Tekniska system för att förhindra och begränsa anlagda bränder

Transkript

1 Tekniska system för att förhindra och begränsa anlagda bränder Detektering av utvändig brand Nils Johansson Lunds Tekniska Högskola

2 Innehåll Problemet Möjliga tekniska lösningar Utvärdering Resultaten

3 Bakgrund Anlagd brand ligger bakom åtminstone 25% (ev. upp till 40 %) av alla bränder årligen. Totalt anläggs över bränder i Sverige per år. Minst hälften av dessa är verk av barn och ungdomar under 18 år. Hälften av alla skolbränder är anlagda ( stycken) Dessa bränder uppskattas kosta samhället runt MSEK/år Framförallt ett egendomsproblem

4 Mål och syfte med projektet Utveckla och utvärdera tekniska system och byggnadstekniska lösningar för att förhindra och minska konsekvenserna av anlagd brand i byggnader Kvantifiera olika tekniska systems och byggnadstekniska lösningars bidrag till att minska uppkomsten samt skadorna från anlagda bränder

5 1% 50%

6 Exempel: anlagd brand 2009 Killebäcksskolan, Lund, 70 miljoner Lomboloskolan, Kiruna, 100 miljoner Lekenskolan, Älvsbyn, 60 miljoner Gardaskolan, Gotland, 35 miljoner Hovsjöskolan, Södertälje, 50 miljoner Torslandaskolan, Göteborg, 120 miljoner 1-2% Total: 435 miljoner SEK

7 1% 50%

8 <1 % 50%

9 1% 50% <1 % <50% Minskad kostnad för bränder

10 Allvarliga bränder Analyser av statistik och verkliga bränder har visat att de mest allvarliga bränderna: startar utanför skolbyggnaden ofta i en plans byggnader efter skoltid

11 Inventering

12 Vad vet vi? Nyttan av systemen: Tidig detektion Hur tidig? Begränsad brandspridning Omfattning på brandspridning? Lite experimentell data tillgänglig Experiment i verklig skala och i en verklig miljö

13 Genomförda experiment Småskaliga experiment för att studera maximal värmekabeln Brännare mot en vägg Beräknade kabel i FDS Fullskaliga experiment utomhus Maximal värmekabeln Differential värmekabeln Rök detektering på vinden

14 Småskaliga experiment Test Time to detection (s) 1.0 m 1.5 m cable cable2 38 No activation cable3 51 No activation FDS simulation 43 No activation

15 Fullskaliga experiment Jämföra olika system: Värmekablar (2 typer) Rökdetektorer (2 typer) Brandventiler Totalt 24 experiment: Brandeffekter, baserade på studien av typiska bränder Fasadmaterial (brännbart/obrännbart) Öppning i takfot (varierande storlek) Mätningar: Temperatur Detektionstid Siktnedsättning

16 Beskrivning av de olika test serierna. Test Effekt (kw) Fasad typ Ventilationsöppning (mm) Antal test Obrännbar Obrännbar Brännbar Brännbar Obrännbar Obrännbar Obrännbar Obrännbar 30 1

17 Fullskaliga experiment Resultat

18 Fullskaliga experiment Resultat Uppmätta detektionstider i de genomförda experimenten. Tekniskt system Detektionstid (s) Test serie Antal test Min Max Medel Maximalvärmekabel ,3,4,5,6,8 9 Differentialvärmekabel ,5,8 4 Rökdetektor ,2,3,4,5,6,7,8 21 Rökdetektor ,2,3,4,5,6,8 18 Uppskattad detektionstid och detektionsfrekvens i försöken. Tekniskt system Detektions tid (s) Detektionsfrekvens Maximalvärmekabel % Differentialvärmekabel 30 19% Rökdetektor %

19 Detektionstid och detektionsfrekvens 100% 90% 20% 50%

20 Kostnad-nytta analys Undersöka kostnader och uppskatta nytta Underlag för beslutsfattare Uppskattning av nytta är traditionellt svårt Uppgifter från försäkringsbolag Antagande Konservativt Kostnad-nytta kvot Högre kvot mer lönsam

21 Metod Dimensionerande bränder Utomhus Inomhus Referens skolbyggnader Mindre Större Olika brandfrekvenser baserat på olika städer Exempel: detektionssystem för utvändig brand

22 Referensfall Två stycken envåningsbyggnader med en oisolerad vind under ett sadeltak. 20 år livslängd av de tekniska systemen och ränta på 4% 5 och 3 min detekterings tid för utvändiga resp. invändiga bränder. Referensfall 1: 1200 m 2 Total fasadlängd på 180 m Referensfall 2: 5000 m 2 Total fasadlängd på 320 m. Befintlig brandlarmscentral med detektorer i korridorer Källa:

23 Uppskattning av kostnader Information från leverantörer, konsulter och företag Materialkostnader Installationskostnader Driftskostnader Nuvärdesmetoden, kostnader flyttas i tiden Annuiteten, den årliga kostnaden

24 Uppskattning av nyttan Kostnadsminskning till följd av kortare responstid Detektionstid uppskattad från experiment

25 Resultat detektion utomhus, referensfall 1

26 Resultat detektion utomhus, referensfall 2

27 Osäkerheter Flera grova uppskattningar har gjorts: Kostnadsminskning av t.e.x kortare detektionstid Fler nyttor? Ränta Referensfall (livslängd + detektionstid) Kostnader Brandfrekvenser Resultatet styrs av referensfallet Dock väljs representativa referensfall Osäkerhet i resultat

28 Sammanfattningsvis Omfattande forskningsprojekt om tekniska system mot anlagd brand i skolor Relativ jämförelse mellan systemen Osäkerheter i bedömningar, men genomgående konservativt Vissa system har flera nyttor Vissa system har tydliga fördelar ur ett kostnads-nytta perspektiv i högriskområden

29 Mer information: Brandteknik, Lunds Tekniska Högskola

30 Tack! Patrick van Hees, LTH Michael Strömgren, SP Margaret Simonson McNamee, SP

31