SINTEF RAPPORT TITTEL Norges branntekniske laboratorium as Etterbehandling av overflater i rømningsvei Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Tiller Bru, Tiller Telefon: 73 59 10 78 Telefaks: 73 59 10 44 E-post: nbl@nbl.sintef.no Internett: nbl.sintef.no Foretaksregisteret: NO 982 930 057 MVA FORFATTER(E) Bjarne Kristoffersen OPPDRAGSGIVER(E) Statens bygningstekniske etat RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. NBL A02113 Åpen Terje Maagerø GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG 107115 41 + 3 vedlegg ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) I:\Pro\107115\50\107115_rapport Bjarne Kristoffersen Anne Steen Hansen ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG 2003-01-14 Kjell Schmidt Pedersen, adm.dir. Dette prosjektet har som formål å undersøke de branntekniske egenskapene til overflater i rømningsvei før og etter etterbehandling. Rømningsveier bør i henhold til REN ha overflate In1, eksemplifisert som blant annet malt glassfiberstrie og papirtapet. Etterbehandling av overflater i rømningsveier vil først og fremst innebære påføring av maling eller legging av ny tapet/strie. Brannsyn vil av praktiske årsaker hovedsakelig verifisere at overflaten i rømningsvei ikke består av brennbare materialer som trepanel eller lignende. Det er derfor viktig med kunnskap om hvordan etterbehandling påvirker de branntekniske egenskapene til overflater i rømningsvei. Vurdering av prøvingsresultater og beregninger i prosjektet har vist at malt glassfiberstrie og papirtapet tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå for overflater i rømningsvei. Valg av maling, antall strøk og mengde maling for hvert strøk er faktorer som vil påvirke de branntekniske egenskapene. Ytterligere konklusjoner knyttet til endring av branntekniske egenskaper som følge av etterbehandling: - Overflate med 1 lag papirtapet eller 2 lag vannbasert maling tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå - Overflate med 2 lag papirtapet eller 4-6 strøk vannbasert maling ligger i grenseområdet - Overflate med 8 strøk vannbasert maling tilfredsstiller ikke ønsket sikkerhetsnivå Konklusjonene fra prosjektet bør gjøres kjent for de parter i byggebransjen som har befatning med denne problemstillingen. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Brann Fire GRUPPE 2 Rømning Escape EGENVALGTE Rømningsvei Escape route Overflatebehandling Surface treatment
2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 INNLEDNING...6 2 VALG AV MATERIALER I RØMNINGSVEI...7 2.1 REGELVERK...7 2.2 UNDERSØKELSE VEDRØRENDE MATERIALVALG OG VEDLIKEHOLD...7 3 BRANNSYN...8 3.1 REGELVERK...8 3.2 BRANNSYN AV RØMNINGSVEIER...9 4 PRØVINGSMETODER OG KLASSIFISERINGSSYSTEM...10 4.1 INNLEDNING...10 4.2 PRØVINGSMETODER...10 4.2.1 ISO 5660...11 4.2.2 pren 13823 Single Burning Item test (SBI)...12 4.2.3 ISO 9705...14 4.3 KLASSIFISERINGSSYSTEM...15 4.3.1 EUROKLASSENE OG OVERSETTELSE AV DISSE...15 4.3.2 KLASSIFISERING AV ISO 9705-RESULTATER I HENHOLD TIL EUREFIC...17 5 BEREGNINGSVERKTØY...18 6 PRØVEMATERIALE...18 6.1 GENERELT...18 6.2 MERKING AV PRØVESTYKKER...19 6.3 PÅFØRT MENGDE MALING...19 7 PRØVINGSRESULTATER...21 7.1 INNLEDNING...21 7.2 RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL ISO 5660...21 7.2.1 Prøving av Maling A i henhold til ISO 5660...22 7.2.2 Prøving av Maling B i henhold til ISO 5660...22 7.2.3 Prøving av Papirtapet i henhold til ISO 5660...23 7.3 RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL pren 13823 (SBI)...23 7.3.1 Prøving av Maling A i henhold til EN 13823 (SBI)...24 7.3.2 Prøving av Maling B i henhold til EN 13823 (SBI)...24 7.4 RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL ISO 9705...24 7.4.1 Prøving av maling A i henhold til ISO 9705...25 7.4.2 Prøving med 2 lag papirtapet i henhold til ISO 9705...26 7.5 ESTIMERING AV SBI-RESULTATER PÅ GRUNNLAG AV ISO 5660 RESULTATER...27
3 8 VURDERING AV PRØVINGSRESULTATER...29 8.1 VURDERING AV RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL ISO 5660-1..29 8.2 VURDERING AV RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL pren 13823.31 8.2.1 Prøving av maling A i henhold til pren 13823...31 8.2.2 Prøving av maling B i henhold til pren 13823...32 8.2.3 Vurdering av pren 13823 resultater...33 8.3 VURDERING AV RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL ISO 9705...34 8.4 VURDERING AV BEREGNINGSVERKTØY FOR SBI SIMULERING...35 8.5 VURDERING AV BRANNTEKNISKE EGENSKAPER FOR ULIK MALING...39 REFERANSER.. 40 VEDLEGG I: VEDLEGG II: VEDLEGG III: Resultater fra prøving i henhold til ISO 5660, 13 sider Resultater fra prøving i henhold til pren 13823 SBI, 4 sider Resultater fra estimering av SBI-resultater på grunnlag av prøving i henhold til ISO 5660, 4 sider
4 SAMMENDRAG OG KONKLUSJONER Sammendrag Dette prosjektet har som formål å undersøke de branntekniske egenskapene til overflater i rømningsvei før og etter etterbehandling. For å redusere faren for antennelse, samt spredning av brann og røyk i rømningsvei, må overflaten i henhold til REN tilfredsstille klasse In1. Rømningsvei i bygninger i brannklasse 2 og 3, samt bygninger i risikoklasse 6, må i tillegg ha overflate In1 anbrakt på begrenset brennbart eller ubrennbart underlag. Prosjektet vil hovedsakelig ta for seg effekten av etterbehandling i denne type bygninger. Overflate In1 er i REN eksemplifisert som blant annet maling, malt glassfiberstrie og papirtapet. En enkel telefonisk spørreundersøkelse rettet mot flere hotellkjeder i Norge viser at overflater i rømningsveier tilfredsstiller angitt ytelsesnivå i REN, hovedsakelig i form av mur med og uten maling, eller malt glassfiberstrie og papirtapet på gipsplate. På grunn av både vedlikeholdsmessige og estetiske grunner vil overflater i rømningsveier etterhvert bli etterbehandlet. Etterbehandlingen kan skje på flere måter, men påføring av maling samt legging av ny tapet/strie er av de mest anvendte. Gjennomføring av brannsyn i rømningsvei vil av praktiske årsaker først og fremst verifisere at det ikke benyttes brennbare materialer som for eksempel trepanel og lignende. Bruk av tapet og glassfiberstrie anses som tilfredsstillende uten ytterligere vurdering av antall lag/sjikt. Dette øker behovet for økt kunnskap til hvordan etterbehandlingen påvirker de branntekniske egenskapene til overflater i rømningsvei. I dette prosjektet ble det gjennomført brannteknisk prøving av følgende overflater - alle anbrakt på gipsplate: glassfiberstrie med vannbasert maling, angitt som A 2, 4, 6 og 8 sjikt glassfiberstrie med vannbasert maling, angitt som B 2, 4, 6 og 8 sjikt papirtapet 1 eller 2 lag Resultatene fra prøvingene i henhold til pren 13823 (SBI) har vist at REN sin eksemplifisering av malt glassfiberstrie som In1-overflate tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå. Dette gjelder 2 strøk vannbasert maling det vil si tilsvarende overflate i rømningsvei i nye bygg. Prøvingene viste videre at mer enn 4 strøk maling trolig vil medføre høyere varmeavgivelse enn ønskelig for bruk av overflatene i rømningsvei. Testresultatene viste at røykproduksjonen ligger på et akseptabelt nivå for alle overflatene prøvet i henhold til pren 13823. Prøving i henhold til ISO 9705 viste at overflate med 8 lag maling gikk til overtenning etter 10 minutter og 20 sekunder. Overflate med 2 lag papirtapet gikk ikke til overtenning i løpet av 20 minutter. Ingen av overflatene tilfredsstilte sikkerhetsnivået angitt for rømningsvei da nivå for både røykproduksjon og varmeavgivelse var for høyt. Prosjektet omfattet også prøving i liten skala, ISO 5660. Resultatene ble først og fremst brukt som grunnlag til å estimere SBI-resultater dersom samme produkter hadde blitt prøvet i henhold til pren 13823. Estimerte klasser for ulike materialkombinasjoner underbygger også ovennevnte vurdering om at mer enn 4 strøk maling vil medføre at produktene ikke tilfredsstiller ønskede branntekniske egenskaper. Selve beregningsverktøyet benyttet viste tilfredsstillende resultater for estimering av varmeavgivelse, men beregnet for høye verdier for røykproduksjon. Vurdering av SBI-estimat for 2 lag papirtapet er ikke i samsvar med ovennevnte ISO 9705-resultat. 2 lag papirtapet eller 4 strøk maling på gipsplate vil trolig ligge i grenseområdet for ønsket sikkerhetsnivå for overflater i rømningsvei.
5 Sammenligning av prøvingsresultater indikerer at valg av malingstype vil kunne ha vesentlig innvirkning på overflatenes branntekniske egenskaper. I tillegg vil antall strøk, og mengde maling for hvert strøk ha vesentlig betydning. Det er i den sammenheng viktig å være klar over at konklusjonene i denne rapporten baseres på prøving av overflater med bestemte mengder maling. Konklusjoner med angivelse av antall sjikt må derfor knyttes opp mot malingsmengden på de ulike materialkombinasjonene. Prosjektet viser at rømningsvei i nye bygg, der overflater består av 1 lag papirtapet eller glassfiberstrie med 2 strøk maling, tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå. Ved påføring av mer enn 4 strøk maling eller 2 strøk papirtapet vil imidlertid de branntekniske egenskapene etter all sannsynlighet ligge over ønsket sikkerhetsnivået angitt i REN. Det er viktig at konklusjonene fra dette prosjektet blir gjort kjent for de respektive parter som har befatning med denne problemstillingen. Personale som utfører branntilsyn og ansvarlige for bygg er grupperinger som bør bruke denne informasjonen til å foreta vurderinger av nødvendige tiltak for å opprettholde ønsket sikkerhetsnivå i rømningsveier. Konklusjoner Vurdering av resultatene fra branntekniske prøvinger og beregninger i prosjektet har gitt følgende hovedkonklusjoner: - Overflate med 1 lag papirtapet eller 2 strøk vannbasert maling på glassfiberstrie tilfredsstiller sikkerhetsnivået angitt for bruk i rømningsvei. - Overflate med 2 lag papirtapet eller 4-6 strøk vannbasert maling på glassfiberstrie ligger i grenseområdet for sikkerhetsområdet angitt for bruk i rømningsvei. - Overflate med 8 strøk vannbasert maling på glassfiberstrie tilfredsstiller ikke sikkerhetsnivået angitt for bruk i rømningsvei.
6 1 INNLEDNING Denne rapporten er utarbeidet i prosjektet Etterbehandling av overflater i rømningsvei. Prosjektet er finansiert av Statens bygningstekniske etat (BE) og er utført i perioden januar 2001 til desember 2002. Teknisk forskrift til plan- og bygningsloven (TEK) /1/ angir i 7-27 Rømning av personer at Byggverk skal utformes og utføres for rask og sikker rømning. Det er avgjørende for personsikkerheten i et bygg å forhindre rask brann- og røykspredning. Spesielt viktig er det å forhindre brann- og røykspredning til rømningsveiene i den tiden som skal være tilgjengelig for rømning. Akseptabel sikkerhet mot spredning av brann kan blant annet oppnås dersom materialene i tak, vegger, gulv og nedfelte himlinger har tilfredsstillende overflateegenskaper med hensyn til antennelse og varmeavgivelse. Sikkerhetsnivået bestemmes blant annet på grunnlag av antall personer som oppholder seg i bygget/rommet menneskelige forutsetninger for å kunne rømme uten hjelp aktive brannsikringstiltak (f.eks. sprinkleranlegg) byggets/rommets bruksområde Spredning av brann i overflater kan kontrolleres ved å benytte materialer som har gode branntekniske overflateegenskaper. Veiledning til teknisk forskrift til plan- og bygningsloven (REN) /2/ angir akseptable sikkerhetsnivå i et bygg. I henhold til REN 7-24 Overflater i rømningsvei må overflaten i rømningsvei tilfredsstille klasse In1 for å redusere faren for antennelse og spredning av brann og røyk. Videre angis at Rømningsvei i bygninger i brannklasse 2 og 3 samt bygninger i risikoklasse 6 må ha overflate In1 anbrakt på begrenset brennbart eller ubrennbart underlag. I REN er In1 overflater beskrevet som det ytterste tynne sjiktet, og eksemplifisert som keramiske fliser spesielle malinger tynne papirtapeter malt glassfiberstrie Dette prosjektet har som formål å undersøke hvorvidt overflaters branntekniske egenskaper endres ved etterbehandling. Prosjektet konsentreres om angitt sikkerhetsnivå for overflater i rømningsvei i bygninger, brannklasse (BKL) 2 og 3 samt riskikoklasse (RK) 6. Overflater i ovennevnte rømningsveier vil av både vedlikeholdsmessige og estetiske årsaker bli etterbehandlet over tid. Hoveddelen av prosjektet omfatter derfor brannteknisk prøving av overflater med og uten etterbehandling alle anbrakt på begrenset brennbart underlag som angitt i 7-24. Prøvingsresultatene skulle benyttes til å vurdere hvorvidt nye og etterbehandlede overflater tilfredsstiller ytelsesnivået angitt i REN. En del av prosjektet omfattet også undersøkelse av hvilke overflater som er mest benyttet i rømningsveier i dag, samt å beskrive omfanget av en eventuell etterbehandling. Videre var det av interesse å angi hvor stor grad brannsyn av bygninger omfatter kontroll av rømningsveienes egenskaper før, under og etter bygging.
7 2 VALG AV MATERIALER I RØMNINGSVEI 2.1 REGELVERK TEK har i 7-24 et generelt krav om at Byggverk skal bygges og utstyres slik at sannsynligheten for at brann skal oppstå reduseres til et akseptabelt nivå, og slik at faren for spredning av brann og røyk skal reduseres tilsvarende. Det skal tas hensyn til byggverkets bruk og nødvendig tid for rømning og redning. Når det gjelder rømning av personer angir 7-27 at Byggverk skal utformes og utføres for rask og sikker rømning. REN beskriver i 7-24.2 Overflater i rømningsvei Vegger og tak: For å redusere faren for antennelse og spredning av brann og røyk i rømningsvei, må overflaten tilfredsstille klasse In1. Rømningsvei i bygninger i brannklasse 2 og 3 samt bygninger i risikoklasse 6 må ha overflate In1 anbrakt på begrenset brennbart eller ubrennbart underlag. Begrepet overflate forklares flere steder i REN. 7-21.2 angir at Med overflate menes her det ytterste tynne laget av en bygningsdel, herunder overflatemateriale, overflatesjikt som maling, tapet og tilsvarende. Maling og tynn papirtapet eller malt glassfiberstrie anbrakt på ubrennbart eller begrenset brennbart underlag, ansees å være tilfredsstillende der kravet til overflate er In1. 7-24 fig 1 beskriver at In1 tilsvarer overflate på betong, mur, keramiske fliser, spesielle malinger og tynne papirtapeter. 2.2 UNDERSØKELSE VEDRØRENDE MATERIALVALG OG VEDLIKEHOLD En enkel undersøkelse ble gjennomført for å gi en indikasjon på hvilke materialer som benyttes i rømningsveier i byggverk, brannklasse 2 og 3 samt risikoklasse 6. Hoteller fra 3 store hotellkjeder (Rica, Rainbow og Scandic) ble kontaktet telefonisk vedrørende hvilke materialer som var benyttet i rømningsveiene, samt hvilke vedlikeholdsrutiner som ble fulgt. Spørsmålene ble hovedsakelig rettet til vaktmestere og/eller vedlikeholdsansvarlige. Undersøkelsen viste at alle de kontaktede hotellene har en eller flere av følgende overflater: mur med og uten maling glassfiberstrie med maling og bakenforliggende gipsplate papirtapet med og uten maling og bakenforliggende gipsplate Vedlikehold i form av enten maling av hele korridorer eller flekking ble de fleste stedene gjennomført etter behov. Undersøkelsen viste at sikkerhetsnivået angitt i REN var tilfredsstilt med hensyn til overflater i rømningsvei i nye byggverk av risikoklasse 6.
8 3 BRANNSYN 3.1 REGELVERK Etter lov om brannvern m.v. 23 skal det utføres brannsyn i bestemte bygninger, områder m.v., og det er i loven hjemmel for å gi pålegg vedrørende branntekniske forhold/brannsikkerheten. Primært skal bygget være ferdigstilt og byggesaken avsluttet før brannsyn blir gjennomført. Eldre bygninger har ofte store bygningstekniske og branntekniske avvik fra de krav som stilles i dag. Det stilles derfor krav til at disse bygningene blir rustet opp til en akseptabel teknisk standard som ligger opp mot det sikkerhetsnivået som kreves i nye bygninger, og at dette nivået skal opprettholdes. Ved brannsyn skal det: kontrolleres at bedriften har et internkontrollsystem, og undersøkes om dokumentasjonen av brannsikkerheten er i orden foretas en fullstendig brannteknisk vurdering for å se om det er nødvendig med ekstra sikringstiltak Innunder kontroll av internkontrollsystem kommer dokumentasjon som viser at byggherre og eier har egen brannvernleder, holder brannøvelser, har tegninger og annen påkrevd dokumentasjon, samt service på for eksempel slokke- og alarmsystem. Forskrift om brannforebyggende tiltak og tilsyn (FOBTOT) /3/ (Forebyggende forskrift) er utarbeidet av Direktoratet for brann- og elsikkerhet (DBE), og skal sikre at det iverksettes og gjennomføres forebyggende tiltak for å sikre tilfredsstillende brannsikkerhet i enhver bygning, anlegg, lager, område m.v. som er i bruk, herunder brannobjekter som omfattes av brannvernlovens 22. Forskriften sine generelle krav til rømningsveier er at Rømningsveiene skal til enhver tid dekke behovet for forsvarlig rømning. Veiledningen til FOBTOT foreligger foreløpig som utkast /4/, og er derfor ikke benyttet i dette prosjektet. Veiledning til forskrift om brannforebyggende tiltak og brannsyn /5/ er utarbeidet av DBE til bruk for eiere og brukere av særskilte brannobjekter, boliger og andre brannobjekter, samt de kommunale brannmyndighetene. Veiledningen henviser til den tidligere forskriften (FOBTOB) og gir ikke bindende regler. Den kan derfor ikke brukes i forbindelse med brannsyn som hjemmel for pålegg m.v. som ikke direkte fremgår av forskriften. Veiledningens kapittel 4 angir spesielle tekniske krav til særskilte brannobjekter. Her er det viktig å merke seg at angivelser til bygningers brannklasse refererer til Byggeforskrift av 1987. I denne angis brannklassene fra 1 til 4, der 1 tilsvarer det strengeste kravet. I dagens TEK er dette endret brannklassene er delt inn fra 1 til 3, der 3 angir det strengeste kravet. Hyppigheten av brannsyn avhenger av hvilken type av særskilt brannobjekt som bygningen defineres som: For type a objekt gjennomføres brannsyn 1 gang hvert år. Type a objekt omfatter sykehus, sykehjem, aldershjem o.l., samt hoteller og andre overnattingsetablissementer. For type b og c objekt gjennomføres brannsyn 1 gang hvert år, dog slik at annet hvert år kan dette erstattes av eiers egen kontroll, etter hans eget kontrollsystem. Type b og c objekt omfatter større industri- og næringsvirksomhet, håndverkbedrifter, kraft-, tele- og kommunikasjonsanlegg m.v.
9 For type d objekt gjennomføres brannsyn hvert fjerde år. Type d objekt omfatter bygninger som har stor kulturhistorisk- eller annen samfunnsmessig verdi, f.eks. kirker og fredede bygninger For type e objekt gjennomføres brannsyn hvert år. Type e objekt er områder som er anlagt til bruk for et stort antall mennesker, og hvor en brann kan få store konsekvenser. Dette gjelder idrettsanlegg, større campingplasser, lystbåthavner (gjestehavner hvor det overnattes m.v.) o.l. I Utkast til Veiledning til Forebyggende forskrift /4/ er brannobjekt delt inn i tre: type a, b og c. Type a er den samme, gjeldende type b og c er slått sammen til b og gjeldende type d er endret til c. 3.2 BRANNSYN AV RØMNINGSVEIER Gjennomføring av brannsyn vil også omfatte kontroll av rømningsveier. I følge Veiledningen til FOBTOB skal det i rømningsveier blant annet kontrolleres bruk av brennbart materiale, adkomst, antall rømningsveier, dimensjoner og kapasitet, dører og merking. Materialvalg er altså en av flere kontrollpunkter ved inspeksjon av rømningsvei i forbindelse med brannsyn. Bruk av tynne overflatesjikt som for eksempel tynn papirtapet eller malt glassfiberstrie, skal i henhold til REN tilfredsstille ønsket sikkerhetsnivå, og bruken av dette bør visuelt være enkelt å kontrollere. Av praktiske årsaker vil det imidlertid bli vanskeligere å kontrollere antall sjikt i både nye og gamle bygg. Eventuell etterbehandling i form av flekking/maling eller nytt lag tapet vil med andre ord vanskelig kunne kontrolleres dersom dette ikke angis av byggherre. Samtaler med brannvesenet i Trondheim bekrefter ovennevnte. Kontroll av overflater i rømningsvei lar seg vanskelig gjennomføre under brannsyn, først og fremst av praktiske årsaker. Ved endring i bygget, for eksempel etterbehandling av overflater i rømningsvei, skal brannvernlederen i teorien kontrollere og dokumentere endringen. Av praktiske årsaker blir imidlertid kontroll av dokumentasjon og etterbehandling sjelden gjennomført i forbindelse med brannsyn, da verifisering av for eksempel antall sjikt maling/tapet nødvendigvis medfører skade på kontrollert overflate. Kontrollen av overflater i rømningsveier foretas hovedsakelig ved å verifisere at det ikke benyttes brennbare materialer som for eksempel trepanel o.l. Bruk av tapet og malt glassfiberstrie anses som tilfredsstillende uten ytterligere vurdering av antall lag/sjikt.
10 4 PRØVINGSMETODER OG KLASSIFISERINGSSYSTEM 4.1 INNLEDNING Prosjektet hadde som formål å gjennomføre brannteknisk prøving av samme type overflater og bakenforliggende materiale som i vesentlig grad benyttes i virkeligheten. Tillaging av prøvestykker skulle simulere overflater i nye bygg, samt etterbehandling av eksisterende overflater. Som tidligere angitt, konsentreres prosjektet rundt overflate i bygg i BKL 2 og 3 samt risikoklasse 6. Det ble derfor laget prøvestykker med varierende antall sjikt av følgende overflater alle bygd opp med bakenforliggende gipsplate: papirtapet 1 eller 2 lag glassfiberstrie med vannbasert maling, kvalitet Butinox 2, 4, 6 og 8 sjikt glassfiberstrie med vannbasert maling, kvalitet Bindoplast 2, 4, 6 og 8 sjikt Tillaging av prøvestykker og materialvalg er nærmere beskrevet i senere kapittel. Formålet med de branntekniske prøvingene var hovedsakelig å se på hvorvidt overflater i rømningsvei i nye bygg tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå hvorvidt viktige branntekniske egenskaper endres med flere lag maling/tapet hvorvidt flere lag/sjikt tapet/maling tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå for tilgjengelig rømningstid i forhold til tid til overtenning Etter samtaler med oppdragsgiver ble det besluttet å hovedsakelig gjennomføre brannteknisk prøving for å vurdere de branntekniske egenskapene opp mot de kommende Euroklassene. Euroklassene er samlebegrepet som benyttes på de ulike klassene i det nye europeiske systemet for klassifisering av materialers egenskaper ved brannpåvirkning. Begrepet er imidlertid ikke implementert i det kommende prøvings- og klassifiseringssystemet, men brukes av praktiske hensyn i denne rapporten. Både systemet for Euroklassene, oversettelse av Euroklassene og prøvingsmetodene benyttet i prosjektet er beskrevet under. 4.2 PRØVINGSMETODER Som tidligere nevnt, er formålet med brannteknisk prøving blant annet å vurdere hvorvidt overflater i rømningsvei i nye bygg tilfredsstiller ønsket sikkerhetsnivå hvorvidt viktige branntekniske egenskaper endres med flere lag maling/tapet tid til overtenning for de ulike prøvestykkene Prøvingsmetodene ble derfor valgt ut fra hvilke metoder som ville være mest hensiktsmessige det vil si gi flest svar på ovennevnte spørsmål. I tillegg var det ønskelig å knytte de branntekniske egenskapene opp mot Euroklassene. Følgende prøvingsmetoder ble benyttet i prosjektet: ISO 5660-1 (Konkalorimeteret) pren 13823 (Single Burning Item test (SBI)) ISO 9705 (Room corner test) Standarden for SBI-prøving var ved tidspunktet for prøving et utkast til høring. Den har senere blitt publisert som norsk standard, og beskrives senere i rapporten. Prinsippet for de ulike prøvingsmetodene er bekrevet under.
11 4.2.1 ISO 5660 Det ble besluttet at alle produktene skulle prøves i liten skala i henhold til ISO 5660-1 /6/. Prøving i konkalorimeteret er i dag den mest avanserte småskalametoden for å bestemme materialers branntekniske egenskaper. I tillegg til ISO 5660-1 kan det gjøres målinger av røykproduksjon /7/ og massetap /8/. Produksjon av røykgasser ble ikke registrert for andre gasser enn karbonmonoksid (CO) og karbondioksid (CO 2 ). Prøvingen gir grunnlag for å evaluere: - antennelighet - varmeavgivelse - røykproduksjon - dannelse av giftige gasskomponenter Ved prøving utsettes prøvestykkets overflate for en konstant varmefluks fra en konisk ovn (mellom 0 og 75 kw/m 2 ). Idet prøvestykket når antennelsestemperaturen, antennes de flyktige gassene av en elektrisk gnist. Avgassene samles i et avtrekk for videre gassanalyse. Gassanalysen gir grunnlag for å beregne varmeavgivelse og for å bestemme mengde giftige gasser produsert under forbrenningen. Røykproduksjon måles ved å bestemme hvor mye en laserstråle dempes av røyken i avtrekket. Dette relateres til volumstrøm i avtrekket og avstanden mellom laserkilde og sensor, slik at resulterende enhet for gjennomsnittlig røykproduksjon (også kalt røykens lysdempningsareal) blir m 2 /s. Prøvestykket er montert på en veiecelle som registrerer massetapet som funksjon av tid. Apparaturen som brukes ved prøving, er skissert under. En vesentlig årsak til bruk av ISO 5660-apparaturen i dette prosjektet er at resultatene kan brukes til å estimere resultatene dersom samme produkt hadde blitt prøvet i henhold til pren 13823 SBI og ISO 9705 (beskrevet senere). Dette medfører at resultatene fra ISO 5660-1 også kan brukes til vurdering opp mot eksisterende (ISO 9705) og fremtidige (SBI) kriterier for overflatematerialer. Beregningsverktøyet benyttet i dette prosjektet er utarbeidet av Anne Steen Hansen, NBL /9/.
12 Temperatur- og trykkmålinger gjøres her Avtrekksvifte Røyk- og temperaturmålinger gjøres her Avtrekkshette Sotfilter Gassprøver tas her Konisk ovn Gnist-tenner Prøvestykke Ramme Prøvestykke Veiecelle Aluminiumsfolie Keramisk med lav tetthet Panne for prøvestykke Figur 1 Skisse av prøvingsapparaturen som brukes ved prøving i henhold til ISO 5660-1. 4.2.2 pren 13823 Single Burning Item test (SBI) Prøving i henhold til pren 13823 /10/ (SBI-metoden) har en spesiell status, ettersom den er blitt utviklet etter mandat fra Europakommisjonen for å være en sentral metode i det nye Euroklassesystemet. Den ble utviklet for å kunne måle - antennelighet - varmeavgivelse - flammespredning - brennende dråper og deler - røykproduksjon Av disse egenskapene er det antenneligheten som metoden ikke gir noe godt svar på. Målingene av evne til flammespredning har også begrenset verdi. Prøving i SBI-apparaturen kreves i Euroklassene A2, B, C og D. Det er også mulig å anvende SBI for klassifisering i Euroklasse A1 i dersom kriteriene angitt i klassifiseringsstandarden EN 13501-1 er tilfredsstilt. Ved tidspunktet for prøving var SBI-standarden kun tilgjengelig som utkast, følgelig angitt som pren standard. Standarden har i ettertid blitt ferdigstilt og foreligger i dag blant annet som norsk standard NS-EN 13823:2002. Den endelige versjonen omfatter ingen vesentlige endringer i forhold til pren-versjonen benyttet i dette prosjektet.
13 Prinsipp for prøvingen Ved prøving i SBI-apparaturen er prøvematerialet stilt opp i en hjørnekonfigurasjon satt sammen av to prøvestykker. Det ene prøvestykket har bredde 0,5 m, mens det andre har bredde 1,0 m, begge er 1,5 m høye. I hjørnet er det plassert en trekantet propanbrenner, som avgir 30 kw gjennom hele prøvingstiden på 20 minutter. Prøvemateriale og brenner er plassert inne i et rom med grunnflate 3m x 3m. Over prøvestykket er det plassert en avtrekkshette. Apparaturen er vist i figuren under. Figur 2 Skisse av SBI-apparaturen. Forbrenningsgassene samles ved hjelp av avtrekkshetten for videre analyser. Gassanalyse gjør det mulig å beregne varmeavgivelse, og å vurdere produksjonen av giftige gasser fra prøvematerialet. Røykproduksjon bestemmes ved å måle dempning av en lysstråle i røyken i avtrekkskanalen. Denne lysdempningen relateres til volumstrømmen, slik at resulterende enhet for røyktettheten er [m 2 /s]. Kurvene over varmeavgivelse og røykproduksjon er glattet før de blir presentert i rapporten. Dette gjøres for at ikke tilfeldig støy skal innvirke på de videre beregningene. Kurven over varmeavgivelse er midlet over 30 sekunders intervaller, mens røykproduksjonen er midlet over 60 sekunders intervaller. Beregning av FIGRA og SMOGRA To nye konsepter er innført gjennom SBI-standarden: FIGRA (Fire Growth Rate Index) og SMOGRA (Smoke Growth Rate Index). Disse indeksene sier noe om hvor fort en brann utvikler seg. Filosofien bak FIGRA og SMOGRA er at mye varme utviklet i løpet av kort tid utgjør en stor trussel, tilsvarende at mye røyk utviklet i løpet av kort tid er et faremoment som bør unngås. FIGRA beregnes ved å dividere den maksimale varmeavgivelsen med tiden det tar å nå maksimal varmeavgivelse. Tilsvarende beregnes SMOGRA ved å dividere maksimal røykproduksjon med tid til maksimal røykproduksjon. Dermed får FIGRA enheten W/s, mens SMOGRA har enhet m 2 /s 2. Prinsippet for beregning av FIGRA er vist i figuren under. Prinsippet for beregning av SMOGRA er det samme som for FIGRA.
14 Varmeavgivelse [kw] 40 Figra 1 = 40.000/120 = 333 W/s Figra 2 = 15.000/500 = 30 W/s 15 120 500 Tid [s] Figur 3 Prinsippskisse for beregning av FIGRA. 4.2.3 ISO 9705 Metoden, som også kalles Room corner test, er beskrevet internasjonal standard ISO 9705:1993(E) /11/. ISO 9705 er valgt til å være referansescenariet for den nyutviklede SBImetoden. Metoden er derfor viktig i det nye europeiske systemet, selv om det foreløpig er uklart om, og i tilfelle hvordan, den kan brukes til å brannklassifisere bygningsmaterialer. I skrivende stund arbeides det med å omarbeide ISO 9705 til en CEN-standard. ISO 9705 kan i dag benyttes til prøving og klassifisering av overflater, og standarden beskriver en avansert storskala metode for prøving av overflatematerialers branntekniske egenskaper. Prøvingen gir muligheter for å vurdere - Flammespredning i overflaten - Hastighet for varmeavgivelse - Røykproduksjon - Produksjon av giftige gasser Prinsipp for prøvingen Sideveggene, endeveggen og taket i et rom med lengde 3,6 m, bredde 2,4 m og høyde 2,4 m kles med overflatematerialet som skal prøves. Tilsammen utgjør dette 32 m 2 av produktet som skal prøves. Antennelseskilden er en propanbrenner som er plasser i et av de bakre hjørnene i rommet. Varmepåkjenningen fra brenneren er 100 kw i de første 10 minuttene av testen, og 300 kw i de neste 10 minuttene. Total prøvingstid er 20 minutter. En skisse av apparaturen er vist i figuren under.
15 Figur 4 Skisse av apparaturen som anvendes ved prøving i henhold til ISO 9705. Forbrenningsgasser samles ved hjelp av en avtrekkshette for videre analyser. Gassanalyse gjør det mulig å beregne varmeavgivelse, og å vurdere produksjonen av giftige gasser fra prøvematerialet. Røykproduksjon bestemmes ved å måle dempning av en lysstråle i røyken i avtrekkskanalen. Denne lysdempningen relateres til volumstrømmen, slik at resulterende enhet for røyktettheten er [m 2 /s]. 4.3 KLASSIFISERINGSSYSTEM 4.3.1 EUROKLASSENE OG OVERSETTELSE AV DISSE I 1988 vedtok Rådet for de europeiske fellesskap Rådsdirektiv av 21 desember 1988 om tilnærming av medlemsstatenes lover og forskrifter om byggevarer (Rådsdirektiv 89/106/EØF) /12/. Dette direktivet kalles også ofte Byggevaredirektivet, og er grunnlaget for siste versjon av TEK. I det nye europeiske klassifiseringssystemet blir bygningsmaterialer klassifisert i henhold til sine egenskaper ved brannpåvirkning. Disse egenskapene er antennelighet, brennbarhet, varmeavgivelse, flammespredning, røykproduksjon og produksjon av brennende dråper. Ut fra kriterier til varmeavgivelse ble felles europeiske klasser (Euroklasser) delt inn i 7: A1, A2, B, C, D, E og F. Euroklasse A1 og A2 representerer ubrennbart og begrenset brennbart materiale, mens de resterende klassene gjelder brennbare materialer. Tabellen under viser hvilke prøvingsmetoder som kreves ved klassifisering i de ulike Euroklassene. I tillegg til varmeavgivelsen rangerer Euroklassene A1, A2, B, C, D og E også produkter etter avgivelse av brennende dråper og røyk. Brennende dråper deles inn i tilleggsklassene d0, d1 og d2, der d0 representerer det strengeste kravet. Hvilken prøvingsmetode som benyttes for vurdering av brennende dråper angis i de ulike Euroklassene. Røykproduksjonen vurderes ved prøving i henhold til SBI-metoden, og deles inn i tilleggsklassene s1, s2 og s3. Det er ingen krav til materialer i Euroklasse F
16 Dette har medført at det i teorien er 40 ulike kombinasjoner av Euroklasser og tilleggsklasser for røyk og brennende dråper som kan brukes for materialer unntatt gulvbelegg. Den nye klassifikasjonsstandarden for bygningsmaterialer har fått betegnelsen NS-EN 13501-1:2002 /13/. Strategien bak utarbeidelsen av det harmoniserte europeiske systemet har vært at alle medlemslandene skal kunne gjenfinne sitt sikkerhetsnivå i klassifiseringssystemet. I praksis vil imidlertid hvert land velge hvilke klasser som tilsvarer dagens nasjonale sikkerhetsnivå, slik at antall klasser som kommer til å anvendes i prinsippet vil tilsvare dagens antall klasser. NBL gjennomførte i år 2000 et prosjekt for Statens bygningstekniske etat (BE) som hadde som formål å oversette dagens branntekniske klasser til de nye Euroklassene. Rapporten fra prosjektet /14/ angir at anvendelse av det nye klassifiseringssystemet i praksis betyr at gjeldende sikkerhetsnivå, angitt i REN, i fremtiden blir beskrevet ved hjelp av Euroklasser og tilleggsklasser. Dagens klassebetegnelser vil med andre ord bli erstattet av Euroklasser. Den gjeldende norske klassifiseringen for overflater In1 bygger på brannteknisk prøving i henhold til NS-INSTA 412 /15/ og ISO 5657 /16/. De nevnte metodene rangerer materialer etter varmeavgivelse og røykproduksjon (NS-INSTA 412), samt antennelighet (ISO 5657). I fremtiden vil nevnte prøvingsmetoder for brennbare overflatematerialer bli erstattet med henholdsvis NS-EN 13823 og NS-EN ISO 11925-2 /17/. I et nordisk prosjekt i regi av NORDTEST ble 20 ulike produkter prøvet i henhold til dagens nordiske prøvingsmetoder og den kommende SBI-metoden. Det viste seg at Euroklasse B omfatter de fleste av produktene i den gjeldende norske overflate klasse In1. In1 har i dag krav til lav røykproduksjon, og det er derfor besluttet at materialer i denne gruppen skal tilfredsstille tilleggsklasse s1. Videre får materialer i klasse In1 ikke avgi brennende dråper eller biter, noe som gjenspeiles i kriteriene til tilleggsklasse d0. De konklusjonene i NBL-rapporten av Hansen og Hovde (/14/) med mest relevans for dette prosjektet er følgende oversettelser: In1 erstattes med Euroklasse B-s1, d0 In2 erstattes med Euroklasse D-s2,d2 Euroklasse C vil altså ikke inngå i det kommende norske regelverket. Kriteriene ved SBI-prøving, knyttet til ovennevnte klasser, er som følger: Kriterier til Euroklasse B-s1, d0 ved prøving i henhold til EN 13823 (SBI): FIGRA skal være mindre eller lik 120 W/s Total varmeavgivelse i løpet av 600 sekunder, THR 600, skal være mindre eller lik 7,5 MJ SMOGRA skal være mindre eller lik 180 m 2 /s 2 Total røykproduksjon i løpet av 600 sekunder, TSP 600, skal være mindre eller lik 50 m 2 Lateral flammespredning, LFS, skal være mindre enn til kanten av prøvestykket Ingen brennende dråper/partikler i løpet av 600 sekunder Kriterier til Euroklasse D-s2, d2 ved prøving i henhold til EN 13823 (SBI): FIGRA skal være mindre eller lik 750 W/s SMOGRA skal være mindre eller lik 30 m 2 /s 2 Total røykproduksjon i løpet av 600 sekunder, TSP 600, skal være mindre eller lik 200 m 2 Brennende dråper/partikler er tillatt
17 Mer omfattende og detaljert beskrivelse av Euroklassene og oversettelsen av nasjonale klasser til Euroklasser er angitt i nevnte NBL-rapport. Da også Utkast til Veiledning til teknisk forskrift til plan- og bygningsloven /18/ har implementert ovennevnte oversettelser, er disse benyttet ved vurdering av prøvingsresultater senere i rapporten. Vurderingene forutsetter altså at oversettelsene angitt i rapporten blir de endelige betegnelsene for de ulike klassene. 4.3.2 KLASSIFISERING AV ISO 9705-RESULTATER I HENHOLD TIL EUREFIC Ifølge NS 3919 /19/ kan prøving av overflater utføres i henhold til ISO 9705. Ved vurdering og klassifisering av prøvet overflate benyttes resultatene fra EUREFIC-programmet /20/. Klassifiseringssystemet omfatter 5 klasser, A, B, C, D og E. For å forhindre sammenblanding med Euroklassene med samme betegnelse vil sistnevnte i denne rapporten angis Euroklasse og ovennevnte angis Eurefic-klasse. Klassifisering i henhold til Eurefic-systemet baseres på resultater for tid til overtenning, varmeavgivelse og røykproduksjon frem til eventuell overtenning. Kriteriene er referert i Melding HO-1/94: Plast i bygninger /21/ fra Statens bygningstekniske etat (BE). Kriteriene for klassifisering i henhold til ovennevnte system er vist nedenfor. Tabell 1 Kriterier i henhold til Melding HO-1/94: Plast i bygninger. Klasse Hastighet for varmeavgivelse [kw] Maksimum (eks brenner) Maksimum (inkl brenner) Gjennomsnitt (eks brenner) Minimum tid til overtenning [min] Hastighet for røykproduksjon [m 2 /s] Maksimum Gjennomsnitt A 20 300 600 50 2,3 0,7 B 20 700 1000 100 16,1 1,2 C 12 700 1000 100 16,1 1,2 D 10 900 1000 100 16,1 1,2 E 2 900 1000-16,1 - I tillegg til kriteriene til varmeavgivelse og røykproduksjon er det også krav til at flammene ikke noe sted skal spre seg lenger ned enn til 0,5 meter fra golvet med unntak av området 1,2 meter ut fra det hjørnet brenneren er plassert. For materialer i klasse A kan kun enkelte brennene dråper eller deler faller ned i området inntil 1,2 meter ut fra det hjørnet brenneren er plassert. I forbindelse med klassinndelingen, angir Melding HO-1/94 følgende forbindelse med NS 3919: Eurefic-klasse A tilsvarer egenskaper for produkter klassifisert som In1 Eurefic-klassene B-E tilsvarer egenskaper for produkter klassifisert som In2
18 5 BEREGNINGSVERKTØY Beregningsverktøy, utarbeidet av Anne Steen Hansen ved NBL /9/, har brukt resultatene fra prøving i henhold til ISO 5660-1 til å indikere resultatene dersom samme produkt hadde blitt prøvet i henhold til pren 13823 SBI. Det er viktig å være oppmerksom på at beregningsresultatene kun gir estimerte SBI-resultater, og at disse ikke kan benyttes til fremtidig klassifisering eller godkjenning. Det er knyttet noe usikkerhet til de estimerte resultatene. Dette skyldes både usikkerhet knyttet til prøvingsresultatene fra ISO 5660, og beregningsmetoden sin unøyaktighet. Erfaring har vist at den estimerte klassen, basert på egenskaper for både varme- og røykutvikling, ligger innenfor 80-90% sikkerhet. 6 PRØVEMATERIALE 6.1 GENERELT Prosjektet omfatter prøving av i alt 3 ulike overflater som alle skal simulere overflatene på rømningsveier i bygninger i BKL 2 og 3 samt RK 6. Ytelsesnivået i REN angir at nevnte overflater skal tilfredsstille In1 på begrenset brennbart eller ubrennbart underlag. Etter undersøkelser av materialvalg for rømningsveier på hoteller i Norge, ref. kapittel 2.2, ble det besluttet å gjennomføre prøving med overflatesjikt av papirtapet og malt glassfiberstrie. Prøving med glassfiberstrie ble gjennomført med to ulike kvaliteter av vannbasert maling, angitt som kvalitet A og B. De tre ulike overflatene er alle anbrakt på underlag av 12,5 mm gipsplate. Før påføring av overflatesjikt ble gipsplatene grunnet med vannbasert maling. Denne malingen ble også valgt til en av oveflatebehandlingene (Maling A). Både glassfiberstrie og papirtapet ble limt på bakenforliggende gipsplate med henholdsvis vegglim og tapetklister. Tabellen under viser hvor mange sjikt og lag som ble prøvet med henholdsvis maling og papirtapet. Oversikt over hvilke branntekniske prøvinger som ble gjennomført er angitt senere i rapporten. Ut fra undersøkelsen om virkelig bruk, samt erfaring med standard byggeskikk, ble det besluttet å lage prøvestykker med henholdsvis 2, 4, 6 og 8 sjikt. 2 sjikt skulle tilsvare overflaten i rømningsvei i nytt bygg, mens 4, 6 og 8 sjikt skulle representere overflaten etter flere ganger med etterbehandling. Årsaken til valg av to og to sjikt er at det ved etterbehandling, og særlig ved skifte av farge, oftest vil være nødvendig med 2 strøk. Tabell 2 Oversikt over materialene som ble prøvet i prosjektet alle anbrakt på 12,5 mm gipsplate og grunnet med vannbasert maling. Overflatesjikt Maling A Maling B Papirtapet Antall strøk/lag 2, 4, 6 og 8 strøk 2, 4, 6 og 8 strøk 1 og 2 lag
19 Ved tillaging av prøvestykker for prøving i henhold til ISO 5660 og SBI ble 2 gipsplater, hver med dimensjon 1,5 m x 1,0 m, påført grunning, papirtapet eller glassfiberstrie med maling. 1 av gipsplatene utgjorde det største av 2 prøvestykker ved SBI-prøvingen (1,5 m x 1,0 m). Den andre ble kappet til både det minste prøvestykket ved SBI-prøvingen (1,5 m x 0,5 m) og prøvestykker til ISO 5660. Variasjon i malingsmengde for de ulike prøvestykkene med samme antall malingssjikt ble på denne måten redusert. Ytterligere informasjon om produktene anses som konfidensiell og er derfor ikke del av rapporten, men vil være lagret på saken i NBL sitt arkiv. 6.2 MERKING AV PRØVESTYKKER For å forenkle filnavn og beskrivelse av de ulike materialene ble prøvestykkene merket som beskrevet i tabellen under. Disse merkingene er også benyttet i figurer og tabeller senere i rapporten. Tabell 3 Merking av prøvestykker ved prøving i henhold til ISO 5660 og pren 13823. Prøvingsmetode ISO 5660 SBI B2b1, 2 og 3 - Antall sjikt/lag Overflatebehandling Maling A Maling B Papirtapet 2 sjikt maling A2b1, 2, 3, 4, 5 og 6 1 4 sjikt maling A4b1, 2 og 3 B4b1, 2 og 3-6 sjikt maling A6b1, 2 og 3 B6b1, 2 og 3-8 sjikt maling A8b1, 2 og 3 B8b1, 2 og 3-1 lag tapet - - 1T1, 2 og 3 2 lag tapet - - 2T1, 2 og 3 2 sjikt maling A2 B2-4 sjikt maling A4 B4-6 sjikt maling A6 B6-8 sjikt maling A8 B8-1 På grunn av avvikende resultater ble det gjennomført ytterligere 3 prøvinger dette forklares senere i rapporten. Angivelsen b i alle merkinger for malingsprøver forklarer at prøvene ble kappet fra plate b av de to mulige a og b platene (se neste kapittel). 6.3 PÅFØRT MENGDE MALING Formålet med prosjektet var blant annet å vurdere branntekniske egenskaper for overflater i rømningsvei. Bruk av 2 ulike malingstyper skulle gi en indikasjon på om brannegenskapene var avhengig av type maling eller ikke.
20 I virkeligheten vil manuell påføring av maling medføre vesentlig variasjon i mengde maling per sjikt, hvilket igjen vil kunne påvirke overflatesjiktets branntekniske egenskaper. Ved tillaging av prøvestykker ble det derfor besluttet at mengde maling per sjikt for de 2 malingstypene ikke nødvendigvis måtte være likt. Malingene ble derfor påført manuelt, og mengde maling per andre sjikt ble deretter registrert etter at malingen var tørr. Registrering av malingsmengde ble foretatt ved hjelp av veiing før påføring og deretter etter tørking. I følge produktdatabladene var begge malingstypene overmalbare etter 1 time og brukstørr etter maksimum 24 timer. Det ble derfor besluttet å vente 24 timer før platene ble veid og neste sjikt ble påført. Som tidligere beskrevet ble prøvestykkene for prøving av samme kvalitet og antall sjikt maling i henhold til ISO 5660 og pren 13823 (SBI) tatt fra samme gipsplate. Variasjon i malingsmengde for de ulike prøvestykkene med samme antall malingssjikt ble på denne måten redusert. Dette medførte videre at SBI-resultatene bedre kunne brukes til å verifisere beregningsverktøyene som benyttes ved estimering ut fra resultater fra ISO 5660. Total mengde påført maling for de 2 malingstypene (akkumulert) er vist i tabellen under. Da SBIprøving består av 2 prøvestykker er mengde maling angitt som gjennomsnittet av disse to. Ved prøving i henhold til ISO 5660 ble prøvestykkene kun kappet fra den ene platen, slik at påført mengde ved samhørende ISO 5660- og SBI-prøving kan variere noe. Tabell 4 Total mengde påført maling ved prøving i henhold til ISO 5660, pren 13823 og ISO 9705. Prøvingsmetode ISO 5660 SBI Antall sjikt Overflatebehandling Maling A [g/m 2 ] Maling B [g/m 2 ] 2 sjikt maling 200 250 4 sjikt maling 350 450 6 sjikt maling 500 650 8 sjikt maling 750 850 2 sjikt maling 250 225 4 sjikt maling 350 450 6 sjikt maling 475 650 8 sjikt maling 725 850 ISO 9705 8 sjikt maling 655 - Tabellen viser nevnte variasjon i malingsforbruk ved manuell påføring uten kontroll av påført mengde. Forøvrig er det god overensstemmelse mellom mengde maling for de ulike antall strøk ved prøving i henhold til ISO 5660 og pren 13823. Dette betyr at bruk av estimerte verdier fra ISO 5660, ved sammenligning med oppnådde SBI resultater kan brukes til å verifisere anvendeligheten til beregningsverktøyet for denne type produkt.
21 7 PRØVINGSRESULTATER 7.1 INNLEDNING Tabellen under viser prøvingsmatrisen som ble utarbeidet for brannteknisk prøving som skulle gjennomføres i prosjektet: Tabell 5 Oversikt over brannteknisk prøving i NBL prosjekt 107115. Antall strøk (gjelder kun malingen) 2 strøk ("nytt") + 2 strøk (totalt 4 strøk) + 4 strøk (totalt 6 strøk) + 6 strøk (totalt 8 strøk) Vannbasert maling, A Vannbasert maling, B Papirtapet ISO 5660 x 6 1 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 ISO 5660 x 3 SBI x 1 1 lag papirtapet: ISO 5660 x 3 2 lag papirtapet: ISO 5660 x 3 Ikke relevant Ikke relevant 1 På grunn av avvikende resultater ble det gjennomført ytterligere 3 prøvinger se forklaring under. I tillegg til prøvingene angitt ovenfor ble det også gjennomført prøving av både 8 strøk maling og 2 lag papirtapet i henhold til ISO 9705. Malingstypen benyttet ved ISO 9705 prøvingen ble valgt som den med dårligst branntekniske egenskaper, vurdert ut fra prøving i mindre skala. 7.2 RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL ISO 5660 Ved prøving i henhold til ISO 5660 ble det gjennomført 3 parallelle prøvinger per produkt. Unntaket var A2 der det, på grunn av avvikende resultater ved de 3 første prøvingene, ble gjennomført ytterligere 3 prøvinger. Avvikene bestod av stor variasjon i tid til antennelse og varmeavgivelse fra en av de tre første prøvingene. Det ble derfor besluttet å gjennomføre 3 nye prøvinger. Varigheten av prøvingene var 600 sekunder, noe som gjør det mulig å sammenligne akkumulerte verdier for varme- og røykavgivelse. Store deler av prøvingsresultatene fra ISO 5660 vil, foruten å være basis for estimering av SBIresultater, ha mindre relevans for vurderingen av branntekniske egenskaper opp mot ønsket klassifisering. Vi har derfor valgt å vise de fleste ISO 5660-resultatene i Vedlegg II. Resultatene i dette kapittelet angis i tabellformat som gjennomsnittsverdier fra 3 parallelle prøvinger for parameterene angitt under. Da forkortelsen baseres på engelsk angivelse er denne tatt med som en forklaring: tid til antennelse [s] - t ign (time for ignition) maksimal varmeavgivelseshastighet [kw/m 2 ] - HRR max (maximum heat release rate) total varmeavgivelse [MJ/m 2 ] THR (total heat release) total røykproduksjon [m 2 ] TSP (total smoke production) total CO-produksjon [g] CO tot (total CO production)
22 Parameterene er valgt på grunn av at de alle har stor betydning for brannspredning (t ign, HRR max og THR) og helserisiko (TSP og CO tot ) ved en eventuell brann. 7.2.1 Prøving av Maling A i henhold til ISO 5660 Tabell 6 Brannteknisk prøving av Maling A i henhold til ISO 5660 gjennomsnittlige verdier fra 3 enkelttester. Parametere Antall sjikt av maling A 2 1 4 6 8 t ign [s] 31 29 31 26 HRR max [kw/m 2 ] 81 71 69 173 THR [MJ/m 2 ] 8,1 4,8 5,5 7,7 TSP [m 2 ] 0,4 1,0 1,1 1,0 CO tot [g] 0,08 0,15 0,21 0,30 1 På grunn av avvikende resultater ble det gjennomført 6 enkelttester med prøver merket A2. Av disse prøvingene gikk kun 4 av prøvestykkene til antennelse. Prøvene der antennelse ikke forekom er ikke tatt med i gjennomsnittsberegningene ovenfor, og disse vurderes til å ha bedre branntekniske egenskaper enn de 4 andre. Gjennomsnittsresultatene er derfor beregnet ut fra 4 enkelttester. 7.2.2 Prøving av Maling B i henhold til ISO 5660 Tabell 7 Brannteknisk prøving av Maling B i henhold til ISO 5660 gjennomsnittlige verdier fra 3 enkelttester. Parametere Antall sjikt av maling B 2 4 6 8 t ign [s] 28 33 33 21 HRR max [kw/m 2 ] 97 112 109 132 THR [MJ/m 2 ] 6,3 6,9 7,3 9,6 TSP [m 2 ] 0,7 0,8 0,9 0,8 CO tot [g] 0,20 0,16 0,19 0,24
23 7.2.3 Prøving av Papirtapet i henhold til ISO 5660 Tabell 8 Brannteknisk prøving av Papirtapet i henhold til ISO 5660 gjennomsnittlige verdier fra 3 enkelttester. Parametere Antall lag papirtapet 1 2 t ign [s] 36 24 HRR max [kw/m 2 ] 83 80 THR [MJ/m 2 ] 5,2 6,6 TSP [m 2 ] 1,1 1,1 CO tot [g] 0,10 0,16 7.3 RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL pren 13823 (SBI) Ved prøving i henhold til pren 13823 (SBI) ble det gjennomført 1 enkelt prøvinger per produkt. Prøvene ble alle montert uten skjøter og luftspalte. Prøvestykkene ble prøvet inntil bakenforliggende 9,5 mm kalsiumsilikat plate. Det ble ikke gjennomført SBI-prøving av papirtapet. Resultatene er vist i tabellform med verdier for parameterene under. Disse benyttes alle ved klassifisering for Euroklasse B-s1,d0, og kriteriene for denne klassen er angitt som referanse: FIGRA [W/s] (Fire Growth Rate Index) Total varmeavgivelse i 600 sekunder [MJ] THR 600 (Total Heat Release) SMOGRA [m 2 /s 2 ] (Smoke Growth Rate Index) Total røykproduksjon i 600 sekunder [m 2 ] TSP 600 (Total Smoke Production) Horisontal flammespredning til kanten av den bredeste delen av prøvestykket ( ja/nei) LFS (Lateral Flame Spread) Brennende dråper i 600 sekunder (ja/nei) Ovennevnte parametere er forklart i kapittel 4.3.1, og er alle en del av det nye klassifiseringssystemet. Ytterligere resultater er angitt som kurver i Vedlegg III.
24 7.3.1 Prøving av Maling A i henhold til EN 13823 (SBI) Tabell 9 Prøving av Maling A i henhold til EN 13823 (SBI) resultater fra en enkelttest per produkt. Parametere Antall sjikt av maling A 2 4 6 8 Kriterier for B-s1,d0 FIGRA [W/s] 70 176 166 163 120 THR 600 [MJ] 1,2 1,4 1,8 1,9 7,5 SMOGRA [m 2 /s 2 ] 0 0 0 25 30 TSP 600 [m 2 ] 35 34 36 49 50 LFS [ja/nei] nei nei nei nei nei Brennende dråper [ja/nei] nei nei nei nei nei 7.3.2 Prøving av Maling B i henhold til EN 13823 (SBI) Tabell 10 Prøving av Maling B i henhold til EN 13823 (SBI) resultater fra en enkelttest per produkt. Parametere Antall sjikt av maling B 2 4 6 8 Kriterier for B-s1,d0 FIGRA [W/s] 49 115 127 152 120 THR 600 [MJ] 1,3 1,3 1,9 2,3 7,5 SMOGRA [m 2 /s 2 ] 0 0 0 0 30 TSP 600 [m 2 ] 38 42 36 25 50 LFS [ja/nei] nei nei nei nei nei Brennende dråper [ja/nei] nei nei nei nei nei 7.4 RESULTATER FRA PRØVING I HENHOLD TIL ISO 9705 Ved prøving i henhold til ISO 9705 ble det gjennomført prøving av 2 produkter: gipsplate med glassfiberstrie og 8 lag av Maling A gipsplate med 2 lag papirtapet Maling A ble valgt fordi særlig prøving iht EN 13823 viste større varmeavgivelse for maling A enn for maling B. Da ønsket var å gjennomføre prøving av worst case ble derfor maling A valgt ved ISO 9705 prøvingene.