Sikkerhed i nye materialer

Senest opdateret d. 11/4-2012
Dansk Brand- og sikringsteknisk Institut (DBI)
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Materialeteknologi
Anne Vorre Hansen
Projektleder

Hvordan sikrer vi, at industrien har mulighed for at anvende nye materialer i konstruktioner uden at gå på kompromis med brandsikkerheden? Det kan være materialer som er mere bæredygtige, mere energieffektive eller miljøvenlige. Et højaktuelt eksempel er behovet for at skabe billigere energirenoveringsløsninger, med kortere tilbagebetalingstider, som kan øge de privatøkonomiske incitamenter. Det kræver nytænkning og innovation på materialeområdet.

Ny viden og serviceydelser
DBI ønsker at øge fleksibiliteten i materialevalg for byggeriet, den maritime sektor og off-shore. Og at opretholde brandsikkerhed uden brug af miljøskadelige brandhæmmere. En øget fleksibilitet åbner for anvendelse af nye materialer og kombination af materialer, som fx har energieffektive, miljøvenlige eller genanvendelige kvaliteter. Aktiviteten vil tage udgangspunkt i fire konkrete case-områder indenfor hvilke der etableres samarbejder med nøgleaktører, som opnår fordele ved aktiviteten ved at det bliver lettere og mere kosteffektivt at anvende billigere, bedre og måske mere bæredygtige materialer i konstruktioner end tilfældet i dag. Det vil vi opnå uden af gå på kompromis med brandsikkerheden. De fire case-områder er henholdsvis:
1. Energirenovering, med fokus på introduktion af bæredygtige og energieffektive materialer.
2. Grønne bygningsmiljøer, med fokus på integration af organiske materialer i konstruktioner.
3. Up-cycle, med fokus på genanvendelse af brugte materialer i konstruktioner.
4. Maritimt og off-shore, med fokus på substitution af materialer i konstruktioner.
De fire case-områder vil fungere som applikationsområder, hvor vi udvikler en ny metode som tager udgangspunkt i et helhedsperspektiv på personsikkerhed, fremfor at have fokus på minimumskrav på komponent og del-niveau.
For at kunne gøre det, kræver det, at DBI er i stand til at identificere og kortlægge materialer og materiale typer, der kan anvendes indenfor de fire applikationsområder. Og at vi kan simulere materialers brandtekniske egenskaber med henblik på øget anvendelse og udvikle en målemetode til at vurdere sammenhæng mellem materialeparametre- og egenskaber. Derudover ønsker DBI at demonstrere konsekvenser for sikkerhed ved materialevalg, kombination og design, samt være i stand til at vurdere sammenhæng mellem materialers egenskaber over tid og sikkerhedsniveau (vejrlig).
Vidensopbygningen forventes at resultere i følgende teknologiske serviceydelser:
• Prøvningsmetoder til test og klassifikation af brandtekniske egenskaber.
• Rådgivningsydelser i forbindelse med brandteknisk design i bæredygtigt byggeri, grønne bygningsmiljøer og byggeri med genanvendte materialer og produkter.
• Matchmaking og partnering relateret til materialer og anvendelse heraf.
• Tech Trans på materialer og materialeanalyse metoder.
• Lej en specialist til videnoverførsel.
 
Centrale aktiviteter
1. Videnopbygning om materialer
• Identificere og kortlægge materiale og materiale typer der kan anvendes indenfor energirenovering, grønne bygningsmiljøer og up-cycling.
• Dataindsamling fra universiteter i ind- og udland, via førende internationale leverandører, konferencer og omfattende litteratursøgninger i forskningsdatabaser.
• Kortlægge, analysere og sprede viden om materialer inden for de tre applikationsområder.
2. Metodeudvikling, der gør det muligt at dokumentere sikkerhedsniveau som funktion af materialer
• Undersøgelse og beskrivelse af design afhængige parametre for materiale data og opbygning.
• Kvantificering, beregning og analyse af materiale data.
• Bestemmelse af sikkerhedsniveau, som følge af materiale data.
3. Forskningsforløb
• Undersøgelse af organiske materialers brandtekniske egenskaber.
• Undersøgelse af vind og vejrligs påvirkning af materialers sikkerhedsniveau over tid.
• Undersøgelse af brandtekniske udfordringer i forbindelse med up-cycling af materialer.
4. Case-baserede demonstrationsforløb
• Gennemføre case-baseret forskning for at udvikle teknologiske demonstratorer, der kan eksemplificere brug af innovative materialer, hvor sikkerhedsniveau er dokumenteret.
• Udvikling af byggetekniske vejledninger og retningslinjer med fokus brandsikringsstrategi og løsninger indenfor case-områder.
 
Rationale for indsatsen
Aktiviteten relaterer sig til de behov og udfordringer omkring forskning i byggematerialer, avancerede materialer og optimeret materialeanvendelse, der er beskrevet under forskningsindsatserne ”Fremtidens energisystemer”, ”Fremtidens produktionssystemer og nye innovationsformer” og ”Strategiske vækstteknologier” i FORSK2020.
DBI er som brandteknisk testinstitut af materialer et nødvendigt stop for materialeproducenter, arkitekter og rådgivere, der ønsker godkendelse af et givent materiale eller accept af anvendelse i en konstruktion – byggeri, skib eller anden infrastruktur. En stor del af de materialetests der udføres fejler fordi de ikke lever op til minimums krav og materialerne kan derfor ikke anvendes. Samtidig er det nuværende bygningsreglement en barriere for anvendelse af nogle typer materialer, der søges introduceret med fokus på andre kvaliteter end brandteknik, som bæredygtighed, energieffektivitet, genbrug osv.. Udfordringerne er i høj grad relateret til, at Danmark har nogle af de mest restriktive brandkrav i Europa, og at det eksisterende system af standarder og prøvninger tilgodeser nogle typer materialer over andre. Samtidig karakteriseres det eksisterende system ved lille fleksibilitet og høje økonomiske indgangskrav, der både hindrer innovation og smv’ernes adgang til markedet.
Målgrupper
• Materialeproducenter vil få øget adgang til markedet og materialeproducenter med gode brandtekniske produkter bliver nødvendige samarbejdspartnere for mindre materialeproducenter, arkitekter m.fl. fordi deres produkter er nødvendige for at opnå et tilstrækkeligt sikkerhedsniveau for helheden. Et afhængighedsforhold som forventes at være til gavn for både store og små virksomheder. Målgruppen vil efterspørge dokumentation og klassifikation af deres materialers brandtekniske egenskaber og rådgivning omkring anvendelse og partnering med andre oplagte (nødvendige) producenter og aktører.
• Arkitekter vil opnå øget anvendelse af innovative materialer i deres design og undgå enkeltsags dispensation hver gang de anvender nyt materiale. De vil efterspørge rådgivning om materialevalg og anvendelse, hjælp til dokumentation (test og vurdering) af sikkerhedsniveau for design og løsninger, samt adgang til materialedatabase, matchmaking m.m.
Aktiviteten har sammenhæng til de igangværende projekter: Infrastrukturel Globalisering 2010-2012, Connovate og Energi på havet – og delprojektet substitution af materialer offshore. Derudover er der sammenhæng til det ansøgte EU-projekt Fire Tools og innovationskonsortiet Grønne Bygningsmiljøer. 
 
Mulige samarbejdspartnere
Brancher: Danske Ark, DI, Real Dania, GI, Plan C
Virksomheder /offentlig/privat): Rockwool, Isover, Kingspan, Thermocell, Energi Element, 3XN, Arkitema
Vidensinstitutioner: SBI, DTU Byg, Lund Universitet, Gent Universitet
GTS: AgroTech, TI, Force
Netværk: InnoBYG, PlastNet, Alucluster

13 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Anders Bach Vestergaard
Onsdag d. 18/4-12 kl. 08:07

Arbejdspakken vil også kunne anvendes til at udvikle på kompositmaterialer af glasfiber og diverse plastbaserede sioleringstyper. Komposit materialerne har et stort potentilae - eksempelvis er det oplagt at indbygge solceller i deres overflader m.v.

Der kan samarbejdes med Plastnet og andre.

Peter Dreyer
Mandag d. 30/4-12 kl. 12:32

En del designere arbejder i dag med produktudvikling baseret på bæredygtigt materialevalg. Det kan være til f.eks. møbler og andre livsstilartikler. Ofte stilles der mange krav til materialerne - brandtekniske, hygiejniske, fleksibilitet og - selvfølgelig - pris. I sidste ende bliver materialevalget ofte baseret på en række kompromiser; rimeligt bæredygtigt og rimeligt billigt. DBI bør kunne indgå i den dialog, som fører frem til kompromiset. Med andre ord, der er brug for mere end en facitliste, der er brug for mere holistisk rådgivning, hvor designeren med udgangspunkt i sine krav kan få anbefalet et materialevalg.

Michael H. Nielsen
Onsdag d. 30/5-12 kl. 19:36

Dansk Byggeri kan bakke op om det foreslåede udviklingsområde for sikkerhed ved nye materialer.

I forbindelse med såvel fokus på energieffektivisering / og energirenovering samt det bredere fokus på bæredygtighed samt behovet for øget gananvendelse af kldesorteret affald, er det vores klare forventning at der vil komme mange og nye materialer på markedet i de kommende år.

Det er derfor helt centralt at de tekniske egenskaber ved nye materialer i forhold til fx brand og sikkerhed nemt og effektivt kan kortlægges. Det skitserede projekt vil gøre det nemmere for såvel materialeproducenter som fo rådgivere og udførende at introducere nye materialer ligesom innovation vil blive understøttet.

Vi kan derfor anbefale at projektet nyder fremme

Michael H. Nielsen
Dansk Byggeri

Jeffrey Saunders
Fredag d. 8/6-12 kl. 10:18

The Copenhagen Institute for Futures Studies works often with material producers and building designers to study the consequences of mega- and industry trends on their respective industries.

There are a number of new and interesting developments in the design and production of materials, ranging from the introduction of highly technical fabrics that incorporate power sources, electronics, and optical fibers as well as respond to external stimuli to nanostructured coatings and composite materials that possess greatly enhanced strength and toughness.

These new materials along with the way new buildings are designed, existing buildings are modernized, and buildings are disposed of to promote greater energy efficiency, among other objectives, will pose new fire and safety challenges that need to be assessed. These assessments will lead to new recommendations and new skill and training requirements for all actors involved.

The complexity of the challenge means that DBI should work in partnership with as many relevant actors as possible.

Lene Stolpe Meyer
Onsdag d. 13/6-12 kl. 14:14

Indholdet i denne RK aktivitet er interessant i forhold til at kunne udvikle nye typer af bygningselementer, hvor der sker en intergretion af plantemateriale, idet der med den rette viden kan klarlægges risikoer og dermed opstilles krav fx i forhold til brandsikring.

Baungaard
Onsdag d. 13/6-12 kl. 15:00

Indholdet i denne aktivitet er vigtigt, set fra en byggeteknisk vinkel. I forbindelse med løbende stramninger af energikravene vil der være behov for en optimering af konstruktioner hvor helhedsløsninger tænkes ind. For Rockwool er det naturligt at tænke i ubrandbare stenuldsmaterialer og integrationen af disse, hvorfor dette projekt syntes oplagt.

Søren Meyer
Onsdag d. 13/6-12 kl. 21:15

Politikernes klimamålsætninger aktualiserer energirenovering af den eksisterende bygningsmasse. Hvis EU's 2020 målsætning skal efterleves, vil der være behov for en stigende udvikling af nye materialer og metoder.
Den korte tidshorisont for både 2020 målsætningen, men også 2050 målsætningen betyder, at materialeleverandører skal kunne levere nye materialer med forbedrede energimæssige og miljøtekniske egenskaber, dog uden at gå på kompromis med den høje sikkerhed der generelt er inden for byggeriet i Danmark.

Projektet vil kunne støtte en hurtigere introduktion af nye materialer byggeriet.

Søren Meyer
Udviklingschef, GI

Michael Petersen
Torsdag d. 14/6-12 kl. 08:58

Projektet har fat i et vigtigt fokusområde. I de kommende år vil vi se fremkomsten af en række byggetekniske løsninger både ved nybyggeri og renovering med fokus på energioptimereing og bæredygtighed. Det vil derfor være nyttigt og nødvendigt at undersøge om det eksisterende grundlag for vurdering af brandsikkerhed er relevant og tilstrækkeligt eller om der skal ske tilpasninger som tilgodeser nye metoder og løsninger.

Udvikling af nye test og klassifikationsmetoder (og et åbenbart behov vil være grønne tage mv.) skal imidlertid være internationalt/europæisk forankret af hensyn til konkurrenceevnen. Derimod kan udvikling af hurtige og billige screeningsmetoder, som kan anvendes i produktudviklingsfasen, være en væsentlig nyskabelse.

Fokusområdet bør dog ikke indskrænkes til organiske materialer, som man fornemmer af beskrivelsen. Bæredygtighed er ikke begrænset til en simpel problemstilling om uorganisk/organisk.

Ricky Berner
Torsdag d. 14/6-12 kl. 12:40

Men nu har de funktionsbaserede brandkrav efterhånden været ibrug omkring 8 år og der er stadig store problemer i kommunerne med at forstå de frie rammer.

Stråtaget er af mange gledet ud i glemslen grundet en masse fordomme om brand og forsikring.

Det vil derfor være kærkomment med en vidensopsamling, stråtaget kan med store fordele bruges til bæredygtigt byggeri da det reflekterer varmen om sommeren, hvor huse med andre tagformer er nød til at køle, der holder de stråtægte huse et behageligt indeklima.

cdamgaard
Torsdag d. 14/6-12 kl. 15:36

Dear Jeffrey
Thank you.

Could you please suggest partners that you think would be relevant?

Best regards

Carsten Damgaard, DBI

cdamgaard
Torsdag d. 14/6-12 kl. 15:38

Kære Lene
Tak for din kommentarer. Det vil vi gerne - og jeg håber, vi sammen kan sikre, at det sker - gerne med kontakter til virksomheder, som I allerede samarbejder med.

Venlig hilsen

Carsten Damgaard, DBI

cdamgaard
Torsdag d. 14/6-12 kl. 15:42

Kære Michael Petersen
Tak for din kommentarer.

Vi er interesseret i arbejde med et bredt udsnit af materialer og konstruktioner, som kan fremme bæredygtighed og energieffektivitet i byggeriet. Har du ideer til andre materiale, som det er relevant, at vi skriver ind? Vi kan evt. tale om det i telefonen.

Venlig hilsen

Carsten Damgaard, DBI

cdamgaard
Torsdag d. 14/6-12 kl. 21:59

Kære Ricky Berner
Tak for din kommentar.

Vi udelukker ikke materialer eller konstruktioner på forhånd, og samtidig må vi prioritere for at sikre at vi levere noget konkret inden for en overskuelig tidshorisont.

Hvad mener du at denne videnopsamling optimalt set skal indeholde (for at modbevise myterne)?

Venlig hilsen

Carsten Damgaard, DBI