Laurence Casey påfører vand på et aluminiumskompositpanel. Kredit:University of Portsmouth
Test på aluminiumsbeklædningspaneler, af den type, der blev brugt på Grenfell Tower, har vist, at tilstedeværelsen af vand kan forårsage voldsomme kemiske reaktioner og fremskynde flammer.
Civilingeniørstuderende ved University of Portsmouth Laurence Casey udførte eksperimenter i et specialiseret brandlaboratorium for at finde ud af, hvorfor panelerne kan være en brandrisiko, på trods af først at have bestået sikkerhedstests.
Hans undersøgelse så på rollen vand, i form af damp, kunne have spillet i flammespredningen ved North Kensington -højhusblokken, efter branden brød ud den 14. juni sidste år.
Caseys forskning stammer fra første forsøg foretaget af professor Laurence Harwood, fra University of Reading, til BBCs Inside Out -program. Professor Harwood fandt ud af, at der opstod en voldsom reaktion, da han rettede en fin vandsprøjt på aluminiumsbeklædningsplader, der var blevet opvarmet til 300 C.
Casey udviklede professor Harwoods eksperimenter med sin egen forskning for at indsamle kvantificerbare data. Casey sagde:"Inden laboratorietestene Jeg var i tvivl om reaktionen mellem aluminium og damp. Selvom aluminium er et meget reaktivt metal, den kemiske reaktion udvikler sig ikke altid, når damp møder aluminium på grund af de beskyttende oxidlag, der findes på overfladen. Da jeg havde gennemført prøverne, min tvivl blev ophævet, og jeg var overbevist om, at reaktionen fandt sted. Resultaterne var chokerende og for at sætte tingene i perspektiv, panelerne udsat for ekstra vand producerede mere varmeenergi end at brænde benzin. "
Cone Calorimeter ISO 5660 test. Kredit:University of Portsmouth
Ved hjælp af et keglekalorimeter, som måler varmeafgivelse, Casey fandt ud af, at når der blev påført vand på varme aluminiumskompositplader, en stor stigning i hastigheden for varmeudslip og forbrændingsvarme. Dette menes at være et resultat af en kemisk reaktion, der producerer brint, en meget brandfarlig gas, som efterfølgende brændte, generere mere varme og bidrage til accelerationen af ild. Stigningen af frigivet varmeenergi kan udgøre en yderligere risiko for antændelse af brandfarlige materialer i nærheden, og kunne øge den hastighed, hvormed branden spreder sig over facaden.
Han tror på sagen om Grenfell Tower, dette fænomen ville så have trådt ind i en kædereaktion, med mere damp frigivet fra den brændende polyethylenkerne inden i panelerne, som ramte nærliggende aluminiumspaneler, udløser en anden kemisk reaktion og gentager processen, mens der akkumuleres ekstra varme. Dette ville have forårsaget en ude af kontrol og voldsom brand
Professor Harwood har overvejet, om forvitring af beklædningen kunne tillade mere vandoptagelse i det isolerende skum over tid. Teorien ville være en mulig forklaring på, at beklædningen bestod indledende test, men mislykkedes senere. Han siger også, at vand fra brandvæsnet ikke ville være en faktor, da volumen ville slukke flammerne.
Laurence Casey siger, at uden spekulationer, kilden til vanddampen og processen med, hvordan den når aluminiumoverfladen, er ukendt. Derfor, fremtidig forskning vil undersøge effekten af iboende vand i polyethylenlagbeklædningssystemer, absorberede regnvand og vand fra den første slukning af flammer.
Beklædningen, der blev brugt på Grenfell Tower, mislykkedes test foretaget af BRE (British Research Establishment) under et brandsikkerhedsprogram, der blev lanceret efter tragedien. Det er blevet konkluderet, at dette primært skyldes anvendelsen af en polyethylen indre kerne.
Intet tilsat vand (venstre) Tilført vand (højre). Kredit:University of Portsmouth
Casey sagde:"Denne forskning rejser spørgsmålet, om nogle test, der bruges til at opnå overensstemmelse med visse bygningsregler, er egnede til formålet, og hvis de præsenterer den sande brandydelse af materialer, der bruges i facadesystemer. Der er flere faktorer, der skal tages i betragtning vedrørende et facadesystems brandydelse; såsom den anvendte isoleringstype, tilstedeværelsen af et hulrum, der forårsager en skorsteneffekt, og vi ved nu, hvad angår aluminiumspaneler, tilstedeværelsen af vand. Disse skal testes i kombination, før et system godkendes af tilsynsmyndighederne. "
Kandidat Mr. Casey udførte testene til sin afhandling under vejledning af Dr. Laurie Clough, en underviser på School of Civil Engineering and Surveying ved University of Portsmouth. Professor Harwood var også involveret i at give råd som ekstern ekspert.
Professor Harwood har skrevet til Grenfell Tower Inquiry med sine første resultater. Han sagde:"Dette kan forklare, hvorfor beklædning fjernet fra en række bygninger kan have mislykkedes brandhæmningstest efter branden i Grenfell Tower, på trods af at de enkelte komponenter har vist sig at være i overensstemmelse med de nødvendige brandbestemmelser fra producenterne. "
Dette var en forundersøgelse, og Casey håber at fortsætte med at undersøge hans resultater med mere grundige undersøgelser. Han sagde:"Vi har brug for mere konkrete beviser og konsekvente testmetoder for virkelig at forstå aluminiums opførsel under en bygningsbrand. Men til en indledende undersøgelse, dette er et ganske betydeligt resultat. Der er klart et vidensgab på dette område, og Grenfell Tower er et eksempel på de potentielle konsekvenser af at få disse ting forkert. "