Trelagsvinduer modstår brand – ny forskning udfordrer gamle antagelser
Udgivet: 22. oktober 2025Der har hidtil været begrænset viden om, hvordan moderne energivinduer opfører sig i fuldt udviklede brande. Nye brandtests udført hos DBI af forskere fra DTU og DBI viser nu tydelige forskelle: Vinduer med tolagsruder havde betydeligt glasudfald, mens trelagsruder blev siddende i langt de fleste tilfælde.
Vinduer har ofte været det svage punkt i bygningsbrande. De er udsatte og skrøbelige, og når de svigter under varme, skaber de åbninger, som tilfører branden ilt og lader flammer slippe ud. I årtier har brandingeniører bygget deres brandmodeller på den antagelse, at når en brand først udvikler sig ud over overtænding, vil ruderne revne og falde ud – og dermed efterlade en fuldt åben ventilationsåbning.
Den antagelse har måske været rigtig tidligere, da enkeltlags- og simple tolagsruder var normen. Men byggebranchen har ændret sig. I jagten på energieffektivitet er moderne bygninger udstyret med flerlagsenergiruder. Trelagsruder er ikke længere eksotiske, men standard i store dele af Nordeuropa. Selvom det giver klare fordele for energiforbrug og komfort, rejser det dog nye spørgsmål for brandsikkerheden.
Indtil nu har de spørgsmål stort set været ubesvarede, da der har været meget få eksperimentelle data på, hvordan moderne flerlagsvinduer reagerer, når de udsættes for brand. Den mangel på viden var derfor udgangspunktet for et fælles projekt mellem DTU og DBI.
Moderne vinduer sat på prøve
For at undersøge det udførte forskerne en række kontrollerede brandtests hos DBI. Komplette vinduesenheder blev monteret i store ovnrammer og udsat for to forskellige brandkurver, der repræsenterede forhold efter overtænding: Den traditionelle ISO 834-standardkurve og en parametrisk brandkurve, som skulle efterligne mere realistiske brande i rum i energieffektive bygninger.
Testprogrammet omfattede otte separate tests af både to- og trelagsenergiruder i træ/alu-rammer, herunder to mindre trelagsruder og seks prøver på 110 x 110 cm med to eller tre glas. Under hele forsøget overvågede holdet revnedannelsen i hvert glas, registrerede tidspunktet for svigt og målte, hvor stor en del af ruden der faldt ud.
- I tolagsvinduer så vi 15-53 % af glasarealet falde ud, og det skabte store åbninger for brand og røg. I trelagsvinduer var tabet under 2 %, og ofte blev ruderne siddende, selvom de revnede. Der er altså en klar forskel mellem de to typer, selvom spredningen i resultaterne for tolagsvinduer er stor, forklarer Hjalte Bengtsson, ph.d.-studerende ved DTU og hovedforfatter til studiet.
Resultaterne viste også en forholdsvis lineær rækkefølge af revner, idet tiden mellem brud i første, anden og tredje glas var omtrent ens. Selv ved stigende temperaturer steg glasudfaldet ikke markant; både ISO 834 og den parametriske brandkurve gav lignende resultater. Dog var trykket i ovnen i begge tilfælde begrænset, mens højere tryk i en reel brand potentielt kan øge glasudfaldet.
Udfordrer gamle antagelser
Resultaterne understreger en enkel, men vigtig pointe: Antagelsen om fuldstændigt glasudfald i brandmodeller stemmer muligvis ikke længere med virkeligheden i moderne bygninger.
- I årtier har designmodeller forenklet problemet ved at antage næsten fuldstændigt glasudfald i en fuldt udviklet brand, siger Ian Pope, brandforsker hos DBI og medforfatter til studiet.
- Vores resultater viser, at den antagelse måske ikke gælder for moderne trelagsvinduer. De opfører sig anderledes, og det har konsekvenser for, hvordan vi forudsiger brandudviklingen i en brandcelle, siger han.
Det betyder ikke, at moderne bygninger automatisk er mere sikre. Tværtimod viser det, at energieffektive konstruktioner med tætte klimaskærme og begrænset ventilation ændrer brandens dynamik, hvilket både kan dæmpe og skabe nye udfordringer for brandsikkerheden.
Mindre ilt – anderledes brandforløb
Når ruderne bliver siddende, får branden mindre ilt. Det ændrer forløbet i rummet. I stedet for hurtig, intens forbrænding kan branden ulme eller brænde ved lavere intensitet i længere tid. For bærende konstruktioner – især i brandbare materialer som træ – kan det ændre, hvorvidt der sker selvslukning før kollaps.
»Mindre ventilation kan betyde, at branden udvikler sig anderledes i rummet.«
- Mindre ventilation kan betyde, at branden udvikler sig anderledes i rummet. Den kan brænde længere ved lavere intensitet, hvilket kan ændre, hvordan konstruktioner reagerer – især i moderne træbygninger, hvor selvslukning ofte er en vigtig forudsætning, siger Hjalte Bengtsson.
At glasudfaldet ikke nødvendigvis stiger proportionalt med højere temperaturer, peger også på et mere komplekst forhold mellem termisk påvirkning og glasadfærd, end man tidligere har antaget.
Som Hjalte Bengtsson bemærker, repræsenterer ISO 834-tests med høje temperaturer en hård påvirkning, mens lavere brandkurver kunne forventes at give mindre skade. Det viste sig dog ikke at være tilfældet.
Mod mere realistisk brandsikkerhedsprojektering
Studiet viser tydeligt behovet for at gentænke, hvordan vinduer indgår i brandteknisk dimensionering. Modeller og designstrategier, der automatisk går ud fra, at glassene falder ud, risikerer at undervurdere eller fejlagtigt beskrive, hvordan brande udvikler sig i moderne bygninger.
- Det er et første skridt. Vi har nu data, der kan hjælpe os med at gentænke, hvordan vi modellerer vinduer i brand, så brandsikkerheden i højere grad afspejler virkelige brandforløb, siger Hjalte Bengtsson.
»Med mere viden kan man forestille sig, at vinduer designes til bevidst at indgå i styringen af brandudviklingen.«
Fremadrettet ser forskerne endda potentiale for, at vinduer kan blive et aktivt element i en brandstrategi i stedet for blot en svaghed.
- Med mere viden kan man forestille sig, at vinduer designes til bevidst at indgå i styringen af brandudviklingen – ikke kun som et svagt punkt, men som en kontrolleret del af strategien, f.eks. ved, at de er konstrueret til at åbne eller svigte på bestemte tidspunkter i en brand, siger Ian Pope.
Et første skridt med vidtrækkende perspektiver
Undersøgelsen er en af de første, der belyser brandmodstanden i vinduer med flerlagsenergiglas efter overtænding – og dermed et vigtigt første skridt. Selvom testene blev udført under kontrollerede ovnforhold og ikke omfattede parameterstudier af f.eks. coating, tætningslister eller mekanisk påvirkning, giver de nogle af de hidtil mest klare eksperimentelle data om, hvordan ruder i to- og trelagsvinduer faktisk opfører sig under hård brandpåvirkning.
- Det er et simpelt set-up, men det giver os værdifuld indsigt i, hvordan moderne glasopbygninger reagerer ved brand. Nu kan vi begynde at forfine både forsøgene og modellerne, siger Hjalte Bengtsson.
Med det som udgangspunkt vil fremtidig forskning se nærmere på større vinduer, forskellige glastyper og mere realistiske brandforløb – herunder hvordan tryk, ventilation og varighed påvirker den lagdelte struktur i flerlagsenergiruder. Samlet skal den viden gøre brandteknisk dimensionering mere evidensbaseret og bedre tilpasset de brande, der opstår i nutidens energieffektive bygninger.
Om projektet og test af flerlags-energivinduer
Artiklen ‘Experimental study of the post-flashover fire performance of multi-pane low-energy windows’ (2025) er udført af forskere fra DTU og DBI. Hovedforfatter Hjalte Bengtsson (DTU) gennemførte i alt otte ovntests i DBI’s storskala-brandtestfaciliteter med assistance fra medforfatterne Ian Pope (DBI) og Ahmed Ahmed Ali Awadallah (DBI) under vejledning af lektor Luisa Giuliani (DTU) og lektor Lars Schiøtt Sørensen (DTU). Arbejdet er en del af et større projekt om glas og brand, støttet af Grundejernes Investeringsfond og Aase og Ejnar Danielsens Fond.
Hver test omfattede komplette vinduesenheder, som blev udsat for to brandkurver, der repræsenterede forhold efter overtænding: Den traditionelle ISO 834-standardkurve og en parametrisk kurve, der simulerede mere realistiske rumbrande i energieffektive bygninger. Både to- og trelagsvinduer blev testet, herunder to mindre trelagsvinduer og flere større prøver.
Under hver 30-minutters eksponering observerede holdet systematisk revnemønstre, rækkefølgen af glasbrud og omfanget af glasudfald. Studiet registrerede tidspunktet for første revne i hvert glas og andelen af det samlede glasareal, der gik tabt – og påviste markante forskelle mellem to- og trelagsvinduer.
