Four furnace tests have been performed using two different parametric fire curves and the results are compared with computer simulations and Eurocode calculations. What differentiates the parametric fire curve from other fire curves is in particular the cooling phase, something that has proven to be hard to model for timber structures. A literature study and computer simulations were followed by experimental work performed at SP Wood Building Technology in Stockholm. The computer simulations were performed using the computer code TASEF. The predictions from TASEF were compared with measurements from the fire tests to evaluate how well the program can predict temperature distribution using a parametric fire curve. The four fire tests were executed at SP Wood Building Technology, glued laminated timber beams were used in all tests. When preparing the test specimens thermocouples were installed to measure temperature distribution, the thermocouples were installed in drilled holes. A deviation study regarding these drill-holes was performed as a part of the preparations. The temperature distributions measured during the tests were compared with the temperature distribution predicted by TASEF. Charring rate and charring depth were obtained from the fire tests, from the TASEF simulations but also by using equations given in the Eurocode. Since TASEF simulates temperature distribution and not charring depth, the 300 °C isotherm was assumed to represent the charring depth. The results from all three methods were compared and evaluated. The agreement between experiments and TASEF predictions regarding temperature distribution and charring depth were in general very good. Parametric fire curves with opening factors of 0.02 m1/2 and 0.04 m1/2 were used in four fire tests. TASEF performed more accurate predictions regarding the temperature distribution for the small opening factor but looking at the charring depth the predictions were better for the bigger opening factor. It is recommended to perform further studies and find out the reason for this behaviour. Comparing the charring depths measured at the tests with values calculated using Eurocode 5 there were some differences in charring depths. Charring depths for the horizontal direction of the beams were much alike, but when comparing the charring depths for the vertical direction there is a significant difference. The equations regarding charring depth for wood exposed to parametric fire curves in Eurocode 5 underestimate the charring depth. It is recommended to evaluate these equations further. For one of the timber beams delamination occurred, this has previously been assumed not to occur to glued laminated beams. More studies should be performed regarding delamination of glued laminated beams exposed to fire. / Fyra brandtester i en brandprovningsugn har genomförts med två olika parametriska brandkurvor och resultatet har jämförts med datorsimuleringar och Eurocode-beräkningar. Det som särskiljer parametriska brandkurvor från andra brandkurvor är nedkylningsfasen, något som har visat sig svårt att modellera för träkonstruktioner. Litteraturstudier och datorsimuleringar följdes av experimentellt arbete som utfördes vid SP Träbyggande och Boende i Stockholm. Datorsimuleringarna har utförts med datorkoden TASEF. Simuleringsresultat från TASEF jämfördes med mätningar från brandtesterna för att utvärdera hur bra TASEF kan förutse temperaturdistributionen då en parametrisk brandkurva används. De fyra brandtesterna förbereddes och utfördes på SP Träbyggande och Boende, limträbalkar användes i samtliga tester. När testbalkarna förbereddes inför brandtesterna installerades termoelement för att mäta temperaturdistributionen. Termoelementen installerades i borrhål. Som en del av förberedelserna gjordes en avvikelsestudie för dessa borrhål. Temperaturdistributionen som uppmättes under testerna jämfördes med temperaturdistributionen från TASEF-simuleringar. Från brandtester, TASEF-simuleringar och från ekvationer i Eurocode erhölls förkolningshastighet och förkolningsdjup. Eftersom TASEF simulerar temperaturer och inte förkolningsdjup användes 300 °C isotermen som då antogs representera förkolningsdjupet. Resultatet från alla tre metoder jämfördes och utvärderades. Generellt stämde temperaturdistributionen och förkolningsdjupen från TASEF-simuleringarna väldigt bra överens med de experimentella resultaten. Under testerna användes parametriska brandkurvor med öppningsfaktorer av 0.02 m1/2 och 0.04 m1/2. TASEF simulerade mer noggranna resultat gällande temperaturdistributionen för kurvan med den lägre öppningsfaktorn medan simuleringar för kurvan med den högre öppningsfaktorn gav bättre resultat för förkolningsdjupet. Det rekommenderas att göra fler studier för att ta reda på anledningen till detta beteende. Genom att jämföra förkolningsdjup som uppmättes efter brandtesterna med beräknade värden från Eurocode förekom vissa skillnader. Förkolningsdjup för bredden av balkarna var likartade, medan förkolningsdjupet för höjden av balkarna hade en signifikant skillnad. Ekvationerna i Eurocode underskattade förkolningsdjupet, det rekommenderas därför att utvärdera dessa ekvationer ytterligare. För en av limträbalkarna inträffade delaminering, detta har tidigare antagits vara osannolikt för limträbalkar. Fler studier borde utföras angående delaminering av limträbalkar exponerade för parametriska brandkurvor.

Konstruktionsbränder kan idag orsaka stora problem för räddningstjänsten. Släckningsarbeten vid konstruktionsbränder brukar idag involvera släckmedel som bygger på vattenbaserade medel. Detta medför att primära skador kan begränsas, men istället uppstår problemet med sekundära skador som mögel eller vattenskador. Idag finns det flertalet släckmedel som används men det finns inga dokumenterade tillfällen där flytande kväve och/eller koldioxid används vid konstruktionsbränder. Branschen har istället funnit användningsområden för flytande kväve vid gruvbränder med flertalet lyckade insatser. Flytande kväve och koldioxidsläckare är båda kylande släckmedel som vid användning uppnår mycket låga temperaturer. Släckmedlen släcker på liknande sätt, båda kyler till en viss del, men den primära släckkällan är kvävning. Flytande kväve får en avsevärd volymutveckling vid fasövergång från flytande till gas. Gasen tränger undan syret i den brandhärjade konstruktionen och kan därmed släcka branden. Koldioxid verkar på samma sätt, kvävande, men i detta fall övergår den kondenserade gasen till fast fas (torr-is) vid aktivering som sedan sublimerar till gas och kväver branden. För att undersöka släckmedlens förmåga att bekämpa konstruktionsbränder samt återantändningsskyddet vid användning, har åtta konstruktioner byggts. De fristående konstruktionerna ska efterlikna ett regelfack från en väggkonstruktion. Vid försöken har fyra konstruktioner använts till att undersöka flytande kväve och fyra konstruktioner för att undersöka koldioxid. Av dessa åtta användes två som testkonstruktioner i syftet att bestämma metod för applicering av släckmedel och anläggning av brand i konstruktionen. För att anlägga en brand i konstruktionerna antändes de i det nedre högra hörnet med hjälp av en propanbrännare. Vid fyra försök applicerades släckmedlen i mitten av konstruktionen i ett hål som borrats för att nå innandömet. Vid de andra två konstruktionerna applicerades släckmedlen vid hålet där branden anlades. För att mäta de temperaturer som uppstod i konstruktionerna placerades fem termoelement i varje konstruktion. I de tre försök där flytande kväve applicerades sjönk temperaturen drastiskt och efter en timme, när försöken avslutades, registrerade inget termoelement temperaturer höga nog för att en återantändning skulle kunna ske. I de tre försök där koldioxid applicerades släcktes två av tre konstruktioner och den tredje återantändes. Fem av sex försök uppvisades en trend där temperaturen låg mellan 12 – 56 °C när försöken avslutades och där temperaturen fortfarande sjönk. En trend påvisades för bägge släckmedlen, där de dröjde kvar i konstruktionen när försöken avslutades, efter cirka en timme. Släckmedlen kunde därmed under en lång tid förångas och påverka den brandhärjade konstruktionen och motverka återantändning. Slutsatsen av detta projekt är att flytande kväve och koldioxid verkar lovande som släckmedel vid konstruktionsbränder. Fler försök bör dock utföras för att styrka resultatet innan ett välgrundat uttalande kan göras. / Today structural fires can cause big problems for the rescue services. Extinguishing structural fires usually depends on methods involving water based extinguishers. These methods entails that the primary damages can be limited although secondary damages like mold or water damage may arise. Today there are several fire extinguishers that are used in the industry but few documented occasions have been found where liquid nitrogen or carbon dioxide is used on structural fires. Liquid nitrogen has long been used for mining fires with success. What liquid nitrogen and carbon dioxide in extinguishers have in common is that they are both cooling agents which upon activation reach very low temperatures. These extinguishing agents both put out a fire in a similar way, they both chill when applied, but that is not the primary source. The primary source of extinguishing comes by suffocating the fire by removing all the surrounding oxygen. The volumetric growth of gas between phase transitions displaces the oxygen present in the fire ravaged construction and thereby extinguishes the fire. Eight constructions were built to test these extinguishing agents and their potential for extinguishing construction fires. The purpose of these constructions was to simulate one part of an entire wall. To perform these tests, four out of the eight constructions were used to examine liquid nitrogen and the other four were used for carbon dioxide fire extinguishers. Two constructions were used as test constructions with the purpose to test different methods for the extinguishing agents as well as setting fire to the construction. A propane burner was used in the lower right corner of the construction to ignite it. The extinguishing agents were applied to the center of the constructions in four tests. In two tests the extinguishing agents were directed at the base of the fire in the lower right corner. A total of thirty thermocouples were used, divided evenly among the six tests that recorded data, with five thermocouples being placed in each construction. In the three tests with liquid nitrogen as extinguishing agent, the temperature dropped drastically. The temperatures registered in the wall by the thermocouples were not high enough to pose any risks for a fire to resurface at the end of the tests. In the tests using carbon dioxide as an extinguishing agent the fire managed to resurface in one out of three tests. In five out of six tests the thermocouples registered temperatures in the range of 12 – 56 °C and continually declining. Both of the extinguishers displayed similar behavior when observed, namely that the extinguishing medias could be observed remaining in the constructions long after the tests ended. This means that the extinguishing agents could evaporate during an extended period of time and counteract any flames from resurfacing. To conclude this report, the good qualities these extinguisher agents exhibit implies that they work well as extinguishing agents to combat construction fires. More experiments should be performed to strengthen the results from this project.