Skallsikring: Kombinasjoner av sikkerhetskrav i fasader, dører og vinduer

Politistasjoner, forsvaret, industrianlegg og mange offentlige bygninger har krav til ulike typer skallsikring. Angrepet mot regjeringskvartalet 22. juli 2011 har medført et skjerpet fokus på bygningers sikringstiltak.

Tekst: Thomas Aasen

For glass- og fasadenæringen innebærer dette at det behøves vinduer, dører og fasader som yter motstand mot innbrudd, skudd og eksplosjon, gjerne også kombinert med krav til brannmotstand.

Når en bygning fordrer et spesifikt sikkerhetsnivå er det ofte nødvendig at produktene dekker opp kombinasjoner av to eller flere av disse egenskapene.

Et omfattende regelverk, der felleseuropeiske standarder med nye betegnelser gradvis har tatt over for de nasjonale, gjør det krevende å sette opp korrekte kravspesifikasjoner.

Det er vanskelig å skaffe seg oversikt over hvilke egenskaper som kan bygges inn i standard produktserier og når det stilles økte krav til sikkerhet.

Beskrivelsestekster for bygg med sikkerhetskrav signaliserer et tydelig behov for økt kunnskap om sikkerhetsnivåer, kombinasjoner av disse, og om hvordan fasadeelementer av glass med rammeverk av aluminium eller stål kan håndtere denne typen påkjenninger.

Aktuelle problemstillinger

Flere problemstillinger utkrystalliserer seg:

  • sammenblanding av gamle og nye klassifikasjonsregimer
  • prosjektering av glassformater som er dekket opp av aktuelle klassifikasjoner
  • mulig profildesign innenfor de ulike sikkerhetsregimene
  • hva kan oppnås med standard produktserier og når kreves spesialdesign
  • priskonsekvenser for ulike kravsnivåer
  • og ytelseskombinasjoner
  • mulige lås og beslag-kombinasjoner innenfor ulike sikringsklasser

Generelt for alle typer sikkerhetsprodukter er det viktig at de beskrives som «hemmende», ikke «sikre».

Garantien for sikkerheten produktet yter strekker seg til det nivået klassifikasjonen tilsier, mens påkjenninger utover dokumentert motstandsnivå vil kunne gi svikt, og produktet er ikke lenger «sikkert».

Ytelser svekkes

Med sikringstekniske tiltak følger muligheten for at produktets ordinære bygningsfysiske ytelser kan svekkes. Særlig gjelder dette for isolerende egenskaper. Tilleggsmateriale i form av tykkere gods i rammeverk, mer omfattende beslagløsninger for åpningsbare enheter og tykkere glass vil kunne svekke U-verdien.

Her følger en oversikt over de enkelte sikkerhetsklassene samt problemstillinger knyttet til kombinasjoner av to eller flere klasser:

Brannmotstand

Kravet kun til integritet (E), noe som innebærer at elementet stopper flammer, vil et rammeverk av uisolert aluminium klare i 30 minutter. Stål, som ikke smelter, vil kunne sikre integritet i 60-, 90- og 120 minutter.

EI-klassen, som også beskytter mot temperaturøkningen under en brann, fordrer rammer med isolerende egenskaper. Med isolerte profiler av aluminium vil disse også kunne klare krav inntil 90 minutter, mens rammer av stål behøves for høyere klasser.

Glass kan bygges opp for å håndtere alle relevante klasser. I prinsippet er dette kun et spørsmål om antall lag med glass og tykkelsen på brannvernsjiktene.

Med krav til 3-lags glass vil både tykkelse og vekt kunne være kritisk for hva rammeverket kan håndtere.

Innbrudd

Vinduer, dører og fasader basert på standard produktserier fra de ulike system-leverandørene har stort sett en ytelsesgrense ved innbruddsklasse RC3. Det finnes enkelte standard dører og åpningsbare vinduer som yter RC4, mens RC5 er mulig å oppnå med modifiserte versjoner av faste glasspartier.

Høyere klasser fordrer spesialprodukter som tilbys av et fåtall aktører som har spesialisert seg på sikkerhet.

Når det gjelder RC5 er det også viktig å merke seg at kravet til glasset vil være strengere enn glasstypen som beskrives i EN1627. Fra og med klasse RC5 åpner nemlig EN 1630, standarden som definerer kriteriene ved manuelle innbruddsforsøk, for å angripe glasset direkte.

P7B-glasset beskrives i standarden som et minimum, men vil ikke klare angrep med verktøyet som står til disposisjon. Det kreves derfor i realiteten et dyrere produkt med en mer avansert oppbygning.

Eksplosjon

Dette utgjør av flere grunner en svært krevende sikkerhetsklasse.Tester er kostbare, de er omfattende å gjennomføre, og belastningene fra en eksplosjon inneholder flere ulike typer påkjenning.

Foto av eksplosjonstest av glass
Fullskala eksplosjonstest av fasade i åpent landskap. Foto: Sälzer Security

En eksplosjon vil i første omgang generere en trykkbølge, deretter et kraftig sug. Begge situasjoner er krevende for ramme og glass. Størrelsen og avstanden ladningen detoneres på vil bestemme trykk- og sug-situasjonen.

Stoffet som forårsaker eksplosjonen vil også påvirke forløpet og dermed typen belastning. TNT vil gi en umiddelbar høy trykkøkning med kort varighet, mens gass typisk genererer en svakere trykkbølge av lengre varighet.

Tester og klassifiseringer gjennomføres grovt sett basert på tre ulike scenarioer. Kraftige ladninger utløst med en avstand på tretti meter, alternativt svakere ladninger detonert med fire meters avstand simulerer typiske terrorhandlinger med sprengstoff som gir hurtige trykkøkninger med kort varighet.

En tredje variant simulerer en typisk petrokjemisk eksplosjon der trykket bygger seg saktere opp og har lengre varighet.

Testene gjennomføres med komplette enheter der glass, karm og ramme samt innfesting i vegg inngår. Standardene EN 13123-1 og -2, samt EN13124-1 og 2, beskriver testkriterier og klassifisering basert på to ulike prinsipper.

Den ene metoden benytter en såkalt «shock tube» der elementet monteres i enden av et rør og ladningen detoneres i motsatt ende.

Etter den andre metoden utføres eksplosjonen som en «open range»-test, det vil si i åpent landskap.

Skudd

Isolert sett er belastninger fra ganske kraftig ammunisjon håndterbart med rammer av aluminium, der kritiske områder typisk vil være overganger mellom karm og ramme, ramme og glass og selvsagt selve rammeoverflaten. Med forsterkning og tilpasninger vil en standardserie kunne oppfylle inntil klasse FB4, som innebærer beskytning med magnum 44. Glasstypen som samsvarer med rammen har betegnelsen BR4.

Foto av skuddhemmende glass
Karm og ramme på et skuddhemmende vindu forsterkes på utsiden. Foto: Schüco

Rammer av stål vil i tilnærmet standard utførelse ha tilsvarende ytelser som aluminium, men disse kan på enklere vis forsterkes ved å sveise på ekstra metall. På denne måten kan enkelte systemleverandører tilby produkter som oppfyller det strengeste kravet FB7 / BR7. Dette innebærer rifleskudd med kaliber 7,62 x 51 hardkjerneammunisjon.

For glass innebærer naturlig nok høyere skuddklasse tykkere glass og flere laminatsjikt.

Skuddhemmende glass deles opp i splintavgivende (S) og splintfri (NS). NS innebærer at det ikke forekommer splintavgang på ikke-eksponert side.
En komplett beskrivelse av et skuddhemmende element med glass skal inneholde komplett klassifisering for ramme og glass, samt angivelse av splintavgivende egenskaper.

Kombinasjoner av ulike typer sikkerhet

Krav til sikring kommer gjerne som en kombinasjon av to eller flere funksjoner.

I et bygningsskall vil krav til innbrudd typisk gjelde for de lavere etasjene, kanskje kombinert med krav til motstand mot skudd og eksplosjon. Kravene avtar gjerne med etasjehøyde. Ulike typer brannmotstand kan komme inn som nok en parameter som skal ivaretas av de samme glasselementene.

Spesialprodukter

Klassene kan være enkle å dekke opp hver for seg, mens kombinasjoner stort sett fordrer spesialprodukter som kun noen aktører i Europa kan tilby.

En skuddklassifisert dør kan relativt enkelt tilføres innbruddshemmende egenskaper opp til et visst nivå. Tykkere materialer i karm og ramme bidrar positivt til motstand mot innbrudd og prinsippene for oppbygning av glasset er temmelig sammenfallende.

Har elementet i tillegg behov for brannmotstand, vil ekstra beslag og andre komponenter som bidrar til innbruddsikring kunne gjøre det vanskelig å oppfylle kravene til brannisolasjon.

Med eksplosjon utsettes fasaden for en helt annen type belastning der en mer trykkabsorberende glass- og rammekonstruksjon vil være fordelaktig. Tilsynelatende motstridende egenskaper skal kombineres i samme element, og det vil ikke lenger være mulig å klare dette med utgangspunkt i standard produktserier.

For å kunne gå inn i en prosjektering av fasader, dører og vinduer med et høyt sikkerhetsnivå er det avgjørende at en på forhånd avklarer tekniske og økonomiske konsekvenser av aktuelle kravspesifikasjoner.

En dialog i forkant med systemleverandører og produsenter vil gi et godt overblikk over hva som kan utføres, og til hvilken pris.

Siste innlegg

Foto av BIPV i Copenhagen International School

Form, farge og tekstur på bygningsintegrerte solcellepaneler

I dag er det mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon. Tekst: Erik Stensrud...