Plastspjeld kan gi store røykskader selv ved små branner

Hvert år oppstår det rundt 100 branner i norske skoler. De fleste er påsatt, og de er små. Likevel blir røyk- og sotskadene ofte store – og ikke minst kostbare.

Nå har Rise Fire Research og Sintef Community, sammen med Oslobygg KF og den tekniske entreprenøren GK Norge og Trox Auranor gjennomført 14 storskala brannforsøk med forskjellige brensler.

Brannforsøkene er gjort i lokaler med tre klasserom, hver på 56 kvadratmeter, et noe mindre kontor og en 15 meter lang gang. Ventilasjonsanlegget er dimensjonert for en typisk skole på 450 m².

Strategivalg fra brannrådgiver

Forsøkene har avslørt svakheter i strategien som ofte er benyttet av rådgivende ingeniører når de prosjekterer skoler.

En del av brannstrategien prosjekterende ingeniører må utarbeide, er funksjonen til ventilasjonsanlegget og hvordan det brukes når det brenner.

Valget står mellom to strategier. Den ene kalles «trekk ut», den andre er «steng inne». I den første går ventilasjonsanlegget som normalt, eventuelt giret opp til maksimal mengde tilluft og avtrekk. Målet er at røykgasser og sot skal trekkes ut av bygget.

Ved strategien «Steng inne» sørger brannspjeld for at røykgassene holder seg i rommet der det brenner.

– Vi anbefaler «steng inne», sier Christoph Meraner, forsker på Rise Fire Research og prosjektleder for brannforsøkene.

Ikke dimensjonert for brann

Meraner forteller at «trekk ut» er mye brukt, men de færreste ventilasjonsanlegg er dimensjonert for å takle belastningene ved varme branngasser og sot, da det gjerne kun er komfort-ventilasjonssystemet som brukes for å «trekke ut» røyken. Om røykgasser skal trekkes ut krever det bypass-løsninger rundt filtre og komponenter som tåler varm røyk.

Per Henning Samuelsen er seksjonsleder for brannteknikk i Oslobygg KF. Han sier til TU at rådgiverne normalt presenterer dem for tre alternativer: «stenge inne» og to varianter av «trekk ut» – én med bypass og andre tiltak som gjør at anlegget tåler varmen og gassen, og én med ordinær komforventilasjon uten komponenter sertifisert for å tåle brann og røykgasser.

Må stenge skoler

– Utfordringen er at vi kan risikerer massiv spredning av røyk. Da må vi stenge ned hele skoleanlegg og gjennomføre omfattende sanering. I tillegg får vi usikkerhet knyttet til om røykspredningen også kan gi personskade, sier Samuelsen.

Han sier Oslobygg KF tok initiativet til prosjektet for å kunne velge robuste løsninger til byggene sine og få god kunnskap om hva som virkelig skjer i en brannsituasjon.

For nye skolebygg har Oslo kommune krevd «steng inne» siden 2015, og nå gjelder disse kravene for samtlige formålsbygg.

Plastspjeld smelter

Dette betyr at nye bygg kan bli noe dyrere. Ved «steng inne», der brancellen blir isolert, kreves to godkjente brannspjeld for hvert rom, et for tilluft og et for utluft. Meraner forteller at de har sett flere tilfeller der ordinære plastspjeld smelter av varme røykgasser. Strømforsyningen kan også svikte, og styringssystemet kan gå ned.

– Ja, vanlige spjeld blir brukt på enkelte skoler også i dag. Men funnene våre har relevans ikke bare for skoler, de gjelder også andre bygg, sier Meraner.

Forskerne har sett på skolebygg i en rekke kommuner, ikke kun i Oslo. Et av funnene er at det ofte mangler dokumentasjon, det er gjort ombygginger og styringssystemene er omprogrammert.

– Hvis «trekk ut» er valgt, men ventilasjonsanlegget er nattestengt så er det ikke sikkert at det starter. Det er viktig at funksjonen testes, sier Meraner.

Elsparkesykler og gummimadrasser

Hele 14 forsøk kan virke mye. Meraner svarer at det er fordi forskjellige brennbare materialer gir forskjellige komponenter i avgassene. Propan ble brukt for å ha god kontroll på brannstørrelsen, men gir en ren forbrenning og lite sot. Skumgummimadrasser gir derimot mye sot, og større fare for at filtre går tett. Forskerne har også satt fyr på elsparkesykler. De gir mindre partikler enn skumgummi, men mye metaller, også tungmetaller, i røykgassene.

– Da har vi kunnet se hvordan belastningene på spjeld, filtre og andre komponenter varierer med hva som brenner. Forsøkene har også vist at i verste fall kan ventilasjonsanlegg være med på å spre røykgassene til mange rom.

Varierende trykk kan også bidra til farlige situasjoner ved brann. Ved «steng inne» kan det bli overtrykk i branncellen. Men også ved «trekk ut» kan trykkforholdene komme ut av kontroll, og rømmingsveier kan bli stengt fordi dører ikke lar seg åpne.

– Vi har målt opp til nesten 200 pascal i brannrommet, men i tillegg så vi at feil i ventilasjonsanlegget også førte til trykkubalanse i andre rom, sier Meraner.

Tirsdag 21. mai arrangerer Oslobygg sammen med Sintef og Rise Fire Research et webinar om funnene sine. Samuelsen forteller at samtlige kommuner i landet er invitert, i tillegg til brannrådgivere og andre interesserte.