Massivtre må ikke blandes med laftet tre, slik som vi kjenner fra vår tidligere byggetradisjon i Norge. Laft er en massiv trekonstruksjon, men med forbindelsesmåter som ikke er lufttette. Massivtre er store krysslimte elementer, som settes sammen slik at de får et mindre lekkasjetall enn kravet i Teknisk forskrift (TEK). [1]
Inneklima påvirkes av de eksponerte byggmatrialer rundt oss. Riktig relativ fuktighet i et rom har samme virkning som CO2 nivået i luften. I en tradisjonell konstruksjon med gipsvegger, vil relativ fuktighet bli lavere enn for trevegger (uten særskilte tiltak med ventilasjonssystemet). Treoverflate, som ikke er behandlet med diffusjonstettende overflatebehandling, vil avgi/oppta fuktighet og varme, og gi en riktig relativ fuktighet i rommet. Relativ fuktighet på ca. 30 %, betyr at CO2 nivået kan ligge tett oppunder 1000 ppm uten at det gir dårlig inneluft. [2] Dette er en av hovedgrunnene til at riktig bruk av massivtre, også kan være bærekraftig for brukeren.
Klima og overflater
Inneklima, spesifikt luftfuktigheten, spiller sannsynligvis en større rolle i brannutviklingsfasen frem mot overtenning, enn egenskapene til overflatene i rommet. Når det velges «konsekvent» å kle trekonstruksjonen innvendig med gips, så gjør man inneklimaet tørt, og man eskalerer og korter ned tiden en brann trenger å gå fra startbrannen mot overtenning. Ved en økning av relativ fuktighet fra 15 % (med gips) til 30 % (bare treoverflater), tar det sannsynligvis fire ganger lengre tid før temperaturen kommer opp i kritisk nivå for antennelse og røykgassutvikling. [3] Dette er ikke med i brannprosjektering i dag.
Fra ca. 105 grader tørkes treet ut, og fra ca. 260 grader kan det utvikles brennbare gasser, avhengig av luftfuktigheten. Hvorfor kles de fleste overflatene? Fordi bruk av brennbare overflater normalt ikke er tillatt, men for massivtre bygg, fins det ikke preaksepterte løsninger. Forskning viser også at en eksponert vegg i massivtre øker brannrisikoen med 10 % og en vegg og himling med 16 % [4], men dette er ikke resultater som tar hensyn til relativ fuktighet og dermed eskalering av brannen. Da skal også analysen svare ut følgende poeng; hindrer eller eskalerer gips rask brannutvikling, eller har det ingen større betydning? Dette må også vektes mot kravet om å motstå et fullt brannforløp.
Videre må bo- og arbeidsforholdene i byggets levetid vektes mot sannsynligheten for en brann. Per i dag er det mye større sjanse for at det ikke blir brann (i betydning av brannen blir varslet og havner i den offisielle statistikken), enn at en brann oppstår. Frekvens for brann i bygning i Norge ligger på et sted mellom 1,06-3 og 1,15-3, hvilket vil gi en brann i hvilken som helst bygning et sted mellom 870 til 940 år. [5] [6] (Tallene tar ikke høyde for branntilløp som blir håndtert slik at varsling av nødetater ikke blir gjort.)
Hva med skjult ulming?
Videre er det et hovedpoeng å hindre at en brann oppstår. Alle sprekker/luftlommer/kanaler eller skjulte føringer for el. og tekniske installasjoner har en innebygget risiko. Når man kler inne trekonstruksjonen med gips, hvilken kontroll har man da på brannstart/ulming? En varmeutvikling i el-anlegget som starter en skjult ulming eller en åpen brann, er en stor utfordring. I flere forsøk med massivtre har ulming oppstått som følge av testbrann, som ikke ble oppdaget når man forlot stedet. Da var brann opplevd «slukket», men dagen etter var det tydelig at ulmingen ikke var blitt oppdaget, da konstruksjonen enten var en haug med kull eller i full fyr.
Det som virkelig er interessant er hvordan slokking blir behandlet i analysene av disse byggene. Alle bygninger skal etter forskrift legge til rette for slokking. Både med manuell egeninnsats som f.eks. brannslanger, installert faste automatisk slokkeanlegg og brannvesenets innsatts. Når brannkonseptet munner ut i et ekstra kraftig sprinkelanlegg, har man i praksis lagt opp en veldig høy sannsynlighet for at bygget kan rives etter enhver utløsning av sprinkleranlegget. Dette fordi tre sveller, som igjen bryter opp branncellene og bæreevnen svekkes jo fuktigere treet blir og jo lengre det er fuktig. I tillegg kommer mulig sopp og muggdannelse.
Med hensyn til vannskader
I et bygg av massivtre vil et enkelt sprinklerhode levere minimum ca. 6 000 liter i løpet av 30 minutter. Som erfaringen fra blant annet Deichmanns bibliotek viser, kan det forventes at sprinkler blir slått av etter 30-40 min. En slik har vannmengde har et stort potensialt for å ødelegge bygget. Elementene sveller, skrueforbindelsene svekkes pga. bevegelser i konstruksjonen og det fukter opp trelamellene med limet. Limet tåler normalt lite fuktighet, før limet løsner. Rask oppfukting/tørking bidrar til økt oppsprekking ettersom overflaten fuktes, og derfor sveller, fortere enn de indre delene av treet. Spesielt skjærkapasiteten reduseres av sprekker. [7] Å få ut fuktigheten tar lang tid, da den bare kan tørkes ut den veien vannet kom inn. Studier viser også at man kan få en permanent reduksjon på 40 % for styrke og 20 % for stivhet. [8] [9] [10] Dette er vi ikke kjent med er tatt hensyn i arbeidet til rådgiver bygg, brannkonsept eller slokkeanlegg.
Det er noen som har pekt på at dette ikke er noe problem. Det mange da referer til er en rapport som heter «Solutions for upper mid-rise and high-rise mass timber construction, Rehabilitation of mass timber following fire and sprinkler activation» fra 2019 [11] som ser på erfaring og forsøk i USA/Canada. Rapporten underbygges av NFPA rapporter, som både er dokumentert å være ugyldig som kilde til statistikk for sprinkler [12], og som hovedsakelig henviser til ikke-massiv bygg og skadeomfanget i slike bygg.
Det rapporten peker på, er at vannskade etter brann er en betydelig risiko og er relatert til høyere forsikringsskader for massivtrebygg. Videre bruker rapporten kun fire eksempler på vann fra sprinkler eller brannvesen, der to av eksemplene er så knapt beskrevet at de bare er gitt to linjer med tekst og den 4. gjelder en brann i kjeller. Her er det vanskelig å vite om den er relevant, fordi konstruksjon til gulv og vegger i kjeller ikke er oppgitt. Det er kun én brann som gir noen detaljer. Dette er enn brann på en veranda som brannvesenet slokker fra utsiden. Her kommer det noe inn vann i leiligheten grunnet et ødelagt vindu. Her ble all våt gips fjernet, og støp tatt opp. Svært liten fuktighet ble påvist. Det er ikke mulig å bruke denne rapporten som et dokumentert eller i sannsynliggjort underlag for å uttale seg at vann fra sprinkler eller brannvesen ikke er et problem.
Dette vet vi sikkert
Det vi udiskutert vet mest om, er at slokking med mye vann inkludert brannvesenet sin innsats, ikke er en bærekraftig løsning. Er dette poenget med i analysene? Hvis brannvesenet vet (og det gjør de nok ikke), at en konsekvens av deres slokking med vann i slike bygg er at bygget bare kan rives, burde ikke dette vært avtalt med byggherre og tatt med i brannkonseptet? Slokking har tradisjonelt vært sett på som miljømessig bra, men her vil det med all sannsynlighet tradisjonell slokking (eller det å la bygget fritt få brenne), være en del den bærekraftige utviklingen vi må gå mot. Så hvorfor kalles det da slike bygg som bærekraftige?
Risiko, levetid og kostnader etter en brann i et bygg av massivtre må tas inn i en tidlig analyse, hvor føringer for byggets design/arkitektur og ytelser ses i sammenheng med en brannstrategi og senere et konsept, som ivaretar byggherres krav til levetid og driftskostnader. Løsningen må derfor også inkludere slokkeanalyse i den branntekniske prosjekteringen. Denne må se på alle sider ved en brann, åpen og ulming, og konsekvens for bygget/konstruksjonen som helhet. Per i dag utføres det svært sjelden ikke krevet slokkeanalyse, verken på bygg som Deichmanns bibliotek eller massivtre bygg.
Inntil dette skjer, så kan heller ikke slike bygg kalles bærekraftige.
Dette er et leserinnlegg og meninger i innlegget er forfatternes egne.
Referanser:
[1] Norsk Treteknisk Institutt, «Fokus på tre, nr. 20,» Januar 2008. [Internett]. Available: https://www.treteknisk.no/resources/filer/publikasjoner/fokus-pa-tre/Fokus-nr-20.pdf.
[2] FutureBuilt, «Prosjekt Naturligvis,» [Internett]. Available: https://www.futurebuilt.no/FoU. [Funnet 29 10 2022].
[3] T. Log, «Cold Climate Fire Risk; A Case Study of the Lærdalsøyri Fire, January 2014,» Januar 2014. [Internett]. Available: https://link.springer.com/article/10.1007/s10694-015-0532-8#Sec2.
[4] J. M. Baig og A. S. Dederichs, «A CFD analysis of smoke development in an enclosure of unprotected CLT elements,» 21 June 2022. [Internett]. Available: http://ri.diva-portal.org/smash/get/diva2:1657152/FULLTEXT01.pdf.
[5] SSB, «12058: Brann- og ulykkesvern 2015-21,» [Internett]. Available: https://www.ssb.no/statbank/table/12058/tableViewLayout1/. [Funnet Oktober 2022].
[6] SSB, «Bygningsmassen,» 9. Februar 2022. [Internett]. Available: https://www.ssb.no/bygg-bolig-og-eiendom/bygg-og-anlegg/statistikk/bygningsmassen.
[7] B. Kollbein, Dimensjonering av trekonstruksjoner, Fagbokforlaget, 2017.
[8] A. Bradley, W.-S. Chang og R. Harris, «The effect of drying on timber frame connections post flooding,» June 2015. [Internett]. Available: https://www.icevirtuallibrary.com/doi/10.1680/coma.14.00042.
[9] D. Rosowsky, «A Performance Assessment of Flood-Damaged Shearwalls,» 2022. [Internett]. Available: https://www.irbnet.de/daten/iconda/CIB9901.pdf.
[10] A. C. Bradley, «The flood resilience of light frame timber structures,» 2016. [Internett]. Available: https://purehost.bath.ac.uk/ws/portalfiles/portal/187953944/Corrections_Submission_Version.pdf.
[11] L. Ranger, «Solutions for upper mid-rise and high-rise mass timber construction, Rehabilitation of mass timber following fire and sprinkler activation,» 30 April 2019. [Internett]. Available: https://library.fpinnovations.ca/en/viewer?file=%2fmedia%2fWP%2f19785.pdf#phrase=false.
[12] A. Fedøy og A. K. Verma, Reliability Data on Fire Sprinkler Systems, Collection, Analysis, Presentation, and Validation, 1 red., vol. 2020, Boca Raton: CRC Press, 2019, p. 142.