Marknadskontroll av byggprodukter, slutrapport för produktgruppen Sandwichelement

Transkript

1 Marknadskontroll av byggprodukter, slutrapport för produktgruppen Sandwichelement Boverket juli 2012

2 Titel: Marknadskontroll av byggprodukter, slutrapport för produktgruppen Sandwichelement Utgivare: Boverket juli 2012 Upplaga: 1 Antal ex: xxx (fylls i av informationsenheten) Tryck: Boverket internt/externt tryckeri (fylls i av informationsenheten) ISBN tryck: XX-X (fylls i av informationsenheten) ISBN pdf: XX-X (fylls i av informationsenheten) Sökord: xxx (fylls i av biblioteket) Dnr: /2008 Publikationen kan beställas från: Boverket, Publikationsservice, Box 534, Karlskrona Telefon: eller Fax: E-post: publikationsservice@boverket.se Webbplats: Rapporten finns som pdf på Boverkets webbplats. Rapporten kan också tas fram i alternativt format på begäran. Boverket 2012

3 Innehåll Sammanfattning 4 Marknadskontroll av sandwichpaneler, slutrapport 5 Inledande uppgifter 5 Aktuella standarder 5 Antal provade produkter 5 Antal CE-märkta produkter 5 Antal produkter som finns kvar på marknaden 5 Antal produkter med anmärkningar på själva märkningen 6 Beskrivning av provningar 6 Provschema 7 Prov gällande EN ISO (liten låga) 7 Prov gällande EN (SBIprov) 8 Prov gällande ISO , (large scale), full skala 8 Klassificiering och analys 9 Kemiska analyser 11 Antal produkter med egenskaper som inte stämmer överens med deklarerade egenskaper 12 Leder resultatet från marknadskontrollen till någon åtgärd? 13 Slutsatser 13

4 Sammanfattning Denna rapport avslutar Boverkets marknadskontrollärende avseende produktgruppen Sandwichpaneler. Slutrapporten är sammanställd av Anders Johansson, Enheten för byggregler. Marknadskontrollen syftar till att säkerställa att produkter som placeras på den gemensamma marknaden uppfyller de krav som ställs på CE-märkning och på överensstämmelse med deklarerade egenskaper. Inom ramen för detta projekt kontrollerades 11 sandwichpaneler genom brandprovning i såväl mellanstor- (SBI), som större skala. Resultatet av kontrollerna visade att angivna brandegenskaper i stort överensstämde med angivna värden från tillverkarna. Vissa mindre avvikelser förekom dock. Dessa har inte bedömts så allvarliga att det varit påkallat att påtala dem för tillverkaren/importören av produkten då ingen av produkterna var CE-märkta vid den tidpunkt proverna utfördes. Mot bakgrund av genomförda kontroller och provningar finner Boverket att intressant information framkommit om korrelationen mellan provning i mindre skala och referensscenariot. Överenstämmelsen har varit dålig, men det är bara i ett fall klassen blivit lägre i fullskaleprovet. Detta pekar på att även om korrelationen mellan referensprovningen och klassificeringsprovningen är dålig verkat klassifikationssystemet ge ett konservativt värde, vilket är att föredra ur säkerhetsynpunkt. Avgörande för resultatet i full skala är också hur monteringen av produkterna görs på plats. SP rekommenderar därför i sin slutrapport att kontroll av montering på byggplats skulle vara intressant att utföra i framtida uppföljningsprojekt.

5 Marknadskontroll av sandwichpaneler, slutrapport Under perioden 2008 till 2010 genomförde Boverket marknadskontroll av produktgruppen sandwichpaneler. Fältarbetet utfördes av SP på uppdrag av Boverket. Resultatet av marknadskontrollen redovisas här. Inledande uppgifter Rapport från SP inkom i oktober 2010, Märket survey and testing of reaction to flre performance of sandwich panels, Boverkets diarienummer /2008. All data med tillhörande tekniska slutsatser i denna slutredovisning är hämtade från ovanstående rapport. Aktuella standarder Undersökningen hänvisar till följande standarder: - EN 14509, Självbärande sandwichpaneler med metallytskikt på båda sidor om en isolerkärna - Prefabricerade produkter - Krav - EN , Brandteknisk klassificering av byggprodukter och byggnadselement - Del 1: Klassificering baserad på provningsdata från metoder som mäter reaktion vid brandpåverkan - IS , Reaction-to-fire tests for sandwich panel building systems - Part 1: Test method for small rooms - SS-ISO 9705, Brandprovning - Ytskikt - Rumstest i full skala - EN 13823, Brandteknisk provning av byggprodukter - Byggprodukter utom golvbeläggningar utsatta för termisk påverkan av ett enskilt brinnande föremål (SBI) - EN ISO , Brandteknisk provning av byggprodukter - Antändlighet vid direkt påverkan av en låga - Del 2: Provning med enkel låga (ISO :2002) Antal provade produkter 11 produkter har kontrollerats. Antal CE-märkta produkter Av de 11 produkterna som kontrollerades var ingen CE-märkt vid tillfället för provningarna. Antal produkter som finns kvar på marknaden Då det inte är aktuellt att skicka information till tillverkarna har ingen fullständig genomgång gjorts av vilka produkter som finns kvar på marknaden. För produkt 8 har konstaterats att den del av företaget som har haft hand om sandwichpaneler har sålts till ett annat bolag.

6 Antal produkter med anmärkningar på själva märkningen Informationen om märkning är hämtad via produktkataloger på internet. Produkterna har endera en klassificering gällande "reaktion vid brandpåverkan" enligt det Europeiska klassificeringssystemet för byggprodukter (EN ), en klassificering enligt Svenska nationella regler (Boverkets Allmänna råd 1993:2 Utgåva 2), en brandklassificering av själva isoleringsmaterialet (DIN ) eller ingen klassificering överhuvudtaget vad gäller brandegenskaper. I tabell 1 nedan redovisas fördelningen över element och dess märkning. Element 1 och 2 var märkta med klass B2-s2,d0. Eftersom klass B2 inte existerar i det Europeiska systemet, avses förmodligen B-s2,d0. Produktkatalogen för panel 8 fastställer att "surface lining class EU" motsvarar Euroclass D-s2,d0, vilket inte är ett korrekt sätt att jämföra klassificeringssystem. De olika elementen kommer från öst olika tillverkare B2-s2,d0* PUR B2-s2,d0* PUR Isolering: DIN klass B2 PUR Isolering: DIN 4102 klass Bl EPS Isolering: DIN 4102 klass Bl EPS Isolering: DIN B2 klass PUR Isolering: DIN B2 klass PUR Surface lining class III, "Boverkets 33EPS150 allmänna råd 1993:2" Utgåva Ingen IPN Ingen Flamskyddad EPS B-sl, do Flamskyddad EPS + Gipsskivor Tabell 1. Fördelning av element och märkning * Klass B2 existerar ej i det Europeiska systemet. Förmodligen avses B-s2,d0. Beskrivning av provningar En första provning följer EN ISO , Brandteknisk provning av byggprodukter - Antändlighet vid direkt påverkan av en låga - Del 2: Provning med enkel låga (ISO :2002) Därefter görs en provning enligt EN 13823, Brandteknisk provning av byggprodukter - Byggprodukter utom golvbeläggningar utsatta för termisk påverkan av ett enskilt brinnande föremål (SBI) Som referenscenario används en tredje provningsmetod enligt ISO , Reaction-to-fire tests for sandwich panel building systems - Part 1: Test method for small rooms (large scale room) I den tredje proceduren (provning i full skala) ska elementen testas hopmonterade enligt produktinstruktionen som beskriver hur de ska monteras. Elementen stod här monterade endera som "fritt stående" eller med en stålram beroende på tillverkarens val. Fördelning se tabell 2 nedan.

7 Sammanfattning 7 1 med stålram 2 med stålram 3 fritt stående 4 fritt stående 5 fritt stående 6 med stålram 7 med stålram 8 med stålram 9 med stålram 10 med stålram 11 med stålram Tabell 2. Fördelning av monteringsmetod vad gäller testet i full skala Provschema Varje element var exponerat för alla de prov som beskrivits tidigare med några undantag: - Provning med enkel låga (liten låga) för element 4 har också använts för klassificering av element 5. Enligt information från tillverkaren är kämmaterialet detsamma för dessa element och provexemplaren blir därmed identiska. - Provning med enkel låga (liten låga) för element 6 har också använts för klassificering av element 7 då den enda skillnaden mellan produkterna gällde hur de ska monteras samman. - Enligt EN har testresultatet (SBI) för element 4 också använts för klassificering av det 300mm tjocka element 5. Som det står föreskrivit i standarderna ska SBI-provningen och provningen med enkel låga utföras tre gånger för varje provat element. Provningen i full skala {large scale) var utfört en gång per element. Prov gällande EN ISO (liten låga) Element 5 och 6 har inte provats. Se kommentarer under provschema. 1 IA. IA IA Nej Ja 2 IA IA 1 Nej Ja 3 IA IA 1 Nej Ja 4 1/IA IA 1/IA Nej Ja 7 IA IA 1 Nej Ja 8 IA IA IA Nej Ja 9 1/IA IA 1 Nej Ja 10 IA IA IA Nej Ja 11 IA IA IA Nej Ja Tabell 3. Resultat, gällande EN ISO (liten låga) * Sex olika prov, tre i varje riktning på testpanelen. ** Alla 18 test.

8 Prov gällande EN (SBI prov) Resultaten från SBI-proven presenteras i nedanstående tabell. Resultaten är genomsnittsresultaten från tre prov. Element nr 5 är ej provad, se kommentar under provschemat ,5 110 Mej Nej Nej Nej ,3 463 Nej Nej * 1100* 130* 30* 680* Nej Nej ,5 507 Nej Nej ,4 576 Nej Nej * 1200* 186* 34* 720* Nej Nej ,5 81 Nej Nej * 1100* 117* 37* 583* Nej Nej ,2 51 Nej Nej Tabell 4. Resultat, gällande EN (SBI-prov) * Värden endast för information. Provet avbröts innan provtiden gått klart. HRR = Heat Release Rate SPR = Smoke Production Rate FIGRA = Fire Growth Rate Index THR600 = Total Heat Release within 600s SMOGRA = Smoke Growth Rate TSP600 = Total Smoke Production within 600s Fs = Flame Spread Prov gällande ISO , (large scale), full skala För fem av produkterna nådde inte rummen tillståndet för övertändning (flashover) under provperioden. Resultat se tabell nedan * * * * * * Tabell 5. Resultat, gällande ISO (large scale), full skala * HRR när brandförloppet avbröts. Testet avslutades pga för högt HRR.

9 Sammanfattning 9 För en produkt uppstod övertändning efter ungefär 590 s och för fem andra mellan 660 och 905 s. Klassificiering och analys Den Europeiska standarden för sandwichelement, EN 14509:2006, Självbärande sandwichpaneler med metallytskikt på båda sidor om en isolerkärna - Prefabricerade produkter - Krav, refererar till klassificeringsstandarden EN , Brandteknisk klassificering av byggprodukter och byggnadselement - Del 1: Klassificering baserad på provningsdata från metoder som mäter reaktion vid brandpåverkan. Klassificeringar av sandwichelement har genomförts och resultaten syns i tabell 6. ID nr EN ISO Klass Figra (0,2MJ) W/s Figra (0,4MJ) W/s Smogra m 2 /s 2 THR 600s, MJ TSP 600s, m 2 Droplets, (Ja, Nej) Fs<150mm inom 60s, (Ja, Nej) Droplets ignited paper ,5 110 Nej Ja Nej B-s2,d Nej Ja Nej B-s2,d ,3 463 Nej Ja Nej C-s3,d * 1100* 130* 30* 680* Nej Ja Nej E *,** 1100*,** 130*,* * 30*,** 680*,** Nej*,** Ja** Nej** E ,5 507 Nej Ja*** ^^gj % % C-s3,d ,4 576 Nej Ja Nej C-s3,d * 1200* 186* 34* 720* Nej Ja Nej E ,5 81 Nej Ja Nej B-s2,d * 1100* 117* 37* 583* Nej Ja Nej E ,2 51 Nej Ja Nej B-s2,d0 Tabell 6. Klassificering enligt EN * Värden för information endast. Testet avbröts pga högt HRR-värde. ** Resultat från test av element nr 4 användesförklassificering. *** Resultat från test av element nr 7 användesförklassificering. ISO är en standard som beskriver en provningsmetod för brandteknisk provning av ett litet rum byggda av sandwichelement. Mätmetoden är i allmänhet densamma som beskrivs i standarden SS-ISO 9705 och som användes som referensscenario under utvecklingen av klassificeringssystemet i EN I ISO 9705 testas ytbeläggningsmaterialet i ett instängt rum och exponeras för en brand från en brännare i ett av de inre hörnen. Rummets dimensioner och antändningskällan är identiska med ISO Brandtekniska klasser för byggprodukter som beskrivs i EN motsvarar brandutvecklingen i ISO 9705, i form av tid till övertändning i rummet. i

10 Tiden till övertändning definieras här som tiden det tar från det att brännaren tänts tills värmeutvecklingen (HRR), inklusive brännarens resultat, når 1000 kw. Referensscenariot beskrivs i EN i bilaga A, avsnitt A4 och klasserna kan beskrivas på följande sätt: E - övertänt inom 120s D - övertänt mellan 120s och 600s C - övertänt mellan 600s och 1200s B eller A2 - ingen övertändning inom 1200s Förfarandet, geometrier och brännare är samma i ISO som i ISO Den enda skillnaden är att hela rummet är konstruerat av sandwichelement, som stöds själva eller monteras på en stålram, och att rampen för att samla in rökgaser för mätning av värmeutvecklingen (HRR) täcker hela området ovanför rummet för att kunna samla in rökläckage från utsidan av rummet samt från dörröppningen. Rökläckage kan inte förekomma i testet enligt ISO 9705 då en mindre huva används som samlare för rökgasen. Resultaten från de genomförda testerna enligt ISO som presenteras i denna rapport jämfört med referensscenariot visas i tabell C 2 - B C C D C C 8 - B 9 - B 10 - B 11 - B Tabell 7, klassificering via ISO * refererande till referensscenariot i EN , Appendix A. I tabell 8 redovisas motsvarande klasser baserat på resultaten från provning i full skala jämfört med de klasser som erhållits i SBI-provet och de klasser som anges av tillverkaren/återförsäljaren i deras produktkataloger.

11 Sammanfattning 11 i C B-s2,d0 Euroclass, B2-s2,d0* 2 B B-s2,d0 Euroclass, B2-s2,d0* 3 C C-s3,d0 Ingen 4 C E Ingen 5 D E Ingen 6 C C-s3,d0 Ingen 7 C C-s3,d0 Ingen 8 B E Surface lining class III, "Boverkets Allmänna råd 1993:2 Utgåva 2 9 B B-s2,d0 Ingen 10 B E Ingen 11 B B-s2,d0 B-sl,d0 Tabell 8. Jämförelse av klassificering * Klass B2 existerar ej i det Europeiska systemet. Förmodligen avses B-s2,d0. Kemiska analyser En provning gällande sammansättningen på kämmaterialet (polymer) i sandwichelementet har också utförts. Spektrat som erhålls har sedan jämförts med ett referensspektrum. En analys på grandämnessammansättningen har också utförts. De grundämnen som registrerades var de som ansågs kunna vara brandskyddande tillsatser i kämmaterialet. Analysen över att identifiera huvudkomponenten i kärnmaterialet redovisas i tabell 3 nedan. Analysen över grandämnen som påträffats i kärnmaterialet redovisas i tabell 10. Resultaten pekar på att framför allt element 1,2,3,6 och 7 innehåller tillsatser i form av brom och klor, t.ex. klorerade eller bromerade flamskyddsmedel. Tillverkaren till element 10 och 11 beskriver kärnmaterialet som en flamskyddad EPS. Data tyder dock på att det flamskyddsmedel som används i element 10 och 11 inte är halogenerade då innehållet av klor och brom är låga. 1 PUR Polyurethane foam (PUR) 2 PUR Polyurethane foam (PUR) 3 PUR Polyurethane foam (PUR) 4 EPS Polystyrene foam (EPS) 5 EPS Polystyrene foam (EPS) 6 PUR Poly-ether-urethane foam 7 PUR Poly-ether-urethane foam 8 33EPS150 Polystyrene foam (EPS) 9 IPN Polyurethane foam (PUR) 10 Flamskyddad EPS Polystyrene foam (EPS) 11 Flamskyddad EPS Styrene Acrylate coplymer foam Tabell 9. Resultat kärnmaterialets huvudkomponent

12 1 0,9 4 0,4 1,3 <0,05 0,01 <0,01 <0,01 2 0,9 4 0,09 0,4 <0,05 <0,01 <0,01 <0,01 3 0,8 2 0,09 0,3 2 0,05 <0,01 <0,01 4 <0,05 <0,05 0,4 0,9 0,2 0,01 <0,01 <0,01 5 <0,05 <0,05 0,4 0,5 0,1 0,01 <0,01 <0,01 6 0,7 2 <0,05 0,08 3 0,04 <0,01 <0,01 7 0,7 2 <0,05 0,3 3 0,03 0,01 <0,01 8 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,2 <0,01 <0,01 <0,01 9 0,7 0,7 0,1 0,5 <0,05 <0,01 <0,01 <0,01 10 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,2 <0,01 <0,01 <0,01 11 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,1 <0,01 <0,01 <0,01 Tabell 10. Analysresultat, grundämnen i kärnmaterialet, viktprocent Antal produkter med egenskaper som inte stämmer överens med deklarerade egenskaper Tre element hade enligt sin produktkatalog en Euroclass-märkning och samtliga hade klass B. Alla överensstämde med SBI-provet som användes i undersökningen. Ett av elementen (element 11) hade dock en lägre klass avseende rökutveckling. Medelvärdet vid tre provningar låg på 51, mot gränsvärdet 50. Mot bakgrund av spridningen i testresultat får detta avses som an obetydlig avvikelse. Överensstämmelsen mellan de erhållna klasserna i SBI-provet och provet i full skala/referensscenariot som presenteras i denna rapport var 55 %. Denna överensstämmelse är låg i förhållande till "surface lining products" 1 som är över 90 %. Utvecklingen av branden i elementen är mycket beroende av hur väl kärnmaterialet är skyddat av stålplåt och hur fogarna (lederna) mellan elementen deformeras under provningarna. Proven i full skala visar att elementen är väl utformade när det gäller lederna. Alla EPS-element, utom element 11 som dock innehöll gipsskivor, erhöll klass E i SBI-provet. Samtliga dessa element fick ett bättre resultat i provet med full skala (referensscenariot) där de fick klass B, C och D. SBI-proven för dessa element fick avbrytas då brandutvecklingen blev för intensiv i kärnmaterialet. Branden utvecklades snabbare i toppen på de små panelerna (lm höjd) i SBI-testet jämfört med de högre panelerna i provningen med full skala (höjd 2,4m) som var täckta av paneler som användes som tak vid toppen. Monteringen i SBI-testet motsvarar inte villkoren för slutanvändning av elementen. Den svaga överensstämmelsen mellan provning i full skala och SBIproven är tydlig både vad gäller element som monteras som fristående eller monterade på en stålram för provning i full skala. Tre element var monterade som fristående i provning med full skala. För de här elementen gav SBI-testet samma klass som provning i full skala för ett element (nr 3, klass C) och för de andra två gav SBI en lägre klass (nr 4 och 5 hade klass E jämfört mot klass C och D). (Ref: Björn Sundström, "The development of a European Fire Classification System for Building Products Test Methods and Modelling", Lund University).

13 Sammanfattning Åtta element var monterade på stålram i provning med full skala. Fem av dessa gav samma resultat i SBI-provet som i provning med full skala (3 av klass B och 2 klass C). För ett element var klassen högre i SBIprovet (nr 1 hade klass B jämfört med klass C). Två hade lägre klass i SBI-provet (nr 8 och 10 hade klass E jämfört med klass B). Leder resultatet från marknadskontrollen till någon åtgärd? Mot bakgrund av att produkterna inte varit CE-märkta och avvikelserna från deklarerade värden varit ringa har Boverket bedömt att genomförd marknadskontroll inte föranleder några åtgärder jämtemot aktuella tillverkare. I det fall en deklaration skett mot äldre svenska ytskiktsklass har verksamheten sålts till annan tillverkare varför påtalande inte längre är aktuellt. Slutsatser Boverket har genomfört en marknadskontrollundersökning inom området sandwichelement. Avsikten med undersökningen var att få en bild av hur elementen utvecklas vid påverkan av brand och titta närmare på mängden energi som frigörs. Det var också av intresse att få ett perspektiv över hur marknaden för sandwichelement ser ut på den svenska marknaden och hur brandklassificeringen ser ut för produkterna. Förhoppningen var även att kunna få information om det finns särskilda brandrisker med användandet av dessa produkter. Boverket har i den här undersökningen samarbetat med SP, Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Brandklass har via tester bestämts och sedan jämförts med den klass som produkten deklarerat. Resultatet tyder på att de paneler (3 st) som deklarerat en europeisk brandklass även uppfyller den angivna klassen. Ett antal paneler (5 st) hade deklarerat en brandklass enligt DIN 4102 och en panel hade uppgivit en brandklass enligt Surface lining class III, "Boverkets allmänna råd 1993:2" Utgåva 2. Två paneler saknade märkning gällande brandklass. Avsikten med undersökningen var också att få en bild över hur resultatet påverkades vid brandklassificering, beroende på vilken typ av provningsmetod som använts. Provningar har utförts endera med SBImetoden (medium scale) vilken den harmoniserade standarden föreskriver och även med large-scale (fullskalighetstestet.) Resultatet tyder på att brandklassen blir lägre vid SBI-testet.

14 Nedan följer en sammanfattning av de viktigaste resultaten: - Tillverkarna deklarerade en Euroklass i tre fall, alla var klass B. - Detta jämfördes med den provning som krävs inom EN 14509, EN (SBI) och EN ISO (liten låga). Överensstämmande verifierades i två fall. I det tredje fallet uppmättes en högre rökutveckling i förhållande till den angivna klassen. - Tillverkarnas deklarationer jämfördes också med provresultaten enligt ISO "reaktion vid brandpåverkan för byggsystem av sandwich-paneler - Del 1: Provningsmetod för små rum". Kraven angående referensscenariot som anges i EN , bilaga A, har tillämpats. Överensstämmande verifierades i två fall. För det tredje fallet nåddes Euroklass C i ISO medan Euroklass B deklarerades. - Testproceduren EN (SBI) som beskrivs i EN är inte representativ för brandegenskaperna över de elva produkterna när de testats i full skala enligt ISO När klassificeringarna j ämfördes med EN , bilaga A, var överensstämmelsen 55 %. - SBI-testet visade klass E för några av sandwich-panelerna och i det fullskaliga testet uppnåddes klass B, B, C och D. - För en panel gav SBI-testet en bättre klass än för provningen i full skala. - Hur produkterna betett sig under en provning med full skala är starkt kopplat till de mekaniska egenskaperna hos panelerna när de utsätts för värme. Om det blir en öppning i lederna eller andra händelser inträffar som gör att pyrolysgaser når den öppna förbränningen kan det bli övertändning. Om detta inte sker blir resultatet bra. Den här effekten är inte närvarande i SBI-testet, vilket bekräftades i den här undersökningen. - Den rigorösa montering som krävs för sandwich-element och för att säkerställa en god brandpåverkan bör kontrolleras i praktiken. - Användningen av flamskyddsmedel bör verifieras genom kemisk analys av kärnmaterialet.