Kunskap och insikter – lär dig mer om dimensionering av brandisolering
Dimensionering av brandisolering
Enligt Boverkets Byggregler (BBR) ska ventilationskanaler placeras och utformas på ett sätt som förhindrar antändning av närliggande byggnadsdelar och fast inredning utanför betjänad brandcell. Dessutom behöver ventilationskanaler som går genom brandavskiljande byggnadsdelar utföras på ett sätt som säkerställer att deras brandavskiljande förmågan bibehålls.
I den här artikel kommer vi reda ut dimensionering av brandisolering och de ändringar som har skett av reglerna kring provning av brandisolering och dess typgodkännande. Vi kommer även identifiera dagens begränsningar i förenklad dimensionering och titta närmare på hur det nya beräkningsprogrammet FEDS kan lösa problematiken med brandisolering av till- och frånluftskanaler i kombination med backströmningsskydd och brandgasspjäll.
Dagens förenklade dimensionering
Brandisolering har genom åren baserats på schabloner för att bestämma dess längd från den brandcellsskiljande byggnadsdelen. I slutet av 1970-talet kom benämningarna l1 och l2 med syfte att bestämma isoleringens längd för olika brandtekniska klasser och kanaldimensioner. Under 90-talet utvecklades den arbetsmodellen som används än idag. Teorin har sedan tillämpats genom tiderna och finns med i en rad handböcker, till exempel ”Brandskyddsteknik för ventilationssystem” 1996, och ”Installationsbrandskydd 2008”. Denna teori avser isolerlängder med hänsyn till värme som överförs via kanalen genom strålning och ledning. Det som tillkommit sedan 90-talet är att man idag systemtestar kanalsystemet, istället för att förlita sig enbart på typgodkännande av varje enskild del. Detta för att säkerställa att systemet som helhet uppnår kraven.
Ny europastandard
Den 1 januari 2020 införde RISE nya regler vid typgodkännande av utvändigt brandisolerade ventilationskanaler där SP BRAND 124 ersattes med europeiska provningsstandarden EN 13661:2014 för brandprovning. EN 1366-1 testar det mesta av systemet, såsom kanal, brandisolering, upphängning, byggnadsdelar med mera, medan SP Brand 124 endast fokuserade på isoleringsmaterialet. Den nya provningsmetoden ger en mer rättvisande bild av verkligheten, eftersom kanalsystemet vanligtvis belastar genomföringen. För att täcka ett konventionellt kanalisoleringssystem kräver EN 1366-1 betydligt fler brandprov (invändig och utvändig brand) jämfört med SP Brand 124.
Att beräkna brandisolering
Varken i BBR eller provningsstandarden 1366-1 finns det vägledning om längd eller tjocklek på isoleringen i förhållande till byggnadsdelen. Isolertjockleken ska kunna avta med temperaturen och avståndet från den brandcellskiljande byggnadsdelen, men detta finns det inga metoder för idag. Det som i realiteten ger en avsevärd skillnad på tjocklek och längd är om fläktarna är i drift eller om brandceller avskils med spjäll.
Med nuvarande standard kan det i många fall innebära att hela kanalsystem behöver isoleras utanför betjänad brandcell och blir då en onödigt stor kostnad. Vid brand med fläktar i drift sker en invändig uppvärmning i frånluftskanaler samt en utvändig uppvärmning av tilluftskanaler under hela brandförloppet. Tillämpning av skyddsavstånd är också möjligt enligt BBRAD3 men hitintills har det saknats anpassade beräkningsprogram för att beräkna kanalens yttemperatur och skyddsavstånd.
Vid beräkning av nödvändig brandisolering spelar det stor roll vilken typ av skyddsmetod mot brandgasspridning som används; fläktar i drift med utvändig eller invändig brand eller avskiljande spjäll, med och utan läckage. Utöver valet av skyddsmetod mot brandgasspridning påverkas utformningen av brandisoleringen även av:
- Ytans utvändiga emissivitet, varierar med isolerprodukt och ytbeklädnad.
- Flöde och flödesriktning.
- Avgreningar och anslutningar.
- Donplacering.
- Andra temperaturer än ”standardbranden”, exempelvis för en sprinklad brand eller ett naturligt brandförlopp.
- Nödvändigt skyddsavstånd från en oisolerad kanal eller från en isolerad kanal med en högre yttemperatur än vad som innefattas av brandteknisk klass I.
Det blir en omöjlighet i praktiken att genomföra brandprov av alla olika konfigurationer, flödeshastigheter, spjäll och donplaceringar mm. Därför finns det en stor vinning i att kunna beräkna nödvändig brandisolering med hänsyn till dessa scenarion.
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 med hänsyn till strömmande brandgaser, temperatur och position av kanalen. I programmet kan du bland annat sätta valfri kanaldimension, välja omgivningstemperatur på brandutsatt och icke brandutsatt sida och placera branden på valfri sidan 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 en enklare version av programmet kostnadsfritt i tre veckor på www.firesoft.se.
