Fasader med solcellsmoduler och gröna växtsystem blir allt mer vanliga. Men hur hanterar man brandsäkerheten? Norska RISE Fire Research har gjort en experimentell studie för att undersöka den saken.
Fasader med solcellsmoduler eller gröna växtsystem har många fördelar. Solcellsmoduler producerar förnybar energi, medan gröna växtsystem kan bidra till minskad energiförbrukning, CO2-avskiljning, minskning av buller och luftföroreningar, hantering av ytvatten och en mer attraktiv stadsmiljö. När användningen av sådana system ökar är det viktigt att se till att brandsäkerheten sköts.
Norska RISE Fire Research har gjort en experimentell studie för att bland annat se hur man med minsta möjliga brandrisk kan utforma fasader med solcellsmoduler eller levande växter. En av metoderna i studien har varit ett antal brandtester.
Vid etablering av ett grönt växtsystem på fasaden kan man välja mellan olika produkter och lösningar. Vissa av systemen är designade för att monteras ovanpå befintlig fasad medan andra kan användas som ersättning för fasaden, och därmed fungera som byggnadens klimatskal.
På marknaden finns system som uppfyller vissa brandklasser, liksom system som inte har någon brandklassning alls. Brandförsöket med det brandfarliga växtsystemet visade både nedfall av brinnande delar och brinnande droppar. Nedfall av hela moduler från anläggningssystemet bidrog till att begränsa brandspridningen uppåt i växtväggen. Byggnadsväggen var ändå direkt exponerad för lågor när modulerna föll ner och om väggen varit brandfarlig och fattat eld hade detta kunnat bidra till att branden spred sig längre upp i hålrummet. Både fall av brinnande delar och brinnande droppar kommer att vara en möjlig mekanism för brandspridning nedåt. Dessutom kan detta orsaka problem för släckningsinsatser, eller för evakuering och räddning från byggnaden om brinnande nedfall hamnar på dörrar eller andra utrymningsvägar. Placering av växtsystem bör därför planeras så att eventuellt nedfall inte orsakar den här typen av problem.
– För gröna växtväggar gör de levande växterna att brandegenskaperna förändras över tid, och att det är viktigt att underhålla växtväggen för att behålla de önskade brandegenskaperna. Denna förändring av brandegenskaper över tid gör det också utmanande att testa och klassificera gröna växtväggar, säger Janne Siren Fjærestad, projektledare och forskare vid RISE Fire Research.
När det gäller solcellsfasader finns tre viktiga faktorer för hur en brand kan utvecklas i en sådan fasad:
- Avståndet mellan väggen och solcellsmodulen
- Om solcellsmodulerna har en- eller tvåsidigt glas
- Vilket annat brännbart material finns i kaviteten
Samma parametrar påverkar både hur lätt solcellsmodulen fattade eld, brandspridningen längs fasaden och värmeexponeringen för byggnaden och angränsande byggnader.
– Solcellsmodulerna innehåller plast som kan fatta eld. Hur snabbt detta sker, och hur mycket av plasten som bidrar till branden, beror på hur kraftig den initiala branden är, avståndet mellan byggnaden och solcellsmodulen och om modulen har glas på båda sidor eller bara på framsidan, säger doktoranden och forskaren Reidar Stølen vid NTNU och RISE Fire Research.
Försöket med modulärt med enkelsidigt glas (med exponerad plast på baksidan) och den minsta håligheten (6 centimeter) gav de kraftigaste bränderna. Med ökande avstånd tålde modulerna mer värme från den startande branden och avgav mindre värme när de antändes. Samma effekt fann man genom att byta från modulärt med enkelsidigt glas till modulärt med dubbelsidigt glas. Det visade sig att en ökning av kavitetsavståndet med 4-5 centimeter har samma effekt som att byta från modulen med enkelsidigt glas till dubbelsidigt glas.
Att installera en tunn, brandfarlig vindspärrduk gav ingen betydande effekt. Men här har endast två försök gjorts, så resultaten måste användas med försiktighet. Annat brännbart material i hålrummet, som träribbor eller större elektriska komponenter, kommer att kunna bidra med betydligt mer energi än vindspärrduken som användes, och kan ha större effekt på brandens spridning.
Ytterligare arbete kan göras för att undersöka andra typer av solcellsmoduler, menar Janne Siren Fjærestad och Reidar Stølen. Modulära för byggnadsintegration med tjockare glas, kommer att vara särskilt intressanta att jämföra med de två typerna som används i experimentet. Även andra material, som brandfarlig isolering, läkt av brandimpregnerat eller obehandlat trä kan förekomma i hålrum bakom solcellsmoduler på fasader. Dessa material kan bidra till att förändra brandförloppet i hålrummet och bör undersökas närmare i det fortsatta arbetet.
– Både fasader med levande växter och solceller har många fördelar för miljön och de ser väldigt fina ut. Vi hoppas och tror att många fler sådana fasader kan byggas i framtiden, utan att behöva kompromissa med byggnadernas brandsäkerhet, avslutar Janne Siren Fjærestad.
