Een van de belangrijkste doelstellingen van passieve brandbeveiliging is ervoor te zorgen dat constructies voldoende tijd kunnen weerstaan om alle bewoners te laten ontsnappen en de brand uiteindelijk te blussen door reddingsteams of geautomatiseerde systemen.
Deze noodzaak wordt bij brand in gevaar gebracht door de hoge temperaturen die de mechanische eigenschappen (sterkte en stijfheid) van de draagconstructies veranderen, waardoor hun vermogen om belastingen te weerstaan afneemt in vergelijking met normale bedrijfsomstandigheden.
Om de mate van weerstand van een draagconstructie te beoordelen, gebruikt de Europese norm de variabele " R " ( stabiliteit ) gevolgd door een getal dat in minuten de tijd aangeeft gedurende welke die constructie belastingen kan dragen onder genormaliseerde brandomstandigheden (geëvalueerd volgens de ISO 834-curve).
Een wand of kolom met 'R90'-performance is bijvoorbeeld gecertificeerd om zijn draagvermogen gedurende ten minste 90 minuten brand uit te oefenen.
Passieve beschermingsmaatregelen moeten niet alleen voorkomen dat de constructie instort, maar ook dat de brand zich verder verspreidt dan waar hij is ontstaan. Dit risico is groter in het geval van gebouwen met bewoners met beperkte psychomotorische capaciteiten of in het geval van hoge gebouwen waar er vaak slechts één vluchtweg ('ontsnappingsroute") vanuit de bovenste verdiepingen bestaat, die vrij moet worden gehouden van vlammen, rook en verbrandingsgassen.
Om het risico van brandvoortplanting aan te pakken, voorzien de voorschriften in de onderverdeling van gebouwen in compartimenten, d.w.z. kleinere ruimtes waarvan de omtrek “voldoende thermische isolatie en een voldoende afdichting tegen rook en hete verbrandingsgassen" moet garanderen.
Daarom worden in het geval van elementen die zowel een scheidende als structurele functie hebben (bv. wanden en vloeren), naast de variabele R de variabelen “ E ” toegevoegd om de integriteit / dichtheid tegen vlammen en hete gassen aan te geven en “ I ” om de thermische isolatie aan te geven (tabel 1).
Dichtheid is alleen mogelijk als de constructie intact blijft tijdens de test. Elke barst of zelfs een punctueel defect in de constructie zou niet alleen de mogelijkheid tot infiltratie in gevaar brengen, maar ook de thermische isolatie van de barrière. In de testfase wordt de controle visueel uitgevoerd met behulp van een wattenbolletje dat op het meest kritieke punt wordt geplaatst (bijv. het uitstekende deel van een doorgevoerde brandbare leiding). Het ontsteken en blijvend branden van de vlam op het katoen, zelfs als er geen duidelijke instorting in de constructie is, bepaalt het einde van de test.
De thermische isolatie wordt gemeten door thermokoppels aan te brengen in bepaalde kritieke punten van het monster, zoals conventioneel vastgelegd in de testnormen. Voor een succesvolle realisatie mag de temperatuur gemeten aan de 'koude' zijde gemiddeld niet meer dan 140 °C boven kamertemperatuur uitstijgen en mag geen van de thermokoppels een verschil van meer dan 180 °C meten.
De combinatie van de vereisten van stabiliteit, dichtheid en isolatie wordt aangeduid met het acroniem 'REI' dat - gevolgd door het aantal minuten dat deze eigenschappen behouden moeten blijven - de brandwerendheidsprestaties van dragende scheidingselementen karakteriseert.

Structurele bescherming

Voor een classificatie die relevant is voor de doelstellingen van passieve bescherming, kunnen we drie soorten constructies onderscheiden:
- Eenvoudige constructies
Niet-continue elementen (bijv. balken, pijlers, trekstangen, kettingen) met een zuiver mechanische ondersteuningsfunctie. Het ontbreken van een scheidingsfunctie maakt het mogelijk om de brandwerende functie van deze constructies alleen te karakteriseren aan de hand van hun 'R'-stabiliteit. Om dit vereiste correct te meten, is het essentieel dat de tests belastingen omvatten die representatief zijn voor de werkelijke gewichten die deze elementen zullen moeten dragen.
In het geval van hangende elementen (bijvoorbeeld een trekstang) is het ook raadzaam dat de gebruikte beschermelementen onafhankelijk ondersteund of relatief 'licht' zijn om de oververhitting door vuur te kunnen indammen zonder het element zelf te veel te belasten.

- Dragende verticale scheidingsconstructies
Steunmuren zijn meestal gemaakt van metselwerk, gewapend cement en beton, maar ook, en dat gebeurt minder vaak, van hout en samengestelde of gemengde panelen.

- Horizontale scheidingselementen
Plafonds en afdekkingselementen zijn niet alleen scheidingselementen, maar moeten ook andere soorten lasten dragen, zoals meubilair, mensen en machines, die mogelijk kunnen bewegen en variëren qua concentratie in de ruimte tijdens de levensduur van het gebouw. Naast deze belastingen kan blootstelling aan de buitenlucht extra belastingen veroorzaken door het weer (sneeuw en wind) of andere specifieke belastingen (bijv. telecommunicatieantennes, transportmiddelen, enz.). Voor deze specifieke factoren moet elke uithoudingstest in zijn context worden geplaatst met behulp van specifieke technische evaluaties die rekening houden met deze elementen.

Voor alle hierboven beschouwde structuren komen hogere diktes en dichtheden over het algemeen overeen met betere prestaties en bijgevolg wordt de toepasbaarheid van testresultaten uitgevoerd op constructies met een gegeven dichtheid en dikte automatisch uitgebreid naar constructies van hetzelfde type met hogere waarden van deze parameters.
Om de mechanische weerstand van deze constructies te verbeteren, kunnen pleister, opzwellende verf of gipsplaten/platen van calciumsilicaat worden aangebracht die, door de warmtedoorgang te verminderen, de isolatie en R- en REIprestaties van het dragende of scheidende element verbeteren.

Het type en de installatieconfiguratie van elementen die door wanden en plafonds lopen, is het eerste verschil tussen doorvoeringen. Het herkennen van het 'type' of de aard van een nutsvoorziening is eenvoudig: een kabel is anders dan een leiding en een brandbare leiding met een kleine diameter is anders dan een grote metalen leiding. Het belang van het type doorvoerelement is zo groot dat we in de volgende paragrafen juist dit criterium zullen gebruiken als basis voor de onderverdeling van de uiteenzetting van de bijzonderheden van elke doorvoering.
Minder triviaal maar even belangrijk is de installatieconfiguratie van de nutsvoorzieningen, d.w.z. het geheel van alle constructiedetails die gebruikt zijn om de doorvoering tijdens het testen te certificeren. Deze randvoorwaarden vormen een onlosmakelijk onderdeel van de oplossing die niet altijd gemakkelijk te repliceren of te verifiëren is buiten gespecialiseerde laboratoria.
In werkelijkheid zijn variaties op een testconfiguratie mogelijk zolang het element dat in het laboratorium wordt getest een strengere opstelling heeft dan het echte element vanuit het oogpunt van brandgedrag. Een bijzonder relevant geval in dit verband is de aanwezigheid en dikte van eventuele kaders rond de doorvoering die plaatselijk de dikte van de draagconstructie en bijgevolg de diepte van het afdichtmiddel vergroten.
Laten we voor de duidelijkheid eens kijken naar een praktisch voorbeeld: de omtrek van een opening begrensd door een kader. Als in het testrapport een kader is gebruikt waarin het afdichtmiddel wordt geplaatst, moet dit ook ter plaatse worden gebouwd. Vaak wordt de constructie van extra draagconstructies weggelaten uit gemakzucht of kostenbesparing; de norm voor brandwerendheidstesten van doorvoeringen (EN 1366-3) voorziet echter niet in deze mogelijkheid, omdat het systeem in het laboratorium onder minder strenge omstandigheden (namelijk met behulp van een kader) is getest dan in het echte geval en er dus geen garantie is voor het functioneren ervan zonder dergelijke steunconstructies rond de omtrek. 
Dit betekent voor veel van de systemen die op de markt verkrijgbaar zijn, dat de toepasbaarheid beperkt is tot de versie met kader (zie onderstaande afbeelding). Als de test daarentegen gebruik maakt van een opening die alleen met het brandwerende afdichtmiddel is gevuld zonder enige extra constructie zoals in afbeelding 3a (slechtste geval), is het mogelijk om de afdichtingsproducten in beide configuraties toe te passen, d.w.z. zowel met als zonder kader (zie figuren 3b en 3c). 

De afwezigheid tijdens het testen van moeilijk te realiseren installatieconfiguraties op de bouwplaats is een van de belangrijkste elementen om te garanderen dat de geïnstalleerde systemen voldoen aan wat gecertificeerd is . En het is in deze richting dat de R&D-inspanningen van AF Systems de afgelopen jaren zijn gegaan. Het is belangrijk dat de brandbeveiligingstechnicus, die niet bevoegd is om een wijziging aan het installatiesysteem uit te breiden en/of te valideren, de voorgestelde oplossing grondig analyseert, rekening houdend met alle randvoorwaarden op de certificaten.

Figuur 3a
Oplossing AF Systems zonder kader

Figuur 3b
Oplossing met extern kader

Figuur 3c
Oplossing met intern kader

De norm maakt onderscheid tussen twee types: flexibele wand/vloer (droge of houten constructie) en massieve wand/vloer (metselwerk, beton, enz.). Zonder afbreuk te doen aan de onmogelijkheid om resultaten verkregen op een horizontale draagconstructie uit te breiden naar een verticale draagconstructie en vice versa, is het belangrijk te weten dat om te voldoen aan het certificaat de werkelijke draagconstructies een dikte en dichtheid moet hebben die groter is dan of gelijk is aan die van de geteste draagconstructies . Fabrikanten streven ernaar om in de test wanden (of vloeren) met de laagst mogelijke dikte en dichtheid te gebruiken, zodat de resultaten maximaal uit te breiden u zijn.
Bovendien staat de norm ook toe dat resultaten verkregen op een flexibele draagconstructie worden uitgebreid naar een massieve draagconstructie, op voorwaarde dat deze laatste een dikte heeft die groter is dan of gelijk is aan die van de testwand (of -vloer).
Naast standaardwanden en -vloeren (gipsplaat, metselwerk of beton) worden vaak scheidingswanden gebruikt die niet binnen het toepassingsgebied of de uitbreiding vallen: we hebben het dan over draagconstructoes van sandwichpanelen en/of zelfdragende scheidingswanden (gipsplaat of silicaat). Om in deze gevallen afdichtingssystemen aan te brengen, is het noodzakelijk om speciaal gecertificeerde systemen op dergelijke draagconstructies te gebruiken.

We geven deze indicaties weer in tabel 2 hieronder, waar we het gecertificeerde element vergelijken met het toepassingsgebied.

Figuur 6 | Voorbeeld van een dekkingsgrafiek

In het geval getoond in Figuur 6 kunnen alle leidingen binnen het gearceerde gebied worden beschermd. Een leiding met een diameter van 200 mm en een wanddikte van 8 mm valt daarom binnen het toepassingsgebied, terwijl een leiding met dezelfde diameter en een wanddikte van 4 mm niet onder deze certificering valt. Dit voorbeeld leidt ons naar de juiste waarde van de test uitgevoerd op punt 'C', d.w.z. op een leiding met een diameter van 40 mm en een wanddikte van 3 mm. Dankzij deze test heeft de fabrikant het toepassingsgebied van zijn systeem uitgebreid naar kleinere leidingen met een dunnere wanddikte dan grotere leidingen. Deze minimumdikte geldt echter niet automatisch voor alle diameters, maar alleen voor die welke binnen de bovenstaande figuur vallen.
Bovenstaande verhandeling is natuurlijk gebaseerd op de aanname dat de voor de punten "A", "B" en "C" geteste beveiligingssystemen homogeen zijn. Als we bijvoorbeeld denken aan manchetten, dan is het noodzakelijk dat de dikte, hoogte en consistentie van het opzwellende deel en van de metalen structuur gelijkwaardig zijn voor alle geteste punten.
Voor de volledigheid citeren we ook de dekkingsgrafiek in EN 1366-3 voor geïsoleerde leidingen. In dit geval neemt de complexiteit toe omdat naast de dubbele wanddikte van de leiding ook leidingen met verschillende isolatiediktes moeten worden getest voor dezelfde diameters om een passend toepassingsgebied te hebben.

Figuur 7 | Dekkingstabel voor geïsoleerde leidingen

Dit type voorzieningen verliest consistentie in het relatief lage temperatuurbereik van 80-220 °C. Binnen enkele minuten laat het bezwijken van de leiding een opening in de draagconstructie achter die blootstaat aan de infiltratie van vlammen, rook en verbrandingsgassen. De primaire taak van een brandbarrière is onmiddellijke integriteit van de draagconstructie herstellen door alle vrije punten te sluiten die zijn ontstaan door het verdwijnen van brandbare elementen. Het meest gebruikte systeem maakt gebruik van de chemische reactie die 'opzwelling' wordt genoemd. Dit is het vermogen van een materiaal in het afdichtmiddel om zijn volume te vergroten naarmate de temperatuur toeneemt. Het begin van dit proces vindt meestal plaats bij temperaturen rond 180 °C en gaat door tot een temperatuur van rond 400 °C. 
Het is belangrijk om de aard van het technische polymeer te kennen, want elk type (PVC, PP, HDPE, enz.) smelt en gedraagt zich anders bij brand; de testnorm houdt hier rekening mee en legt specifieke tests op voor de verschillende types; de norm vereist ook dat het gedrag van het afdichtingsmiddel wordt getest op de speciale composietleidingen van de verschillende fabrikanten.

Met de inwerkingtreding van CPR nr. 305 van 2011 is de CE-markering in Europa vanaf 2013 - met enkele beperkte uitzonderingen - verplicht voor alle bouwmaterialen waarvoor een geharmoniseerde productnorm bestaat. 
Binnen de wereld van passieve bescherming bestaat er voor een groot aantal systemen geen productnorm, maar alleen een testnorm (bijv. EN 1366-3) waarvoor geen verplichte vereisten bestaan. In het onderstaande schema (Tabel 8) staat het bijgewerkte kader op de publicatiedatum van deze gids. 
Zoals u kunt zien bestaat er voor deuren, ramen en brandkleppen een productnorm. Daarom is hun productie en verhandeling verplicht onderworpen aan CE-markering. Voor de rest van de meest gebruikte structurele beschermings- en afdichtingsproducten is er daarentegen geen geharmoniseerde productnorm en daarom volstaan brandwerendheidstesten in officiële laboratoria om hun geldigheid en toepasbaarheid te garanderen.
Zelfs als er geen verplichte vereisten zijn voor elk van de producten in kwestie, is het mogelijk om CE-markering aan te vragen via een tussenstap: het verkrijgen van een Europese Technische Beoordeling ("European Technical Assessment" - meestal afgekort tot ETA) volgens de stappen die zijn beschreven in de richtlijnen (ETAG of EAD) die zijn opgesteld voor elk type product*.
De ETA is een document dat de resultaten groepeert van alle tests die zijn uitgevoerd op hetzelfde systeem bij geaccrediteerde laboratoria. Bij wijze van voorbeeld, de ETA van een productlijn genaamd 'AF Bags' groepeert in één document alle relevante elementen met betrekking tot installatiemethoden en prestaties die kunnen worden gevonden in de verschillende test- en classificatierapporten waarin een dergelijk afdichtingssysteem voorkomt.
De testresultaten in een ETA hebben niet alleen betrekking op brandwerendheidseigenschappen, maar integendeel, een hele reeks andere resultaten die de fabrikant nuttig acht om bepaalde productprestaties te kwalificeren, kunnen in dit document worden opgenomen. Een lijst van alle variabelen die kunnen worden gerapporteerd in een ETA voor brandwerende afdichtingsproducten, uit EAD 350454-00-1106 (voormalig ETAG 026 - Deel 2), is beschikbaar in de volgende grafiek.
Het opnemen van resultaten met betrekking tot andere prestaties dan de hoofdprestaties waarvoor een systeem is gecertificeerd, is ter beoordeling van de fabrikant, met uitzondering van twee parameters die verplicht zijn: de chemisch-fysische karakterisering van het systeem en de duurzaamheid. De eerste van deze twee karakteriseringen maakt het mogelijk om de afwezigheid van toxische stoffen in de samenstelling van het materiaal te garanderen en om na verloop van tijd te controleren of de producten dezelfde samenstelling behouden, wat een essentieel element is om producten te kwalificeren voor de daaropvolgende CE-markering.
De tweede verplichte karakterisering, die van duurzaamheid,
maakt het mogelijk om na te gaan onder welke gebruiksomstandigheden het product of systeem zijn gedrag in de loop van de tijd behoudt . Hiertoe worden de producten waaruit het afdichtingssysteem bestaat, onderworpen aan versnelde verouderingscycli die de impact simuleren die bepaalde om gevingsomstandigheden gedurende een langere periode van enkele weken (of maanden) op het systeem hebben. Over het algemeen is de tijdstandaard waarvoor het systeem wordt gevalideerd 10 jaar, maar het is mogelijk om langere tijdsduren te simuleren door de verouderingscycli waaraan de producten worden onderworpen te verlengen.