Al ongeveer 40 jaar zijn onbeschermde of onjuist beschermde doorvoeringen een bron van zorg voor de brandbeveiligingsgemeenschap. In 1996 deed zich een elektrische brand voor op 30 Rockefeller Plaza in New York City. De arriverende brandweerlieden ontdekten dat op vijf afgelegen plaatsen verschillende branden waren uitgebroken, die veel verschillende delen van het gebouw met rook vulden.
Volgens het rapport van de National Fire Protection Association over de brand waren onbeschermde verticale en horizontale doorvoeren een van de belangrijkste oorzaken van de snelle, onregelmatige verspreiding van rook en vuur. Door deze openingen kon de rook zich tot buiten de elektrische ruimten en tot in bewoonde verdiepingen verspreiden.
Numerieke branden zoals deze hebben de noodzaak onderstreept van het brandwerend maken van de doorvoeringen van elektrische installaties. Als gevolg van deze branden hebben de respectieve commissies eisen ontwikkeld voor zowel de bouwcode als de National Electrical Code (NEC). Deze eisen dringen aan op de installatie van brandwerende doorvoeringen.
De editie 2005 van de NEC (Artikel 300.21 Verspreiding van vuur of verbrandingsproducten) stelt: “Openingen rond elektrische doorvoeringen door brandwerend beoordeelde wanden, scheidingswanden, vloeren of plafonds moeten brandwerend worden afgedicht met behulp van goedgekeurde methoden om de brandwerendheid te behouden.”
Om ervoor te zorgen dat u deze brandstopvereisten begrijpt, moet u de basisprincipes van brandwerende afdichtingen begrijpen.
Brandstop bestaat uit drie elementen: de brandwerende wanden, scheidingswanden, vloeren of plafonds die worden doorboord; de kabels, kabelgoten of leidingen die het object vormen dat de doorvoering creëert; en de materialen en methoden die worden gebruikt om de doorvoeringen af te dichten om de verspreiding van vuur en rook te voorkomen.
Naast deze elementen moet een installatieontwerper of aannemer die een installatie maakt, overwegen of de doorvoeringen al dan niet permanent zullen blijven; de doorvoeringen kunnen veranderen tijdens de renovatie van nieuwe huurdersverblijven, die nieuwe installaties van elektrische systemen kunnen vereisen.
Permanente doorvoeren zijn die voor de stroomvoorziening van het gebouw, terwijl doorvoeren voor telefoon- en datakabels door een aannemer in de loop van de geschiedenis van het gebouw kunnen worden gewijzigd of hergebruikt.
Kennis van de taal van brandwering
Een aantal fabrikanten produceert brandstopmaterialen. De meeste van hen publiceren de informatie van Underwriters Laboratories (UL) met betrekking tot het gebruik van het product en de installatievoorschriften. UL heeft een codenummersysteem ontwikkeld voor brandwerende producten. UL test deze producten en publiceert vervolgens een lijst op basis van de toepassing. Het formaat van de UL-lijstnummers, zoals dat in de UL Directory voorkomt, omvat aanduidingen van twee letters gevolgd door een numerieke groepering.
De eerste letteraanduiding identificeert het type van doordrongen brand-geschatte structuur:
C voor zowel vloer als muur doordringingen
F voor alleen vloer doordringingen
W voor alleen muur doordringingen
De tweede letteraanduiding identificeert het constructietype van:
A voor betonnen vloeren met een dikte van ten hoogste 5 duim
B voor betonnen vloeren met een dikte van meer dan 5 duim
C voor betonnen vloeren
D voor dekconstructies
J voor betonnen of gemetselde muren met een dikte van minder dan 8 duim
K voor muren van beton of metselwerk dikker dan 8 duim
L voor omlijste muren
M voor schotten
Na de twee letters volgt een cijfergroep om de doordringende onderdelen aan te geven. Deze nummers kunnen bijvoorbeeld zijn 1000-1999 voor metalen pijpen, buizen of pijpen en 3000-3999 voor kabels.
UL 1479 (ASTM E814) categoriseert brandwerende systemen door een of meer van de classificaties die in de volgende paragrafen worden vermeld. ASTM E814 is de testnorm die van toepassing is op brandwerende doorvoeringen in openingen in brandwerende wanden en vloeren.
Vlam: De “F”-classificatie wordt uitgedrukt in uren. Dit getal geeft de specifieke tijd aan dat een barrière vuur kan weerstaan voordat deze wordt verbruikt of voordat deze vlamdoorslag door een opening toelaat.
Temperatur: De “T”-classificatie wordt uitgedrukt in uren en geeft aan hoelang de temperatuur aan de zijde van de doorvoering zonder brand niet hoger is dan 325 F boven de omgevingstemperatuur. Dit garandeert dat de temperatuur aan de kant van de wand die van de vlam is verwijderd, het vlampunt van de materialen aan die kant van de wand niet bereikt.
Rook: De “L”-classificatie is de hoeveelheid lucht (rook) die door een doorvoering kan lekken, gemeten in kubieke voet per minuut. De test wordt uitgevoerd bij omgevingstemperatuur en bij 400 F om de werkelijke prestaties van brandwerende materialen bij verschillende temperaturen te bepalen.
Water: De “W”-classificatie, vastgesteld in 2004, geeft aan dat het brandwerende materiaal de UL-test voor waterdichtheid heeft doorstaan. De Class One-vereisten voor waterdichtheid omvatten het onderwerpen van het materiaal aan een waterkolom van 3 voet gedurende 72 uur, gevolgd door een brand- en slangstroomtest, uitgevoerd in overeenstemming met ANSI/UL 1479. Voor een vermelding in klasse twee moet het materiaal bestand zijn tegen een waterdruk van 20 voet. Voor een vermelding in klasse drie tenslotte moet het materiaal bestand zijn tegen een waterdruk van 57,54 voet. Volgens een van haar woordvoerders heeft UL de nieuwe “W” -classificatie ontwikkeld om waterschade en schimmelvriendelijke vochtigheid te voorkomen die gepaard gaat met doorvoeringen.
Installatiemethoden
Bij het installeren van kabelgoten kan een aannemer een van de twee mogelijke methoden kiezen voor het installeren van brandstopmaterialen. Wanneer een kabelgoot eindigt aan de wand en een doorvoerbuis door de wand gaat om een kabel door te voeren, moet de aannemer de doorvoerbuis brandwerend afsluiten en de doorvoerbuis vullen met brandvertragend materiaal.
Een aannemer kan de tweede methode gebruiken wanneer de gehele kabelgoot door een opening in de wand gaat. De aannemer vult dan de opening met brandvertragend materiaal. Veel brandstopmiddelen maken gebruik van opzwellende materialen die, wanneer ze aan hitte worden blootgesteld, uitzetten om eventuele holten in de doorvoering op te vullen. Deze producten zijn onder meer brandwerende mortel, breeuwen, plamuurstokken, blokken en kussens.
Brandwerende mortel en breeuwen zijn semipermanente producten. Een aannemer brengt de kit doorgaans met een handpistool aan op de doorvoering. De mortel kan met een troffel worden aangebracht.
Lijmstiften kunnen worden gegoten rond de kabels, leidingen en buizen die de brandwerende barrière doorboren. Ook kan een aannemer gewoonlijk brandstopblokken en -kussens installeren die opzwellend materiaal bevatten door de materialen te stapelen en te vormen om in grote doorvoeringen te passen.
Hoewel de hierboven vermelde brandstopproducten doorvoeringen doorvoeren als effectieve brandstopmaterialen dienen, kan hun doeltreffendheid in het gedrang komen wanneer aannemers of onderhoudspersoneel kabels verplaatsen, toevoegen of veranderen; wanneer aannemers nalaten de UL Fire Resistance Directory te volgen; en wanneer de aanvankelijke installaties moeilijk te inspecteren zijn. Bepaalde materialen, met inbegrip van breeuwen en stopverf, zijn bijzonder moeilijk te inspecteren na de installatie. Inspecteurs moeten begrijpen dat een buitenoppervlak dat in overeenstemming met de code lijkt te zijn, verborgen gaten of holtes kan maskeren die resulteren in een onjuiste of onvolledige installatie.
Zoals eerder gezegd, terwijl sommige muurdoorvoeren permanent blijven, zullen data- en communicatiekabels eerder te maken krijgen met toevoegingen of verwijdering tijdens de levensduur van een gebouw als gevolg van veranderingen in de bekabelingstechnologie of het veranderen van het aantal werkstations in een bepaalde ruimte.
Telkens wanneer een aannemer een kabel toevoegt of verwijdert, moet de aannemer semipermanente materialen zoals breeuw en mortel verwijderen en vervangen. Terwijl stopverf niet verhardt of barst en kan worden hergebruikt, moet een aannemer na de kabelwijziging voorzichtig zijn om ervoor te zorgen dat hij of zij het materiaal correct plaatst. Fabrikanten ontwerpen speciaal kussens zodat aannemers deze kunnen verwijderen. Maar een aannemer moet de kussens ook op de juiste manier installeren. Bovendien, wanneer geïnstalleerd op blootgestelde plaatsen, kunnen mensen knoeien met de kussens.
Planning dient als de sleutel tot elke goede elektrische installatie. Deze filosofie geldt ook voor de installatie van brandstopmaterialen. Een goed ontworpen bekabelingssysteem moet de unieke problemen onderkennen die gepaard gaan met doorvoeringen. De aannemer moet ook zorgen voor een doorvoering die groot genoeg is voor de verwachte kabelbelasting, brandstopmaterialen en toekomstige groei-eisen.
Als aannemer bent u verantwoordelijk voor het brandwerend maken van doorvoeringen. Daarom moet u ervoor zorgen dat u de bedoeling van de voorschriften in de code begrijpt: ken de brandklasse per uur van de brandscheiding, ken de UL-notering van de gebruikte producten en zorg ervoor dat deze overeenkomen met de brandklasse per uur van de brandscheiding.