| dc.description.abstract | De siste årene har det vært rettet stort fokus mot miljøet, og siden byggenæringen står for store deler av klimagassutslippene er det ønskelig å bygge mer miljøvennlig og bærekraftig. Tre som bygningsmateriale har miljømessige fordeler og anses som et bærekraftig materiale. Dette har ført til økt interesse for bygging av høyhus i tre hvor det benyttes massivtre eller limtre som bærende hovedsystem. Her dukker det opp utfordringer knyttet til brannsikkerheten.
Byggverk på 5 etasjer eller mer plasseres preakseptert i brannklasse 3 (med unntak av byggverk i risikoklasse 1), og for denne brannklassen er de preaksepterte ytelsene et ubrennbart hovedbæresystem som skal motstå en standardbrannpåkjenning i 90 minutter. Ettersom tre er brennbart blir dette et fravik, og det må dokumenteres for at forskriftskravet tilfredsstilles. Forskriftskravet angir at det bærende hovedsystemet skal dimensjoneres for å kunne opprettholde tilfredsstillende bæreevne og stabilitet gjennom et fullstendig brannforløp, slik dette kan modelleres. Derfor er det valgt å fokusere på modelleringen av brannforløp for trekonstruksjoner.
Det er benyttet standardiserte beregningsmodeller for kvantitative analyser av brannforløp og forkulling. Modellene er hentet fra Eurokode 1 del 2: Laster på konstruksjoner ved brann og Eurokode 5 del 2: Brannteknisk prosjektering av trekonstruksjoner.
Først undersøkes Eurokodens parametriske temperatur-tidkurve og forkullingsrate ved en parametrisk brannpåkjenning. Her gjøres det manuelle itereringer hvor det forkullede treverket fra brannforløpet inkluderes som brannlast ved neste modellering, for å undersøke om kurven konvergerer eller ikke. Dette ble gjort for to ulike rom; et rom med vegger, tak og gulv av massivtre tildekt med to lag normalgips, og for et rom med hovedsakelig gipskledning men med eksponerte limtresøyler og bjelker. Dette resulterte i:
- Rom med massivtre: Store mengder treverk som forkuller førte til høy brannlast, som videre førte til at kurven ikke konvergerte. Beregningsmodellens begrensninger ble overgått.
- Rom med limtre: Kurven konvergerer og brannens totale varighet ble 37 % lengre enn ved første iterering, men beregningsmodellens begrensninger ble overgått.
Videre undersøkes hvordan en kan bruke probabilistiske metoder, og verktøyet som ble tatt i bruk var Monte Carlo. Det er gjort sensitivitetsanalyser for parametrisk temperatur-tidkurve med varierende gulvareal, åpningsareal, vindushøyde, termiske egenskaper til bygningsmaterialer og brannlast. Det er også gjort sensitivitetsanalyse for forkullingsrate med varierende åpningsfaktor. Analysene viser at det som har størst påvirkning på brannforløpet og forkullingen er parameterne knyttet til åpningsfaktor samt hvilken brannlast som benyttes.
Det er usikkerheter knyttet til resultatene i oppgaven, da en ikke vet om det eksponerte bæresystemet av brennbart materiale vil fortsette å brenne når inventaret er brent opp, eller om brannen slokker av seg selv. | |
