Brandsäkerhet i HÖGA TRÄHUS

brandsakerhet_hoga_hus_1
Oktober 25, 2015 Höga hus i trä har fått en renässans de senaste decennierna, främst beroende på höga miljökrav och ökat intresse för hållbara byggnader  och boendekvalitet. Tidigare var trähus i flera våningar förbjudna i fler­talet länder. Anledningen var en rad förödande stadsbränder i stora
städer, som till stor del var byggda i trä. Det fanns många bidrag­ande orsaker till dessa bränder och kunskapen om samband var mycket bristfällig. Nu har situationen förändrats, även om mycket arbete återstår.

En ny syn på flervåningshus i trä började växa fram i slutet av 1900-talet till följd av stora framsteg inom brandteknisk forskning. Man började bland annat förstå att obrännbarhet hos material inte är ett nödvändigt krav för att uppnå brandsäkerhet. Krav på obrännbarhet är inte heller ett tillräckligt krav, eftersom andra funktionskrav på till exempel bärförmåga och stabilitet också måste vara uppfyllda. Detta synsätt inkorporerades inom EU genom Byggvaruproduktdirektivet, CPD Construction Products Directive, som blev klart 1988.

Sverige var ett av de första länderna i Europa som implementerade CPD i den nya byggnormen BBR, Boverkets byggregler, som i ett slag tog bort det gamla förbudet och införde mer funktionsbaserade krav, vilket bland annat innebar att trähus kunde byggas hur höga som helst, förutsatt att byggnormens krav uppfylldes.

Nordiskt samarbete

Kunskapsluckorna var stora, man visste att det var tillåtet att bygga höga trähus, men inte hur kraven kunde uppfyllas. Nordiskt samarbete startade inom ramen för Nordisk Industrifond och handböcker togs fram. Den senaste är Brandsäkra trähus version 3 som kom ut 2012. Den första versionen publicerades 1999.

Byggandet har främst avsett flerbostadshus i trä, men även andra byggnadstyper. I dag byggs ungefär tio procent av alla nya fler­bostadshus i Sverige i trä. Även i övriga Europa finns ett starkt ökat intresse för höga trähus. Europeiskt arbete har bedrivits och resulterat i den allra första handboken om brandsäkert träbyggande. Fortfarande finns dock skillnader både inom Norden och ännu mer inom övriga Europa.

Spännande byggprojekt

Det finns en rad spännande byggprojekt med höga trähus runt om i världen. Man försöker överträffa varandra i att kunna bygga högst. Sverige har en av de högsta visionerna med ett 100 meter högt hus med 34 våningar som ska stå klart till HSBs 100-årsjubileum 2023. På något kortare sikt planeras bland annat ett 14-våningshus i centrala Stockholm och ett i Bergen i Norge. Det hittills troligen högsta moderna trähuset är ett tiovåningshus från 2012 i Melbourne i Australien. Andra spännande byggprojekt finns bland annat i USA.

Sveriges i dag högsta trähus har tio våningar – ett före detta lagerhus i Eslöv som byggdes 1918 och gjordes om till bostäder 2007.

Den brandtekniska dimensioneringen av dessa höga byggnader utformas med avancerad metodik. Det krävs även särskilda insatser för att uppfylla andra grundläggande krav, till exempel byggnadens stabilitet.

HSB planerar ett 100 meter högt trähus som ska stå klart till 100-årsjubileet 2023.HSB planerar ett 100 meter högt trähus som ska stå klart till 100-årsjubileet 2023.

Brandsäkerhet i höga trähus

Brandsäkerheten i moderna trähus är mycket god och skiljer sig starkt från äldre trähus. Utmaningen är att säkerställa att detalj­lösningar är rätt utformade.

Boverkets byggregler BBR ställer över­gripande krav som gäller för alla typer av byggnader. Kraven kan verifieras antingen genom förenklad dimensionering, vilket innebär att de allmänna råden i BBR om till exempel brandteknisk klass uppfylls, eller genom analytisk dimensionering, vilket innebär att de övergripande kraven ska verifieras genom vetenskapligt dokumenterade metoder.

Kravnivån beror bland annat på byggnadens höjd, storlek och användning. Det finns två huvudtyper av krav: krav på konstruktioner som kan uppfyllas för träkonstruktioner och krav på synliga träytor som kan vara svårare.

För konstruktionsdelar som vägg- och bjälklagselement ställs krav på brandmotstånd för bärande och/eller avskiljande förmåga under en viss angiven tid, till exempel 30–120 minuter, beroende bland annat på byggnadens höjd. Dessa krav kan uppnås, eftersom trä förkolnar långsamt och det innanför kolskiktet finns oförkolnat trä som kan uppfylla kraven på bärförmåga vid brand.

För synliga byggnadsdelar, till exempel invändiga vägg- och takytor samt fasader i flervåningshus, ställs krav som ofta inte uppfylls av vanligt trä. Det enklaste sättet att kunna visa mer synligt trä är att installera sprinkler i byggnaden. Därmed ökas brand­skyddsnivån väsentligt, framför allt genom att rädda liv och egendom. Man kan också använda en del av den höjda säkerhets­nivån till att göra så kallade tekniska byten, till exempel använda mer synligt trä in- och utvändigt. Man kan även använda brandskyddsbehandlat trä, som kan uppfylla högre brandkrav och därmed kan användas invändigt. För utomhusanvändning krävs även dokumenterad väderbeständighet, vilket är betydligt svårare att uppnå.

Detaljlösningar

Detaljlösningar är viktiga i alla typer av byggnader, men kan få större konsekvenser i trähus än i andra typer av konstruktioner. Träkonstruktioner har ett förutsägbart brandbeteende, men konstruktionsdetaljer måste utformas noggrant för att kunna säkerställa byggnadens brandsäkerhet. Många exempel ges i handboken Brandsäkra trähus 3.

Brandstopp måste installeras i hålrum, som exempelvis schakt, för att förhindra att dolda bränder sprids mellan brandceller. Konstruktioner utan hålrum (till exempel fullisolerade) rekommenderas i första hand. Genomföringar såsom ventilationskanaler, rör och ledningar får inte försämra brandmotståndet.

brandsakerhet_hoga_hus_brandstopp

Detaljlösningar är mycket viktiga i alla byggnader, men särskilt i träbyggnader. Bilden visar hålrum och dolda utrymmen som kräver brandstopp eller annan avskiljning för att byggandens totala brandtekniska funktion ska vara uppfylld.

Takfotskonstruktioner och ventilationsöppningar måste utformas så att de klarar utvändig brandpåverkan.

Problemet har uppmärksammats bland annat i USA, där en förstudie om brand­säkerhet i höga träbyggnader initierats av försäkringsbranschen. Rapporten koncentrerar sig framför allt på att finna kunskapsluckor, där bland annat detaljlösningar har identifierats.

Utförande och kontroll under byggtid

Träkonstruktioner består ofta av en kombination av olika material som ska uppfylla flera olika funktioner, till exempel brand- och ljudegenskaper. Den faktiska monteringen är avgörande för att garantera funktionen och kan endast kontrolleras under byggtiden. Kvaliteten på utförandet måste granskas noggrant av den ansvariga entreprenören. Till exempel montering av isolering, tillräckligt långa fästdon för skivor och brandstopp i hålrum och vid genomföringar.

Tredjepartskontroll är nödvändig för större byggnader. Ansvarsfördelningen mellan de olika yrkeskategorierna måste vara klart uttalad och måste kommuniceras och förankras tidigt i byggprojektet.

Brandskyddsdokumentation

Brandskyddsdokumentation, ibland kallad brandskyddsbeskrivning, måste upprättas för alla nybyggnader. Den ska beskriva hur brandkraven uppfylls i den aktuella byggnaden. Men ofta inkluderas inte de punkter som identifierats som särskilt viktiga i träbyggnader, som skydd mot brandspridning mellan brandceller, brandtekniska installationer, kontroll och egenkontroll.

Hus med fler än 16 våningar

För hus med fler än 16 våningar införde Boverket 2012 en ny byggnadsklass, Br0, som definieras som byggnader med mycket stort skyddsbehov. Boverket anser att brand­skyddet i Br0-byggnader ska förstärkas jämfört med byggnader i övriga brandtekniska byggnadsklasser. Konsekvenserna av en brand i en Br0-byggnad kan bli värre än i övriga byggnader om inte brandskyddet fungerar. Brandskyddet i Br0-byggnader kan inte dimensioneras med förenklad dimensionering, utan kräver analytisk dimensionering. Kravet på analytisk dim­ensionering för Br0-byggnader handlar i huvudsak om att verifiera att de tekniska egenskapskraven och att de övergripande funktionskraven för brandskyddet uppfylls i byggnaden.

Svårigheterna med utrymning och släckinsats kan medföra att Br0-byggnaderna kräver mer skydd eller annorlunda material­val. Det kan vara nödvändigt med en obrännbar fasad i mycket höga byggnader med hänsyn till att utvändiga släckinsatser är svåra. Risken för kollaps av en hög byggnad medför även risk för skador på andra verksamheter och byggnader i omgivningen och måste därför minimeras. Det kan också behövas högre krav på bärförmåga vid brand i höga byggnader, högre krav på avskiljande klass där utrymning sker till säker plats och så vidare.

Generellt ska inte en stor del av byggnadens brandskydd baseras på ett och samma system, till exempel ett sprinklersystem som när det fungerar ger stora brandtekniska fördelar, utan resterande brandskydd måste kunna säkerställas om sprinkler­systemet skulle fallera. Släcksystem måste dimensioneras analytiskt. Ytskikt kan utföras enligt de allmänna råden. Dock kan even­tuella lättnader som exempelvis brännbara ytskikt inom lokaler i lägst klass D-s1,d0 (som uppfylls av trä­produkter) inkluderas i den analytiska verifieringen.

Räddningstjänsten är den sista skyddsbarriären i brandskyddet och det är av stor vikt att de förutsättningar som krävs för en god räddningsinsats är så oberoende
det går av andra system för brandskyddet. Räddningsinsatser bör ingå i den analytiska dimensioneringen i dialog med räddningstjänsten.

1990
europakarta1
2000

europakarta2

 
2010
2020 (vision)

Möjligheterna att bygga flervåningshus i trä har ökat under de senaste decennierna. Bilden visar hur brandkraven har utvecklats sedan 1990 och en vision till 2020. Ränder betyder högst två våningar och svart minst fem våningar med trästomme.

Möjligheter och utmaningar

Brandskyddet i trähus med upp till 16 våningar kan ofta utformas med förenklad dimensionering enligt Boverkets byggregler. För högre byggnader krävs analytisk dimensionering. Ett hjälpmedel kan vara en ny metodik för jämförande analys, som utvecklats i nordiskt samarbete. Den förväntas kunna implementeras även på europeisk nivå.

Den största utmaningen för fortsatt god utveckling av brandsäkert träbyggande är sannolikt att utforma byggnadstekniska detaljlösningar som säkerställer att de över­gripande brandtekniska funktionskraven uppfylls. ■

 

Birgit Östman
Senior Advisor, SP Trä
Stockholm
birgit.ostman@sp.se

Joachim Schmid
Forskningsingenjör, SP Trä
Stockholm
joachim.schmid@sp.se

LÄS MER

– Boverkets byggregler BBR

– Brandsäkra trähus 3 – Nordisk-baltisk kunskapsöversikt och vägledning. SP Rapport 2012:18

– Fire safety in timber buildings −Technical Guideline for Europe. SP Report 2010:19.

– Tekniska byten vid installation av sprinkler i byggnader. SP Info 2012:29

– CEN/TS 15912 Durability of reaction to fire performance of FRT wood-based products in interior and exterior end-use applications, European Technical Specification, 2012.

– Fire safety challenges of tall wood buildings. The Fire Protections Research Foundation, US. Final report 2013. http://www.nfpa.org/research/fire-protection-research-foundation/reports-and-proceedings/building-and-life-safety/fire-resistance/fire-safety-challenges-of-tall-wood-buildings.

– Kontroll av brandskydd i byggprocessen. BIV:s tillämpningsdokument 1/2013. Utgåva 1. BIV, Föreningen för brandteknisk ingenjörsvetenskap, www.sfpe-biv.se, 2013.

– Brandskyddsdokumentationer för höga trähus. Erfarenheter och förslag till riktlinjer. SP Info 2012:10

– Brandteknisk dimensionering av Br0-byggnader. BIVs tillämpningsdokument 3/2013 – Utgåva 1, 2013.

– Boverkets allmänna råd om analytisk dimensionering av byggnaders brandskydd – BFS2011:27, BBRAD 1, 2011.

– INSTA/TS 950. Fire Safety Engineering – Comparative method to verify fire safety design in buildings. Inter Nordic Standard/Technical Specification, 2014.

 

Bli den första att kommentera "Brandsäkerhet i HÖGA TRÄHUS"

Lämna en kommentar

Din epostadress kommer inte att publiceras.


*