Contra-expertise Arcadis veiligheidsanalyse en veiligheidsmaatregelen

5.2

Interpretatie onderzoeksresultaten

Conclusies zijn getrokken op basis van de uitgevoerde CFD-analyse [4] waaruit volgt dat elke onderzochte brand ertoe leidt dat veilig vluchten niet mogelijk is. Om de effecten van scenario’s met brand in de tunnel beter te kunnen duiden is door ons in Bijlage B een verkennend onderzoek gedaan naar de effecten van andere branden in de tunnel in de huidige situatie. Daarbij is in de resultaten van de CFD-analyses steeds getoetst wat de mogelijkheden zijn om vanuit de tunnel te kunnen vluchten en welke vluchtafstand gehaald kan worden voordat de condities bedreigend zijn voor aanwezigen in de tunnel die zich op een bepaald punt in de tunnel bevinden. In [4] is alleen getoetst of de vluchter met de langst benodigde vluchttijd de uitgang kan bereiken zonder toepassing van vluchtwegverkorting. Ter illustratie is in Figuur 7 met groene lijnen aangegeven of vluchten mogelijk is vanaf verschillende posities in de tunnel. Hiermee kan – gegeven een aangenomen tijdsduur voor detectie, alarmering en activering worden nagegaan vanaf welke positie vluchten mogelijk is en wat het effect van vluchtwegverkorting is. Het hier getoonde resultaat betreft een 5 MW brand die in 8 minuten naar het maximumvermogen groeit (groeisnelheid conform Bijlage B).

24

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 7 CFD analyse van zichtlengte op 2 m hoogte en 4 m vanaf de wand, in 8 minuten groeiend naar 5 MW met tegenwind.

De in [4] gepresenteerde analyse toetst scenario’s waarbij altijd sprake is van wind tegen de rijrichting in. Door altijd de huidige ventilatie in de onderdoorgang ingeschakeld te hebben én rekening te houden met een (beperkte) extra invloed van het piston effect door rijdende verkeer, wordt de startsituatie van de windcondities beïnvloed. In Bijlage H zijn verkennende berekeningen uitgevoerd aan het effect van het inschakelen van de ventilatie. Wij zijn van mening dat dit in veel gevallen zal resulteren in een langere tijd voordat aanwezigen in de tunnel bovenstrooms worden bedreigd. Ingeschakelde ventilatie met de nu aanwezige capaciteit kan back-layering bij veel branden niet voorkomen. Als back-layering optreedt kan de ingeschakelde ventilatie stratificatie teniet doen wat de vluchttijd verkort. Wij verwachten dat het tijdig inschakelen van ventilatie in veel gevallen meer mogelijkheden biedt voor zelfredding. Arcadis adviseert dit aanvullend te onderzoeken.

5.3

Toetsingskader/risiconormering

Het formele toetsingskader van de tunnel is het Bouwbesluit. Omdat hierin een aantal functionele eisen zijn gegeven is het aan de initiatiefnemer om het bevoegd gezag te overtuigen dat in voldoende mate invulling is gegeven aan deze eisen. Dit kan worden onderbouwd door voor de scenarioanalyse een toetskader af te spreken, bijvoorbeeld zoals dit is vastgelegd in de Amsterdamse Tunnelstandaard. Vervolgens kunnen oplossingen getoetst worden aan het kader eventueel aangevuld met berekeningen van (faal)kansen zoals opgenomen in de desbetreffende bijlage. Dit kan eventueel worden aangevuld door verwijzingen naar richtlijnen en normen zoals de RVC [16]

5.4

Advies aanpak veiligheidsmaatregelen

Het advies van Arcadis met betrekking tot de veiligheidsmaatregelen voor de AAT bestaat uit twee delen: (1) een set maatregelen die ervoor zorgen dat de tunnel op korte termijn weer kan worden geopend en (2) een set maatregelen die ervoor zorgen dat de AAT ook in de toekomst blijvend veilig kan worden gebruikt. Bij beide sets maatregelen zijn we uitgegaan van de artikelen in het Bouwbesluit 2012 (BB2012) waaraan moet worden voldaan om de tunnel veilig te kunnen gebruiken. Een overzicht van deze artikelen is te vinden in Bijlage A. Wij hebben de artikelen in het Bouwbesluit ingedeeld in een aantal thema’s: • Vluchtweg: ‘tijd om te vluchten’ (BB2012 artikelen 2.111, 2.112, 2.117). • Redding/ blussen (hulpverlening) (BB2012 artikel 2.117, 3.30, 3.32). • Rook/ warmtebeheersing (BB2012 artikel 2.117, 3.32, 3.39). • Detectie (BB2012 artikel 3.32). • Brandwerendheid constructie (BB2012 artikel 2.14). In de volgende paragrafen gaan we in op welke maatregelen ervoor zorgen dat de AAT meer robuust aan de functionele eisen van het bouwbesluit zal voldoen.

25

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

5.5

Verbeteren situatie voor exploitatie op korte termijn

Om op korte termijn exploitatie weer mogelijk te maken, moeten maatregelen worden doorgevoerd die de veiligheid verhogen, zodanig dat de tunnel kan worden geopend. Deze maatregelen kunnen dan de tijd overbruggen tot de renovatie daadwerkelijk wordt uitgevoerd. Tabel 5 geeft aan welke maatregelen worden voorgesteld voor de korte termijn en op welke thema’s/artikelen van BB2012 zij effect hebben. Tabel 5 Maatregelen voor de korte termijn met relatie tot de thema’s/eisen in Bouwbesluit 2012.

Rook/warmte

x

x

x

Weren van vrachtwagens

x

Vluchtdeuren naar de parkeergarage

x

Dichtmaken wand tussen parkeergarage en tunnel aan noordoostzijde en zuidwestzijde

x

Aansturing branddeur repareren (organisatorisch of automatisch)

x

x

x

x x x

Detectielussen uitgang parkeergarage noordbuis (rijstrook 3) Capaciteit en werking droge blusleiding controleren

Constructie

Hulpverlening

Bestaande tunnelventilatie preventief aanzetten (24/7)

Maatregel

Detectie

Vluchtweg

Invloed op bouwbesluit

x x

x

De maatregelen voor de korte termijn zijn: • Bestaande tunnelventilatie preventief aanzetten om de beschikbare vluchttijd te verlengen, zie ook Bijlage H. Wij adviseren wel met aanvullend onderzoek te toetsen of dit opweegt tegen het teniet doen van stratificatie in sommige gevallen. • Weren van vrachtwagens in de tunnel ter voorkoming van vrachtwagenbranden om de kans te vergroten dat het inschakelen van de tunnelventilatie effect heeft, de kans op grote branden te beperken en daarmee de constructie te beschermen. • Vluchtdeuren in de tunnel naar de parkeergarage om de vluchttijd te verkorten. • Dichtmaken wanden tussen tunnel enerzijds, en inrit en uitrit aan noordoostzijde anderzijds en tussen tunnel en inrit zuidwestzijde om brandwerende scheiding tunnel/ parkeergarage te realiseren. • Aansturing branddeur repareren (organisatorisch en/of automatisch). • Detectielussen uitgang parkeergarage noordbuis (rijstrook 3) om stilstanddetectie mogelijk te maken. • Capaciteit droge blusleiding controleren om te zien of deze overeenkomt met de benodigde debieten en de werking te toetsen. Naast de maatregelen die nodig zijn om aan de eisen van het Bouwbesluit te voldoen, zijn er ook maatregelen die helpen om de kans te verkleinen dat er veel aanwezigen in de tunnel zijn.

Dit verkleint de kans op ongevallen, en daarmee de kans op brand, en het verkleint de kans op een groot aantal aanwezigen als er toch brand uitbreekt. Aangezien deze maatregel een groot effect kan hebben op het groepsrisico, adviseren wij dat deze volgens het ALARA-principe wordt ingevoerd: • Sluiten van de tunnel of rijstrook 2 (rechterrijstrook vanaf ingang) voor verkeer ten tijde van evenementen met veel bezoekers in en om de Johan Cruijff Arena. Dit verlaagt de kans dat weggebruikers in de noordbuis in botsing komen met weggebruikers die de parkeergarage uitrijden. Deze eventuele maatregel moet verkeerskundig worden onderzocht, samen met de maatregel om een rijstrook af te kruisen in de tunnel.

26

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

5.5.1 Verbeteren situatie voor exploitatie op lange termijn Voor de langere termijn is er een plan gemaakt voor de renovatie van de AAT. Naar onze mening zijn er een aantal maatregelen die hierbij extra kunnen worden genomen, deels in plaats van de investering van een blusrobot. De voorgestelde maatregelen (Tabel 6) geven de hulpdiensten meer mogelijkheden om effectief op te treden en daarmee schade of slachtoffers te voorkomen.

Tabel 6 Maatregelen voor de langere termijn met de relatie die zij hebben tot de eisen in Bouwbesluit 2012.

Rook/warmte

x

x

x

Overdruk bij vluchtdeuren richting garage

x

x

x

Aanvalsdeuren voor interventie vanuit niet-incidentbuis naar incidentbuis Branddetectie overwegen Brandwerende bekleding afhankelijk van economische waarde

Constructie

Hulpverlening

Tunnelventilatie (ontworpen op voorkomen backlayering bij brand)

Maatregel

Detectie

Vluchtweg

Invloed op bouwbesluit

x x x

De maatregelen voor de lange termijn zijn (meenemen in renovatiescope): • Tunnelventilatie aanbrengen (ontworpen op het voorkomen van backlayering (rookterugstroming) bij brand in tegenstelling tot de huidige installatie die ontworpen is op het beheersen van luchtkwaliteit): met tunnelventilatie wordt de zelfredzaamheid vergroot, de kans op redding van niet-zelfredzamen vergroot én hulpverlening ondersteund waarbij inzet met conventionele middelen mogelijk is. Keuze hierbij is tot welk brandvermogen de ventilatie backlayering dient te voorkomen. Eventueel kan hierbij de uitgang van de garage ook voorzien worden van ventilatoren. • Overdruk bij vluchtdeuren richting garage om systemen te ontkoppelen (geen rookdoorslag richting garage) door middel van een luchtsluis voorzien van een overdrukinstallatie. • Aanvalsdeuren voor interventie vanuit niet-incidentbuis naar incidentbuis. Ook al kunnen deze mogelijk niet helemaal gelijkvloers worden uitgevoerd, aanval van hulpdiensten via de parkeergarage achten wij beperkt mogelijk. • Branddetectie aanbrengen, zodat alarmerering sneller kan worden ingezet, waardoor de vluchttijd kan worden verkort en hulpdiensten eerder op de hoogte kunnen worden gebracht. • Brandwerende bekleding aanbrengen afhankelijk van de economische waarde.

De eisen voor het aanbrengen van brandwerende bekleding of het realiseren van een hoge brandwerendheid volgen niet direct uit het Bouwbesluit, maar vanuit het oogpunt van asset management en de wens tot behoud van de Arena bij een grote brand. Voor de langere termijn is een maatregel om het aantal aanwezigen te beperken en het groepsrisico te verkleinen te overwegen: • Slagbomen om de Arenatunnel te kunnen afsluiten bij incidenten zodat er minder aanwezigen in de tunnel zijn die moeten vluchten. Het effect hiervan achten wij bij een korte tunnel beperkt. Wel helpen slagbomen om toestroom van extra verkeer te beperkten en afhankelijk van de plaatsing ook de bereikbaarheid voor hulpverleningsdiensten te optimaliseren.

27

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

5.6

Uit te voeren onderzoeken om scope beter te duiden

De voorgestelde maatregelen geven ons inziens een leidraad om met het bevoegd gezag een stap te nemen om de Arenatunnel weer te openen voor verkeer. Dit zou op korte termijn mogelijk moeten zijn. De voorgestelde maatregelen voor de langere termijn moeten verder worden getoetst op effectiviteit en kosten. Voor verbetering van de veiligheid op langere termijn is het belangrijk om te duiden wat precies wordt verstaan onder ‘veilig’ en welke afhankelijkheden er in deze definitie bestaan tussen de AAT en het stadion erboven.

28

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

6

Verwijzingen

[1] Gemeente Amsterdam (R. den Drijver, G. Keereweer), „Advies veiligheidsniveau Amsterdam Arenatunnel,” 17 november 2021. [2] Gemeente Amsterdam, „AAT/00050: Nota van Uitgangspunten, Project Renovatie Amsterdam Arenatunnel,” 23 april 2020. [3] Gemeente Amsterdam (T. Dolle), „AAT/21674: Eindrapport scenarioanalyse Arenatunnel,” 2 augustus 2021. [4] Simstudio, „P23721486e102: CFD-onderzoek tunnelveiligheid; Amsterdam Arenatunnel (AAT);,” 17 november 2021. [5] Gemeente Amsterdam (Verkeer en Openbare Ruimte), „VN2021-035830: Veiligheidssituatie en als gevolg daarvan sluiting van de onderdoorgang Burgemeester Stramanweg onder de Johan Cruijff ArenA, de Arenatunnel (Spoedvoordracht voor de College vergadering van 21 december 2021),” 21 december 2021. [6] Gemeente Amsterdam (D. Seesing), „AAT/00072: Slotnotitie integrale veiligheidsbeschouwing,” 12 december 2019. [7] Gemeente Amsterdam (M. Bolle), „AAT/47298: Memo toets AAT aan wettelijke minimumeisen met betrekking tot brandveiligheid,” 15 juli 2021. [8] Gemeente Amsterdam (M. Bockholts), „Advies veiligheidssituatie Amsterdam Arenatunne,” 18 november 2021. [9] Gemeente Amsterdam (M. Bolle, G. Keereweer), „AAT/47563: Risico’s en mogelijkheden in gebruik houden uitrit P1 in noordelijke tunnelbuis AAT,” 25 november 2021. [10] Gemeente Amsterdam (G.J.A.

de Klerk e.a.), „Sluiting “tunnel” P1 Arena en impact op gemeentelijke garage P1 Interne notitie naar aanleiding van voornemen tunnelsluiting Arena,” 25 november 2021. [11] Gemeente Amsterdam (M. Bolle), „AAT/47567: Verkenning maatregelenpakket AAT minimumniveau brandveiligheidseisen BB2012,” 1 december 2021. [12] Veiligheidsregio Amsterdam – Amstelland (R. Galesloot), „DIV2021/446: Beoordeling CFD-analyse AAT,” 10 december 2021. [13] A. Duijvestijn, C. Boschloo en J. Nieuwenhuizen, „Standaardisatie gemeentelijke wegtunnels Amsterdam,” Arcadis, Amersfoort, 9 december 2014. [14] Steunpunt Tunnelveiligheid, Aanbevelingen Ventilatie van Verkeerstunnels, Rijswaterstaat, December 2005. [15] ProjectbureauTunnelveiligheid, „Handreiking Risicoanalyse Tunnelveiligheid, Methodieken, modellen en veiligheidscriteria voor kwantitatieve risicoanalyse en scenarioanalyse,” Tunnelfacts, 1 september 2006. [16] „Kader veiligheidsvoorzieningen verdiepte wegen, korte overkappingen en gedeeltelijk gesloten constructies, Definitief, versie 1.2,” Rijkswaterstaat, 9 juli 2019. [17] Steunpunt Tunnelveiligheid (RWS), „Achtergronddocument QRA-tunnels,” 2 februari 2012. [18] UPTUN, „D214 Workpackage 2 Fire development and mitigation measures: CFD modelling of tunnel fires,” September 2008. [19] UPTUN, „D213 Workpackage 2 Fire development and mitigation measures - Runehamar Tunnel Fire Tests,” 2008.

[20] H. Ingason, Y. Z. Li en A. Lönnermark, Tunnel Fire Dynamics, New York: Springer Science+Business Media, 2015. [21] NFPA, „NFPA502: Standard for Road Tunnels, Bridges and Other Limited Access Highways,” 2017. 29

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

[22] Ir. A.D. Lemaire, Ir. V..A. Meeussen, „Efectis Nederland report 2008-Efectis-R0425: Effects of water mist on real large tunnel fires: Experimental determination of BLEVE-risk and tenability during growth and suppression,” June 2008. [23] M. K. Cheong, W. O. Cheong, K. W. Leong, A. D. Lemaire & L.M. Noordijk, „Heat Release Rate of Heavy Goods Vehicle Fire in Tunnels with Fixed Water Based Fire-Fighting System,” Fire Technology ISSN 0015-2684, vol. 50, p. 249–266, 2014. [24] ir. Daan Jansen, „(Masterthesis Postgraduaat Fire Safety Engineering Universiteit Gent) Autobranden in parkeergarages - brandscenario's, brandsimulaties en de gevolgen voor constructies,” 24 juni 2010.

30

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage A Analyse eisen in Woningwet en Bouwbesluit 2012

Woningwet De volgende artikelen uit de woningwet zijn aangehaald in de analyses van de Gemeente Amsterdam: • Artikel 1a lid 1: ‘De eigenaar van een bouwwerk, open erf of terrein of degene die uit anderen hoofde bevoegd is tot het daaraan treffen van voorzieningen draagt er zorg voor dat als gevolg van de staat van dat bouwwerk, open erf of terrein geen gevaar voor de gezondheid of veiligheid ontstaat dan wel voortduurt.’ • Artikel 1a lid 2: ‘Een ieder die een bouwwerk bouwt, gebruikt, laat gebruiken of sloopt, dan wel een open erf of terrein gebruikt of laat gebruiken, draagt er, voor zover dat in diens vermogen ligt, zorg voor dat als gevolg van dat bouwen, gebruik of slopen geen gevaar voor de gezondheid of veiligheid ontstaat dan wel voortduurt.’ Toelichting Arcadis: Dit artikel betreft de algemene ‘zorgplicht’ van de eigenaar van een bouwwerk en impliceert dat – naast de eisen zoals gesteld in het Bouwbesluit 2012 – de eigenaar ervoor moet zorgen dat (het gebruik) van het bouwwerk geen gevaar mag opleveren voor de veiligheid en gezondheid. Hierbij is “geen gevaar voor de gezondheid of veiligheid” niet verder gespecificeerd.

In de Memo van toelichting is aangegeven: “De zorgplicht is mede een vangnetbepaling, gericht op het tegengaan of beëindigen van gevaarzettende situaties, die steeds naast andere op grond van de Woningwet van kracht zijnde voorschriften van toepassing is”.

Bouwbesluit 2012 • •

•

•

• • • • • • •

31

Bouwbesluit 2012, Artikel 2.111: ‘Een bestaand bouwwerk heeft zodanige vluchtroutes dat bij brand een veilige plaats kan worden bereikt.’ Toelichting Arcadis: aan deze eis wordt voldaan als aan alle onderliggende eisen wordt voldaan. Bouwbesluit 2012, Artikel 2.112, lid 1. Op elk punt van een voor personen bestemd gedeelte van een vloer begint een vluchtroute die leidt naar het aansluitende terrein en vandaar naar de openbare weg. Toelichting Arcadis: Hieraan wordt voldaan volgens [REF AAT/47298] “aangezien de route vanuit de tunnelbuis over het wegdek naar het terrein buiten de tunnel kan worden gezien als vluchtroute naar de openbare weg.” Bouwbesluit 2012, Artikel 2.112, lid 7. Een bouwwerk geen gebouw zijnde heeft afhankelijk van zijn bestemming en grootte, voldoende en zodanig ingerichte vluchtroutes dat in geval van brand op doeltreffende en veilige wijze kan worden gevlucht. Nota van Toelichting: “Dit lid geeft een functionele eis voor het veilig ontvluchten van een bouwwerk geen gebouw zijnde. De reden om hier een functionele eis op te nemen is de zeer uiteenlopende aard van dit soort bouwwerken, zoals open tribunes, steigers en bruggen.” Met deze eis krijgt de gemeente enige beoordelingsruimte. Bouwbesluit 2012, Artikel 2.117, lid 6.

Een niet besloten ruimte waardoor een vluchtroute voert heeft een zodanige capaciteit voor de afvoer van warmte en rook, en de toevoer van verse lucht dat die ruimte tijdens brand gedurende langere tijd kan worden gebruikt om te vluchten en voor het uitvoeren van reddings- en bluswerkzaamheden. Toelichting van Arcadis: Bouwbesluit 2012, Artikel 6.19, lid 1. Een bouwwerk heeft zodanige voorzieningen dat brand tijdig kan worden ontdekt zodat veilig kan worden gevlucht. Bouwbesluit 2012, Artikel 6.30, lid 1. Een bouwwerk heeft een toereikende bluswatervoorziening. Dit geldt niet indien de aard, ligging of het gebruik van het bouwwerk dat naar het oordeel van het bevoegd gezag niet vereist. Bouwbesluit 2012, Artikel 6.30, lid 3. De afstand tussen een bluswatervoorziening als bedoeld in het eerste lid en een brandweeringang als bedoeld in artikel 6.36, eerste lid, is ten hoogste 40 m. Bouwbesluit 2012, Artikel 6.30, lid 4. Een bluswatervoorziening als bedoeld in het eerste en tweede lid is onbeperkt toegankelijk voor bluswerkzaamheden. Bouwbesluit 2012, Artikel 6.32, lid 1. Een bij of krachtens de wet voorgeschreven automatische brandblusinstallatie is voorzien van een geldig inspectiecertificaat dat is afgegeven op grond van het CCVinspectieschema Vastopgestelde Brandbeheersings- en Brandblussystemen. Bouwbesluit 2012, Artikel 6.32, lid 2.

Een bij of krachtens de wet voorgeschreven rookbeheersingsinstallatie is voorzien van een geldig inspectiecertificaat dat is afgegeven op grond van het CCV-inspectieschema Rookbeheersingsinstallaties. Bouwbesluit 2012, Artikel 3.39, lid 5. Een tunnel heeft afhankelijk van zijn bestemming en tunnellengte een voorziening voor luchtverversing met voldoende capaciteit. Toelichting Arcadis: Hieruit volgt dat voor de AAT de voorziening voor luchtverversing niet per definitie mechanisch hoeft te zijn, mits er voldoende luchtverversing plaatsvindt. Het vijfde lid van artikel 3.39 komt overeen met het zesde lid van artikel 3.32 (de bepalingen voor nieuwbouw). De Nota van toelichting van artikel 3.39 verwijst Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

naar de toelichting op artikel 3.32 (de nieuwbouweis). Hierin wordt vermeld: Het zesde lid heeft betrekking op de veiligheid van tunnels of tunnelvormige bouwwerken. Het zesde lid is een functionele eis die op iedere tunnel en ieder tunnelvormig bouwwerk van toepassing is. Er moet afhankelijk van het soort tunnel en de tunnellengte altijd voldoende luchtverversing zijn om de gezondheid van de gebruikers te kunnen waarborgen. Er moet rekening worden gehouden met de emissie van verontreinigende stoffen bij normaal verkeer, tijdens verkeerspieken en bij stilstand wegens een ongeval. Ook moet rekening worden gehouden met de beheersing van hitte en rook bij brand. Bij kortere tunnels kan de natuurlijke ventilatie via de tunnelopeningen soms voldoende zijn. In dergelijke gevallen wordt door het rijdend verkeer een langsstroming in de tunnelbuis opgewekt die in de meeste gevallen voldoende is voor verversing van de lucht. De schone lucht wordt dan aangevoerd via de ingang van de wegtunnelbuis en de vervuilde lucht verdwijnt via de uitgang. In sommige gevallen kan zelfs worden volstaan met de luchtbeweging door wind of tocht. In andere gevallen zijn aanvullende ventilatievoorzieningen nodig om voldoende ventilatiecapaciteit te waarborgen. Deze voorzieningen kunnen mechanisch zijn, maar dat hoeft niet.

Welke ventilatiecapaciteit in een specifiek geval voldoende zal zijn, is voor wegtunnels af te lezen uit hoofdstuk 12 van de Veiligheids Richtlijn deel C (VRC), uitgave van Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat, Steunpunt Tunnelveiligheid, januari 2004. Hieruit volgt, dat de vereiste voorziening voor luchtverversing voor de AAT niet alleen betrekking heeft op het voorkomen van nadelige effecten voor de gezondheid tijdens de reguliere situatie, maar ook op beheersing van rook en hitte bij brand. In de richtlijn waarnaar wordt verwezen in de NvT [3], wordt voor tunnels korter dan 250 meter het volgende aangegeven: Bij gesloten constructies korter dan 250 m is geen (mechanische) ventilatie nodig. Hierbij hoort wel een goede set van vluchtvoorzieningen conform hoofdstuk 11. In hoofdstuk 11 van het document worden de vluchtvoorzieningen beschreven. Hierbij wordt voor gesloten constructies aangegeven dat de onderlinge afstand tussen vluchtdeuren dient te worden bepaald aan de hand van risicoanalyses. Hieruit kan worden geconcludeerd dat voor de AAT mechanische ventilatie niet noodzakelijk is, mits de afstand tussen de uitgangen (vluchtdeuren en/of tunnelmonden) voldoende klein is om veilige ontvluchting te borgen.

32

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage B Resultaten indicatieve CFD-analyses De CFD-analyses die gemaakt zijn voor de Arenatunnel zijn door Arcadis herhaald met een versimpelde geometrie om snel een beeld te vormen van de vluchtcondities. De resultaten zijn weergegeven in een figuur die de zichtlengte op 2 m hoogte en 4 m van de wand af laat zien, variërend over de lengte van de tunnel (x-as) en variërend in de tijd (yas). Hiermee is te bepalen of een persoon die zijn vlucht start op een bepaalde locatie in de tunnel, veilig het einde van de tunnel kan bereiken, zonder gehinderd te worden door de rook. Deze vluchtweg is in de figuren aangegeven met een groene lijn. Hierbij stelt het verticale stuk van de lijn de uitstaptijd voor (tunnelgebruikers blijven in die tijd op één plek) en het schuine deel stelt de vluchttijd voor (1 m/s richting de uitgang). Als de lijn een vlak doorkruist met een gele of rode kleur, is de vluchtweg niet veilig. De simulaties die zijn uitgevoerd zijn: • 5 MW, brandgroei in 2 minuten, aan het eind van de tunnel met tegenwind met winddruk van 10 Pa (Figuur 8). • 5 MW, brandgroei in 8 minuten, aan het eind van de tunnel met tegenwind met winddruk van 10 Pa (Figuur 9). • 5 MW, brandgroei in 2 minuten, midden in de tunnel windstil (Figuur 10). • 5 MW, brandgroei in 8 minuten, midden in de tunnel windstil (Figuur 11).

Figuur 8 CFD analyse van zichtlengte op 2 m hoogte en 4 m vanaf de wand, brandgroei in 2 min naar 5 MW met tegenwind.

Figuur 9 CFD analyse van zichtlengte op 2 m hoogte en 4 m vanaf de wand, brandgroei in 8 min naar 5 MW met tegenwind.

33

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 10 CFD analyse van zichtlengte op 2 m hoogte en 4 m vanaf de wand, brandgroei in 2 min naar 5 MW windstil.

Figuur 11 CFD analyse van zichtlengte op 2 m hoogte en 4 m vanaf de wand, brand groei in 8 min naar 5 MW windstil.

Uit deze figuren blijkt dat de snelheid van de brandgroei invloed heeft op de resultaten: in de situatie met de snelle brandgroei (groei in 2 minuten naar 5 MW) en tegenwind (Figuur 8) kunnen de tunnelgebruikers in de laatste 40 meter van de tunnel veilig vluchten, waar dat in de situatie met groei in 8 minuten naar 5 MW geldt voor de weggebruikers in de laatste 100 m van de tunnel. In de situatie zonder wind is dit verschil ook zichtbaar: in de situatie met brandgroei in 2 minuten naar 5 MW (Figuur 10) kan ongeveer de helft van de aanwezigen vluchten, in de situatie met brandgroei in 8 minuten naar 5 MW (Figuur 11) geldt dit voor alle aanwezigen.

34

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage C Verschillende gebruiksfuncties Arena In deze bijlage is een overzicht opgenomen van de verschillende gebruiksfuncties van de Arena. In Figuur 12 is de legenda aanwezig voor de schematische plattegronden van de JCA (Figuur 13 tot en met Figuur 20).

Figuur 12 legenda voor de verschillende schematische weergaven van de verschillende functies van de Johan Cruijff Arena

Figuur 13 Schematische tekening van de begane grond verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral parkeergelegenheid aanwezig

35

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 14 Schematische tekening van de eerste verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral parkeergelegenheid aanwezig

Figuur 15 Schematische tekening van de tweede verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral bijeenkomstfunctie aanwezig en parkeergelegenheid.

36

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 16 Schematische tekening van de derde verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral kantoorfunctie aanwezig en parkeergelegenheid.

Figuur 17 Schematische tekening van de vierde verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral bijeenkomstfunctie aanwezig

37

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 18 Schematische tekening van de vijfde verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral bijeenkomstfunctie aanwezig

Figuur 19 Schematische tekening van de zesde verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral bijeenkomstfunctie aanwezig

38

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 20 Schematische tekening van de zevende verdieping van de Johan Cruijff arena. Op deze verdieping is vooral bijeenkomstfunctie aanwezig

39

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage D Analyse groeisnelheid voertuigbranden Aanleiding In QRA-tunnels [17] wordt onderscheid gemaakt tussen een snel groeiende en een langzaam groeiende brand die in respectievelijk 2 en 5 minuten naar het maximale brandvermogen groeit. Een brandontwikkeling in 2 minuten tot het maximum vermogen (snel groeiende brand) is zodanig snel dat dit in praktijk uitsluitend kan optreden in geval van een plasbrand. In deze notitie is op basis van de beschikbare literatuur een analyse uitgevoerd naar de groeisnelheid en het maximum brandvermogen van drie verschillende voertuigbranden (personenautobrand, busbrand en grote vrachtwagenbrand) indien er geen plasbrand ontstaat.

Aanpak Op basis van de gegevens volgend uit brandproeven is voor drie verschillende brandscenario’s een analyse uitgevoerd naar het optredende brandvermogen en de groeisnelheid (tijd tot bereiken piekvermogen) zoals waargenomen in brandproeven. De drie verschillende brandscenario’s zijn een personenautobrand, een busbrand en een grote vrachtwagenbrand. Tevens is een analyse gemaakt van het maximum brandvermogen dat in de literatuur wordt genoemd voor deze branden.

Data De uitgevoerde analyse is gebaseerd op de data beschreven in het hiernavolgende. De gegevens zijn beschreven op hoofdlijnen en niet volledig overgenomen, voor de volledige achterliggende gegevens wordt verwezen naar de genoemde bronnen. QRA-tunnels Voor tunnels wordt in de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels in artikel 6 een toetsing voorgeschreven met het QRA-model. In het achtergronddocument van QRA-tunnels [17] wordt onderscheid gemaakt tussen een langzaam groeiende brand en een snel groeiende brand. Een langzaam groeiende brand groeit na een geleidelijke ontwikkelfase die 300 seconden duurt in 300 seconden (5 minuten) lineair naar het maximum vermogen. Een snelle brand groeit direct in 2 minuten lineair naar het maximum vermogen

Figuur 21 Brandontwikkeling zoals beschreven in achtergronddocument QRA-tunnels [17].

Voor het maximale brandvermogen wordt in [17] uitgegaan van de volgende brandvermogens: • 5 MW voor een personenauto • 25 MW voor een bus of een lege of met niet-brandbare goederen geladen vrachtauto • 50 MW (60% van de branden) of 100 MW (40% van de branden) voor een met brandbare goederen geladen vrachtauto en 100 MW voor een met explosieven geladen vrachtauto. • Tankbrand (aantal MW afhankelijk van de ventilatiegraad) voor een brand van een uitgestroomde brandbare vloeistof of tot vloeistof verdicht brandbaar gas.

40

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

UPTUN In de rapporten uit het UPTUN project [18] wordt verondersteld dat voor voertuigbranden van een bus en vrachtwagen het brandvermogen lineair groeit tot een maximaal brandvermogen en vervolgens vrijwel constant blijft2. Als vervolgens de brandbare materialen zijn verbrand neemt het brandvermogen af. Het oppervlak onder de grafiek komt overeen met de vrijgekomen warmte (energie). De voor vrachtwagenbranden gehanteerde groeisnelheden bedragen 10 MW/min tot 20 MW/min (zoals weergegeven in Figuur 22).

Figuur 22 Verloop brandvermogen uit UPTUN onderzoek [18] en relatie met vrijgekomen warmte (energie).

Binnen het UPTUN project zijn vier grote volle schaal brandproeven uitgevoerd [19] met vrachtwagenladingbranden met lading die in het algemeen niet als gevaarlijke stoffen wordt beschouwd (houten en plastic pallets, PUR matrassen, inboedel). De resulterende brandvermogens zijn weergegeven in Figuur 23. De waargenomen brandvermogens en optredende temperaturen waren hoger dan tot dan toe werden geacht op te treden bij vrachtwagenladingbranden zonder gevaarlijke stoffen.

Figuur 23 Brandvermogen als functie van de tijd bij brandproeven in het UPTUN onderzoek [19].

Op basis van het UPTUN onderzoek zijn in Tabel 7 (tabel afkomstig uit [20]) verschillende brandscenario’s gekoppeld aan de brandgrootte.

2 Merk op dat het verloop van het brandvermogen voor personenauto’s wordt gekenmerkt door een kortdurende piek, gerelateerd aan flashover in de cabine.

41

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Tabel 7 Brandvermogen zoals aanbevolen in UPTUN project voor verschillende type voertuigen uit [20].

NFPA 502 In de NFPA502 [21] is een tabel gegeven met voor een aantal typen voertuigbranden het piekvermogen en de typische tijd tot het piekvermogen wordt bereikt, verkregen uit experimenten. Deze is hier overgenomen in Tabel 8. Tabel 8 Brandvermogen en groeisnelheid voertuigbranden in NFPA 502 [21].

Tunnel fire dynamics

42

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

In [20] is een overzicht opgenomen van uitgevoerde brandproeven op verschillende typen voertuigen. Dit omvat het maximale vermogen, de energie-inhoud en de tijd tot het bereiken van het piekvermogen. Deze overzichten worden herhaald bij de analyse van de data in de volgende hoofdstukken. Brandproeven RWS/TNO/Efectis/Sintef, 2008 Door TNO, Efectis en Sintef zijn in nauwe samenwerking met Rijkswaterstaat in 2008 volle schaal brandproeven uitgevoerd gericht op het watermistsysteem in de Roertunnel [22]. Naast plasbranden zijn hier ook vrachtwagenladingbranden beproefd die in het hierna volgende zijn opgenomen in deze analyse. Brandproeven LTA Singapore/Efectis, 2012 In aanvulling op de ‘free burning test’ opgenomen in het overzicht in [20], is in het onderzoek door LTA Singapore/Efectis naar de werking van actieve blussystemen in wegtunnels ook een proef uitgevoerd met zeer laat inschakelen van het blussysteem [23] bij een grootschalige vrachtwagenladingbrand. De gegevens van deze ‘test 6’ zijn tot inschakelen van het blussysteem ook opgenomen in deze studie.

Analyse personenautobrand Data personenautobranden De gebruikte data voor de analyse van de groeisnelheid van een personenautobrand is weergegeven in Bijlage E. Maximaal brandvermogen Uit QRA-tunnels [17] en de getoonde tabel uit het UPTUN project [20] volgt een brandvermogen voor een personenautobrand van 5 MW. In NFPA 502 [21] is aangegeven dat in brandproeven een vermogen van 5 tot 10 MW is waargenomen en als representatieve waarde wordt 5 MW aangehouden. De gemiddelde waarde van de data in Bijlage E bedraagt 5,2 MW met een standaardafwijking van 2,5 MW (en de waargenomen bandbreedte komt daarmee overeen met de waarden in NFPA 502). In lijn met QRA-tunnels, UPTUN en NFPA 502 wordt een maximum brandvermogen van 5 MW gehanteerd voor de personenautobrand. Brandverloop In [24] is een overzicht gegeven van de resultaten van brandproeven met personenauto’s in parkeergarages en vaak toegepaste vermogenscurves als functie van de tijd. De meest voorkomende vermogenscurves als functie van de tijd zijn weergegeven in Figuur 24.

Figuur 24 Typisch verloop brandvermogen bij parkeergaragebranden (uit [24], gebaseerd op TNO en ECSC onderzoek).

Als eerder aangegeven wordt in QRA-Tunnels [17] uitgegaan van een lineaire groei naar het maximum vermogen, waarna het vermogen constant blijft (wat conservatief is ten opzichte van de curves in Figuur 24). Voor de modellering van een personenautobrand wordt een lineaire groei naar het maximum brandvermogen gehanteerd, waarna het vermogen constant blijft. Groeisnelheid

43

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

In NFPA 502 [21] wordt voor de representatieve tijd tot het bereiken van het piekvermogen (5 MW) 10 minuten gehanteerd, ofwel 0,5 MW/min. Op basis van de data in Bijlage E bedraagt de gemiddelde waarde van de groeisnelheid 0,27 MW/min met een standaardafwijking van 0,17 MW/min. De 95% onderschrijdingswaarde wordt hiermee 0,55 MW/min. Conservatief wordt uitgegaan van een groei in 8 minuten naar 5 MW (0,625 MW/min). De uiteindelijke curve voor het brandvermogen is weergegeven in Figuur 25.

Figuur 25 Datapunten uitgezet in grafiek en uiteindelijke brandvermogenskromme voor een personenautobrand.

Analyse busbrand Data De gebruikte data voor de analyse van de groeisnelheid van een busbrand is beperkt en weergegeven in Bijlage F. De analyse is gebaseerd op slechts 3 brandproeven op bussen. Brandvermogen In QRA-tunnels [17] wordt een brandvermogen aangehouden van 25 MW voor een busbrand. In de tabel uit het UPTUN project [20] wordt een brandvermogen tussen de 20 MW en 30 MW aangehouden (afhankelijk van het type bus). In NFPA 502 [21] is aangegeven dat in brandproeven een vermogen van 25 tot 34 MW is waargenomen en als representatieve waarde wordt 30 MW aangehouden. De data in Bijlage F komt overeen met het aangegeven vermogen in NFPA 502. In lijn met QRA-tunnels en UPTUN wordt een maximum brandvermogen van 25 MW gehanteerd voor de busbrand. Groeisnelheid In NFPA 502 [21] wordt voor de representatieve tijd tot het bereiken van het piekvermogen (30 MW) 15 minuten gehanteerd, ofwel 2 MW/min. De groeisnelheid op basis van de data in Bijlage F bedraagt 2,4 MW/min tot 4,3 MW/min. Deze data is te beperkt om een gemiddelde en standaarddeviatie uit te bepalen. Conservatief wordt uitgegaan van een groei in 6 minuten naar 25 MW (4,167 MW/min), wat ongeveer overeenkomt met de brandproef met de snelste brandontwikkeling in de data in Bijlage F. De uiteindelijke curve voor het brandvermogen is weergegeven in Figuur 26.

44

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 26 Datapunten uitgezet in grafiek en uiteindelijke brandvermogenskromme voor een busbrand.

Analyse grote vrachtwagenbrand Data De gebruikte data voor de analyse van de groeisnelheid van een vrachtwagenbrand is weergegeven in Bijlage G. De data uit [20] is aangevuld met data uit de proevenseries beschreven in [22] en [23]. Brandvermogen In QRA-tunnels [17] wordt een brandvermogen aangehouden van 50 MW (60% van de branden) of 100 MW (40% van de branden) voor een met brandbare goederen geladen vrachtauto en 100 MW voor een met explosieven geladen vrachtauto. In de tabel uit het UPTUN project [20] wordt voor een vrachtwagenbrand een brandvermogen aangehouden tussen de 30 MW (lege vrachtwagen) en 150 MW of hoger (afhankelijk van hoeveelheid en type lading); voor tankwagens (vloeistofbranden) wordt 200 MW of hoger aangehouden. In NFPA 502 [21] is aangegeven dat in brandproeven vermogens van 20 tot 200 MW zijn waargenomen, als representatieve waarde wordt hier 150 MW aangehouden. In lijn met de vermogens in QRA-tunnels wordt een maximum brandvermogen van 100 MW gehanteerd voor de vrachtwagenbrand. Merk op dat grotere vermogens mogelijk zijn. Groeisnelheid In NFPA 502 [21] wordt voor de representatieve tijd tot het bereiken van het piekvermogen (150 MW) 15 minuten gehanteerd, ofwel 10 MW/min. In UPTUN worden voor vrachtwagenbranden groeisnelheden gehanteerd van 10 MW/min tot 20 MW/min (zoals weergegeven in Figuur 22).

Op basis van de data in Bijlage G bedraagt de gemiddelde waarde van de groeisnelheid 7,78 MW/min met een standaardafwijking van 7,27 MW/min. De 95% onderschrijdingswaarde wordt hiermee 19,7 MW/min. Conservatief wordt uitgegaan van een groei van 20 MW/min, wat overeenkomt met een groei in 5 minuten naar 100 MW. Brandproeven met plasbranden zijn niet meegenomen in de bepaling van deze groeisnelheid en één brandproef waarbij ontsteking plaats heeft gevonden met een zeer grote ontstekingsbron eveneens niet. De uiteindelijke curve voor het brandvermogen is weergegeven in Figuur 27. Ter illustratie is in Figuur 28 voor een aantal brandproeven het brandvermogen als functie van de tijd ingetekend.

45

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 27 Datapunten uitgezet in grafiek en uiteindelijke brandvermogenskromme voor een vrachtwagenbrand.

Figuur 28 Gemeten brandvermogenskrommen voor maatgevende vrachtwagenbranden met de uiteindelijke brandvermogenskromme.

46

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage E Data personenautobrand De gebruikte data voor de analyse van de groeisnelheid van een personenautobrand is weergegeven in Tabel 9. De gebruikte data is volledige afkomstig uit [20]. Tabel 9 Gebruikte gegevens personenautobrand uit [20].

Maximum brandvermogen (MW)

Tijd tot bereken maximum vermogen (min)

1,5 1,8 2 6 6 8,5 4,8 4,7 3,5 2,1 4,1 8,3 3,7 1,7 4,6 1,7 7,5 8,3 10 5,6 6,2 7,1 8,4 8,9 4,8 3,8

12 10 14 8 15 16 11 38 10 29 26 25 11 27 17

47

13

29 40 20 55 33 45 54

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage F Data busbrand De gebruikte data voor de analyse van de groeisnelheid van een busbrand is weergegeven in Tabel 10. De gebruikte data is volledige afkomstig uit [20]. Tabel 10 Gebruikte gegevens busbrand uit [20].

Maximum brandvermogen (MW)

Tijd tot bereken maximum vermogen (min)

29

8

30

7

34

14

48

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage G Data vrachtwagenbrand De gebruikte data voor de analyse van de groeisnelheid van een vrachtwagenbrand is weergegeven in Tabel 11. De gebruikte data is afkomstig uit [20] aangevuld met gegevens uit [22] en [23]. Ter illustratie zijn een aantal brandproeven met plasbranden toegevoegd aan de data. Tabel 11 Gebruikte gegevens vrachtwagenbrand uit [20] [22] [23].

Maximum brandvermogen (MW)

Tijd tot bereken maximum vermogen (min)

203

18

158

14

128

18

125

10

70

14

25

12

13

16

13

16

19

8

16

8

17

15

23

47,5

21

14,5

47

43,8

79

38

L

8,8

155

14

R

8,5

R

116

7,3

80 R

3,3

R

5

R

200

4+

300R

3P

R

200

2P

250R

2,5P

98

165

100

+ P

ladingbrand ontstoken met aanzienlijk grotere bron dan andere proeven (uitgesloten) plasbranden

L

Data afkomstig uit [23]

R

data afkomstig uit [22]

49

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Bijlage H Verkennende ontwerpberekeningen langsventilatie Inleiding In deze bijlage zijn ontwerpberekeningen uitgevoerd om enerzijds de prestaties van de bestaande mechanische ventilatie in de Arenatunnel bij kleine branden te verkennen en anderzijds te verkennen wat benodigd is om voor kleinere brandvermogens te voldoen aan de faalkansen zoals gehanteerd in de AVV [14].

Uitgangspunten Algemene uitgangspunten: • Berekeningen zijn uitgevoerd met ProTuVeM versie 2.0, waarbij verschillende varianten zijn berekend om ook inzicht te verkrijgen in het effect van de verbreding van de noordbuis, terwijl dat geen mogelijkheid van ProTuVeM is. • Filelengte is onbeperkt (aangezien geen afsluitbomen aanwezig zijn). Geometrie Arenatunnel: • Lengte: 225 m. • Breedte: 8,6 m3. • Hoogte: 4,5 m. • Aantal rijstroken: 2 (zie ook voetnoot 3). Verkeerssamenstelling Arenatunnel [REF]: • 79% personenauto’s. • 20% bestelbussen. • 1% vrachtwagens. Randvoorwaarden, zie ook Figuur 29: • Wandwrijvingscoëfficiënt: 0,016. • Ingangs- en uitgangsconfiguratie: RWS124 (half verzonken, talud, gebouw en rookmuur 20x8 m). • Oriëntatie portalen: 60° en 240°. • Omgevingscorrectie wind: – Voor de richtingen 255° - 345°: cultuurland met verspreide obstakels (0,88). – Overige richtingen: stad met dichte bebouwing (0,8). • Bestaande ventilatie: – 2 unidirectionele ventilatoren per buis. – Positie: op ongeveer 80 m vanaf de ingang. – Waaierdiameter: Ø630 mm. – Debiet: 6,1 m3/s.

3 De laatste 70 m verbreedt de noordbuis naar 3 rijstroken, hier is rekening mee gehouden in de berekeningen door ook te rekenen met een grotere doorsnede. 4 Merk op dat de specifieke vorm van de tunnelmonden niet overeenkomt met een standaard configuratie (bovengronds én een gebouw). De invloed van de bovengelegen Arena heeft echter een positief effect (positiever dan een relatief klein dienstgebouw), doordat de wind vooral om het gebouw heen zal stromen waardoor de windinvloed op het niveau van de tunnelportalen kleiner is dan in het vrije veld. Gekozen is voor RWS12 om wel voordeel te hebben van de positieve invloed van het gebouw op de tunnelmond.

50

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Figuur 29 Oriëntatie Arenatunnel en directe omgeving

Analyse (continu) inschakelen bestaande ventilatie in combinatie met vrachtwagenverbod Aanpak In deze alinea is beschouwd in hoeverre de bestaande mechanische ventilatie in de Arenatunnel bij kleine branden backlayering kan voorkomen. Hiertoe is getoetst of de kritische langssnelheid wordt behaald voor alle verschillende windcondities en brandposities. Hierbij is rekening gehouden met de verbreding van de noordbuis richting de uitgang. Voor de kritische snelheid (minimaal noodzakelijk om backlayering te voorkomen) wordt aangesloten bij de waarden vermeld in de AVV [14]. De beschouwde brandvermogens zijn 5 MW en 20 MW, waarbij het brandvermogen van een personenautobrand is gesteld op 5 MW en een bestelbus op 20 MW (en een busbrand op 25 MW conform Bijlage D). Situatie De aanwezige mechanische ventilatie in de Arenatunnel is schematisch weergegeven in Figuur 30. De uitrit van P1 wordt afgesloten door een branddeur die wordt geacht gesloten te zijn bij brand.

Figuur 30 Bestaande mechanische ventilatie in de Arenatunnel.

51

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Gewenst effect Het vrachtwagenverbod heeft tot gevolg dat: • Het scenario vrachtwagenbrand niet langer kan optreden. • Het maximaal verwachte brandvermogen aanzienlijk afneemt. • De verkeersweerstand aanzienlijk kleiner is, wat gunstig is voor het effect van de inschakelde ventilatie. Door de ventilatie continu (eventueel alleen op bepaalde tijden) ingeschakeld te houden in de rijrichting (de ventilatoren zijn unidirectioneel) of zo snel mogelijk in te schakelen bij detectie van een incident (stilstand op basis van lusgegevens of afwijkend verkeersbeeld op camerabeeld) wordt: • In een aantal situaties rookterugstroming voorkomen bij kleine branden waardoor stroomopwaarts van de brandlocatie veilig vluchten en veilig verblijf mogelijk is. • De invloed van de wind op de stroming in de tunnel verminderd, waardoor de rookterugstroming minder snel gaat voor de scenario’s met (sterke) tegenwind dan zonder reeds ingeschakelde ventilatie, waardoor de beschikbare vluchttijd voor de tunnelgebruikers wordt vergroot. • Bij een brand in het brede deel van de noordbuis voor een aantal situaties voorkomen dat rookterugstroming plaatsvindt door de gehele tunnel, omdat in het smalle deel van de noordbuis sprake is van een hogere luchtsnelheid waardoor slechts rookterugstroming plaatsvindt in het brede deel.

In deze gevallen wordt de beschikbare vluchttijd in het smalle deel vergroot en wordt de vluchtroute voor weggebruikers in het brede deel verkort tot de afstand tot aan het smalle deel. Dit is verduidelijkt in Figuur 31.

Figuur 31 Effect van verbreding op de luchtsnelheid in de noordbuis van de Arenatunnel. De breedte van de pijlen geeft hier de snelheid weer die afneemt in het brede deel.

Resultaat probabilistische berekeningen De resulterende faalkansen (voor de stationaire situatie) zijn weergegeven in Tabel 12. De data voor de noordbuis dient als indicatief te worden beschouwd, doordat de berekeningen zijn gebaseerd op ProTuVeM resultaten en niet zijn bepaald met software die is gevalideerd voor tunnels met een variërende doorsnede (aanbeveling voor het vervolg is de berekeningen wel daarmee uit te voeren, wat gezien het gewenste tijdpad van deze rapportage helaas niet mogelijk was). Tabel 12 Faalkans huidige ventilatie als functie van het brandvermogen.

Brandvermogen

Kritische snelheid

Criterium AVV

5 MW 20 MW

1,5 m/s 1,8 m/s

0,1%

Faalkans Noordbuis (brede en smalle deel samen) ~80% ~95%

Faalkans Zuidbuis 57% 80%

In de resultaten is te zien dat het inschakelen van de ventilatie bij brand in enkele gevallen backlayering kan voorkomen bij kleine branden. Met name in de zuidbuis is dit het geval. In de noordbuis is te zien dat de faalkansen hoger liggen. Dit wordt enerzijds veroorzaakt door de ligging van het portaal (windinvloed) en anderzijds door de invloed van de grotere doorsnede in het brede deel, waardoor een groter debiet nodig is om eenzelfde langssnelheid 52

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

te realiseren. Uit de achterliggende, niet getoonde, data voor de noordbuis volgt dat de faalkans van de ventilatie in het brede deel boven de 95% ligt. De faalkans is ook aanzienlijk hoger dan toegestaan voor tunnelventilatie ontworpen conform de AVV. Resultaat deterministische berekeningen Om inzicht te krijgen in het effect van het inschakelen van de huidige mechanische ventilatie in de Arenatunnel is een vergelijking gemaakt van de langssnelheid in de Arenatunnel voor alle windrichtingen bij een windsnelheid van 5 m/s voor een brandvermogen van 5 MW met een brandpositie op 70% van de tunnellengte. De resultaten voor respectievelijk de noordbuis en de zuidbuis zijn weergegeven in Figuur 32 en Figuur 33 (waarbij een positieve waarde een snelheid in de rijrichting is en een negatieve waarde tegen de rijrichting in).Te zien is dat het inschakelen van de ventilatie een positief effect heeft op de snelheid in de rijrichting, waardoor de snelheid van rookterugstroming zal afnemen en de beschikbare vluchttijd zal worden verlengd. Te zien is dat de bijdrage groter is voor lagere of zelfs negatieve snelheden.

Dit komt enerzijds door de toegenomen stuwkracht van de ventilatoren bij een lagere snelheid in de tunnel (de stuwkracht is evenredig met het snelheidsverschil tussen de uitblaassnelheid van de ventilator en de snelheid van de lucht in de tunnel, hoe groter het snelheidsverschil hoe meer kracht de ventilator op de lucht overbrengt) en anderzijds doordat de weerstanden van bijvoorbeeld de wand en het stilstaande verkeer schalen met het kwadraat van de luchtsnelheid in de tunnel (een twee keer zo hoge snelheid levert een vier keer zo hoge weerstand op).

Figuur 32 Verschil in resulterende luchtsnelheid in de noordbuis van de Arenatunnel voor een brandvermogen van 5 MW (op 70% van de tunnellengte) met en zonder inschakelen van de reeds aanwezige mechanische ventilatie.

Figuur 33 Verschil in resulterende luchtsnelheid in de zuidbuis van de Arenatunnel voor een brandvermogen van 5 MW (op 70% van de tunnellengte) met en zonder inschakelen van de reeds aanwezige mechanische ventilatie. 53

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Conclusie (bestaande ventilatie) Een vrachtwagenverbod in combinatie met de ingeschakelde reeds aanwezige mechanische ventilatie in de Arenatunnel heeft een zeer beperkt, positief effect op de kans van optreden van backlayering bij kleine branden. Dit effect is in de zuidbuis groter dan in de noordbuis door enerzijds de oriëntatie met betrekking tot de wind en anderzijds de verbreding van de noordbuis nabij de uitrit. De faalkansen zijn wel aanzienlijk hoger dan toegestaan voor tunnelventilatie ontworpen conform de AVV, waardoor deze oplossing een tijdelijk karakter heeft. Hierdoor wordt in enkele situaties rookterugstroming voorkomen waardoor stroomopwaarts van de brandlocatie veilig vluchten en veilig verblijf mogelijk is. Daarnaast wordt de invloed van de wind op de stroming in de tunnel verminderd, waardoor de rookterugstroming minder snel gaat voor de scenario’s met (sterke) tegenwind dan zonder inschakeling van de ventilatie, waardoor de beschikbare vluchttijd voor de tunnelgebruikers wordt vergroot en tenslotte kan in enkele gevallen rookterugstroming worden beperkt tot het brede deel waardoor de beschikbare vluchttijd in het smalle deel wordt vergroot en de vluchtroute voor weggebruikers in het brede deel verkort tot de afstand tot aan het smalle deel.

Analyse (stapsgewijze) upgrademogelijkheden mechanische ventilatie Aanpak Uit de analyse van het inschakelen van de huidige ventilatie in de Arenatunnel volgt dat het inschakelen van de ventilatie een positieve invloed heeft op de luchtsnelheid in de tunnel bij kleine branden, echter dat (lang) niet aan de toetscriteria zoals opgenomen in de AVV wordt voldaan om backlayering te voorkomen. In deze alinea is verkend wat de prestaties van een (relatief) beperkt ventilatiesysteem met een enkel cluster zijn, zonder per se te voldoen aan de criteria in de AVV en hoe een ventilatiesysteem met meerdere clusters eruit kan zien waarbij wel wordt voldaan aan de criteria in de AVV. Merk op dat in combinatie met een vrachtwagenverbod het maximum ontwerpbrandvermogen kan worden gereduceerd van 100 MW naar zo’n 25 MW (busbrand). Op deze wijze kan de mechanische ventilatie stapsgewijs worden uitgebreid indien gewenst. Deze berekeningen zijn uitgevoerd met ventilatoren die een grotere waaierdiameter en een groter motorvermogen hebben dan de huidige ventilatoren en er zijn meer ventilatoren in een doorsnede toegepast dan in de huidige situatie. Daarmee dienen zowel de ruimtelijke inpassing als de inpassing binnen de beschikbare energievoorziening nader te worden beschouwd. De ruimtelijke inpassing zou hierbij redelijkerwijs mogelijk moeten zijn gezien de constructieve afmetingen.

De energievoorziening is niet beschouwd. Noordbuis – Faalkans bij een enkel cluster In deze berekening is uitgegaan van een enkel cluster in de noordbuis aangebracht op de plaats van het huidige ventilatiecluster. Twee varianten zijn beschouwd, zie ook Figuur 34: • 5 ventilatoren Ø710 mm met motorvermogen 13 kW leidt tot een faalkans van ongeveer 5% tot en met 20 MW. • 4 ventilatoren Ø800 mm met motorvermogen 28 kW leidt tot een faalkans van ongeveer 1% tot en met 20 MW. In de variant met de Ø800 dient nader te worden beschouwd in hoeverre aan de eisen voor terugstroming onder de ventilatoren kan worden voldaan (en voor welke brandposities niet wordt voldaan). Daarnaast dient specifiek te worden beschouwd in hoeverre de faalkansen ook geldig zijn voor het brede deel en of een mogelijkheid kan worden toegevoegd om extra lucht aan te voeren vanuit de parkeergarage (groter debiet leidt tot een hogere snelheid).

Figuur 34 Mogelijke ontwerpoplossingen noordbuis met een enkel ventilatiecluster

Zuidbuis – Faalkans bij een enkel cluster In deze berekening is uitgegaan van een enkel cluster in de zuidbuis aangebracht op de plaats van het huidige ventilatiecluster. Twee varianten zijn beschouwd, zie ook Figuur 34: • 5 ventilatoren Ø710 mm met motorvermogen 13 kW leidt tot een faalkans van ongeveer 2% tot en met 20 MW. 54

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

•

4 ventilatoren Ø800 mm met motorvermogen 28 kW leidt tot een faalkans die voldoet aan de AVV tot en met een brandvermogen van 50 MW. In de variant met de Ø800 dient nader te worden beschouwd in hoeverre aan de eisen voor terugstroming onder de ventilatoren kan worden voldaan (en voor welke brandposities niet wordt voldaan).

Figuur 35 Mogelijke ontwerpoplossingen zuidbuis met een enkel ventilatiecluster

Noordbuis – Ontwerpoplossingen met meerdere clusters In deze berekening is uitgegaan van een cluster in de noordbuis aangebracht op de plaats van het huidige ventilatiecluster en een tweede cluster ofwel in de tunnel ter plaatse van het huidige verlaagde plafond ofwel als ingangscluster buiten de tunnel. De beschouwde varianten zijn weergegeven in Figuur 36: • 4 + 4 ventilatoren Ø800 mm in de tunnel met motorvermogen 28 kW leidt tot een faalkans die voldoet aan de AVV tot en met een brandvermogen van (ruim) 20 MW. • 4 + 4 ventilatoren Ø800 mm waarvan één ingangscluster met motorvermogen 28 kW leidt tot een faalkans die voldoet aan de AVV tot en met een brandvermogen van 100 MW. Evenals bij een enkele cluster dient specifiek te worden beschouwd in hoeverre de faalkansen ook geldig zijn voor het brede deel en of een mogelijkheid kan worden toegevoegd om extra lucht aan te voeren vanuit de parkeergarage (groter debiet leidt tot een hogere snelheid).

Figuur 36 Mogelijke ontwerpoplossingen noordbuis

Samenvatting resultaten Tabel 13 Faalkans bij toepassing van een enkel ventilatiecluster op locatie bestaande cluster.

Brandvermogen

Criterium Noordbuis* AVV 5xØ710 5 MW 2,2 % 20 MW 0,1 % 5,3% 50 MW 0,5 % 37 % 100 MW 1,5 % * Resultaten voor de noordbuis zijn indicatief

Noordbuis* 4xØ800 0,4 % 1,2 % 8,9 % 41 %

Zuidbuis 5xØ710 0,4 % 1,7 % 36 %

Zuidbuis 4xØ800 0 0,03 % 0,2 % 34 %

Tabel 14 Faalkans bij toepassing van meerdere ventilatieclusters.

Brandvermogen

Criterium AVV

Noordbuis* 4+4xØ800

5 MW 0 20 MW 0,1 % 0,03 % 50 MW 0,5 % 0,53 % 100 MW 1,5 % 37 % * Resultaten voor de noordbuis zijn indicatief

Noordbuis* 4+4xØ800 (ingangscluster) 0 0 0,03 % 1,1 %

Vervolgstappen: Analyse windinvloed op tunnelportalen Arenatunnel: geen van de in- en uitgangsconfiguraties zoals opgenomen in de AVV is volledig representatief voor de situatie van de Arenatunnel. Om tot realistische uitgangspunten met 55

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

betrekking tot de invloed van wind te komen in ontwerpberekeningen wordt daarom aangeraden ofwel CFDberekeningen uit te voeren om de lokale invloed van de wind op de tunnelportalen vast te stellen voor verschillende windrichtingen en – snelheden (gebruikelijk is deze dan voor 12 richtingen uit te voeren waarbij het omliggende gebied wordt opgenomen in de modellering) ofwel windtunnelproeven te doen. Merk op dat deze stap dient te worden gecombineerd met de de volgende stap Bepalen faalkansen tunnel met variërende doorsnede met gevalideerd model: De uitgevoerde berekeningen hebben tot dusver een verkennend karakter en zijn uitgevoerd met ProTuVeM, echter de doorsnede van de noordbuis heeft een variërende doorsnede waarmee in ProTuVeM niet kan worden gerekend. Bij verdere uitwerking wordt aanbevolen de berekeningen uit te voeren met een aangepaste versie van ProTuVeM. Bij verdere uitwerking van mogelijke ontwerpen voor tunnelventilatie dient in het ontwerp rekening te worden gehouden met: • Controle op de terugstroming onderde ventilatoren bij ventilatoren met een groot debiet • De geschiktheid van de energievoorziening dient te worden beschouwd.

56

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Colofon CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN AMSTERDAM ARENATUNNEL KLANT Gemeente Amsterdam; Verkeer en Openbare Ruimte AUTEUR Merel Toussaint ONZE REFERENTIE D10049889:3 DATUM 17 februari 2022

57

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

CONTRA-EXPERTISE VEILIGHEIDSANALYSE EN VEILIGHEIDSMAATREGELEN

Over Arcadis Arcadis is een toonaangevend wereldwijd ontwerp- en consultancybureau voor de natuurlijke en gebouwde omgeving. Wij maken het verschil voor onze klanten en de maatschappij met doeltreffende, duurzame en digitale oplossingen. Met 27.000 mensen in meer dan 70 landen genereerden we in 2020 een omzet van €3,3 miljard. Wij ondersteunen UN-Habitat met kennis en expertise om leefomstandigheden te verbeteren in gebieden getroffen door de gevolgen van de klimaatverandering. www.arcadis.com

Arcadis Nederland B.V. Postbus 220 3800 AE Amersfoort Nederland T +31 (0)88 4261261

Arcadis. Improving quality of life

Volg ons op 58

arcadis-nederland

Onze referentie: D10049889:3 - Datum: 17 februari 2022

arcadis_nl

ArcadisNetherlands