fbpx Ga naar hoofdinhoud

Hoofddraagconstructie tegen bezwijken

Algemene sterkte en sterkte bij brand

De term hoofddraagconstructie komt in het Bouwbesluit 2003 in twee afdelingen voor, namelijk bij ‘algemene sterkte-eisen’ ter voorkoming van voortschrijdende instorting en bij ‘sterkte bij brand’. Het is niet altijd zonder meer duidelijk hoe deze voorschriften in de praktijk moeten worden gehanteerd.

Een te bouwen bouwwerk heeft een bouwconstructie die duurzaam bestand is tegen de daarop werkende krachten, zo stelt artikel 2.1, eerste lid, van het Bouwbesluit 2003. Artikel 2.2 werkt dit uit voor de fundamentele belastingscombinaties, zijnde de belastingen die regelmatig tijdens de levensduur van een bouwwerk optreden en die zonder bezwijken bij normaal onderhoud moeten kunnen worden weerstaan. Artikel 2.3 werkt dit uit voor bijzondere belastingscombinaties, zijnde een gasexplosie, een botsing door een voertuig en een extreme grondwaterstand (op grond van NEN 6702). Een bijzondere belastingscombinatie voor woningen niet gelegen in een woongebouw en voor vakantiewoningen, is ook het wegvallen van een naburige woning.

In tegenstelling tot de fundamentele belastingscombinaties hoeft een bouwwerk niet in staat te zijn de bijzondere belastingscombinaties zonder herstel meerdere malen te doorstaan. Het gaat er bij deze bijzondere belastingscombinaties om dat de hoofddraagconstructie niet bezwijkt. Doel hiervan is het voorkomen van voortschrijdende instorting, al staat dat in het nieuwe Bouwbesluit niet meer expliciet vermeld.

De term ‘hoofddraagconstructie’ is gedefinieerd in NEN 6702 (onderdeel 3.31):
een deel van de bouwconstructie waarvan het bezwijken leidt tot het bezwijken van constructie-onderdelen die niet in de directe nabijheid van het bezweken onderdeel zijn gelegen.

Gasexplosie
Bij de interpretatie van deze tekst is vooral van belang wat ’niet in de nabijheid van het bezweken onderdeel’ betekent. Bij een gasexplosie zal geen heel flatgebouw mogen bezwijken, maar dat betekent niet dat niet meer dan één woning mag bezwijken (zie figuur 1). Bij een niet in een woongebouw gelegen woning zijn verschillende gradaties te duiden. Zo is het niet de bedoeling dat een bejaardenoord (zijnde een megawoning) geheel instort. Dat geldt ook voor een herenhuis dat uit een groot aantal bouwlagen bestaat.

Bij een normale eengezinswoning met begane grond, verdieping en zolder mag bij een explosie op de eerste verdieping alles wat aangrenzend is, bezwijken en kan het dus zijn dat de woning in zijn geheel verdwijnt. Bij een explosie op de begane grond daarentegen is de dakverdieping niet aangrenzend en zou deze naar de letter beschouwd dus in stand moeten blijven. Er mag echter worden uitgegaan van het meest ongunstige scenario, zodat de woning in zijn geheel mag bezwijken.

Botsing
Bij een botsing met een voertuig liggen de eisen anders. Alleen het onderdeel dat door de auto is getroffen en de direct daaraan grenzende bouwconstructies mogen bezwijken, maar de rest van bouwconstructie moet – zij het mogelijk beschadigd – nog in staat zijn om de momentane belasting en het eigengewicht (tijdelijk) te blijven dragen. Daarna vindt met toepassing van artikel 25 van de Woningwet direct het stutten van het gebouw plaats.

In deze algemene sterkte-eisen lijken verschillen te zitten ten opzichte van de voorschriften zoals die tot 1 januari 2003 hebben gegolden, maar dat is naar de mening van TNO Bouw niet de bedoeling. Het enige bewuste verschil met de situatie van vóór 1 januari 2003 is dat bouwwerken hun stabiliteit niet meer mogen ontlenen aan een naburig bouwwerk. Dit met uitzondering van woningen die niet in een woongebouw liggen en vakantiewoningen, waarvoor het wegvallen van de naburige woning valt onder de bijzondere belastingscombinaties. Daar waar bestaande gebouwen hun stabiliteit aan een naburig pand ontlenen, moet natuurlijk dat rechtens verkregen niveau worden gerespecteerd.

Sterkte bij brand
Afdeling 2.2 van het Bouwbesluit 2003 stelt bij brand de functionele eis: ‘Een te bouwen bouwwerk heeft een bouwconstructie die zodanig is dat het bouwwerk bij brand gedurende redelijke tijd kan worden verlaten en doorzocht, zonder dat er gevaar voor instorting is’.
Bij strikte interpretatie zou op grond hiervan aan de hoofddraagconstructie geen verdergaande eis kunnen worden gesteld dan 30 minuten voor het zelfstandig vluchten en 60 minuten voor als daar het doorzoeken bij wordt genomen. Dit vloeit voort uit de uitgangspunten van het Bouwbesluit (zie toelichting op deze voorschriften Stb. 1991, 680 en het boek ‘Woningwet en Bouwbesluit dat recent bij RBI is verschenen onder ISBN 90 6228 388 8).

Overigens stelt het Bouwbesluit wel verdergaande eisen dan 30 en 60 minuten. De reden daarvan is dat de formulering van de functionele eis van afdeling 2.2 niet volledig is (zie kader ‘Veiligheid bij brand’). De functionele eis mag overigens niet worden gebruikt om aan alle vloeren brandwerendheidseisen te stellen. De veronderstelling is namelijk dat vloeren van een rookcompartiment bij brand maar kort worden gebruikt en dan nog onder de omstandigheid dat er nog geen sprake is van een ontwikkelde brand.

Ook nu is de vraag wat de hoofddraagconstructie is, geredeneerd vanuit de begripsomschrijving van NEN 6702 (een deel van de bouwconstructie waarvan het bezwijken leidt tot het bezwijken van constructie-onderdelen die niet in de directe nabijheid van het bezweken onderdeel zijn gelegen). Door daarbij de noodzakelijke brandcompartimentering en de daarbinnen gesitueerde brandruimten te betrekken kan wel een logische interpretatie worden gevonden.

Onderdeel 6.2.1 van NEN 6068 leert dat een brandcompartiment of een subbrandcompartiment (in de woningbouw: een woning in een woongebouw c.q. ten hoogste 1.000 m2 in een megawoning) moet worden onderscheiden in één of meer brandruimten. Het lijkt logisch de brandruimten te gebruiken bij de interpretatie van de brandwerendheid met betrekking tot bezwijken van de hoofddraagconstructie. Als gevolg van een brand mag dan – na de in het Bouwbesluit 2003 aangegeven tijdsduur van bezwijken van de hoofddraagconstructie (zie figuur 2) – de draagconstructie rond een brandruimte bezwijken, alsmede alle daarmee direct verbonden bouwconstructies. Daarmee ontstaat een situatie die vergelijkbaar is met die van een gasexplosie (zie figuur 1). Bezwijken er voor dat tijdstip andere bouwconstructies, dan is er sprake van voortschrijdende instorting, hetgeen binnen de wettelijk aangegeven tijdsduur moet worden voorkomen.

Hierbij moet in de gaten worden gehouden dat het bezwijken van een bouwconstructie of de hoofddraagconstructie er toe kan leiden dat de brandcompartimentering of de subbrandcompartimentering niet langer functioneert. Dat disfunctioneren mag pas optreden nadat de wbdbo-eisen zijn gepasseerd die in het Bouwbesluit 2003 zijn vastgelegd.

Aanbevelingen
Strikte toepassing van het Bouwbesluit 2003 leidt voorts tot een aantal naar het oordeel van TNO Bouw onbedoelde effecten. TNO doet daarom een aantal aanbevelingen:

  1. De hoogste vloer van een verblijfsgebied is bepalend voor de brandwerendheidseisen. Deze hoogte wordt gemeten vanaf het aansluitende terrein ter plaatse van de toegang van het gebouw. Bij ondergronds bouwen zou deze hoogte echter gemeten moeten worden vanaf het niveau van de laagst (ondergronds) gelegen vloer, zodat het verschil tussen hoogste en laagste niveau maatgevend is.
  2. Zijn er onderdelen van een gebruiksfunctie ‘uitgeplaatst’, zoals een meterruimte in de buitenberging of een opstelplaats voor een stooktoestel in die berging, dan zouden voor die berging niet de prestatie-eisen van de hoofdfunctie moeten gelden.
  3. Is er sprake van een overige gebruiksfunctie voor het stallen van motorvoertuigen met een gebruiksoppervlakte van ten hoogste 50 m2 (bijvoorbeeld een garage bij een woning), dan zouden er geen eisen moeten gelden. Dit is vergelijkbaar met gebruiksfunctie 11c van tabel 2.8 van het Bouwbesluit 2003 waar voor de bergruimte van een woning een uitzonderingsbepaling is opgenomen. Een drive-in woning zou op identieke wijze moeten kunnen worden beoordeeld als een woning met bergruimte.
  4. Voor het stellen van brandwerendheidseisen zou niet moeten worden uitgegaan van de hoogste vloer (verblijfsgebied) van de beschouwde gebruiksfunctie, maar van de hoogste vloer (verblijfsgebied) van het totale gebouw (een zolder die als verblijfsgebied van een overige gebruiksfunctie wordt aangeduid buiten beschouwing latend). Dat kan een groot verschil maken in het geval er meerdere functies in één gebouw gesitueerd zijn. Zo gelden in de situatie van figuur 3 nu geen brandwerendheidseisen op grond van de winkelfunctie en de parkeergarage (de hoogste vloeren van deze functies liggen lager dan 5 m boven het meetniveau). Daarmee volstaat voor het gehele gebouw de ‘te lage’ eis op grond van de woonfunctie. Ten opzichte van de situatie die tot 1 januari 2003 heeft gegolden, treedt een verlaging met 30 minuten brandwerendheid op. Als voor de winkelfunctie en de parkeergarage gerekend was met het niveau van de hoogst gelegen verblijfsvloer van het gehele gebouw (6,05 meter), zou een eis van 90 minuten gelden.
  5. Voor woningbouw met een verblijfsgebied hoger dan 7 meter en een permanente vuurbelasting van ten hoogste 500 MJ/m2, zou de brandwerendheidseis met 30 minuten gereduceerd kunnen worden, zoals ook geldt voor woningbouw met lager gelegen hoogste vloeren. Dat dat in de nieuwe regelgeving niet meer toegestaan is, berust op een denkfout, waarbij voorbij wordt gegaan aan de bewuste verandering van het voorschrift per 1 juli 1997, zoals gemotiveerd in Stb. 1997, 34. De brandweer houdt onterecht vast aan haar vuistregel van 1 minuut brandwerendheid per 1 kg vurenhout brandbelasting (permanent 25 kg vurenhout en variabel 30 kg vurenhout). Met de overgang van NEN 3891 naar NEN 6090 geldt die regel niet langer (zie proefschrift ‘Juridische en technische grondslagen van de bouwvoorschriften. Woningwet en Bouwbesluit’, TUD, mei 2001 van ir. N.P.M. Scholten)
  6. De 30 minuten reductieregel bij een permanente vuurbelasting van ten hoogste 500 MJ/m2 zou niet alleen moeten gelden voor woningen en slaapgebouwen, maar ook voor de niet-slaapgebouwen. Volgens VROM is dat ook de bedoeling geweest, al staat dat er niet.
  7. De verlaging van de eisen voor de niet-slaapgebouwen tot maximaal 90 minuten en de mogelijkheid van de 30 minuten reductie maakt dat voor utiliteitsgebouwen met een hoogteligging van een vloer boven de 70 meter de brandwerendheid met betrekking tot bezwijken angstvallig en naar ons oordeel onverantwoord laag is. Men doet er verstandig aan in deze situaties ten minste 120 minuten brandwerendheid te realiseren en bij extreme hoogte een nog betere prestatie.
  8. Voor ziekenhuizen, gevangenissen en gebouwen met cellen ten behoeve van gevangenen waarin wordt overnacht, doet men er verstandig aan om rookvrije vluchtroutes en aanvalsroutes voor de brandweer ten minste 60 minuten brandwerend uit te voeren, omdat een binnenaanval in deze gebouwen het uitgangspunt van de voorschriften is en de reguliere gebruikers van deze gebouwen binnen het gebouw naar een ander brandcompartiment worden geëvacueerd dan waarin de brand woedt. Voor deze gebouwen zou daarom bij een tweelaagse uitvoering de 30 minuten reductieregel niet moeten worden toegepast.
  9. Voor bouwwerken, geen gebouw zijnde, zouden in de functionele eis meer uitgangspunten moeten gelden dan het veilig kunnen verlaten en doorzoeken van een dergelijk bouwwerk. De eerder genoemde uitgangspunten, ontleend aan meergenoemd proefschrift, zouden ook voor deze situatie moeten gelden.

Artikel 2.3, bijzondere belastingscombinaties
Een uiterste grenstoestand van een hoofddraagconstructie wordt niet overschreden bij bijzondere belastingscombinaties als bedoeld in NEN 6702 (onderdeel 6.2.2 van NEN 6702). Daarbij wordt uitgegaan van:

Veiligheid bij brand
De achtergronden van afdeling 2.2 over de functionele eis bij brand zijn te vinden in het proefschrift ‘Juridische en technische grondslagen van de bouwvoorschriften. Woningwet en Bouwbesluit’, TUD, mei 2001 van ir. N.P.M. Scholten: ‘De wettelijk geregelde grenswaarden van geen eis, 30 minuten, 60 minuten, 90 minuten en 120 minuten voor de brandwerendheid met betrekking tot bezwijken van een hoofddraagconstructie zijn enerzijds ingegeven door het te regelen veiligheidsniveau voor de gebruikers van het bouwwerk en de redders die het gebouw binnen 30 minuten moeten kunnen doorzoeken en anderzijds door:

Dr.ir. N.P.M. Scholten, coördinator bouwregelgeving TNO Bouw, gaat in een serie artikelen in Bouwwereld in op de nieuwe regelgeving die op 1 januari in werking getreden is. Nico Scholten verzorgt voor Reed Business Opleidingen en Evenementen ook cursussen over het nieuwe Bouwbesluit.
Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Met deze wekelijkse nieuwsbrief blijf je op de hoogte van het laatste nieuws uit de bouwtechniek.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.