‘Slimme gebouwen kunnen in de toekomst zelf een brand blussen’

11 september 2001, New York, iets voor tien uur in de ochtend. Twee passagiersvliegtuigen hebben zich in de torens van het World Trade Center geboord. De zuidelijke toren is net ingestort. Over een half uur ondergaat de noordelijke toren hetzelfde lot. Dat weten de brandweerlieden niet die de toren in blijven rennen. Bij gebrek aan informatie volgen zij gewoon hun instinct. Dat hebben ze bij alle voorgaande branden ook gedaan. Een rampzalige misrekening, blijkt even later. Om 10u28 verliest het New Yorkse brandweerkorps in één klap 343 mensen.

‘Heldhaftige’ mannen en vrouwen die nog zouden leven als ze over meer informatie hadden beschikt, oordeelt brandveiligheidsexpert José Luis Torero achteraf. Hij werkt aan een systeem dat de taak van brandweerlui intelligenter en dus minder instinctief moet maken.

‘Vandaag is een brandweerman sterk afhankelijk van zijn zintuigen. Hij gaat een brandend gebouw binnen en ruikt, luistert, ziet en voelt hoe de situatie in elkaar zit, om vervolgens te beslissen hoe hij het gevaar te lijf gaat. In dat opzicht is het werk van een brandweerman dus primitief. Zeker als je het vergelijkt met andere, ooit gevaarlijke beroepen, zoals piloot. De boordcomputer van een vliegtuig registreert zeer nauwkeurig locatie, snelheid, hoogte, windrichting en nog een pak informatie, en berekent daaruit een reeks instructies voor de piloot. Daardoor wordt die zo goed als onafhankelijk van zijn instinct, zintuigen of ervaring. Door in een gebouw sensoren te plaatsen die actief worden bij een brand, kunnen brandweerlui reageren op basis van kennis en niet op basis van hun instinct.’

Kunnen ‘intelligente’ gebouwen het werk van de brandweer op termijn volledig overnemen?

‘FireGrid, een van de technologieën waaraan ik werk, moet een gebouw in staat stellen om automatisch een strategie te bedenken om een brand te controleren tot een punt waarop een interventie van de brandweer eenvoudig wordt, of zelfs niet meer nodig is. De technologie is gebaseerd op het zogenoemde Sensor Driven Computation. Een netwerk van uiterst nauwkeurige sensoren in het gebouw meet de temperatuur, rook, luchtcirculatie en brengt in kaart waar de mensen zich bevinden. Een centrale computer vertaalt die informatie vervolgens in veilige vluchtroutes of in beslissingen om het vuur zo lang mogelijk onder controle te houden. Denk bijvoorbeeld aan bepaalde deuren sluiten en andere weer openen om rook in een gewenste richting af te voeren, de druk in trappenhallen verhogen zodat ze rookvrij blijven of het vuur op één plaats blokkeren. Eenvoudig gezegd is FireGrid een automatisch brandweerkorps. De fysieke brandweerman blijft waarschijnlijk nodig om het werk af te maken, maar dankzij dit systeem hoeft die niet meer naar binnen om de situatie in te schatten. Hij kan dus meer werken op automatische piloot.’

Is het gedrag van vuur voorspelbaar genoeg om het automatisch te bestrijden?

‘Een brand is een van de meest complexe fysische processen die er zijn. Het is extreem moeilijk om te voorspellen hoe vuur zich zal gedragen. Om twee redenen. Ten eerste is de fysica zeer ingewikkeld, en ten tweede is er een grote onzekerheid over wie en wat er in het gebouw aanwezig is, uit welk materiaal het bestaat, hoe het is geplaatst en welke ramen en deuren open of gesloten zijn. En de spelregels blijven veranderen. Er komen steeds weer nieuwe situaties in de gebouwen, nieuwe materialen, meer isolatie, nieuwe inrichtingen, hogere constructies – tot wel een kilometer hoog! Als je denkt dat je een probleem onder controle hebt, duiken er vijf nieuwe op.’

Waar er vuur is, is er rook. Welk van beide is het gevaarlijkst?

‘Het gevaarlijkst is dat wat de meeste mensen treft. Meestal is dat dus de rook. Rook heeft een veel groter bereik dan vuur. Maar eigenlijk is niet de rook het probleem, wel de manier waarop rook uit een gebouw wordt afgevoerd. Die afvoer moet erop gericht zijn om zo weinig mogelijk mensen te treffen. In een hoog gebouw moet de brandveiligheidsstrategie tot doel hebben om zoveel mogelijk mensen zo snel mogelijk te evacueren, via een rookvrije route. Daarom moeten de trappenhallen brand- en rookvrij gehouden worden, bijvoorbeeld door de druk te verhogen of ventilatie in de tegengestelde richting te sturen.’

Wat zijn de grootste brandveiligheidsfouten die u ziet in gebouwen?

‘De materialen zijn zelden het probleem, wel de manier waarop ze in een gebouw worden geïntegreerd, door een gebrek aan kennis over hoe een gebouw zal reageren bij brand. De WTC-torens waren bijvoorbeeld gebouwd om aan de impact van een passagiersvliegtuig te weerstaan. De torens stortten aanvankelijk dan ook niet in. Maar er was geen rekening mee gehouden dat een brandend vliegtuig (de kerosinetanks waren nog zo goed als vol, red.) tot extreem hoge temperaturen in het gebouw zou leiden, tot 900 graden Celsius. De warmte en de rook konden maar moeilijk ontsnappen. De stalen constructie heeft het vervolgens door die hitte begeven.’

Waren er minder slachtoffers gevallen als een systeem zoals FireGrid was geïnstalleerd in de WTC-torens?

‘Het systeem had voorspeld dat, als het vuur niet meteen gestopt zou worden, de extreme hitte tot het instorten van de torens zou leiden. Als het systeem destijds geïnstalleerd was geweest, zouden de brandweerlui al een half uur voor het instorten op de hoogte zijn gebracht van het te grote risico dat ze namen. De brandweerleiding had dan alle brandweermannen kunnen evacueren, en hun levens zouden gespaard gebleven zijn. Maar als ik op deze ramp terugkijk, moet ik eigenlijk vooral besluiten dat de torens niet waren ingestort als er bij de constructie ervan rekening was gehouden met een extreme brand. Daarom is het zeer frustrerend dat ik nog steeds vergelijkbare fouten zie in wolkenkrabbers die vandaag worden gebouwd.’