Brandveiligheid en Biobased Isolatiematerialen

De risico’s van synthetische isolatiematerialen zijn pijnlijk duidelijk geworden dankzij de brand van de Grenfell woontoren in London, de woontoren in Valencia en de rij woningen in de Arnhemse wijk Presikhaaf. Zelfs synthetische isolaties die voldoen aan bijvoorbeeld brandklasse C kunnen bijgedragen aan het snel verspreiden van een brand. Ook van glaswol is bekend dat het bij brand al relatief snel smelt en daardoor kan bijdragen aan gevaarlijke situaties.

De meeste biobased materialen vallen in de brandklassen E, brandklassen D en B komen ook voor. Materialen in brandklasse E gelden als normaal brandbaar, lees relatief rustig brandende materialen. Het is zelfs zo dat het gebruik van biobased materialen de veiligheid bij brand van gebouwen kan verhogen. Hierbij moet uiteraard altijd voldaan worden aan een juiste toepassing van de materialen.

De wereld van bouwmaterialen verandert snel en circulair en biobased bouwen wordt snel gemeengoed. Biobased isolatiematerialen winnen terrein als een milieuvriendelijk en efficiënt alternatief voor de veelvoorkomende 20e-eeuwse isolatieproducten. Ondanks de zorgen over brandveiligheid die vaak geuit worden bij biobased materialen, biedt onderzoek en praktijkervaring veelbelovende inzichten die laten zien dat deze materialen een veilig en duurzaam alternatief zijn. Onbekend maakt bij sommigen nog onbemind.

Voor brandveiligheid is de opbouw van wanden en gevels van een gebouw feitelijk belangrijker dan de keuze van het isolatiemateriaal zelf. Dit is vanwege de complexe interacties tussen de verschillende componenten en hun gezamenlijke impact op de brandveiligheid, thermische prestaties en structurele integriteit van het gebouw. De opbouw van wanden en gevels bestaat uit meerdere lagen en materialen die op elkaar inwerken. Deze interacties bepalen hoe het systeem als geheel presteert, vooral bij brand. Een materiaal dat op zichzelf best brandveilig is, kan in combinatie met andere materialen onverwachte risico’s met zich meebrengen.

HSB- en CLT-constructies

HSB-bouwsystemen (Houtskeletbouw) combineren een houten frame met isolatie en afwerkplaten om aan brandveiligheidseisen te voldoen. Bij CLT (Kruislaagshout) worden afwerkplaten aan de binnenzijde van de constructie toegevoegd. Als het hout in het zicht blijft, wordt de brandwerendheid gerealiseerd door het hout te overdimensioneren. Doorvoeringen voor installaties en sparingen in brandwerende wanden moeten ook brandwerend worden uitgevoerd, waarvoor onze fabrikanten goedgekeurde oplossingen bieden.

Brandwerendheidseisen variëren van 30 tot 120 minuten. De keuze van hout, isolatie en beplating bepaalt de uiteindelijke brandwerendheid. Bij brand verkoold hout, wat een beschermende laag vormt tegen verdere inbranding. Hout brand ook relatief langzaam. Dit voorspelbare brandgedrag maakt hout betrouwbaar in brand veiligheidsberekeningen. De toepassing van verschillende soorten gipsplaten of minerale constructieplaten biedt daarnaast verdere verbetering voor de brandveiligheid.

Verzekerbaarheid is soms een knelpunt, vooral bij de toepassing van massieve houtbouw (CLT). Door het beperkte gebruik van CLT zijn er nog weinig ervaringscijfers beschikbaar, waardoor verzekeraars voorzichtig zijn en vaak hogere premies hanteren voor massief houten gebouwen in vergelijking met traditionele stenen panden. Houtskeletbouw is al langer gemeengoed en daardoor ondertussen normaal te verzekeren, indien volgens de voorschriften wordt gebouwd.

Brandbeveiliging: Classificaties en Brandweerstandsklassen

Er zijn twee verschillende soorten vereisten die landen individueel hanteren voor brandveiligheid: de bouwmateriaalclassificatie of het brandgedrag en de brandweerstandsklasse van een component.

• Bouwmateriaalclassificaties: Deze variëren van Klasse A ("onbrandbaar") tot Klasse F ("zeer brandbaar"). Voor de bouwindustrie is de minimumvereiste Klasse B2 ("normaal brandbaar" in Duitsland) of Klasse E ("normaal brandbaar" in Europa). Testinstituten voeren brandbaarheidstests uit op bouwmaterialen en classificeren ze dienovereenkomstig.
• Brandweerstandsklassen: Deze variëren van F30 tot F180. De classificatie wordt uitgevoerd door testinstituten en het product wordt dienovereenkomstig gecertificeerd. Hierbij wordt niet alleen het product geclassificeerd, maar een volledige component. Bijvoorbeeld, F30 betekent dat een component 30 minuten bestand is tegen brand zonder structureel falen of doorbranding. Dit garandeert dat een constructie in deze categorie bij brand 30 minuten biedt om mensen en dieren uit de gevarenzones te verplaatsen.

Gutex Houtvezelisolatie Brandklasse E

Gutex houtvezelisolatie wordt gemaakt van de reststromen spinthout van houtzagerijen in het Zwarte Woud en de Vogezen en biedt naast uitstekende isolerende eigenschappen een uitstekende faseverschuiving waardoor het binnen koel blijft in de zomer. Bij brand gedraagt houtvezelisolatie zich op een voorspelbare manier vergelijkbaar met hout: de buitenste laag koolt in, wat de onderliggende lagen beschermt tegen verdere verbranding. Deze verkoling zorgt voor een natuurlijke beschermende barrière, waardoor de isolatie in een gesloten wand of dakopbouw een hogere brandweerstand biedt dan bijna alle synthetische isolatiematerialen zoals bijvoorbeeld PIR, PUR of EPS.

Houtvezelisolatie heeft de classificatie brandklasse E, wat betekent dat het normaal ontvlambaar is en dit is dezelfde brandklasse als een massief houten balk of plank. Echter, tests hebben aangetoond dat constructies die geïsoleerd zijn met houtvezel significant langer brandbestendig blijven dan bijvoorbeeld met glaswol geïsoleerde constructies. Het gaat dan om gesloten compartimenten zoals voorzetwanden en houtskeletbouw constructies. Glaswol smelt relatief snel bij hogere temperaturen, waardoor de onderliggende houten structuur blootgesteld wordt aan vlammen, terwijl houtvezel inkoolt en de het vuur weinig ruimte biedt, waardoor de constructie haar integriteit behoudt.

In de brochure "Constructievoorbeelden" van Gutex worden voorbeelden van constructies voor daken, wanden, vloeren en plafonds getoond met brandweerstandsklassen van REI 30, REI60 en REI 90 minuten. De Gutex producten zijn getest en gecertificeerd volgens strenge Europese normen, met bijbehorende bouwfysische waarden voor winterse kou, zomerse hitte, geluid en brandbescherming, wat vertrouwen geeft in hun prestaties onder deze omstandigheden.

Schapenwol Brandklasse D

Isolena schapenwol is een ander biobased isolatiemateriaal dat uitstekende thermische en akoestische isolatie biedt. Isolena schapenwol is van nature brandwerend en heeft een brandklasse D classificatie. Het materiaal verbrandt langzaam en vormt geen brandende druppels die zouden kunnen helpen bij de verspreiding van brand. Schapenwol heeft een verbrandingstemperatuur van ongeveer 600°C en dooft onder normale omstandigheden zelf weer uit. Bij brand vormt het materiaal geen zeer giftige rookgassen zoals bij EPS, PIR of PUR het geval is. Ook schapenwol brandt dus relatief schoon.

Door een constructie gevuld met schapenwol op de juiste manier op te bouwen met leem, gips, of andere minerale afwerk- of constructieplaten kan de brandveiligheid verder worden verhoogd. Dit maakt het materiaal zeer geschikt voor een zeer breed scala aan bouwtoepassingen.

Natuurlijke Droge Kalkhennepisolatie

EXIE CaNaDry is een droog mengsel van hennepscheven, gehydrateerde kalk en een natuurlijke binder. Dit product is 100% natuurlijk en volledig recyclebaar. Het product kan helpen om zowel tijd als geld te besparen, terwijl het zorgt voor een gezond binnenklimaat, optimale energie-efficiëntie in zomer en winter. In de hennepscheven zit veel CO2 opgeslagen waardoor een CO2-opname in de constructie plaatsvind.

Als een hoge mate van brandwerendheid essentieel is voor de bouwschil van wanden of vloeren, kan EXIE CaNaDry een interessant alternatief zijn voor klassieke isolatiematerialen. De hennepvezels of scheven, zijn individueel gecoat met kalk, wat ze een korrelige structuur geeft. Het product wordt vaak gestort achter een verloren bekisting en dampopen plaatmateriaal, waarna het direct kan worden afgewerkt. EXIE CaNaDry heeft bij een dikte van 200 mm een brandweerstand van 120 minuten en beschikt over een testrapport volgens EN 13823:2020.

Het Belang van een Juiste Opbouw

De meeste kunststofschuimen zijn brandbaar en kunnen daarom bijdragen aan de vuurbelasting van een gebouw. Polystyreenschuim (EPS) kenmerkt zich doordat het naast de brandbaarheid ook sterke druppelvorming veroorzaakt. Dit kan leiden tot een snellere branduitbreiding. Ook de polyurethaanschuimen (PUR) zijn brandbaar en worden vaak met zeer schadelijke stoffen brandwerender gemaakt. Tijdens brand van constructies met EPS of PUR komt veel koolmonoxide vrij en kan het zeer giftige waterstofcyanide of blauwzuurgas ontstaan wat levensgevaarlijk is voor mens en dier.

De interactie binnen een systeem dat een constructieopbouw vormt, is één van de redenen waarom het samenstellen van bijvoorbeeld een gevel met klasse C materialen niet per definitie een klasse C oplevert voor bijvoorbeeld een gehele gevel. Dit bewijst de enorme escalatie van de brand in de gevelbekleding van de Grenfell Tower in 2017. Die isolatieschil aan de buitenkant was na de renovatie opgebouwd als een plaat met daarop een 100-160 mm polyisocyanuraat (PIR) met brandveiligheid klasse C en een geventileerde luchtspouw met een 4 mm dikke aluminium composiet (ACM) afwerkingsplaat. Deze combinatie van materialen in de gekozen opbouw bleek achteraf een rampzalig gevolg te hebben waardoor de brand zich enorm snel kon verspreiden. De recentere brand in Valencia in een appartementencomplex dat uit twee torens bestond, wordt toegewezen aan het gebruik van PUR als gevelisolatie. De brand in de rij woningen in de Arnhemse wijk Presikhaaf in 2023 wordt toegewezen aan een flinke reeks aan constructiefouten die destijds toch allemaal ruim binnen de bestaande regelgeving vielen.

Om ervoor te zorgen dat gebouwen in Nederland voldoen aan de brandklassen, worden er laboratoriumtesten uitgevoerd. Op deze test komt echter steeds vaker kritiek omdat ze de werkelijkheid moeilijk nauwkeurig kunnen nabootsen. Sinds juli 2022 is er een belangrijke herziening van regelgeving maar deze is vooral gericht op gevels. Dit terwijl synthetische isolatiematerialen nog steeds veelvuldig worden toegepast, juist ook aan de binnenkant van gebouwen.

Brandveilige Constructies met Gutex ETICS

Diverse componenten in het Gutex Etics-systeem zijn gecertificeerd in de volgende Duitse AbPs (algemene bouwinspectiecertificaten):

• Dakisolatie en gangbare spantenisolatie in brandweerstandsklassen F30-B tot F90-B met GUTEX Thermosafe-homogen, GUTEX Thermoflex en GUTEX Multiplex-top/Ultratherm (AbP P-SAC 02/III-370).
• Dragende, omsluitende buitenmuur in brandweerstandsklassen F30-B tot F90-B met GUTEX Thermowall/-gf en GUTEX Multiplex-top/Ultratherm (AbP P-SAC 02/III-321).
• Scheidingswand in klasse F90-B en een geluidsisolatie-eis van minimaal R`w = 57 dB (AbP P-172 34405-ift).

De talrijke structurele varianten in de Gutex Construction Recommendation Brochure vereenvoudigen planningsprocedures en geven zekerheid over de naleving van brandveiligheidseisen.

Biobased isolatiematerialen en de toekomst

Biobased isolatiematerialen bieden veelbelovende alternatieven voor traditionele isolatiematerialen, zowel qua duurzaamheid als brandveiligheid. Het is belangrijk dat bouwprofessionals en beleidsmakers zich bewust zijn van de mogelijkheden en beperkingen van deze materialen. Voor een goede leidraad voor de bouw is verdere ontwikkeling van testen en standaardisatie voor de brandveiligheid van de bouwschil noodzakelijk.

Groene Bouwmaterialen en ons zusterbedrijf Groene Bouw Systemen nemen hierin het voortouw. In samenwerking met fabrikanten, testinstituten en de relevante partijen uit de bouwsector werken we samen aan het testen van diverse voor Nederland relevante constructieopbouwen, het verbeteren van de brandveiligheid en zodoende het bevorderen van het gebruik van biobased isolatiematerialen.

De toekomst van de bouwsector ligt in duurzame en veilige oplossingen, en biobased isolatiematerialen spelen hierin een cruciale rol. Met de juiste kennis en toepassingen kunnen deze materialen niet alleen bijdragen aan de vermindering van klimaatverandering, de ecologische voetafdruk en bijdragen aan herstel van biodiversiteit, maar ook aan de veiligheid en gezondheid van de gebouwde omgeving. Bij Groene Bouwmaterialen adviseren onze experts je graag in materiaalkeuzes en opbouwen.