Brandgedrag van koeltechnische toestellen
Brandgedrag van koeltechnische toestellen
Een andere kijk op de zaak
De introductie van brandbare koudemiddelen heeft de aandacht voor brandveiligheid sterk doen stijgen. Dergelijke toestellen vergen een specifieke aanpak qua installatie om brandgevaar te vermijden. Ook het ontwerp en productie ervan moest aangepast worden. De focus vanuit de HVAC sector ligt overwegend op het voorkomen van koudemiddellekken die tot een brand zouden kunnen leiden. Dat is natuurlijk belangrijk, maar het vertegenwoordigt niet het enige brandrisico. Een team van Italiaanse en Britse onderzoekers onder leiding van Rocco Di Filippo (Universiteit van Trento) had een heel andere insteek. Zij gingen niet na of de toestellen zelf een brand konden veroorzaken, maar wel in hoeverre ze zouden bijdragen tot een bestaande brand, die door een externe oorzaak ontstaan was. Ze publiceerden hun bevindingen in het International Journal of Disaster Risk Reduction. We vatten de hoofdpunten samen.
Risico’s inschatten
De reden voor het onderzoek was de vaststelling dat het risico op brand als gevolg van een koudemiddellek erg klein is. Daarentegen is er een veel grotere kans dat een toestel betrokken raakt bij een ‘gewone’ brand, die om een totaal andere externe reden ontstaan is. Het is dan aannemelijk dat een airconditioner of een warmtepomp met een brandbaar koudemiddel de ernst van de brand zou vergroten. Het team deed een literatuurstudie om na te gaan in hoeverre dit het geval is, en of men op basis daarvan bijkomende aanbevelingen kon formuleren.
Koeltechnische toestellen als brandversneller
Uit de analyses van zowel praktijkgevallen als laboratoriumonderzoek bleek dat koeltechnische toestellen (zowel HVAC-toestellen als koelkasten) een bestaande brand wel degelijk verergeren. De hoeveelheid energie die vrijkomt als deze toestellen vuur vatten, is duidelijk groter, in vergelijking met andere huishoudtoestellen zoals televisies of droogkasten. Toch mag men het risico niet overdrijven. De onderzoekers gingen onder meer na in hoeverre een koeltechnisch toestel kon bijdragen tot een zogenaamde ‘flashover’. Dat is het punt in een brand waarbij de hitte zo intens is, dat al het brandbaar materiaal dat zich in de ruimte bevindt, spontaan ontvlamt. Uit studies van zowel koelkasten als split airconditioners blijkt dat hun bijdrage tot dit effect eerder beperkt blijft. Alleen wanneer de brand zelf al tot een aanzienlijke hitte-ontwikkeling leidt, kan het effect van een dergelijk toestel groot genoeg zijn om de temperatuur boven het flashover punt te brengen. Een koeltechnisch toestel is dus eerder een complicerende factor dan een risico op zich.
Interactie met andere bouwelementen
De onderzoekers bekeken ook de wisselwerking tussen split-toestellen en andere delen van de bouwschil bij brand. Uit praktijkervaring weten we dat de klassieke buitenunits tegen de gevel of op een balkon kunnen bijdragen tot de verspreiding van een brand via de gevel. Er zijn immers zelden brandbestrijdingssystemen zoals sprinklers of blusinstallaties voorzien op balkons of aan de gevels. Ook als het sprinklersysteem in het gebouw zelf in actie schiet, kan de brand zich dus via de buitenunits verspreiden naar andere delen van het gebouw.
Dat kan bijzonder ernstige gevolgen hebben als er brandbare gevelisolatie aanwezig is. Als het vuur via de koudemiddelleidingen een brandbare gevelisolatielaag bereikt, kan het zich ongecontroleerd over het gebouw verspreiden. Opnieuw moet men dit risico in het juiste kader plaatsen. Brandbare gevelisolatie is sowieso een risicofactor, ook zonder koudemiddelleidingen of buitenunits. Of er al dan niet buitenunits aanwezig zijn, moet wel meegenomen worden in de algemene inschatting van het globale brandrisico.
En het koudemiddel?
Er zijn maar weinig testen gedaan over het brandgedrag van koeltechnische toestellen. Een opvallend resultaat uit de schaarse praktijkstudies is dat het koudemiddel zelf maar een beperkt effect heeft op de hitte-ontwikkeling en de bijdrage tot de brand. Zowel in het geval van koelkasten als van splits bleek dat toestellen met koolwaterstoffen (R290, R600a) niet zoveel gevaarlijker waren dan toestellen met ‘niet-brandbare’ koudemiddelen zoals R12 of R22. De reden hiervoor is dat de hitte-ontwikkeling van een externe brand doorgaans groot genoeg is om ook deze middelen vuur te doen vatten, wat nog bevorderd wordt door aanwezigheid van olie in het koelcircuit. De belangrijkste risicofactor is de koudemiddelinhoud en niet het type koudemiddel. Omdat bij koolwaterstoffen de koudemiddelinhoud beperkt is, scoren dergelijke toestellen paradoxaal genoeg gunstiger op brandreactietests dan verwacht. Toestellen met koolwaterstoffen blijven wel gevaarlijker dan toestellen met A1 koudemiddelen, maar het verschil in brandreactie is minder groot dan men zou denken. Opnieuw, het gaat hier niet om de kans dat het koudemiddel zelf ontbrandt, maar om wat er gebeurt als het door een externe oorzaak vuur vat.
Conclusies
De onderzoekers besluiten dat er meer aandacht moet komen voor het brandgedrag van koeltechnische toestellen. Dit is des te belangijker omdat het warmtepompprincipe meer en meer wordt toegepast in andere types van huishoudelektro, zoals bijvoorbeeld wasmachines. Tevens moet men oog hebben voor de wisselwerking van dergelijke toestellen met andere bouwcomponenten zoals geveldoorvoeren en isolatiemateriaal. Daarbij moet men het brandgedrag van het toestel in het algemeen bekijken, en niet uitsluitend het koudemiddel. De onderzoekers pleiten voor meer onderzoek, zowel door experimenten als simulaties, om tot een robuustere basis te komen van risico-analyse.
Door: Alex Baumans
