Brannforløp og ventilasjon i skoler

Bildet: Det er over 180 brannhendelser i norske skoler per år, og røykskader er et stort problem. Foto: SINTEF

FAGARTIKKEL: Ved skolebranner fungerer ikke ventilasjonsanlegget som det er tenkt. Det kan bidra til unødvendig spredning av røyk og gjøre det vanskeligere å evakuere.

Publisert: 12 Des 2022

Skolebygg blir ofte utsatt for brannstiftelse, spesielt på ubetjente steder som i en søppelbøtte i korridoren eller i garderober. Disse småbrannene fører sjelden til tap av liv, men kan få store økonomiske konsekvenser.

Det er forsket mye på ventilasjon og røykspredning, men ikke spesifikt på ventilasjonsanleggets funksjon under brann i skolebygg. SINTEF er for tiden forskningspartner i prosjektet BRAVENT, som skal bidra til mer kunnskap om dette. Prosjektet ledes av RISE Fire Research.

Ventilasjonsanlegget må kunne hindre brann- og røykspredning

Når ventilasjonsanlegget har en funksjon under branntilløp, må det kunne forhindre brann- og røykspredning, samtidig som komponentene må tåle de høye temperaturene. Både ventilasjonsfilter, tillufts- og avtrekksvifter, elektroniske komponenter og kanaler kan være utsatt.

Nyere forskning viser at trykkutvikling i tidlige faser av en brann kan nå kritiske verdier i løpet av kort tid.

– Dette kan påvirke evakueringsmuligheter, røykspredning gjennom ventilasjonskanaler og skape risiko for kollaps av bygningselementer, forklarer SINTEF-forsker Anne Marit Haukø.

Trykkoppbyggingen er avhengig av hovedsakelig tre faktorer: utviklingshastighet til brannen, luftmotstand i ventilasjonskanalene og infiltrasjonsegenskapene til brannrommet.

Moderne bygg kan få problemer med røykspredning

Spesielt i nyere tid har temaet blitt viet økt oppmerksomhet, da det bygges tettere bygg med mindre luftlekkasjer mellom rom og gjennom bygningskroppen.

– Alle moderne bygninger som opprettholder normale lufttetthetskrav, kan få problemer med trykkoppbygning og røykspredning ved uheldige ventilasjonsstrategier, sier Haukø.

«Steng inne-strategier» med stengning av brannspjeld i både tillufts- og avtrekkskanaler kan føre til såpass høye trykknivåer at man bør vurdere om konstruksjoner og brannspjeld i bygget vil tåle belastningene.

«Trekk ut-strategier» har vist seg å være effektive for å avlaste trykket og kontrollere røykspredningen. Men en del forutsetninger må være på plass, slik som tålegrensene for temperatur på systemkomponentene og saneringsbehovet for komponentene i etterkant av en brann.

Mange skoler har ikke et dokumentert brannkonsept

Kartlegging og funksjonstesting av ventilasjonsanleggets funksjon under brann ved skoler i Oslo, Bergen og Trondheim kommune viser at det er stor variasjon i dokumentasjonsgrunnlaget.

Eldre skoler har som regel ikke et dokumentert brannkonsept, og man vet ikke hvordan anlegget fungerer under brann. For nyere skoler er det vanligvis beskrevet i brannkonseptet om ventilasjonsanlegget skal ha «trekk ut-» eller «steng inne-strategi», og funksjonsbeskrivelsen fra rådgivende ingeniør VVS samsvarer i grove trekk med det som er prosjektert i brannkonseptet.

Likevel gjorde man under funksjonstestingen flere observasjoner, blant annet:

• VAV-spjeld går ikke i 100 % maksimalt innregulerte luftmengder ved utløst brannalarm (bruker for lang tid).

• Pådrag for tillufts- og avtrekksvifte starter ikke samtidig, slik at det oppstår noe ubalanse i «trekk ut-strategien».

• Aggregater starter ikke opp igjen under nattmodus selv om brannalarmen utløses.

•VAV-spjeld som sitter i kanalnettet, blir ikke påvirket av utløst brannalarm.

• «Trekk ut-funksjon» stenger tilluft, og girer ned avtrekk til 20 prosent.

• Etter testslutt måtte aggregatene fysisk startes opp igjen på teknisk rom; de kunne ikke startes via det sentrale driftsanlegget (SD-anlegget).

• Røykdeteksjon i tilluft gav ingen signal til SD-anlegget eller brannalarmanlegget.

Én skole kan ha ulike brannstrategier

Skoler bestående av flere bygg har gjerne ulike brannstrategier, hvor det ofte oppstår uoverensstemmelse mellom strategi og ventilasjonssystemets funksjon.

Det er tilfeller hvor brannstrategien har vært misforstått, hvor «trekk ut» blir tolket som at ventilasjonsanlegg skal gires opp til fullt avtrekk ved brannalarm og avstengt tilluft.

Mange skoler har såkalt «trekk ut light», der ventilasjonsanlegget fortsetter å gå som normalt, men ikke nødvendigvis gires opp til maksimale luftmengder ved brannalarm. Få av de kartlagte ventilasjonsanleggene ved de eldre skolene har bypass-vifte.

– Et tema som ikke er viet mye oppmerksomhet

Under kartleggingen så forskerne at driftspersonell ikke alltid vet hvordan anlegget er tenkt å fungere under brann.

– Ved en skole trodde man for eksempel at det var brannspjeld i alle rom og at anlegget stoppet, men anlegget var derimot prosjektert med «trekk ut-strategi». Dette kan tyde på at ventilasjonsanleggets funksjon under brann er et tema som ikke er viet mye oppmerksomhet, forteller Haukø.

En annen observasjon var at det ikke finnes noen gode beskrivelser i byggenes FDV-dokumentasjonen av hvordan ventilasjonsanleggets funksjon under brann skal testes i driftstiden. Denne problemstillingen vil bli undersøkt videre i forskningsprosjektet.

Les mer i rapporten: Brannforløp og ventilasjon i skoler

Fakta om brann i norske skoler:

Statistikk for perioden 2000-2021 viser at det har vært 1600 branner i norske undervisningsbygg. Kostnadene ved disse brannene varierer veldig avhengig av brannstørrelsen, med utbetalte erstatningsbeløp for opptil 73 MNOK for en enkelthendelse. Dette viser at skolebranner er et samfunnsproblem som koster samfunnet store verdier hvert år.

Kartlegging av skolebranner i Oslo, Bergen og Trondheim kommune viser at brannstart ofte er utendørs eller i garderober og toalett, og da er brannen gjerne påsatt. Av ikke-påsatte branner er elektrisk feil den vanligste årsaken. Innendørs brannstart gir ofte store røykskader i bygget, og kostnadene ved sanering og gjenoppbygging er store.

Fakta om prosjektet:

BRAVENT (Effektiv ventilasjon av røyk fra små branner) er et innovasjonsprosjekt finansiert av Forskningsrådet. Prosjektet pågår fra 2021 til 2024. Prosjekteier er Undervisningsbygg Oslo KF, og prosjektleder er RISE Fire Research. De andre partnerne i prosjektet er SINTEF Community, Trondheim Eiendom, Bergen Kommune, GK Inneklima og TROX Auranor Norge.