Træbyggeri: Den største klimabelastning kan komme efter branden

Når en bygning brænder, tænker de fleste på røg, sod og drivhusgasudledninger fra selve branden. Ny forskning, som DBI har deltaget i, viser dog, at de største miljøpåvirkninger ofte opstår, efter branden er slukket.

I et scenariebaseret studie af brandhændelser i en træbygning fandt forskerne, at genopbygning efter branden og udskiftning af beskadigede materialer ofte bidrog mere til den samlede miljøpåvirkning end både brandens emissioner og redningsberedskabets indsats.

For Mansoure Dormohamadi, hvis ph.d.-forskning fokuserer på samspillet mellem brandsikkerhed og miljøvurdering, understreger resultaterne, hvorfor brandens konsekvenser bør vurderes ud fra mere end blot forbrændingsrelaterede emissioner.

Udskiftning af materialer har den største miljøpåvirkning

Forklaringen skal findes i, hvad der sker, efter branden er slukket. For selvom flammerne måske kun påvirker en del af bygningen, kan røg, sod, varme og slukningsvand beskadige møbler, gulvbelægninger, overflader, beklædninger og andre bygningsdele langt uden for det område, der har været udsat for brand. Det betyder, at materialer, som ellers kunne have holdt i årtier, må fjernes og erstattes.

I studiets mere alvorlige scenarier omfattede udskiftningen ikke kun møbler og overflader, men også gipsplader og dele af bygningens trækonstruktion. I disse scenarier stod udskiftning af materialer efter branden for mere end 80 % af de samlede brandrelaterede miljøpåvirkninger.

”En brand kan forkorte bygningsmaterialers miljømæssige levetid. Når materialerne bortskaffes og erstattes, aktiveres miljøpåvirkningen fra produktionen af nye materialer endnu en gang,” siger Mansoure Dormohamadi.

Forskerne analyserede fire brandscenarier, der spændte fra antændelse af en mindre genstand til en fuldt udviklet rumbrand. Det, der overraskede Mansoure Dormohamadi mest, var, hvor hurtigt miljøpåvirkningerne voksede, når detektering og indsats var forsinket, så branden kunne udvikle sig og forårsage mere omfattende skader.

Overgangen fra et scenarie med antændelse af en mindre genstand til et lokalt objektbrandscenarie, som krævede indsats fra redningsberedskabet, øgede miljøpåvirkningerne med 78 % på tværs af de vurderede indikatorer. Overgangen herfra til en fuldt udviklet rumbrand uden sprinkleranlæg og med forsinket detektering medførte en yderligere stigning på 86 %.

”En lidt senere indsats betyder ikke blot en lidt større miljøpåvirkning. Når en brand udvikler sig fra en objektbrand til en fuldt udviklet rumbrand, ændrer skadebilledet sig. Problemet er ikke længere kun mængden af materiale, der brænder. Det handler også om omfattende røgskader, vandskader, udskiftning af overflader, påvirkning af konstruktionen og efterfølgende genopbygning,” siger Mansoure Dormohamadi.

Hvorfor indgår brand sjældent i LCA?

Resultaterne rejser et bredere spørgsmål: Hvis brand kan have så store miljømæssige konsekvenser, hvorfor indgår det så sjældent i bygningers livscyklusvurderinger (LCA)?

Ifølge Mansoure Dormohamadi skyldes det primært metodiske forhold. Traditionelle LCA'er er opbygget omkring forventede livscyklusfaser som materialefremstilling, opførelse, drift, vedligehold og endelig bortskaffelse. Brand er derimod en uforudset og forstyrrende hændelse.

”Brand er ikke udeladt, fordi det ikke spiller nogen rolle miljømæssigt. Det skyldes primært, at konventionelle LCA-metoder for bygninger ikke er udviklet til at modellere forstyrrende hændelser,” forklarer Mansoure Dormohamadi.

Hvis brand skal indgå i en LCA, kræver det oplysninger, som sjældent findes i traditionelle miljøvurderinger, herunder brandforløb, detekteringstider, slukningsindsats, redningsberedskabets aktiviteter, røg- og vandskader, reparationsstrategier og beslutninger om udskiftning. Med andre ord kræver det, at brandsikkerhedsteknik og miljøvurdering bringes sammen.

Et sprinkleranlæg illustrerer dilemmaet

Studiets analyse af sprinkleranlæg illustrerer, hvorfor forholdet mellem brandsikkerhed og bæredygtighed er mere komplekst, end det umiddelbart ser ud.

På den ene side har sprinkleranlæg deres eget miljøaftryk gennem produktion, installation og vedligehold. På den anden side kan de reducere de miljømæssige konsekvenser markant, hvis der opstår en brand, og anlægget fungerer, som det skal.

I de analyserede scenarier for træbygningen reducerede sprinklersikring de samlede brandrelaterede miljøpåvirkninger med mere end 85 % sammenlignet med scenariet med en fuldt udviklet rumbrand uden sprinkleranlæg.

”Den væsentligste miljøgevinst var ikke kun lavere emissioner fra forbrænding, men at undgå en omfattende genopbygning,” siger Mansoure Dormohamadi.

Hun understreger, at resultaterne er scenariebaserede og ikke tager højde for sandsynligheden for, at en brand opstår. Studiet undersøger de miljømæssige konsekvenser af forskellige brandforløb, hvis de indtræffer, og ikke den samlede brandrisiko.

Alligevel illustrerer eksemplet et dilemma for både brandingeniører og LCA-praktikere: Brandsikringstiltag medfører miljøpåvirkninger i sig selv, men de kan samtidig forhindre langt større miljøpåvirkninger senere, afhængigt af brandscenariet og af, hvordan brandudviklingen bliver begrænset.

Brandsikkerhed og bæredygtighed er ikke adskilte beslutninger

Denne udfordring var udgangspunktet for Mansoure Dormohamadis forskning.

”Min interesse udsprang af en praktisk udfordring i lavemissionsbyggeri. Træbygninger fremhæves i stigende grad, fordi træ kan reducere bygningers indlejrede CO₂-aftryk, men samtidig er træ et brandbart materiale. Det betyder dog ikke, at træbygninger ikke er sikre, men derimod, at deres brandsikkerhedsstrategi skal indgå som en del af den samlede miljøvurdering,” siger hun.

Ifølge Mansoure Dormohamadi har byggebranchen fortsat en tendens til at betragte brandsikkerhed og klimapåvirkning som separate designudfordringer, selvom de allerede påvirker hinanden i de tidlige designfaser.

Beslutninger om brandsikkerhed påvirker materialevalg, beskyttelseslag, tekniske installationer, udskiftningsintervaller og i sidste ende de potentielle konsekvenser af en brand. Alligevel vurderes disse sammenhænge sjældent samlet.

Mod mere helhedsorienterede bygningsvurderinger

Den seneste artikel er en del af et større ph.d.-projekt, der undersøger, hvordan brandsikkerhed kan integreres i miljøvurderinger.

Spørgsmålet bliver stadig mere aktuelt, efterhånden som klimakrav og LCA-baserede miljøvurderinger fylder mere i både dansk og europæisk regulering.

Der er dog fortsat betydelige udfordringer. En af de største er manglen på pålidelige og sammenlignelige miljødata for brandsikringssystemer. Efterhånden som miljøkravene udvikler sig, vil behovet for robuste data og ensartede vurderingsmetoder sandsynligvis vokse.

”Vi har brug for bedre data, tydeligere metoder og en tættere integration mellem brandsikkerhedsteknik og bæredygtighedsvurdering,” fastslår Mansoure Dormohamadi.