Verifiering av utrymning Analys eller förenklad? Norge 2009 Tomas Rantatalo www.fsd.se
Kontorshus med kantine för 100 personer Tre etager 75-100 kontorsplatser / etage Konferensrum för 75 personer i 1 etage Gångavstånden för långa!
Verifiering Det något förlängda gångavståndet kompenseras med att lokalerna utrustas med utrymningslarm, vilket inte är ett krav i dessa lokaler. Gånghastigheten i aktuella lokaler bedöms vara ca 1,3 m/s. Gångavstånden är i byggnaden maximalt 9 meter längre än rekommenderat, vilket medför att förflyttningstiden förlängs med ett fåtal sekunder. Denna förlängda förflyttningstid skall jämföras med den minskning i besluts- och reaktionstid som ett utrymningslarm medför. I aktuella lokaler minskar beslut- och reaktionstiden med ca 30 sekunder vid installation av utrymningslarm typ ringklocka. Denna förkortade besluts- och reaktionstid kompenserar således den förlängda förflyttningstiden och resultatet på den totala utrymningstiden blir positiv. När längre gångavstånd accepteras medför detta att brandcellen kan göras större. Sannolikheten för att brand skall uppstå inom brandcellen ökar därmed. Å andra sidan har installationen av utrymningslarmet medfört en förväntad kortare utrymningstid, vilket innebär att sannolikheten för att någon i brandcellen skall skadas vid en brand har minskat. Den totala risknivån anses därmed inte har ökat. Brandskyddet anses därmed minst uppfylla den nivå som hade erhållits utan utrymningslarm och med rekommenderade gångavstånd, varför aktuella gångavstånd anses vara acceptabla. Utrymningsdimensionering, Boverket rapport, februari 2004. Tid för utrymning vid brand, SRV, 2000.
En utrymningsväg + vindue?
Jälklag Högskola, etage 1 lärosalar tot ca 750 personer Kontorslokaler i etage 2-4 Bjälklag sektionerat E 60 Dörrbredd Ok Gångavstånd OK Sprinkler
Etage 2-4 Kontor
Verifiering FDS Handberäkning
1 oktober 2008 Blomsterland 400 m2 max 100 personer Krav på verifiering och analys? Utrymning och Räddningstjänstens säkerhet?
Förenklad och inget krav på bärverk Br 3
1 november 2007
Lekutrustning
Förutsättningar Inget brandkrav på bärverket. Optimerat för ett växthus 100 personer (Br 3 inget brandkrav) Plast tak i klass B-s1,d0 Max. 450 personer varav ca 350 st är barn (3-12 år) Lekutrustning och möbler i plast och trä! Köksutrustning med fritör och stekbord. Festlokal på entresolplan 40 barn. SPRINKLER!!!!!
Utrymning Förenklad dimensionering Total dörrbredd = 5,8 m Gångavstånd < 30 m OK OK Varför analytisk? Hur?
Alternativ utformning - utrymning Rökgasnivå lägst 1,6 + (0,1 x H), där H är rumshöjden (BBR 5:361). Rökgasnivå motsvarar sikt < 10m. Undvika övertändning i lokalerna. Gastemperaturen ej får överstiga 500 C. Ta fram dimensionerande brandförlopp för bärande konstruktioner Gränsvärde på högst 80 C lufttemperatur (BBR 5:361) Bedöma ytskikt för polykarbonattak (baserat på Boverkets Riktlinjer för typgodkännande, brandskydd) samt för att jämföra med nedbrytningstemperatur för polykarbonat.
Krav enligt BBR Br 2 byggnad samlingslokal R 30 bärverk Utrymningslarm talat meddelande Tillfredsställande utrymning (verifiering) EI 30 brandcell Ytskikt B-s1,d0, Tak T roof 1 november 2008 Byggherren: Vad behöver vi göra?
Alternativ utfomning Ingen sprinkler för dyrt????? Dåligt tryck och flöde i gatan! Aktuell ändring projekteras delvis enligt analytisk dimensionering. Alternativ utformning har skett med avseende på: - Utrymningsvägar - Bärande stomme - Tändskyddande beklädnad - Brandgasevakuering - Viktigt med redundans bland annat back up på el. 10 november 2008 Byggherren vad gör vi nu?
Analytisk dimensionering - Analytisk dimensionering används för att verifiera att samtliga krav enligt BBR uppfylls med alternativ utformning. - Köket skall vara försett med en släckanläggning över stekbord, fritös och i imkåpa. - Byggnaden skall vara försedd med automatiskt brandlarm och utrymningslarm. - Klimatstyrd brandgasventilation, brandskydd på delar av konstruktion - Övriga delar projekteras med förenklad dimensionering.
Tredimensionell modell i FDS
Effektutveckling [MW] Dimensionerande brand 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Tid [s]
Temperatur ( C) Temperatur Kritisk höjd 2,3 meter 100 90 80 70 50 C 60 50 40 T16 temp T26 temp T36 temp T46 temp T56 temp 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Tid (s) Beräknad temperatur över höjden för olika tidssteg. På dimensionerande nivå 2,3 meter uppstår inte kritiska förhållanden (80 C) under simulerad tid 1200 sekunder
Sikt (m) Sikt Kritisk höjd 2,3 meter 30 25 20 15 V16 vis V26 vis V36 vis V46 vis V56 vis 10 5 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Tid (s)
Temperatur (C) Temperatur Temperatur 7.8 m 300 250 C 250 200 150 T217 temp T317 temp T417 temp T517 temp 100 50 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Tid (s) Beräknad temperatur över tiden i brandgaslagret på höjd 7,8 m. Det ger ingen övertändning!.
t u < t krit Hög persontäthet ger en medelhastighet vid horisontell förflyttning av 0,6 m/s. För föräldrars initiella förflyttning till barn har medelhastigheten satts till 1 m/s. Fri dörrbredd av 1,2 meter ger ett personflöde av 0,90 pers/s (okänd dörr). Fri dörrbredd för entrén, 1,8 meter, ger ett personflöde av 1,98 pers/s (känd dörr). Referens: Boverkets rapport, Utrymningsdimensionering, 2004 och Brandskyddshandbok LTH
Utrymning 1.75% utrymmer genom huvudentrén, fri bredd 1,8 m 2.Huvudentrén blockerad, personerna utrymmer via närmsta dörr, det innebär att 33% utrymmer per dörr, minst 1,2 m fri bredd. I modellen har maximum av föräldrars tid att ta sig till barn och 4 minuter lagts till varseblivnings- och reaktionstiden för att motsvara aktuella förutsättningar.
Resultat Den dimensionerande (450 personer) totala utrymningstiden blir 550 sekunder i fall 1 (75% genom huvudentrén) samt 550 sekunder för fall 2 (huvudentrén blockerad). Kritiska förhållanden: Rökgasfri höjd inom 750 sekunder. Temperatur: Överstiger 12 minuter (720 sekunder). Utrymning sker innan kritiska förhållande uppstår! 550 s < 720 s = OK! 1 december 2008
Känslighetsanalys Luckor som förblir stängda vid brand har utförts och påvisat kritiska förhållande (sikt<10m) efter 380 sekunder, vilket medför krav på att brandgasventilationens funktion behöver vara säkerställd. Vad betyder säkerställd?
Gas temperature [C] Dimensionerande temperaturutveckling 900 Golvnivå Takstolars underkant 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 Time [h]
Resultat av verifiering Analytisk dimensionering Utrymningssäkerhet med stöd av larm, brandgasventilation och en organisation som är övad. Information till besökare. Lokalen får inte användas om inte brandgasluckorna fungerar. Bärverket är dimensionerat utifrån lokal brand och att hålla nere temperatur i brandgas i tak till 350 C då plasten heller inte påverkas. 1 december 2008
Installation/brandskydd Målning av bärverk 1 november 2008 Brandgasvent start 3 december 2008. Detektorer och utrymningslarm start 13 december Inflyttning 21 december 2008
Leklandet Byggnaden togs i bruk 22 december 2008. SBA och utbildning av personal 21 dec 2008 Besiktning 20 dec 2008 Samordnad provning 20 dec 2008