Tolkning av brannregelverket for høye bygninger i massivtre

Abstract

I senere tid har bygging av høye konstruksjoner i massivtre blitt en økende trend. Dette på grunn av at ny teknologi og byggemetoder gjør dette mulig, og som et tiltak for å redusere klimagassutslipp i byggebransjen. Massivtre er et miljøvennlig materiale, som består av lameller av treverk som limes sammen 90 grader på hverandre. De danner massive elementer med stor styrke og stivhet, og kan brukes i bæresystem for større konstruksjoner. En av flere utfordringer ved bruk av massivtre er brannteknisk prosjektering. Det er manglende erfaring med massivtreets egenskaper under brann per i dag, og dette gjør det vanskelig å si hva som er sikkert nok ved brannteknisk prosjektering. Brannrådgivere går ut fra byggteknisk forskrift, veiledning til byggteknisk forskrift og Eurokode 5 når det skal prosjekteres for bærende trekonstruksjoner. Byggteknisk forskrift inneholder funksjonskrav som angir krav til et formål eller oppgave som skal oppfylles i det ferdige byggverket. Veiledning til byggteknisk forskrift angir veiledning og preaksepterte ytelser. Preaksepterte ytelser er en oppskrift som kan følges for å få godkjent funksjonskravene. Der det ikke finnes preaksepterte ytelser må det dokumenteres at funksjonskravene er oppfylt ved analyse. Analyse må utføres for trekonstruksjoner over fire etasjer. Dette gjør at det blir mer dokumentasjonsarbeid å prosjektere for brennbare kontra ubrennbare konstruksjoner, som har preaksepterte ytelser i brannklasse 3. Mangel på erfaring fra massivtrekonstruksjoner under brann, samt at det er tolkningsrom i regelverket gjør at det blir krevende med brannteknisk prosjektering. På bakgrunn av dette er problemstillingen i masteroppgaven som følger: Hvordan tolkes brannregelverket for massivtrebygg over fire etasjer av ulike fagmiljø, og hva er følgene av tolkningsrom i regelverket? For å finne svar på problemstillingen ble kvalitativ metode benyttet, ved hjelp av dybdeintervju av brannrådgivere fra ulike fagmiljø. Hovedfunnene i intervjuene viser at brannregelverket på vesentlige områder tolkes svært forskjellig av de ulike fagmiljøene. Spesielt punkter i regelverket som omhandler massivtre og trekonstruksjoner oppfattes ulikt. Eksempelvis er punktet om dimensjonering av et fullstendig brannforløp for trekonstruksjoner problematisk. Det er også andre vage formuleringer i regelverket som har ulik oppfatning blant fagmiljøene. Regelverket består av funksjonskrav, hvilket gir tolkningsrom og skal gi muligheter for innovasjon og nytenkning. Likevel er det utfordrende at det er så stor uenighet om hvordan brannteknisk prosjektering av massivtrekonstruksjoner over fire etasjer skal løses. Det fører til at mye er opp til den enkelte brannrådgiver når det prosjekteres, og at det er stor usikkerhet om de kvalitative egenskapene av løsningene som blir brukt. Stor usikkerhet gjør at brannsikkerhetsnivået varierer, fra at byggene blir for brannsikre til at de blir for lite brannsikre. Et bygg som er for brannsikkert har lenger prosjekteringstid, lenger byggetid, og generelt flere kostnader, og kan resultere i at byggherre og entreprenør unnlater å bygge slike bygg. Et for lite brannsikkert bygg kan gi fatale konsekvenser for person- og verdisikkerhet, og sikkerhet for rednings- og slokkemannskaper. For å unngå at noen av tilfellene skjer må det forskes mer på de branntekniske egenskapene til massivtre, for å få sikre forskningsresultater. Sikre forskningsresultater vil gi kunnskap til å utbedre regelverket, lage en dekkende standard for beregning og gi fagmiljøene en enhetlig oppfatning av regelverket og hvilket brannsikkerhetsnivå som er tilstrekkelig. Eventuelt kan det innføres preaksepterte ytelser for massivtrebygg i brannklasse 3, slik at det blir likt for ubrennbare og brennbare materialer.

In recent times, construction of tall cross laminated timber (CLT) buildings has become an increasing trend. New technology, buildings methods, and reducing greenhouse gas emissions in the construction industry are a few reasons for the increase. CLT is an environmentally friendly material, consisting of layers of wood that are glued 90 degrees to each other. Together they form solid elements of high strength, rigidity, and can be used as structural system for larger constructions. Fire engineering is among one of several challenges when it comes to using CLT. There is a lack of experience with CLT and how it behaves during fire. This makes it hard to say what is truly safe in fire design. Fire engineers use Technical regulations, instruction to Technical regulations and Eurocode 5 to design structural systems of timber constructions. The Technical regulations contains functional requirements that specify general purpose or tasks that will be fulfilled in the completed construction work . The instruction stipulates guidance and pre-accepted performance level. Pre-accepted performance level is a performance level specified by the Norwegian Building Authority. It is made to satisfy or help ensure compliance with one or more functional requirements in the Technical Regulations. Where there is no pre-accepted performance level, this must be documented by analysis. For CLT buildings above four floors, analysis must always be performed. This requires be more documentation for combustible vs. non-combustible structures. Non-combustible structures do have preaccepted performance level in fire class 3. Lack of experience for CLT constructions during a fire, as well as the fact that there are interpretations in the regulations make it difficult to perform fire design. Therefore, the issue in this Master's thesis is as follows: How are fire regulations for CLT buildings above four floors interpreted of different fire engineering communities, and what are the consequenses of interpretation in the regulations? Qualitative methods were used to answer the issue, consisting of indepth interviews of fire engineers from various fire engineering communities.