Ansökan om projektmedel

Transkript

1 Ansökningsnr Ankom Ansökan om projektmedel Ansökan avser nytt projekt Fortsättning på tidigare projekt, nr Ansluter ansökan till Brandforsks program Ja, problemområde 1 & 3 Nej Sökande Namn (företag, el dyl), adress, tel, fax, e- post Wuz risk consultancy AB (org.nr ) Box Kävlinge Sverige Tel Projektledare Namn, adress, tel, fax, e-post (Bifoga CV) Projekttitel Projektbeskrivning Sammanfattande beskrivning (syfte, metod, förväntat resultat, målgrupp) Fullständig beskrivning lämnas i bilaga. Håkan Franztich, Tekn. D. Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering Lunds tekniska högskola Box Lund Sverige Tel Riskbaserad dimensionering av bärförmåga vid brand Projektet målsättning är att i form av ett forskarutbildningsprojekt utveckla metoder för dimensioneringen av bärförmåga vid brand så att denna kan utföras på ett mer kostnadseffektivt sätt än vad som sker idag. Detta är möjligt genom att introducera en riskbaserad dimensioneringsteknik, samtidigt som särskilda frågeställningar kring kravnivåer, hantering av stora byggnader och möjlighet att ta hänsyn till aktiva system adresseras. Nyttan med projektet är i huvudsak en moderniserad dimensioneringsprocess där möjlighet ges till en mer övergripande syn på bärförmåga vid brand. Forskningen ska om möjligt finna metoder där lastfallet brand kan hanteras på samma sätt som lastfall vid brukstillståndet och andra olyckslaster. Genom att utgå från en acceptabel risknivå kommer det vara möjligt att optimera brandskyddet för de bärande konstruktionerna och därmed förbättra brandskyddets kostnadseffektivitet. Projektet skapar förutsättningar för att få rätt nivå på det byggnadstekniska brandskyddet, som framför allt syftar till att förhindra att många personer skadas vid brandtillbud. Det blir också möjligt att jämföra risknivån mellan olika byggnadstyper samt göra jämförelser med andra risker i samhället. Det ger underlag till kostnad-nytta analyser av olika riskreducerande åtgärder. Slutligen kommer projektet att på ett transparant sätt belysa den dimensioneringsmetodik som används idag och som kommer att föreslås i det aktuella projektet. Tanken är att tydligt beskriva kopplingen Krav - Metod - Resultat. Projektets målgrupp är i första hand konstruktörer och brandtekniska konsulter vilka får en förtydligad och moderniserad metodik för att projektera konstruktioners bärförmåga vid brand. Genom att specifikt behandla stora byggnader och hantering av aktiva system finns det en möjlighet att minska graden av konservatism vid dimensionering och därmed möjliggöra för en optimering av brandskyddet.

2 Även byggföretag och byggherrar som står som beställare av utförda konsultarbeten tillhör projektets målgrupp. Om möjlighet till optimering är god kommer också byggkostnaderna att kunna sänkas. En mer konsekvent dimensioneringsmetodik gör det också lättare för byggherren att jämföra olika konsulters förslag. Projektet är även till stor nytta för samhället eftersom den osäkerhet som idag råder avseende kravnivån vid utformning av bärförmåga vid brand minskar. Osäkerheten leder till att byggnader utformas på olika sätt med en okänd och varierande säkerhetsnivå som följd. Projektet kan ses som en fortsättning av det arbete med riskbaserad dimensionering som bedrivits vid Brandteknik, LTH sedan mitten på 1990-talet. Projekttid Startdatum Slutdatum (färdig slutredovisning) Projektorganisation Förteckning över personer som deltar i projektet samt deras funktion. Projektledare: Håkan Frantzich, Tekn. D., Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering vid Lunds tekniska högskola. Biträdande projektledare: Patrick van Hees, Professor, Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering vid Lunds tekniska högskola. Forskare: Fredrik Nystedt, Tekn. Lic., Wuz risk consultancy AB. Ansökt belopp (från Brandforsk) Totalkostnad för projektet Annan finansiering utöver Brandforsk kr kr Medel har även sökts hos: (namn, belopp, ange om det beviljats) SBUF: kr Wuz risk consultancy AB: kr (beviljat) Rapportering Projektrapport, 2 CD (obligatoriskt) och pdf fil med rapport Underlag för Infoblad (obligatoriskt) Artiklar Seminarium Annat Övriga upplysningar Datum och underskrift Wuz risk consultancy AB har ett avtal med Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering vid Lunds tekniska högskola (LTH), i vilket det framgår att Fredrik Nystedt verkar som industridoktorand vid avdelningen och att Wuz ansvarar för finansieringen av denna tjänst. I avtalet med LTH regleras ersättning för LTH:s åtaganden avseende medverkan, handledning och kvalitetssäkring av aktuella forskningsprojekt. Kävlinge, Ansökan skickas till Brandforsk, STOCKHOLM, Tel , Fax , E-post brandforsk@svbf.se

3 BRANDFORSKs anteckningar Beviljat Remiss Styr-möte Forskargruppen Belopp Boverket Projektnummer Räddningsverket Försäkringsgruppen Kärnkraftsindustrin Räddningstjänsten Avslag Styr-möte

4 Riskbaserad dimensionering av bärförmåga vid brand Bilaga till projektansökan

5 Sida 2 (14) Sammanfattning Projektet målsättning är att i form av ett forskarutbildningsprojekt utveckla metoder för dimensioneringen av bärförmåga vid brand så att denna kan utföras på ett mer kostnadseffektivt sätt än vad som sker idag. Detta är möjligt genom att introducera en riskbaserad dimensioneringsteknik, samtidigt som särskilda frågeställningar kring kravnivåer, hantering av stora byggnader och möjlighet att ta hänsyn till aktiva system adresseras. Nyttan med projektet är tvådelad då den dels fokuserar på att modernisera själva dimensioneringsprocessen och dels på att ge byggherrar och entreprenörer möjligheter att i större utsträckning själv kunna välja lösningar som säkerställer tillräcklig bärförmåga vid brand. Forskningen ska om möjligt finna metoder där lastfallet brand kan hanteras på samma sätt som lastfall vid brukstillståndet och andra olyckslaster. Genom att utgå från en acceptabel risknivå kommer det vara möjligt att optimera brandskyddet för de bärande konstruktionerna och därmed förbättra brandskyddets kostnadseffektivitet. Det ska vara byggherren/entreprenören fritt att själv avgöra om bärverket ska skyddas med passiva eller aktiva system, där samutnyttjande av brandskyddsinstallationer är en nyckelfaktor. Projektet är materialoberoende och de dimensioneringsmetoder som utvecklas kan appliceras på bärverk av trä, betong och stål. Projektet kan ses som en fortsättning av det arbete med riskbaserad dimensionering som bedrivits vid Brandteknik, LTH sedan mitten på 1990-talet. Samfinansiering av projektet önskas mellan Brandforsk, SBUF, Wuz risk consultancy AB (Wuz) och de företag som medverkar i referensgruppen. Projektet avser att initieras i maj 2010 och löpa till januari Wuz har ett avtal med Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering vid Lunds tekniska högskola (LTH), i vilket det framgår att Fredrik Nystedt verkar som industridoktorand vid avdelningen och att Wuz ansvarar för finansieringen av denna tjänst. I avtalet med LTH regleras ersättning för LTH:s åtaganden avseende medverkan, handledning och kvalitetssäkring av aktuella forskningsprojekt.

6 Sida 3 (14) 1 Inledning 1.1 Bakgrund och problembeskrivning Traditionella metoder för att skydda bärverk vid brand utgörs vanligen av passiva system som inklädning, brandskyddsmålning och överdimensionering. Enligt förordning (1994:1215) om tekniska egenskapskrav på byggnadsverk, m.m. ska byggnadsverk skall vara projekterade och utförda på ett sådant sätt att byggnadsverkets bärförmåga vid brand kan antas bestå under en bestämd tid. I byggreglerna förtydligas kravnivån genom att ange vilken påverkan enligt standardbranden ISO 834 alternativt en modell för naturligt brandförlopp som bärverket ska kunna motstå. Dagens regelverk ger sparsamma anvisningar och möjligheter hur aktiva system som brandlarm, sprinkler och brandgasventilation kan användas för att upprätthålla bärförmågan vid brand. Risk (definierad som en kombination av sannolikhet och negativt utfall av en konsekvens) är ett begrepp som inte förekommer i större utsträckning i lagstiftningen. Utformningen av föreskrifter och allmänna råd bygger i stort på ett ospecificerat scenario där det inte framgår vilket scenario som ska väljas. Möjligen kan den kravnivå som anges för bärförmåga vid brand anses vara mer specifik än vad som gäller för andra avsnitt i regelverken. Dock finns det oklarheter kring tolkningarna av både fullt utvecklade bränder och lokal brand som försvårar dimensionering. Det traditionella angreppssättet för analytisk dimensionering av bärförmåga vid brand, som utvecklades av Anderberg och Pettersson i och inarbetades i Eurocode EN ii, fungerar inte särskilt bra för stora öppna byggnader. Giltighetsområdet är begränsat till lokaler med en golvyta upp till 500 m 2, vilket göra att dagens handelsbyggnader överskrider giltighetsområdet med en faktor 10 till 20. Ett aktivt system som automatisk vattensprinkler släcker en brand med hög tillförlitlighet. På samma sätt kan brandgasventilation användas för att sänka brandgastemperaturen och därmed minska den termiska belastningen på konstruktionen. När dessa system fungerar upprätthåller konstruktionen sin bärförmåga under oändlig tid, vilket rimligen är minst så länge som den bestämda tiden angiven i egenskapskravet. Det finns två centrala frågeställningar kopplade till det tekniska egenskapskravet: Hur lång tid ska byggnadsverkets bärförmåga antas bestå? Med vilken sannolikhet, givet brand, får denna tid inte underskridas? Precis som aktiva system har även passiva system en felfunktion. Därför finns det en inneboende osäkerhet på hur tillförlitlig en brandskyddsmålning eller en inklädnad är. Forskningsprojektet kommer med i tre olika delprojekt att i behandla de frågeställningar som anges ovan.

7 Sida 4 (14) På europeisk nivå pågår arbete med att skapa gemensamma konstruktionsregler vilka utgår från en fullständigt probabilistisk dimensionering av bärande konstruktioner iii. Dessa regler består av tre delar en som berör dimensioneringsmetodiken, en som behandlar krafter och en tredje som behandlar materialegenskaper. Detta forskningsprojekt ska utgå från principerna i det europeiska arbetet och göra dem giltiga för lastfallet brand. 1.2 Mål Projektet har som målsättning att: Utveckla innebörden av egenskapskravet byggnadens bärförmåga kan antas bestå under en bestämd tid i form av lämpliga riskmått, verifierbara funktionskrav, möjlig konsekvenser och acceptabel risknivå. Utveckla en dimensioneringsmetodik för bärförmåga vid brand i stora byggnader. Undersöka och om möjligt ta fram metoder för att hantera aktiva system vid dimensionering av bärförmåga vid brand. 1.3 Nytta och användning av resultaten Nyttan med projektet är tvådelad då den berör både dimensioneringsprocessen och möjligheten för byggherrar och entreprenörer att i större utsträckning själva välja vilken brandskyddslösning som ska användas för att säkerställa tillräcklig bärförmåga vid brand. Konstruktörer och brandtekniska konsulter som får en förtydligad och moderniserad metodik för att projektera konstruktioners bärförmåga vid brand. Genom att specifikt behandla stora byggnader och hantering av aktiva system finns det en möjlighet att minska graden av konservatism vid dimensionering och därmed möjliggöra för en optimering av brandskyddet. Det är troligt att byggkostnader kan sänkas då möjligheterna till optimering av brandskyddet ökar, vilket gynnar hela byggbranschen. En av projektets målsättningar är att i större utsträckning kunna samutnyttja olika brandtekniska installationer där exempelvis sprinkler och brandgasventilation får tydliga skyddsuppgifter för att säkerställa bärförmåga vid brand. Genom att jobba riskbaserat kan byggherren och entreprenören själva välja huruvida de vill uppnå byggreglernas krav på säkerhet med olycksförebyggande eller skadebegränsande skyddssystem. En mer konsekvent dimensioneringsmetodik gör det också lättare för byggherren att jämföra olika konsulters förslag. Projektet är även till stor nytta för samhället eftersom den osäkerhet som idag råder avseende kravnivån vid utformning av bärförmåga vid brand minskar. Osäkerheten leder till att byggnader utformas på olika sätt med en okänd och varierande säkerhetsnivå som följd.

8 Sida 5 (14) Projektet skapar förutsättningar för att få rätt nivå på det byggnadstekniska brandskyddet, som framför allt syftar till att förhindra att många personer skadas vid brandtillbud. Det blir också möjligt att jämföra risknivån mellan olika byggnadstyper samt göra jämförelser med andra risker i samhället. Det ger underlag till kostnadnytta analyser av olika riskreducerande åtgärder. Slutligen kommer projektet att på ett transparant sätt belysa den dimensioneringsmetodik som används idag och som kommer att föreslås i det aktuella projektet. Tanken är att tydligt beskriva kopplingen Krav - Metod - Resultat. 1.4 Spridning av resultat Den huvudsakliga avrapporteringen av projektet kommer att ske genom den doktorsavhandling som forskarutbildningen resulterar i. I denna ingår dessutom ett antal vetenskapliga artiklar vilka enligt gängse metoder granskas innan publicering. De rapporter, inklusive doktorsavhandlingar, som publiceras vid avdelningen för Brandteknik och Riskhantering finns fritt tillgängliga från adressen I övrigt kommer arbetet att redovisas i svenska tidskrifter (exempelvis Bygg & Teknik, BrandSäkert) samt vid såväl nationella och internationella konferenser (t ex IAFSS 2011). Resultatet kommer också att föras ut i produktionsledet bl a genom utbildningen av brandingenjörer i LTH:s och MSBs regi samt genom utbildning av civilingenjörer i riskhantering vid LTH. 2 Genomförande Problemet med att tillämpa riskbaserad verifieringsmetodik för bärförmåga vid brand kan delas upp i tre olika delar vilka också utgör strukturen för genomförandet av projektet: Riskbegrepp vid dimensionering av bärförmåga vid brand. Dimensionering av bärförmåga vid brand i stora byggnader. Metoder för hantering av aktiva system vid dimensionering av bärförmåga vid brand. 2.1 Riskbegrepp vid dimensionering av bärförmåga vid brand (del 1) Den första delen omfattar grundläggande forskning kring möjliga och lämpliga riskbegrepp vid dimensionering av bärförmåga vid brand. Det innebär att problematiken kring fördelningen av konsekvensens storlek kommer att beaktas. Tekniska risker har i tidigare forskning inom analytisk dimensionering definierats enligt nedan:

9 Sida 6 (14) där s = det aktuella scenariot p = frekvensen för det aktuella scenariot. c = det aktuella scenariots konsekvens Denna klassiska definition av risk väcker en rad frågor som projektet ska utveckla för att möjliggöra riskbaserad dimensionering av bärförmåga vid brand. Några av dessa frågor är: Vilka scenarier ska byggnadens bärverk dimensioneras för? Ska dimensioneringen gälla givet att brand uppkommer eller ska hänsyn tas till frekvensen för bränder? På vilket sätt ska det vara möjligt att ta hänsyn till skadebegränsande system? På vilket sätt kan konsekvensen av kollaps uttryckas? Hur inverkar fördelningen av konsekvensens storlek på valet av uttryckssätt? Hur ska tidsförloppet vid en kollaps samt rasområdets storlek beaktas? Finns det ett egensyfte med att byggnadens bärverk bibehåller sin stabilitet, trots att utrymning och räddningsinsats är avslutad? Är det möjligt att använda de säkerhetsnivåer som gäller för konstruktioner i brukstillstånden även för brandfallet? Är det möjligt att definiera acceptabel risk utifrån ett statistiskt underlag? För en bärande konstruktion kan risken för upphörd funktion vid brand beskrivas med hjälp av ett felträd. I felträdet redovisas de händelser som krävs för att konstruktionen skall gå mot en kollaps. I Figur 1 redovisas ett felträd med topphändelsen bärande konstruktion kollapsar. Figur 1 Felträd för brandutveckling och tillhörande reaktion från den bärande konstruktionen iv.

10 Sida 7 (14) För att en bärande konstruktion skall kollapsa till följd av brand krävs att en rad händelser inträffar. Om antändning inträffar i aktuell brandcell och branden får tillräckligt med både syre och bränsle kommer den snart att utvecklas till en tillväxande brand. Om branden inte kan släckas manuellt eller automatiskt i ett tidigt skede passeras slutligen övertändning och hela rummet blir involverat i branden. Konstruktionen värms upp och om branden varar längre än den faktiska brandmotståndstiden får vi en kollaps. Det är således inte alla bränder som har förmågan att orsaka konstruktionskollaps. Vanligtvis krävs en fullt utvecklad rumsbrand för att detta skall förväntas. Den fullt utvecklade rumsbranden karakteriseras att allt brännbart i rummet antänds med mycket höga temperaturer som följd. Även andra scenarier kan leda till kollaps, exempelvis lokala bränder, vilka man också måste ta hänsyn till vid dimensionering. Att använda beräknad tillförlitlighet för att dimensionera bärande konstruktioners bärförmåga vid brand har diskuterats och analyserats sedan CIB publicerade sin Design Guide Structural Fire Safety v i mitten av 1980-talet. Idag finns två uppdaterade och användbara referenser som diskuterar ämnet: Tillförlitlighet hos bärverk (SS-ISO 2394) vi. Eurocode 1 - Actions on structures - Part 1-7 General actions - Accidental actions (EN ) vii. I SS-ISO 2394 vi definieras dels säkerhetsindexet β samtidigt som flera anvisningar kring tillförlitlighetsbaserad dimensionering redovisas. Bland annat redovisas medelvärden och standardavvikelser för en rad betydelsefulla parametrar i syfte att underlätta en kvantifiering av risk. I Eurocode EN vii anges att risken för en kollaps kan beräknas genom att följa följande tre steg: Identifiera och beräkna sannolikheten för samtliga riskkällor, t.ex. sannolikheten att brand uppkommer. Beräkna sannolikheten för olika händelser givet att riskkällan har inträffat, t.ex. sannolikheten att en brand tillväxer och blir fullt utvecklad. Beräkna sannolikheten att konstruktionen i sin helhet inte kan motstå de olika händelserna samt vilka konsekvenser som förväntas. Resultatet av beräkningen enligt de tre stegen ovan kan sedan jämföras mot någon definition på acceptabel risk. I SS-ISO 2394 vi anges att risken för kollaps bör vara mindre än c:a 10-6 per år, ett värde som också finns i Eurocode EN 1990 viii. I Eurocode (EN ) vii om olyckslaster anges också strategier för hur olyckslaster kan behandlas i samband med dimensionering, se Figur 2.

11 Sida 8 (14) Figur 2 Designstrategier för bärande konstruktioner med hänsyn till olyckslast vii. Vidare beskrivs att behovet av åtgärder för att skydda mot olyckslaster ska baseras på följande övervägande: Vilka åtgärder som vidtagits för att förebygga eller minska omfattningen på olyckslasten. Sannolikheten att olyckslasten uppkommer. Konsekvensen av kollaps till följd av olyckslasten. Den acceptabla risken. Att dimensionera med tillförlitlighetsberäkningar relaterade till säkerhetsindex β beskrivs i Boverkets regelsamling för konstruktion ix (avsnitt 2:11 m.fl.). I avsnitt 2:113 anges att byggnadsverk skall utformas så att riskerna för fortskridande ras är ringa. I avsnitt 2:114 anges att vid dimensionering med hänsyn till olyckslast skall säkerhetsindexet β vara minst 3,1.

12 Sida 9 (14) För att omvandla ett visst säkerhetsindex β till en felfrekvens tas hjälp av en normalfördelning. För ett givet värde på β kan felsannolikheten bestämmas från den standardiserade normalfördelningens komplementära fördelningsfunktion, CCDF, se Figur 3. Figur 3 Koppling mellan normalfördelningen och säkerhetsindex β. För ett givet β- värde på 1,0 avläses en sannolikhet för fel på 0,16. Ett säkerhetsindex β på 3,1 innebär att sannolikheten för kollaps till följd av olyckslast inte får vara större än 0,001. I Boverkets handbok x om svängningar, deformationspåverkan och olyckslast framgår att brand hör till en av de vanligaste olyckslasterna. Brand kräver dock en något annorlunda behandling än andra olyckslaster. När det gäller brand bör brottsannolikheten nyanseras med hänsyn till konsekvenserna. Därför fordras också differentierade β-värden med hänsyn till aktuella konsekvenser om en sannolikhetsteoretisk metod skall användas. En olycklast beskrivs antingen med ett karakteristiskt värde eller med ett medelvärde samt tillhörande standardavvikelse. Det karakteristiska värdet på olyckslasten har valts så att det tillsammans med karakteristiskt värde på bärförmågan ger en acceptabel sannolikhet för kollaps. 2.2 Dimensionering av bärförmåga vid brand i stora byggnader (del 2) I Eurocode EN ii finns ekvationer för beräkning av brandgastemperaturen, men även kurvor framtagna av Magnusson och Thelandersson xi är vanligt förekommande vid dimensionering, se Figur 4. Figur 4 Beräknad brandgastemperatur som en funktion av brandbelastning och öppningsfaktor. Nackdelen med uttrycken i Eurocode är att de har snäva begränsningar som gör att de inte kan tillämpas för lokaler större än 500 m 2, med en takhöjd på mer än 4 m och om det finns öppningar i tak. Med tanke på rådande begränsningar är de flesta byggnader att beakta som stora och därmed kan ekvationerna i Eurocode inte tillämpas. Visserligen leder en tillämpning troligen till konservativa resultat och en

13 Sida 10 (14) överdimensionering av bärförmågan I förhållanden till den verkliga påverkan vid en brand i en större lokal. Delprojektet kommer att behandla följande frågeställningar: Vilken arbetsmetodik är lämplig för byggnader som faller utanför giltighetsområdet i Eurocode? Hur ska begreppet fullt uvecklad brand tolkas i stora byggnader? Hur kan brandförloppet beskrivas i stora byggnader avseende både största möjliga brand och lokala brandpåverkan? Hur kan mekanismerna bakom kollaps beskrivas i stora byggnader med fokus på tidsförlopp och rasområdets storlek? Hur ska traditionella begrepp som brandbelastning, öppningsfaktorer och materialens värmeledningsegenskaper hanteras i stora byggnader? I Figur 1 anges en fullt utvecklad rumsbrand som en av förutsättningarna för att bärverket ska kollapsa. I en stor lokal kan det traditionella övertändningsbegreppet inte användas utan modifiering. Lokalens stora volym gör att temperaturskillnaden i det övre brandgaslagret varierar stort, både i höjd- och sidled. Därför är det möjligt att kriterierna för övertändning kan inträffa lokalt medan temperaturen i lokalen i stort är förhållandevis låg. En lokal övertändning skulle kunna leda till en omfattande brandspridning där flertalet konstruktionsdelar (i olika bärlinjer) utsätts för samtidig påverkan av brand. Denna situation kan vara ogynnsam för konstruktionen och måste undvikas för att global kollaps inte ska ske. Ett möjligt sätt att arbeta i stora lokaler kan vara att studera temperaturen i byggnadens övre del, nära branden i det s.k. far field, se Figur 5. Temperaturen i far field ska understiga den kritiska ståltemperaturen för övertändning inte ska förväntas. Figur 5 Definition av far field, ett område nära, men inte i direkt anslutning till branden xii. En vanligt förekommande metodik för att avgöra om övertändning kan inträffa är den som redovisas av McCaffrey m.fl xiii, vanligen kallad MQH-metoden. Det finns dock indikationer på att denna metod fungerar dåligt i stora byggnader, framförallt om dessa är välisolerade. De försök som ligger bakom MQH-metoden gjordes i huvudsak i rum med en storlek på m 3. En intressant frågeställning är hur väl metoden korrelerar i rum med en volym på tusentals m 3, exempelvis en livsmedelsbutik på 3000 m 2 med en takhöjd på 4 m? Ekvationen för att beräkna brandgaslagrets temperatur bygger på försök där kvoten mellan omgivande ytor och rummets volym är ligger kring 2,0. I större lokaler närmar sig denna kvot ganska snart värden mindre än 0,10 och ner mot 0,05. Metodens känslighet för varierande värmeledningsegenskaper kan påvisas med genom följande exempel; Om vi antar att 1000 kw är en tillräckligt stor brand för att

14 Sida 11 (14) orsaka övertändning i ett rum med en viss storlek och omgivande ytor är av betong. Då skulle det endast krävas kring 130 kw för att orsaka övertändning om omgivande ytor är av mineralull. På samma sätt skulle det krävas 3600 kw om väggarna var av aluminium. I delprojektet kommer data från försök i stor skala att undersökas i syfte att beskriva brandförlopp i stora byggnader med avseende på geometrisk utbredning över tiden. Syftet är att finna tillämpbara temperatur/tid-kurvor för bränder i stora byggnader. Inom ramen för delprojektet kan det också vara nödvändigt att utföra brandsimuleringar med CFD-modeller. Det är också av intresse att undersöka hur pass känsliga vanliga konstruktionslösningar (som t.ex. stålfackverk) är för de brandförlopp som kan uppkomma i stora byggnader. Ett möjligt sätt att undersöka detta är att se hur bärsystemet uppträder efter termisk påverkan. Viktiga frågor att besvara är huruvida kollaps är sannolikt, hur stort ett eventuellt rasområde är och hur tidsförloppet ser ut. 2.3 Metoder för hantering av aktiva system vid dimensionering av bärförmåga vid brand (del 3) Ett aktivt system som automatisk vattensprinkler släcker en brand med hög tillförlitlighet. På samma sätt kan brandgasventilation användas för att sänka brandgastemperaturen och därmed minska den termiska belastningen på konstruktionen. När dessa system fungerar så upprätthåller konstruktionen sin bärförmåga under oändlig tid och behovet av passivt skydd för bärverket är i princip obefintligt (undantaget lokal brandpåverkan). Men, om de aktiva systemen av någon anledning inte är tillgängliga så kan kollaps av oskyddade bärverk ske relativt snabbt och omfattande. I dagens regelverk ges viss möjlighet att minska behovet av passivt brandskydd om byggnaden är försedd med sprinkler i och med att det tillåts en reducerande dimensionerande brandbelastning vid en modell av naturligt brandförlopp. Möjligheten att beakta brandgasventilation är liten.

15 Sida 12 (14) Delprojektet ska arbeta med följande frågeställningar: Vilken erfarenhet finns internationellt sätt när det gäller att tillåta avsteg från krav enligt förenklad dimensionering om byggnaden har aktiva system som påverkar brandförloppet? Vilken tillförlitlighet krävs av automatiska vattensprinkleranläggningar och system för brandgasventilation? Är det rimligt att enbart skydda bärverket från kollaps med aktiva system? Går det att definiera vilken minsta bärförmåga som krävs för de fall då de aktiva systemen inte är tillgängliga? 3 Tidplan Projektets tidplan beskrivs i Figur 6 nedan. Inom projektet planeras för tre artiklar och en avhandling. Referensgruppsmöten avses hållas två gånger per år. Figur 6 Tidplan för projektet. 4 Organisation 4.1 Deltagande forskare Projektet leds av Tekn D Håkan Frantzich med bistånd av professor Patrick van Hees, båda Brandteknik. Forskare i projektet är Tekn Lic. Fredrik Nystedt, Wuz risk consultancy AB Referensgrupp Till projektet bör en referensgrupp knytas vilken har representanter med bland annat omfattande kompetens inom brandteknisk projektering, särskilt med erfarenhet av bärande konstruktioner samt analytisk dimensionering. Det poängteras att erfarenheter från tidigare projekt visar att deltagarna i referensgruppen önskar ersättning för resekostnader, vilket finns medtaget i kostnadskalkylen. Följande personer har tillfrågats att ingå i referensgruppen: Sven Thelandersson, professor i konstruktionsteknik, LTH 1 Wuz risk consultancy AB har ett avtal med Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering vid Lunds tekniska högskola, i vilket det framgår att Fredrik Nystedt verkar som industridoktorand vid avdelningen och att Wuz ansvarar för finansieringen av denna tjänst.

16 Sida 13 (14) Robert Jönsson, avdelningen för Brandteknik och Riskhantering, LTH Jörgen Thor, tekn. dr, Brandskyddslaget AB Michael Strömgren, brandingenjör, Boverket Thomas Järphag, NCC Rolf Jonsson, Wäst-Bygg 5 Finansiering 5.1 Kostnadskalkyl Lönekostnad 2 : timmar x 875 kr Kostnad för handledning och kvalitetssäkring Resor Referensgruppsmöten (5 st) Referensgruppsarbete Summa: kr kr kr kr kr kr 5.2 Finansieringsplan Denna ansökan avser samfinansiering av projektet mellan Styrelsen för Svensk Brandforskning (Brandforsk), Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF) och Wuz risk consultancy AB. Följande uppdelning sker: Brandforsk kr SBUF kr Wuz risk consultancy AB kr Brandskyddslaget AB kr LTH kr NCC kr Wäst-Bygg kr Boverket kr 6 Referenser Summa: kr i Anderberg, Y., Pettersson, O., Brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner - del 1, Statens råd för byggforskning, Stockholm, ii European Standard, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-2: General actions - Actions on structures exposed to fire, EN , november iii Vrouwenveldera, A.C.W.M., Developments towards full probabilistic design codes, Structural Safety 24, pp , Elsevier, iv Kersken-Bradley, M., Pettersson, O., Schneider, U., Twilt, L., Vrouwenvelder, A., Witteveen, J., A Conceptual Approach Towards a Probability Based Design Guide on Structural Fire Safety, CIB W14 Workshop Structural Fire Safety, Fire Safety Journal, Vol. 6, No. 1, Totalt 90 h per månad i 30 månader (maj 2010 nov 2012) = h.

17 Sida 14 (14) v CIB, Design guide for structural safety, Fire Safety Journal 10 (1986), Elsevier Science Limited. vi Svensk Standard, Tillförlitlighet hos bärverk Allmänna principer, SS-ISO 2394:1998. vii European Standard, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-7: General actions - Accidental actions, EN , juli viii European Standard, Eurocode - Basis of structural design, EN 1990, april ix Boverket, Regelsamling för konstruktion, Boverkets Konstruktionsregler, BKR, x Boverket, Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast, handbok, Dnr. B /94, Karlskrona, xi Magnusson, S.E., Thelandersson, S., Temperature-Time Curves for the Complete Process of Fire Development - A Theoretical Study of Wood Fuels in Enclosed Spaces, Acta Polytechnica Scandinavica, Ci 65, Stockholm, xii Rein, G., m.fl., On the Design Fire for Non-Conventional Structures, Proceedings from Advanced Research Workshop in Fire Computer Modeling, Universidad De Cantabria, Santander, xiii McCaffrey, B.J., Quintiere, J.G, Harkleroad, M.F., Estimating Room Fire Temperatures and the Likelihood of Flashover Using Fire Test Data Correlations, Fire Technology, Vol. 17, no. 2, pp , 1981.