Branntekniske utfordringar for høge trehus

Abstract

Denne oppgåva tek føre seg ein del av dei branntekniske utfordringane ved å byggje høghus i tre. Tanken bak oppgåva var å setje seg inn i korleis eit høghus i tre kan gjerast brannsikkert, gjennom å studere handbøker og litteratur om emnet. I tillegg var det ynskjeleg å studere branndokumentasjonen til reelle prosjekt, henta frå eksterne samarbeidspartnarar. Det viste seg fort å vera utfordrande å finne passande prosjekt, fordi det ikkje er bygd nokre høghus i tre i Noreg enno.

Ei god stund etter arbeidet med oppgåva starta opp, vart dokumentasjon frå to aktuelleprosjekt tilgjengeleg. Det viste seg derimot at dokumentasjonen berre var frå planleggingsstadiet, og difor mangelfull i forhold til ynsket om å studera branntekniske løysingar. Oppgåva tek difor i større grad for seg det regelverket som finst i Noreg i dag, samt dimensjoneringsmetodar for berekning av brannmotstand for trekonstruksjonar.

Fyrst i oppgåva kjem ein grunnleggande presentasjon av tema som er nyttige å kjenne til i brannteknisk prosjektering, som brannsikkerheitsstrategi og brannsikkerheitstiltak. Deretter vert ein del av Teknisk forskrift sine funksjonskrav med tilhøyrande ytingsnivå i Veiledning til teknisk forskrift presenterte. Korleis brannar utviklar seg og kva som skjer med treverk i høge temperaturar er omtala, før det vert gjennomgått ei rekkje dimensjoneringsmetodar for trekonstruksjonar. Tre av desse metodane vert så nytta til å berekne berande og skiljande brannmotstand til veggkonstruksjonar. To reelle og aktuelle prosjekt frå eksterne samarbeidspartnarar vert gjennomgått og til dels samanlikna.

Det er utført ei berekning av resteigenskapane til ein veggstender, og to berekningar av skiljande brannmotstand for ein vegg. Dei to sist nemnde berekningane er samanlikna, der det viste seg at dei to metodane gav ein forskjell i berekna brannmotstand på heile 21,8 minutt for ein og same vegg.

Gjennom arbeidet med oppgåva vart det funne at dei branntekniske utfordringane med å byggje høghus i tre er fullt mulege å løyse, gjennom å kombinera ulike aktive og passive brannsikkerheitstiltak. Det difor underleg at det framleis ikkje finst nokon høge trehus i Noreg, ettersom det har vore lovleg å byggje i 14 år no. Kan det skuldast at bransjen ikkje harnok kompetanse og erfaring på området, eller er det eit spørsmål om kostnadar?

I tillegg vart det funne at dei branntekniske dimensjoneringsmetodane som er presenterte i hovudsak berre gjeld for branneksponering i opp til 60 minutt. Byggverk i brannklassene 3 og 4 har som regel krav om brannmotstand ut over denne tida for hovudberesystemet.

Det anbefalast difor å sjå vidare på kva som gjer at det enno ikkje er bygd nokre høghus i tre,og korleis dagens dimensjoneringsmetodar kan gjerast gjeldande for ei lengre branneksponering.

The aim of this thesis was to look at fire safety challenges in multi-storey buildings. The idea behind it was to study handbooks and literature before doing a study on actual building projects. It soon became clear that it was difficult to find suitable projects to study.

After some time, access to two projects was granted. However, the documentation proved to be of limited use for the intended purpose. Because of this the thesis focuses more on the building regulations in Norway, and design methods for calculating fire resistance for wood.

First there is a basic introduction to fire safety, where issues as fire safety strategy and different means of fire protection are presented. Some of the performance-based regulations from both TEK and VTEK are also presented. How fires develop, and how wood reacts to high temperatures are described, before presenting structural fire design methods for wood.Three of these design methods are used in calculations of the load bearing and separating functions of a wall. After this the two projects are presented, and partially compared.

The design strength and design stiffness property of a wall stud are calculated according to Eurocode 5. The separating function of a wall is calculated with two different methods, one according to Eurocode 5 and the other according to Fire safety in timber buildings.Comparing of the results showed a difference in fire resistance of 21,8 minutes.

While working with this thesis, it was discovered that the fire safety challenges for multistorey buildings are possible to overcome, by combining different active and passive fire protection. Because of this, it is likely to wonder why no such buildings have been built inNorway. Is it because the industry lacks experience and knowledge, or is it a financial issue?

It was also discovered that the presented structural fire design methods basically only applies for fire exposure of 60 minutes. Buildings in fire classes 3 and 4 often require fire resistance for a longer period.

Suggestions for further work would be to look into why there still are no multi-storeybuildings in Norway, and how the structural fire design methods can be improved.