Lär dig mer om dimensionering av brandisolering
Dimensionering av brandisolering i ventilation
I den här artikeln får du lära dig mer om dimensionering av brandisolering, den tidigare förenklade dimensioneringen, brandprovning av kanalsystem och hur du beräknar brandisolering idag med analytisk dimensionering. Du får även lära dig om beräkningsprogrammet FEDS (Fire Exposed Duct System) och hur det kan lösa problematiken med brandisolering av till- och frånluftskanaler i kombination med exempelvis backströmningsskydd och brandgasspjäll.
Den tidigare förenklade dimensioneringen
På 1980-talet, i samband med Svensk Byggnorm (SBN 80), definierades isolerlängder baserade på ett antal brandprovningar vid SP (Statens provningsanstalt). Isolertjocklek (brandteknisk klass) och dess isolerlängd anpassades till kanalens area, och det var då som de klassiska måtten l1 och l2 introducerades.
I En handbok om brandskyddsteknik för ventilationssystem (Backvik, Bengtson, Fagergren, Granberg och Jensen, 1995) vidareutvecklades denna arbetsmodell genom beräkningar av ett antal typfall. Beräkningarna baserades på accepterad yttemperatur på kanalen där brandisoleringen avslutades. Det visade sig att l1– och l2-måtten överskattade behovet av isolerlängd för mindre kanaldimensioner och underskattade behovet för större kanaldimensioner.
Den förenklade dimensioneringen användes länge i branschen, men hade sina begränsningar. Vid dimensionering av brandisolering med l1– och l2-måtten beaktades endast värmeöverföring som värmeledning och invändig värmestrålning i kanalen. Arbetsmodellen tog inte hänsyn till luftens rörelse eller strömmande brandgaser i kanalen.
Den förenklade dimensioneringen tas bort
I samband med införandet av Boverkets nya byggregler (BFS 2024:7) har den förenklade dimensioneringen tagits bort. BFS 2024:7 ställer däremot funktionskrav på att ventilationskanaler ska utformas så att antändning inte kan ske utanför den betjänade brandcellen, vilket kan betyda att brandisolering behövs. För att beräkna brandisolering används idag analytisk dimensionering.
Ny europastandard för brandprovning
Den 1 januari 2020 infördes nya regler vid typgodkännande av utvändigt brandisolerade ventilationskanaler. Då ersattes RISE egen metod SP BRAND 124 av den europeiska provningsstandarden EN 1366-1.
En viktig förändring är att fokus har gått från typgodkännande av enskilda produkter till provning av hela kanalsystem. Standarden omfattar inte bara brandisolering utan även provning av upphängningsanordningar, genomföringar och samverkan mellan kanal och byggnadsdel. Den ger med andra ord en mer realistisk bild av hur brandisolering fungerar vid brand. Samtidigt kräver standarden fler brandprov för att täcka ett konventionellt kanalisoleringssystem.
Att beräkna brandisolering – analytisk dimensionering
Varken EN 1366-1 eller BFS 2024:7 ger någon vägledning om hur långt eller med vilken isolertjocklek kanalsystemet ska isoleras i förhållande till byggnadsdelen. I praktiken är det inte heller möjligt att brandprova alla tänkbara konfigurationer, till exempel olika flödeshastigheter, brandtemperaturer och placering av spjäll och don. Brandisoleringen behöver i stället beräknas för varje enskilt fall genom analytisk dimensionering.
Vilken skyddsmetod som används mot brandgasspridning har stor betydelse för utformningen av brandisoleringen. Till exempel är isolerbehovet större vid fläktar i drift. Vid brand med fläktar i drift sker i huvudsak en invändig uppvärmning i frånluftskanaler samt en utvändig uppvärmning av luftflödet i tilluftskanaler under hela brandförloppet.
För att beräkna isolerlängder med analytisk dimensionering kan standarden Värmeisolering av installationer – Beräkningsregler (ISO 12241:2022) samt LTH rapporten TVIT-17/7102 Värmestrålning i en luftkanal användas. Datorprogrammet FEDS (Fire Exposed Duct System) kan även användas för att beräkna nödvändig brandisolering och skyddsavstånd.
Det finns olika fall som påverkar dimensioneringen av brandisoleringen. I praktiken kan man skilja på följande fall:
Fläktar i drift, med brand utanför kanalen (utvändig brand) eller i kanalen (invändig brand).
Avskiljande spjäll, med eller utan läckage.
Dimensioneringen påverkas även av ett antal parametrar, till exempel:
Ytans utvändiga emissivitet (hur mycket värme ytan strålar ut), som varierar med isolerprodukt och ytbeklädnad.
Luftflöde och flödesriktning.
Kanalens utformning, till exempel avgreningar.
Placering av don.
Andra temperaturer än ”standardbranden”, exempelvis för en sprinklad brand.
Erforderligt skyddsavstånd från en oisolerad kanal eller från en isolerad kanal med en högre yttemperatur än vad som innefattas av brandteknisk klass I. En högre yttemperatur kan uppstå vid mindre isolertjocklek och/eller beroende på ytans emissivitet.
Beräkningar med datorprogrammet FEDS – analytisk dimensionering
För att förenkla beräkningen av nödvändig brandisolering har Lars Jensen på LTH, Tomas Fagergren på Brandskyddslaget AB, Björn Broberg och Krishna Mohan på QREO AB utvecklat FEDS (Fire Exposed Duct System).
I FEDS beräknas nödvändig brandisolering. I programmet kan du bland annat sätta valfri kanaldimension, välja omgivningstemperatur på brandutsatt och icke brandutsatt sida och placera branden på valfri sida om brandcellsgränsen för att kontrollera temperaturerna på motstående sida. Du kan välja att visa resultat för yttemperatur insida, lufttemperatur invändigt, omgivningstemperatur och skyddsavstånd till brännbart material beroende på acceptabel infallande strålningseffekt.
Prova programmet kostnadsfritt i tre veckor på www.firesoft.se.
