Brand i höga byggnader med glasfasad

Sammanfattning: Dagens moderna samhälle strävar efter att bygga högre och alltmer komplexa byggnader. Denna trend är relativt ny i Sverige, och det är med flaggskepp som Kista Science Tower i Stockholm och Turning Torso i Malmö som bristen på krav i byggnadsreglerna har upptäckts.
I Sverige är det idag Boverkets Byggregler (BBR) som reglerar vilka regler och krav som ställs på brandskyddets dimensionering och utformning. Ett gemensamt regelverk, Eurokod, för medlemsländerna i den Europeiska Unionen har blivit introducerat, och övergången från BBR till Eurokod kommer ske under 2010/2011. På grund av detta har denna rapport kombinerat aktuella föreskrifter, allmänna råd och rekommendationer ur BBR med olika beräkningsmodeller som presenteras i Eurokoden.
Sverige är ett land vars stadsbild är relativt låg, därav är fenomenet höga byggnader, framförallt rörande bostäder, ett relativt nytt begrepp. Kraven inom byggande är idag endast väldefinierade för byggnader upp till 16 våningar, därefter finns inga tydliga krav och riktlinjer för högre byggnader. I samband med utvecklingen av nya material och dess användningsområden, såsom glasfasad och högpresterande betong, har möjligheterna inom byggandet och dess utformning ökat explosionsartat. En följd av detta är att det förekommer stora variationer gällande brandskyddets dimensionering och utformning i varje nytt projekt som involverar en hög byggnad. Förutom höjden bidrar även bland annat materialval i ytterväggar till att nya utmaningar gällande byggnadens brandskydd uppstår.
Rapporten undersöker teoretiskt vad som händer med en brand i ett rum när två ytterväggar bestående av glas går sönder, då rummet är lokaliserat i de övre delarna av en hög byggnad. För att illustrera temperaturutvecklingarna i rummet kommer en jämförelse göras mot standardbrand, ISO 834. Datorprogrammet SAFIR tillämpas därefter på intressanta temperatur-tidkurvor för att undersöka hur temperaturökningen påverkar betongen och dess hållfasthet. Dessutom undersöks strålningsmängden på den motstående fasaden beräknade med hjälp av flamtemperaturen och datorprogrammet FireWind.
Brandens intensitet är starkt beroende av öppningens storlek, vilket tydligt gestaltas i de framtagna temperatur-tidkurvorna. I jämförelsen med ISO 834, i de fall öppningen överstiger 2,6x2,5 m2, visar dessa att högre maxtemperaturer uppnås snabbare och att brandutvecklingen även den är snabbare. I de fall som kurvorna översteg standardbrandkurvan undersöktes dessa närmare i SAFIR. Resultatet visar att betongen påverkas avsevärt till ett djup av 20-30 millimeter. Detta är viktigt att ha i åtanke vid bedömningar av tjocklek för den armerade betongens täckskikt. För att garantera konstruktionens bärförmåga vid brand bör tidskravet vara högre än 90 minuter då merparten av brandförloppen varar mellan 100-160 minuter.
Strålningsberäkningarna gjordes med hjälp av flamtemperaturen och FireWind och visar att strålningsnivåerna är alltför höga i alla fall utom ett, i enlighet med vad som står föreskrivet i BBR. Det är därmed viktigt att hela glasfasaden, både glas och profilsystem, uppfyller de integritets- och isoleringskrav som ställs för att förhindra spridning av branden inom och mellan brandceller i byggnaden.