top of page

Slik brukte vi branntester for å evaluere royalkledningens trygghet


Hus med royalkledning
Foto: Talgø

Brannsikkerhet er en av de viktigste faktorene som må tas hensyn til når man prosjekterer og bygger et byggverk. Det er derfor viktig å dokumentere brannsikkerheten på en forsvarlig måte. En måte å gjøre dette på er å benytte preaksepterte ytelser som er gitt i veiledningen til byggteknisk forskrift (VTEK). Det hender imidlertid at preaksepterte ytelser ikke passer det aktuelle bygget, og at andre løsninger er mer hensiktsmessige. Dersom disse løsningene går på tvers av VTEK (man får et fravik), må det dokumenteres ved analyse at løsningen ikke reduserer det samlete sikkerhetsnivået.


Avhengig av hva fraviket innebærer, vil det være flere analysemetoder RIBr (rådgivende ingeniør brann) kan benytte. Ofte kan branntester være et nyttig verktøy, spesielt når eksisterende kunnskap eller beregnings- og simuleringsmodeller ikke kan benyttes direkte. Branntester kan i noen tilfeller gi god dokumentasjon alene, men andre ganger må de kombineres med andre analysemetoder, eksempelvis CFD-simuleringer, for å dokumentere at den valgte løsningen oppfyller funksjonskravet i forskriften. Branntester kan også gi verdifull informasjon i forbindelse med granskning av branner.


Den såkalte "royalsaken" er et eksempel på når vi måtte benytte både standardiserte og spesialtilpassede branntester for å dokumentere brannsikkerheten.


Royalsaken sprekker

Rundt juletider i 2020 slo nyheten om at royalbehandlet trekledning ikke oppfylte kravene til D-s3,d0 ned som en bombe i byggenæringen. D-s3,d0 er preakseptert ytelse for utvendig kledning i brannklasse 1, og i noen tilfeller brannklasse 2 og 3. Nyheten medførte at mange bygg som var under oppføring, og som ennå ikke hadde fått ferdigattest, hadde kledning som ikke oppfylte kravene i regelverket (byggteknisk forskrift -TEK). Ferdigattest kunne derfor ikke utstedes for disse byggene. Årsaken til royalsaken var at ytelseserklæringene for royalkledning ikke hadde blitt utstedt på grunnlag av branntester.


Kort tid etter at nyheten sprakk ble vi engasjert av Talgø Møretre, Alvdal Skurlag og Marnar Bruk (produsenter av royalkledning) og Boligprodusentenes forening. De ønsket at vi bisto med brannfaglig ekspertise og hjelp til å finne ut hva de sto ovenfor rent brannteknisk.


Det første steget vi ville ta var å kartlegge hva de faktiske branntekniske ytelsene til royalkledningen var. Dette måtte gjøres ved å brannteste produktene.


Hvilke branntester kan man benytte?

Branntekniske tester utføres for å evaluere hvor brannsikker en bygningsløsning er. Det finnes en rekke standardiserte tester med ulike fokus og formål. Disse branntestene kan variere fra enkle småskalatester til stor- og fullskala branntester.


Materialtester kan eksempelvis si noe om hvor lett et materiale antenner, og hvor mye varme og røyk det avgir under forbrenning. Denne informasjonen kan deretter brukes til å evaluere hvor brannsikre ulike materialer er i ulike sammenhenger. Branntester av konstruksjonsdeler kan si noe om konstruksjonens brannmotstand, dvs. hvor lenge konstruksjonen kan hindre flammer og røyk fra å spre seg, og hvor gode varmeisolerende egenskaper den har. Slike tester benyttes blant annet for å dokumentere brannmotstanden til vegger, tak, dører og vinduer. Det finnes også tester i stor skala som kan brukes til å evaluere eksempelvis større konstruksjonsdeler, materialer og slokkesystemer.


Selv om det finnes en rekke standardiserte tester å velge mellom, er det ikke alltid at disse belyser de elementene man ønsker å dokumentere. I slike tilfeller kan det være lurt å gjennomføre spesialdesignede tester (såkalte ad hoc-tester).


Innledende tester av royalkledning

Fra begynnelsen var det klart at vi skulle begynne med småskala branntester i konkalorimeteret. Å gjennomføre branntester kan være svært nyttig, men det kan også være kostbart. Det er derfor viktig å utarbeide et testprogram som gir mye informasjon, samtidig som det er kostnadseffektivt. Branntester i konkalorimeteret er relativt rimelige og de gir mye informasjon, og var derfor et godt utgangspunkt.

Trekledning med oljebeis etter SBI-test
Trekledning med oljebeis etter SBI-test

Vi testet ulike prøvestykker med forskjellige overflatebehandlinger: ulike royalimpregneringer, malinger og beiser. Testene ga interessante resultater. Det så ut til at malte prøvestykker antente senere enn de andre, men det var tilsynelatende ingen systematiske forskjeller mellom de ulike prøvestykkene når det gjelder hvor mye varme de avgir under forbrenning. Forenklet sagt er det denne parameteren som avgjør hvilken klasse et produkt kan oppnå i den såkalte SBI-testen. Spørsmålet ble da om man kunne forvente tilsvarende resultater i SBI-testen? I så fall ville det bety at royalkledningen kanskje ikke var så mye verre enn tradisjonell trekledning. Det ville også bety at malte og beisete kledninger også ville slite med å oppfylle de preaksepterte ytelsene i VTEK, -og at enda flere bygg ikke oppfylte kravene.


Det ble gjennomført 13 SBI-tester av royalkledninger og malte kledninger. Resultatene fra disse viste det samme som konkalorimetertestene: Ingen av produktene besto klasse D-kravet, og det var heller ingen systematiske forskjeller i FIGRA (parameteren som avgjør hvilken klasse produktet får) mellom de ulike kledningene.


Viktig å hensynta skalaeffekter

Resultatene fra SBI-testene avdekket at ingen av de behandlede trekledningene oppfylte klasse D-kravet. Men hva hadde dette egentlig å si for brannsikkerheten? Siden resultater fra småskalatester ikke nødvendigvis er gyldige i større skala, måtte vi øke skalaen på testene.


Vi hadde behov for å undersøke brannutviklingen i en vegg, som var såpass høy at vi kunne studere den vertikale flammespredningen. Vi tok utgangspunkt i testoppsettet som er beskrevet i NS 3912 - Utvendig brannbeskyttelse av bygninger - Metode for planlegging og verifikasjon. Men dette testoppsettet passet likevel ikke helt med hva vi hadde behov for. Vi måtte derfor spesialtilpasse oppsettet for vårt formål.


Testoppsettet beskrevet i NS 3912.
Testoppsettet beskrevet i NS 3912.

Testoppsettet i NS 3912 (bildet) er 10 m bredt, 7 m høyt og har både takutstikk og innvendig hjørne. Vi ville forenkle oppsettet så mye som mulig, for å redusere kompleksiteten i testene, slik at vi kunne isolere og studere effekten av de ulike parameterne. Samtidig var det et poeng å redusere kostnaden og forberedelsestiden for hver test. Vi endte derfor opp med et oppsett var 2,5 m bredt, 6 m høyt og hadde takutstikk. Det hadde imidlertid ikke innvendig hjørne. Av samme årsak hadde fasadene heller ikke hulrom.


Det ble gjennomført i alt 22 tester ved RISE Fire Research i Trondheim, hvor vi varierte mellom:

  • Type kledning (royal, malt, beiset og ubehandlet)

  • Stående eller liggende panel

  • Kledningsprofil (tømmermannspanel eller dobbelfals)

  • Brennereffekt


Hovedkonklusjonene knyttet til branntestene er oppsummert i RISEs rapport:


  • I samtlige storskalaforsøk ble det påvist at kledningens behandling har størst innvirkning på varmefluksen målt i ulike høyder i de 2 første minuttene av brannforløpet.

  • Geometri i forsøksoppsettet hadde stor innvirkning på brannspredningen i fasaden når flammene slo opp i den utkragete gesimsen. Effekten av geometriske forhold kan trolig være større enn effekten av overflatebehandlingen.

  • Kledningsprofil og montering av kledningen, spesielt om skjøtene er tette og det ikke er hull i kledningen, er viktige faktorer med hensyn til brannspredning i fasaden og til hulrom.


Da RISE-rapporten ble publisert ble det kritisert at vi ikke hadde testet med hulrom bak fasaden. Som nevnt var dette et valg vi gjorde for å holde oppsettet så enkelt som mulig, slik at vi kunne isolere og studere effekten av de ulike parametervariasjonene vi gjorde. Dersom vi på dette tidspunktet hadde testet med hulrom, ville vi ikke kunne observere hvor raskt flammene spredte seg til panelets bakside, -noe som skjedde relativt raskt når vi testet med tømmermannskledning. Det ble også kritisert at vi slokket flammene på baksiden, -noen mente til og med at dette var å tukle med resultatene. Poenget var at brann på kledningens bakside ikke var interessant på dette tidspunktet, -vi studerte jo brannutviklingen på fremsiden! Forholdene på baksiden var uansett ikke representative for brannspredning i hulrom, all den tid hulrommet manglet.


Det ble også kritisert at vi hadde testet med for liten brannkilde. Vi testet med propanbrenner med 125 kW, 251 kW og 376 kW. Vi varierte effekten for å studere hvilken virkning ulike brannstørrelser hadde. Grunnen til at vi ikke valgte enda større effekter er enkel: En for kraftig brannkilde vil bidra til at fasaden brenner godt, uavhengig av hvordan den er behandlet. Dermed ville vi ikke observert eller målt noen forskjeller mellom de ulike behandlingsformene, og vi ville sannsynligvis ikke lært noe nytt (at trekledning brenner visste vi jo fra før).


Kunnskap bygges stein på stein

Vi lærte mye av branntestene: 1) kledningens behandling hadde størst påvirkning på brannutviklingen i begynnelsen av brannforløpet, 2) fasadens geometri hadde stor innvirkning på brannspredningen (trolig også større enn effekten av overflatebehandlingen), og 3) kledningsprofilen var viktig for om og når man fikk spredning til hulrommet (kledningens bakside).


Men ennå var ikke bildet fullt ut kartlagt. Vi hadde ennå ikke testet hvordan royalbehandlingen påvirket en brannutvikling i hulrommet bak fasaden. Likevel, basert på de gjennomførte testene hadde vi lagt deler av grunnlaget for å kunne utføre fraviksvurderinger i de tilfellene hvor det hadde blitt benyttet royalkledning. I tillegg, kunne vi nå designe et nytt testprogram, som skulle undersøke hvordan hulrom ville påvirke brannutviklingen, men det skal jeg skrive mer om i en senere artikkel.


Royalsaken er et godt eksempel på hvordan både standardiserte og spesialtilpassede branntester kan gi god og viktig kunnskap blant annet om hvordan brannutviklingen påvirkes av ulike parametere. Samtidig er det viktig å være klar over hvilke begrensninger det ligger i resultatene, samt i hvilke situasjoner resultatene er valide.


Safezone kan bistå i å utføre branntekniske vurderinger og analyser, samt bistå i å utvikle og gjennomføre testprogram. Les mer om hva vi kan tilby, og ikke nøl med å ta kontakt dersom du har en brannteknisk utfordring vi kan hjelpe deg med!

201 visninger

Siste innlegg

Se alle

Comments


bottom of page