Brannsikkerhet ved bruk av trespiler på innvendige overflater - Utfordringer og muligheter

Abstract

Sammendrag: Spilepanel er en byggevare som brukes som overflatemateriale i vegger og himlinger. Panelene er bygget opp av trespiler med en spalteåpning mellom hver spile. Spilepanel kan oppnå gode lydabsorberende egenskaper og ansees for å ha et estetisk og naturlig utseende. Denne byggevaren benyttes derfor ofte i synlige områder og store åpne rom i bygninger. Fra et brannsikkerhetsperspektiv er spilepanelenes utforming og sammensetning en utfordring. Trespilenes geometri gir et stort eksponert overflateareal pr. vegg- eller takareal. Trespilene inngår ofte i et spileelement, som er sammensatt av ulike komponenter. Disse finnes i en rekke ulike varianter, der egenskaper ved brannpåvirkning i stor grad varierer. Trespiler oppfyller ikke de branntekniske kravene som stilles til kledninger, men er samtidig mer enn en overflate. Det kan derfor være krevende å tolke hvilke byggtekniske krav som gjelder for denne byggevaren. Denne masteroppgaven er gjennomført for å avdekke hvilke utfordringer bruk av spilepanel i bygninger medfører, og hva som skal til for å oppnå mer brannsikker bruk av trespiler. For å teste brannbeskyttede spileelementers egenskaper ved brannpåvirkning, og hvordan ulike materialsammensetninger innvirker på disse egenskapene, ble det utført komparative branntester. Det ble utført én referansetest med en brannbeskyttet trefiberplate og tre tester med ulike spileløsninger. Videre ble det gjennomført casestudier og kartlegging av regelverket for produktdokumentasjon, tilgjengelige spileløsninger og regelverket for overflater og kledninger i byggverk. Dette ga et grunnlag for å kunne vurdere om spileløsningene på markedet oppfyller krav til produktdokumentasjon, og om bruk av trespiler i byggverk bidrar til at forutsatt brannsikkerhetsnivå opprettholdes. I tillegg ble tre arkitekter intervjuet. Dette ga et tilleggsperspektiv på bruk av trespiler i bygninger. Den komparative branntestingen viste at prøveelementenes sammensetninger har stor betydning for brannutviklingen. Testene av spilepanel ga betydelig raskere brannspredning, økt forkullet areal og forverret skadeomfang for bakenforliggende materialer, sammenlignet med referansetesten. Vertikal brannspredning var den mest kritiske faktoren i disse testene, mens horisontal brannspredning var begrenset. Åpent hulrom og brennbart underlagsmateriale ga en raskere brannutvikling, sammenligne med prøveelementer med isolert hulrom og ubrennbart underlagsmateriale. Resultatene fra casestudiene viste at kun et fåtall av de vurderte spileproduktene er branntestet og klassifisert i henhold til regelverket. I de fleste tilfellene manglet produktene nødvendig tredjepartsdokumentasjon. Der spileproduktene var klassifiserte i henhold til regelverket, var de ulike komponentene i spilemodulene testes hver for seg, og ikke slik det sammensatte elementet skal brukes. Dette medfører manglende kontroll på om de sammensatte elementene oppfyller de forutsatte ytelseskriteriene. For at mer brannsikker bruk av trespiler skal oppnås, anbefales det å i større grad legge til rette for at spileprodukter testes og klassifiseres i henhold til regelverket, ved at en mer presis beskrivelse av testutførelse for spilepanel inkluderes i den tilhørende harmoniserte produktstandarden. Presiseringer i regelverket om at spileelementer må testes med den aktuelle produktsammensetningen ville gitt et bedre informasjonsgrunnlag om det sammensatte produktets egenskaper ved brannpåvirkning.

Abstract: Wood rib panels are building products used as a surface layer in walls and ceilings. The panels consist of wooden ribs with space between the ribs. Wood rib panels can achieve beneficial sound absorbing properties and are considered to have an aesthetic and natural look. This building product is therefore often used in visible areas and large open spaces in buildings. From a fire safety perspective, the design and composition of the wood rib panels is a challenge. The geometry of the wooden ribs gives a large exposed surface area per wall and ceiling area. The wooden ribs are often mounted as a part of a wood ribbon element, which is composed of several components. These are available in different variations, in which the reaction to fire largely varies. Wooden ribs do not meet the fire technical requirements for coverings, but are more than a thin surface layer. It may therefore be difficult to interpret the technical building requirements that apply to this product. This master thesis has been carried out to detect the challenges that the use of wood rib panels entails, and what it takes to achieve more fireproof use of wooden ribs. To test fire protected wood ribbon elements’ reaction to fire, and how various material compositions affect these properties, comparative fire tests were performed. One reference test was performed with a fire-protected wood fiber board, then three comparative tests were performed in which wood ribbon elements with different compositions were tested. Furthermore, case studies and a review of the regulations for product documentation, available wooden rib products and regulations for surfaces and coverings in construction work were carried out. This provided a basis for assessing whether the wooden rib products on the marked meet product documentation requirements, and whether the use of wooden ribs in buildings contributes to maintaining the required level of fire safety. In addition, three architects were interviewed. This provided an additional perspective on the use of wooden ribs in buildings. The comparative fire tests showed that the composition of the test elements is of great importance for the fire development. The tests that included wooden ribs provided significantly faster fire spread, increased charred area and worsened damage to underlying materials, compared to the reference test. Vertical fire spread was the most critical factor in these tests, while horizontal fire spread was limited. Open cavity and combustible substrate material produced a faster fire development, compared to test elements with insulated cavity and non-combustible substrate material. The results from the case studies show that only a few of the assessed wooden rib products are fire tested and classified according to the regulations. In most cases, the products lacked the necessary third-party documentation. Where the wooden rib products were classified in accordance with the regulations, the various components of the wood ribbon elements were tested separately, and not the way the composite element should be used. This results in a lack of control whether the composite elements meet the required performance criteria. In order to achieve a more fireproof use of wooden ribs, it is recommended to facilitate the testing and classification of wooden rib products in accordance with the regulations, by including a more precise description of the testing performance for wooden rib panels in the corresponding harmonized product standard. Clarifications in the regulations that wooden rib elements must be tested with the relevant product composition would provide a better information basis on the properties of the compound product in the event of fire.