Tunnelduk och dukmembran ur ett brandsäkerhetsperspektiv

Sammanfattning: Många anläggningar projekteras idag under jord. Det gör att det tillkommer krav på vattentätning av berget. Ett sätt att vattentäta en konstruktion är att använda dukmembran eller tunnelduk. Dock råder det oklarheter hur provningsmetoderna för brandklassificering och standarder skiljer sig internationellt. I en alltmer globaliserad värld är det viktigt att provningsmetoderna jämförs med varandra, så att ett dukmembran som har testats i andra länder kan användas även i Sverige. Byggnadsmetoden för dukmembran och tunnelduk skiljer sig åt. Den stora skillnaden är att dukmembran i regel har en lägre brandklass, vilket kräver att ett lager sprutbetong appliceras på ytan innan tunneln tas i bruk. Dock kan i vissa fall dukmembranet ligga exponerad på andra sidan om trafikutrymmet, det vill säga i installationsutrymmet. Tunnelduken ligger i regel exponerad mot trafikutrymmet, och även exponerad mot installationsutrymmet, utan skydd av sprutbetong. Ett av de stora problemen med en låg brandklass på dukmembran är att stora sektioner dukmembran ligger exponerat under byggtiden. Under konstruktionsfasen används många maskiner och andra objekt som kan skapa en brand. Det finns flera åtgärder som kan vidtas för att öka brandsäkerheten i tunnlar. Det enklaste är att minska ytan av exponerat dukmembran under byggtid, andra åtgärder kan vara att till exempel inte placera brandstiftare i närheten av exponerat dukmembran. För att hitta information om dukmembran och tunneldukar har litteraturstudier samt intervjuer varit de tillvägagångssätt som använts i rapportarbetet. Resultatet visar att provningsmetoder skiljer sig mellan länder, i vissa fall mer och i vissa fall mindre. Byggnormerna i USA utvecklas främst genom Internationel Code Conuncil (ICC) som jobbar med byggnader och bränder samt av National Fire Protection Association (NFPA) som jobbar med normer för elektronik och människors säkerhet. Provningsmetoderna som tillhör standarderna är utvecklade av företagen, främst av American Society for Testing Materials (ASTM) och NFPA, ASTM utvecklar dock inga normer. Kommittén som hanterar brand inom ASTM är ASTM E05, men även andra kommittéer inom ASTM är med och utvecklar provningsmetoder och standarder. I Sverige och Norge används EU-standarden EN 13501–1. För att undersöka interaktionen mellan en brand och dukmembran samt tunnelduk har beräkningar genomförts. De beräkningar som har gjorts för att undersöka exponeringen mellan en realistisk brand i installationsutrymme och brand i dukmembran och tunnelduk visar att en brand i elskåp ger en infallandet strålning på cirka 1,3 kW/m2 med en med brandeffekt på mellan 0–160 kW. I en tunnelmiljö, baserad på den som finns i Revinge, visar beräkningarna på en motsvarande strålning på cirka 5,5 kW/m2 med en brandeffekt på mellan 30–150 kW. För att PVC, PE eller PP ska självantända krävs betydligt högre strålningsnivåer, i storleksordningen 15–20 kW/m2. Beräkningarna som gjordes för yttemperatur i tunnelmiljö visar att yttemperaturen ger ett maxvärde på runt 107 grader vid handberäkning och i FDS. Det är en temperatur som är tillräckligt hög för att smälta plast. När E4 Förbifart Stockholm projekterades accepterade Trafikverket ett dukmembran med brandteknisk klass E med tilläggskravet på maximal efterbrinntid på 10 sekunder. Om det tilläggskravet går att likställa med ett dukmembran med brandteknisk klass D-s2,d0 behöver utredas närmare.