In recent years, wood has become an increasingly popular building material. As a renewable resource with a low carbon footprint, wood is a suitable alternative to reach today’s sustainability goals. Nevertheless, there are a few undisputed cons for wood including its flammability. To enhance safety and durability in case of fire, wooden facades are treated with fire retardants (FRs). However, FRs tend to leach out from wood after some time due to exposure to weather and environmental conditions, potentially reducing fire safety after prolonged use.

This thesis utilizes a non-destructive approach to experimentally evaluate the fire properties of wooden facades and examine environmental factors influencing fire performance. The study combines a comprehensive literature review with laboratory experiments. Wooden samples, sourced from various locations on a two-year-old beach house, were analyzed using two established testing instruments: the microscale combustion calorimeter (MCC) and the cone calorimeter (CC), to assess their fire properties. The samples were categorized into “unprotected samples”, taken from facades exposed to weather conditions, and “protected samples”, taken from locations sheltered from weather exposure. The wooden facade had undergone heat treatment and was treated with a FR. Data obtained from the MCC, which is a non-flaming test, were applied in a mathematical model to predict the peak heat release rate (PHRR) during flaming combustion in the CC. To validate this approach, the predicted PHRR (from MCC) was compared to the experimentally measured PHRR (from CC).

No significant differences were observed between protected and unprotected samples based on the MCC results at varying heating rates, aside from a slightly reduced performance in terms of temperature at PHRR (Tp). This suggests that, based on MCC data alone, no definitive conclusions can currently be made regarding a potential reduction in fire safety. However, from the CC results, protected samples performed better than unprotected ones in terms of total heat release (THR), PHRR, and fire performance index (FPI). A comparison of the average PHRR values for unprotected and protected samples revealed an increase of nearly 17 %. Moreover, no noticeable difference was found when comparing the unprotected samples from the north and east sides.

Analyzing the accuracy of the predicted PHRR values from the mathematical model, it can be observed that the estimations fall within an error range of 0,46 % to 16,93 % with an average error of 6,49 %.

In conclusion, the result from this thesis indicates that fire safety has been reduced after years of use due to weather and environmental conditions. The accuracy of the predicted PHRR values, derived from MCC data and mathematical equations, suggests a potential correlation between MCC and CC results for wood. This highlights the possibility of applying the model to assess wooden facades without the need for removing large samples.

Trä har på den senare tiden ökat i popularitet som byggnadsmaterial. Som en förnybar resurs med låg koldioxidpåverkan är trä ett lämpligt alternativ för att uppnå dagens hållbarhetsmål. Dock finns det några obestridda nackdelar med trä, däribland dess brännbarhet. För att förbättra säkerheten och hållbarheten vid brand behandlas träfasader med flamskyddsmedel. Emellertid tenderar flamskyddsmedel att lakas ur träet över tid på grund av exponering för naturliga väderpåfrestningar, vilket potentiellt kan reducera brandsäkerheten.

Denna avhandling använder en icke-destruktiv metod för att experimentellt utvärdera brandegenskaperna hos träfasader samt undersöka om miljöfaktorer påverkat deras brandprestanda. Studien kombinerar en omfattande litteraturgenomgång med laboratorieexperiment. Träprover, insamlade från olika delar av ett två år gammalt strandhus, analyserades med hjälp av två etablerade testinstrument, mikroskalig förbränningskalorimeter (MCC) och konkalorimeter (CC) för att bedöma deras brandegenskaper. Proverna kategoriserades som ”oskyddade prover”, exponerade för väder, och ”skyddade prover”, skyddade från väderexponering. Träfasaden hade genomgått en värmebehandling och behandlats med ett flamskyddsmedel. Data från MCC, där milligramstora prov testats, användes i en matematisk modell för att estimera maximal värmeutveckling (PHRR) i CC. För att validera denna metod jämfördes därefter den estimerade PHRR (från MCC) med den experimentellt uppmätta PHRR (från CC).

Inga betydande skillnader observerades mellan skyddade och oskyddade prover baserat på MCC-resultaten vid varierande uppvärmningshastigheter, förutom en något försämrad prestanda vad gäller temperaturen vid PHRR (Tp). Detta antyder på att man i dagsläget inte kan dra några definitiva slutsatser om en eventuell minskning av brandsäkerheten bara baserat på data från MCC. Däremot visade CC-resultaten att skyddade prover presterade bättre än oskyddade prover gällande andra parametrar som total värmeavgivning (THR), PHRR, och brandprestandaindex (FPI). Här visade de genomsnittliga PHRR-värdena för oskyddade och skyddade proverna en ökning på nästan 17 %. Utöver detta påträffades inga märkbara skillnader mellan oskyddade prover insamlade från byggnadens norra respektive östra sida. 

Vid analys av noggrannheten för de PHRR-värden som förutsagts med den matematiska modellen framkom att uppskattningarna låg inom ett felintervall på 0,46 % och 16,93 % med ett genomsnittligt fel på 6,49 %.

Sammanfattningsvis indikerar resultaten från denna avhandling att brandsäkerheten hos träfasaden har reducerats efter flera års användning på grund av naturliga väderpåfrestningar. Analysen av de förutsagda PHRR-värdena indikerar på en möjlig korrelation mellan MCC- och CC-resultaten för trä. Detta visar på en möjlighet att använda denna modell för att bedöma träfasaders brandsäkerhet utan att behöva avlägsna stora prover.