Brandteknisk riskvärdering av. Östermalms Saluhall. Emanuel Grunnesjö Helena Sjöberg Erik Sävmark Anna Åhsberger

Transkript

1 Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall Emanuel Grunnesjö Helena Sjöberg Erik Sävmark Anna Åhsberger Rapport 9396 Lund 2011

2 II

3 Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall Emanuel Grunnesjö Helena Sjöberg Erik Sävmark Anna Åhsberger Lund 2011 Följande rapport är framtagen i undervisningen. Det huvudsakliga syftet har varit träning i problemlösning och metodik. Rapportens slutsatser och beräkningsresultat har inte kvalitetsgranskats i den omfattning som krävs för kvalitetssäkring. Rapporten måste därför användas med stor försiktighet. Den som åberopar resultaten från rapporten i något sammanhang bär själv ansvaret. III

4 Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering Lunds Tekniska Högskola Box Lund Telefon: Hemsida: E- postadress: Department of Fire Safety Engineering and System Safety Lund University P.O. Box 118 SE Lund Sweden Telephone: Homepage: E- mail: Titel/ Title Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall, Fire Safety Evaluation of Östermals Saluhall Rapport/ Report 9396 Brandteknik och Riskhantering, Lunds Tekniska Högskola, 2011 Författare/ Authors Emanuel Grunnesjö Helena Sjöberg Erik Sävmark Anna Åhsberger Nyckelord Brandteknisk riskvärdering, saluhall, restaurang, brand, utrymning, personsäkerhet, Östermalms Saluhall, systematiskt brandskydd, kritiska förhållanden, CFAST, Keywords Fire safety evaluation, market hall, restaurant, fire, evacuation, human safety, Östermalms Saluhall, critical conditions, CFAST, Språk/Language Svenska/ Swedish Abstract This report contains an evaluation of the fire safety regarding evacuation in Östermalms Saluhall, a well known market and food hall in Stockholm, capital of Sweden. The market is a center for high quality delicacies of many kinds and has been since the late 19 th century. Many people visit the market every day especially in conjunction to official holidays like Easter, Christmas and the Swedish midsummer to purchase ingredients or prepared culinary delicacies. To evaluate the safety of the building a risk analysis was made which determined three scenarios with the highest likelihood of occurring and the worst consequence in matter of bodily injuries. To evaluate the scenarios the computer programs CFAST and DetactQS together with hand calculations was used to determine time to critical conditions. The program Simulex determined the egress time for each scenario. By comparing time to critical conditions and egress time the time margin for evacuation could be evaluated. The time margin appears to be negative for some parts of the building and therefore several measures to secure and assure the fire security of the building is labored. All these measured, both labored and recommended, are presented in the end of this report. IV

5 Förord Samtidigt som våren i Lund sakta brutit fram har arbetet med den brandtekniska riskvärderingen av Östermalms Saluhall fortskridit. På samma sätt som att vårvädret ibland drabbas av bakslag har vi stundtals känt oss insnöade utan någon given väg ur problemen. Då är det tur att det finns kloka människor att fråga om råd. Författarna vill därför tacka följande personer för handledning och hjälp med denna rapport. Håkan Frantzich, Universitetslektor, Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering, LTH. För råd och vägledning gällande utrymning och beräkningar Lars Frisk, Säkerhetschef på Fastighetskontoret inom Stockholms stad. För rundvandring och information vid platsbesöket och råd under resans gång. Henrik Hassel, Tekn. Doktor, Avdelning för Brandteknik och Riskhantering, LTH. För hjälp med osäkerhetsanalys Lars Jensen, Professor, Avdelningen för Installationsteknik, LTH. För råd angående ventilation. Nils Johansson, Doktorand, Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering, LTH. För råd och vägledning gällande dimensionerande brandscenarier och simulering i CFAST. Robert Jönsson, Avdelningschef för Brandteknik och Riskhantering. LTH. Handledare för projektet. För handledning och stöttning genom hela rapportens process. Linus Lexell Eriksson, Civilingenjör inom Riskhantering & Brandingenjör, Storstockholms brandförsvar. Handledare från brandförsvaret. För handledning och stöttning genom hela rapportens process. Henry Linnsén, Brandingenjör och inledningsvis handledare. För hjälp vid starten av projektet. Jan Lundin, Fastighetsskötare Östermalms Saluhall. För guidning vid platsbesöket. Daniel Nilsson, Biträdande universitetslektor, Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering, LTH. För vägledning och hjälp vid dimensionering av brandscenarier och simulering i CFAST samt diverse handberäkningar. Lars Pastorn Thidevall, Brandinspektör Storstockholms brandförsvar. För råd vid platsbesöket samt löpande under arbetet. Patrick Van Hees, Professor i Brandteknik, Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering, LTH. För hjälp med frågor kring effektutveckling och dimensionerande brandscenarier. Det är vår förhoppning att denna rapport kommer till användning vid eventuella åtgärder som rör brandskyddet i Östermalms saluhall. Trevlig läsning! Anna, Emanuel, Erik och Helena Lund, maj 2011 V

6 Nomenklaturlista! golvarea [m 2 ]!! ventilationsöppningarnas sammanlagda area [m 2 ]!! lokalens omslutningsarea [m 2 ]! pool- diameter [m] h konvektivt värmeövergångstal [W/m 2 K]! takhöjd [m]!! ventilationsöppningarnas höjd [m] Δ!! förbränningsvärme [MJ/kg]! flammans extinction/absorption- koefficient [- ]! " massavbrinning per areaenhet [kg/m 2 s] "!! asymptotisk diameter - massavbrinning per areaenhet [kg/m 2 s]!! massflöde luft [kg/s]! energi [J]! effektutveckling [W]!! " strålningsintensitet mot utsatt yta [kw/m 2 ]! avstånd från flamman till yta [m]! tid [s]!! termisk genomträngningstid [s]! omgivningens temperatur [K]! temperatur i brandgaslagret [K]!! tid till effektutvecklingen 1000 kw [s]! volym [m 3 ]! höjd över golvet där första indikationen på rök observeras [m]! tillväxtfaktor [kw/s 2 ]!! ämnesspecifik konstant [m 2 /s]!! luftens densitet 1,2 [kg/m 3 ]! beam length corrector [m - 1 ]! väggarnas tjocklek [m]!"# materialkonstant [W 2 s/m 4 K 2 ]! emissivitet [- ]! pi [- ]! Stefan- Boltzmans konstant 5,67 10!! [W/m 2 K 4 ] Φ synfaktor från flamman till yta [- ]! förbränningseffektivitet [- ]!! strålningsandel från flamman [- ] Akronymer AFS Arbetsmiljöverkets författningssamling BBR Boverkets byggregler LSO Lag om skydd mot olyckor VI

7 Sammanfattning Rapporten är en brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall i Stockholm och syftar till att utvärdera personsäkerheten i händelse av brand. Östermalmshallen är en gammal byggnad från 1888 och har av Stockholms stadsmuseum givits högsta skyddsklassen vad gäller kulturhistoriska byggnader. Hallen har många besökare varje dag med högst besökstryck kring högtiderna. Som mest får 600 personer vistas i hallen. För att bedöma brandskyddet genomfördes ett inledande platsbesök av byggnaden där observationer noterades vad gäller brandskydd och utrymningsmöjligheter. Utvärderingen är avgränsad till att enbart omfatta byggnadens källarplan, saluhallsplan samt restaurang Örtagården. Avgränsningen gäller även att endast personsäkerheten utreds och således inte byggnadens egendomsskydd, bärande konstruktion eller räddningstjänstens möjlighet till insats. Med stöd av besöket samt statistik över tidigare tillbud utfördes en grovanalys av tänkbara brandscenarier. Baserat på grovanalysen valdes därefter tre brandscenarier ut, ett på varje våningsplan, för vidare analys. Brand i nätförråd på källarplan. Brand i försäljningsstånd på saluhallsplan. Brand i kök i restaurang Örtagården. För att undersöka scenarierna utfördes handberäkningar samt simuleringar i datorprogrammen CFAST, Detact, Simulex Med hjälp av handberäkningar och simuleringsverktyg togs tillgänglig tid för utrymning fram. Simuleringarna visade att samtliga personer hann utrymma vid brand på saluhallsplanet men inte vid brand på källarplan eller i restaurang Örtagården. I samtliga fall ansågs det dock finnas brister i brandskyddet framförallt vad gäller det systematiska brandskyddsarbetet. Utifrån resultaten och observationer av brister i det befintliga brandskyddet togs åtgärdsförslag fram vilka kategoriserades som antingen ska eller bör utföras för att säkerställa brandskyddet. Åtgärderna syftar endast till att säkerställa personsäkerheten i händelse av brand och berör således inte egendomsskyddet i byggnaden. Åtgärdsförslagen är baserade på rapportens analytiska dimensionering, Lag (2003:778) om skydd mot olyckor, Boverkets byggregler 2008 samt Arbetsmiljöverkets författningssamling 2009:2. De åtgärdsförslag som ska utföras är: Generellt: Systematiska brandskyddsarbetet ska tydliggöras, dokumenteras och följas upp kontinuerligt. Brandskyddsorganisation med strategi vid utrymning ska finnas. Källarplan: Otäta isoleringar mellan brandceller på grund av installationer ska åtgärdas i samma brandtekniska klass som brandcellens övriga delar. Förvaring av materiel ska endast ske inom avsatt förrådsyta. Materiel som blockerar handbrandsläckare ska tas bort. VII

8 Saluhallsplan: Utrymningsvägar ska i största möjliga mån hållas fria från brännbart materiel. Brandjalusin framför kartongpressarna i sophanteringsutrymmet ska fungera korrekt. Reflexstrålen samt varningslampan ska vara fri och fungerande. Dörrstängare ska ses över och åtgärdas så att de fungerar korrekt och håller tätt. De fester som kräver att servering sker utanför definierade serveringsytor ska förbjudas. Dörrar som kan hindra korrekt stängning av övriga dörrar får inte hållas uppställda. Manuella larmknappar och nödöppning/stängning ska hållas synliga och inte vara blockerade. Örtagården: Utrymningsplan ska upprättas och anslås i restaurangen. Dörrstängare ska installeras på de ställen det saknas samt befintliga dörrar ska åtgärdas så att de stänger korrekt. Utrymningsskyltar ska vara tydliga, skruvas upp på väggen och visa åt rätt håll. Personalen ska utbildas i att agera korrekt vid brand- och utrymningslarm. Minst en av följande åtgärder ska genomföras i restaurang Örtagården. Utrymningsvägarna ska breddas till 1,20 meter. En ny utrymningsväg via terrassen ska skapas. Antalet tillåtna personer i restaurangen ska minskas till 150 stycken. Ytterligare åtgärder som bör genomföras samt rekommendationer presenteras i rapporten. Åtgärdas samtliga ska- krav anses personsäkerheten i händelse av brand vara fullgod. VIII

9 Innehåll Förord... V Nomenklaturlista... VI Akronymer... VI Sammanfattning... VII 1 Inledning Bakgrund Syfte Mål Metod Avgränsningar och begränsningar Objektsbeskrivning Källarplan Saluhallsplan Restaurang Örtagården Ventilation Befintligt brandskydd Brandcellsindelning Utrymningsvägar Brand- och utrymningslarm Släckutrustning Rutiner vid utrymning Räddningstjänsten Observerade brister Generellt Källarplan Saluhallsplan Restaurang Örtagården Åtgärdsförslag Utrymning Människors beteende Kritiska förhållanden Utrymningsberäkningar Minsta gångavstånd till utrymningsväg Statistik Lager IX

10 6.2 Handel Restaurang Detektorer och sprinkler Riskidentifiering Grovanalys Källarplan Saluhallsplan Restaurang Örtagården Val av dimensionerande brandscenarier Brandscenario A. Brand i nätförråd på källarplan Effektutveckling Kritiska förhållanden Utrymning Tidsmarginal Känslighetsanalys Simulex Åtgärdsförslag Validering av åtgärdsförslag Diskussion Brandscenario B. Brand i försäljningsstånd saluhall Effektutveckling Kritiska förhållanden Utrymning Tidsmarginal Känslighetsanalys Simulex Känslighetsanalys Åtgärdsförslag Validering åtgärdsförslag Diskussion Brandscenario C. Brand i kök i restaurang Örtagården Effektutveckling Kritiska förhållanden Utrymning Tidsmarginal Känslighetsanalys Simulex X

11 Åtgärdsförslag Validering av åtgärdsförslag Diskussion Slutsats Åtgärdsförslag som ska genomföras Åtgärdsförslag som bör genomföras Litteraturförteckning Bilaga A. Modeller Bilaga B. Brandscenario A Bilaga C. Brandscenario B Bilaga D. Brandscenario C Bilaga E. Indatafiler CFAST XI

12 1 Inledning Följande rapport är resultatet av ett projektarbete i kursen Brandteknisk riskvärdering (VBR054) som ges vid avdelningen för Brandteknik och Riskhantering vid Lunds Tekniska Högskola. 1.1 Bakgrund Kursen ges under tredje året på brandingenjörsprogrammet och ska komplettera studenternas tidigare färdigheter inom brandsäkerhet med nya kunskaper inom personsäkerhet och utrymning. Studenterna som författat denna rapport har blivit tilldelade ett objekt där en utvärdering av personsäkerheten ur utrymningssynpunkt i händelse av brand genomförts. Objektet som denna rapport behandlar är Östermalms Saluhall i Stockholm. 1.2 Syfte Syftet med kursen är att träna studenterna i att identifiera, analysera och ge förslag på riskreducerande åtgärder som berör personsäkerhet i händelse av brand i en offentlig byggnad. Rapportens syfte är att i givet objekt ta fram underlag som kan ligga till grund för eventuell ändring av brandskyddet i byggnaden med avseende på personsäkerheten. Detta för att byggnadens brandskydd ska uppnå kraven i Lag (2003:778) om skydd mot olyckor och AFS 2009:2. Vägledande för dimensionering av personsäkerheten är även BBR Mål Målet med rapporten är att tydligt redogöra för vad som ska respektive bör åtgärdas i Östermalms Saluhall. Med ska menas de åtgärder som enligt lagstiftning eller analytisk dimensionering krävs för att säkerställa brandskyddet med avseende på personsäkerheten. Dessa åtgärder kan inte ersättas med andra och ska därför utföras exakt som de är angivna i rapporten. Åtgärder som bör genomföras är inte ett krav enligt lagstiftning eller analytisk dimensionering men ger en betydande förbättring av brandskyddet och personsäkerheten. Dessa åtgärder kan utföras på annat sätt än angivet i denna rapport och huruvida det är rimligt att genomföra dessa åtgärder får avgöras av beslutsfattare inom Stockholms stad. 1.4 Metod Inledningsvis studerades dokumentationer och ritningar över saluhallens samtliga plan. Vid ett platsbesök observerades byggnaden och dess verksamhet. Efter platsbesöket bestämdes projektets avgränsningar, analysmetod och acceptabel säkerhetsnivå definierades. Med hjälp av grovanalys över tänkbara brandscenarier valdes ett scenario för varje plan ut för djupare analys. Med hjälp av simuleringsprogrammen CFAST och Simulex samt handberäkningar kunde tid till kritiska förhållanden och utrymningstid för varje scenario beräknas. Genom att jämföra tiden till kritiska förhållanden med utrymningstiden och simulera variationen kunde det sedan fastställas huruvida personsäkerheten i händelse av brand var tillfredställande. En känslighetsanalys utfördes för att bedöma tillförlitligheten samt för att avgöra vilka faktorer som hade störst inverkan på resultatet. Utifrån resultatet togs sedan förslag fram på hur personsäkerheten i saluhallen kunde förbättras. Beräkningar och simuleringar upprepades med de föreslagna åtgärderna för att säkerställa att personsäkerheten blev tillfredställande. 1

13 1.5 Avgränsningar och begränsningar Rapporten behandlar enbart personsäkerheten i Östermalms Saluhall i händelse av brand och berör därför inte skador på egendom och miljö. Rapporten berör enbart personsäkerheten för kunder, anställda och servicepersonal som vistas på källarplanet, saluhallsplanets försäljningsutrymme med tillhörande biutrymmen samt restaurang Örtagården. Personsäkerheten i de butiker som inhyses i samma byggnad med ingång utifrån gatan samt personalutrymmen på plan två och tre har ej utretts. Då endast brandförloppet beaktas i det tidiga skedet tas ingen hänsyn till byggnadens bärande konstruktioner i händelse av brand. Eventuella kollapser i konstruktionen behandlas således inte. Räddningstjänstens möjlighet till säker insats har inte utretts. De åtgärder som föreslås för att förbättra personsäkerheten i händelse av brand gynnar dock även räddningstjänsten arbete. Då ritningsunderlaget för saluhallens ventilationssystem är ofullständigt har möjligheten till utredning av brandgasspridning via ventilationen begränsats. Brandspridning mellan brandceller via ventilationen har utretts i den mån det var möjligt. Vid simulering av brandförlopp hade CFD- modeller varit att föredra på grund av byggnadens geometri. Detta har dessvärre inte varit möjligt i denna rapport på grund av kompetensbrist inom området hos författarna. Simuleringar har istället utförts via med programmet CFAST. 2

14 2 Objektsbeskrivning Då inget annat anges baseras informationen i följande kapitel på uppgifter som framkom under platsbesöket Samtliga fotografier i rapporten är tagna av författarna vid samma platsbesök. Östermalms Saluhall invigdes den 30 november 1888 (Östermalms Saluhall, 2011). Saluhallen köptes senare upp av Stockholms stad och handeln har blomstrat under många år. Byggnaden är inte k- märkt men klassad som blå enligt Stockholms stadsmuseums klassificering av gamla hus. Blå klass innebär den högsta klassen för byggnader vad gäller skydd av betydande kulturhistorik (Stockholms stad, 2011). I byggnaden bedrivs än idag saluhallsverksamhet på markplan med 19 olika handlare. En del av handlarna har servering med plats för sittande gäster. Vid platsbesöket framkom det att det finns en företagarförening vars uppgift är att samordna de olika verksamheterna. Det framgick dock inte hur pass etablerat föreningens samarbete är. 2.1 Källarplan På källarplanet har handlarna tillgång till förråd och lagerutrymme där majoriteten av förråden är avgränsade med stålnät. I förråden förvaras mestadels råvaror och förbrukningsmateriel. Det förväntas inte vara andra personer än personal som arbetar i saluhallen samt servicepersonal som vistas på källarplanet. En del av handlarna har kök i källaren där den mat som serveras i saluhallen förbereds och tillagas. Det finns även diskrum samt omklädningsrum. För att kyla handlarnas diskar finns kompressorrum med kompressorer. Även ställverk med byggnadens el- central är beläget på källarplan. Se figur 2.1 för planritning över källarplanet. Figur 2.1 Planritning källarplan, pilarna visar utrymningsvägar. 3

15 2.2 Saluhallsplan På saluhallsplan i marknivå har handlarna sina försäljningsstånd med diverse delikatesser. Det är en öppen och relativt överskådlig lokal med högt i tak. Se figur 2.2 för planritning över saluhallsplanet. Figur 2.2 Planritning saluhallsplan, pilarna visar utrymningsvägar. Hallen har öppet måndag till lördag från klockan på morgonen. Måndag till onsdag håller hallen öppet till 18.00, torsdag och fredag till och på lördagar till klockan (Östermalms Saluhall, 2011). Inredningen består i huvudsak av handlarnas olika försäljningsstånd med trädetaljer ovan och runt. Träinstallationerna hänger i stålvajrar vilka fäster i takstolarna, se figur

16 Figur 2.3 Takvajrar i taket. Figur 2.4 Grind utanför entré. Vid varje ingång finns en grind vilken säkerhetsföretaget Securitas låser upp på morgonen, se figur 2.4. Eftersom ingen separat lastbrygga eller varuintag finns låses grinden till huvudentrén upp redan för leveranser. Detta innebär att även kunder fått till vana att anlända tidigare än avsedd öppningstid. Grindarna till de övriga in- och utgångarna låses upp ungefär tre timmar senare, klockan Några av restaurangerna erbjuder catering för fest och middag i saluhallen med upp till 500 gäster. Enligt tidigare brandskyddsdokumentation får maximalt 600 personer vistas i hallen (Bengtsson, 1996). 2.3 Restaurang Örtagården Ovanför en del av saluhallens markplan ligger restaurang Örtagården i etageplan med plats för 200 sittande gäster. Restaurangen har ingång via trappa från en av saluhallsplanets entréer. På båda sidor om foajén i Örtagården, där även plats för att hänga ytterkläder finns, är servering med sittplatser. I den ena serveras lunch- och middagsbuffé med anslutning till en terrass och i den andra enbart sittplatser. Se figur 2.5 och 2.6 för planritning på Örtagården samt vy ut mot saluhallsplan. 5

17 Figur 2.5 Planritning över restaurang Örtagården. Pilen markerar restaurangens huvudingång. Figur 2.6 Vy från restaurang Örtagårdens terrass ut mot saluhallsplanet. 2.4 Ventilation I detta avsnitt beskrivs ventilationssystemet och dess inbyggda brandtekniska åtgärder. All information är hämtad från den brandskyddsdokumentation som gjordes i samband med en ombyggnad 1996(Bengtsson, 1996). Om det som står i dokumentationen stämmer med hur det ser ut i verkligheten har ej kunnat verifieras Utformning Ventilationssystemet i Östermalms Saluhall är av typen mekanisk till- och frånluft utan värmeåtergivning. Ventilationssystemet utgörs av tre stycken tilluftsaggregat och två frånluftsfläktar. Ett tilluftsaggregat är placerat på Örtagårdens plan och de andra två är placerade på källarplan. Tilluftsaggregaten är inte placerade i särskilt brandtekniskt klassificerade aggregatrum. Frånluftsfläktarna är placerade ovanför yttertaket. Från- och tilluftskanaler är gemensamma för flera brandceller Schakt Luftkanaler är placerade i brandtekniskt klassificerade schakt och är därför oisolerade inom schaktet. Schaktens brandtekniska klass motsvarar skyddet mot spridning av brand mellan brandcellerna. 6

18 2.4.3 Skydd mot brandspridning Ventilationskanaler utanför schakt och vid passage av annan brandavskiljande byggnadsdel har isolering till skydd mot spridning av brand utformade enligt de byggnadsregler som gällde Skydd mot brandgasspridning Skydd mot spridning av brandgas är utfört enligt tryckfallsmetoden för både till- och frånluftssystem. Metoden säger att förhållandet mellan tryckfallet i den del av kanalsystemet som betjänar endast en brandcell och den del av systemet som utgör en gemensam samlingslokal ska vara större än 5:1. Vid utlöst rökdetektor i till- och frånluftskanal stoppas fläktar, evakueringsspjäll i tilluftssystemet öppnas och brandgasspjäll placerat i tilluftskanal före första avgrening stängs. Fläktar är i drift intermittent och vid stoppade fläktar startar hjälpfläkt i ventilationskanal där rökdetektorn sitter. Spjällen är anslutna till ett övervaknings- och kontrollsystem med funktionstest var 48:e timme Brandgasventilation I saluhallen finns brandgasluckor i taket som kan öppnas av räddningstjänsten för att vädra ut brandgaser och därmed underlätta arbetet vid insats. Även soprummet har brandgasventilation att tillgå. 7

19 3 Befintligt brandskydd I detta kapitel beskrivs det befintliga brandskyddet bestående av aktiva och passiva system i Östermalms Saluhall. Ett passivt system består av byggnadstekniska åtgärder som begränsar skador vid brand under en given tid, exempelvis brandcellsgränser. De aktiva systemen aktiveras i händelse av brand för att begränsa branden och informera människor om att det brinner, till exempel automatiska dörrstängare, utrymningslarm och sprinkler. 3.1 Brandcellsindelning I följande avsnitt beskrivs brandcellsindelningen i Östermalms Saluhall. Informationen är hämtad från de ritningar som författarna haft att tillgå under projektet. Brandcellsindelningen är i hela byggnaden utförd i klass EI 60 utom i hisschakten där den är utförd i klass EI 30 (Bengtsson, 1996). Brandcellsindelningen på källarplanet är idag utformad enligt figur 3.1. Figur 3.1 Brandcellsindelning på källarplanet. 8

20 Saluhallsplanets brandcellsindelning är utformad enligt figur 3.2. Figur 3.2 Brandcellsindelningen på saluhallsplan. Brandcellsindelningen för Örtagården är utformad enligt figur 3.3. Figur 3.3 Brandcellsindelningen restaurang Örtagården. 9

21 3.2 Utrymningsvägar Samtliga utrymningsvägar samt tillhörande utrymningsplaner för respektive del av Östermalms Saluhall presenteras i avsnittet nedan Källarplan I källaren finns fem utrymningsvägar varav en, I, leder direkt ut i det fria. De övriga går ut via trappor eller ramper i anslutning till saluhallsplan. Två av dem, II och III, leder båda ut i sophanteringens korridor. Figur 3.4 Utrymningsplan för källarplan Saluhallsplan Från saluhallsplanet finns fem utrymningsvägar varav fyra också är entréer för kunderna. Tre av utrymningsvägarna; huvudentrén, utgång 2 och 3; har dubbla automatiska skjutdörrar med rörelsesensorer. Bredden på skjutdörrarna är vid öppet läge 2,30 meter. Vid larm avaktiveras rörelsesensorernas funktion att kunna gå in i hallen och de fungerar endast som utgångar. Om strömmen bryts ställs dörrarna upp helt med hjälp av ett el- batteri. Nedan presenteras varje utrymningsväg för sig enligt figur

22 Figur 3.5 Utrymningsplan saluhallsplan Huvudentrén Stora huvudentrén i anslutning till Östermalms torg är den entré vilken förväntas användas mest både som in och utgång. Fri bredd i skjutdörrarna är 2,30 meter och utrymningsvägen är fri från trappsteg Utgång 1 I utgång 1 finns dubbeldörrar i en sluss med minsta dörrbredd 1,20 meter och utanför är det ett trappsteg ner på gatan Utgång 2 Efter skjutdörrarna leder en trappa om fem steg med bredd 1,30 meter ned till gatunivå där även ramp från källarplan ansluter. Fri bredd i grinden är 1,55 meter Utgång via sophantering I slutet av utgången är kartongpress och liknande maskiner placerade för avfallshantering. Framför dessa finns ett brandjalusi vilket ska gå ner vid larm och därmed säkerställa en säker utrymning via sophanteringen. För att förhindra att saker står i vägen för jalusiet är ett reflexsystem med stråle placerat på golvet. Om något bryter strålen aktiveras en varningslampa ovan maskinerna. Fri bredd i sista dörren ut mot det fria är 1,20 meter. Denna dörr används främst av personal. 11

23 Utgång 3 Denna utgång fungerar även som ingång till restaurang Örtagårdens entré. Här sitter skjutdörrar som sista dörr ut mot gatan via ett trappsteg. Bredvid skjutdörrarna är ytterligare en vanlig dörr placerad med bredd 0,80 meter. Dörrpassagen ut från hallen består av vanliga dubbeldörrar Restaurang Örtagården En utrymningsplan för restaurang Örtagården saknas i dagsläget men utrymning kan ske antingen via huvudentrén eller via köket. Huvudentrén går via trappa från saluhallsplan genom trapphallen och foajén alternativt ut från någon av serveringsdelarna direkt i trapphallen. Bredden på dörrarna i huvudentrén är 0,90 meter. Från bufféns serveringsdel går det att utrymma genom köket via en 0,80 meter bred dörr där en kortare trappa leder ut i ett trapphus. Trapphuset sammanstrålar med utgången från sophanteringen på saluhallsplan. Från den andra serveringsdelen finns det dörrar som även de leder ut i trapphallen och vidare ut via huvudentrén, se figur 3.6. Figur 3.6 Utrymningsvägar. 12

24 3.3 Brand- och utrymningslarm Östermalms Saluhall har ett automatiskt brandlarm som är kopplat till SOS Alarm AB. Brandförsvarstablån är placerad innanför dubbeldörrsslussen vid utgång 3, se figur 3.5. Detektorsystemet består av 40 stycken rökdetektorer placerade i hela byggnaden, två stycken värmedetektorer placerade i soprummet samt åtta stycken linjerökdetektorer som bland annat är placerade i saluhallen. Larmdon består av siren och i saluhallen, trappor och på källarplanet finns det också optiska signaler. I skrivande stund genomförs ett byte av sirenen mot ett talat meddelande 1. Utrymningslarm kan också aktiveras manuellt med hjälp av tryckknappar enligt utrymningsplaner figur 3.4 och figur 3.5 (Bengtsson, 1996). 3.4 Släckutrustning I anslutning till utgångar finns handbrandsläckare eller brandpost placerade, släckarna kontrollerades av Presto Placering och förekomst av manuell släckutrustning för källar- och saluhallsplan finns markerad i figurerna 3.4 och 3.5. Örtagården saknar utrymningsplan och därmed angiven placering för släckutrustning. I köket i restaurang Örtagården finns en punktsprinkler av typ Ansulex installerad ovanför fritös och stekbord (Bengtsson, 1997). Släckmedlet är en vätska som snabbt kväver branden och som emulgerar med fettet och bildar ett tätt skumlager som förhindrar återtändning (dbt, 2011). 3.5 Rutiner vid utrymning Vissa handlare har egna personalrutiner för utrymning vid brand men utifrån intervjuer vid platsbesöket med några av dem gäller detta inte samtliga handlare. Hur ansvarsfördelningen ser ut vid händelse av tillbud är därför oklar. 3.6 Räddningstjänsten Byggnaden är belägen så att insatstiden för räddningstjänsten understiger 10 minuter (Bengtsson, 1996). Nattetid har Östermalms brandkår nycklar till grindarna om tillbud sker. Skulle annan brandkår svara på larmet måste de först hämta nycklarna på Östermalmskåren 2. 1 Lars Frisk, Säkerhetschef, Fastighetskontoret Stockholms stad, besked vid platsbesök Linus Lexell, Civilingenjör inom Riskhantering & Brandingenjör, Storstockholms brandförsvar, besked vid platsbesök

25 4 Observerade brister I följande kapitel presenteras de brister i brandskyddet som observerades vid platsbesöket. 4.1 Generellt Ett problem för brandskyddet i Östermalms Saluhall är en otydlig ansvarsfördelning mellan fastighetsägare och nyttjanderättshavare. Problemet bottnar i att det finns 19 olika nyttjanderättshavare i saluhallen (Östermalms Saluhall, 2011) vilket försvårar att peka ut en ansvarig för brandskyddet bland dem. Detta får som följd att fel som uppstår, exempelvis felfungerande dörrar och lampor inte åtgärdas. Det är dock omöjligt för fastighetsägaren att ständigt övervaka brandskyddet då denne till skillnad från nyttjanderättshavarna inte alltid befinner sig i byggnaden. Ett systematiskt brandskyddsarbete mellan de olika nyttjanderättshavarna verkar idag inte vara etablerat. Det finns ingen gemensam handlingsplan för vad som ska göras i händelse av brand eller vid utrymningslarm 3. Eftersom många av saluhallens kunder är äldre och kan behöva hjälp att lämna lokalen är det av stor vikt att personalen vet hur de ska agera vid en utrymningssituation. 4.2 Källarplan Genomgående brist för utrymningsvägarna på källarplan är att förvaring sker utanför avsatt förrådsyta. Verksamheten i Östermalms Saluhall har vuxit så pass mycket att källarens tillgängliga förrådsutrymme inte räcker för att täcka handlarnas behov 4. Detta problem kan vara en av orsakerna till att materiel förvaras i korridorerna. Vid platsbesöket den fjärde februari 2011 stod ett antal varuvagnar som väntade på att bli hämtade av åkeri och blockerade flera av gångarna, se figur 4.1. Vid en utrymningsväg var dörren till intilliggande kök uppställd vilket innebar en lätt blockering av nödhandtaget enligt figur 4.2. Kartonger och dylikt var instuckna ovanför och mellan installationerna i taket, figur 4.3. Runt installationerna som är dragna mellan väggar och brandceller är isoleringen otät vilket medför att brandgaser kan spridas. På ett ställe var även två handbrandsläckare blockerade, se figur 4.4. Manuella larmknappar finns i anslutning till fyra av utgångarna, men däremot inte mitten av planet bland förråden. Figur 4.1 Vagnar i gång. Figur 4.2 Blockerat nödhandtag. 3 Slumpvisa intervjuer med några utav handlarna vid platsbesök Lars Frisk, Säkerhetschef, Fastighetskontoret Stockholms stad, besked vid platsbesök

26 Figur 4.3 Kartonger i taket. Figur 4.4 Blockerade handbrandsläckare. 4.3 Saluhallsplan En brist för utrymningsvägarna på saluhallsplan är det faktum att yttre grindarna är låsta fram till klockan på morgonen. Saluhallen öppnar egentligen inte förrän men kunder släppts oftast in samtidigt som leverantörerna, vilket kan ske från Detta innebär att det ibland vistas såväl kunder som personal i saluhallen vid tider då bara huvudentrén kan användas som utrymningsväg. Vid platsbesöket var grinden vid utgång 2 stängd klockan och besvärlig att öppna. Saluhallsplan är utformat som en försäljningslokal med definierade serveringsytor. Då kvällsbjudningar med många gäster arrangeras förekommer det långbord och servering i gångarna mellan de olika försäljningsstånden 5 vilket avsevärt försämrar framkomligheten i lokalen. Om dessutom grindarna vid utgångarna ej låses upp inför kvällsarrangemangen blir en säker utrymning troligtvis svår att genomföra. Vid platsbesöket observerades brister framförallt i utrymningsvägen via sophanteringen. I utrymmet efter dörrslussen från saluhallen stod diverse saker placerade. Vid besöket testades dörrstängningsfunktionen för dörr a, se figur 4.5, vilket visade att den stänger omlott åt fel håll, se figur 4.6. Innanför dörr b är larmknapp och dörrstängning placerad enligt figur 4.5 som vid tidpunkten för besöket hade en temporär lösning enligt figur 4.7. Dörren in till köket, dörr c, och dörr b in mot saluhallen är båda brandcellsdörrar. Vid besöket var båda uppställda på ett sådant sätt att de hindrade varandra från automatisk stängning. I och med det upphävdes två brandcellsgränser. 5 Jan Lundin, fastighetsskötare Östermalms Saluhall, besked vid platsbesök

27 Figur 4.5 Förstoring av bild på utrymningsväg via sophanteringen. Figur 4.6 Dörr stänger omlott åt fel håll. Figur 4.7 Temporär lösning. Vidare går utrymningsvägen via sophanteringen där sopkärl var placerade i korridoren trots förbudsskylt mot placering av sopor i gången, se figur 4.8. Figur 4.8 Sopkärl placerade i utrymningsväg. Efter sopkärlen finns en vertikal automatisk port, men dess nödöppningsanordning var vid besöket blockerad se figur

28 Figur 4.9 Blockerad nödöppningsanordning. I slutet av utrymningsvägen finns avfallshanteringen. Vid platsbesöket var reflexstrålen för brandjalusiet blockerad och varningslampan blinkade, dock oregelbundet och svagt. Ovanpå kartongpressarna var sopkärl placerade, se figur Figur 4.10 Sopkärl ovanpå kartongpress. Vid inre dörrpassagen vid utgång 3 är en larmknapp placerad. Denna var vid platsbesöket dold bakom instuckna kartonger, se figur Larmknappen i figur 4.11 är den enda manuella knappen för manuell aktivering av brandlarmet i saluhallsplanets försäljningsdel. Ytterligare tre finns placerade i sophanteringens utgång, se figur 4.5. Därmed finns det endast en larmknapp i utrymmet där kunderna vistas. Figur 4.11 Dold larmknapp. Entrédörrarna som vid brandlarm endast fungerar som utgång kan innebära problem då brandposten är placerad i slussen mellan två skjutdörrar. En person som går ut för att hämta brandpostens vattenslang riskerar att inte komma in igen för att släcka. Enligt AFS 2009:2, 87 17

29 ska manuell släckutrustning vara lättillgänglig och det är därför olämpligt att brandposten är placerad i en dörrsluss. Funktionen att rörelsesensorerna avaktiveras vid en utrymningssituation anses av författarna inte vara motiverad då det hindrar tillgängligheten. 4.4 Restaurang Örtagården Utrymningsmöjligheterna från restaurang Örtagården är bristfälliga. I dagsläget finns det ingen utrymningsplan tillgänglig för restaurangen vilket det enligt arbetsmiljöverket, AFS 2009:2 89, ska finnas. Utrymningsplanen ska visa utrymningsvägar samt hur räddningstjänst och liknande larmas vid behov (Arbetsmiljöverket, 2009). Det finns två av varandra oberoende utrymningsvägar med dörrbredder på 0,90 respektive 0,80 meter. Vid nybyggnad av samlingslokaler avsedd för fler än 150 personer rekommenderas dock att dörrbredden är minst 1,20 meter i utrymningsvägarna (Boverket, 2008). Dörrslussen från bufféns serveringsdel ut i trapphallen saknar dörrstängare, se figur 4.12, och den inre dörren gick inte att stänga helt. Felfungerande dörrstängare har anmärkts i brandskyddsdokumentation men har uppenbarligen inte åtgärdats (Bengtsson, 2007). Figur 4.12 Dörrstängare avlägsnad. Figur 4.13 Felvänd utrymningsskylt. Utrymningsvägen via köket är dåligt skyltad då vägledningen till den i restaurangen är förvirrande, se figur 4.13, och skyltarna är placerade lutandes mot väggen på en list. Skylten ovanför dörren skyms bakom hyllor. Figur 4.14 Missvisande pilar. På väggen i trappan upp till Örtagården finns gröna pilar målade på väggen, se figur Pilarna påminner om vägledande markering för utrymningsväg men leder alltså till restaurangen vilket kan upplevas missvisande i en utrymningssituation. 18

30 4.5 Åtgärdsförslag I detta avsnitt presenteras åtgärdsförslag till de observerade brister som upptäcktes under platsbesöket. Åtgärdsförslagen syftar enbart till att säkerställa personsäkerheten i händelse av brand. Med ska menas de åtgärder som enligt lagstiftning krävs för att säkerställa brandskyddet med avseende på personsäkerheten. Åtgärder som bör genomföras är inte ett krav enligt lagstiftning eller analytisk dimensionering men ger en betydande förbättring av brandskyddet och personsäkerheten Gemensamt För byggnader ska skriftliga instruktioner för driftskötsel och underhåll finnas under tiden byggnaden brukas. Detta för att byggnadens installationer och föreskrifter ska uppfyllas enligt BBR 2:51 (Boverket, 2008). Enligt 2 kap. 2 lag (2003:778) om skydd mot olyckor har både nyttjanderättshavare och ägare ett ansvar för att skäligt brandskydd upprätthålls. Enligt samma lag anges att nyttjanderättshavare eller ägare ska vidta nödvändiga åtgärder för att förebygga brand och begränsa skador i händelse av brand. Det krävs en helhetssyn för att byggnadens totala brandskydd ska upprätthållas och säkerställas. Brandskyddet i byggnaden ska därför kontrolleras regelbundet, exempelvis gällande funktionskontroll av brandvarnare och att utrymningsvägar kan passeras obehindrat. För att detta ska fungera krävs att ett gemensamt systematiskt brandskyddsarbete upprättas. Anledningen till bristerna idag grundar sig sannolikt till stor del i den otydliga strukturen i ansvarsfördelning hos de många olika nyttjanderättshavarna i byggnaden. En tydlig struktur ska därför upprättas där gemensam organisation kring systematiskt brandskyddsarbete och utrymningsstrategi fastställs. Organisationen ska omfatta både skadeförebyggande samt skadeavhjälpande syfte. Det ska tydligt anges vem som ansvarar för kontrollen av det tekniska och det organisatoriska brandskyddet. Exempelvis gäller det utbildningen av personalen, både inledande och uppföljande underhåll av brandskyddsutrustning samt funktionskontroll med mera. Vid händelse av brand ska organisationen tala om vem som gör vad (Brandteknik, 2005). Det räcker inte att endast utforma en brandskyddsdokumentation. Vad som sedan i praktiken åstadkoms är avgörande för brandskyddet. Dokumentationen ska finnas för att vara en hjälp och ett stöd för att styra och vägleda brandskyddsarbetet. Hur organisationen utformas är upp till ägare och nyttjanderättshavare att komma överens om men förslagsvis sitter fastighetsägaren som huvudansvarig med nära kontakt till fastighetsskötaren. Vidare bör varje enskild nyttjanderättshavare ha en representant till en gemensam organisation för att kommunikationen enkelt ska kunna förmedlas. Organisationsarbetet bör vara enkelt och inte upplevas som ett problem eller ett allt för tidskrävande arbete. Det kan exempelvis skapas genom att varje nyttjanderättshavares representant via e- post, eller vad som passar bäst, anmäler observerade brister till fastighetsskötaren som i sin tur delegerar åtgärder till lämplig person. Det är av största vikt att samtliga är delaktiga i arbetet och inser de konsekvenser en brand innebär både vad gäller ekonomiska förluster och säkerhet för personal och besökare. Det kan även vara lämpligt att fastighetsskötaren själv gör en kontroll av brandskyddet i byggnaden minst en gång om året och åtgärdar de brister som upptäcks. 19

31 För att kontrollerna ska bli enkla och alltid utföras på samma sätt bör ett kontrolldokument skapas över vilka funktioner som bör kontrolleras regelbundet. Funktionskontrollens tidsintervall kan variera för olika kontrollobjekt och innefatta både kontinuerlig kontroll samt schemalagd. Förslag på hur en funktionskontroll delvis kan utformas i figur En checklista för de schemalagda kontrollerna bör även utformas så att rätt detaljer inspekteras vid varje kontroll, exempel på en del av en sådan checklista visas i figur 4.16 (Brandteknik, 2005). Kontrolldokument och checklistor utformas lämpligen efter samråd med brandkonsult. Kontrollobjekt Kontinuerlig kontroll Schemalagd funktionskontroll Utrymningsdörrar Vägledande markering Utrymningsvägar Tillgänglighet Nödbelysning Reservkraft Brandcellsskiljande dörrar Brand- och utrymningslarm: Detektorer Larmdon Manuella larmknappar Okulär kontroll dagligen Okulär kontroll av dörrstängare och uppställningsanordning minst en gång per vecka Okulär kontroll av åverkan på dessa varje vecka Minst en gång per månad Varje kvartal Varje kvartal och då även täthet och tillhållning Varje månad (kontroll och underhåll finns angivet i SBF 110 * ) Sprinkler Anordning för manuell släckning Förrådsytor Inomhusbrandposter Handbrandsläckare Figur 4.15 Funktionskontroll. Okulär kontroll av sprinklerhuvud eller skador varje vecka Okulär kontroll av skada och blockering minst en gång per vecka Okulär kontroll av förvaring på avsedd plats dagligen Varje månad, vissa delar varje vecka (kontroll och underhåll finns angivet i SBF 110 * ). Minst en gång per år av certifierad kontrollant. Minst två gånger per månad. *SBF 110 är svenska regelverket för automatiska brandlarmanläggningar (Brandskyddsföreningen, 2009). Månadskontroll Plan: XXX Datum: XXXXXX Kontrollant: XXXX Vägledande markering Utrymningshandtag/ beslag Dörrstängare Felrapporterat (Datum) Åtgärdat (Datum/sign) Dörr X Figur 4.16 Exempel på checklista för schemalagda kontroller. 20

32 4.5.2 Källarplan För att minimera riskerna för brandspridning och begränsad utrymning ska ordningen i källaren förbättras, förvaring av materiel får inte ske på annat än avsedd plats. Denna materiel riskerar att begränsa utrymningen för de som vistas där och ökar risken för brandspridning. Detta gäller förvaring i gångar och takinstallationer samt att varuvagnar placeras lämpligt innan de hämtas av åkeriet. Fastighetsägaren rekommenderas dessutom att i samråd med Östermalms Saluhalls nyttjanderättshavare utreda möjligheterna till fler förrådsutrymmen. Ytterligare åtgärder för att säkerställa brandcellsindelningarna är att kabelgenomföringar och liknande tätas enligt 5:6 BBR (Boverket, 2008). Genomföringen ska utföras av auktoriserad personal och kontrolleras så att de håller korrekt klassificering. Vidare rekommenderas att nätförråden byggs om till slutna förråd för att begränsa risken för brandspridning. Handbrandsläckare och manuella larmknappar ska vara noggrant utmärkta och lätta att komma åt enligt AFS 2009:2, 85 och 87. Det får inte placeras saker framför dem (Arbetsmiljöverket, 2009). De bör placeras så att de alltid finns nära till hands och bör därför även finnas i mitten av källarplanet. Befintlig placering visas i utrymningsplanen för källaren i figur 3.4 i kapitel Saluhallsplan Med stöd av 2 kap. 2 lag (2003:778) om skydd mot olyckor är det skäligt att begränsa lös inredning både med avseende på utrymning och på begränsning av brandspridning (Brandteknik, 2005). Detta bör tillämpas i utgången via sophanteringen där sopkärl inte bör placeras i gångarna. Som tidigare nämnt fanns det i sophanteringens gång en stor och tydlig skylt uppsatt att sopor inte får förvaras i gången, se figur 4.8. Sådana direktiv ska utan undantag följas av nyttjanderättshavarna. Kärl som förvaras ovanpå kartongpress och liknande ska tilldelas annat förvaringsställe. Samtliga nödutgångar ska vara brukbara vid de tider då såväl kunder som personal vistas i lokalen. Grindar vid samtliga utgångar ska låsas upp i samband med att personalen anländer på morgonen. På detta vis kan kunder tillåtas vistas i lokalen innan officiell öppningstid utan att det påverkar möjligheterna till utrymning. De fasta brandposter som är placerade mellan skjutdörrarna bör sitta mer lättillgängligt inne i saluhallen och skjutdörrarnas rörelsesensorer bör ej avaktiveras vid en utrymningssituation. Saluhallen är en försäljningslokal och dess brandskydd utformat och dimensionerat efter detta. Därmed kan inte brandskyddet garanteras om lokalen används för andra typer av verksamhet. Ett exempel på det är när fester arrangeras kvällstid med servering på andra platser än de avsedda ytorna. De fester som medför servering utanför definierade serveringsytor är därför oacceptabla enligt författarna och brandinspektör Lars Thidevall 6. Med stöd av 2 kap. 2 lag (2003:778) om skydd mot olyckor ska de förbjudas. Brandcellsindelningen ska fungera korrekt enlig BBR 5:6 för att hindra brandspridning vilket inte uppfylls om dörrstängare och dörrar felfungerar. Därför ska samtliga dörrar, framförallt de i början av utgången via sophanteringen, åtgärdas så att de stänger korrekt och håller tätt 6 Lars Thidevall, Brandinspektör Storstockholms brandförsvar, telefonsamtal

33 (Boverket, 2008). Brandjalusiet framför kartongpress och liknande med tillhörande reflexvarningssystem ska fungera korrekt. Reflexsystemet ska därför ses över så att det är fungerande och lampan bytas ut till en tydligt blinkande. Varningslampan bör kompletteras med ett ljudande larm vid blockering för att minska risken att det ignoreras. Enligt AFS 2009:2, 85 ska utrymningslarm kunna aktiveras manuellt. På grund av saluhallsplanets stora golvarea ska det därför förses med flera manuella larmknappar och samtliga larmknappar ska vara synliga (Arbetsmiljöverket, 2009). Författarna rekommenderar att det bör finnas minst en manuell larmknapp vid varje utgång samt någonstans mitt i hallen. För att underlätta manuell släckinsats ska handbrandsläckare placeras i anslutning till försäljningsstånden enligt AFS 2009:2, 87 (Arbetsmiljöverket, 2009) Restaurang Örtagården En utrymningsplan för vilka utgångar som finns tillgängliga ska sättas upp i restaurangen i enlighet med AFS 2009:2, 89 (Arbetsmiljöverket, 2009). De många utrymningsskyltarna på samma vägg i bufféns serveringsdel i ska korrigeras så att de tydligt visar rätt riktning och ska även skruvas upp på väggen ordentligt. Pilarna i huvudentréns trappa som i dagsläget påminner om utrymningspilar bör målas om. Utrymningsskylten till köket bör placeras på ett tydligare ställe så att den syns från restaurangen. Manuella larmknappar och handbrandsläckare ska finnas lättillgängligt i hela restaurangen enligt AFS 2009:2, 85 och 87. För att säkerställa att brandcellsindelningen fungerar korrekt ska brister på dörrarna i passagen från bufféns serveringsdel ut i trapphallen åtgärdas. De ska stänga korrekt och förses med dörrstängare enligt BBR 5:6 (Boverket, 2008). 22

34 5 Utrymning Med säker utrymning avses att utrymning kan ske innan kritiska förhållanden uppstår. Vad som menas med kritiska förhållanden baseras på rekommendationer från BBR 2008 och definieras längre fram i detta kapitel. En jämförelse av utrymningstiden och tiden till kritiska förhållanden är nödvändig för att kunna avgöra om utrymning kan ske säkert eller inte. Tidsmarginalen mellan utrymningstiden och tiden till kritiska förhållanden är svårt att prediktera då båda parametrarna är beroende av en rad olika faktorer. I detta avsnitt redogörs den teori som ligger till grund för beräkningar av utrymning i rapporten. 5.1 Människors beteende Ordet utrymning kopplar i många fall tankarna till fara och stress. Hur människor upplever situationen och hur de agerar är avgörande för huruvida utrymning kan ske säker eller inte. En persons totala utrymningstid kan delas in i tre tidsperioder. Varseblivning Förberedelse Förflyttning Varseblivning innebär den tid från det att branden utbryter till dess att en person blir medveten om att fara föreligger (Frantzich, 2001). Varseblivningstiden blir väsentligt kortare om brandlarm finns och fungerar än om det inte gör det. Förberedelsens tidsintervall utgörs av tiden det tar för en person från det att faran uppmärksammas till dess att han eller hon börjar utrymma. Trots mycket forskning inom området är denna svår att bestämma eftersom människor reagerar olika när de utsätts för fara. Faktorer som har fastställts spela en väsentlig roll för förberedelsetiden är bland annat typ av larm och verksamhet samt om personen ser branden eller inte. För de som inte ser branden grundar sig beslut om utrymning endast på utrymningslarmets information och personer runt omkring. För dem har typ av utrymningslarm större betydelse och talat meddelande har visat sig vara det som medför snabbast utrymning. Hur lång tid det tar beror även mycket på vad personen sysslar med för tillfället. Till exempel om personen promenerar runt i saluhallen är reaktionen snabbare än om hon precis slagit sig ned med en lunchtallrik eller står i kö. Tidigare försök har dessutom visat att beteendet hos den eller de personer som besitter någon ledarroll inverkar mycket på övriga. Det sociala samspelet hos människan innebär att det är svårt för en individ att agera mot den övriga gruppen. Det är därför av stor vikt att personal är utbildad att agera på korrekt sätt mot kunder vid utrymningslarm (Frantzich, 2001). Förflyttningstiden utgörs av tiden det tar att nå en säker plats, till exempel en utrymningsväg eller ut i det fria (Boverket, 2006). Val av utgång är beroende av person, oftast väljs den utgång som personen gick in igenom även om det inte är den närmaste utgången. Det innebär att personal i större utsträckning väljer personalens ut- och ingångar medan kunder väljer ordinarie entréer (Frantzich, 2001). 5.2 Kritiska förhållanden I BBR finns gränsvärden angivna för när kritiska förhållanden anses uppstå. Kriterierna berör temperatur, brandgaslagrets höjd, siktbarhet, värmestrålning och toxicitet. Observeras bör att endast ett gränsvärde behöver överstigas för att kritiska förhållanden ska råda (Boverket, 2006). 23

35 5.2.1 Temperatur Gränsvärdet för när kritiska förhållanden uppnås med avseende på maximal temperatur i luften där personer befinner sig är 80 C (Boverket, 2008) Brandgaslagrets höjd Det finns en ekvation angivet för lägsta tillåtna höjd över golvet på brandgaslagret enligt följande (Boverket, 2008).!!"#$%&#'(#&)" = 1,6 + (0,1!!"##$% ) Detta innebär att brandgaslagrets kritiska höjd skiljer sig för de olika delarna av Östermalms Saluhall enligt tabell 5.1. Tabell 5.1 Kritisk höjd över golvet för brandgaslagret. Plan Källarplan Saluhallsplan Restaurang Örtagården Höjd [m] Skulle siktbarhet, temperatur och toxicitet inte överstiga kritiska nivåer i brandgaslagret kan det tillåtas sjunka lägre så länge säker utrymning ändå kan genomföras Siktbarhet Gränsvärdet för siktbarhet är att siktsträckan genom brandgaser ska vara minst tio meter. Om lokalen kan klassas som känd miljö, exempelvis om det är en bostad eller ett kontor, accepteras en siktsträcka på fem meter (Boverket, 2006). Därmed kan en siktsträcka på fem meter accepteras på källarplan. De olika planens minsta siktsträcka redovisas i tabell 5.2. Tabell 5.2 Minsta siktsträcka. Plan Källarplan Saluhallsplan Restaurang Örtagården Sikt [m] Värmestrålning Vad gäller gränsvärde för värmestrålning finns det tre värden att utgå ifrån. Är exponeringen endast några sekunder kan en strålningsintensitet på 10 kw/m 2 tolereras. I andra fall gäller en maximal strålningsintensitet på 2,5 kw/m 2 eller en strålningsintensitet på 1 kw/m 2 i kombination med en strålningsenergi på 60 kj/m 2 som gränsvärden (Boverket, 2006; Boverket, 2008). För att få en uppfattning av vad strålningsintensiteterna innebär redovisas vilken effekt strålning har på mänsklig hud i tabell 5.3 (Drysdale, 1998). Tabell 5.3 Effekter på mänsklig hud vid olika strålningsnivåer. Strålning [kw/m 2 ] Effekt 1 Maxvärde för obefintlig skada på hud 10 Smärta efter 3-8 sekunder 16 Blåsor på huden efter 5 sekunder 24

36 5.2.5 Toxicitet Personer som utrymmer får inte utsättas för skadligt höga doser av kolmonoxid CO, koldioxid CO 2 samt för låga syrehalter O 2 enligt tabell 5.4. De tre ämnena anses vara tillräckliga att beakta. Dessa värden kan beräknas via simuleringsprogram eller grovt uppskattas med hjälp av handberäkningar. Tabell 5.4 Kritiska nivåer för toxicitet. Ämne Kritisk nivå CO > 2000 ppm CO 2 > 5 % O 2 < 15 % 5.3 Utrymningsberäkningar För att se om utrymningen kan ske innan kritiska förhållanden uppstår beräknas den så kallade tidsmarginalen. Det innebär att tiden till kritiska förhållanden jämförs med den tid det tar att utrymma enligt följande ekvation: Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tförflyttning Ett positivt värde på tidsmarginalen innebär att samtliga personer hinner utrymma innan kritiska förhållanden uppstår. Siffran anger då hur många sekunder som finns till godo innan kritiska förhållanden uppstår. Blir tidsmarginalen negativ betyder det att alla inte hinner utrymma och den anger då hur många sekunder som saknas. För att ta hänsyn till faktorer som påverkar parametrar i tidsmarginalen kan flera tidsmarginaler beräknas och sedan vägas samman. Exempel på det kan vara att inkludera sannolikheten att utrymningslarm eller aktivt system som sprinkler fungerar eller inte. Varseblivnings- och förberedelsetiderna som används i denna rapport antas utifrån uppmätta värden vid likande förhållanden. Förflyttningstiden beräknas med hjälp av datorprogrammet Simulex och tiden till kritiska förhållanden med hjälp av datorprogrammet CFAST samt handberäkningar. Båda programmen finns beskrivna i Bilaga A Osäkerheter i beräkningar För att ta hänsyn till osäkerheter som föreligger när tidsmarginalen beräknas utförs simuleringar i En presentation av programmet finns i Bilaga A. I osäkerhetssimuleringarna tilldelas varje parameter en karakteristisk fördelning. Varje simulering genomförs med iterationer. Värdena på varseblivnings- och förberedelsetiden i rapporten hämtas från andra försök utan sannolikhetsfördelning. Därför antas att min-, max- och medelvärdet är lika sannolika och en likformig fördelning används för dessa parametrar. Förflyttningstiden beräknas med Simulex där medelvärdet anses som mest sannolikt och därför används en triangelfördelning. Tiden till kritiska förhållanden tilldelas en likformig fördelning. Anledningen till att likformig fördelning används är att verktygen för tiden till kritiska förhållanden innebär osäkerheter vad gäller giltighet i modeller. Därmed anses det inte lämpligt att ansätta medelvärdet som mest sannolikt. 25

37 5.3.2 Känslighetsanalys kan även så kallade känslighetsanalyser utföras. I en sådan beaktas hur olika parametrar i indata påverkar slutresultatet. Detta gestaltas med så kallade regressionskoefficienter för varje enskild parameter. Om regressionskoefficienten antar ett negativt värde innebär det att om parameterns värde ökar, medan de andra parametrarna förblir oförändrade minskar slutresultatets värde. Skulle det tvärtom anta ett positivt värde och i övrigt samma förutsättningar, skulle slutresultatets värde ökat. Från värdena på regressionskoefficienterna kan det också avläsas vilken eller vilka parametrar som har störst inverkan på resultatet. 5.4 Minsta gångavstånd till utrymningsväg Vid förenklad dimensionering beräknas gångavståndet till närmaste utrymningsväg för att avgöra huruvida lokalen kan utrymmas tillräckligt snabbt. För samlingslokaler såsom butiker och restauranger bör inte gångavståndet till närmsta utrymningsväg överstiga 30 meter. Motsvarande värde för lager och andra kända miljöer är 45 meter. Gångavståndsberäkning görs för den mest ogynnsamma placeringen för en person som dessutom bara antas kunna göra svängar om 90 grader. Om gångvägen till två av varandra oberoende utrymningsvägar delvis sammanfaller eller kan sammanfalla, räknas den gemensamma delen motsvara dubbla sin verkliga längd. Dubbleringen av längd gäller för publika lokaler, i arbetsmiljöer gäller ökning med 50 % av avståndet. Om gångavståndet överstiger de rekommenderade värdena bör det i särskild utredning visas att byggnadens totala brandskydd därigenom inte blir sämre än om kraven enligt förenklad dimensionering skulle vara uppfyllda (Boverket, 2006). 26

38 6 Statistik Följande kapitel redovisar statistik över tidigare inträffade bränder inom handel, restaurang och lagerverksamhet samt sannolikheten att rökdetektorer och sprinkler fungerar. För att kunna uppskatta sannolikhet och konsekvens vid bedömning av olika brandscenarier är statistik över tidigare bränder ett bra hjälpmedel. Den mest omfattande sammanställning över tidigare inträffade bränder bedrivs sedan 1998 av Statens räddningsverk (numera Myndigheten för samhällsskydd och beredskap). I denna återfinns bland annat statistik över brandorsak, brandens startföremål samt brandens startplats. För att bedöma sannolikheten för brandscenarier i rapporten har statistik om bränders startplats använts. Statistiken baseras på uppgifter från kommunal och statlig räddningstjänst tillsammans med underlag från länsstyrelsernas tillsynsverksamhet. Hansson har sammanställt denna statistik över tiden (Hansson, 2007). 6.1 Lager Då underlaget för brandens startplats inom lagerverksamhet är begränsad redovisas istället brandorsaken i figur 6.1. Statistik för lagerverksamhet anses gälla för källarplan. Värmeöverföring 9 % Gnistor 4 % Självantändning 4 % Hantverkare 4 % Ej Angiven 49 % Tekniskt fel 13 % Anlagd 17 % Figur 6.1 Brandorsaker i lagerlokaler. 6.2 Handel Statistiken för brandens startplats i figur 6.2 tyder på att den ofta startar i försäljningslokalen. Lager 5 % Personalutr 3 % Kök 9 % Försäljningslokal 27 % Annat 38 % Elcentral 4 % Förråd 3 % Trapphus/korridor 3 % Utomhus 8 % Figur 6.2 Startplats för bränder inom handel. 27

39 Statistik för handel anses gälla för saluhallsplan. 6.3 Restaurang I figur 6.3 redovisas var bränder i restauranger oftast uppstår vilket senare används för restaurang Örtagården. Samlingslokal 10 % Toalett 3 % Försäljningslokal 8 % Kök 34 % Utomhus 6 % Annat 39 % Figur 6.3 Startplatser för bränder inom restaurangbranschen. 6.4 Detektorer och sprinkler Att bedöma sannolikheten att detektorer och sprinkler felfungerar är svårt då tillgänglig information är begränsad. Johansson har sammanställt flera olika rapporter för att ge en fingervisning om vilka värden som kan användas. Dessa är inte belagda med full tillförlitlighet utan ska användas som ett hjälpmedel vid sannolikhetsberäkning och analys. Senare i rapporten används sannolikheterna att sprinkler och rökdetektorer felfungerar. För rökdetektorerna används samma felsannolikhet som Johansson anger i sin rapport. Sprinklern justeras något då det i följande rapports fall handlar om punktsprinkler precis ovanför den tänkta brandkällan. Sannolikheterna i tabell 6.1 redovisar de värden som har använts i rapporten (Johansson, 1999). Tabell 6.1 Sannolikheter för rökdetektor och sprinkler. Detektor Sannolikhet Felfungerar Fungerar Rökdetektor 0,10 0,90 Punktsprinkler 0,01 0,99 I de fall då det finns fler än en rökdetektor i närheten av branden används ändå samma sannolikhet som om det endast funnits en rökdetektor. Detta ger mer konservativa resultat då sannolikheten att flera detektorer felfungerar samtidigt är mindre än att endast en detektor felfungerar. 28

40 7 Riskidentifiering Begreppet risk kan ha olika innebörd beroende på sammanhang och det är därför viktigt att definiera vad risk i denna rapport innebär. Definitionen av risk lyder sannolikheten att en oönskad händelse inträffar i kombination med värsta troliga konsekvens med avseende på personsäkerhet. Att prediktera hur en brand i Östermalms Saluhall kan uppkomma och sprida sig är en viktig del av denna rapport. Det finns många tänkbara brandscenarier men det är omöjligt att analysera och behandla samtliga då det skulle vara mycket tidskrävande. Därför behöver ett urval göras, vilket bör bygga på en riskanalys. I rapporten analyseras det värsta troliga scenariot för källarplan, saluhallsplan respektive restaurang Örtagården. Detta för att utreda personsäkerheten i hela byggnaden inom valda avgränsningar enligt kapitel Grovanalys För att ta fram de värsta troliga brandscenarierna inleds grovanalysen med en riskidentifiering. Detta sker genom att ett flertal tänkbara brandscenarier identifieras och karaktäriseras genom en kvalitativ uppskattning om varje scenarios konsekvens och sannolikhet på en skala 1-4. Scenariernas sannolikhetsgrad grundar sig på den presenterade statistiken i kapitel 6 och graderas efter inbördes sannolikhet. Konsekvensen grundar sig på resonemang som presenteras under respektive scenario. Sifforna i skalgraderingen tolkas och definieras enligt tabell 7.1 och 7.2. Tabell 7.1 Gradering av sannolikhet. Sannolikhet Relativ andel 1 Mycket osannolikt < 10 % 2 Mindre sannolikt % 3 Sannolikt % 4 Mycket sannolikt > 40 % Tabell 7.2 Gradering av konsekvens (Brandteknik, 2005). Personskada Antal personer och skador 1 Försumbar Inga personer 2 Små Enstaka får lindriga skador 3 Stora Flera får lindriga skador och fåtal allvarligare 4 Mycket stora Flera får allvarliga skador. Enstaka dödsfall De uppskattade värdena ligger sedan till grund för en riskmatris. Ur denna kan kombinationen av brandscenariernas sannolikhet och konsekvens tydligt avläsas och de värsta troliga scenarierna identifieras. 29

41 7.2 Källarplan Nedan redogörs vilka brandscenarier som är tänkbara på källarplan samt deras antaganden som är gjorda i samband med identifierandet av dem. Brandscenario 1. Brand i kompressorrummet/fläktrum I kompressorrummet finns en mindre mängd brännbart material och antändning sker mest sannolikt i el- apparatur på grund av dåliga installationer och bristfälligt underhåll. Enbart rökutveckling bedöms vara troligare än brand med öppna lågor. Brandgaser kan sprida sig genom otätheter i väggar till övriga källarplanet samt via ventilationen. Enligt figur 6.1 står tekniska fel för drygt en tiondel av brandorsaker i lagerlokaler. Sannolikhet: 2 Konsekvens: 2 Brandscenario 2. Brand i köttköket Köket innehåller förutom stekbord och fritös med höga temperaturer även en gasledning som leder fram till en gasspis. Vid hög aktivitet i köket finns stora mängder brännbart material i ständigt omlopp, vilket i händelse av brand kan leda till ett snabbt brandförlopp. Köket är gemensam brandcell med ett annat kök på våningsplanet ovanför (saluhallsplanet). Branden och dess brandgaser riskerar därmed att sprida sig till köket ovanför och även ut i övriga delar av källarplanet via otätheter i brandcellsgränser. Sannolikheten för brand i kök grundas på statistiken i figur 6.3. Sannolikhet: 3 Konsekvens: 3 Brandscenario 3. Brand i nätförråd Källarens nätförråd består av stora mängder brännbart material i form av bland annat plast och kartong. En eventuell brand bedöms därmed få en snabb och kraftig effektutveckling. Förråden är enbart avskilda från varandra och övriga källaren med stålnät. Detta ökar risken för brandspridning ut i korridorerna samt till andra intilliggande förråd. Antändning av material kan tänkas ske på grund av tekniskt fel, gnistor och värmeöverföring från kabeldragningar eller mänskligt handhavande. Enligt figur 6.1 och tabell 7.1 ges därmed följande sannolikhet. Sannolikhet: 3 Konsekvens: 3 Brandscenario 4. Brand i ställverk En brand i ställverket på grund av elfel kan ske. Ställverket är dock nyinstallerat och utrymmet innehåller en begränsad mängd brännbart material. Det anses därför mindre sannolikt att scenariot inträffar och sannolikhetsgraden bestäms till 1. Sannolikhet: 1 Konsekvens: 1 30

42 7.3 Saluhallsplan Nedan redogörs vilka brandscenarier som är tänkbara på saluhallsplan samt deras antaganden. Brandscenario 5. Brand i försäljningsstånd Försäljningsstånden är till största del träbaserade med lös inredning bestående av råvaror och emballage. En del av stånden har egna små kök och vid besöket observerades dessutom en gasoltub i ett av stånden. Antändning kan ske på grund av elfel, överhettade lampor, material som trillar ner på en het kokplatta, gasol som antänds med mera. Inga handbrandsläckare finns nära till hands och en brand i något av dessa stånd kan därför ge förödande konsekvenser. Enligt figur 6.2 startar 27 procent av bränderna inom handel i försäljningslokalen. Sannolikhet: 3 Konsekvens: 4 Brandscenario 6. Brand i soprum I soprummet finns ett antal soptunnor samt en del lös inredning. Där står också en kartongpress. Tänkbara antändningskällor är glödande cigarettfimpar i soptunnorna med mera. Då soprummet är en egen brandcell och inga brister i dess brandcellsgränser observerades vid besöket antas en eventuell brand begränsas till det slutna utrymmet. Sannolikheten för brand i soprum kan inte baseras på statistik i kapitel 6 men antas motsvara procent av bränder inom handel. Sannolikhet: 2 Konsekvens: 2 Brandscenario 7. Brand i kök i saluhallens västra ände Vid besöket observerades stora brister i brandcellsdörrarna intill detta kök som enligt ritningsunderlaget är en egen brandcell. Om brand uppstår i köket är risken för spridning av brandgaser ut i saluhallen via otäta brandcellsdörrarna stor. Antändningskällor i köket kan vara elfel, bortglömda kokplattor, varma stekbord etcetera. För handel uppstår nio procent av bränderna i kök men eftersom det i detta fall handlar om restaurangverksamhet i en försäljningslokal används statistiken i figur 6.3. Sannolikhet: 3 Konsekvens: 3 Brandscenario 8. Brand i el- central vid trapphuset i byggnadens sydvästra del El- centralen är inbyggd i ett trächassi men förutom det är mängden brännbart material begränsad. I händelse av brand i el- centralen kan brandgaser sprida sig i trapphuset och sannolikt även till saluhall på grund av felfunktion i brandcellsdörrar. Det föreligger även risk att detektion försenas på grund av smuts på utrymmets rökdetektor. En brand i detta trapphus blockerar dessutom möjligheterna till utrymning för de som befinner sig på plan 2, då detta trapphus är deras enda utrymningsväg. Enligt figur 6.2 uppstår fyra procent av bränderna i elcentral. Sannolikhet: 1 Konsekvens: 3 31

43 7.4 Restaurang Örtagården Nedan redogörs vilka brandscenarier som är tänkbara i restaurang Örtagården samt antaganden för dem. Genomgående för brandscenarierna i Örtagården är att persontätheten är hög vilket bidrar till stora konsekvenser i händelse av brand. Brandscenario 9: Brand i trappa i anslutning till restaurangens huvudingång Det är oklart om trappans heltäckningsmatta är flamskyddad. Om den inte är det råder risk för brand i denna vilken skulle blockera en av utrymningsvägarna för restaurangens gäster. Antändning kan exempelvis ske genom anlagd brand. För restaurang finns ingen statistik för trapphus. Inom handel uppstår tre procent av bränderna i trapphus enligt figur 6.2 vilket anses representativt för sannolikheten även för en restaurang. Sannolikhet: 1 Konsekvens: 4 Brandscenario 10: Brand i restaurangens möblemang Restaurangen innehåller en stor del trä- och plastbaserat material vilket i händelse av brand riskerar att ge en kraftig effekt- och rökutveckling och ett mycket snabbt brandförlopp. Tänkbara tändkällor är levande ljus, smygrökning, felfungerande lampor och värmeplattor vid buffébordet. Enligt figur 6.3 uppstår totalt 18 procent av bränderna i försäljnings- och samlingslokaler inom restaurangbranschen. Sannolikhet: 2 Konsekvens: 4 Brandscenario 11: Brand i kök En brand i något av restaurangens kök blockerar möjligheterna till utrymning via utrymningsvägen genom köket. Vid full aktivitet i köket finns brännbart material som kan antändas. Möjliga tändkällor är fritös, kokplattor och så vidare. Ett snabbt brandförlopp i köket kan sprida sig ut mot serveringen och ge stora konsekvenser på grund av den begränsade möjligheten till utrymning. Enligt figur 6.3 uppstår ungefär en tredjedel av bränderna i kök inom restaurangbranschen. Sannolikhet: 3 Konsekvens: 4 Brandscenario 12: Brand på terrass På terrassen finns liknande tändkällor som i restaurangen, till exempel levande ljus, smygrökning och lampor. De restauranggäster som befinner sig på terrassen har endast utväg via en dörr in till restaurangen och dess utrymningsvägar. Terrassen är relativt liten och befinner sig utanför restaurangens tillagnings- och serveringsutrymmen. Därför används statistiken för bränder utomhus inom restaurangbranschen i figur 6.3. Sannolikhet: 1 Konsekvens: 3 32

44 Brandscenario 13: Brand i foajé I restaurangens foajé finns lös inredning samt möjlighet att hänga av sig ytterkläder. Kläder består ofta av material som ger en snabb brandtillväxt. En brand i foajén riskerar att begränsa möjligheterna till utrymning via restaurangens huvudingång. Sannolikheten för brand i foajé finns ej presenterad men antas understiga tio procent. I foajén finns bland annat toaletter vars sannolikhet är tre procent enligt figur 6.3. Sannolikhet: 1 Konsekvens: Val av dimensionerande brandscenarier Genom att beakta scenariernas kombination av sannolikhet och konsekvens i en matris syns det tydligt vilka scenarier som har högst så kallat riskindex. Riskindex definieras som produkten av scenariots sannolikhet och konsekvens (Brandteknik, 2005). Resultatet av grovanalysen redovisas i figur Sannolikhet 3 2,3 7 5,11 2 1, , 12 9, Konsekvens Figur 7.1 Scenariernas riskindex. Grovanalysen visar på att ett stort antal av scenarierna innehar ett högt riskindex till höger i matrisen. Det är dock scenario 5 och 11 som är de värsta troliga scenarierna. För att även beröra ett scenario på källarplan behandlas scenario 3 vidare. På källarplan har brandscenario riskindex. Utav dessa två bedöms scenario 3 ha en inbördes högre risk för de personer som vistas på källarplan och är därför det scenario som behandlas vidare. Rapporten kommer från och med nu fokusera på scenario 3, 5 och 11 med ny benämning enligt tabell 7.3. Tabell 7.3 Ny benämning av dimensionerande scenarier. Scenario Ny benämning 3 Brandscenario A: Brand i nätförråd på källarplan 5 Brandscenario B: Brand i försäljningsstånd på saluhallsplan 11 Brandscenario C: Brand i kök i restaurang Örtagården 33

45 Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall 8 Brandscenario A. Brand i nätförråd på källarplan I kapitlet behandlas vad som antas ske om brandscenario A inträffar. Fullständiga beräkningar och redogörelser finns i Bilaga B. På källarplanet har handlarna som beskrivits tidigare tillgång till ett antal förråd. Antalet personer som vistas på källarplanet är varierande. Som mest antas cirka 60 personer vistas på källarplanet. Källarplanets förråd är avskilda från varandra med stålnät, se figur 8.1. Som nämnts i tidigare kapitel finns också ett par kök, kompressorrum, fläktrum och andra mer slutna utrymmen i källaren. I förråden förvaras stora mängder brännbart material så som kartong, plast, papper och andra träbaserade material. I de korridorer som skiljer källarplanets utrymmen åt förvaras också brännbart material till vilket en brand sannolikt sprider sig. På vissa ställen i korridoren förvaras så pass mycket material, se avsnitt 4.2, att utrymningsmöjligheterna får en betydande begränsning. Figur 8.1 Nätförråd på källarplanet. En brand i förrådsutrymmet antas starta av antingen ett elfel eller en glödande cigarettfimp, se figur 8.2 för antagen placering av branden. En brand på källarplan bedöms dock utveckla sig ungefär detsamma oavsett var den är placerad. Eftersom förrådet är fyllt av lättantändligt material antas en brand tillväxa och sprida sig till kringliggande material mycket snabbt. Ett snabbt brandförlopp för med sig svårigheter för personal på plats att göra en insats att släcka branden, även om källarplanets branddetektorer aktiverar i ett tidigt skede. För att behandla scenariot konservativt antas att ingen personal ingriper för att släcka branden. Då förråden enbart är avskilda med stålnät kommer brandens rökutveckling att sprida sig över källarplanet. Dessutom sprids branden med stor sannolikhet till intilliggande förråd via material i korridorerna och strålning från brandens flamma. 34 Grunnesjö, Sjöberg, Sävmark, Åhsberger

46 Figur 8.2 Svart markering visar antagen placering av brandscenario A. 8.1 Effektutveckling Den effektutveckling som ligger till grund för simuleringar gäller för det fall då personalen ej ingriper i syfte att släcka branden. Bortsett från tilluft till brandcellen via läckage i brandcellsgränser och ytterväggar samt tilluft via ventilation antas branden begränsas av brandcellens tillgängliga syre. Bränslet i nätförrådet och dess omgivning antas vara tillräckligt för att underhålla branden till dess att brandcellens syre är förbrukat. Dimensionerande effektutveckling redovisas i figur 8.3 som visar att maxeffekten blir kw Effektutvekling [kw] Tid [s] Figur 8.3 Dimensionerande effektutveckling för brandscenario A. 35

47 8.2 Kritiska förhållanden I kapitel 5 definieras gränserna för kritiska förhållanden vad gäller temperatur, brandgaslagrets höjd, siktbarhet, strålning och toxicitet. Med hjälp av effektutvecklingen för brandscenariot kan tiderna till kritiska förhållanden bestämmas. Tiderna till kritiska förhållanden har tagits fram med CFAST och sammanfattas i tabell 8.1. Tabell 8.1 Tid till kritiska förhållanden. Kriterier Tid [s] Höjd på brandgaslagret 150 Temperatur i brandgaslagret 90 Siktbarhet 100 Strålning från brandgaslagret 280 Toxicitet 260 Utifrån CFAST- simuleringarna uppnår både temperaturen och sikten i brandgaslagret kritiska förhållanden innan höjden på brandgaslagret når kritisk höjd. Temperaturen och sikten är dock i praktiken kritiska först då brandgaslagret når kritisk höjd. Strålningen från brandgaserna och toxiciteten i dessa når kritiska förhållanden först senare. Slutsatsen är att brandgaslagrets höjd styr tiden till kritiska förhållanden. Vad gäller det undre lagret har inget av kriterierna för kritiska förhållanden vid den tiden uppnåtts. Men då gränsen mellan det undre lagret och brandgaslagret i verkligheten inte är lika tunn som i simuleringarna går det inte att utesluta att kritiska förhållanden kan uppstå en bit under brandgaslagrets höjd där människor kan befinna sig. För att beakta dessa osäkerheter i modellen och indata bedöms tiden till kritiska förhållanden kunna variera med 30 sekunder. Dessa tider används i Monte Carlo- simuleringarna och presenteras i tabell 8.2. Tabell 8.2 Tid till kritiska förhållanden. Kritiska förhållanden Min [s] Max [s] Tid Utrymning I källarplan består stor del av beslutet att utrymma på den enskilde individen. Här finns inte den sociala aspekten i lika stor utsträckning som till exempel uppe i saluhallen. De flesta som befinner sig på källarplan är där med ett specifikt uppdrag, hämta något ur förråd eller liknande. De som befinner sig i kök med matlagning är även de till stor del upptagna och inne i sitt eget arbete. Beräkning av gångavståndet till närmsta utrymningsväg enligt Bilaga A visar att gångavståndet för källarplan är 32 meter vilket understiger det maximalt rekommenderade värdet för lager och kända miljöer på 45 meter (Boverket, 2006) Varseblivningstid På grund av geometrin och de många gångarna i källaren är varseblivningen till stor del beroende på om branden syns eller inte samt om larm utlöser eller inte. Enligt beräkningar med Detact QS tar det ungefär 40 sekunder för larmet att aktivera på källarplan. Skulle personer befinna sig nära branden blir varseblivningstiden för dessa personer kortare. För att ta hänsyn 36

48 till att osäkerheter i Detact QS beräkningar ansätts maximala varseblivningstiden till ytterligare 10 sekunder. Skulle larmet felfungera blir varseblivningstiden längre. Baserat på tidigare försök där inget larm fanns men personen såg branden bestäms minimala tiden. Maximala tiden baseras på data från CFAST då rök spridit sig längst bort på källarplan. Tabell 8.3 Varseblivningstid källarplan Varseblivningstid Min [s] Max [s] Med larm Utan larm Förberedelsetid En person som ser branden kan förväntas påbörja utrymning tidigare jämfört med en som inte ser den. Förlorad arbetstid har i många försök visat sig bidra till fördröjning av utrymning. Därmed kan en person som aktivt utför ett arbete förväntas ta längre tid på sig att påbörja utrymning. I kontorsbyggnader där personalen var utbildad började majoriteten av personalen utrymma inom en minut efter det att larmet aktiverat. Förberedelsetiden är likt varseblivningen beroende på om larm finns eller inte, ett informativt talat utrymningsmeddelande innebär en kortare förberedelsetid än om larm inte finns (Frantzich, 2001). Samtidigt har försök visat på att ensamma personer reagerar snabbare än om de befinner sig i grupp (SFPE, 2002). För det fall larmet inte finns baseras längsta förberedelsetiden på att summan av varseblivningstiden och förberedelsetiden inte överstiger 180 sekunder. Vid denna tid bedöms samtliga personer på källarplan ha påbörjat utrymning på grund av de rådande förhållandena i källaren. Kortaste förberedelsetiden baseras på tidigare försök (Frantzich, 2001). Tabell 8.4 Förberedelsetid källarplan. Förberedelsetid Min [s] Max [s] Med larm Utan larm Förflyttning Simulex Då personer i källarplan är personal vilka förväntas ha god lokalkännedom antas de ta den närmaste vägen ut vid utrymning. Antal personer i källaren påverkar inte förflyttningstiden märkbart då de inte är tillräckligt många för att köbildning ska uppstå. I dimensionerande simulering vistas 60 personer i källarplan. För att kunna simulera att gångarna i källaren är delvis blockerade, vilket de var vid platsbesöket, reduceras gånghastigheten hos personerna i Simulex. Genom att ansätta personerna till Elderly får de en långsammare gånghastighet. Att endast ändra i ritningen och minska gångarnas bredd påverkar inte förflyttningstiden då de är så pass få personer i källare. 37

49 Tabell 8.5 Förflyttningstid Simulex. Förflyttningstid Tid [s] 60 personer Tidsmarginal Tidsmarginalen för fallet då brand uppstår i källaren simuleras enligt ekvation: Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse tgenomförande Utifrån statistik i kapitel 6 angående rökdetektorers felfrekvens beräknas en viktad tidsmarginal för att ta hänsyn till det faktum att rökdetektorerna kan felfungera. Utrymning av saluhallsplanet och restaurang Örtagården antas hinna genomföras innan en brand i källaren orsakar kritiska förhållanden där. Detta eftersom de är egna brandceller som ska stå emot brand i 60 minuter. Tidsmarginaler för de planen tas därför inte i beaktande. Resultatet av simuleringarna av tidsmarginalen presenteras med ett histogram i figur 8.4. Figur 8.4 Tidsmarginal för utrymning av källarplanet. Detta betyder att det med drygt 30 procent sannolikhet finns en eller flera personer kvar i på källarplan då kritiska förhållanden uppstår. Medelvärdet på tidsmarginalen blir i detta fall 10 sekunder. 8.5 Känslighetsanalys Simulex Genom att rensa gångarna kan förflyttningen flyta på snabbare. Genom att istället för ursprungliga Elderly ansätta de 60 stycken som befinner sig i källaren till Shoppers visas hur stor betydelse en reducerad gånghastighet har. Tabell 8.6 Förflyttningstid med fria gångar.. Förflyttningstid Förflyttning [s] Förändring [s] Fria gångar Med den snabbare gånghastigheten tar det ungefär en halv minut kortare tid för personerna i källaren att förflytta sig. 38

50 8.6 En känslighetsanalys utförs också och får utseendet enligt figur 8.5. Figur 8.5 Känslighetsanalys av tidsmarginalen för källaren. Anledningen till att det visas dubbla uppsättningar av parametrarna är på grund av de två fallen i indata till tidsmarginalen: med larm och utan larm. De högre värdena för respektive parameter tillhör fallet då larmet fungerar och de lägre värdena för respektive parameter tillhör fallet då larmet inte fungerar. Om tiden till kritiska förhållanden ökar så kommer tidsmarginalen att öka och om varseblivnings-, förberedelse- eller förflyttningstiden ökar så kommer tidsmarginalen att minska. Tiden till kritiska förhållanden om larmet fungerar är den parameter som påverkar slutresultatet mest. 8.7 Åtgärdsförslag Genom att hålla korridorerna fria från materiel elimineras den reducerade gånghastigheten. Förflyttningstiden reduceras då med cirka 30 sekunder enligt ovan simuleringar. Denna åtgärd är den viktigaste för att förbättra personsäkerheten på källarplanet. 8.8 Validering av åtgärdsförslag Simuleringarna upprepas med föreslagen åtgärd om snabbare förflyttning. Resultatet åskådliggörs i figur 8.6, där det kan utläsas att medelvärdet på tidsmarginalen blir 50 sekunder och sannolikheten att alla människor i lokalen hinner utrymma innan kritiska förhållanden uppstår är 100 procent. 39

51 Figur 8.6 Tidsmarginal för utrymning av källarplanet med åtgärdsförslag. 8.9 Diskussion Simuleringsmodellen CFAST som använts i det brandscenario som redovisats ovan har stora brister. På grund av källarplanets komplexa geometri med korridorsystem och öppna nätförråd blir en simulering baserat på tvåzonsmodell alltför bristfällig för att kunna erhålla tillförlitliga resultat. Detta är viktigt att beakta vid bedömning av resultaten. CFD- modeller hade varit ett lämpligare simuleringsverktyg. Dessvärre har den typ av simuleringar inte kunnat genomföras i denna rapport då ingen av författarna har kompetens inom området CFAST- simuleringen baseras på en effektutvecklingskurva vilken också bygger på osäkerheter. Maximal effektutveckling baseras på tillgängligt syre. Då brandcellen sannolikt innehåller något mindre syre än den antagna blir branden ventilationskontrollerad i ett tidigare skede än vad som visas i figur 8.3. Denna hypotes bekräftas i simuleringen där branden blir ventilationskontrollerad i ett tidigare skede. Med anledningen av att tiden för ventilationskontroll är svårbedömd anses simuleringen endast vara giltig fram till tiden för ventilationskontroll. Simuleringens resultat påverkas också till stor del på brandens tillväxthastighet. Denna är framtagen utifrån försök och en brand i ett nätförråd utvecklas sannolikt inte på samma sätt. Den tillväxthastighet som ansätts är dock baserad på försök med material som till stor del liknar den typ av material som återfinns i nätförråden och den ansatta tillväxthastigheten bedöms därmed som rimlig. Då otätheter mellan brandceller är svåra att bedöma omfattningen på har dessa försummats i ovan simuleringar. På grund av bristfälligt underlag av ventilationssystemet har inverkan från detta inte heller kunnat beaktas i brandscenariot. Det lösa material som förvaras i korridorerna är ett stort problem med avseende på personsäkerheten. Det är svårt att i en utrymningssimulering ansätta hur detta lösa material påverkar utrymningen. Att förflyttningstiden reduceras och förändras exakt lika som Simulex- simuleringarna kan inte garanteras. Det visar dock den betydelse det har för tidsmarginalen att förflyttningen inte hindras på något vis. Den framtagna tidsmarginalen bygger på att larmet aktiverar i samtliga utrymmen på källarplanet och att den personal som vistas där är instruerad att omedelbart utrymma då larmet aktiverar. Tydliga instruktioner för personalens agerande i en utrymningssituation är därför av största vikt för deras egen säkerhet. 40

52 9 Brandscenario B. Brand i försäljningsstånd saluhall I kapitlet behandlas vad som antas ske i händelse av brandscenario B. Fullständiga beräkningar och redogörelser återfinns i Bilaga C. Försäljningsstånden består av mycket lös inredning i form av brännbara material, stommen består till stor del utav trädetaljer. Dominerande material är trä, andra cellulosabaserade material som kartong, papp samt plast. Branden startar på grund av elfel vilket enligt statistik i kapitel 6 ofta är en orsak till brand eller någon form av mänskligt handlande. En del av försäljningsstånden har kök vilket ökar sannolikheten för brand. På grund av den mängd träbaserade brännbara material som finns i stånden utvecklas branden snabbt vid antändning. Hur branden utvecklar sig beror mycket på personalens ingripande, vid ett snabbt och korrekt utfört ingripande i tidigt skede kan brandens konsekvenser minimeras markant. Om ingripande inte sker finns ytterligare faktorer som påverkar förloppet och utrymningen. Branden som startar under ståndets tak innebär att brandgaserna inledningsvis samlas där för att sedan spridas ut med kanterna och slutligen upp mot saluhallens 20 meter höga tak. 9.1 Effektutveckling Den effektutveckling som beräknas och simuleras för brandscenario B presenteras i figur 9.1 och gäller i det fall personalen inte ingriper och branden tillåts utvecklas likt en fritt brinnande brand. I och med saluhallens stora volym och tillgång till syre beräknas branden inte begränsas av syretillgången utan styras av mängden bränsle Effekt [kw] Tid [s] Figur 9.1 Effektkurva av ett försäljningsstånd. Det är endast den inledande fasen av brandförloppet som är intressanta ur utrymningssynpunkt. Att titta på hela brandförloppet är inte relevant då utrymning bör ske långt innan. Den maximala effektutvecklingen för branden blir således kw vilket uppnås efter ungefär 500 sekunder. 41

53 För att branden ska sprida sig till ytterligare försäljningsstånd enbart på grund av strålningen krävs intensiteter av minst 20 kw/m 2 vilket är vad de flesta möbler klarar av (Staffansson, 2010). För att trä ska antända på grund av strålning krävs en varaktig intensitet upp mot 30 kw/m 2, med pilotlåga räcker en strålningsintensitet på cirka 12 kw/m 2 (Drysdale, 1998). Intilliggande försäljningsstånd är mellan två till fyra meter bort och tiden till antändning på grund av strålningen från flamman på dessa avstånd redovisas i tabell 9.1. Tabell 9.1 Tid till antändning. Avstånd [m] Med pilotlåga [s] Utan pilotlåga [s] Som synes föreligger en viss risk för antändning av intilliggande försäljningsstånd. Efter 210 sekunder krävs dock en pilotlåga mot försäljningsstånd maximalt två meter bort. På avståndet fyra meter sker aldrig antändning endast på grund av strålningen. Endast mindre partier befinner sig så nära som två meter och utrymningsskedet bör ha kommit så pass långt att brandspridningen inte utför fara för personer. Skulle spridning ske med pilotlåga adderas det andra försäljningsståndets effekt till den som redan brinner enligt figur Effekt [kw] Ett stånd Två stånd Tid [s] Figur 9.2 Spridning till ett andra försäljningsstånd Det är först upp mot sekunders förlopp som de stora effekterna tar vid i fallet med spridning. Den totala maxeffekten för de båda stånden, kw uppnås efter cirka 700 sekunder. Att ytterligare spridning sker är inte relevant då utrymningens tidsförlopp är över innan och den maximala effekten på grund av ventilationen in genom öppningarna ligger på kw. 42

54 9.2 Kritiska förhållanden I tidigare kapitel har gränserna för kritiska förhållanden definierats vad gäller brandgaslagrets höjd, temperatur, siktbarhet, strålning och toxicitet. Med hjälp av effektutvecklingen för brandscenariot kan tiderna till det att kritiska förhållanden uppstår bestämmas. Tiderna till kritiska förhållanden har fastställts via simuleringar i CFAST. Dessa tider sammanfattas i tabell 9.2. Tabell 9.2 Tid till kritiska nivåer. Kriterier Tid [s] Höjd på brandgaslagret 470 Temperatur 470 Siktbarhet Strålning från brandgaslagret Toxicitet Tiden till kritiska förhållanden blir densamma även om spridning till ytterligare ett försäljningsstånd sker på grund av att märkbara ökningar i den totala effekten inte tagit vid ännu. Utifrån simuleringarna är det brandgaslagrets höjd som först når kritiska förhållanden på 2,90 meter ovanför golvet. Övriga parametrar uppnår under simuleringens 900 sekunder aldrig kritiska värden. Vid kontroll med handberäkningar blir slutsatsen den samma att det är brandgaslagrets höjd och temperaturen som först uppnår kritiska förhållanden. För att beakta osäkerheter i modellen och indata bedöms tiden till kritiska förhållanden variera mellan 360 och 500 sekunder. Variationerna baseras på att vid 360 sekunder startar en eventuell spridning och maxtiden för att ta hänsyn till eventuella fel i beräkningarna. Dessa tider används för beräkning i Monte Carlo- simuleringarna och presenteras i tabell 9.3. Tabell 9.3 Tid till kritiska förhållanden. Kritiska förhållanden Min [s] Max [s] Tid Utrymning På saluhallsplan kan ett varierat antal personer vistas beroende på dag och tidpunkt. En helgdag är det ofta fler personer i hallen än en vardag. Enligt brandskyddsdokumentationen får maximalt 600 personer vistas i saluhallen (Bengtsson, 1996). Ytan av gångarna mellan försäljningsstånden beräknas utifrån ritningarna till ungefär 600 kvadratmeter vilket innebär att om 600 personer befinner sig i lokalen har varje person en kvadratmeter att röra sig på. Detta anses vara en rimlig mängd människor för beräkningar och simuleringar på saluhallsplan. De personer som vistas där är både personal och gäster vilket betyder att det är en blandning av personer med och utan god lokalkännedom. Beräkning av gångavståndet till närmsta utrymningsväg enligt Bilaga A visar att gångavståndet på saluhallsplan är 22 meter vilket understiger det maximalt rekommenderade värdet för varuhus och restauranger på 30 meter (Boverket, 2006). 43

55 9.3.1 Varseblivningstid Varseblivningen för personerna är till stor del beroende på var branden börjar samt när och om larmet aktiverar. Med start i försäljningsstånd upptäcks branden relativt snabbt av personerna i närheten. Desto längre bort från branden desto längre tid beräknas det ta att upptäcka den. Saluhallsplanets detektionssystem består främst av linjerökdetektorer. Aktiveringstiden för denna typ av detektorer är komplex och går ej att göra i programmet Detact QS. I och med saluhallsplanets överblickbarhet antas dock larmet inte ha någon avgörande betydelse för varseblivningstiden. I detta scenario ansätts minsta varseblivningstiden till 10 sekunder, vilket antas vara det fall då personen befinner sig nära branden. Maximal varseblivningstid ansätts till 90 sekunder vilket representerar de personer som befinner sig längre bort från branden. Denna tid är sannolikt kortare om larmet aktiverar. Då ingen aktiveringstid har kunnat fastställas ansätts samma tid oavsett om larmet aktiverar eller ej. Tabell 9.3 Varseblivningstid saluhallsplan. Varseblivningstid Min [s] Max [s] Med larm Utan larm Förberedelsetid Förberedelsetiden är svårare att prediktera och som nämnts i tidigare kapitel spelar en mängd faktorer in. Om personalen agerar snabbt är sannolikheten stor att även gästerna följer deras exempel och utrymmer. På grund av den komplexa situationen i saluhallen med både personal och gäster i varierande ålder och social status kommer förberedelsetiden variera mellan grupper av människor. För förberedelsetiden spelar larmet roll då personer påbörjar utrymning snabbare med ett talat meddelande (Frantzich, 2001). Tidigare försök är utförda på bland annat varuhus som i sammanhanget antas vara en fullgod approximation för saluhallen(frantzich, 2001). Det blir dessutom ett konservativt antagande då saluhallen är lättare att överblicka jämfört med ett varuhus. En förutsättning i undersökningarna för varuhusen är att personalen har kunskap och utbildning om utrymningslarmet och informerar gästerna. En sammanfattning av tiderna för varuhus visas i tabell 9.4. Larmet i undersökningarna var ett informativt talat meddelande vilket är på väg att installeras i saluhallen. Skulle larmet däremot inte fungera ökar tiderna då beslut att utrymma endast grundar sig på antingen egna visuella observationer av branden eller information från personer och personal runt omkring. Enligt tidigare utförda Delphi- undersökningar som beskrivs närmare i Bilaga A har tiderna för det fall inget larm finns bestämts (Frantzich, 2001). Tiderna är från varuhus och har därför kortats ned något då saluhallens lokal har bättre överblickbarhet. I likhet med om larm finns är den kortaste tiden då personen befinner sig i närheten av branden. Tabell 9.4 Förberedelsetid för varuhus. Förberedelsetid Min [s] Max [s] Med larm Utan larm

56 9.3.3 Förflyttning Simulex Förflyttningstiden för de 600 personerna i saluhallen enligt Simulex visas i tabell 9.5. Vilken utgång personen väljer är individuellt och personalen förväntas välja i stor utsträckning personal ut- och ingångar medan gäster förväntas välja de vanliga entréerna (Frantzich, 2001). Därför har val av utgång modifierats i Simulex till att större andel går till ordinarie ingångar och i huvudsakligen stora huvudentrén. Personerna väljs i Simulex till att vara shoppers med responstid noll sekunder för att endast få förflyttningstiden. Tabell 9.5 Förflyttningstid i Simulex. Förflyttningstid 9.4 Tidsmarginal Tid [s] 600 personer 170 Utrymning av källarplanet och Örtagården antas hinna genomföras innan en brand i saluhallen orsakar kritiska förhållanden där. Detta eftersom de är egna brandceller som ska stå emot brand i 60 minuter. Tidsmarginaler för de planen tas därför inte i beaktande i detta scenario. Tidsmarginalen för fallet då brand uppstår i saluhallsplanet simuleras enligt ekvation: Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tgenomförande Utifrån statistik i kapitel 6 angående rökdetektorers felfrekvens beräknas en viktad tidsmarginal för att ta hänsyn till det faktum att rökdetektorerna kan felfungera. Resultatet av simuleringarna av tidsmarginalen presenteras med ett histogram i figur 9.3. Figur 9.3 Tidsmarginal för utrymning av saluhallsplan. Enligt histogrammet hinner samtliga personer som vistas i saluhallen med 99,8 procent sannolikhet utrymma innan kritiska förhållanden uppstår. Medelvärdet för tidsmarginalen blir i detta fall 123 sekunder. 9.5 Känslighetsanalys Simulex Enligt utförda beräkningar och simuleringar hinner saluhallsplan utrymmas innan kritiska förhållanden uppstår. Det är dock viktigt att ta i beaktning att många antaganden framförallt vad gäller förberedelse och varseblivningstider är gjorda. Samtliga uträknade tidsmarginaler ges med en osäkerhetsfaktor och ska ses som ett riktvärde med variationer både under min och över maximala marginaler. Även förflyttningen är till stor del beroende på omständigheter och dess påverkan av tidsmarginalen är något enklare att avgöra. 45

57 9.5.1 Val av utgång Genom att välja inställning Default Map i Simulex väljer samtliga 600 personer den närmaste utgången. Simuleringen visar att det blir mer köbildning vid utgång 1 och 2 samt i hallen vilket bidrar till en längre förflyttningstid. Hur slutresultatet skiljer sig när merparten väljer stora huvudentrén redovisas i tabell 9.6. Tabell 9.6 Förändring i förflyttningstid på grund av utgång. Val av utgång Förflyttning [s] Förändring [s] Närmaste utgång Bedömningen av detta är att då det endast skiljer 30 sekunder jämfört med den totala tidsmarginalen har inte val av utgång en betydande påverkan av tidsmarginalen. Det är dessutom är troligare att majoriteten väljer huvudentrén som utgång Gånghastighet Många av saluhallens gäster är av det äldre klientelet vilket innebär reducerad gånghastighet. Genom att först ansätta 70 av personerna och sedan ytterligare 100 i simuleringen till Elderly undersöks vilken påverkan detta har. För enkelhetens skull används den precis utförda simuleringen med val av närmaste utgången för att få en rättvis jämförelse av tiderna. Det är framförallt den eventuella ökningen av förflyttning på grund av reducerad hastighet som är intressant. Resultatet visas nedan i tabell 9.7. Tabell 9.7 Förändring i förflyttningstid på grund av karaktär. Karaktär Förflyttning [s] Förändring [s] Elderly (70 st) Elderly (170 st) Förändringen av gånghastighet påverkar med ett tiotal sekunder och ökar endast med ytterligare tre när det blir 100 fler äldre personer. Därför bedöms inte gånghastigheten ha betydande påverkan av totala utrymningstiden. 46

58 9.6 Känslighetsanalys En känslighetsanalys utförs också och får resultat enligt figur 9.4. Figur 9.4 Känslighetsanalys av tidsmarginalen för saluhallsplan. Anledningen till dubbla uppsättningar av parametrarna är på grund av de två fallen i indata till tidsmarginalen: med larm och utan larm. De högre värdena för respektive parameter motsvarar fallet då larmet fungerar och de lägre värdena när larmet inte fungerar. Som synes i figuren spelar situationen då larmet fungerar störst roll för slutresultatet, vilket också är logiskt eftersom det är högre sannolikhet att denna inträffar. Det kan avläsas att tiden till kritiska förhållanden om larmet fungerar är den parameter som totalt sett har störst inverkan på slutresultatet av tidsmarginalen. Förutom tiden till kritiska förhållanden är det framförallt förberedelsetiden som påverkar den slutliga tidsmarginalen mest. Om tiden till kritiska förhållanden ökar så ökar även tidsmarginalen och om varseblivnings-, förberedelse- eller förflyttningstiden ökar så kommer tidsmarginalen att minska. 9.7 Åtgärdsförslag Enligt risk är tiden till kritiska förhållanden den parameter som påverkar uträkningen av tidsmarginalen mest, se figur 9.4. Det beror på att tiden till kritiska förhållanden är den parameter med störst variation. Den som påverkar mest efter kritisk tid är förberedelsetiden och det är den som av författarna bedöms vara viktigast att minska. Genom att utbilda personalen i att på rätt sätt informera gästerna om att de ska utrymma direkt då larmet går kan förberedelsetiden minskas. En ytterligare rekommendation är att det i varje försäljningsstånd finns handbrandsläckare som personalen kan använda för en snabb inledande släckinsats. Om manuell insats påbörjas inom förloppets första minut kan branden troligtvis släckas med handbrandsläckare. Efter 50 sekunder är effekten drygt 100 kw vilket motsvarar ungefär en brand i en papperskorg. Detta kräver samtidigt att personalen har utbildning och kännedom om handbrandsläckare. Den typ av handbrandsläckare som rekommenderas är pulversläckare då de är relativt enkla att hantera även om elektrisk utrustning finns i närheten. 47

59 9.8 Validering åtgärdsförslag I detta avsnitt valideras hur utrymningstiden påverkas om personalen i saluhallen utbildas i hur de ska agera i händelse av brand. På IKEA varuhus där personalen är utbildad och informerar kunderna om att lämna sina varor och bege sig mot närmaste utgång har tiden tills förflyttning påbörjat inom en minut vid försök. Mer exakt varierade tiderna mellan 9 och 54 sekunder för totalt tre olika varuhus (Frantzich, 2001). För fallet utan larm är tiderna uppskattade att vara högre på grund av att personalen måste uppmärksamma kunderna att utrymma. Om dessa tider kan uppnås kan förberedelsetiderna ändras enligt tabell 9.8. Tabell 9.8 Förberedelsetid efter åtgärdsförslag. Förberedelsetid Min [s] Max [s] Med larm 9 54 Utan larm Precis som innan antas varseblivningstiden motsvara 1/3 och förberedelsetiden således 2/3 av den sammanvägda tiden. Simuleringarna upprepas med föreslagna åtgärder. Resultatet åskådliggörs i figur 9.5, där det kan utläsas att medelvärdet på tidsmarginalen har ökat från tidigare 123 till 170 sekunder. Samtliga personer hinner med 100 procent sannolikhet utrymma innan kritiska förhållanden uppstår. Figur 9.5 Tidsmarginal för utrymning av saluhallsplan med åtgärdsförslag. 9.9 Diskussion Redan innan åtgärdsförslag är tidsmarginalen god i saluhallen och efter åtgärder ännu bättre. Att ta fram den dimensionerade effekten är förenat med osäkerheter och i scenariot används vad som verkar representativt utifrån observationer vid platsbesöket. Effektutvecklingen är beräknad konservativ genom hela brandförloppet och maxeffekten kw är jämförbart med en större personbil av modern modell som brinner. Då tidsmarginalen trots detta blir positiv är en ännu högre effektutveckling irrelevant att beräkna. Vad gäller utrymningstiderna är många antagande vad gäller förberedelse- varseblivnings och även förflyttningstid gjorda. Hur många personer som ser branden eller inte samt personalens agerande är mycket svårt att predicera. Samtliga personers gånghastighet är ansatta till samma 48

60 vilket givetvis inte gäller i ett verkligt fall. För att beakta dessa osäkerheter i största möjliga mån är fördelningar ansatta som sedan används för att hantera osäkerheterna som beräkningarna medför. Med andra fördelningar och variationer än de valda kommer andra resultat erhållas. I och med den goda tidsmarginalen anses det ändå inte påverka resultatet märkbart med en annorlunda fördelning. Att utrymningen av de andra två planen inte beaktats bedöms inte ha någon betydelse för resultatet. Det bildas ingen kö vid de utgångar som är gemensamma med källar- respektive Örtagårdsplan som skulle kunna bidra till längre utrymningstid. Vad gäller ansatt varseblivning och förberedelsetid förutsätts att utrymningslarmet är ett informativt talat meddelande. Om så inte är fallet är det vad som borde finnas. Likaså gäller att det är kopplat till alternativ strömförsörjning. Tiden till kritiska förhållanden är ett konservativt värde. Kriteriet som inträffar först är brandgaslagrets nivå på 3 meter ovan golvet vilket är minst en meter ovanför de flestas huvuden. Eftersom samtliga hann utrymma saluhallen även utan åtgärder behölls tiden för brandgaslagrets höjd, ungefär åtta minuter, som kritiskt tid. Att saluhallen ska kunna vara utrymd inom åtta minuter är fullt rimligt oavsett om det brinner eller inte. Byggnadens kulturminnesskydd är i sig en motiverande anledning till att förbättra brandskyddet även om utrymningen verkar kunna ske säkert. Att i största möjliga mån vidta åtgärder för att bevara byggnadens nuvarande skick är av stort intresse. Det gör det ännu mer väsentligt att fokusera på systematiska brandskyddet och organisationen för att undvika ingrepp på byggnaden. Om ventilationen i saluhallen har någon effekt på brandförloppet har inte kunnat beaktas i och med rådande begränsningar. Användandet av CFAST ger sannolikt tillförlitliga resultat eftersom dimensionerna på saluhallen ligger inom ramarna för rekommenderade geometriförhållanden. Med en kraftig effektutveckling, likt den för försäljningsståndet, är en tvåzonsmodell en god approximation. 49

61 10 Brandscenario C. Brand i kök i restaurang Örtagården I detta avsnitt redogörs för vad som antas hända om en brand utbryter i Restaurang Örtagårdens kök. Fullständiga beräkningar och redogörelser finns i Bilaga D. Restaurang Örtagården är beläget en trappa upp från saluhallsplanet och serverar middagsbuffé med många sorters maträtter. För att tillaga maten finns i köket restaurangköksutrustning som kokplattor, stekbord och fritös. De brännbara material som finns i närheten är bland annat frityrolja, skärbrädor av trä, plastredskap samt handdukar och förkläden. Branden startar i kökets fritös som blivit överhettad. Personalen bedömer att branden är för svår att släcka på egen hand och bestämmer sig för att utrymma lokalen. Beroende på om sprinklern aktiverar eller inte utvecklar sig sedan brandförloppet på olika sätt. Om sprinklern inte aktiverar kan branden sprida sig till närliggande brännbart material och ge upphov till en hög effektutveckling. Om sprinklern aktiverar kan branden släckas helt eller begränsas. Att sprinklern enbart begränsar brandens effektutveckling ger konservativa resultat vid utrymningsberäkningar. Den rök som bildas vid brand i köket kan lätt sprida sig ut i serveringsrummet där gästerna sitter och äter samt sprida sig mot den utrymningsväg som finns i anslutning till köket, se figur Figur Placering 10.1 Placering av brand av brand. 50

62 10.1 Effektutveckling I detta avsnitt presenteras hur brandens effekt kan utveckla sig med och utan sprinkleraktivering. Effektutvecklingen presenteras i figur Effekt [kw] utan sprinkler med sprinkler Tid [s] Figur 10.2 Effektutveckling av brand i Örtagårdens kök Utan sprinkleraktivering Eftersom branden börjar i den olja som finns i fritösen stiger snabbt effektutvecklingen. Fritösens maximala effekt 880 kw nås efter 10 sekunder. Därefter stiger effektutvecklingen på grund av brandspridning enligt en αt 2 - kurva med α- värdet 0,031. Brandens maximala effekt blir 2800 kw och antas sedan vara konstant under hela brandförloppet. Effektutvecklingen presenteras i figur Effekt [kw] Tid [s] Figur 10.3 Effektutveckling utan sprinkleraktivering. 51

63 Med sprinkleraktivering För att bestämma effektutvecklingen vid sprinkleraktivering har aktiveringstiden beräknats och branden antas därefter minska till en tredjedel av effekten som uppnåtts vid tiden för aktiveringen. Effektutvecklingen är sedan konstant i en minut och minskar därefter till en tredjedel vilket blir den konstanta effekt som branden sedan håller under hela brandförloppet. Effektutvecklingen presenteras i figur Effekt [kw] Tid [s] Figur 10.4 Effektutveckling med sprinkleraktivering Kritiska förhållanden Tiden till kritiska förhållanden simuleras i CFAST och kontrolleras med handberäkningar. Redovisade tider gäller för bufféns serveringsdel, där de flesta av människorna i restaurangen befinner sig. Resultaten finns redovisade i tabell Tabell 10.1 Tider till kritiska förhållanden i Örtagården, serveringsdel. Kriterier Utan sprinkler [s] Med sprinkler [s] brandgaslagrets höjd temperatur i bgl 80 sikt i bgl strålning från bgl 380 koncentration O koncentration CO 2 koncentration CO bgl = brandgaslagret Då sprinklern inte aktiverar når brandgaslagret den kritiska höjden efter 120 sekunder. Vid den tiden har redan sikten i brandgaslagret blivit för dålig och det går därmed inte att genomföra en säker utrymning. Vad gäller det undre lagret har inget av kriterierna för kritiska förhållanden vid den tiden uppnåtts. Dock är gränsen mellan det undre lagret och brandgaslagret i verkligheten inte är lika tunn som i simuleringarna, så går det inte att utesluta att kritiska 52

64 förhållanden kan uppstå en bit under brandgaslagrets höjd. För att beakta dessa osäkerheter i modellen och indata bedöms därför tiden kunna variera med plus minus 30 sekunder. Då sprinklern aktiverar når brandgaslagret den kritiska höjden efter 150 sekunder. Vid den tiden har inte brandgaslagret några egenskaper som skulle kunna hindra en säker utrymning. Enligt simuleringarna tar det 310 sekunder innan sikten blir för dålig för att kunna utrymma säkert. För att beakta osäkerheter i modellen och indata bedöms dessutom tiden kunna variera med 30 sekunder. De tider som använts för beräkning i Monte Carlo- simuleringarna presenteras i tabell Tabell 10.2 Tider till kritiska förhållanden med och utan sprinkleraktivering. Kriterier Min [s] Max [s] Utan sprinkler Med sprinkler Utrymning Maxgränsen för antalet besökare i restaurangen är 200 och personalen utgörs av 8 personer. I händelse av brand är det högst troligt att de flesta gäster utrymmer genom samma väg de kom in, alltså genom huvudentrén. Restaurangens anställda har bättre lokalkännedom och antas därför välja den närmsta vägen ut. För de anställda som befinner sig i serveringsdelen innebär detta att de utrymmer via entrén, medan anställda som befinner sig i köket utrymmer via köksvägen. Beräkning av gångavståndet till närmsta utrymningsväg enligt Bilaga A visar att gångavståndet för restaurang Örtagården är 36 meter vilket överstiger det maximalt rekommenderade värdet för restauranger på 30 meter (Boverket, 2006) Varseblivningstid I och med placeringen av branden och dess snabba initiala tillväxt aktiveras larmet efter cirka tio sekunder enligt DetactQS. Larmet aktiverar innan sprinkler och huruvida sprinkler fungerar eller inte kommer således inte påverka varseblivningstiden. Skulle larmet inte fungera är varseblivningen kortare för personal som befinner sig i köket än för gäster i serveringen. För de som sitter i den andra serveringsdelen tar det längre tid innan de uppmärksammat situationen. Tiderna redovisas i tabell Tabell 10.3 Varseblivningstid. Varseblivningstid. Min [s] Max [s] Med larm 5 10 Utan larm

65 Förberedelsetid Tidigare försök på bland annat IKEA varuhus har visat att personer sittandes på restauranger till stor utsträckning vill äta upp sin mat och ta på sig ytterkläder innan de förflyttar sig. Tiderna på IKEA varierade från 35 till 100 sekunder från det att larmet gått till förflyttning (Frantzich, 2001). I det fall larm inte utlöser måste beslut grundas på information från personal eller visuell observation av brand De längsta tiderna gäller för de som sitter i andra serveringsdelen, samtliga förberedelsetider redovisas i tabell Tabell 10.4 Förberedelsetid. Förberedelsetid. Min [s] Max [s] Med larm Utan larm Förflyttning Simulex Utifrån tidigare resonemang om val av utgång väljer majoriteten av personerna i Örtagården att utrymma genom huvudentrén. Förflyttningstiden ökar initialt med ett ökat antal gäster, mycket beroende på att alla vill ut genom samma utgång. I simuleringar har maxantalet 200 personer använts. Simulex tar inte hänsyn till vägval vilket innebär att majoriteten går ut via utrymningspassagen till trapphallen och inte foajén som i praktiken vore troligare. Oavsett vilken väg som väljs blir det köbildning i trapphallen enligt figur Personerna Simulex ställdes in som shoppers med responstid noll sekunder för att endast få förflyttningstiden. Tabell 10.5 Förflyttningstid i Simulex för 200 personer. Förflyttningstid Tid [s] 200 personer 180 Figur 10.5 Personer fastnar på vägen ut. 54

66 10.4 Tidsmarginal Tidsmarginalen för fallet då brand uppstår i Örtagården simuleras enligt ekvation: Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tgenomförande Utifrån statistik i kapitel 6 angående rökdetektorer och sprinklers felfrekvens beräknas en viktad tidsmarginal för att ta hänsyn till det faktum att rökdetektorerna och sprinklern kan felfungera. Detta leder till att fyra fall kan tänkas uppstå vilka redogörs i figur Figur 10.6 Händelseträd som visar tänkbara scenarier i Örtagården. Utrymning av saluhalls- och källarplanet och antas hinna genomföras innan en brand i Örtagården orsakar kritiska förhållanden där. Detta eftersom de är egna brandceller som ska stå emot brand i 60 minuter. Tidsmarginaler för de planen tas därför inte i beaktande i detta scenario. Resultatet av simuleringarna av tidsmarginalen presenteras med ett histogram i figur Figur 10.7 Tidsmarginalen för utrymning av Örtagården. 55

67 Figuren visar att det med 4 procent sannolikhet finns en eller flera personer kvar i byggnaden då kritiska förhållanden uppnås om detta scenario skulle inträffa. Medelvärdet på tidsmarginalen blir i detta fall 45 sekunder Känslighetsanalys Simulex Enligt utförda beräkningar och simuleringar finns en sannolikhet att Örtagården inte hinner utrymmas. Genom känslighetsanalys kan de parametrar som påverkar utrymningens tid mest identifieras. Vid bestämmandet av förberedelse- och varseblivningstider har flera antaganden gjorts. Samtliga uträknade tidsmarginaler ges därför med en osäkerhetsfaktor och ska ses som ett riktvärde med variationer både under minimala och över maximala marginaler. Förflyttningen är till stor del beroende på omständigheter och är något enklare att avgöra hur det påverkar förflyttningstiden. Hur olika parametrar införda i Simulex påverkar utrymningen undersöks närmare nedan Val av utgång I simuleringen har majoriteten utrymt via huvudentrén då endast personal förväntas använda kökets utrymningsväg. Det är dessutom i anslutning till köket som branden befinner sig och därför är ett scenario med samtliga personer via köksutgången inte relevant för detta scenario. Däremot undersöks det fall då även personalen tvingas använda huvudentrén. Resultatet redovisas i tabell Tabell 10.6 Förändring i förflyttningstid. Val av utgång Förflyttningstid [s] Förändring [s] Huvudentré Totala förflyttningstiden ökar inte märkbart då samtliga väljer huvudentrén då det endast är ett fåtal extra personer via huvudentrén. Val av utgång bedöms därav inte vara en kritisk parameter för utrymningshastigheten Gånghastighet Precis som i tidigare scenarion är gånghastigheten lika för samtliga personer vilket inte antas stämma helt överens med verkligheten. För att studera hur hastigheten påverkar utrymningen ansätts 22 av personerna till Elderly med reducerad hastighet. Resultatet visas nedan i tabell Tabell 10.7 Förändring i förflyttningstid. Karaktär Förflyttningstid [s] Förändring [s] Elderly (22st) I simuleringen tog det drygt 30 sekunder längre tid att utrymma med äldre personer i lokalen. Största anledningen till detta är att köbildningen ökar ytterligare i trapphallen när en del personer fastnar och hindrar genomströmningen. 56

68 10.6 En känslighetsanalys på indata resulterar i figur Figur 10.8 Känslighetsanalys. Att det är många parametrar med i känslighetsanalysen beror på de fyra fall som händelseträdet i figur 10.6 visar. Det fall med högst sannolikhet är de som antar högst värden i känslighetsanalysen och vice versa. Fallet då både larmet och sprinklern fungerar ger störst inverkan på slutresultatet. Av indata till det fallet är det tiden till kritiska förhållanden som spelar störst roll, medan varseblivningstiden påverkar minst. Förberedelse- och förflyttningstid har nästan lika stor påverkan och en stor bidragande faktor till små tidsmarginaler. Om tiden till kritiska förhållanden ökar så ökar också värdet på tidsmarginalen och om varseblivnings-, förberedelse- eller förflyttningstiden ökar så kommer tidsmarginalen att minska. 57

69 10.7 Åtgärdsförslag Att det börjar brinna i fritösen är ett av flera tänkbara brandscenarion i restaurang Örtagården. För att hindra bränder av den sorten finns en sprinkler installerad. Enligt risk är tiden till kritiska förhållanden ett stort bidrag till tidsmarginalen på grund av dess stora variation. I och med punktsprinklern som idag är installerad har de tänkbara åtgärderna för att begränsa bränder i köket vidtagits. Om inte sprinklern fungerar eller om det börjar brinna någon annanstans än i köket är det av stor vikt att lokalen kan utrymmas snabbt. Efter tiden till kritiska förhållanden påverkar förberedelse- och förflyttninstiden mest. Framtagna åtgärdsförslag syftar därför till att minska dessa två. Att det tar tre minuter att förflytta samtliga människor ur Örtagården är för lång tid. Det är vare sig val av utgång eller gånghastigheten som påverkar förflyttningstiden mest utan snarare den köbildning som bildas vid utgångarna. För att kunna utrymma snabbare bör utrymningsvägarna göras bredare och/eller utökas med ytterligare. Ett alternativ är att skapa en utrymningsväg via terrassen ned på saluhallsplan. Ytterligare ett sätt att säkerställa en snabbare förflyttning ut ur Örtagården är att minska antalet gäster. Antalet gäster i restaurangen är idag olämpligt i förhållande till utrymningsmöjligheterna ur lokalen. Om inte tillräcklig skyddsnivå kan uppnås utan orimliga kostnader måste antalet besökare i lokalen minskas för att uppnå ett skäligt brandskydd (Persson, 2009). En minskning av förberedelsetiden är också önskvärd. Detta kan uppnås med utbildad personal som informerar på rätt sätt samt korrekt fungerande utrymningslarm Validering av åtgärdsförslag I detta avsnitt presenteras validering och simulering av föreslagna åtgärder Utbilda personal På IKEA varuhus där personalen är utbildad och informerar kunderna om att lämna sina varor och bege sig mot närmaste utgång har tiden tills förflyttning påbörjat inom en minut vid försök. Mer exakt varierade tiderna mellan nio till 54 sekunder för totalt tre olika varuhus (Frantzich, 2001). För fallet utan larm är tiderna uppskattade att vara högre på grund av att personalen måste uppmärksamma kunderna att utrymma. Om dessa tider kan uppnås kan förberedelsetiderna ändras enligt tabell Tabell 10.8 Förberedelsetid efter åtgärdsförslag. Förberedelsetid Min [s] Max [s] Med larm 9 54 Utan larm Simuleringarna upprepas med föreslagen åtgärd om snabbare förflyttning. Resultatet åskådliggörs i figur 10.9, där det kan utläsas att medelvärdet på tidsmarginalen blir 82 sekunder och sannolikheten att alla människor i lokalen hinner utrymma innan kritiska förhållanden uppnås är 100 procent. 58

70 Figur 10.9 Tidsmarginal med utbildad personal Utrymningsväg via terrassen I simuleringen testades då 60 personer av totalt 200 valde att utrymma via terrassen. Förändringen i förflyttningstid efter att en utrymningsväg via terrassen lagts till redovisas i tabell Tabell 10.9 Förändring i förflyttningstid med åtgärder. Utrymningsvägar Förflyttningstid [s] Förändring [s] Med terrass [60 st] Skulle 60 personer välja terrassen som utgång kan den totala förflyttningshastigheten minskas till 120 sekunder. Figur visar att tidsmarginalen med detta åtgärdsförslag förbättras så att sannolikheten att människor som befinner sig i lokalen hinner utrymma innan kritiska förhållanden uppstår blir 100 procent. Medelvärdet för tidsmarginalen blir i detta fall 100 sekunder. Figur Tidsmarginal med extra utrymningsväg. 59

71 Bredare utrymningsvägar Åtgärdsförslaget att bredda utrymningsvägarna till de enligt BBR rekommenderade 1,2 metrarna undersöks och redovisas i tabell 10.9 (Boverket, 2008). Tabell Förändring i förflyttningstid. Utrymningsvägar Förflyttningstid [s] Förändring [s] Bredd 1,2 meter Att göra de befintliga dörrarna bredare bedöms, om det ens är möjligt, vara ett stort ingrepp i den befintliga byggnaden. Att förändringen bara är tio sekunder bedöms bero mycket på programmet Simulex oförmåga att ha två personer som går i bredd. I verkligheten bör skillnaden vara större men det är svårt att motivera att göra dörrarna bredare endast med hjälp av denna analytiska dimensionering. Figur visar att tidsmarginalen med detta åtgärdsförslag förbättras så att sannolikheten att människor som befinner sig i lokalen hinner utrymma innan kritiska förhållanden uppstår blir 100 procent. Medelvärdet för tidsmarginalen blir i detta fall 62 sekunder. Figur Tidsmarginal med bredare utrymningsvägar Minskat antal gäster Genom att göra om simuleringarna med ett minskat antal personer kan köbildningen reduceras och totala förflyttningstiden blir kortare. Gästerna minskas till 150 stycken och förändringen visas i tabell Tabell Förändring i förflyttningstid Antal gäster Förflyttningstid [s] Förändring [s] 150 stycken I figur visas att tidsmarginalen med detta åtgärdsförslag förbättras så att sannolikheten att människor som befinner sig i lokalen hinner utrymma innan kritiska förhållanden uppstår blir 100 procent. Medelvärdet för tidsmarginalen blir i detta fall 65 sekunder. 60

72 Figur Tidsmarginal med minskat antal personer Diskussion CFAST är ett program som inte tar hänsyn till transporttider. Det innebär att ett brandgaslager bildas så fort branden har en effektutveckling. I verkligheten kan det därför ta längre tid innan kritiska förhållanden uppstår än de tider som erhålls i simuleringarna i denna rapport. Då det inte går att använda frityrolja som bränsle i simuleringarna kan siktförhållanden i verkligheten skilja sig från de i de tidigare hänvisade experimenten. Oavsett vilken brand som uppstår i restaurangen är det viktigt att lokalen snabbt kan utrymmas vilket den i dagsläget inte kan. Att det inte går att välja exakt rätt bränsle och att transporttiderna ej beaktas anses därför inte påverka resultatens tillförlitlighet nämnvärt. Det tar lika lång tid att utrymma restaurang Örtagårdens 200 personer som saluhallsplanets 600 personer. Det finns därför en sannolikhet att kritiska förhållanden hinner uppstå innan alla människor i lokalen hunnit utrymma. Som brandskyddet är utformat står och faller personsäkerheten vid utrymning i det valda brandscenariet med att sprinklern fungerar. Det kan dock diskuteras hur stor hänsyn som ska tas till sprinklerns tillförlitlighet. I rapporten beaktas att sprinklern kan felfungera, men eftersom tillförlitligheten på sprinklern är hög påverkas inte resultatet i den sammanvägda tidsmarginalen nämnvärt. Eftersom personsäkerheten vid brand till stor del är beroende av att en punktsprinkler fungerar är det av stor vikt att den kontinuerligt kontrolleras och underhålls av auktoriserad personal. Det finns två av varandra oberoende utrymningsvägar men för det scenario som behandlats i rapporten sätts den ena ur funktion då rökspridningen gör att den ej är lämplig för gäster att använda. Vid jämförelse med idag gällande byggregler uppfyller lokalen inte de krav som finns exempelvis beträffande dörrbredder och gångavstånd. Lokalens utformning ligger utanför ramarna för förenklad dimensionering vilket understryker behovet av åtgärder. Av resultat och bedömningar är lokalen olämplig för restaurangverksamhet i nuvarande omfattning. För att uppnå skäligt brandskydd måste åtgärder vidtas. Tiden till att kritiska förhållanden uppstår kan påverkas genom att installera aktiva släcksystem, något som redan är gjort i köket. Då utrymningstiden i Örtagården är relativt lång anses det dock mer relevant att sätta in åtgärder som påverkar utrymningstiden snarare än tiden till kritiska förhållanden. Att utbilda personalen är, oavsett vilka tekniska brandskyddsåtgärder som genomförs, avgörande för personsäkerheten i händelse av brand och ska därför genomföras. Genom att dessutom genomföra någon eller några av de andra framtagna åtgärder som finns 61

73 sammanfattade i tabell 10.11, anses brandskyddet som fullgott trots att det i vissa fall är utformat på annat sätt än vid förenklad dimensionering. Tabell Tidsmarginal för åtgärdsförslag. Åtgärd Medelvärde tidsmarginal [s] Förändring [s] Ingen åtgärd )( [][][s] 55 [s] - Utbilda personal Extra utrymningsväg Bredare utrymningsvägar Minskat antal personer Det som enligt simuleringar påverkar utrymningens förflyttningshastighet är att många personer ska ut genom samma väg vilket resulterar i köbildning. Genom att lägga till en utrymningsväg via terrassen kan köbildningen minskas och förflyttningstiden förkortas. Att skapa en extra utrymningsväg är en pålitlig åtgärd som om den utformas på rätt sätt hjälper människor att ta sig ut innan kritiska förhållanden uppstår. Det är den åtgärden som innebär I Simulex spelade inte dörrbredden någon större roll vilket anses vara en brist i programmet. I verkligheten underlättas en utrymning av bredare dörröppningar. Åtgärden kan därför ge en större förbättring av utrymningstiden än vad Simulex visar. Dock kräver åtgärdsförslaget byggnadstekniska ingrepp som kan vara komplicerade. Att minska antalet personer till 150 stycken är en åtgärd som höjer säkerheten. Nackdelen är att restaurangens kapacitet minskar och därmed även dess möjliga lönsamhet. Att personantalet inte överstiger tillåten mängd är svårt att kontrollera då restaurangens lokal rymmer upp mot dagens 200 personer. Vilken eller vilka av ovanstående åtgärder som ska vidtas lämnas till beslutsfattare i Stockholms stad. 62

74 11 Slutsats Överlag finns brister i det nuvarande brandskyddet i Östermalms Saluhall varav åtskilliga grundar sig i att inget samordnat systematiskt brandskyddsarbete bedrivs. Flertalet av bristerna kan därav åtgärdas genom att förtydliga vem eller vilka som bär ansvar för brandskyddet och därmed undvika ändring i den befintliga byggnaden. Undvika ändringar i byggnaden är att föredra både utifrån ett ekonomiskt perspektiv och vad gäller det faktum att byggnaden är kulturminnesskyddad. För mer ingående förklaring av åtgärder se respektive brandscenario samt observerade brister. Rapporten är avgränsad till att endast beröra personsäkerheten och därför inte byggnadens egendomsskydd, bärande konstruktion eller räddningstjänstens möjlighet till säker insats. Åtgärdsförslagen syftar således endast till att säkerställa och förbättra personsäkerheten i händelse av brand Åtgärdsförslag som ska genomföras Med åtgärder som ska genomföras menas de åtgärder som krävs för att uppnå tillfredsställande brandskydd med avseende på personsäkerhet. Kraven baseras på 2 kap. 2 lag (2003:778) om skydd mot olyckor, 5 kap. BBR, AFS 2009:2 samt genomförd analytisk dimensionering Gemensamt Systematiska brandskyddsarbetet ska tydliggöras, dokumenteras och följas upp kontinuerligt. Brandskyddsorganisation ska finnas med strategi vid utrymning Källarplan Otäta isoleringar på grund av installationer mellan brandceller ska åtgärdas i samma brandtekniska klass som brandcellens övriga delar för att upprätthålla brandcellsindelningens syfte. Förvaring av materiel ska endast ske inom avsatt förrådsyta. Materiel som blockerar handbrandsläckare ska tas bort. Handbrandsläckare ska även placeras i mitten av källaren i anslutning till förråden Saluhallsplan Då det finns kunder eller personal i saluhallen ska samtliga nödutgångar vara tillgängliga. Det innebär att grindarna vid utrymningsvägarna låses upp senast den tiden då personalen anländer på morgonen. Utrymningsvägar ska i största möjliga mån hållas fria från brännbart material. Brandjalusiet framför kartongpressarna ska fungera korrekt. Reflexstrålen samt varningslampan ska fungera korrekt och vara väl synlig. Dörrstängare ska ses över så att de fungerar korrekt. Dörrarna ska hålla tätt för att säkerställa brandcellsindelning. Dörrar som kan hindra korrekt stängning och upphäva brandcellsgränser av andra dörrar får inte hållas uppställda. De fester som kräver att servering sker utanför definierade serveringsytor ska förbjudas. Handbrandsläckare ska finnas lättillgängligt vid försäljningsstånden. Manuella larmknappar och nödöppning/stängning ska hållas synliga och ej vara blockerade. 63

75 Flera manuella larmknappar ska installeras, förslagsvis minst en i anslutning till varje utgång samt i mitten av saluhallsplan Örtagården Dörrstängare ska installeras där de saknas samt befintliga dörrar ska åtgärdas att de stänger korrekt. Utrymningsplan ska upprättas och anslås. Utrymningsskyltar i restaurangen ska vara tydliga, visa åt rätt håll samt sättas upp på väggen. Manuella larmknappar och handbrandsläckare ska finnas lättillgängligt i hela restaurangen. Personalen ska utbildas om hur de ska agera i händelse av brand. Vidare ska minst en av följande åtgärder genomföras: Antalet gäster ska minskas till 150 stycken brandskyddsdokumentation. Utrymningsväg via terrassen ska läggas till. Utrymningsvägarna ska breddas så att de minst är 1,20 meter breda Åtgärdsförslag som bör genomföras Med åtgärder som bör genomföras menas de åtgärder som enligt den analytiska dimensioneringen och rekommendationer från gällande regelverk och standard förbättrar brandskyddet. Förslagen är inte krav enligt lagstiftning men ger en betydande förbättring av brandskyddet och personsäkerheten Gemensamt Personalen bör utbildas i manuell släckning med handbrandsläckare. Vid ändring av lokalerna som till exempel installation av elektronik eller målning bör fastighetsägare- och skötare först ge klartecken. Utrymningslarmet bör gå i samtliga plan och vara ett informativt talat meddelande. Det bör även vara kopplat till en alternativ strömförsörjning. Ordentlig driftsbeskrivning av ventilationen bör skapas och ritningar med brandcellsgränserna bör förtydligas Källarplan Förråd bör byggas in till slutna förråd. Möjligheten för fler förrådsutrymmen bör utredas Saluhallsplan De fasta brandposterna bör sitta mer lättillgängligt i saluhallen och inte mellan skjutdörrarna. Skjutdörrarnas rörelsesensorer bör ej avaktiveras vid en utrymningssituation. Varningssystemet för blockering av reflexstrålen framför brandjalusiet vid kartongpress bör kompletteras med ljudligt larm. Sopkärl bör inte placeras i utrymningsväg via sophanteringen. 64

76 Örtagården Vilseledande pilar upp till Örtagården bör målas över. Den utrymningsväg som leder till trapphuset vid köket bör markeras tydligare. 65

77 12 Litteraturförteckning Östermalms Saluhall. ( ). Östermalms Saluhall Historik. Hämtad från Östermalms Saluhall: Arbetsmiljöverket. (2009). Arbetsplatsens utformning. Stockholm: Anna Middelman, Elanders Sverige AB. Bwalya, A. C. (2007). Design Fire for Commercial Premises. National Research Council Canada. Ottawa: NRC Communications & Corporate Relations. Bengtsson, S. (1996). Brandskyddsdokumentation Östermalmshallen i Stockholm. Stockholm: Brandskyddslaget. Bengtsson, S. (2007). Brandskyddsdokumentation Restaurang Örtagården. Stockholm: Brandskyddslaget. Boverket. (2006). Utrymningsdimensionering. Karlskrona: Boverket. Boverket. (2008). Regelsamling för byggande, BBR Boverket. Brandskyddsföreningen. (2009). Brandskyddsföreningen. Hämtad från norm/sbf_110_regler_for_automatisk_brandlarmanlaggning Brandteknik. (2005). Brandskyddshandboken. Rapport Lund: Brandteknik, Lunds tekniska högskola. dbt. ( ). Ansulex. Hämtad från Drysdale, D. (1998). An Introduction to FIRE DYNAMIC second edition. West Sussex: John Wiley&Sons. Frantzich, H. (2001). Tid för utrymning vid brand. Lund: Brandteknik Lunds tekniska högskola. Hultquist, H. (2000). Simulating visibility in HAZARD I/CFAST. Lund: Lund University. Johansson, H. (1999). Osäkerheter i variabler vid riskanalyser och brandteknisk dimensionering. Lunds tekniska högskola, Lunds universitet, Brandteknik. Lund: Brandteknik. Karlsson, B., & Quintiere, J. (2000). Enclosure Fire Dynamics. London: CRC Press. NIST. ( ). FASTData. Hämtad från NIST. ( ). Fire Research. Hämtad från Persson, V. (2009). Skäligt Brandskydd. Förvaltningsrättslig tidskrift, Särtryck ur häfte 1, pp Satoh, H., & Mizuno, T. (2006). Fire Source Model Based on the Ignited Material and Its Burning Property in the Early Stages of Fire in Residential Accommodations. Fire Science and Technology, 25,3. 66

78 SFPE. (2002). Engineering Guide to Human Behavior in Fire, Rewiew Draft. Society of Fire Protection Engineers. Staffansson, L. (2010). Selecting design fires. Lund: Department of Fire Safety Engineering and Systems Safety. Stockholms stad. ( ). Stockholms stadsmuseum. Retrieved från 67

79 Bilaga A. Modeller I denna bilaga beskrivs de olika beräkningsmodeller och simuleringsprogram som använts i rapporten. A.1 Simulex För att beräkna förflyttningstiden hos personer i en lokal kan antingen datorprogram som till exempel Simulex eller handberäkningsmodeller användas. Då det är ett stort antal personer som ska utrymma och eventuella köbildningar uppstår är datorprogrammen mer användbara än handberäkningar (Brandteknik, 2005). Därför kommer förflyttningstiderna i rapporten beräknas med hjälp av Simulex. Utifrån objektets geometri och tillgängliga utgångar tar programmet fram så kallade avståndskartor där avståndet till närmaste utgång beräknas i varje punkt. När avståndskartorna är beräknade kan grupper av människor med karakteristiska egenskaper så som gånghastighet, varseblivning och reaktionstid placeras ut. I verkligheten är det inte säkert att människor väljer den närmsta vägen ut vid en nödsituation. Många väljer att utrymma samma väg som de kom in, oavsett om den är närmst eller inte. Val av utgångar kan därför definieras för valda personer och på så sätt styra vilken utgång de väljer (Frantzich, 1998). Det finns begränsningar i programmet framförallt vad gäller beteendet hos personerna. Skulle det i verkligheten uppstå köbildning vid en utgång är det vanligt att människor försöker utrymma en annan väg. Detta kan inte kontrolleras i Simulex utan personerna tenderar istället att bli stillastående då två personer inte kan gå i bredd ut genom en dörr eller trång gång. Personerna väljer den närmaste fria vägen till definierad utgång och det blir därför svårt att predicera händelsen av okänd blockering i utrymningsväg som innebär att personen måste vända om och söka ny väg ut. I verkligheten utrymmer människor samma väg som vännerna eller den grupp de befinner sig i närheten av gör, inte heller detta kan programmet ta hänsyn till (Frantzich, 1998). A.2 CFAST För att ta reda på när tiden till kritiska förhållanden uppstår används datorprogrammet CFAST. CFAST är en förkortning för Consolidate model of Firegrowth And Smoke Transport och programmet används framförallt för att simulera effektutvecklingen och för att få fram brandgaslagrets höjd och temperatur. Indata som behövs är bland annat är genererad effekt, rummets geometri och konstruktionsmaterial. Programmet är egentligen framtaget för simulering av geometrier i storleksordningen en eller två familjehushåll. Simuleringar baseras på en tvåzonsmodell som innebär att programmet delar in geometrin i två skikt; ett övre (varmt) och ett undre (kallt) skikt. I det övre skiktet bildas och sprids brandgaserna medan det undre är fritt från brandgaser och har en homogen temperatur genom hela brandförloppet. I dessa lager gäller kontinuitetsekvationer för bevarandet av massa och energi. Begränsningar som finns i programmet är att det inte tar hänsyn till transporttiden från det att branden uppstår till dess att brandgaserna är spridda längs takytan. Ett sätt att komma runt detta problem vid större rum är att del in dessa i mindre geometrier för att på så sätt skapa fördröjning. 68

80 Denna begränsning medför att programmet överskattar hastigheten som brandgaserna sjunker med. En annan begränsning i programmet är att endast McCaffrey eller Heskestads plymmodeller går att använda. Rekommenderade geometridimensioner för CFAST redovisas i tabell A1. Tabell A1. Rekommenderade geometridimensioner. Längd/Bredd < 3 Längd/Höjd < 3 Bredd/Höjd > 0,4 kan användas för att utföra riskanalyser genom simuleringar av indata för att kunna studera osäkerheter och är inget självständigt program, utan kan användas som ett tillägg till Microsoft Excel. Simuleringarna utförs genom så kallade Monte Carlo- simuleringar. Detta baseras på att beräkningarna utförs ett åtskilligt antal gånger med av programmet slumpmässigt utvalda värden, från av användarna angivna fördelningar. Resultatet blir ett histogram över indatas fördelning med värden som medelvärde, standardavvikelse, max- och minvärde. A.4 Detact Detact är ett program som används för att beräkna aktiveringstemperaturer både för värmedetektorer och för sprinkler. Det finns två versioner av programmet; DetactQS och DetactT2. DetactQS används då brandtillväxten är konstant och DetactT2 används då den tillväxer som en αt 2 - kurva. Indata som programmet kräver är RTI- värde, takhöjd, aktiveringstemperatur och radiellt avstånd från brand till detektor. A.5 Effektutveckling För flammande bränder bestäms ofta inledande effektutvecklingen av de två huvudstegen tillväxt- och det full utvecklade stadiet. Avsvalningsfasen är inget rapporten kommer behandla då det endast är intressant med brandens första stadier ur utrymningssynpunkt. A.5.1 Tillväxtstadiet Det vanligaste sättet att beskriva tillväxtfasen är genom den så kallade!!! branden (Staffansson, 2010).! =!!!!"#$%&'( 1 Denna modell stämmer bra överens med de flesta bränder efter att antändning ägt rum och etablerat sig. Vilket - värde som ska användas beror på tillväxthastigheten och hur lång tid det tar för branden att nå maxeffekt. Värden finns färdigdefinierade för långsam, medium, snabb och ultrasnabba tillväxtfaser samt vilka typer av egendom de kan passa för. Detta är dock inga exakta värden och för varje enskilt scenario måste känslighets- och rimlighetskontroller utföras (Karlsson & Quintiere, 2000). 69

81 Tabell A2. Tillväxthastigheter. Tillväxthastighet α [kw/s 2 ] Typ av egendom långsam 0,003 - medium 0,012 bostäder snabb 0,047 hotell, vårdanläggningar ultrasnabb 0,19 skolor, kontor A.5.2 Det fullt utvecklade stadiet För att en effektkurva ska kunna utvecklas som bränslekontrollerad och inte bli ventilationskontrollerad gäller att syret som finns är tillräckligt. Det kan kontrolleras genom att jämföra den energi som finns i syret med vad branden konsumerar. Alternativt beräkna den effekt som kan utvinnas på grund av inströmmande luft, den modellen är dock endast giltig då gastemperaturen är över 300 C vilket oftast inträffar efter övertändning i de senare stadierna av branden. Luften innehåller 23 massprocent syre vilket kan användas till förbränning ned till 10 massprocent. Efter det är syrehalten för låg för att underhålla förbränningen. Varje kilogram syre kan vidare utveckla kj (Staffansson, 2010).!!"#$ = !!"# (0,23 0,10)!! Ekvation 2 Genom att integrera tillväxtfasens effekt, ekvation 1, kan den mängd energi som krävs för tillväxtfasen bestämmas.!!"##$ä!" =!!!"##$ä!"!! Det syre som finns kvar kan användas för att underhålla den fullt utvecklade branden!!"#$!"#$% =!!"#$!!"##$ä!" En brand med en bestämd maxeffekt kan således pågå så länge det finns syre.!!"#$%&'() =!!"#$%&'()!!"#, Totala tiden som branden kan pågå utan att begränsas av syretillgången blir!!"!!" =!!"##$ä!" +!!"#$%&'() Skulle branden sprida sig och närma sig övertändning beräknas den maximala effektutvecklingen på grund av inflödande luft (Karlsson & Quintiere, 2000).!! = 0,5!!! Ekvation 3!!"# = 0,23!! 13,1 Ekvation 4 70

82 Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall A.6 Strålning Strålningen från branden kan beräknas både för att kontrollera kritiska värden samt spridning till intilliggande föremål. Strålningen från branden kan beräknas på flera sätt, här presenteras de två metoder som används i rapporten. Genom att betrakta flamman som en platta som strålar mot en punkt kan infallande strålningsintensitet beräknas enligt ekvation 2 (Drysdale, 1998).!!" =!!!!!!!"#$%&'( 5 Synfaktorn,!, är den fraktionen av strålningsenergin som lämnar flamman och faktiskt når punkten ur ett rent geometriskt perspektiv. Den beräknas enligt nedan (Drysdale, 1998). L1 L2!=!!!! D där L1>L2 =!!!!!! Med hjälp av S och kan synfaktorn bestämmas utifrån tabeller. Vid konservativa beräkningar kan synfaktorn ansättas till 1. Faktorn! tar hänsyn till hur stor del av energin från flamman som avges i form av strålning. Det är fraktionen av vad en svartkropp med samma temperatur hade strålat (Drysdale, 1998). För konservativa beräkningar anges således! till 1. Ytterligare ett sätt att beräkna strålningen från flamman innan dess att övertändning inträffat och genom antagandet att strålningen endast kommer från flamman är enligt ekvation 3 nedan (Staffansson, 2010).!!" =!!!!"#$%&'( 6 4!!! Modellen tar inte hänsyn till att strålningen eventuellt går genom rök och emitteras men däremot hur stor del av effekten som avges i form av strålning. R är det radiella avståndet från flammans centrum till det utsatta objektets centrum. 71 Grunnesjö, Sjöberg, Sävmark, Åhsberger

83 Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall A.7 Heskestads rökfyllnadskorrelation Heskestads rökfyllnadskorrelation kan användas både för konstanta och transienta bränder. Brandgaslagret antas befinna sig på den höjd där första indikationen på rök kan observeras (NFPA, 2007). För konstant effektutveckling gäller följande korrelation och giltighetsområde.!! = 1,11 0,28 ln 1) 2) 3) 4) 5)!!!/!!!/!!!! Ekvation 7 A/H2 ska ligga i intervallet 0,9 14 z/h ska vara större än 0,2 Ingen ventilation av brandgaser Konstant effekt Likformiga genomsnittsareor i förhållande till höjd För transient rökfyllnad och αt2 bränder gäller en annan korrelation och giltighetsområde.!!,!"!! = 0,91!!!!!!!!!!!! Ekvation 8! 1) 2) 3) 4) 5) A/H2 ska ligga i intervallet 0,9 23 z/h ska vara större än 0,2 Ingen ventilation av brandgaser Transient effektutveckling Likformiga genomsnittsareor i förhållande till höjd A.8 Temperatur i brandgaslagret, MQH- metoden MQH- metoden (McCaffery, Quinterine och Harkleroad) bygger på utrymmets energi och massbalans genom att utgå från den enklaste energibalansen. Det innebär att all den energi som avges i utrymmet är lika med energiförlusten i utströmmande gaser plus den energiförlust de varma gaserna avger till utrymmets ytor. Med hjälp av experimentellt framtagna resultat kunde de ta fram ett uttryck för att enkelt handberäkna brandgasernas temperatur enligt ekvation 4 (Karlsson & Quintiere, 2000).! = 6,85!/!!!!!!! ℎ!!!!"#$%&'( 9 72 Grunnesjö, Sjöberg, Sävmark, Åhsberger

84 Effektutvecklingen och effektiva värmekonduktivitetskoefficienten, h!, måste i ekvationen anges i kw respektive kw/(m 2 K). Värmekonduktiviteten beräknas enligt ekvationerna nedan där! och!"# är specifika för det aktuella väggmaterialet.!! =!! 4! h! =!"#! kriterie: tp >! h! =!! kriterie: tp >!!! är öppningarnas sammanlagda area och!! hela utrymmets inneslutande area (exklusive öppningar). Egentligen bör den inneslutande arean vara den som är i kontakt med de varma gaserna i och med att det är där den huvudsakliga värmeöverföringen sker. Eftersom modellen är för transient rökfyllnad i den inledande fasen med okänd höjd på brandgaslagret används totala inneslutningsarean. Effekterna av förenklingen är inbakade i koefficienten 6,85 framför uttrycket i ekvation 4 (Karlsson & Quintiere, 2000) A.9 Massavbrinning Vid pölbränder beror effektutvecklingen på massavbrinningen som beror på pölens diameter. För att beräkna massavbrinningen används ekvation 10.! " =!! " 1!!!"# Ekvation 10 A.10 Delphiundersökning Delphiundersökningar är en modell som kan användas då praktiska försök är svåra att använda. Tekniken grundades i USA på talet och har använts i många fall för riskanalyser inom brandteknik. Brister med metoden uppstår direkt då resultaten grundas utifrån experters subjektiva bedömningar. Experterna som deltar i undersökningen har kännedom om ämnet men det är omöjligt att ha med samtliga inom området. Metoden går till så att deltagarna skriftligt svarar på frågor undersökningens ledare ställer. Alla svarar individuellt oberoende av varandra för att inte bli påverkade av andras svar. Även om mycket osäkerheter föreligger i undersökningarna är det ett sätt att ansätta värden som behövs för riskanalys och branddimensionering (Frantzich, 2001). Genom att utföra osäkerhets- och känslighetsanalyser på undersökningarnas resultat ökar medvetenheten om hur indataparametrar påverkar slutresultatet och vilka osäkerheter som finns i analyserna.. 73

85 Bilaga B. Brandscenario A Fullständiga beräkningar och antagande för brandscenario A, brand i nätförråd källarplan. B.1 Effektutveckling National Research Counsil i Kanada har gjort försök med målet att ta fram dimensionerande bränder för kommersiella och publika lokaler. Bland annat har de gjort tester på material som vanligen återfinns i förråd. Dessa försök ligger till grund för framtagandet av brandens tillväxtfaktor,! (Bwalya, 2007). I figur B1 visas den typ av bränsle som användes vid NRC:s försök. Nätförrådets materiel approximeras ha samma egenskaper som de i denna figur. Den effektutvecklingskurva som erhölls från NRC:s försök redovisas i figur B2. Effektutvecklingskurvan för scenario A togs sedermera fram genom att anta att branden tillväxer enligt ekvation 1. Tillväxtfaktorn antas vara densamma som i NRC:s försök.! =!!! Ekvation 1 Figur B1. Bränsle vid NRC:s försök. 74

86 Figur B2. Effektutvecklingskurva vid NRC:s försök. I figur B2 är effektutveckling cirka 2500 kw efter ungefär200 sekunder. Tillväxtfaktorn! för NRC:s försök beräknas med ekvation 1 till 0,0625 kw/s 2. Vidare antas branden begränsas av brandcellens tillgängliga syre, då förråden antas innehålla tillräckligt stor mängd bränsle för att kunna underhålla branden. Tilluft via läckage och ventilation försummas. Den utvecklade energin vid branden på grund av syretillgången beräknas med ekvation2. Volymen luft i brandcellen beräknas utifrån ritningsunderlaget till cirka 2000 m 3. Sannolikt är denna volym något mindre då full hänsyn inte tas till att vissa utrymmen är fyllda med material. Detta innebär att syret skulle förbrukas i ett tidigare skede vid en verklig brand än i detta scenario, vilket skulle ge en lägre effektutveckling (Staffansson, 2010).!!"#$ = (0,23 0,10)!!"#!! Ekvation 2!!"# = 2000 m 3!! = 1,2 kg/m 3!!"#$ = 3400 MJ Effektutvecklingen antas tillväxa enligt ekvation 1 till dess att syret förbrukats för att sedan avta. Denna ekvation integreras och sätts lika med ekvation 2 för att få tiden till ventilationskontroll.! = 0,0625!!! = 3400 MJ t = 540 s Effektutvecklingen för brandscenario A redovisas i figur B3. 75

87 Effekt [kw] Tid [s] Figur B3. Dimensionerande effektutveckling för brandscenario A. Tabell B1. Värden för brand i nätförråd. α [kw/s 2 ] 0,0625!!"# [kw] !!"# [s] 540 Nätförrådet ger således en maximal effektutveckling på kw. B.1.1 Brandspridning Nedan redovisas ekvationen för kontrollberäkning av brandspridning från ett nätförråd till ett annat. Avståndet mellan förråden sätts till 2 meter, vilket motsvarar bredden på korridoren som avskiljer förråden. Den effektutveckling som krävs för brandspridning mellan förråden via strålning beräknas med ekvation 6.! =!! "!!!!!! Ekvation 6 Om brandspridning antas ske vid en strålningsintensitet på 20 kw/m 2 och strålningsfraktionen sätts till 0,3 krävs en effektutveckling på drygt 3 MW. Denna effekt innehar brandförloppet efter cirka 220 sekunder (Staffansson, 2010). Detta innebär att brandspridning med mycket stor sannolikhet sker till intilliggande material. B.1.2 Kontroll av bränslemängd Kontrollberäkning av bränslemängden genomförs för att säkerställa att det finns tillräckligt stor mängd bränsle för att underhålla brandförloppet. Enligt ekvation 2 utvecklar brandförloppet MJ. Då förråden till stor del innehåller plast- och träbaserat material antas bränslet ha ett genomsnittligt energiinnehåll på 25 MJ/kg (Drysdale, 1998). Detta innebär att det krävs cirka 150 kilogram av den bränsletyp som antagits i scenariot för att underhålla brandförloppet. Denna mängd bedöms återfinnas med marginal i nätförråden. 76

88 B.2 CFAST- simulering I avsnittet nedan beskrivs uppbyggnaden av simuleringarna i CFAST samt deras resultat. B.2.1 Geometri Geometrin på källarplanet medför problem med att få tillförlitliga resultat i CFAST då dimensionerna på de avlånga korridorerna ligger utanför ramarna för rekommenderade geometriförhållanden. För att förbättra förutsättningarna och resultaten har korridorerna styckats upp i mindre delar separerade från varandra med en liten klack på 20 centimeter i taket. Syftet med denna klack är att förbättra geometriförhållandena och att simuleringen ska ta hänsyn till brandgasernas transporttid. Vidare är det, som beskrivits tidigare, enbart korridorerna som deltar i simuleringen. Biutrymmen i den avsedda brandcellen så som exempelvis nätförråd försummas. Figur B4 visar den geometri som byggts upp i CFAST där lila markeringar visar vart korridorerna styckats av och den röda pilen brandens placering. Figur B4. Uppbyggd geometri i CFAST för källarplanet sett snett ovanifrån. Dimensionerna på korridorerna har fastställts utifrån ritning A40- P , daterad Observera att den uppbyggda geometrin inte gäller för hela källarplanets korridorsystem utan enbart den avsedda brandcellen. B.2.2 Effektutveckling Vid simuleringen ansattes en brand med effektutveckling och brandförlopp enligt figur B3. I simuleringen visar det sig att branden blir begränsad av syretillgången redan efter cirka 340 sekunder. Anledningen till detta är att det i simuleringen inte finns mer tillgängligt syre än den volym som omsluts av uppbyggda geometrin. I den framtagna effektutvecklingskurvan tas det 77

89 däremot hänsyn till att det finns mer tillgängligt syre inom brandcellen. Simuleringen anses därför enbart vara giltig fram till tiden 340 sekunder då stora osäkerheter finns i tiden för ventilationsbegränsning. B.2.3 Övrig indata För att erhålla mer tillförlitliga resultat gällande sikt och toxicitet har värden för yields gällande H/C och C/CO 2 justerats. Bränslet approximeras till 50 procent polyester och 50 procent träbaserat. Indata gällande yields för dessa material kan ansättas enligt tabell B2 (Hultquist, 2000). Tabell B2. Rekommenderade värden för yields gällande polyester och trä. Indata parameter Polyester Trä H/C 0,1175 0,14 C/CO 2 0,08 0,012 I simuleringarna har värden för H/C och C/CO 2 satts till 0,13 respektive 0,04 vilket ses som ett medelvärde för dessa material. B.2.4 Resultat CFAST- simulering Tiden till kritiska förhållanden presenteras i figur B5- B11. Brandgaslagrets höjd som funktion av tiden varierar något beroende på vilken position i källarplanet som avses. Figur B5 visar ett medelvärde på brandgaslagrets höjd som funktion av tiden. Figuren visar att kritiska förhållanden uppstår efter cirka 150 sekunder. 4 3 Höjd [m] 2 1 Brandgaslagrets höjd Kritisk höjd Tid [s] Figur B5. Brandgaslagrets höjd. Även sikten varierar beroende på position i källaren. Figur B6 visar ett medelvärde på sikten. Figuren visar att sikten är kritisk innan brandgaslagret når kritisk höjd. 78

90 40 30 Sikt [m] Sikt Kritisk sikt Tid [s] Figur B6. Sikten i brandgaslagret. Brandgaslagret temperatur varierar i källarplanet. Figur B7 visar temperaturen i en punkt cirka 5 meter från branden för att visa den kortaste tiden till kritiska förhållanden gällande temperatur i brandgaslagret. I positioner längre ifrån branden tar det längre tid. Resultatet visar att temperaturen är kritisk nära branden då brandgaslagret når kritisk höjd. 250 Temperatur [ C] Brandgastemperatur Kritisk temperatur Tid [s] Figur B7. Brandgaslagrets temperatur. För att beräkna strålningsintensiteten från brandgaslagret har den erhållna temperaturen i figur B7 använts i ekvation 5 och gett strålningsintensiteten nära brandgaslagret.!! " =!!!!!!!"#$%&'( 5 ε och φ har satts till 1 för att få ett konservativt värde. Resultatet presenteras i figur B8. Resultatet visar att strålningsintensiteten inte är avgörande för tiden till kritiska förhållanden. 79

91 Strålningsintensitet [W/m²] Tid [s] Strålningsintensitet från brandgaslagret Kritisk strålningsintensitet Figur B8. Strålningsintensitet från brandgaslagret mot en punkt nära brandgaserna. Figur B9- B11 visar toxiciteten i brandgaserna med avseende på syre-, koldioxid-, respektive koncentration av kolmonoxid. Även dessa gäller för en punkt cirka 5 meter från branden och ska därmed ses som ett maximalt värde. Resultaten visar att toxiciteten inte är avgörande för tiden till kritiska förhållanden. 25 Syrekoncentration [%] Syrekoncentration Kritisk syrekoncentration Tid [s] Figur B9. Syrekoncentrationen i brandgaslagret. 80

92 8 Koldioxidkoncentration [%] Tid [s] Koldioxidkoncentration Kritisk koldioxidkoncentration Figur B10. Koldioxidkoncentrationen i brandgaslagret Kolmonoxidkoncentration [ppm] Tid [s] Kolmonoxidkoncentratio n Kritisk kolmonoxidkoncentratio n Figur B11. Koncentrationen av kolmonoxid i brandgaslagret. För att utesluta att kritiska förhållanden uppstår i det under brandgaslagret kontrolleras även dessa värden. Enligt simuleringen är maximal temperatur i det undre lagret drygt 30 C. Övriga kriterier uppnår inga mätbara skillnader i relation till utgångsvärdena under tiden för simuleringen, vilket sammanfattas i tabell B3. Tabell B3 Värden för kriterier i undre brandgaslagret. Kriterier Temperatur Sikt Toxicitet Maximalt värde 34 C Sammanfattningsvis är det brandgaslagrets höjd som avgör tiden till kritiska förhållanden. När brandgaslagret når kritisk höjd är sikten och i vissa fall även temperaturen kritisk och en lägre höjd än 1,9 meter kan därför inte tillåtas. 81

93 B.3 Validering av resultat med handberäkningar På grund av källarplanets komplexa geometri har inga valideringar av resultaten med hjälp av handberäkningar kunnat genomföras. B.4 Varseblivningstid När larmet aktiveras blir personer som befinner sig på källarplan varse om att det brinner, aktiveringstiden för brandlarmet beräknas med Detact QS. Aktiveringstemperaturen för rökdetektorerna sätts konservativt till 30 C och RTI ansätts till 0,5 (m*s) 1/2 (Nilsson & Holmstedt, 2008). Indata till Detact QS presenteras i tabell B4. Tabell B4 Indata och resultat från DetactQS. Takhöjd ovanför bränsle [m] 1 Horisontellt avstånd till sprinkler från brand [m] 5,0 Starttemperatur i rummet [ C] 20 Aktiveringstemperatur [ C] 30 RTI- värde [(ms) 1/2 ] 0,5 Effektutveckling [kw] som i figur B1 Aktiveringstid [s] 40 B.5 Förflyttning Simulex Antalet personer på källarplan har ingen märkvärd påverkan av förflyttningstiden vilket visas i figur B12 och tabell B5. Tid [s] Personer Tabell B5 Utrymningstiden i källarplan. Källarplan Antal Total tid [s] Figur B12. Utrymningstiden i källarplan beroende på antal personer. 82

94 B.6 Tidsmarginal Tidsmarginal för utrymning av källaren simuleras med indata enligt tabellerna B6- B7. Tabell B6. med larm. Med larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 35 10, 60 Förberedelsetid Likformig 40 20, 60 Förflyttning Triangel 76 72,79 Kritiska förhållanden Likformig , 180 Tabell B7. utan larm. Utan larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 55 10, 100 Förberedelsetid Likformig 55 30, 80 Förflyttning Triangel 76 72,79 Kritiska förhållanden Likformig , 180 Dessa värden sätts in med sina fördelningar och tidsmarginalen beräknas därefter enligt: Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tgenomförande Tidsmarginalerna med och utan larm simuleras först var för sig och gav resultat enligt B13 och B14. Figur B13. Tidsmarginal med larm. Figur B14. Tidsmarginal utan larm. 83

95 Därefter simuleras den viktade tidsmarginalen för att ta hänsyn till sannolikheten för respektive fall (med larm =0,9 och utan larm =0,1) med resultat enligt figur B15. Figur B15. Viktad tidsmarginal. B.7 Tidsmarginal med åtgärdsförslag I tabell B8 och B9 presenteras indata till simuleringar av tidsmarginalen med åtgärdsförslag. Tabell B8. Indata med larm efter åtgärder. Med larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 35 10, 60 Förberedelsetid Likformig 40 20, 60 Förflyttning Triangel 45 41, 48 Kritiska förhållanden Likformig , 180 Tabell B9. Indata utan larm efter åtgärder. Utan larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 55 10, 100 Förberedelsetid Likformig 55 30, 80 Förflyttning Triangel 45 41, 48 Kritiska förhållanden Likformig , 180 Dessa värden sätts in med sina fördelningar och tidsmarginalen beräknas därefter enligt: Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tgenomförande 84

96 Tidsmarginalerna med och utan larm simuleras först var för sig med resultat enligt figur B16och B17. Figur B16. Tidsmarginal med åtgärder med larm. Figur B17. Tidsmarginal med åtgärder utan larm. Därefter beräknas den viktade tidsmarginalen för att ta hänsyn till sannolikheten för respektive fall (med larm =0,9 och utan larm =0,1) med resultat enligt B18. Figur B18. Viktad tidsmarginal med åtgärder. 85

97 Bilaga C. Brandscenario B Fullständiga beräkningar och antaganden för brandscenario B. C.1 Effektutveckling Brandens effektutveckling antas följa en t 2 brand vilken beskrivs närmare i Bilaga A.! =!!! Ekvation 1 Många försök på olika materiel finns att ta del av. NIST (National Institute of Standards and Technology) har bland annat undersökt hur en kiosk brinner under en konkalorimeter. Det är inte en exakt beskrivning av försäljningsstånd men förhållandevis representativt för att kunna använda vid uppskattning av maximal effektutveckling för detta brandscenario (NIST, 2002; NIST, 1999). För skolor, kontor och liknande används en snabb tillväxthastighet och för shoppingcenter en ultrasnabb tillväxt (Karlsson & Quintiere, 2000). Någon specifikation för liknande försäljningsstånd finns inte, därför ansätts - värdet att vara snabb då typ och mängd bränsle motsvaras bäst utav kontorsliknande miljö. Figur C2. Effektutveckling för kiosk 1 (Nist, Fire Research, 2002). Figur C1. Effektutveckling för kiosk 2 (NIST, FASTData, 1999). Genom att väga samman dessa två försök kan en medeleffekt beräknas.!!"#,!"#"$ =!!"#,! +!!"#,! 2!!"#,! = 1 800!"!!"#,! = 3 350!"!!"#,!"#"$ = 2 575!" Försäljningsstånden beräknas motsvara cirka fem stycken kiosker vilket ger:!!"#,!"å!" = 5!!"#,!"#"$!!"#,!"å!" = !" 86

98 Det finns även angivna riktmärken för olika typbränder där en samlingslokal anges ha en maximal effekt på kw (Staffansson, 2010). Försäljningsståndet motsvaras i dimensionerande scenario av en avvägning och uppskattning mellan dessa angivna data. Maximal effekt, - värde samt tiden till maxeffekt presenteras i tabell C1. Tabell C1. Värden för brand i försäljningsstånd. α [kw/s 2 ] 0,047!!"# [kw] !!"# [s] 500 Effekt [kw] Tid [s] Figur C3. Effektutveckling för ett försäljningsstånd. Det är endast brandens initiala skede som är intressant ur utrymningssynpunkt. Att titta på hela brandförloppet är inte relevant då utrymning bör ske långt innan. C.1.1 Ventilationskontroll Ytterligare kriterier för att ovanstående effektkurva ska kunna utvecklas som bränslekontrollerad är att tillgängligt syre är tillräckligt. Volymen av saluhallen beräknas med hjälp av ritningsunderlag och mätningar vid platsbesöket. Golvyta: 34 x 48 meter Höjd taknock: 20 meter Höjd takbörjan: 10 meter 10 m 10 Area öppningar: 20 m 2 Höjd öppningar: 2,5 meter Det ger en total volym av hallen på m 3. För att kunna använda samma värde på volymen både för handberäkning och i CFAST används istället en medelhöjd av 13 meter på taket och hela hallen approximeras som ett rätblock. Det ger en volym av m 3 vilket endast är något 87

99 mindre jämfört med den mer exakta beräkningen och kommer vidare användas som saluhallens volym.!!!"" = !! Den effektutveckling som utrymmets tillgängliga syre maximalt kan utveckla beräknas med ekvation 2 (Staffansson, 2010)!!"#$ = !!!"" (0,23 0,10)!!"# Ekvation 2!!"#$ !" En viss mängd syre går åt vid tillväxtfasen!!"##$ä!" =!!!"##$ä!"!!!"##$ä!" = 500! 3!!"##$ä!" 1 960!" Det syre som finns kvar kan användas för att underhålla den fullt utvecklade branden!!"#$%&'() =!!"#$!!"##$ä!"!!"#$%&'() = !" En brand med maxeffekt kw kan således pågå så länge det finns syre enligt:! =!!"#$!!"#,! 1 h Enligt beräkningar kan branden av ett försäljningsstånd utvecklas till maxeffekten och hålla den i nästan en timme endast av den volym syre som initialt finns i saluhallen. Därav kan slutsatsen dras att branden inte blir ventilationskontrollerad utan följer beräknad effektutveckling. Skulle branden sprida sig och närma sig övertändning beräknas den maximala effektutvecklingen på grund av inflödande luft (Karlsson & Quintiere, 2000).!! = 0,5!!! Ekvation 3!! 15,8!"/!!!"# = 0,23!! 13,1 Ekvation 4!!"# !" Det är den maximala effekten i saluhallen på grund av inflödande syre i det senare skedet av brandförloppet. 88

100 C.1.2 Spridning via strålning För att branden ska sprida sig till ytterligare försäljningsstånd enbart på grund av strålningen krävs en varaktig intensitet upp mot 30 kw/m 2. Med pilotlåga räcker en strålningsintensitet om cirka 12 kw/m 2 för att trä ska antända (Drysdale, 1998). Intilliggande försäljningsstånd är mellan två till fyra meter bort. Strålningen från branden kan beräknas enligt ekvation6!! " =!!!!!!!!"#$%&'( 6!! = 0,3! = 2 4!! =!!! Resultaten för strålningsintensiteten på avstånden från branden redovisas i figur C4 samt tabell C Strålning [kw/m2] Två meter bort Fyra meter bort Med pilotlåga Utan pilotlåga Tid [s] Figur C4. Strålning från flamman mot ett annat försäljningsstånd. 89

101 Tabell C2. Tid till kritisk strålning. Avstånd [m] Med pilotlåga [s] Utan pilotlåga [s] Som synes föreligger en viss risk för antändning av intilliggande försäljningsstånd. Skulle detta ske är det som tidigast efter 210 sekunder med hjälp av pilotlåga till det närmaste ståndet enligt figur C5 och C Effekt [kw] Tid [s] Figur C5. Effektutveckling vid spridning Effekt [kw] Ett stånd Två stånd Tid [s] Figur C6. Jämförelse av effektutveckling med och utan spridning. 90

102 C.2 CFAST- simulering I avsnittet nedan beskrivs uppbyggnaden av simuleringarna i CFAST samt resultat. Simuleringarna bygger på den effektkurva som presenteras i figur C3. Saluhallens geometri är relativt okomplicerad och kan liknas vid ett stort rätblock. Detta förutsätter att saluhallens sadeltak försummas och ersätts med ett plant, se avsnitt C.1.1. Dimensionerna faller då inom ramarna för rekommenderade geometriförhållanden och en rökfyllnadsprocess i hallen kan approximeras till en tvåzonsmodell. Figur C7 visar saluhallens geometri i CFAST. Figur C7. Uppbyggd geometri i CFAST. Lila markeringar symboliserar utgångar. Dimensionerna på saluhallen har fastställts utifrån ritning E64:102, daterad C.2.1 Resultat CFAST- simulering Tiden till kritiska förhållanden presenteras i figur C8- C14 och figur C8 visar att brandgaslagret når kritisk höjd efter cirka 470 sekunder. 91

103 14 Höjd över golv [m] Brandgaslagrets höjd Brandgaslagrets kritiska höjd Tid [s] Figur C8. Brandgaslagrets höjd. Figur C9 visar att sikten i brandgaslagret inte når kritiska förhållanden inom den tid som brandförloppet har simulerats Sikt [m] Tid [s] Figur C9. Sikten i brandgaslagret. Figur C10 visar att brandgaslagret når kritisk temperatur ungefär samtidigt som det når kritisk höjd. 92

104 Temperatur [ C] Brandgaslagrets temperatur Kritisk temperatur Tid [s] Figur C10. Brandgaslagrets temperatur. Figur C11 visar att strålningsintensiteten från brandgaslagret inte når kritiska förhållanden inom den tid som brandförloppet har simulerats Strålning [W/m²] Strålningsintensitet mot golvet Kritisk strålning Tid [s] Figur C11. Strålningsintensitet från brandgaslagret. Figur C12 visar att syrekoncentrationen i brandgaslagret inte når kritiska förhållanden inom den tid som brandförloppet har simulerats. 93

105 Syrekoncentration [%] Syrehalt Kritisk Tid [s] Figur C12. Brandgaslagrets syrekoncentration. Figur C13 visar att koldioxidkoncentrationen i brandgaslagret inte når kritiska förhållanden på cirka 5 procent inom den tid som brandförloppet har simulerats. 0,35 0,30 Koldioxidhalt [%] 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Tid [s] Figur C13. Brandgaslagrets koldioxidhalt. Figur C14 visar att koncentrationen kolmonoxid i brandgaslagret inte når kritiska förhållanden på cirka 2000 ppm inom den tid brandförloppet har simulerats. 94

106 50 Kolmonoxidhalt [ppm] Tid [s] Figur C14. Brandgaslagrets kolmonoxidhalt. Sammanfattningsvis uppstår kritiska förhållanden efter ungefär 470 sekunder då brandgaslagret både når kritisk höjd och temperatur. C.3 Validering av resultat med handberäkningar Handberäkningar av tid till kritiska förhållanden. C.3. 1 Brandgaslagrets höjd Tiden till brandgaslagret når kritisk höjd på 2,90 meter över golvet handberäknas med Heskestads rökfyllnadskorrelation.! = 0,91!!!!!!!!!!!!!!!!,!" Ekvation 8! = 2,90!! = 13!!! = 150! = 1632!!!!"#! Denna tid är densamma både med och utan spridning till ytterligare stånd då tiden till 1000 kw är den samma för båda fallen. 95

107 Brandteknisk riskvärdering av Östermalms Saluhall C.3.2 Brandgaslagrets temperatur och strålning mot golvet Enligt simuleringen i CFAST är strålningen liten. Temperaturen i brandgaslagret beräknas för hand med MQH- metoden och strålningen beräknas därefter utifrån den erhållna temperaturen. Här används maxeffekterna från de två fallen för att få det mest konservativa värdet vad gäller strålningsintensiteten.!! =!! 4!! = 0,2!! = 5,2 10!!!! /!!!!"!!! ℎ! =!"# kriterie: tp >!!!"# = 9,3 10!!"/!!!! = 600!!! =!,!"#!"/!!!! = 6,85!!!!!! ℎ!!!!/!!"#$%&'( 9!! = 20!! ℎ! = 0,039!"/(!!!)!! = 5376!!!! = 12000!"!! = 24000!"!!,!!"#!!!,!!"#! Strålningen från brandgaslagret vid de respektive maxeffekterna med synfaktorn och emissiviteten konservativt ansatt till 1.!!" =!!!!!!!"#$!"#$ 10!"!,! =!,!!"/!!!"!,! =!,!!"/!! 96 Grunnesjö, Sjöberg, Sävmark, Åhsberger

108 Denna strålning är vid brandens maximala effekt vid vilken utrymningen bör vara långt kommen och personer inte befinna sig i närheten av branden. Den är också beräknad konservativt och därmed bedöms inte strålningen från flamman vara en avgörande fara. C.3.4 Sammanfattning av tiden till kritiska förhållanden Tabell C3 visar en sammanfattning av tiden till kritiska förhållanden för respektive kriterium framtaget via simulering i CFAST samt handberäkningar. Tabell C3. Tid till kritiska förhållanden. Kriterier CFAST Handberäkning Tid [s] Höjd på brandgaslagret Temperatur 470 Siktbarhet Strålning från brandgaslagret Toxicitet Att det endast skiljer ungefär hundra sekunder mellan simuleringar och handberäkningar gällande brandgaslagrets höjd talar för att resultaten är rimliga. C.4 Förflyttning Simulex Förflyttningstiden ut ur saluhallen beror på hur många personer som befinner sig i hallen. Vid simulering i Simulex flyter förflyttningen på bra även då det maximalt antal tillåtna personer finns i hallen, se figur C15. Figur C15. Utrymning av saluhallen. Figur C16. Köbildning vid utgång 2. Viss antydan till köbildning uppkommer vid utgång 2 samt i den delen av saluhallen där det vid platsbesöket befann sig en stor andel gäster, se figur C16. Fullständigt resultat från förflyttningssimulering i Simulex redovisas i tabell C4 samt förflyttningstiden beroende på personantal i figur C17. 97

109 Tid [s] Personer Figur C16. Förflyttningstiden i förhållande till personantal. Tabell C4. Förflyttningstid. Antal personer Utgång Andel [%] Huvudentré Utgång Utgång Sophantering Utgång Örtagården Total tid [s]

110 C.5 Tidsmarginal Nedan presenteras indata till beräkningar av tidsmarginalen. Tabell C5. Indata med larm. Med larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 50 10, 90 Förberedelsetid Likformig 80 40, 120 Förflyttning Triangel ,193 Kritiska förhållanden Likformig ,500 Tabell C6. Indata utan larm. Utan larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 50 10, 90 Förberedelsetid Likformig , 180 Förflyttning Triangel ,193 Kritiska förhållanden Likformig ,500 Värdena i tabell C5 och C6 sätts in med sina fördelningar och tidsmarginalen beräknas. Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tgenomförande Tidsmarginalerna med och utan larm simuleras först var för sig med resultat enligt figur C18 och C19. Figur C18. Tidsmarginal med larm. Figur C19. Tidsmarginal utan larm. 99

111 Därefter simuleras den viktade tidsmarginalen för att ta hänsyn till sannolikheten för respektive fall (larm =0,9 och ej larm =0,1) med resultat enligt figur C20. Figur C20. Viktad tidsmarginal. C.6 Känslighetsanalys Simulex Val av utgång ändras i Simulex för att se vilken påverkan det har på förflyttningstiden. Tabell C7. Förflyttningstid Default Map Figur C21. Köbildning vid utgång 1 och 2. Antal 600 Utgång Andel [%] Huvudentré 6 Utgång 1 29 Utgång 2 42 Sophantering 14 Utgång Örtagården 9 Total tid [s]

112 C.7 Validering åtgärdsförslag Indata till simuleringar av tidsmarginal i saluhallsplanet med åtgärdsförslag. Tabell C8. Indata med larm. Med larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 50 10, 90 Förberedelsetid Likformig 32 9, 54 Förflyttning Triangel , 193 Kritiska förhållanden Likformig ,500 Tabell C9. Indata utan larm. Utan larm Fördelning Medelvärde [s] Min/Max [s] Varseblivningstid Likformig 50 10, 90 Förberedelsetid Likformig 75 30, 120 Förflyttning Triangel , 193 Kritiska förhållanden Likformig ,500 Värden i tabell C8. och C9 förs in med sina fördelningar och därefter beräknas tidsmarginalen. Tidsmarginal = tkritiska förhållanden - tvarseblivning - tförberedelse - tgenomförande Tidsmarginalerna med och utan larm simuleras först var för sig med resultat enligt figur C22 och C23. Figur C22. Tidsmarginal med larm med åtgärder. Figur C23. Tidsmarginal utan larm med åtgärder. Därefter simuleras den viktade tidsmarginalen för att ta hänsyn till sannolikheten för respektive fall (larm =0,9 och ej larm =0,1) med resultat enligt figur C

113 Figur C24. Viktad tidsmarginal med åtgärder. 102

114 Bilaga D. Brandscenario C I detta avsnitt presenteras antaganden och beräkningar för brandscenario C. Brand i Örtagårdens kök. D.1 Effektutveckling Branden i köket börjar i en överhettad fritös som antas ha måtten 40x40 cm 2. I Satohs rapport (Satoh & Mizuno, 2006) mäts effektutvecklingen då edible oil for frying (salad oil) förbränns i en stekpanna. Fritösen antas innehålla samma sorts olja som försökets stekpanna. Stekpannan i försöket hade diametern 24 centimeter vilket ger en mindre area än fritösen. Vid pölbränder beror effektutvecklingen på massavbrinningen som beror på pölens diameter. Därför kan skillnaden i effektutveckling beräknas med hjälp av kvoten mellan brändernas massavbrinning.! " =!! " 1!!!"# Ekvation 10!! " =!! " 1!!!"#!! " =!! " 1!!!!" Fall 1 Fritösen Arean A 1!! = 40 40!"! = 1600!"! Vilket ger en ekvivalent cirkulär diameter D 1!! = 2!!! = 45!" = 0,45! Fall 2 Stekpannan Arean A 2!! =!!! 2!!"! = 452!"! kβ antas till samma värde som crude oil vilket är 2,8.!! " är samma för de båda fallen och kan därför förkortas bort Förhållandet mellan massavbrinningarna! "! = 1!!!,!!,!"! " = 1,46! = 1!!!,!!,!" På grund av att fritösen har en större area än stekpannan blir massavbrinningen 1,46 gånger större per areaenhet i fritösen. Effektutvecklingen i fritösen blir sedan en faktor X större än effektutvecklingen i stekpannan. 103

115 ! =!! " "!!! = 1, !!! 452 = 5,17 Maximal effekt i försöket!! är ungefär 170 kw och maximalt utvecklad effekt från fritösen!! blir!! =!!! = 5, !" Branden uppstår på grund av överhettning och oljan är varm vid antändning vilket ger en snabb tillväxt. Fritösbranden antas nå sin maximala effekt 880 kw efter 10 sekunder. D.2 Utan sprinkleraktivering Om sprinklern inte aktiverar sprider sig branden därefter till intilliggande material och antas växa till den maximala effektutvecklingen kw. För att bestämma den maximala effektutvecklingen har inspiration tagits från ett försök i en rapport av National Research Council Canada där material motsvarande det som finns i ett fast food kitchen restaurant har eldats (Bwalya, 2007). Materialet i försöket antas motsvara brandbelastningen i Örtagårdens kök. Tillväxthastigheten! kan därefter bestämmas från samma försök.! =!!! Ekvation 1!!"# = 2 800!"!!"# = 300!! = 0,031!"/!! Tillväxthastighet! var i försöket 0,031 kw/s 2. Om samma tillväxthastighet används på en brand som efter 10 sekunder utvecklat 880 kw kan tiden till maximal effekt beräknas. Tid till maximal effekt kw enligt ekvation 1.! = = 1 920!"! = 0,031!"/!!!!"# = 250!"#$%&"' Från att fritösen har nått effekten 880 kw ökar sedan effekten till kw under 250 sekunder. Då ingen vidare brandspridning sker anses branden vara bränslekontrollerad och hålla en konstant effektutveckling. Effektutvecklingen redovisas i figur D1. 104

116 Effekt [kw] Tid [s] Figur D1. Beräknad effektutveckling då sprinklern inte aktiverar. D.3 Med sprinkleraktivering Om sprinklern aktiverar kommer den dämpa branden och hindra brandspridningen. Tid till sprinkleraktivering beräknades i programmet DetactQS. Då sprinklerhuvudets egenskaper ej är kända har indata till DetactQS antagits till de värden som presenteras i tabell D1. Tabell D1. Indata DetactQS. Takhöjd ovanför bränsle [m] 1 Horisontellt avstånd till sprinkler från brand [m] 0,5 Starttemperatur i rummet [ C] 60 Sprinklern aktiveringstemperatur [ C] 138 Sprinklern RTI- värde [(ms) 1/2 ] 80 Effektutveckling [kw] som i figur D1 Tid till sprinklern aktiverar: 10,6 sekunder. Vilken effekt branden får då sprinklern har aktiverats kan variera. Det är mycket troligt att det skumbildande täcke som bildas helt släcker branden. För att beakta det fallet då sprinklern inte lyckas släcka branden har effektkurvan konstruerats enligt följande antaganden: Då sprinklern aktiverats har fritösbranden effekten 880 kw. Sprinklern antas sedan dämpa effekten till en tredjedel av aktiveringseffekten, cirka 290 kw. Denna effekt antas sedan vara konstant i en minut för att därefter minska till en tredjedel, cirka 100 kw, som därefter är den konstanta effekten under resten av brandförloppet. Effektutvecklingen redovisas i figur D2. 105

117 Effekt [kw] Tid [s] Figur D2. Uppskattad effektutveckling då sprinklern aktiverar. En jämförelse mellan effektutveckling med och utan sprinkleraktivering redovisas i figur D Effekt [kw] utan sprinkler med sprinkler Tid [s] Figur D3. Effektutveckling med och utan sprinkler. D.4 CFAST- simulering I detta avsnitt beskrivs simuleringarna i CFAST samt deras resultat. Resultaten är avlästa värden för bufféns serveringsdel. Det rummet anses mest relevant att mäta tiden till kritiska förhållanden i eftersom det är det rum som de flesta gästerna sitter i. För att beräkna strålningsintensiteten från brandgaslagret har den erhållna temperaturen i brandgaslagret från CFAST använts i ekvation 5 och gett den strålningsintensitet som finns nära brandgaslagret. Logfilerna från CFAST finns redovisade i Bilaga E. 106

118 D.4.1 Geometri Då fritösbranden i Örtagårdens kök simulerades byggdes först valda delar av restaurangen upp som compartments i CFAST. De delar som bedömdes lämpliga att ingå i simulering var foajén, bufféns serveringsdel och köket med tillhörande rum och utrymningsväg, se figur D4. Figur D4. De delar av restaurangen som ingick i simuleringarna. Öppningen ut till terrassen antogs vara stängd och dörren ut mot trapporna från bufféns serveringsdel antogs vara öppen vid utrymning. Figur D5 visar modellen av restaurangen i CFAST. Figur D5. Restaurangen uppbyggd i CFAST. 107

119 Branden utformades enligt den beräknade effektkurvan och placerades i köket. Som bränsle valdes metan men för att mer likna frityrolja ändrades förbränningsvärmet till kw/kg, vilket motsvarar värdet för transformer oil (Karlsson & Quintiere, 2000). D.4.2 Brand med sprinkleraktivering Vid simuleringen med sprinkleraktivering användes samma geometrier och material som vid simuleringen utan sprinkleraktivering. Den uppskattade effektkurvan plottades in som punktvärden vid olika tider, se figur D6. Figur D6. Effektkurva för sprinklad brand i CFAST. 108

120 D.4.3 Resultat utan sprinkleraktivering Kritiska förhållanden uppstod efter 120 sekunder. En ögonblicksbild vid den tidpunkten redovisas i figur D7. Figur D7. Simulering av fritösbrand efter 120 sekunder. I figur D8. visas hur brandgaslagret sjunker i rummet. Höjd över golvet [m] Tid [s] CFAST Kritisk höjd Figur D8. Brandgaslagrets höjd. 109

121 I figur D9 visas hur temperaturen ökar i brandgaslagret. 250 Temperatur [ C] Tid [s] CFAST Kritisk temperatur Figur D9. Temperaturen i brandgaslagret. I figur D10 visas hur sikten minskar i brandgaslagret Sikt [m] CFAST Kritisk sikt Tid [s] Figur D10. Sikten i brandgaslagret. I figur D11 visas strålningen från brandgaslagret. Strålningsintensitet [W/m2] Tid [s] CFAST Kritisk strålning Figur D11. Strålningsintensiteten. 110

122 I figur D12 visas koncentrationen syre i brandgaslagret. 25 Koncentration [%] Tid [s] CFAST Kritiskt värde Figur D12. Syrekoncentrationen. I figur D13 visas koncentrationen koldioxid i brandgaslagret. 6 Koncentration [%] CFAST Kritiskt värde Tid [s] Figur D13. Koncentrationen av koldioxid i brandgaslagret. I figur D14 visas koncentrationen av kolmonoxid i brandgaslagret. Koncentration [ppm] Tid [s] CFAST Kritiskt värde Figur D14. Koncentration av kolmonoxid i brandgaslagret. 111

123 För att utesluta att kritiska förhållanden uppstår i luften under brandgaslagret kontrolleras även dessa värden. Enligt simuleringen är maximal temperatur i det undre lagret drygt 20 C. Övriga kriterier uppnår inga mätbara skillnader i relation till utgångsvärdena under tiden för simuleringen. Tabell D2 Värden för undre lagret. Kriterier Temperatur Sikt Toxicitet Maximalt värde 21 C D.4.4 Resultat med sprinkleraktivering Kritiska förhållanden uppstod efter 310 sekunder. Figur D15 visar en bild av restaurangen vid den tiden. Figur D15. Simulering av sprinklad fritösbrand efter 310 sekunder. I figur D16 visas hur brandgaslagret sjunker i rummet 112

124 Höjd över golvet [m] Tid [s] CFAST Kritisk höjd Figur D16. Brandgaslagrets höjd. I figur D17 visas hur temperaturen ökar i brandgaslagret 100 Temperatur [ C] CFAST Kritiskt värde Tid [s] Figur D17. Temperaturen i brandgaslagret. I figur D18 visas hur sikten minskar i brandgaslagret Sikt [m] CFAST Kritiskt värde Tid [s] Figur D18. Sikten i brandgaslagret. 113

125 I figur D 19 visas strålningen från brandgaslagret mot golvet. Strålningsintensitet [W/ m 2 ] Tid [s] CFAST Kritisk strålning Figur D19. Strålningen mot golvet. I figur D20 visas koncentrationen syre i brandgaslagret. 25 Koncentration [%] Tid [s] CFAST Kritiskt värde Figur D20. Syrekoncentrationen i brandgaslagret. I figur D21 visas koncentrationen koldioxid i brandgaslagret. 6 Koncentration [%] Tid [s] CFAST Kritiskt värde Figur D21. Koncentrationen av koldioxid i brandgaslagret. I figur D22 visas koncentrationen av kolmonoxid i brandgaslagret. 114

126 Koncentration [ppm] CFAST Kritiskt värde Tid [s] Figur D22. Koncentrationen av kolmonoxid i brandgaslagret. För att utesluta att kritiska förhållanden uppstår i luften under brandgaslagret kontrolleras även dessa värden. Enligt simuleringen är maximal temperatur i det undre lagret 20 C. Övriga kriterier uppnår inga mätbara skillnader i relation till utgångsvärdena under tiden för simuleringen. Tabell D3. Värden för undre lagret. Kriterier Temperatur Sikt Toxicitet Maximalt värde 20 C D.5 Verifiering handberäkningar För att beräkna tiden till att brandgaslagret når den kritiska höjden har Heskestads rökfyllnadskorrelation använts. På grund av komplexiteten med flera rum har branden approximerats till att befinna sig i matsalen där gästerna sitter istället för i köket intill salen. Scenariot uppfyller de kriterier som krävs för att använda modellen. D.5.1 Utan sprinkleraktivering För att bestämma!! har effektutvecklingen approximerats till en!t 2 - kurva som når maxeffekten kw efter 250 sekunder. Med hjälp av Ekvation 1 kan bestämmas och sedan tiden till 1000 kw.! =!!! Ekvation 1!!"# = 2 800!"!!"# = 250!!= 0,0448 kw/!!! = 1000!"!! = 150 s 115

127 ! = 0,91!!!! = 1,95!! = 3,5!!! = 150!! = 132!!!!!!!!!!!!"#$%&'&:! = 118!!!!!,!" Ekvation 8 Brandgaslagrets höjd når enligt handberäkningarna höjden 1,95 meter över golvet efter 120 sekunder vilket kan jämföras med CFAST beräknade tid 60 sekunder. Detta trots att branden i handberäkningarna antas befinna sig i matsalen och branden i CFAST befinner sig i ett intilliggande rum. Skillnaden är anmärkningsvärd och beror troligen på försummade transporttider samt stor luftinblandning i brandgaslagret i dörröppningen mellan köket och matsalen. Handberäkningarnas tid, som fortfarande är konservativt beräknad, anses i detta fall mer trovärdig eftersom rökfyllnadsmodellen bygger på en stark plymmodell. För att beakta osäkerheter i indata och modellens giltighet bedöms tiden till kritiska förhållanden kunna variera med avvikelsen 30 sekunder från det uträknade värdet. t min = 90 s t max = 150 s D.5.2 Med sprinkleraktivering Den effektkurva som tagits fram för den sprinklade branden går ej att använda i Heskestads rökfyllnadsmodell. Branden approximeras därför till en liten brand med konstant effekt. Vald effekt: 200 kw! = 1,11 0,28 ln!!!/!!!/! Ekvation 7!!!!! = 1,95!! = 3,5!! = 200!"! = 132!!! = 70!"#$%&"' Enligt handberäkningarna når brandgaslagret den kritiska höjden 1,95 meter efter 70 sekunder vilket verkar underligt då det är en kortare tid än i fallet utan sprinkleraktivering, se avsnitt D.5.2. Detta beror på handberäkningsmodellens skillnader i uppbyggnad vid stationära respektive transienta bränder. Även om det dessutom är en betydligt kortare tid än de 160 sekunder som erhölls i CFAST innebär det inte någon risk för gästerna förrän brandgaslagrets egenskaper blivit kritiska. Den egenskap som först blir kritisk är sikten och det är den tiden, 310 sekunder, som används som tid till kritiska förhållanden. För att beakta osäkerheter i indata och 116

128 modellens giltighet bedöms tiden kunna variera med avvikelsen 30 sekunder från det uträknade värdet. t min = 280 s t max = 340 s D.5.3 Ventilationskontroll För att den framtagna effektkurvan i figur D2 ska kunna utvecklas som bränslekontrollerad krävs att syretillgången är tillräckligt. Detta kontrolleras med följande handberäkningar. Branden befinner sig i köket och ventilationsöppningarna består av två dörröppningar.!! = 0,5!!! Ekvation 3!! = 2,3 m! = 2,3 0,8 2 = 3,68!!!! 2,79!"/!!!"# = 0,23!! 13,1 Ekvation 4!!"# 8,4!" Det är den maximala effekten i köket på grund av inflödande syre i det senare skedet av brandförloppet. D.6 Varseblivningstid När brandlarmet aktiveras blir personerna i restaurang Örtagård varse om att det brinner. Indata samt resultat från Detact QS i tabell D4. Tabell D4 Indata och resultat från DetactQS. Takhöjd ovanför bränsle [m] 1 Horisontellt avstånd till sprinkler från brand [m] 2,0 Starttemperatur i rummet [ C] 25 Aktiveringstemperatur [ C] 100 RTI- värde [(ms) 1/2 ] 1,7 Effektutveckling [kw] som i figur D1 Aktiveringstid [s] 7,0 117

129 D.7 Utrymning Hur förflyttningstiden beror på antalet personer redovisas i tabell D2 och figur D23. Tabell D5. Förflyttningstider Simulex. Antal Utgång Andel [%] Huvudingång Via köket Total tid [s] Förqlyttningstid [s] Antal personer [st] Figur D Förflyttningstid Simulex. D.7.1 Känslighetsanalys Simulex För att undersöka hur resultatet påverkas har valet av utrymningsväg varierats i simuleringen. I tabell D3 redovisas förflyttningstiderna då alla gästerna väljer antingen huvudentrén eller köksutgången. Att samtliga utrymmer via köket är för detta scenario inte aktuellt då branden befinner sig i den delen av restaurangen samt att majoriteten av gästerna troligen väljer huvudentrén. Det är ändå intressant ur Örtagårdens generella utrymningssynpunkt. Att det tar så lång tid då samtliga ska genom köksutgången beror på den stora köbildningen, se figur D24 och tabell D3. Tabell D6. Förflyttningstider Simulex. Val av utgång Förflyttningstid [s] Huvudentré 190 Köksutgång 339 Figur D24. Köbildning vid köksutgången. 118