Brannsikkerhet i høye byggverk med trekonstruksjoner Har vi tilstrekkelig grunnlag for preaksepterte ytelser?

Transkript

1 Brannsikkerhet i høye byggverk med trekonstruksjoner Har vi tilstrekkelig grunnlag for preaksepterte ytelser? Vidar Stenstad, Direktoratet for byggkvalitet Forum Wood Building Nordic, Trondheim

2 Innhold 1. Byggereglene 2. FoU-status 3. Tilstrekkelig grunnlag for preaksepterte ytelser? 2

3 3 1. Byggereglene

4 Historien viser: Brannkrav bestemmer! Ålesund

5 Bygningshøyde utvikling i grove trekk Fram til 1870-tallet To etasjer Trebygninger Materielle skader - bybranner Fire etasjer Murgårder med trebjelkelag og delvis bærende trevegger Første fireetasjes murgård i 1844 (Karl Johansgate 39, Oslo) Personrisiko - dødsbranner Fem etasjer eller mer Betongbygninger 5

6 I dag - mål og muligheter St. melding 9 ( ) Økt bruk av tre i byggenæringen for å redusere fremtidig CO 2 - utslipp fra produksjon av byggematerialer TEK begrenser ikke (1997->) Trekonstruksjoner - preakseptert (uten analyse) Byggverk i brannklasse 1 og 2 Inntil 4 etasjer TU

7 Funksjonsbasert regelverk gir muligheter TEK Funksjonskrav og Ytelseskrav Alt. 1 Alt. 2 VTEK Preaksepterte ytelser Tekniske løsninger Ytelser dokumentert ved analyse Funksjonskrav brannklasse 3 og 4 Bærende hovedsystem skal motstå et fullstendig brannforløp Preakseptert ytelse brannklasse 3 90 minutter brannmotstand, ubrennbart Teknisk løsning Figur: SINTEF Byggforsk 7

8 Funksjonsbasert regelverk gir muligheter TEK Funksjonskrav og Ytelseskrav Funksjonskrav brannklasse 3 og 4 Bærende hovedsystem skal motstå et fullstendig brannforløp Alt. 1 Alt. 2 VTEK Preaksepterte ytelser Ytelser dokumentert ved analyse Analyse brannklasse 3 og 4???????????? Tekniske løsninger Teknisk løsning???????????? 8

9 Funksjonskrav bærende konstruksjoner Byggverk i brannklasse 1 og 2 (inntil 4 etasjer) ØSkal bevare bæreevne og stabilitet i minimum den tiden som er nødvendig for å rømme og redde personer i og på byggverket 9

10 Funksjonskrav bærende konstruksjoner Byggverk i brannklasse 3 og 4 (mer enn 4 etasjer) ØBærende hovedsystem skal utføres slik at byggverket bevarer sin stabilitet og bæreevne gjennom et fullstendig brannforløp 10

11 Bæreevne under brann preakseptert Brannklasse 1, 2 og 3 og <= 16 etasjer Brannklasse 4: Dokumentasjon ved analyse

12 Dimensjonering for fullstendig brannforløp m1/2 Trekonstruksjoner kan beskyttes slik at forkulling ikke starter MJ/m2 100 MJ/m2 200 MJ/m2 170 MJ/m2 ISO 834 Automatisk slokkeanlegg kan ev. påvirke ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,4 2,8 Eurocode 1 Part 1-2 (EN ) Redusert brannenergi (basert på konkret analyse) 12

13 I tillegg til stabilitet og bæreevne, bl.a. Egenskaper ved brannpåvirkning Innvendige overflater og kledninger Isolasjon i bygningsdeler Utvendige overflater Brannenergi Brannspredning i byggverk Oppdeling i brannceller og brannseksjoner Brannspredning mellom byggverk 13

14 14 2. FoU-status

15 Nordisk prosjekter Brandsäkra trähus, Fleretasjes trehus Grunnlag for utvidelse av preaksepterte ytelser i 2007 Nyere norske FoU-prosjekter SINTEF Byggforsk 2016 litteraturstudium og risikoanalyse SP Fire Research 2017 litteraturstudium Utenlandske FoU-prosjekter inkl. brannforsøk 15

16 FoU-status - generelt Skille mellom Massive, tunge konstruksjoner (massivtre og limtre) Lette konstruksjoner (bindingsverk og trebjelkelag) Behov for beskyttelse Sårbarhet, robusthet Foto: SINTEF Byggforsk 16

17 FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Sikker rømning kan ivaretas Brannalarmanlegg Automatisk slokkeanlegg Rømningsveier Overflater - tidligfase Tilstrekkelig brannmotstand kan oppnås Høyere materielt skadepotensiale Figur: SINTEF Byggforsk 17

18 FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Kunnskapsmangel og usikkerheter Ubeskyttede treoverflater Forkullingshastighet; delaminering Høy brannenergi; selvslokking? Høye temperaturer Detaljløsninger Gjennomføringer Knutepunkter/sammenføyninger Brannforsøk - massivtredekke 18

19 FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Kunnskapsmangel og usikkerheter Utvendig brannspredning Brannvesenets slokkemuligheter Brannsikkerhet i byggefasen Modellering av fullstendig brannforløp Brannforsøk - massivtredekke 19

20 FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Forutsetninger for sikkerhet minst tilsvarende referansebygninger Massivtre-elementer og limtre i samsvar med standarder Krysslimte massivtre-elementer i samsvar med NS-EN 16351:2015 Limtresøyler og bjelker i samsvar med NS-EN 14080:2013 Krysslimt element. Foto: SINTEF Byggforsk 20

21 FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Forutsetninger for sikkerhet minst tilsvarende referansebygninger Beskyttede treoverflater Begrenset branncellestørrelse Sprinkleranlegg med høy effekt og pålitelighet - NS-EN 12845:2015 med tillegg F NS-EN 12845:2015 Tillegg F Forbedret pålitelighet og tilgjengelighet Redusert soneareal Hurtigutløsende sprinklere Forbedret vannforsyning Forsterket kontroll og vedlikehold 21

22 3. Tilstrekkelig grunnlag for preaksepterte ytelser? 22

23 Preaksepterte ytelser - foreløpig vurdering Fordel med preaksepterte ytelser Minimumsnivå Forenklet prosjektering Unngår analyser med lav kvalitet Fordeler med å beholde analyse over 4 etasjer Bidrar til innovasjon Forutsetter aktører med høy kompetanse Ansvarliggjøring av aktørene 23

24 Preaksepterte ytelser - foreløpig vurdering Ett trinn om gangen Allerede stort marked for trekonstruksjoner Byggverk inntil fire etasjer (bolig, kontor mv.) Preaksepterte ytelser forutsetter God dokumentasjon Robuste konsepter Erfaringsgrunnlag Utvidelse under vurdering Bare massive, tunge konstruksjoner? Inntil 6-8 etasjer? 24

25 Takk for oppmerksomheten!