TNO Built Environment and Geosciences Centre for Fire Research Van Mourik Broekmanweg 6 TNO Rapport P.O. Box 49 2600 AA Delft 2005-CVB-R0416(DK) Brandmodstandsdygtighed efter NEN-EN 1634-1: 2001 i overensstemmelse med NEN 6069: 2005 af brandforhæng, type BD 60-90-120 Dato December 2005 Udarbejdet af A.J. Lock Dr. Ir. G. van den Berg Eksemplar nr. Antal eksemplarer Sideantal 15 Antal bilag 4 Sponsor Metacon B.V. James Wattstraat 14 2809 PA GOUDA Holland Projektnavn Brandsikkerhed Projektnr. 006.55209/01.01 Med forbehold af alle rettigheder. Ingen del af denne publikation må reproduceres/gengives og/eller publiceres på tryk, fototryk, mikrofilm eller noget andet middel uden forudgående skriftligt samtykke fra TNO. Såfremt denne rapport blev udfærdiget efter anvisninger, er rettighederne og forpligtelserne for de kontraherende parter underlagt enten Standard Conditions for Research Instructions standardbetingelser for forskningsanvisninger - der er afgivet til TNO, eller den pågældende aftale, som er indgået mellem de kontraherende parter. Forelæggelse af rapporten til gennemsyn for parter, der har en direkte interesse deri, er tilladt. 2006 TNO
Indholdsfortegnelse 1 Indledning 2 Undersøgelse 3 Sponsor (Rekvirent) 4 Sted og dato for afprøvningen 5 Dato for og nummer på rapporten 6 Prøveemne 6.1 Generelt 6.2 Undersøgte brandrulletæppe 6.2.1 Generelt 6.2.2 Brandstoffet 6.2.3 Sidestyr 6.2.4 Tætning af konstruktionen 6.3 Montering af rullemekanisme på den bærende konstruktion 6.4 Afprøvningsrammen og den bærende konstruktion 7 Prøveudtagning og fremstilling af konstruktionen 8 Afprøvningsmåde 8.1 Verificering af testprøve 8.2 Konditionering 8.3 Brandafprøvningen 8.3.1 Forholdene 8.3.2 Mål 9 Resultaterne fra brandafprøvningen 9.1 Observationer under ophedningen 9.2 Grafer for brandafprøvningen 9.3 Målingsusikkerhed 10 Resumé 11 Anvendelsesområde og tilstand 12 Figurer Bilag A Observationer Bemærkninger B Forholdene ved ovnen C Afprøvningsresultater D Fotografier
Indledning Brandrulletæppe med stof af type BD 60-90-120 monteret på en letvægtsbetonvæg. 1) Undersøgelse Bestemmelse af brandsikkerheden/-modstandsdygtigheden i h.t. NEN-EN 1634-1: 2001 i overensstemmelse med NEN 6069: 2005 for sag brandrulletæppe monteret ved kaminen. 2) Sponsor (Rekvirent) Metacon B.V. James Wattstraat 14 2809 PA GOUDA Holland 3) Sted og dato for afprøvningen Afprøvningen blev udført i laboratoriet hos Centre for Fire Research of TNO Built Environment and Geosciences i Rijswijk, Holland. Den bærende konstruktion blev opmuret i afprøvningsrammen den 18. oktober 2005. Montering af brandrulletæppet fandt sted den 24. og 31. oktober 2005. Brandafprøvningen blev udført den 2. november 2005. 5 Dato for og nummer på rapporten 6 Prøveemne 6.1 Generelt December 2005; 2005-CVB-R0416. Der undersøges en konstruktion med et brandrulletæppe, med målene 3.600 x 2.900 mm (b x h), der består af (se også figur 1 til 7): - Brandtæppe monteret på en rullemekanisme; - Sidestyr; - Dække for rulletæppe; - Bagplade for brandrulletæppe.
M.h.t. målene og specifikationerne for materialerne og komponenterne i den undersøgte konstruktion henvises til figur 1 til 7. Vigtige detaljer for konstruktionen anføres i nedenstående afsnit. 6.2 Undersøgte brandrulletæppe 6.2.1 Generelt Det undersøgte rulletæppe er et lodret luknings-system, der anvendes til at lukke åbninger i rumvægge. Under normale forhold ophejses og beskyttes brandtæppet med et metaldække. På begge sider af åbningen anvendes sidestyrene også til at holde tæppet på plads. (se figur 2, detalje 1). Målene på brandtæppet: - højde: 2.900 mm (DV)1); - bredde: 3.450 mm (DV); - tykkelse: 1,5 mm (DV). 6.2.2 Brandstoffet Stoffet fremstilles af silikonebelagt glasfiber. Brandtæppet består af vandrette bånd, der overlapper og er syet med dobbeltsting med speciel tråd, der hvor stiverne sidder (stiverne anvendes til at forstærke tæppet). Den gensidige afstand mellem stiverne er 700 mm.tæppet består af et dobbelt lag stof. Afstanden mellem stiverne for det forreste lag og det bageste lag er 350 mm. Der hvor stiverne sidder anvendes der brandhæmmende tape, der danner et lufthul mellem de 2 lag under en brand. Dette bevirker, at der holdes lave udstrålingsniveauer på ikke-brand-siden. 6.2.3 Sidestyr Sidestyret er konstrueret af 2 Sendzimir galvaniserede stålstyrprofiler, der er fastgjort med M6 gevindender, center til center (c.t.c.) 500 mm som vist i figur 3 og 4. Et lukket rør og et åbent rør af rektangulært tværsnit 30 x 30 mm med en tykkelse på 2 mm anvendes mellem styrprofilerne til at styre stoffet (se figur 5 og 10). Rørene dækkes med en forplade. 6.2.4 Tætning af konstruktionen Brandrulletæppet låses i sidestyret. I sidestyrkonstruktionen (se figur 2) anvendes der en brandhæmmende tape på 20 x 2 mm (type Nexpan) mellem stoffet og profilerne for at danne en tætning under branden. Ved bagpladen, der er monteret på væggen, anvendes der en brandhæmmende tape på 20 x 2 mm (af type Nexpan) for at danne en tætning mellem stof og væg. Overlapningen ved siderne mellem stof og væg er 80 mm. 1) (DV) = Determined value = Bestemt værdi
6.3 Montering af rullemekanisme på den bærende konstruktion Rullemekanismen med stoffet monteres med Sendzimir galvaniserede stålkonsoller med målene 200 x 200 x 3 mm. Konsollerne fastgøres med M6 gevind. 6.4 Afprøvningsrammen og den bærende konstruktion Afprøvningsrammen er konstrueret af stålprofiler med et betonlag på indersiden, med målene 4.000 x 3.000 mm (b x h). I afprøvningsrammen blev der opmuret 2 piller af letvægtsbeton, af tykkelse 150 mm, kvalitetsklasse G4. Lukningen på konstruktionen var ca. 3.300 x 2.550 mm (b x h). 7 Prøveudtagning og fremstilling af konstruktionen TNO Built Environment and Geosciences, - Prøveramme Centre for Fire Research: - Levering af letvægtsbetonblokke; opbyg- - ning af bærende konstruktion Leverandøren af stof 1). - Fremstilling af stof Metacon B.V. - Fremstilling af rullemekanisme; - Samling. 8 Afprøvningsmåde 8.1 Verificering af testprøve Under samlingen blev delene og materialerne verificeret ud fra de leverede tegninger. TNO Centre for Fire Research har ikke haft noget at gøre med prøveudtagningsproceduren for prøveemne-komponenterne. 8.2 Konditionering I perioden mellem samlingen og afprøvningen blev konstruktionen oplagret under kontrollerede omgivende forhold i testlaboratoriet hos Centre for Fire Research: - Omgivende temperatur: 20 +/- 5 C - Relativ fugtighed : 50 +/- 10%. 1) Efter anmodning fra sponsors (rekvirent) side er navnet på fabrikanten fortroligt.
8.3 Brandafprøvningen 8.3.1 Forholdene Afprøvningen blev udført under de forhold, der specificeres i NEN-EN 1364-1:2001 i overensstemmelse med NEN 6069:2005, med anvendelse af standardbrandkurven. Ophedningen var repræsentativ for en brand indefra til udenfor. Overtrykket i ovnen under afprøvningen var 0 Pa og 18 Pa (hhv. 0,5 m og 2,7 m over gulvniveau). 8.3.2 Mål Under opvarmningen blev følgende data målt og registreret: Ovnforholdene: - Gastemperaturerne inden i ovnen med 8 pladevarmeelementer (Temp1 Til Temp8); - Overtryk i ovnen ved 0,5 m og 2,70 m højde (Tryk0,5 og Tryk2,7). Emne: - Overfladetemperaturer for tæppet (C1 til C11); - Stråling ved 1,0 m afstand fra emnet (Rad). Omgivende miljø: - Omgivende temperatur i laboratoriet (Tamb). Placeringerne af varmeelementerne på emnet vises i figur C1. 9 Resultaterne fra brandafprøvningen 9.1 Observationer under ophedningen Efter 127 minutters flammer observeret længere end 10 sekunder: Hvilket viser, at afslutningen på intaktheden var nået. Efter 128 minutter faldt stofbaglaget sammen nogle steder; strålingen var højere end 15 kw/m². Med henblik på en mere detaljeret beskrivelse af observationerne henvises til Bilag A. Fotografier af detaljerne under samling og konstruktionen før, under og efter afprøvningen vises i Bilag D. 9.2 Grafer for brandafprøvningen Afprøvningsresultaterne vises som grafer i Annex B og C. Under opvarmningen af emnet opfylder temperaturen og lufthastigheden kravene i NEN-EN 1634-1: 2001 og NEN 6069:2005.
9.3 Målingsusikkerhed 10 Resumé P.g.a. den måde, brandsikkerheden (brandmodstandsdygtigheden) afprøves på, hvori der forekommer flere ikke-lineære virkninger både i afprøvningskonfigurationen og testemnet, der påvirker hinanden, er det på nuværende tidspunkt endnu ikke muligt at angive en erklæret usikkerhedsgrad for målingen. Brandsikkerheden (-modstandsdygtigheden) ved et brandrulletæppe bestemmes: type BD 60-90-120 monteres i en opmuret væg af letvægtsbeton. Undersøgelsen udføres i h.t. NEN-EN 1634-1:2001 i overensstemmelse med NEN 6069:2005. Tabel 1: Oversigt over afprøvningsresultaterne Kriterium Tid målt fra påbegyndelsen af afprøvningen, hvorunder kriteriet i h.t. NEN-EN 1634-1: 2001 og NEN 6069: 2005 blev nået. NEN 6069: 2005 NEN-EN 1634-1: 2001 Kriterium nået eller ikke nået a) Intakthed - Vedvarende flamning > 10 sek. 127 minutter 127 minutter nået - Åbningsmål 127 minutter 127 minutter nået b) Varmeisolering - stråling 128 minutter 128 minutter nået - gennemsnitstemp. 2) 2 minutter 2 minutter nået - maksimaltemp. 2 minutter 2 minutter nået Påfølgende rådføring med sponsoren (rekvirenten) blev afsluttet efter 129 minutter. Intakthed (E) er: Varmeisolering vedr. stråling (W) er: 127 minutter 128 minutter 2) Kriteriet varmeisolering vedr. temperatur er ikke normativt.
11 Anvendelsesområde og tilstand Resultaterne, således som de opsummeres i kapitel 10, er kun gyldige for brandrulletæpper: - der i detaljer omfatter materialerne og beslagene og er de samme som for den undersøgte konstruktion; - med målene for det afprøvede tæppe, eller mindre; - for hvilke rullemekanismen og sidestyret er monteret på en stenvæg med en tykkelse og en tæthed (densitet) på mindst 150 mm og 600 kg/m³. (underskrevet) A.J. Lock (underskrevet) Dr. Ir. G. van den Berg
12 Figurer Brandtæppekonstruktion set fra oven. Figur1. Totalbredde 3600 mm Friåbning 3300mm Samling af sidestyr til brandtæppe. Figur 2. Y X
Forsidedel af sidestyr til brandtæppe. Figur 3. 50 mm afstand mellem den øverste del og gulvet Monteringshuller c.t.c. 500 mm. Ø4 huller Y X Galvaniseret Tykkelse 2 mm Bagsidedel af sidestyr til brandtæppe. Figur 4. 50 mm afstand mellem den øverste del og gulvet Monteringshuller c.t.c. 500 mm Ø4 huller Y X Galvaniseret tykkelse 2 mm
Dække for brandtæppe. Figur 5. Galvaniseret tykkelse 3 mm Y X
Bagpladebrandtæppe. Figur 6 Galvaniseret Monteringshuller 5 mm Y X Profiler for sidestyr. Figur 7 Rør 30x30x2 mm Galvaniserede tykkelse 2 mm Åbent rør 30x30x2 mm
A Observationer Bemærkninger F = Fire side = Brandside N = Non fire side Ikke-brandside Tid Side Observationer Bemærkninger (min.) 0 Påbegyndelse af ophedningen 1 N Stoffet bevæger sig mod ilden 1 15 N Der kommer let røg ud af den øverste side af tæppet. 2 N Misfarvning af stoffet ved pos. A. 5 N Røgudviklingen øges langs sømmen ved pos. B. 12 N Yderligere misfarvning af stoffet. 12 30 N Let glødning synlig på den nederste side af tæppet ved C. 16 N Strålingsmåleinstrumentet forskudt (ca. 100 mm) p.g.a. opsvulmning af tæppet. 16 F Deformering af forsideprofilerne på sidestyret i begge sider 19 N Stoffet fuldstændig misfarvet. 25 F Mere deformering af forsideprofilerne på sidestyret. 25 N Let glødning i det øverste venstre hjørne ved pos. B og D 30 N Betydelig røgmængde i laboratoriet 42 N Glødning i venstre side af tæppet øges ved pos. D 58 N Glødning øges over hele tæppets overflade. 60 N Foto af detalje pos. D. 75 N Brandhæmmende materiale blæst væk ved pos. E og F. 80 N Der fremkommer en lille åbning i stoffets forsidelag. 90 Foto 102 N Åbning i stoffet ved nederste højre hjørne ved pos. G. 111 Lille åbning ved oversiden af tæppet ved pos. H. 120 N Flammer synlige i 6 til 8 sekunder ved pos. E. 127 N Vedvarende flamning > 10 sekunder ved pos. D; Intaktheden ophører 128 Bagsidelaget på stoffet faldet sammen: Stråling > 15 kw/m2 129 Opvarmningen ophører.
Positionerne for observationerne. B Forholdene ved ovnen. Graf B1: Temperatur i ovnen Graf B2: Afvigelse af brandkurven Graf B3: Overtryk i ovnen Temperaturer i ovnen
Brandkurveafvigelse Overtryk i ovnen.
C Afprøvningsresultater. Figur C1: Varmeelementernes position på tæppet Graf C2: Tæppets overfladetemperaturer (del 1) Graf C3: Tæppets overfladetemperaturer (del 2) Graf C4: Stråling på 1,0 m afstand fra emnet Graf C5: Omgivende forhold Figur C1: Varmeelementernes position på tæppet
Graf C2: Tæppets overfladetemperaturer (del 1) Graf C3: Tæppets overfladetemperaturer (del 2)
Graf C4: Stråling på 1,0 m afstand fra emnet Graf C5: Omgivende forhold.
D Fotografier Foto 1: Sidestyr og konsoller. Foto 2: Rullemekanisme og motortilslutning.
Foto 3: Oversigt over brandtæppe halvt nedrullet. Foto 4: Detalje af tæppe mellem sidestyr.
Foto 5: Fastgøring af konstruktion med M6 gevindender. Foto 6: Brandtæppe foran ovn.
Foto 7: Brandtæppe under afprøvningen efter 60 minutter. Foto 8: Detalje visende åbning ved den venstre side af tæppet.
Foto 9: Brandtæppe ved afslutningen af afprøvningen ved ca.: 120 minutter Foto 10: Brandside af brandtæppet efter afprøvningen.