Nieuwe technieken

"Gascooling: a new aprouch"

Een onderwerp dat tegenwoordig veel aandacht trekt is het toepassen van gaskoeling tijdens binnenbrandbestrijding.

In de verschillende opleidingscentra waaronder VESTA in de provincie Antwerpen wordt hieraan veel aandacht besteed.

1. Branden in de ontwikkelingsfase

1.1 Wat is het probleem?

Brandweerlui die zich begeven in een ruimte die gevuld is met rookgassen nemen een risico. Het is immers mogelijk dat deze rookgassen ontbranden. Dit kan ten gevolge van het optreden van flashover, ventilatie geïnduceerde flashover, backdraft ...

Tijdens de ontwikkelingsfase kunnen in het brandend compartiment twee zones worden onderscheiden.

Tegen het plafond wordt er een rooklaag opgebouwd.

Deze rooklaag wordt gedurende de ontwikkelingsfase steeds donkerder, warmer en dikker. Onder deze rooklaag is er een zone met betrekkelijk verse lucht.

Deze lucht heeft een temperatuur die niet zoveel verschilt van de buitentemperatuur.

In de rooklaag is er amper nog zichtbaarheid, terwijl er in deze zone onder de rooklaag nog een goede zichtbaarheid heerst.

Met behulp 3D-techniek worden brandweerlui in staat gesteld om de rookgaasen te koelen. Daarnaast kunnen ze het onderscheid tussen de twee lagen behouden waardoor de zichtbaarheid onder de rooklaag bewaard blijft.

1.2 Toepassen van de 3D-techniek

Bij het toepassen van de 3D-techniek wordt er water in de rooklaag gespoten onder de vorm van pulsen. De straalpijp wordt ingesteld op een kegelhoek van 40° tot 60°.

Er wordt een hoek met de vloer nagestreefd van minstens 45°.

Het is de bedoeling dat de lansdrager een aantal korte pulsen geeft op verschillende plaatsen in de rooklaag om op die manier de volledige breedte van de kamer te bedekken.

Het verspoten water hoort te verdampen in de rooklaag. In realiteit zal echter een deel van het water tegen de wanden en het plafond belanden en daar verdampen.

1.3 Voordelen van 3D-techniek

Deze vorm van rookgaskoeling werkt op twee manieren. Eerst en vooral heeft het water energie nodig om op te warmen en te verdampen. Vervolgens wordt de geproduceerde stoom nog verder opgewarmd.

Op de plaats van de stoom dient er immers een evenwicht bereikt te worden tussen de temperatuur van de gekoelde rookgassen en de stoomtemperatuur.

De energie die nodig is voor de omzetting van water in stoom wordt uit de rooklaag gehaald. Hierdoor daalt de temperatuur in de rooklaag.

Een tweede manier waarop de 3D-techniek de situatie positief beïnvloed, is het feit dat de waterdamp blijft hangen in de rooklaag.

Bij het verdampen van de waterdruppels wordt heel veel stoom gevormd. (inertiseren) Teglijkertijd krimpen de rookgassen.

Door te werken met pulsen wordt er weinig water gebruikt. Het gaat immers slechts over één of twee liter per puls. Het heeft geen belang of er met een HD-straalpijp of een LD-straalpijp gewerkt wordt.

Als beide straalpijpen ingesteld worden op een debiet van 150 a 200 liter per minuut is het effect hetzelfde.

1.4 Long pulse

Bij het uitleggen van de 3D-techniek wordt er altijd gesproken over een heel korte puls.

Hierdoor komt een heel erg beperkte hoeveelheid water in de rooklaag terecht om er te verdampen.

Dit is de goede werkwijze om veilig te te vorderen tijdens branden in de ontwikkelingsfase. Het koelvermogen van deze techniek is echter beperkt.

Wanneer je door een gang van een appartement vordert in de richting van een uitslaande kamerbrand, is deze techniek te beperkt.

Hoewel heel veel energie door het raam naar buiten zal ontsnappen, zullen er ook hete rookgasse in de gang gestuwd worden. Het is niet mogelijk om deze energie op te vangen met short pulses.

Bij het uitvoeren van een long pulse worden een aantal zaken aangepast t.o.v de short pulse ( of de 3D-techniek). De hoek die de straalpijp maakt met de vloer wordt teruggebracht tot ongeveer 30°. Ook de kegelhoek wordt ingesteld op 30°.

De straalpijp wordt niet meer zo snel mogelijk geopend en gesloten. Bij een long pulse wordt de straalpijp snel geopend en een tweetal seconden later traag gesloten.

Dit laat toe om iets meer water te verspuiten. Daarnaast zal het bereik van het water groter zijn. Dit laat toe om de rookgassen te koelen op een grotere afstand van de staalpijpdrager.

Bij erg hete rookgassen zal het resultaat beter zijn dan met een short pulse. Bij deze laatste zal het water namelijk volledig verdampt zijn kort nadat het verspoten is.

In het geval van heel erg hete rookgassen die een gang en ruimte instomen, is de long pulse een straalpijptechniek die het mogelijk maakt om deze situatie veiliger te maken.

2. Ondergeventileerde branden

2.1 Wat is een ondergeventileerde brand

Door onze veranderde wijze van bouwen (meer isolatie en luchtdichtheid) wordt de brandweer steeds meer geconfronteerd met dit fenomeen. Een ondergeventileerde brand is een brand die ventilatiegecontroleerd wordt voor flashover.

In dit type branden heeft de brand een groot tekort aan zuurstof.

In nieuwe gebouwen zijn er weinig lekken en komt er weinig verse lucht naar binnen als ramen deuren gesloten zijn.

Dit maakt dat de brand in zijn ontwikkeling gestopt wordt door een gebrek aan zuurstof. Als de ontwikkeling stopt voordat flashover opgetreden is, hebben we te maken met een ondergeventileerde brand.

Bij het toevoegen van verse lucht zal de situatie terug evolueren. Ventilatie geïnduceerde flashover kan het gevolg zijn.

Meestal wordt de brandweer echter geconfronteerd met een gebouw waarvan verschillende ruimtes volledig met rook gevuld zijn. Rook wordt door kieren naar buiten gestuwd.

Bij deze branden is er veel rook en weinig vlammen te zien. Op het moment dat de brandweer de deur opent van een lokaal ontstaat er een dubbelzijdige stroming. Er wordt als het ware een tunnel van verse lucht naar binnen gezogen terwijl de rest van de deuropening gebruikt wordt om rook naar buiten te duwen.

2.2 Risico's

Een ondegeventileerde brand in een gelijkvloerse woning evolueert naar een ventilatie geïnduceerde flashover in ca. 80 seconden. Indien er twee bouwlagen zijn duurt het 160 seconden. Dikwijls treedt het volgende scenario op. De brandweer komt aan bij een ondergeventileerde brand.

De deur wordt geopend om een binnenaanval te starten. Hierdoor treedt verse lucht toe tot de ruimte. Het vermogen van de brand zal hierdoor toenemen. Het is goed mogelijk dat de brand sneller evolueert dan dat de brandweerlui de brandhaard vinden.

In dit geval zullen ze terug naar buiten moeten en evolueert de brand naar een ventilatie geïnduceerde flashover. Er ziijn heel veel cases waarbij brandweerlui vertellen dat ze aan het vorderen waren in de rook en dat er plots overal vlammen waren.

Deze brandweerlui moesten letterlijk kruipen voor hun leven.

Sommige onder hen sprongen door het raam. Voor hen was het een verassing dat de brand zo snel evolueerde.

2.3 Oplossingen

Net zoals bij branden in de ontwikkelingsfase ligt één antwoord ook in het koelen van de rookgassen. Rookgaskoeling zal energie uit de rook halen en de rook inertiseren door het toevoegen van stoom. Door dit te doen, wordt er als het ware 'tijd gekocht'.

De evolutie van de brand wordt vertraagd, waardoor de aanvalsploeg meer tijd heeft om zijn werk te doen. Zolang er echter geen water op de brandhaard komt, blijft de situatie gevaarlijk!

Lees het volledige artikel in het boek "Compartment Fire Behavior Training" van auteur: Karel Lambert

Wist je dat ...

  • Als er lucht wordt toegevoegd aan een ondergeventileerde brand zal het brandvermogen stijgen.
  • Als er geen water op de brandhaard terechtkomt, zal een geïnduceerde flashover optreden.
  • De straalpijpdrager koelt de rookgassen in de rooklaag tijdens een brand in de ontwikkelingsfase.

Contacteer ons

  • Algemeen nummer: 015/ 280 280
  • Dringende interventie: 112
  • Fax: 015/ 21 97 90
  • brandweer Mechelen