Tekniska byten med sprinkler

Deras inverkan på dödsbrandstatistiken kan knappast överskattas, eftersom cirka 80-90 % av alla dödsbränder inträffar i bostäder. De har dessutom hög tillförlitlighet, cirka 96 %.

Den tid det tar innan ett rum eller en lägenhet är övertänd har minskat under de senaste 50 åren. Detta beror främst på användningen av nya inredningsmaterial, som inte omfattas av byggreglerna. Ett kompletterande aktivt brandskydd i form av sprinkler i kombination med brandvarnare kan hantera denna komplexa bild och ge ökade möjligheter till trygg utrymning även av till exempel äldre och funktionshindrade personer. Ett rum kan vara övertänt efter 4-5 minuter, men sprinklern aktiverar redan efter ett par minuter. Boendesprinkler ansluts till byggnadens kallvattenservis och löser ut när temperaturen når cirka 70 °C. Sprinklern påverkas alltså inte av rök varför oavsiktlig aktivering inte sker.

Boendesprinklers effekt på brandförloppet i ett vardagsrum har visats bland annat genom brandförsök. Det är uppenbart att brandskadorna begränsas avsevärt med sprinkler. Vattenskadorna är begränsade eftersom sprinklerns vattentillförsel är väsentligt mindre än den som räddningstjänsten måste anväda i ett mycket senare brandskede.

Bild 1. Sprinkler.

Tekniska byten vid installation av sprinkler – Ny metod

Sprinkler kan, utöver att rädda liv, användas för alternativ brandteknisk dimensionering. Krav på passivt brandskydd som möjliggör säker utrymning kan, åtminstone delvis, minskas. Detta underlättar en mer flexibel användning av alternativa byggprodukter och kallas ofta tekniska byten. Träfasader kan t ex användas i sprinklade byggnader, vilket är logiskt eftersom risken för flammor ut genom ett fönster från en fullt utvecklad brand är mycket liten. Principerna för tekniska byten visas i Bild 2.

Bild 2. Princip för tekniska byten med sprinkler:
Säkerhetsnivån ökar vid installation av sprinkler, vilket kan medge viss lindring i krav på passivt brandskydd och ändå uppfylla minst samma säkerhetsnivå.

En ny vetenskaplig metod för att verifiera tekniska byten vid installation av sprinkler genom analytisk dimensionering har nyligen utvecklats. Den använder tre analysmetoder för att verifiera brandsäkerheten i sprinklade byggnader: kvalitativ analys, scenarioanalys och kvantitativ riskanalys. Både boendesprinkler och konventionell sprinkler ingår.

Resultaten visar att sprinklersystem gör byggnader betydligt mindre beroende av räddningstjänstens insats för att begränsa bränders utveckling och spridning. Skillnaderna mellan byggnader med och utan sprinkler är mycket stor, vilket i sin tur skapar förutsättningar för avsteg från de detaljkrav som nationella regelverk, till exempel BBR ställer på byggnader enligt förenklad dimensionering.

För att kunna utnyttja sprinklersystemet till fullo presenteras sprinklerns funktionsdata tillsammans med en ny uppsättning av acceptanskriterier för sprinklade byggnader och sprinklade dimensionerande bränder. Vägledning ges för specifika dimensioneringssituationer där sprinkler kan möjliggöra andra dimensioneringsalternativ:

• Begränsning av brandens tillväxt
• Begränsning av rökspridning inom brandcellen där branden startar
• Begränsning av brand- och rökspridning inom en byggnad och förhindrande av strukturell kollaps
• Förhindrande av brandspridning mellan byggnader

Ett hjälpmedel i form av en matris har utvecklats för att analysera balansen mellan tillagda brandskyddssystem, i detta fall sprinkler, och avsteg, se Tabell 1.

Tabell 1. Identifiering av tillägg och avvikelser från förenklad dimensionering.

Utvärdering av brandskyddssystemet bör ske genom att besvara följande frågor:

• Krävs mänskligt agerande för att skyddssystemen ska fungera?
• Innebär det tekniska bytet att flera oberoende skyddssystem ersatts med ett enda tillägg?
• Är tillagt skyddssystem beroende av flera undersystem för att fungera korrekt?
• Har föreslaget brandskydd tillräcklig flexibilitet för att hantera möjliga bränder i byggnaden?
• Hur påverkas funktionen hos skyddssystemet över tiden och i vilken grad krävs underhåll?
• Hur sårbart är det tillagda skyddssystemet för elavbrott, väderförhållanden, mjukvaruproblem med mera?

Dimensioneringen börjar med en brandskyddsgenomgång för att ta fram förslag till utformning av lämpligt brandskydd för byggnaden, dess verksamhet och byggherrens önskemål. Brandskyddsgenomgången avslutas med att ta fram principerna för verifiering av brandsäkerheten omfattande:

1. Analys av verifieringsbehovet
2. Val av modell för verifiering 
3. Kontroll av verifiering.

Därefter utförs själva verifieringen och arbetet dokumenteras och kontrolleras.
En nordisk specifikation som är baserad på den nya verifieringsmetoden publiceras som INSTA TS 950. Den kompletterar en nordisk standard med installationsregler för boendesprinkler, INSTA 900.

Fallstudier

Den nya verifieringsmetoden har använts i fem genomarbetade fallstudier där brandsäkerheten i bygg-nader med sprinklerinstallation har verifierats med analytisk dimensionering [3.14, 3.15]. Både konventionell sprinkler (automatisk vattensprinkler enligt BBR) och boendesprinkler har använts som kompensation för avsteg från förenklad dimensionering i följande fall:

1. Brännbara ytskikt i flerbostadshus
2. Förlängt gångavstånd till utrymningsväg i en affärslokal
3. Minskat krav på brandteknisk klass för fönster i kontorsbyggnad
4. Brännbar fasad i flerbostadshus
5. Kombinationer av flera tekniska byten i kontorsbyggnad

Verifieringen har utförts genom kvalitativ analys, scenarioanalys och kvantitativ analys.

Fallstudierna är fiktiva, men de använder uppgifter som är relevanta för den aktuella dimensioneringssituationen. Projektörer som vill tillämpa principerna från fallstudierna i egna projekt kan använda dessa uppgifter och metoder som inspiration och vägledning. Projektören måste dock försäkra sig om att uppgifterna är relevanta och tillämpbara för de aktuella fallen.