Utrymning och människors beteende Brandteknisk riskvärdering 2004 Håkan Frantzich Brandteknik http://www.brand.lth.se Målsättning Känna till 2 metoder för dimensionering/utvärdering Känna till utrymningsrelaterade brandkrav på byggnad Känna till hur människor beter sig vid brand och utrymning Upplägg 1. Förutsättningar för byggnads utrymning 2. Utrymningsdimensionering / värdering 3. Beteende vid brand 4. Genomförda försök 5. Litteratur som kan användas 1 Vad styr hur byggnader skall utformas? bygglagstiftning tillämpningsföreskrift (BBR, BÄR) arbetarskyddet (2000:42, 2001:1) räddningstjänstlag handböcker Bygglagstiftning BVL 2-2 PBL: övergripande, planfrågor PBF: bemyndigande till Bov, utryckningsväg, detaljer om bl a våningshöjd BVL: Krav på byggnader BVF: Detaljer http://www.riksdagen.se Byggnadsverk som uppförs eller ändras skall, under förutsättning av normalt underhåll, under en ekonomiskt rimlig livslängd uppfylla väsentliga tekniska egenskapskrav i fråga om 1. bärförmåga 2. säkerhet i händelse av brand 5 punkter från EG-direktiv, CPD 1
BVF (kopplat till BVL 2-2) 4 Byggnadsverk skall vara projekterade och utförda på ett sådant sätt att 1. byggnadsverkets bärförmåga vid brand kan antas bestå under en bestämd tid, 2. utveckling och spridning av brand och rök inom byggnadsverket begränsas, 3. spridning av brand till närliggande byggnadsverk begränsas, 4. personer som befinner sig i byggnadsverket vid brand kan lämna det eller räddas på annat sätt, och 5. räddningsmanskapets säkerhet vid brand beaktats. Tillämpningsföreskr BBR BKR BÄR Boverkets rapporter Övriga myndigheters föreskrifter, AV, SRV, SÄ, RA, Elsäk Funktionsbaserade krav Exempel Vad men inte hur Detaljkrav finns fortfarande Dåligt med kvantitativa kriterier Detaljkrav Funktionskrav Indata väljs av ingenjören => allt kan räknas hem Krav på verifiering och kontroll Kravdefinition Olika tillvägagångssätt för dimensionering Dimensioneringsmetoder Funktionsbaserad dimensionering med föreskriven säkerhetsnivå enligt BBR Kraven i BBR efterlevs Ett eller flera krav i avsnitt 5:3-5:9 BBR efterlevs ej Krav, allmänna råd och Boverkets rapporter följs Förenklad dimensionering Delar av kraven i föreskriften uppfylls med andra lösningar och metoder ökande krav på verifiering Alternativ utformning enligt avsnitt 5:11 Analytisk dimensionering Förenklad dimensionering Alla relevanta krav och allmänna råd följs för hela byggnaden Boverkets rapporter och övriga råd, t ex BÄR, kan också tillämpas. Dessa tillvägagångssätt benämns andra lösningar och metoder, vilka finns beskrivna i handböcker mm. Samtliga kräver verifiering! Analytisk dimensionering Hela eller delar av lösningen baseras på: erfarenhet tidigare föreskrifter exempel från andra länder vedertagen praxis beräkning försök/provning 2
Verifiering och kontroll? Förenklad dimensionering: enkelt Analytisk dimensionering: jobbigare Beror på typen av avsteg Beror på kompetensen hos utföraren Standardmetoder finns inte Dokumentation och känslighetsanalys Krav i BBR 5:13 och 5:14 Kontrollbehovet varierar med verifieringen Viktiga krav i BBR kap 5 Brandskyddsdokumentation ska upprättas, 5:12 Analytisk dimensionering, 5:13 Kontroll av utrymningsdim, 5:14 Utformning, dvs resten Vad finns inte i BBR? Vad ingår i BTR? Övning (AV) Ordning och reda (AV) Personalorganisation, ledningssystem (AV) Lös inredning (SRV) Systematiskt brandskyddsarbete (SRV) Värdering av säkerhet. Detta är inte dimensionering men... liknande metoder används. Utgå från de i byggnaden rådande dimensioneringsprinciperna. 2 Utrymning Kravet...tillfredsställande utrymning kan ske vid brand... Vad innebär det? helt säkert för alla personer i byggnaden? personer med funktionshinder? för alla bränder? 3
Typer av verksamhet Typer av verksamhet Bostad och kontor Högrisk samlingslokal (okänd miljö + >150 pers) hotell vård (vanliga + förskolor) Traditionell dimensionering Mycket stor risk för personskada 5:13 analytisk dimensionering större komplexa byggnader stort antal personer öppna samlingslokaler i flera plan samlingslokaler under mark höga byggnader >16 vån större sjukhus, undermarksstationer Analytisk dimensionering Kravet -> verkligheten Personer med funktionshinder Verksamheten styr personerna i byggnaden risken tekniska system övrig utformning Framkomlighet och avstånd krav på extra åtgärder i s, h & v Inga speciella krav men man bör underlätta låga/inga trösklar eller trappor lågt placerade larmknappar utrymningslarm för person med nedsatt hörsel utökad brandcellsindelning foajé vid trappor Vad är en utrymningsväg? Utrymningsvägen... dörr, port ed direkt till det fria trappa, korridor, tunnel ed inom egen brandcell loftgång varierande krav på avskiljande: dörr, vägg/fönster ytskikt: golv, vägg och tak i egen brandcell fri från hinder ingen annan verksamhet upplyst och ordentligt skyltat 4
Tillgång till utrymningsväg Utrymning genom annan lokal Tillgång till utrymningsväg Tillgång till utrymn. vägar Dörr till det fria Trapphus, vanligt öppet, Tr1 &Tr2 Fönster: med eller utan rätj Utetrappa Loftgång Trapphus avs i E 15-C Gemensam del av i övrigt skilda utrymningsvägar, egen BC Egen BC med en dörr till korridoren Egen BC med en dörr till korridoren Trapphus avs i E 15-C Inte OK för samlingslokaler Säker utrymning - gångavstånd...till utrymningsväg Till Inom... skall inte vara längre än att brandcellen kan utrymmas innan kritiska förhållanden uppstår Råd om vad kritiska förhållanden är Förenklad eller analytisk dim avgör metod 5
Kritiska förhållanden Temperatur, 80 C Strålning, 60 kj/m 2 utöver 1 kw/m 2 Alternativ 2,5 kw/m 2 Röklagerhöjd, 1,6 + 0,1 H Toxicitet, se SFPE-handboken Vad innebär kritiska förhållanden? Förenklad dim Gångavstånd beroende på verksamhet Förläng om sprinkler +1/3 Förkorta om fönsterutrymning -2/3 Rätvinkliga gångvägar Sammanfallande gångsträcka 1,5 eller 2 Höjdskillnad x4 Sammanfallande gångsträcka Miniuppgift 1 cm = 1 m Garage, bostad & kontor 1,5 Gångavst till utrymningsväg...inom utrymningsväg Analytisk dim: verifiera att säkerheten är acceptabel genom t krit > t utrym Vem väljer värden?? Förenklad dim: understiga tabellvärden på gångavstånd till närmaste trappa som leder till annat våningsplan utgång som leder till gata kan ske snabbt råd om lämpliga avstånd 6
Detaljer i utrymningssystemet Dörrar Dörrar Skyltar Larm Belysning ska i praktiken alltid vara utåtgående får inte vara låsta - varuhus får inte vara fördröjda lätt öppningsbara lätt identifierbara, attraktiva Utrymningsdörr? Attraktiva dörrar Dörr i samlingslokal Skyltar belyst eller genomlyst? 7
Skyltplacering Nödbelysning minst 1 lux låg placering var? trapphus samlingslokal utr väg från samlingslokal hotell vård Larm Miniuppgift automatiskt brandlarm/brandvarnare och utrymningslarm samlingslokal u + (a) hotell u + (a) vårdanläggning a + (u) bostad a + u arbetslokaler Hur bör ett utrymningslarm vara utformat? typ av verksamhet varuhus biograf kontor kostnad signaleringsform aktivering Ytterligare åtgärder Systematiskt brandskyddsarbete Utrymningsplan Övning krävs för det skall fungera Drift- och underhållsrutiner Utrymningsdimensionering i praktiken förenklad dimensionering analytisk dimensionering kräver kunskap om bl a mänskligt beteende 8
Utrymningsmodell Detektionstiden Modell för utrymning Skillnad mot riktig utrymning Marginal = t t > krit t utrym krit t det t reak t förflytt Utrymningstiden medelperson eller alla individuellt Automatiska system Typ av detektor Omgivande faktorer Byggnadens utformning Räkna med Detact alt. uppskatta (spec om inget larm finns) Besluts och reaktionstid Förflyttningstid Typ av verksamhet Personegenskaper Utrymningslarm Personal på platsen Beteendedelen Gissa! Vägledning i referenslitteraturen. Storleksordningen en till flera minuter. Se också slutet. Personegenskaper Trappor Våning Antal utgångar och bredd Gångavstånd Handräkning eller Simulex Utrymningsberäkningar Vad ingår i BTR? Bedömning baserad på försök inträffade bränder ingenjörsmässigt antagande fältmätning Hur väljer man då rätt värde? Värdering av säkerhet. Jämför tillgänglig tid med utrymningstid CFAST eller FDS jämförs med Simulex eller handräkning. Vad tror du kommer att hända? Scenarieanalys!! Var en ingenjör!! 9
3 Beteende vid brand Vanliga beteenden okänt för flertalet osäkerhet ökande grad av stress förnuftigt beteende panik? söka efter mer information larma räddningstjänsten varna andra hjälpa andra släcka rädda värdeföremål ignorera faran fly Vad styr dessa beteenden? Vad ska man göra? typ av verksamhet - rollen byggnadens utformning: öppenhet, ljud, ljus, skyltar, larm individens egenskaper: vana, motivation, uppmärksamhet, sociala relationer brandens egenskaper: värme, hastighet, toxicitet upptäcka branden informationssökning fatta beslut om lämplig aktivitet evakuera Allt tar tid! 4 Vad har gjorts? Tidigare undersökn Grundläggande forskning i USA, Kanada och England Kännedom om typiska beteenden, gånghastigheter mm Hur lång tid tar det? Hur påverkar olika åtgärder? Förflyttning genom rök England, USA, Kanada: bostäder Rationellt beteende, 5% gör ngt som ökar risken Övning -> alarmera, organisera utrymning som första åtgärd Tidigare erf -> släcka branden Kvinnor: varna, utrymma, begära hjälp, utrymma familjen bekämpa branden eller minska risken 10
Forts. Forts. rök Gå genom rök 60% gick genom rök 50% av dessa gick > 10 m Män > kvinnor Hemma > arbetsplats Dag > natt Känd layout > okänd MGM Hotel 1980 Ca 54% hindrade att utrymma (60% pga rök) 60% av de som gick genom rök hade < 2m sikt Av de som vände pga rök gjorde det då sikten < 2m Gånghastighet och rök Siktsträcka k = 1 I ln L I o k sikt = 8 för ljusemitterande k sikt = 3 för reflekterande k sikt = 2 för golv&väggar Utrymning av IKEA Resultat. Helt oförberedd för kunder och personal Dokumenterades med videokameror Mäta reaktionstid och studera gruppbeteende Enkätundersökning Dagtid Kort reaktionstid, < 1 minut Tydlig personalmedverkan Skillnad varuhus - kassa/restaurang Typiska beteenden: Sök information, tala med personal, se sig omkring, gå mot känd utgång Ej optimalt utnyttjande av utgångar 11
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 A B C D E F G H Val av utgång Utrymningslarm Biograf - 18 försök i samma lokal Videodokumentation + enkät lager kontor mattor R kassa barn- IKEA skrivbord lamp or soffor entré larmklocka siren larmklocka + blixtljus larmklocka + skylt talat meddelande (man) talat meddelande (kvinna) Skylt för utrymning Utrymningsmeddelande E: Viktigt meddelande. Ett av våra brandlarm har aktiverats. Var vänlig att lugnt och sansat bege er mot närmaste utgång. Talat meddelande meddelande Viktigt meddelande. Viktigt meddelande. Vi har ett brandtillbud i byggnaden. Vi får be samtliga gå mot närmaste utgång och samlas utanför byggnaden. Resultat Reaktionstid larmklocka siren larmklocka+blixtljus larmklocka+skylt talat meddelande (man) talat meddelande (kvinna) Kort reaktionstid Liten skillnad mellan larmtyper - talat meddelande längre tid Larmklocka med skylt Larmklocka - siren Typiska beteenden: se på klockan/sirenen, lyssna, se på andra, gå ut procent av biobesökarna som har beslutat sig (rest sig upp) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 tid [s] 12
Val av utrymningsväg Val av utrymningsväg 13 dörr, 1 rakt fram 6 dörr, 5 rakt fram Dimensionerande värden? Person som ser branden vakna och mottagliga för nya signaler skola, kontor, varuhus, butik, teater, biograf och sjukhus (+-tid) Förslag: 1 minut Dimensionerande värden? Person som inte ser branden varuhus Typ av utrymningslarm Reaktionstid, min:sek Inget utrymningslarm 4:00 Ringklocka 3:30 Enkelt talat meddelande 2:00 Informativt talat 1:00 meddelande Kassa, personalutbildning Dimensionerande värden? Person som inte ser branden liten lokal+larm i lokalen vakna och mottagliga för nya signaler teater, samlingslokal, biograf, restaurang (+-tid) Förslag: 1 minut Dimensionerande värden? Nattklubb, diskotek mm Typ av larm Person Median som avses Manuell Personal 1:30 ringklocka Manuell Gäst 5:00 ringklocka DJs meddelande Personal 1:30 DJs meddelande Gäst 3:00 Förinspelat Personal 1:00 meddelande Förinspelat meddelande Gäst 2:45 13
Dimensionerande värden? Vårdlokal Typ av larm Typ av avdelning Median Ringklocka 1, enkelkorridor 2:00 Ljudsignal och 1, enkelkorridor 1:00 textmeddelande Ringklocka 2, dubbelkorridor 3:00 Ljudsignal och textmeddelande 2, dubbelkorridor 1:30 5 Utrymningslitteratur Brandskyddshandboken!! Boverkets rapport om utrymningsdimensionering SBF: rek om utrymningslarm, lås mm Frantzich: Tid för utrymning vid brand Canter: Studies of human... (utdelad) Canter: Fires and human behaviour (biblioteket) SFPE-handboken Bryan Nelson&MacLennan Shields&Boyce FSJ Vol 35, No 1: utrymning av varuhus Proulx div rapporter: utrymning från bostäder & kontor, WTC Utrymning och människors beteende Brandteknisk riskvärdering Håkan Frantzich Brandteknik http://www.brand.lth.se 14