1 februari 2019Nederland stond volgens de innovatie-index van WIPO, Insead en Cornell [1] in 2017 op plaats 3 van de meest innovatieve landen. Een prachtig resultaat, maar innovaties kennen ook hun (onbedoelde) negatieve bijeffecten. Nils Rosmuller, Lieuwe de Witte en René Schage geven drie voorbeelden van innovaties in de bouw bij transportinfrastructuren die, indien onvoldoende van tevoren doordacht, duidelijk maken dat de veiligheid er bekaaid kan afkomen en dat de veiligheid van brandweermensen in het geding is.
In de zomer van 2017 kwam het nieuws naar buiten dat voor de vier meest recent opgeleverde Rijkswegtunnels sprake was van afgenomen weerstand tegen extreme branden [2]. Rijkstunnels worden sinds 2008 gebouwd en opgeleverd met een aangepaste betonsamenstelling (ten opzichte van de betonsamenstelling die in 2000 nog goed uit de brandtesten naar voren kwam). Er is in de loop der jaren aan de samenstelling van het beton gesleuteld, waardoor het beton onder meer sneller uithardt. Dit levert verkorting van de bouwperiode op, en is daarmee kostenreducerend. So far so good.
Echter, naar het blijkt is deze aangepaste betonsamenstelling een stuk minder lang bestand tegen langdurige, hoge temperaturen als gevolg van (extreme) branden in tunnels (200 MW). Dergelijke branden zijn uitzonderlijk. Echter, ook bij minder extreme branden, zoals bijvoorbeeld 100 MW is nog onbekend 'hoe dit beton zich houdt'. Het gaat erom dat op zich goed bedoelde innovaties worden doorgevoerd waarvan, bij toeval, blijkt dat de veiligheidseffecten ervan niet goed van tevoren zijn doorgrond. Na circa 22 minuten te zijn blootgesteld aan deze extreme brand, kwam de wapening van een tunnelsegment al bloot te liggen, in plaats van de wettelijke 120 minuten voor 'onderwater tunnels'.
Dit betekent enerzijds dat weggebruikers minder tijd hebben om zichzelf in veiligheid te brengen. 20 minuten is overigens in het algemeen nog wel te doen voor de weggebruiker om zich uit de voeten te maken. Anderzijds, en van veel grotere importantie van deze verkorte integriteitstijdsduur, is dat de brandweer amper nog mogelijkheden heeft om veilig op te treden in de incidentbuis bij een dergelijke brand. Tegen de tijd dat de brandweer inzetgereed is bij een tunnel (15 à 20 minuten) spatten brokstukken van de tunnel af en ligt de wapening mogelijk al bloot. Tal van partijen buigen zich thans over deze problematiek waarbij het Kennisplatform Tunnelveiligheid de coördinatie verzorgt [3], [4]. De afgenomen weerstand tegen brand als gevolg van deze innovatie heeft gelukkig nog niet geleid tot ongelukken. Dat is anders bij de twee andere innovaties in de bouw hieronder (waarbij gelukkig geen sprake is geweest van persoonlijk letsel).
Op 1 oktober 2007 is er een brand op één van de verdiepingen van de parkeergarage van het appartementencomplex aan de Lloydstraat 232 in Rotterdam. Tijdens de brand en het blussen ontstaat er ernstige schade aan de constructieve vloer. De meest in het oog springende schade bestaat uit het bezwijken van de onderzijde van de kanaalplaatvloerelementen inclusief de voorspanstrengen door horizontale en verticale scheurvorming ter plaatse van de kanalen.
Bron: VVBA
Er volgen diverse onderzoeken en aanbevelingen [5], [6], [7], [8]. De belangrijkste conclusie is dat scheurvorming onder invloed van brand sterk wordt beïnvloed door verhinderde vervorming (naastgelegen elementen en druklaag). In de toentertijd geldende normen werd onvoldoende rekening gehouden met deze mechanismen. Na drie verschillende aanbevelingen (2009, 2011 en 2015) is de conclusie van de Bond van Fabrikanten van Betonproducenten in Nederland (BFBN) dat de vloer niet bezweken is, maar alleen een deel (onderzijde) van de vloer. Aanvullende eisen voor de toplaag zijn niet nodig. Overigens, de resultaten van het laatste onderzoek [9] worden niet openbaar.
Wat betekent dit nu eigenlijk? Een kanaalplaatvloer was ooit een innovatie voor het besparen op grondstoffen en bouwgewicht. Bij brand is het risico op gedeeltelijk bezwijken groter door verhinderde vervorming dan bij massieve vloeren. Dit maakt het voor brandweermensen onveiliger om branden in gebouwen met dergelijk constructies te bestrijden. Door de toegenomen onzekerheid en onvoorspelbaarheid van het gedrag van deze constructies wordt een defensieve aanpak door brandweer steeds meer een uitgangspunt. Overigens is dit in lijn met onder andere de Hernieuwde kijk op brandbestrijding [10].
In mei 2017 stort een gedeelte van de in aanbouw zijnde parkeergarage P1 op Eindhoven Airport in. De parkeergarage bestaat uit vijf bouwlagen en hoogstwaarschijnlijk is de instorting gestart op de vierde verdieping. De constructie bestaat onder andere uit zogenaamde bollenvloeren van beton. Deze geprefabriceerde breedplaatvloeren zijn voorzien van gewichtbesparende, kunststof bollen [11]. In onderzoeken uitgevoerd door Adviesbureau Hageman en TNO [12] wordt onder andere geconcludeerd dat de oorzaak van de instorting vrijwel zeker te maken heeft met het niet kunnen overbrengen van trekkracht in de wapening tussen de verschillende breedplaten. De trigger voor de instorting is vrijwel zeker de temperatuurtoename van de bovenzijde van de vloer door zoninstraling. Dit zou even zozeer door een brand het geval kunnen zijn.
Bron: Eindhovens Dagblad
Ook de Onderzoeksraad voor Veiligheid doet onderzoek naar de instorting [13]. De Raad concludeert dat de gedeeltelijke instorting van het parkeergebouw het gevolg is van de ontwerpkeuze om de bollenplaten een kwartslag te draaien ten opzichte van wat gebruikelijk is. Deze ontwerpkeuze is onvoldoende doordacht op zijn consequenties en leidde mede daardoor tot een kwetsbaar vloerontwerp. De hoge temperatuur op 27 mei 2017 was de druppel waardoor de zwakke vloer bezweek. Ook in deze casus gaat het om een innovatie (namelijk bollenvloeren) waarbij het vertrouwen in de constructieve integriteit ter discussie is komen te staan. Dit ligt overigens niet direct aan de innovatie op zich, maar vooral aan de toepassing van een dergelijke innovatie in het ontwerp en de uitvoering. Een goede vertaling van ontwerp naar uitvoering is een belangrijk algeheel aandachtspunt in de bouwsector. Recente berichten in de media, zoals bijvoorbeeld in Wormerveer [14], [15] maken dit ook duidelijk. De Raad concludeert in hetzelfde rapport hierover dat de bouwsector er onvoldoende in slaagt om het proces van ontwerp en uitvoering zo te organiseren dat constructieve veiligheidsrisico's goed worden beheerst. Als dit in het reguliere proces al een probleem is, kan dat bij innovaties versterkend werken.
Uit de drie hierboven gepresenteerde incidenten concluderen wij het volgende:
Ons pleidooi is dan ook om bij innovaties in de bouw verder te kijken dan de innovatie op zich. Doordenk de mogelijke gevolgen van de innovatie voor het systeem als geheel en tracht deze zo goed als mogelijk te doorgronden, om onbekende, negatieve veiligheidsgevolgen (unknown-knowns en known-unknowns) te voorkomen. Nils Rosmuller, lector Transportveiligheid, IFVLieuwe de Witte, senior onderzoeker brandpreventie, IFVRené Schage, vakspecialist brandveiligheid, Veiligheidsregio Twente
[1] https://www.connectedactionlearning.nl/2018/03/26/nederland-in-de-top-3-meest-innovatieve-landen-wereldwijd/
[2] https://zoek.officielebekendmakingen.nl/kst-29296-31.html
[3] https://www.kennisplatformtunnelveiligheid.nl/wp-content/uploads/2018/03/14-12-2017-Verslag-Bijeenkomst-Pact-van-Houten-KPT.pdf
[4] https://www.kennisplatformtunnelveiligheid.nl/dossiers/brandwerendheid-betonnen-bouwwerken/
[5] https://www.ifv.nl/kennisplein/Documents/rotterdam_rapport_parkeergarage_ii.pdf
[6] http://www.brandveiligmetstaal.nl/upload/File/actueel/Brief%20BFBN%20kanaalplaatvloeren_tcm293-266817.pdf
[7] https://www.vereniging-bwt.nl/upload/nieuws/5402/Brief_8_juni_met_bijlage__16_06_2011.pdf
[8] http://www.bfbn.nl/wp-content/uploads/sites/16/2016/05/bfbn-aanbeveling-2015-brand-en-kanaalplaatvloeren.pdf
[9] http://www.bfbn.nl/wp-content/uploads/sites/16/2016/05/bfbn-aanbeveling-2015-brand-en-kanaalplaatvloeren.pdf
[10] https://www.ifv.nl/kennisplein/Documents/20180423-BA-Hernieuwde-kijk-op-brandbestrijding.pdf
[11] https://www.bubbledeck.nl/nl/bubbledeck/constructeur
[12] http://nieuws.eindhovenairport.nl/159245-onderzoeksresultaten-gedeeltelijke-instorting-van-de-in-aanbouw-zijnde-parkeergarage-p1-eindhoven-airport-bekend?_sp=bbb4b162-e91b-4ef7-8747-39e03bb0dbb2.1543998036773
[13] https://www.onderzoeksraad.nl/nl/media/attachment/2018/10/18/ovv_20183296_rapportage_parkeergarage_eindhoven_interactief_181016_min.pdf
[14] https://www.ad.nl/binnenland/parkeergarage-ingestort-door-bezwijken-stalen-steunbalk-bouwer-neemt-verantwoordelijkheid~a5fc3201/
[15] https://nos.nl/artikel/2264007-gestuntel-bij-bouw-van-ingestorte-garage-wormerveer.html
