Transparant over scherfwerend glas

Wettelijke achtergrond

Met de invoering van de Omgevingswet is scherfwerend glas verplicht voor bijvoorbeeld kinderdagverblijven, ziekenhuizen of woonzorgcentra die zeer dichtbij een bedrijf met gevaarlijke stoffen of Basisnetroute liggen. Het gaat hierbij bijvoorbeeld over een spoorlijn, weg of waterweg waarover gevaarlijke stoffen worden vervoerd. Ook voor andere gebouwen, zoals bijvoorbeeld woningen of kantoren, kan een gemeente gebieden aanwijzen waarin zij maatregelen tegen explosies (of andere incidenten) voorschrijven. Zo’n gebied noemen we een explosievoorschriftengebied. Een gemeente kan dit beslissen als er kans is op een groot aantal  slachtoffers in geval van een ernstig incident. De letterlijke tekst uit artikel 4.96 luidt: “In een explosievoorschriftengebied gelegen beglazing is zodanig dat bij een explosie letsel door scherfwerking wordt voorkomen.” Zie het artikel [1] van Elias den Breejen voor meer informatie over de wettelijke achtergrond en de nieuwe regelgeving in de Omgevingswet.

Hoe voorkomen we letsel door scherfwerking?

Dat is een goede vraag. Opvallend is dat hiervoor geen beoordelingsmethode is voorgeschreven. Daarom benaderen we deze vraag vanuit de fysica en geveltechniek. Bij een explosie van bijvoorbeeld een tankwagen met brandbaar gas komt er plotseling een zeer hoge druk vrij die zich binnen een fractie van een seconde uitbreidt naar de omgeving. De drukgolf geeft een hoge belasting op de het gebouw. Deze belasting is veel groter dan de windbelasting waar de gevel normaal mee te maken heeft. Glas is doorgaans de zwakste schakel in de gevel. Standaard beglazing (dubbel of triple vensterglas) versplintert en de scherven vliegen met hoge snelheid naar binnen en kunnen vele slachtoffers maken.

Letsel door scherfwerking kan op twee manieren worden voorkomen:

• Het glas is bestand tegen de drukgolf
• Het glas breekt, maar de scherven worden bijeen gehouden, zoals we dat kennen van gelaagd veiligheidsglas

Een simpele oplossing: over-dimensionering of schijnveiligheid?

U kunt vrij eenvoudig aan de letterlijke tekst van de Omgevingswet voldoen door de opgegeven drukbelasting en de belastingduur (of de impuls) door te sturen naar uw glasleverancier. Deze kan u gecertificeerd explosieveilig glas leveren dat aan de belasting kan voldoen. Dit kan vervolgens worden ingebouwd in een dubbele of triple beglazing. Maar dan bent u er nog niet.

De kwaliteit van het gecertificeerde glas staat niet ter discussie. Wel twijfelen wij als adviseurs op het gebied van Omgevingsveiligheid en Geveltechniek soms of de wijze waarop het glas in de praktijktoepassing wordt beoordeeld voldoende is.

Tabel 1: Classificatie volgens EN 13541-2012 – Beproeving en classificatie van de weerstand tegen ontploffingsdruk

Bij de certificeringstesten wordt een explosiewerende ruit met een afmeting van 1 m2 rondom ingeklemd in een stalen sponning van 4 cm diep. Dit levert een starre constructie op die niet vergelijkbaar is met de werkelijkheid. Veel ruiten zijn groter dan 1 m2, de sponning in de meeste kozijnen is 1,5 tot 2 cm en in de praktijk gebruiken we ruiten van dubbel of triple glas in houten, kunststof of aluminium kozijnen. Dit maakt dat het werkelijk gedrag van de ruit in de praktijk anders zal zijn dan in de test, met afwijkingen naar zowel de gunstige als de ongunstige kant. Naast het testen is het van belang ook andere factoren te beoordelen omdat de certificering geen uitsluitsel geeft over:

• De weerstand van de ruit bij de werkelijke (grote) afmeting
• De mogelijkheid van een ruit die uit de sponning kan vliegen ten gevolge van een zeer grote doorbuiging
• De vraag of het kozijn of glaslatten bestand zijn tegen de randbelasting van de ruit

Dit maakt het zo belangrijk ook deze factoren te onderzoeken, te beoordelen en maatregelen te adviseren.  Meer informatie over het belang van extra engineering is te lezen in NEN-EN 13541:2012. [2]

Een flexibele oplossing, letterlijk en figuurlijk

Hoe komen we bij DGMR dan tot ruiten met de juiste explosiebelasting? We stellen eerst een glasadvies op dat aan alle projecteisen voldoet: windbelasting, doorvalveiligheid, geluid, thermisch, architectonisch en explosieveiligheid. Daarna zoeken we naar een minder starre glasopbouw die we vervolgens toetsen met een dynamische berekening. Ook berekenen we de benodigde sponningdiepte, waarbij we uitgaan van in de handel verkrijgbare systemen. Dit heeft belangrijke voordelen: een flexibelere ruit geeft minder belasting op het kozijn, waardoor de keuze in mogelijke systemen groter wordt. Bovenal wordt er bespaard  op glasgewicht: vaak is er minder zwaar glas nodig. Dat betekent een lagere prijs en een lagere CO2 uitstoot. Soms kunnen we zelfs zonder extra glasgewicht aan de explosie-eisen voldoen. Dus: beter voor het milieu en nog goedkoper uit ook. [3]

Qua kozijntechniek zijn er al enkele leveranciers die op basis van generieke testen veelvoorkomende situaties kunnen onderbouwen. Wellicht worden dat er meer in de toekomst, zodat de markt meer keuze krijgt en hun voorkeurs-systemen kan blijven gebruiken. Voor meer complexe situaties zijn er dan geavanceerde rekenmethoden beschikbaar.

Slot

Wie letsel door scherfwerking bij een explosie wil voorkomen doet er goed aan rekening te houden met alle factoren die van invloed zijn bij impact op het glas. Een dynamisch berekende ruit, geoptimaliseerd voor de projecteisen, kan soms net zo goed de scherfwerking voorkomen als een gecertificeerde ruit. Het voordeel is dat deze vaak goedkoper is, in standaard kozijnen past en tegelijk het milieu niet onnodig te belast met CO2.

[1] Drs Elias den Breejen – Zeer kwetsbare gebouwen bij een risicobron: toch een afweging van maatregelen?!

[2] NEN-EN 13541:2012 Glas voor gebouwen – Veiligheidsglas – Beproeving en classificatie van de weerstand tegen ontploffingsdruk.

[3] Explosieveiligheid voor nieuw zorgcentrum Douvenrade – DGMR.