Brand som faktor i livscykelanalys

Sammanfattning: Genom att utföra ett antal LCA beräkningar för olika typbyggnader avser aktuellt projekt utforska om, och i vilka fall, som risken för brand, det vill säga sannolikheter för, och konsekvensen av en brand, bör vara en faktor att beakta i en byggnads LCA. Trots att en brand, och utformningen av brandskyddet, kan ha en betydande klimatpåverkan är det inte en faktor som i nuläget behöver beaktas i de LCA som generellt genomförs. Studiens resultat kan ligga till grund för att föra dialog kring, och utveckla, de ramverk som Boverket, och andra miljöcertifieringssystem, har som kravställning kopplade till byggnaders totala klimatpåverkan under sin livscykel.

​Bakgrund

Brandskydd och dess påverkan på klimatet är en fråga som blivit mer aktuell på senare år. Trots ökad aktualitet har dock genomslaget för olika typer av hållbarhetsaspekter kopplat till brandskydd inte fått genomslag i vare sig lagstiftning eller miljöcertifieringssystem för byggnader. Ett exempel på detta är att de flesta nya byggnader som uppförs sedan den 1/1 2022 har krav på sig att redovisa en klimatdeklaration. I klimatdeklarationen ska stora delar av byggnadens klimatpåverkan under hela livscykeln beaktas och beräknas genom så kallad Livscykelanalys, LCA.

LCA är en metod för att beräkna en produkts miljöpåverkan under en hel livscykel, det vill säga från det att en naturresurs utvinns, genom förädling till dess att produkten inte längre är i användning och då behöver hanteras som avfall eller på annat sätt. För en byggnad innebär detta att alla ingående material, transporter och liknande ska beräknas i samtliga faser av byggnadens livscykel, det vill säga från byggskede, genom driftskedet till ett rivningsskede. Syftet med LCA är att göra byggherren medveten om byggnadens klimatavtryck och även möjliggöra medvetna val under projektering, byggande och brukande för att minska detta avtryck [1].

Brand är en faktor som kan ha stor klimatpåverkan både genom direkt påverkan i form av utsläpp under, och efter, branden samt genom behov av att ersätta delar av, eller hela, byggnaden som brunnit [2]. Trots att denna faktor i vissa fall kan antas ha en betydande påverkan så är det inte en faktor som i nuläget behöver beaktas i de LCA som genomförs.

Att brand inte är en faktor som beaktas i de LCA som genomförs idag kan bero på flera faktorer. En viktig faktor är givetvis att kravställningar från både Boverket och andra miljöcertifieringssystem kopplat till att beakta brand saknas. Att sådana kravställningar saknas kan bero på att brand av sin natur är en händelse med låg sannolikhet, vilket innebär att den ofta förbises. Trots att brand har låg sannolikhet, och därmed inte kommer inträffa i de flesta byggnader som uppförs, så är det en händelse som kan ge hög konsekvens och i värsta fall kan delar av, eller hela, byggnader behöva byggas upp igen efter en brand. Detta kan i sin tur innebära att klimatavtrycket fortfarande kan bli betydande på samhällsnivå. En annan möjlig anledning till att brand förbisetts i de aktuella ramverken/kravställningarna kan vara för att relativt få LCA genomförts där brand beaktats och metodiken för att beakta brandpåverkan i en LCA är därmed inte etablerad.

Det finns dock utvecklade metoder för att hantera denna typ av beräkning inom en LCA [2]–[4], men tillämpningsexemplen är ofta relativt begränsade och behandlar ofta delar av en byggnad snarare än en byggnad som helhet. I handboken Hållbart Brandskydd [3] finns dock en exempelberäkning för olika brandskyddslösningar i en skola, vars resultat redovisas i Figur 1 nedan. Här ses att t.ex. en sprinklerinstallation har stor påverkan på den klimatpåverkan som orsakas av branden, samtidigt som systemet i sig innebär en ökad belastning i installationen. Totalt sett minskas dock klimatpåverkan av skolan med ca 36 % om sprinkler installeras. Denna reduktion förutsätter dock att risken för brands uppkomst beaktas i beräkningen. Bortses det från risken för brand kommer sprinklersystemet endast öka klimatbelastningen för byggnaden, vilket alltså kan ge en missvisande bild. Motsvarande situation skulle kunna vara fallet även för byggnader med olika stommaterial, där brandskyddet kan ge negativ effekt på beräkningen, om risken för brand inte beaktas. Ett exempel skulle kunna vara en byggnad med exponerad trästomme, där skydd i form av gips eller med sprinkler skulle innebära en klimatbelastning vid installation, men potentiellt en klimatvinst i form av minskade konsekvenser vid brand över byggnadens livstid.

Figur 1. Exempel på klimatpåverkan av olika brandskyddslösningar i en skola. Reproducerad från [3].

Liknande beräkningar för just skolor har genomförts inom ett tidigare Brandforsk-finansierat forskningsprojekt, där möjlig klimatbesparing vid installation av sprinkler i alla skolor i Sverige studerats [5]. Slutsatsen där var att en sprinklerinstallation är klimatmässigt gynnsam så länge som systemet kan antas ha en livstid på ca 8-15 år, beroende på vilken omfattning olika brandskador antogs ge. I beräkningarna beaktades dock inte hur variation av olika stommaterial i skolor påverkar den generella slutsatsen. Det kan alltså finnas skillnad i klimatpåverkan för olika val av byggnadsstomme som inte beaktats i den aktuella beräkningen.

Med grund i ovanstående bedöms det finnas ett behov av att studera brands påverkan på ett antal typbyggnader för att undersöka huruvida denna händelse/faktor kan ha en betydande påverkan på byggnadens totala beräknade klimatpåverkan. Påverkan av olika val av byggnadsstommar i kombination med skyddsåtgärder som kan ha stor påverkan på brandens utveckling, som till exempel sprinkler, bör inkluderas i sådana beräkningar för att studera utfallet i klimatpåverkan när risken för brand beaktas.

Resultatet från sådana beräkningar skulle kunna användas i dialog med kravställande myndigheter och företag bakom miljöcertifieringssystem för att, om eller i de fall det visar sig vara en viktig faktor, inkludera brandrisk, det vill säga sannolikheter för, och konsekvensen av en brand, i beräkningar av klimatpåverkan framöver.

Syfte och mål

Syftet med projektet är att genomföra ett antal LCA beräkningar för olika typbyggnader med olika typer av stomval och skyddssystem där brandrisken inkluderas. Målet är att genom sådana beräkningar kunna redogöra för huruvida, och i vilka fall, som brandrisk bör vara en faktor att beakta i en byggnads LCA.

Projektresultatet kan således ligga till grund för att utveckla ramverken som Boverket, och andra miljöcertifieringssystem, kravställer kopplade till byggnaders totala klimatpåverkan under sin livscykel. Detta kan potentiellt leda till mer rättvisande beräkningar av byggnaders klimatpåverkan när LCA genomförs.

Genomförande

Projektet kommer genomföras i tre delmoment:

1. Litteraturstudie och statistiksammanställning
2. Klimatberäkningar
3. Rapportering

I den första delen kommer en litteraturstudie genomföras för att studera vilka olika angreppssätt som finns både för utförande av klimatberäkningar, men även för hur brand skulle kunna inkluderas i dessa. Inom litteraturstudien kommer det även genomföras en genomgång av inträffade bränder och en statistiksammanställning för att definiera risken för uppkomst av brand samt konsekvenserna av bränder i de olika byggnadstyperna. Här kommer det även sammanställas vilken skyddseffekt som exempelvis sprinkler ger för en byggnad. Om fler system identifieras där en tydlig kvantifierbar effekt kan ses på minskade konsekvenser vid brand i den tillgängliga statistiken kommer dessa system också inkluderas i kommande steg. Båda dessa delar kommer ligga till grund för klimatberäkningarna som genomförs i steg 2.

I steg 2 kommer ett antal LCA beräkningar genomföras för att jämföra hur olika stomval och skyddssystem påverkar klimatavtrycket hos de olika byggnadstyperna när brandrisk, det vill säga sannolikheter för, och konsekvensen av en brand, beaktas. I konsekvenser av en brand inkluderas klimatbelastning för att reparera/ersätta brandskadade byggnadsdelar/byggnader. Beräkningarna kommer i övrigt genomföras på ett branschmannamässigt sätt för att motsvara kravställningarna i de olika regelverken/certifieringssystemen.

Exempel på byggnadstyper som kommer studeras är:

• Kontor
• Skolor
• Flerbostadshus
• Hallbyggnader

För dessa byggnadstyper är lösningar som kommer studeras:

• Olika stomval (t.ex. betong/stål/trä)
• Olika brandskyddssystem (t.ex. sprinkler)

För flerbostadshus och kontor kommer ett par exempel med olika våningsantal studeras.

I steg 3 utförs dokumentation och rapportering.

Pågående projekt

Projektet är pågående och kommer avslutas 1/9 -2023. Då kommer rapport och annat material göras tillgängligt.