgesteld voor traditionele gebouwen; innovatieve ontwikkelingen passen daar niet in”, stelt hij. Ontwikkelaars en aannemers denken volgens hem bewust niet verder dan de regelgeving. “Ze denken niet risicogericht. Zolang ze aan de voorschriften voldoen, zijn ze juridisch gedekt en valt hen niets te verwijten als het misgaat.”
Van Herpen pleit voor een nieuwe aanpak waarbij gebouwen niet alleen aan voorschriften voldoen, maar ook doelgericht ontworpen worden om brandrisico’s te minimaliseren. “We zouden voor ieder gebouw een document moeten opstellen met geformuleerde doelen over brandveiligheid, zoals de betrouwbaarheid van brandcompartimentering, rookcompartimentering en draagconstructies,” zegt hij. Dit zou het mogelijk maken om ook innovaties zoals biobased materialen en elektrische systemen op een veilige manier te integreren.
Biobased materialen
Het gebruik van biobased bouwmaterialen in duurzame bouw, zoals hout of stro, neemt toe vanwege de lagere milieubelasting (CO2-emissies) en en het lage gewicht daarvan. “Als er bijvoorbeeld drie extra verdiepingen bovenop een bestaand gebouw worden gebouwd, zijn lichte constructies zoals kruislaaghout (CLT) of houtskeletbouw ideaal, anders kan de fundering dat niet dragen”, zegt Van Herpen.
Als een gebouw binnen zijn levensduur een veel grotere kans heeft om af te branden, hoe duurzaam is het dan eigenlijk?
Het nadeel van deze biobased materialen is echter dat ze brandbaar zijn. Hoewel er voldoende tijd is om te vluchten, is de kans groot dat de constructie in geval van brand volledig afbrandt. Dit roept volgens Van Herpen een fundamentele vraag op: “Als een gebouw binnen zijn levensduur een veel grotere kans heeft om af te branden, hoe duurzaam is het dan eigenlijk?”
Zonnepanelen kunnen een belangrijke ontstekingsbron zijn, maar dat komt door de installatie, niet door de panelen zelf
Zonnepanelen
Zonnepanelen hebben door verschillende brandincidenten een slecht imago gekregen, maar hoe gevaarlijk zijn ze echt? “Zonnepanelen kunnen een belangrijke ontstekingsbron zijn, maar dat komt door de installatie, niet door de panelen zelf”, aldus Van Herpen. Vooral de bekabeling en connectors vormen een risico. “Als een stekker gaat vonken bij een dakspouw met brandbaar materiaal, kan het snel misgaan. Zeker als je je realiseert dat op een zonnige dag de temperaturen in de spouw onder de zonnepanelen oploopt tot boven 80 oC.” Met de juiste installatie en onderhoud neemt de kans op brand aanzienlijk af, gelooft hij.
Bij traditionele woningen worden zonnepanelen op de dakpannen geplaatst wat veiliger is omdat de dakpannen bescherming bieden. Maar bij in-dak-zonnepanelen, waarbij de panelen geïntegreerd zijn in het dak, ontbreekt deze bescherming. Vaak is er een smalle spouw die niet goed geventileerd kan worden, waardoor hitte moeilijk wordt afgevoerd. Daaronder zit enkel een waterkerende folie en brandbare isolatie. Deze combinatie maakt dit concept volgens Van Herpen zeer risicovol. Hij pleit voor een onbrandbare materiaallaag met enige massa (bijvoorbeeld een cementgebonden plaat) onder zonnepanelen om het risico te verlagen.
Zolang je goed ter been bent en in geval van brand zelfstandig kunt vluchten, valt het extra risico voor je persoonlijke veiligheid wel mee
Vergrijzing en mobiliteit
Volgens Van Herpen zijn mensen zich niet altijd bewust van de risico’s van verduurzaming en kijken ze vooral naar het rendement. Als alles aan de voorschriften voldoet en er een vergunning is verleend, gaan ze ervan uit dat het goed zit, ook al zegt dat niets over het echte brandrisico. “Zolang je goed ter been bent en in geval van brand zelfstandig kunt vluchten, valt het extra risico voor je persoonlijke veiligheid overigens wel mee”, stelt hij.
Daarom is de mobiliteit van gebouwbewoners iets waar rekening mee gehouden moet worden, benadrukt hij. Zo lopen senioren en mensen met een fysieke beperking in geval van brand een veel groter risico. Zij hebben meer tijd nodig om te vluchten, of kunnen soms helemaal niet zelfstandig vluchten Met de verwachte vergrijzing van de bevolking in de komende decennia zal deze kwetsbare groep alleen maar groter worden, waardoor het nodig is om de kans op een afbrandscenario van een gebouw te verkleinen.
Verzekeraars beginnen nu alarm te slaan, omdat ze steeds meer moeten gaan uitkeren, maar eigenlijk is het al te laat
Toekomst
De toenemende schade door brand, deels veroorzaakt door innovatieve verduurzamingstechnieken, laat zien dat er snel iets moet veranderen, vindt Van Herpen. “Verzekeraars beginnen nu alarm te slaan, omdat ze steeds meer moeten gaan uitkeren, maar eigenlijk is het al te laat”, zegt Van Herpen. Brandincidenten – zeker wanneer er slachtoffers vallen - zorgen ervoor dat een probleem serieuzer wordt genomen en eindelijk aangepakt wordt, maar dat wil je voor zijn. Toch is Van Herpen hoopvol: “Je ziet gelukkig wel dat er langzaamaan steeds meer aandacht voor komt.”
Discussie