Thermomur byggesystem. Brannsikkert og bærekraftig

Jackon, Norgeshus, Solid Entreprenør and SINTEF has cooperated to develop Thermomur building system suitable for use in 4-storey residential buildings. Fire safe solutions that are cost effective and sustainable have been developed in the project.¨ Thermomur are form elements made of plastic foam, expanded polystyrene (EPS). The Thermomur elements are stacked on top of each other, reinforced horizontally and possibly vertically, and filled with a core of concrete. One of the big advantages with the building system is that Thermomur has low investment costs compared to the construction of traditional concrete buildings. In addition, the thermal properties are very good, because the thermal insulation layers are continuous and thus prevents thermal bridges. This results in a better indoor climate and reduced use of energy for heating. EPS is combustible, and to prevent the combustible insulation from being involved in the development and spread of fire it must be fire protected by incombustible materials such as gypsum plates, stone wool or plaster. The project started in spring 2020 and has developed a specification of fire safety requirements, as well as methods to verify the fire safety performance, for the building system based on a case residential building. In 2021, solutions for fire protection of EPS was developed. In 2021 and 2022 a total of 13 medium scale and 6 large scale fire tests have been performed to verify the fire performance of different solution for protection EPS and penetration seals. Results from fire testing, specifications for the building system and fire safety analyses has been the bases for development of fire safety design guidelines. These guidelines are to be used by consultants and contractors who are responsible for fire safety in design of 4 storey apartment buildings. Thermomur building system also needs to fulfil other properties than fire safety. The project has therefore developed guidelines for documentation of properties such as load bearing capacity, sound insulation, moisture, thermal insulation and durability. Construction of a pilot building to demonstrate some of the developed solutions started in November 2021 and will finish early 2023. Thermomur is used in interior walls separating different dwellings. The project has included sustainability assessment of the Thermomur building system. The sustainability assessment has included cost analysis comparing Thermomu with wood frame building systems, lifecycle analysis of CO2 emissions and a circular economy analysis of the current situation for recycling and reuse of Thermomur and EPS in the construction sector in Norway. The cost analysis shows lower cost for utilising Thermomur in 4 storey apartment buildings than traditional construction with wood frame walls. The reason for the is that wood frame walls need steel columns to achieve the required load bearing capacity, The cost analysis included both material costs and cost for work hours. The lifecycle assessment shows that increased recycling and reuse of the polystyrene in Thermomur is necessary to reduce CO2 emissions. Today most EPS waste is used for energy recovery or is deposited on land fill. The EPS in Thermomur must be separated from the other materials to enable recycling of the EPS. A solution utilising liquid baths for separating different material fractions was developed and demonstrated in the project. A circular economy analysis of the current situation showed that logistics and costs for transport are major barriers preventing establishment of a circular value chain for reuse and recycling of Thermomur and EPS from buildings.

Løsninger for bruk av Thermomur byggesystem i boligbygg i 4 etasjer i brannklasse 2 har åpnet nye markedsmuligheter for Jackon både nasjonalt og internasjonalt. Solid og Norgeshus kan benytte Thermomur i nye leilighetsbygg og få økt lønnsomhet på bakgrunn av verifiserte brannsikre, kostnadseffektive, ressurseffektive og bærekraftige løsninger. Kunnskap og resultater fra prosjektet er og vil bli delt med aktører i byggenæringen gjennom åpent tilgjengelige rapporter og presentasjoner på fysiske og digitale seminarer. Andre entreprenører får også tilgang til det nyutviklede byggesystemet, og rådgivende ingeniører kan benytte prosjekteringsveilederen og byggdetaljer i sitt arbeid. Kunnskap om tildekning av EPS har også relevans for andre byggetekniske løsninger som benytter EPS. Metodikken som er utviklet for å kunne verifisere brannsikkerheten har også relevans for branntekniske rådgivere i byggesaken, og risiko- og sårbarhetsanalysen har også direkte relevans for andre byggesystem og løsninger for bygninger i brannklasse 2. Resultatene fra prosjektet er og vil bli formidlet vitenskapelig gjennom åpne kanaler, og gjør det mulig for forskere i andre institusjoner og land å benytte og bygge videre på resultatene. Samfunnet har nytte av resultatene gjennom å kunne få tilgang til kostnadseffektive og brannsikre boliger av Thermomur. Brann- og redningstjeneste får trygge arbeidsvilkår ved slukke innsats i boligbyggene av Thermomur.

Den overordnede ideen for prosjektet er å kunne ta i bruk Thermomur byggesystem i boligbygninger i 4 etasjer. I dag er bruken begrenset til 2 etasjer (brannklasse 1) på grunn av brannbestemmelser i byggeforskriften i Norge. Thermomur har lave investeringskostnader sammenlignet med bygging av tradisjonelle murbygninger (ca 15% lavere materialkostnader), og er enkelt og raskt å montere, noe som korter ned byggetiden med 20 % og vil kunne gi store økonomiske besparelser. Isolasjonsegenskapene er også svært gode, og ytterveggene får kontinuerlige isolasjonssjikt som hindrer kuldebroer. Thermomur er forskalingselementer laget av ekspandert polystyren (EPS). Thermomur-elementene stables oppå hverandre og fylles med en kjerne av betong som armeres horisontalt og eventuelt vertikalt. For å hindre at den brennbare isolasjonen blir involvert i utvikling og spredning av en brann, må den brannbeskyttes for eksempel med gipsplater, steinull eller murpuss. Det finnes ikke standarder for prøving eller beregning av brannsikkerheten til et byggesystem med EPS forskalingselementer. I prosjektet skal det derfor utvikles en metodikk for prøving og beregning. FoU prosjektet skal deretter utvikle løsninger for nødvendig brannbeskyttelse av forskalingselementene for bruk i boliger på 4 etasjer og verifisere løsningene ved prøving og beregninger. Det skal også utvikles løsninger for brannsikre gjennomføringer av kabler og rør og for utsparinger for vinduer, og overgang vegg/tak og hjørner. Alle løsningene som utvikles skal ta høyde for eventuell mangelfull håndverksmessig utførelse. Det skal også utvikles og demonstreres en byggeprosess for oppføring av bygninger av Thermomur elementer som også tar høyde for fremtidig riving og gjenbruk av materialene. SINTEF er forskningspartner i prosjektet og har god kompetanse innen brannsikkerhet og byggeteknikk. RISE vil stå for testing. Jackon vil ha tett samarbeid med sine kunder ved utvikling av byggetekniske løsninger og byggeprosess.