Kan vi bygga brandsäkert i trä? Artikel 1/4

Det finns ett antal olika byggsystem med träkonstruktion där korslimmat trä, KL-trä, är ett system som ökar i popularitet. Korslimmade träskivor är uppbyggda av limmade, korsvis lagda brädor eller plankor. Kännetecknande för väggar och bjälklag av KL-trä är att de ofta används som stora planelement. Tack vare stora tvärsnitt får KL-träskivorna hög bärförmåga och styvhet. De kan tillverkas med hög prefabriceringsgrad och har en låg egenvikt som ger fördelar vid grundläggning, transport och montage. Ett planelement av KL-trä består vanligen av tre till nio skikt, vilka limmas ihop till en tjocklek på 80 till 300 mm.

Förstå utmaningarna, utveckla kunskapen

Att trä brinner är i princip en grundförutsättning för mänskligt liv, men också en utmaning för oss att hantera när vi bygger i trä. Tidigare har vi ofta skyddat träkonstruktioner med olika beklädnadskivor, men när fokus läggs på hållbarhet och klimatpåverkan finns önskemål om en ökad exponering av träytor. Denna utveckling tillsammans med nya byggsystem gör att vi behöver tillföra ny kunskap om allt från brandförlopp i träbyggnader till detaljutformning för att brandsäkerheten ska bli tillfredsställande. Briab har nyligen avslutat ett utvecklingsprojekt, finansierat av Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond SBUF, där vi tillsammans med Brandskyddslaget och andra branschaktörer djupdykt i utmaningarna med att bygga högt med träkonstruktion. Vårt arbete har i stort handlat om att förbättra de metoder som används när brandskyddet i höga träbyggnader ska verifieras och på så vis underlätta projektering av brandskydd i dem. För att lyckas med verifieringen krävs en god förståelse för hur bränder beter sig i byggnader med träkonstruktion samt specifik kunskap om de utmaningar som att bygga högt i trä innebär med hänsyn till de tekniska egenskapskraven för brandskydd.

Delaminering ger nytt bränsle

Träkonstruktioner har under lång tid använts som bärande byggnadsdelar och kunskapen om hur traditionella byggelement av trä beter sig vid brand är god. Det finns vedertagna standarder och modeller för dimensionering. Utgångspunkten är att det går att fastställa en inbränningshastighet och tjockleken på det skyddande kolskikt som bildas när trä brinner. Men, för byggelement av KL-trä är det annorlunda då framförallt valet av lim avgör hur väl produkten presterar vid brand. Exempel på förekommande lim är MF, MUF, PU och PRF vilka har olika för- och nackdelar. Idag är PU-lim ett av de vanligaste förekommande, vilket är oroväckande då det är denna limtyp som har sämst egenskaper vid brand. Limmet tappar sin vidhäftningsförmåga vid relativt låga temperaturer vilket leder till delaminering när en lamell (skikt) lossnar. Problemet med delaminering är att träskivan tappar det kolskikt som annars verkar uppbromsande för inbränningen. I stället för att branden självslocknar när bränslet tagit slut kommer branden få förnyad intensitet varje gång som ett skikt lossnar.

Risk för oväntade brandförlopp

Med obrännbara material i konstruktionen har vi en ganska bra bild över brandförloppet från antändning, via övertändning till en fullt utvecklad brand som slutligen slocknar. Detta förväntade förlopp ligger bakom hela brandskyddets uppbyggnad, de lösningar vi väljer och hur vi prövar att lösningarna uppfyller samhällets krav. Med en brännbar konstruktion riskerar vi att få oväntade brandförlopp som våra traditionella brandskyddslösningar inte kan hantera. Långvariga och mer intensiva brandförlopp där en större del av bränslet förbränns utanför rummet kommer påverka fasadlösningar och upprepade övertändningar i brandrummet skapar en påverkan på konstruktionen som dagens verifieringsmetoder inte kan hantera.

Nya kravställningar

Kunskapen om träkonstruktionens bidrag till brandförloppet och dess beteende vid brand medför att vissa försiktighetsmått behöver vidtas vid användning av en brännbar stomme av KL-trä. Att en brand självslocknar när lös inredning brunnit upp är en viktig förutsättning för att brandförloppet ska bli förutsägbart. Detta kan uppnås genom att antingen säkerställa att KL-trä inte delaminerar eller genom att använda beklädnadsskivor som skyddar träkonstruktionen tills dess att bränslet är slut. Eftersom kunskapsunderlaget är begränsat och standardisering saknas är min rekommendation att byggelement av KL-trä skyddas med obrännbara beklädnadsskivor. Men, beklädnadsskivor i sig är inte en universal lösning, utan med dessa finns en utmaning att se till att de skyddar den bakomliggande brännbara konstruktionen under hela brandförloppet. En vanlig skyddstid för en gipsskiva är 10-20 minuter, beroende av typ och montage. Detta ger inte ett tillräckligt skydd utan vi behöver kravställa att nedfall inte får ske innan branden brunnit ut.

Hållbarhet och säkerhet

Sammanfattningsvis ser jag att vi står inför flera utmaningar när vi ska ställa om mot ett byggande med förnyelsebara material. Först när vi genom forskning, provning, standardisering och internationellt samarbete skapat ett byggsystem med KL-trä där bränder självslocknar är vi redo att finna lösningar där beklädnadskivorna kan utgå. Under tiden får vi se till att vi ställer rätt krav på beklädnadskivorna så att de ger träkonstruktionerna det skydd de behöver.

Artikelserien består av:
1. Kan vi bygga brandsäkert i trä
2. Höga träbyggnader ger oss unika utmaningar, läs här
3. Att skapa ett robust brandskydd i höga träbyggnader, läs här
4. Framtidens brandsäkra träbyggnader läs här

Ladda ner hela SBUF’s rapport här

Läs om Sara kulturhus i Skellefteå här