Brandveiligheid biobased isolatiematerialen

Artikel delen

Brandveiligheid wordt vaak genoemd als knelpunt voor houtbouw in combinatie met biobased isolatiemateriaal. Over brandgedrag van biobased isolatie is nog weinig kennis beschikbaar, en dat remt grootschalige toepassing. Nieman Raadgevende Ingenieurs heeft in opdracht van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) onderzoek gedaan. Er blijkt al veel mogelijk. Met name over cellulose- en houtvezelproducten is veel kennis beschikbaar. Om het toepassingsgebied van de andere biobased isolatiemateriaal verder te vergroten zijn brandtesten nodig.

Tekst: ing. Frank de Groot

Cellulose-isolatieplaten

Cellulose-isolatieplaten van EverUse.

We moeten alles uit de kast halen voor een 100% circulaire bouweconomie in 2050. Dat zegt het Transitieteam Circulaire Bouweconomie. Het gaat dan om minder bouwen, minder materiaalgebruik, hoogwaardig hergebruik en inzet van hout en andere biobased bouwmaterialen. We zien de afgelopen tijd dat steeds meer grote bouwers, modulebouwers en startups kiezen voor houtbouw. Het gaat dan om houtbouw in HSB, CLT en andere constructieve toepassingen. Als vervolgstap groeit ook de vraag naar biobased isolatiematerialen als alternatief voor traditionele CO2– en energie-intensieve isolatiematerialen. Denk hierbij aan isolatiematerialen van cellulose, houtvezel, grasvezel, hennep, katoen, schapenwol, stro en vlas.

Sinds kort zijn biobased isolatiematerialen ook een alternatief businessmodel voor boeren in de agrosector. Er liggen koppelkansen met de versnelling van de woningbouw, CO2-reductie, CO2-opslag, stikstofproblematiek, prefab en industrieel bouwen, schonere bouwplaats, gezond binnenklimaat, lagere MPG/MKI en duurzaam bosbeheer in Europa en de Tropen.

Brandveiligheid

Bij de introductie van houtbouw in combinatie met biobased isolatiematerialen op de bouwmarkt ontstaan soms belemmeringen. Een belemmering die door opdrachtgevende partijen en in verschillende onderzoeken wordt genoemd, is (de onbekendheid met) het gedrag van hout en biobased isolatiematerialen bij brand. Afhankelijk van de specifieke toepassing is dit brandgedrag van grote, of juist beperkte invloed op de brandveiligheid van het gebouw. Het ontbreekt echter in de markt aan een instrument om te beoordelen of die brandveiligheid een bijzonder aandachtspunt is of al op andere wijze is geborgd. De toepassing van houtbouw en biobased (isolatie)materialen wordt daardoor in sommige gevallen onterecht afgeremd of zelfs onmogelijk gemaakt.

Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) heeft naar aanleiding hiervan voor het Transitieteam Circulaire Bouweconomie drie onderzoeksvragen neergelegd bij Nieman Raadgevende Ingenieurs:

  1. In welke situaties kan biobased isolatiemateriaal zonder aanvullende maatregelen worden toegepast?
  2. In welke situaties kan biobased isolatiemateriaal met brandwerende maatregelen (beplating) worden toegepast?
  3. Van welke toepassingsgebieden kunnen we nog niet met zekerheid zeggen dat met biobased isolatie wordt voldaan aan bepaalde brandtechnische eisen en welke brandtesten zijn nodig om daarin meer inzicht te verschaffen?

Onderzoek

Nieman heeft onderzoek gedaan naar twee aspecten:

  • bijdrage van het isolatiemateriaal aan de brandvoortplanting over een oppervlak, voor verschillende gevelsystemen, geventileerd en ongeventileerd, en met verschillende brandklassen;
  • invloed van het isolatiemateriaal op de brandwerendheid (0-20 minuten en 30-60 minuten) van een scheidingsconstructie tussen ruimten, met verschillende breedtematen, en voor wanden, vloeren, plafonds en daken.

Conclusies brandvoortplantingsklasse gevelsystemen

  • Geventileerde gevel – klasse D: het toepassen van een beschermende plaat over het isolatiemateriaal (K210 (10 minuten zelfstandig brandbeschermend vermogen) of beter) is een ontwerpveilig uitgangspunt. Het behalen van klasse D zonder deze beschermende plaat is voor sommige materiaalsoorten (wol- en katoenproducten) denkbaar, maar moet getest worden.
  • Geventileerde gevel – klasse B en C: naar verwachting is het in alle gevallen nodig om een beschermende plaat (K210 of beter) over het isolatiemateriaal te zetten. Daarnaast is er een risico op een zich doorontwikkelende spouwbrand: toepassing van gevelcompartimentering (fire-barriers per bouwlaag) is dringend aanbevolen.
  • Ongeventileerde gevel – alle brandklassen: wanneer het biobased isolatiemateriaal wordt afgeschermd van brand (met behulp van een onbrandbare dragerplaat voor de toplaag of voldoende dikte in het stucmateriaal) kan toepassing in geveldelen waarvoor klasse B, C en D is vereist worden toegestaan.

Conclusies brandwerendheid – wanden, vloeren, plafonds en daken

De toepassing van een biobased isolatiemateriaal in een scheidingsconstructie behoeft altijd een (al dan niet esthetische) afwerklaag, die het isolatiemateriaal tegen uitvallen en beschadiging beschermt. Bij een brandwerendheid van 0 tot 20 minuten wordt toepassing van alle biobased isolatiematerialen mogelijk geacht wanneer de constructie is afgewerkt met een houten plaatmateriaal (≥18 mm), een gipskartonplaat (≥12,5 mm) of een combinatie daarvan (12,5  mm houtachtig + 9 mm gipskarton).

Bij een brandwerendheid van 30 tot 60 minuten kan in geteste constructies met een (stijl)breedtemaat tot 40 mm de brandwerendheid worden ingevuld met een knellend aangebracht cellulosevezel- of houtwolproduct met een dichtheid >50 kg/m3. Dat geldt ook voor bouwdelen die met glaswol (lage dichtheid, 16 kg/m3) zijn getest. In andere constructies en bij grotere breedtematen is toepassing van biobased isolatiematerialen mogelijk in combinatie met een beschermend plaatmateriaal (K230 (30 minuten zelfstandig brandbeschermend vermogen) respectievelijk K260). Verdere optimalisaties en productintegraties lijken mogelijk, maar vragen om aanvullend testen van de gewenste productcombinaties.

Houtvezelisolatie

Houtvezelisolatie. Foto: ORGA Bouw.

Eindconclusie

Uit het verrichte onderzoek blijkt dat in veel situaties nu al biobased isolatiemateriaal brandveilig kan worden toegepast. Met name over cellulose- en houtvezelproducten is veel kennis beschikbaar. Om het toepassingsgebied van biobased isolatiemateriaal verder te vergroten, verdient het aanbeveling brandtesten uit te voeren op zowel product-, systeem- als gevelniveau; specifiek in combinatie met de voor de Nederlandse marktconforme houtmaten.

Downloaden rapport: ga naar https://circulairebouweconomie.nl. Vul in het zoekvak in: ‘biobased isolatiemateriaal’. Je ziet dan het persbericht met het rapport.