Hvilke muligheter og begrensninger gir byggereglene for bruk av trekonstruksjoner og trematerialer i byggverk? TROND S ANDERSEN 827
DiBK hvem er vi?
Tre og bygningsregelverket
2 Innhold Historisk tilbakeblikk 2 Utvikling i nyere tid 3 Dagens byggeregler 4 Preaksepterte ytelser 5 FOU-status 4
Historien viser: Brannkrav bestemmer! Ålesund 94 5
Hva er et trehus? Trehus = byggverk med bærende trekonstruksjoner Vindlausloftet (Vest-Telemark museum, Eidsborg) Den eldste eksisterende ikke-kirkelige norske trebygning (ca 7)
Vik Torg - 26 Bærende konstruksjoner av stål, betong og tre Foto: Ole Raymond Lehne
Plasthus?
Foto: Norsk brannvernforening - Thor Kr Adolfsen
2 Historisk tilbakeblikk
Utfordringen: Tett trehusbebyggelse Eksempel: Bryggen Opprinnelig anlagt fra ca 7 Dagens bygninger bygget etter bybrannen i 72 2
Bybranner Oslo: 624, 686, 78, 785, 89, 858, 879 Bergen: 43, 56, 582, 589, 623,64,66, 675, 686, 72,756, 795, 83, 855, 96 Trondheim: 432, 53, 598, 65, 68, 78, 77, 788, 88, 84, 842, 22 Stavanger: 684, 768, 833, 86 Drammen: 85, 857, 866, 87 Ålesund: 94
Ålesund 94 4
Murtvang i byene fra 6-tallet OSLO 844-93 BERGEN 88-96 Tegl Tre Kristiania og Bergen 899, Trondheim 96: Krav om bærende yttervegger og (delvis) bærende innervegger/trapper omsvegger i mur Murtvangloven 94 (alle byer): Trebygninger ikke tillatt oppført innenfor bygrensene
Murtvang gav oss murgårder med mangelfull personsikkerhet Hovedproblemer >Rask vertikal brannspredning >Høy personrisiko Før trappeloven 895: 8 branner ( trappebrande ) med 7 omkomne: Engens gt 8, Fredensborgvn 3, Toftesgt 6, Nordal Bruuns gt 24 etc 6
Betongen kommer regelverk og forsikring følger opp 925 - Betong/mur Lov om bygningsvesenet 924 (i kraft 929): Oslo og Bergen tillot byggverk i mer enn 4 etasjer forutsatt ildfaste materialer Tre Plater 969-985 (første landsdekkende forskrift): Trebygninger maks 2 etasjer 985-997: Trebygninger maks 3 etasjer 925-94: Gradvis slutt på bygging av de tradisjonelle murgårdene Betongen overtar
Bygningshøyde utvikling i grove trekk Fram til 87-tallet To etasjer Trebygninger Materielle skader - bybranner 87-93 Fire etasjer Murgårder med trebjelkelag og delvis bærende trevegger Første fireetasjes murgård i 844 (Karl Johansgate 39, Oslo) Personrisiko - dødsbranner 93- Fem etasjer eller mer Betongbygninger
I dag - mål og muligheter St melding 9 (2-22) Økt bruk av tre i byggenæringen for å redusere fremtidig CO 2 - utslipp fra produksjon av byggematerialer TEK begrenser ikke (997->) Trekonstruksjoner - preakseptert (uten analyse) Byggverk i brannklasse og 2 Inntil 4 etasjer TU 2987
Funksjonsbaserte regler nye muligheter for tre 997- Betong/mur Tre Bærende trekonstruksjoner, preakseptert (uten ytterligere verifikasjon): 997-27 : 3 etasjer 27- : 4 etasjer Plater
2 2 Utvikling i nyere tid 2
2 Byggeregler: Bruk av tre i byggverk i nordiske og baltiske land Kilde: Brandsäkra trähus 3 22
2 23
Fleretasjes trehus i Europa Brannbestemmelser avgjør Bærende trekonstruksjoner > Noen land tillater mange etasjer med bærende trekonstruksjoner, men lite synlig tre, i andre land er det motsatt > Land i Sør-Europa mangler krav for hus med bærende trekonstruksjoner fordi tradisjonen er å bygge i mur/betong Trätek Kontenta 2254
Fleretasjes trehus i Europa Brannbestemmelser avgjør Synlig tre > Trefasader på høye hus aksepteres i begrenset grad > Trepanel i leiligheter, unntatt i rømningsveier, aksepteres ofte > Brannbeskyttet tre kan anvendes i mange land, spesielt innendørs > Tregolv aksepteres stort sett, også i rømningsveger Trätek Kontenta 2254
Fleretasjes trehus i Europa Brannbestemmelser avgjør Sprinkler > Gir i en del land muligheter for økt bruk av tre, både i konstruksjoner og som synlige overflater > Ennå uvanlig i boligsammenheng i de fleste land Trätek Kontenta 2254
2 3 Dagens byggeregler 27
2 Innføring av funksjonskrav TEK97 Hensikten: - gjøre forskriften mer anvendbar og mindre avhengig av den tekniske utviklingen - funksjonskrav gir muligheter for bedre innovasjon og utvikling av nye metoder og løsninger - detaljkrav som angitt i BF87 betinget ofte dispensasjon ==> hindring i utvikling av gode byggverk 28
2 Generelt > Funksjonsbaserte regler Angir ikke tekniske løsninger; er materialnøytrale Muliggjør innovativ utforming av byggverk - Verifikasjon ved analyse Muliggjør nye løsninger, produkter og materialer - Myndighetene skal ikke godkjenne > Ansvarssystemet Aktørene i et byggeprosjekt har ansvaret for at krav i regelverket oppfylles 29
Strukturen forenklet prosjektering Brukerbehov Generelle og egendefinerte Rammebetingelser Generelle og egendefinerte Funksjonskrav Minimumskrav i TEK og Egendefinerte krav Ytelser Preaksepterte i VTEK = BF87 Tekniske løsninger Forhåndsdokumenterte eller Særskilt dokumentasjon 3
Funksjonsbasert regelverk gir muligheter TEK Funksjonskrav og Ytelseskrav Funksjonskrav brannklasse 3 og 4 Bærende hovedsystem skal motstå et fullstendig brannforløp Alt Alt 2 VTEK Preaksepterte ytelser Tekniske løsninger Ytelser dokumentert ved analyse Preakseptert ytelse brannklasse 3 9 minutter brannmotstand, ubrennbart Teknisk løsning
3 2 Fra funksjonskrav til teknisk løsning Teknisk forskrift - TEK Funksjonskrav og Ytelseskrav Alt Alt 2 Veiledning til TEK Preaksepterte ytelser ( Eksempelsamling ) Analyse Alternative ytelser Funksjonskrav Brannmotstand tilstrekkelig for rømning og redning Ytelse Preakseptert: R 6 Alternativt: Redusert R + sprinkler Teknisk løsning Tekniske løsninger
Funksjonsbasert regelverk gir muligheter TEK Funksjonskrav og Ytelseskrav Funksjonskrav brannklasse 3 og 4 Bærende hovedsystem skal motstå et fullstendig brannforløp Alt Alt 2 VTEK Preaksepterte ytelser Ytelser dokumentert ved analyse Analyse brannklasse 3 og 4???????????? Tekniske løsninger Teknisk løsning????????????
2 Byggereglene - ansvarssystemet > Plasserer ansvar hos den som utfører en oppgave Prosjektering - Påvise oppfyllelse av byggeregler - Angi ytelser og spesifisere løsninger - Ev produktdokumentasjon Utførelse - Produktdokumentasjon Uavhengig kontroll - Delvis obligatorisk fra 23 34
2 Byggereglene - ansvarssystemet E Endringer A Konsept B Detaljprosjektering C Utførelse A Prosjektering konsept > Påvise oppfyllelse av byggeregler > Spesifisere ytelser B Detaljprosjektering > Prosjektere løsninger som oppfyller ytelsene > Viktige/kritiske detaljer må prosjekteres D Bruk C Utførelse > Bygge som prosjektert 35
2 Byggereglene - tilsyn > Lokal myndighet (kommunen) fører tilsyn i byggesaker > Nasjonale myndighet (Direktoratet for byggkvalitet) fører tilsyn med Foretak med sentral godkjenning Produkter til byggverk 36
2 Branntekniske krav og ytelser Produkter, bygningsdeler og konstruksjoner i byggverk > Brannutvikling og brannspredning > Bæreevne under brann > Produktdokumentasjon Alle produkter til byggverk skal ha dokumenterte egenskaper 37
2 Dokumentasjon av egenskaper/ytelser Brannutvikling og brannspredning > Egenskaper ved brannpåvirkning Standardisert prøvning Klassifisering etter NS- EN 35- Bæreevneunder brann > Brannmotstand Beregning Standardisert prøvning Klassifisering etter NS- EN 35-2 Byggereglene: Angir ytelser/klasser Angir begrensninger for bruk 38
2 Brannutvikling og brannspredning Innvendige og utvendige kledninger/overflater og isolasjonsmaterialer Ytelser uavhengig av bæresystemet Risikoklasse, brannklasse og antall etasjer bestemmer 39
Funksjonskrav bærende konstruksjoner Byggverk i brannklasse og 2 (inntil 4 etasjer) Skal bevare bæreevne og stabilitet i minimum den tiden som er nødvendig for å rømme og redde personer i og på byggverket
Funksjonskrav bærende konstruksjoner Byggverk i brannklasse 3 og 4 (mer enn 4 etasjer) Bærende hovedsystem skal utføres slik at byggverket bevarer sin stabilitet og bæreevne gjennom et fullstendig brannforløp
Bæreevne under brann preakseptert Brannklasse, 2 og 3 og <= 6 etasjer Brannklasse 4: Dokumentasjon ved analyse
Brannmotstand Dimensjonering for fullstendig brannforløp (Lette) konstruksjoner kan beskyttes slik at forkulling ikke inntreffer selv uten hensyn til automatisk slokking eller manuell slokkeinnsats Automatisk eller manuell slokking forutsettes å påvirke brannforløpet > Eurocode Part -2 (EN 99--2 22) > Redusert brannenergi (basert på konkret analyse)
I tillegg til stabilitet og bæreevne, bla Egenskaper ved brannpåvirkning Innvendige overflater og kledninger Isolasjon i bygningsdeler Utvendige overflater Brannenergi Brannspredning i byggverk Oppdeling i brannceller og brannseksjoner Brannspredning mellom byggverk
4 FoU-status
Nordisk prosjekter 995-22 Brandsäkra trähus, Fleretasjes trehus Grunnlag for utvidelse av preaksepterte ytelser i 27 Nyere norske FoU-prosjekter SINTEF Byggforsk 26 litteraturstudium og risikoanalyse SP Fire Research 27 litteraturstudium Utenlandske FoU-prosjekter inkl brannforsøk
FoU-status - generelt Skille mellom Massive, tunge konstruksjoner (massivtre og limtre) Lette konstruksjoner (bindingsverk og trebjelkelag) Behov for beskyttelse Sårbarhet, robusthet Foto: SINTEF Byggforsk
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
FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Kunnskapsmangel og usikkerheter Ubeskyttede treoverflater Forkullingshastighet; delaminering Høy brannenergi; selvslokking? Høye temperaturer Detaljløsninger Gjennomføringer Knutepunkter/sammenføyninger Brannforsøk - massivtredekke
FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Kunnskapsmangel og usikkerheter Utvendig brannspredning Brannvesenets slokkemuligheter Brannsikkerhet i byggefasen Modellering av fullstendig brannforløp Brannforsøk - massivtredekke
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 635:25 Limtresøyler og bjelker i samsvar med NS-EN 48:23 Krysslimt element Foto: SINTEF Byggforsk
FoU-status - massive, tunge konstruksjoner Forutsetninger for sikkerhet minst tilsvarende referansebygninger Beskyttede treoverflater Begrenset branncellestørrelse Sprinkleranlegg med høy effekt og pålitelighet - NS-EN 2845:25 med tillegg F NS-EN 2845:25 Tillegg F Forbedret pålitelighet og tilgjengelighet Redusert soneareal Hurtigutløsende sprinklere Forbedret vannforsyning Forsterket kontroll og vedlikehold
5 Tilstrekkelig grunnlag for preaksepterte ytelser?
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
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?
Massivtreprosjekt
Massivtreprosjekt formål
Fleretasjes trehus viktige forutsetninger Redusér skadepotensialet > Velg konsepter som kan bidra til å begrense brannspredningen Bygningene bør bygges uten (kaldt) loft/oppfôret tak > Svalganger/altanganger må vurderes spesielt Foto: Recto Correa
Fleretasjes trehus viktige forutsetninger Redusér sårbarheten > Prosjektere detaljene Ikke overlate til utførende å løse på byggeplass > Unngå hulrom Fyll med ubrennbar isolasjon > Tette gjennomføringer Foto: Ole Raymond Lehne > Stor vekt på kontroll, både av prosjektering og utførelse Unngå byggefeil/byggfusk
2 Utfordringer regelverk Bærekraftige/grønne byggverk > Tre i store byggverk og i byene Branntekniske hensyn Foto: Adresseavisen 6
2 Utfordringer regelverk Bærekraftige/grønne byggverk > Passivhus 26, nesten nullenerginivå i 22 Brennbar isolasjon Solcellepaneler Grønne tak Foto: Ole Raymond Lehne 6
2 Utfordringer regelverk Klassikerne > Rekkehus/tett trehusbebyggelse > Takkonstruksjoner/sval ganger/fasader Foto: K Hemma 62
2 Utfordringer - regelverk Preaksepterte ytelser for høye byggverk? > Gjeldende veiledning gjelder bare til 6 etasjer Akseptable fravik ved bruk av automatiske slokkeanlegg? 63
Takk for oppmerksomheten 64