Bruk av trekonstruksjoner i høye boligblokker: Betydning for brannsikkerhet

Abstract

Urbanisering og utvikling av miljøvennlige løsninger driver fram bruk av trevirke som konstruksjonsmateriale i form av krysslaminert massivtre. Denne framveksten medfører at krysslaminert massivtre benyttes aktivt som bærende konstruksjoner i høye byggverk brukt til boliger og kontorer. Utviklingen foregår til tross for at dette strider med preaksepterte løsninger angitt i veiledningen om tekniske krav til byggverk (VTEK 17). Det mangler retningslinjer for løsninger som kan kompensere for brennbarheten av bærende konstruksjoner, og det er begrenset med erfaring og kunnskap om brannforløp i høye byggverk av massivtre. Samlet gir dette en stor usikkerhet knyttet til brannhendelser i framtida. Formålet med denne oppgaven var å samle kunnskap og erfaringer, gjennom litteraturstudie, om hvordan massivtre kan påvirke branndynamikken i en rombrann, samt å utføre en risikovurdering av brann i en boligblokk på 8 etasjer. Litteraturstudien viser at eksponerte overflater av massivtre i et brannrom øker den totale mengden av brennbare gasser som avgis av materialer ved brann. I flere brannforsøk ble det registrert at total varmeavgivelseshastighet er høyere og overtenning oppstår tidligere i rom med eksponert massivtre sammenlignet med gipskledde overflater. Når alle overflater av massivtre er eksponerte, i et rom med gode ventilasjonsforhold, vil brannen utvikle seg raskt til en fullt utviklet brann med ingen tegn på avkjøling. Ved å begrense arealet av massivtre som er eksponert kan temperaturen reduseres frem til delaminering oppstår og forkullet lamell faller av, så det friske trevirket blir eksponert og sekundær overtenning kan oppstå. Plassering av eksponerte massivtreflater i forhold til hverandre kan ha en stor betydning for branndynamikken i rommet, f. eks. motstående massivtrevegger medfører høyere bidrag til brannen enn tilstøtende vegger på grunn av gjensidig strålingspåvirkning. Dersom arealet av eksponert massivtre begrenses til en vegg som utgjør mindre enn 16 % av omhyllingsflate, kan brannen oppnå avkjølingsfase og selvslokking. Analyserte brannforsøk indikerer at bruk av lameller med tykkelsen over 35 mm er fordelaktig, med tanke på delaminering. Tildekning av massivtre med branngipsplater fungerer godt som brannsikringstiltak for å beskytte trevirke mot forkulling. Det er også identifisert at det er mangel på brannforsøk med ulikt fuktinnhold i massivtre. Fuktinnholdet kan variere med årstid og vil påvirke brannutviklingen i et byggverk av massivtre. Den gjennomførte risikoanalysen konkluderte at bruk av eksponerte og bærende elementer av massivtre i en åtteetasjes boligblokk kan medføre katastrofale konsekvenser for mennesker og materielle verdier ved en eventuell brann. Dersom analysebyggverket utstyres med sprinkleranlegg iht. NS-EN 12845 og tillegg F i denne standarden, lukket trapperom type Tr2, samt andre forutsetninger som er lagt til grunn for utforming av analysebyggverket, vil brannrisikoen være akseptabel. Når brannrisikoen vurderes i et langsiktig perspektiv, f.eks. for tusentalls av byggverk designet som analysebyggverket vil samlet sannsynlighet for katastrofale konsekvenser økes, og brannrisikoen vil ikke være tolerabel. Med mindre hel, eller delvis konstruksjonskollaps i et langsiktig risikoperspektiv, kan aksepteres, tilsier resultatene av risikoevalueringen at det er nødvending å benytte tildekning med gipsplater som beskyttelse av bærende trekonstruksjoner.