Staal buiten het gebouw

^{Koningin Máximakazerne, Badhoevedorp (Zvi Hecker Architect Berlin, ARUP, Hutten Metaalm © Ronald Tilleman).}

De warmtebelasting op constructies buiten het gebouw (bijvoorbeeld buiten de gevel of boven het dak) is geringer dan op constructies binnen. In veel gevallen kunnen externe staalconstructies onbeschermd blijven óf toe met minder brandwerende bekleding.

'Externe' constructies worden niet aan alle zijden verhit en door de buitenlucht afgekoeld. De temperatuur tijdens brand blijft meestal ruimschoots onder de kritieke temperatuur, zeker als de brand niet uitslaat. Dan is er slechts sprake van opwarming door straling.

Het draagvermogen van een externe constructie neemt bij brand minder snel af dan berekeningen volgens de standaardbrandkromme aangeven.
Die minder snelle afname is aan te tonen met een natuurlijke-brandberekening. Zo'n berekening is complex. Het is dan ook verstandig hiervoor een adviesbureau met ervaring op dit gebied in de arm te nemen.

Voor eenvoudiger situaties is – in plaats van met een natuurlijke-brand – te rekenen met een gereduceerde standaardbrand.
Hierbij wordt de staalconstructie niet warmer dan zo’n 680 ºC. De gereduceerde brand wordt in NEN 6069 gebruikt om de brandwerendheid van gevels van buiten naar binnen te beoordelen, maar kan in het kader van gelijkwaardigheid ook worden ingezet voor constructies.

In deze tabel is de maximale staaltemperatuur af te lezen als functie van de profielfactor en de brandwerendheidseis (30, 60, 90, 120 minuten).

Bruggebouwen West (links) en Oost, Den Haag (ZJA Architects & Engineers, © RVB). In dit project is het natuurlijk (werkelijk) verloop van een brand nagebootst en de opwarming van het staal daarbij berekend. Na 120 minuten was de temperatuur van de massieve, dragende vakwerkliggers buiten het gebouw opgelopen tot maximaal 320°C, ver onder de kritieke staaltemperatuur van 550°C. Hierdoor mochten de liggers onbekleed gebleven.

Warm aanbevolen Ontwerpen Ontwikkeling van een brand Eisen Oplossingen – intro Dimensioneren 1. intro Fire Safety Engineering (FSE) Fire Safety Engineering (FSE) Regelgeving NEN-EN 1991-1-2 Eurocode 1. Belastingen op constructies. Deel 1-2. Algemene belastingen. Belasting bij brand, 2011 + C3, 2019 en Nationale Bijlage, 2019 NEN-EN 1993-1-2 Eurocode 3. Ontwerp en berekening van staalconstructies. Deel 1-2. Algemene regels. Ontwerp en berekening van constructies bij brand, 2011 + C2, 2011 en Nationale Bijlage, 2015 Publicaties Fire (Eurocode 3), boek, Bouwen met Staal, 2021 Verdiepingbouw met staal – ontwerpboek voor architecten hfst. 2 (Draagconstructies), p.18-35, bijlage A (Staalsoorten), p. 110-117 Brandveiligheid (Natural fire safety concept)  rapport Brandveiligheid: ontwerpen en toetsen, deel F  brochure Nauwkeurige berekening maakt bekleding overbodig – Brandveiligheid Bruggebouwen West en Oost, Den Haag, Bouwen met Staal 149 (1999), p. 52-56