Beräkning av brandmotståndet för avskiljande konstruktioner med luftspalt

I allt fler länder börjar en brandteknisk klassificering av byggnadsdelar tillåtas som bygger på en analytisk behandlning i stället för på resultat av ugnprovningar enligt ISO834. I Sverige godtas sedan lång tid en analytisk brandteknisk dimensionering av bärande och avskiljande konstruktioner som ett alternativ till standardiserad termisk påverkan enligt ISO 834. En väsentlig förutsättning för en analytisk behandling av dimensioneringsprocessen är utveckling av en analytisk modell för de väsentliga fysikaliska förloppen. För träkonstruktioner gäller att modellen skall hantera transient temperatur- och fukttillstånd i oförkolnade och förkolnade tvärsnittsdelar samt kolskiktets tillväxt i kombination med kolskiktets oxidation vid ytan av varierande termisk påverkan. Här ingår även framtagning av materialdata för en sådan modell. En detaljerad redovisning av en sådan modell som utvecklats av författaren presenteras i [1]. Modellen har senare utvecklats för att möjligtgöra simulering av konstruktioner där gipskivor ingår. Här tillkommer beskrivning av gipskivans kalcinering och införandet av kriterier för när gipsskivan faller ned. Detta utvecklingsarbete beskrivs för första gången i [17]. I föreliggande arbete har den teoretiska modellen utvecklats ytterligare för att omfatta energiutbytet i en luftspalt. Luftspaltens bredd tillåts variera. Bredden av spalten bestäms av egenskaperna för isoleringsmaterialet i kontruktionen. I rapporten redovisas 7 beräkningsfall för avskiljande väggar som illustrerar modellens användbarhet för kontruktioner med och utan luftspalt och med glasull eller mineralull. Beräknade brandmotstånd jämförs med provningar från olika testinstitut. Det kan konstateras att beräkningarna ger rimliga värden på konstruktionernas brandmotstånd. Bedömningen av brandmotståndet baseras på funktionskravet som ges i den internationellt accepterade provningsmetoden, ISO 834, eller den svenska motsvarigheten SIS 02 48 20. Detta innebär för beräkningarna att brandmotståndet tas som den tid när isoleringskravet överskrids, dvs när temperaturökningen på den oexponerade sidan överskrider 140ºC.