De invloed van bosbrandrook op bouwmaterialen en elektronische apparatuur

Bosbranden zijn een natuurlijk verschijnsel dat in veel delen van de wereld voorkomt. De laatste jaren zijn bosbranden echter vaker en ernstiger geworden als gevolg van klimaatverandering. De bosbranden in Canada hebben momenteel gevolgen voor staten in de VS. Op 8 juni 2023 hebben steden als Washington D.C., Philadelphia, New York City, Baltimore, Buffalo en Chicago luchtkwaliteitswaarschuwingen afgegeven met de categorie 'ongezond' vanwege de rook. Hoewel de directe gevolgen van bosbranden verwoestend zijn, kunnen de mogelijke langetermijngevolgen even ernstig zijn.

Schade aan gebouwen en elektronische apparatuur is een belangrijk punt van zorg na blootstelling aan rook. In deze blog bespreken we de effecten van bosbrandrook op gebouwen en apparatuur en geven we advies om de risico's te beperken.

Effecten van bosbrandrook op bouwmaterialen

Rook van bosbranden kan verschillende verontreinigende stoffen bevatten, zoals koolmonoxide, vluchtige organische stoffen (VOS) en fijnstof. Het fijnstof is bijzonder zorgwekkend omdat het zich aan oppervlakken kan hechten, zich in de loop van de tijd kan ophopen en kan leiden tot vlekken en verkleuring van gevoelige oppervlakken.

Houten onderdelen

De structurele eigenschappen van houten balken worden niet alleen door rook aangetast. De dikte van de verkoling bij balken die zich dicht bijhet vuurbevinden, is een goede indicator voor de ernst van de schade. De dimensionale eigenschappen van het hout kunnen onder de verkolingslaag worden gemeten en de resterende structurele eigenschappen kunnen worden bepaald. Metalen verbindingsstukken die aan vuur of hoge temperaturen zijn blootgesteld, moeten zorgvuldig worden geïnspecteerd op vervormingen en verlies van connectiviteit.

Structurele staalelementen

De eigenschappen van constructiestaal worden beïnvloed door hoge temperaturen. Constructiestaal begint zijn sterkte te verliezen bij temperaturen van ongeveer 600 °F en verliest vrijwel al zijn sterkte bij ongeveer 2000 °F.

Vervormingen van constructiestaal na blootstelling aan hoge temperaturen kunnen met het blote oog zichtbaar zijn tijdens visuele inspecties. Aan de hand van de bij het brandonderzoek vastgestelde brandtemperatuur kunnen voorlopige beslissingen worden genomen over welke onderdelen kunnen blijven zitten en welke moeten worden vervangen, voordat meer gedetailleerde inspecties kunnen worden uitgevoerd.

Wapeningsbetonelementen

De structurele eigenschappen van gewapend beton worden niet beïnvloed door bosbranden, afgezien van de effecten van rook. Gewapend beton heeft een relatief hoge tolerantie voor brand en hoge temperaturen voordat structurele schade optreedt. Gewapend beton dat wordt blootgesteld aan hoge temperaturen krijgt eerst een rode tot roze kleur, voordat het witgrijs wordt en vervolgens een geelbruine kleur als de temperatuur blijft stijgen.

Het 'kloppen' op gewapende betonelementen is een methode voor niet-destructief onderzoek om vast te stellen of er interne delaminatie heeft plaatsgevonden. Hierbij wordt met een gereedschap op het beton geklopt en geluisterd naar doffe of holle geluiden. Een andere niet-destructieve methode is het testen van de ultrasone pulssnelheid, waarbij gegevens worden verzameld die kunnen worden gecorreleerd met gepubliceerde waarden voor de druksterkte van beton, om vast te stellen of het beton door brand aan sterkte heeft ingeboet.

Effecten van bosbrandrook op elektronische apparatuur

Rookverontreiniging vormt een probleem wanneer deeltjes van brandend materiaal neerslaan op blootgestelde elektronische oppervlakken. Door ventilatiesystemen in gebouwen en open toegangspunten kan rook naar verschillende delen van het gebouw en de inhoud ervan circuleren. Als gevolg hiervan kanapparatuurin het hele gebouw in verschillende mate worden blootgesteld aan verontreinigende stoffen. Bovendien komt rook door ventilatoren en openingen in apparatuurbehuizingen in apparatuur terecht, waar het neerslaat op gevoelige elektronische componenten en printplaten.

Er zijn verschillende mechanismen waardoor rook een negatieve invloed heeft op apparatuur. Ten eerste bestaat rook uit minuscule deeltjes van het verbrande materiaal. Rook kan schade veroorzaken aan mechanische assemblages door als schuurmiddel tussen bewegende onderdelen te werken. Bovendien kunnen de deeltjes in rook filters verstoppen, waardoor de luchtstroom wordt belemmerd en apparatuur oververhit raakt. Ten tweede is het effect van rook nog zorgwekkender wanneer de afgegeven materialen mogelijk corrosief zijn. Corrosieve deeltjes dragen actief bij aan de corrosie van gevoelige assemblages.

Industriële hygiëne

Om de mogelijke gevolgen van bosbranden voor een pand efficiënt te kunnen beoordelen, gebruiken de industriële hygiënisten (IH's) van EFI Global verbrandingsbijproducten (roet, koolstof en as) als indicatoren om de mogelijke blootstelling te evalueren. Verbrandingsbijproducten (CBPs) zijn de meest voorkomende indicatoren die verband houden met schade als gevolg van een brand en bieden ook een kwantificeerbare maatstaf om de omvang van de impact te bepalen. Bovendien verdwijnen CBPs doorgaans minder snel als er geen schoonmaakwerkzaamheden worden uitgevoerd en bieden ze een betrouwbaardere indicator voor mogelijke gevolgen. Bij het evalueren van mogelijke blootstelling aan rook moet echter rekening worden gehouden met alternatieve verbrandingsbronnen.

Achtergrondconcentraties van CBP's worden vaak aangetroffen op binnenoppervlakken van gebouwen, met name op oppervlakken die niet vaak worden schoongemaakt (bijv. dakspanten, vloeren, plafondarmaturen, enz.) of waar bronnen aanwezig zijn die verbrandingsdeeltjes genereren. Binnen een pand kunnen zich lokale bronnen van CBP's bevinden, die bijdragen aan de achtergrondconcentraties op binnenoppervlakken. Typische factoren die bijdragen aan de achtergrondconcentraties binnen een pand zijn onder meer: infiltratie van buitenlucht via open deuren of ramen (bijv. uitlaatgassen van voertuigen), kookprocessen, sommige apparaten, het gebruik van open haarden, roken en het branden van kaarsen of wierook.

Afhankelijk van het type faciliteit (bijv. commercieel, productie, residentieel) zijn er verschillende aanvullende factoren die van invloed zijn op de achtergrondaccumulatie van CBP's in een gebouw, waaronder de reinigingsfrequentie, het ontwerp van het gebouw, de ventilatiesnelheid, de operationele activiteiten en de aanwezigheid van verbrandingsapparatuur, apparaten of voertuigen.

Om deze reden evalueert EFI Global kwantitatief de oppervlakteconcentraties van CBP's op bouwmaterialen om beïnvloede en niet-beïnvloede oppervlakken te vergelijken en aanbevelingen voor herstelprotocollen te ontwikkelen, in plaats van de impact te evalueren met behulp van een aanwezigheid/afwezigheid-methode.

CBP-deeltjes worden getransporteerd via een structuur die vergelijkbaar is met die van stof in de omgeving, waarbij ze luchtstromen volgen en zich op oppervlakken nestelen. Bovendien kan verwarmde lucht van een brand drukverschillen veroorzaken die een opwaartse kracht creëren die de migratie van deeltjes hoger in de structuur bevordert voordat ze neerslaan of worden geventileerd. CBP-deeltjes hebben karakteristieke afzettings- of meesleepingspatronen die verschillende effecten hebben op oppervlakken. CBP-deeltjes zetten zich gemakkelijker af op grote horizontale oppervlakken, metaal, plastic of op plaatsen waar actieve luchtstromen aanwezig zijn (bijv. verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsystemen (HVAC)).

CBP-deeltjes worden getransporteerd via een structuur die vergelijkbaar is met die van stof in de omgeving, waarbij ze luchtstromen volgen en zich op oppervlakken nestelen. Bovendien kan verwarmde lucht van een brand drukverschillen veroorzaken die voor opwaartse kracht zorgen, waardoor deeltjes hoger in de structuur worden getransporteerd voordat ze neerslaan of worden geventileerd. CBP-deeltjes hebben karakteristieke afzettings- of meesleepingspatronen die verschillende effecten hebben op oppervlakken. CBP-deeltjes zetten zich gemakkelijker af op grote horizontale oppervlakken, metaal, plastic of op plaatsen waar actieve luchtstromen aanwezig zijn (d.w.z. verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsystemen (HVAC)).

Hoe reageert EFI Global op claims in verband met rookschade?

De ingenieurs en industriële hygiënisten van EFI Global voeren visuele, niet-invasieve inspecties uit om de ernst van de blootstelling/schade te beoordelen. Op basis van de resultaten van de eerste inspectie kunnen aanbevelingen worden gedaan voor een uitgebreidere inspectie/onderzoek met niet-destructieve en/of destructieve tests.

Na de inspecties en tests worden de blootstelling en mogelijke schade vastgesteld en worden aanbevelingen gedaan voor reiniging, reparatie of vervanging, indien nodig, om de structuur weer in de staat van voor de schade te brengen.

De impact van bosbrandrook en hoge temperaturen op bouwmaterialen en elektronische apparatuur kan aanzienlijk zijn en leiden tot mogelijke elektrische en structurele problemen. Elektronische en elektrische apparatuur zoals bedieningspanelen en HVAC-systemen kunnen systeemstoringen ondervinden als ze aan de hitte worden blootgesteld, wat ook kan leiden tot dure reparaties of vervangingen.

Meer informatie >ga naarefiglobal.comof neem contact op met [email protected]; [email protected]; of [email protected].