Structural Insulated Panels SIPS : utredning av lastupptagande förmåga samt brandklassning

Sammanfattning: Sammanfattning   Byggbranschen som sådan har över lång tid visat sig vara en mycket konservativ bransch. Gamla beprövade metoder och konstruktionslösningar tenderar att väljas före det som kan anses som nytt och oprövat. Under senare år har dock ett stigande energipris samt den globala uppvärmningen drivit utvecklingen i en riktning där energieffektiva byggnader efterfrågas i allt större omfattning. Detta medför en efterfrågan för nya material och byggnadssätt som kan ersätta eller komplettera de mer traditionella.   Ett för i Sverige förhållandevis nytt byggnadssätt är att uppföra byggnader med Structural Insulated Panels SIPS. Dessa är konstruktionselement som används för både väggar och tak. De består av en yttre beklädnad av OSB-skivor mellan vilka det finns ett isolermaterial, vanligen bestående av någon typ av cellplast eller liknade. Vägg- och takblocken saknar således de stående reglar och takstolar som finns i traditionella konstruktioner utan bärförmågan utgörs av materialens samverkan sinsemellan.   Ursprungligen kommer denna byggnadsteknik från USA där de första försöken att använda denna teknik startade redan på 1930-talet. Det är dock först under senare år som SIPS fått ett större genomslag på marknaden i USA. I Sverige används än så länge tekniken ej i någon större omfattning. SIPS förtillverkas vanligen i fabrik och levereras sedan färdiga för montering till byggplatsen.   Det som undersöks i denna rapport är SIPS-elementens lastupptagande förmåga då de används på tak. Frågeställningen är då hur mycket last de kan uppta per m2 utan att den nedböjning som då sker skall bli för stor. De metoder som använts för att undersöka detta är huvudsakligen enklare deformationsberäkningar samt jämförelser mellan framräknade resultat och de laster som kan tänkas förekomma på ett tak i form av egentyngder och snölast. Resultaten visar att spännvidder upp till 5-6 m kan anses vara rimliga att använda, beroende av elementens tjocklek, takets form och var byggnaden är belägen.   Det utförs även i rapporten en utredning om vad för slags brandteknisk klass dessa SIPS-element kan tänkas tillhöra. Detta utförs utan någon som helst provning vilket bör påpekas måste utföras av ackrediterad instans för att resultaten skall vara giltiga. Resultaten och diskussionerna kring SIPS-elementens brandklass är mer en jämförelse mellan traditionella konstruktioner med generella godkännanden och ett teoretiskt resonemang kring hur resultatet bör bli om ett brandprov genomförs. Metoden för att utreda detta har till största del varit litteraturstudier, då främst Boverkets skrifter BBR, BKR samt byggvägledningar. Även de olika materialens egenskaper har undersökts, främst genom studier av olika tillverkares hemsidor. Resultaten visar att klassen REI 15 kan ett SIPS-element antas ha om det är isolerat med polyuretanskum. Denna brandtekniska klass uppfyller de krav som ställs i BBR när det gäller småhus. När det gäller flerbostad hus och liknande byggnader där kraven ställs högre kan det anses svårare att uppfylla kraven.             Det som i första hand avgör SIPS-elementens brandtekniska klasstillhörighet är dess förmåga att bibehålla sin bärförmåga då de utsätts för brand. Denna beror till största del av vid vilken temperatur materialen i konstruktionen inte längre kan anses vara sammanbundna med varandra. Det vill säga när den vidhäftning som finns mellan isolermaterialet och OSB-skivorna upphör att existera. Det är således inte i det avseendet av störst betydelse huruvida isolermaterialet är brännbart eller ej utan vilken temperaturbeständighet det har. Enligt detta resonemang kan eventuellt SIPS-elementet skyddas genom att det bekläds med ett antal lager gipsskivor. En sådan åtgärd kan enligt fört resonemang om möjligt placera konstruktionen i klass REI 30 vilket då innebär att konstruktionen i fråga kan användas i vissa byggnader där kraven enligt BBR ställs högre beträffande brandteknisk klass.