Parafin er det vanligste faseendringsmaterialet.
Parafin er det vanligste faseendringsmaterialet.

Faseendringsmaterialer i byggeprodukter: Vil føre til mer brannfarlige bygninger

Såkalte faseendringsmaterialer i bygningsprodukter som skal gjøre bygget mer energieffektivt, er svært brannfarlige. Den mest vanlige av slike materialer er parafin. Bruken av denne type byggevarer har foreløpig ikke tatt av fordi prisen i dag er for høy. Fremover vil dette trolig endre seg, og da vil byggefeil og feil bruk av byggematerialer kunne få svært alvorlige konsekvenser hvis det skulle begynne å brenne i bygget.

Publisert Sist oppdatert

Brandforsk arrangerte et webinar om resultatene fra et forskningsprosjekt om faseendringsmaterialer og brannsikkerhet i går. Faseendringsmaterialer er materialer som tilsettes byggeprodukter for å regulere temperaturen i bygg som vil gjøre bygget mer energieffektivt. Disse materialene lagrer og frigjør energi, og gjør at man kan spare på andre typer oppvarming eller nedkjøling av bygget. Det mest vanlige stoffet som tilsettes byggematerialer for å gjøre dem mer energieffektive er parafin.

Foreløpig er ikke slike materialer så mye brukt, blant annet fordi de er ganske dyre. Det er også gjort lite forskning på dem sett i forhold til brannsikkerhet. Brandforsk er derfor helt i front med dette prosjektet. Det er viktig at man har begynt å se på hvilke konsekvenser bruk av slike materialer vil ha for brannsikkerheten i bygget før de tar helt av på markedet. Da vil det kunne være for sent, og mange bygg vil få øket brannbelastning uten at byggeier vet om det – inntil den dagen det tar fyr.

Organiske og uorganiske stoffer

Faseendringsmaterialene deles inn i to typer: Organiske og uorganiske stoffer.

- Det er de organiske som er problematiske sett i forhold til brannsikkerhet, sa Michael Försth som er en av forskerne som har jobbet på dette prosjektet, og som til daglig er forsker på Universitetet i Luleå.

Det mest vanlige faseendringsmaterialet er parafin. Parafin smelter ved 25 ⁰C, og er derfor godt egnet til å bruke for å regulere temperaturen i en bygning. Stoffet tilsettes blant annet gips og andre byggematerialer. Det brukes også som varmeveksler i ventilasjonsanlegg. Under en viss temperatur er parafinen i fast og stiv fase. Når bygget varmes opp av for eksempel sollys, så smelter parafinen. Da lagres temperaturen i bygget i det flytende stoffet. Når temperaturen igjen synker og parafinen stivner, så frigjøres varmen. Dette gjør at temperaturen i bygget holder seg på et jevnt nivå uavhengig av temperaturen utendørs, og man kan spare på annen type oppvarming eller nedkjøling av bygget.

Andre organiske faseendringsmaterialer er fettsyrer og estere.

Uorganiske faseendringsmaterialer kan være blant annet salthydrater, og disse er det ingen brannfare forbundet med å bruke i bygningsmaterialer.

Gjort lite forskning

Brandforsk-prosjektet har avdekket at det er veldig lite forskning som er gjort når det gjelder organiske faseendringsmaterialer og brannsikkerhet.

- Det er gjort en del forskning på hva slike materialer har å si for energibruken i bygg, men veldig lite på hvilke konsekvenser slike materialer vil ha på brannsikkerheten i bygget, sa Michael Försth.

Alexandra Byström som også har vært med på prosjektet, og som til daglig også jobber som forsker ved Universitetet i Luleå sa at å tilsette det mest vanlige faseendringsmaterialet parafin i byggematerialer helt klart øker brannbelastningen i bygget.

- I tillegg vil det kunne ha stor betydning for brannspredningen i bygget, sa hun.

Det finnes blant annet gipsplater som er tilsatt kuler med parafin, og slike plater øker i bruk. Hun viste termografiske mikroskopbilder fra en test som helt tydelig viste at det ikke var mye igjen av parafinkulene etter en branntest. Det viser også at gipsplater tilsatt denne type materialer ikke har samme brannmotstand som ordinære gipsplater.

- Det vil være alvorlig om man bruker disse platene feil. For eksempel at man setter dem inn der hvor det skulle ha vært ordinære gipsplater, sa hun.

Faseendringsmaterialene kan brannsikres

Byggeprodukter som er tilsatt faseendringsmaterialer kan brannsikres. Dette kan gjøres enten med flammehemmere, varmeabsorberende (endotermiske) materialer eller intumeserende stoff – eller en blanding av disse.

- Problemet er at flere av disse stoffene er giftige og skadelige for miljøet. Ikke vet vi heller hvor godt de vil virke hverken under en brann eller på litt lengre sikt. Vi vet ikke om de mister effekten sin ettersom årene går, sa Alexandra Byström.

Stoffet godt kjent i miljøet

Som del av forskningsprosjektet har Jonathan Wolf som er masterstudent ved Universitetet i Luleå intervjuet en rekke fagfolk i brann- og byggemiljøet om hva de kan om faseendringsmaterialer og brannsikkerhet.

- Alle jeg snakket med hadde god kjennskap til faseendringsmaterialer, og kjente til at de er benyttet blant annet i forbindelse med produksjon av kjernekraft og i en del bekleding for å regulere temperaturen. Slike materialer brukes også til å kjøle ned lituim-ion batterier, sa Wolf.

- Alle visste også at det er parafin som er det mest kjente faseendringsmaterialet, og hvilke gode egenskaper dette stoffet har når det gjelder å regulere temperatur – og de var også klar over at dette stoffet er svært brannfarlig, sa han.

Wolf sa også at fagekspertene sa at det høye prisnivået på disse byggeproduktene gjør at de foreløpig ikke er benyttet i stor skala i byggeprosjekt. Men at de trodde dette ville endre seg så snart prisen går ned.

- De er nysgjerrige på hva disse produktene vil ha å si for brannbelastningen i bygget, og her er det nødvendig med mer forskning, sa Jonathan Wolf.

Regelverk

Når det gjelder hvordan disse produktene er omfattet av regelverket, så er det ingen spesielle krav til dem i det svenske regelverket.

- Regelverket for byggeprodukter er materialnøytralt. Det er derfor de samme krav til disse produktene som det er til andre byggematerialer, sa Michael Försth.

Han mener at regelverket burde gjenspeile den økte brannrisiko disse produktene medfører for bygget som helhet.

- Sårbarheten i forhold til brannfare øker når man benytter slike materialer. Vi risikerer å få bygg som har en helt annen brannbelasting enn hva bygningseieren er klar over, sa han.

Byggefeil blir mer brannfarlig

Alexandra Byström og Michael Försth er også bekymret over hva byggefeil med denne type materialer vil innebære for brannsikkerheten i bygget.

- Hvis de for eksempel blir benyttet på feil måte eller på feil område, så vil det ha stor betydning for brannsikkerheten i bygget, sa Försth.

Kanskje er det planlagt å beskytte gipsplatene tilsatt parafin med ordinære brannklassifiserte gipsplater utenpå. Men så blir gipsplatene med faseendringsmaterialer satt ytterst, og malt over.

- Ingen kommer noensinne til å oppdage dette før den dagen det eventuelt brenner i bygget, sa Byström.

- Det samme gjelder ved gjennomføringer. Om disse ikke blir tettet som de skal, og produkter med faseendringsmaterialer ligger eksponert til i for eksempel en ventilasjonskanal, så er det veldig alvorlig. Byggefeil med denne type materialer vil derfor få mye større konsekvenser enn ved bruk av andre byggematerialer. Man må være veldig forsiktig når man skal bruke slike produkter, sa Michael Försth.

Ikke vet vi heller hvordan disse materialene vil holde seg i bygningens livssyklus.

- Vi de være like holdbare som for eksempel betong på sikt? Dette vet vi veldig lite om, sa Michael Försth.

Han sa videre at byggeprosessen blir mye mer komplisert når man skal bruke denne type materialer. De vil også utgjøre en utfordring når bygningen skal renoveres.

- Man må ha kontroll på alle faser i prosjektet både under bygging og rehabilitering, sa han.

Boliger får større brannbelastning

Forskerne fikk også spørsmål om hvor de ser for seg at slike materialer kommer til å bli mest brukt fremover. Kan det for eksempel hende at det blir i boliger?

- Boliger er dårlig regulert i utgangspunktet når det gjelder krav til brannsikkerhet. Om de skal fylles med denne type materialer, så blir beboerne mye mer sårbare. Da er det enda viktigere at de blir gjort oppmerksom på den økende brannbelastningen de blir omgitt av. Det kan også tenkes at disse materialene blir benyttet i løs innredning i boliger, og dette øker brannbelastningen ytterligere, sa Michael Försth.

Det kom også inn spørsmål om hvordan disse materialene vil kunne kombineres med sprinkleranlegg. Vil det å spyle vann på en vegg med slike materialer kunne øke brannens intensitet?

- Det vet vi ikke. Dette er noe som videre forskning må se på, sa Michael Försth.

Faseendringsmaterialer kan også bedre brannsikkerheten

I arbeidet med dette prosjektet har forskerne også sett nærmere på faseendringsmaterialer som har veldig høy smeltetemperatur, og som derfor i motsetning til parafin kan bedre brannsikkerheten i bygg. Dersom disse materialene tilsettes byggeproduktene, så vil dette øke brannmotstand i for eksempel vegger enn hva som er tilfellet i dag.

- Det er veldig spennende å se nærmere på hva slike faseendringsprodukter vil ha å si for brannsikkerheten i bygg, sa Michael Försth.

Forhåpentligvis så vil det bli flere forskningsprosjekt både om de brannfarlige og de mindre brannfarlige faseendringsmaterialene i fremtiden. De tre forskerne er også enige om at det er en veldig god ting at dette temaet allerede er satt på dagsorden før bruken av disse produktene brer om seg.

- Det er viktig å være i forkant. Da kan vi få gjort både leverandører og markedet oppmerksom på disse problemstillingene, sa Michael Försth.

Link til rapporten fra prosjektet: