Branntester av trekonstruksjoner kan føre til mer biogene konstruksjoner

Strå og halm er interessante byggematerialer i en tid der det rettes søkelys på klimavennlige bygg. Men materialenes brennbarhet er en utfordring. Det ble nylig tydeliggjort da DBI gjennomførte de første nedskalerte fasadetestene i prosjektet «Det biogene monteringsbygget – konstruksjon, brann og arkitektur» – selv om testene faktisk viste lovende resultater.

Prosjektet gjennomføres i samarbeid med blant annet CINARK ved Det Kongelig Akademi, og har som mål å utvikle og brannteste prefabrikkerte konstruksjoner i biogene materialer skalert for monteringskonstruksjoner i flere etasjer. Prosjektet bygger på resultater fra det tidligere MUDP-prosjektet «Dekkede fasader for den grønne omstillingen», som viste at det er mulig å bruke leire som brannimpregnering på strådekkede fasader.

Som en del av det siste prosjektet er det også gjennomført en litteraturstudie av de biogene materialene strå, halm, hamp, ålegras og gress, som blant annet har avklart de ulike materialenes branntekniske egenskaper og deres utbredelse i markedet.

Tre forskjellige konstruksjoner

I prosjektet er det rettet søkelys på hele ytterveggskonstruksjonen, som skal branntestes i ulike tresorter, dekkede fasadeløsninger og leire som brannhemmende middel. Modulelementer dekkes i en størrelse som kan håndteres på en byggeplass, da tanken er å dekke elementene før de monteres, fremfor å dekke det ferdige råhuset, slik man vanligvis gjør. Derfor blir også sammenhengene mellom elementene vektlagt, da de også kan ha innvirkning på hvordan en merkevare utvikler seg.

– Vi ønsker også å teste om det er mulig å bygge konstruksjoner som kan fungere uten leire som branntetting. Først og fremst fordi vi er usikre på leirens holdbarhet over byggets levetid når den utsettes for regn, sol, frost og liknende, sier Karlis Livkiss, forskningskonsulent ved DBI, Ph.D. og ansvarlig for litteraturstudien og analyse av testresultatene i prosjektet.

Den første konstruksjonen, som ble branntestet i prosjektet, besto av fasadeelementer uten leireimpregnering. I stedet ble det dekket så hardt at luften delvis ble presset ut av rørene i taket, noe som begrenser brannutviklingen. I tillegg ble det brukt ålegress for å fylle hulrom på baksiden av konstruksjonen. I de første minuttene av testen var det flammespredning, som imidlertid avtok ganske raskt, hvor det i stedet ble glødende branner inne i konstruksjonen. Først etter nesten 50 minutter brant den øvre delen av strukturen skikkelig.

Den andre strukturen var laget av en leirplate med hampfibre. Konstruksjonen ble dekket med kortere takrør fast i leire, som er en gammel tysk taktekkingstradisjon. Også under denne testen spredte brannen seg over overflaten de første minuttene, men slukket raskt av seg selv.

Den tredje konstruksjonen var dekket etter vanlig dansk tradisjon og var derfor ikke så tett som den første konstruksjonen. I tillegg ble det lagt moreneleire mellom stråene, som er samme type leire som ble testet i forrige MUDP-takprosjekt. I tillegg ble det lagt ålegress i konstruksjonen på baksiden. Designet viste ingen flammespredning de første minuttene, men snarere sakte økende ulmende aktivitet som utviklet seg til flammer i de senere stadiene av testen. Etter 60 minutter ble testen stoppet.

– Mens det i den andre konstruksjonen er takrørene som beskytter leiren mot regn, i den siste konstruksjonen er det leiren som beskytter rørene mot brann, forklarer Mia Fossing Frederiksen, som er prosjektleder for DBIs del av prosjektet.

Flere branntester

Planen nå er å fokusere på konstruksjonen(e) som viste best resultater under testing, og jobbe med å optimalisere ulike detaljer. I den forbindelse tas også andre parametere med inn betraktningen, som byggbarhet og robusthet mot regn og fukt. Etter dette skal det gjennomføres flere nedskalerte fasadeforsøk, før det til slutt gjennomføres en fullskalatest av best mulig konstruksjon.

– Som utgangspunkt ble testene en suksess fordi vi lærte mer om hvordan halm og strå brenner. Med dette kan vi nå identifisere de viktigste utfordringene – som er en forutsetning for å kunne finne løsninger. Men de testede materialene er selvsagt brannfarlige og skaper flere brannfarer som røyk og glør, så det er fortsatt uklart om vi vil lykkes med å få til en brukbar konstruksjon, sier Karlis Livkiss og suppleres av Mia Fossing Frederiksen:

– Vårt håp er å komme frem til en konstruksjon som kan legges til grunn for brannrådgivere i ulike brannklasser, slik at de lettere kan ta beslutninger. Det vil være et ønskelig scenario å kunne bygge med stråtak i fasader i flere etasjer, og at sertifiserte brannrådgivere skal kunne bruke funnene vi gjør i prosjektet, sier hun.