FORFATTER(E) Jan P. Stensaas OPPDRAGSGIVER(E) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Transkript

1 SINTEF RAPPORT TITTEL SINTEF Energi Norges branntekniske laboratorium Postadresse: 7034 Trondheim Besøksadresse: Tiller bru, Tiller Telefon: Telefaks: Foretaksregisteret: NO MVA KLASSIFISERING AV RISIKOEN FOR BRANNSPREDNING MELLOM HUS I TETTBYGDE OMRÅDER FORFATTER(E) Jan P. Stensaas OPPDRAGSGIVER(E) RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. Kommunal- og arbeidsdepartementet (KAD)/Direktorate for brannog eksplosjonsvern (DBE) STF84 A97632 Åpen Anders Arnhus (Direktorate for brann- og eksplosjonsvern) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) i:\pro\846167\rapport Jan P. Stensaas Kristen Opstad ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG Kjell Schmidt Pedersen Denne rapporten inneholder en analyse av forutsetningene for at brannspredning mellom bygninger i tettbygde områder skal finne sted. Foruten en gjennomgang av generell teori for brannspredning mellom hus, blir følgende sider analysert i forbindelse med denne brannspredningsproblematikken: Brannspredning mellom fysisk adskilte hus Brannspredning mellom sammenhengende hus Vindens effekt på brannspredningen Varmestrålingens effekt på brannspredningen Brannvesenets ressursbehov i forbindelse med brann i tettbygde områder For en klassifisering brannspredningsrisikoen mellom fysisk adskilte bygninger blir det presentert to modeller; en enkel modell for anslagsberegninger av spredningsrisikoen, og en mer avansert modell for en mer nøyaktig dokumentasjon av spredningsfaren. På grunnlag av den ovennevnte analysen presenterer rapporten til slutt en skisse til en metodikk eller en metode for klassifisering av brannspredningsfaren i tettbygde områder. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Brann Fire GRUPPE 2 Bygning Building EGENVALGTE Brannspredning Fire Spread Trehus Wooden buildings Tett trehusbebyggelse Dense area of wooden buildings

2 2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1. INNLEDNING Generelt Målsetting GENERELL TEORI FOR BRANNSPREDNING MELLOM HUS Generelt Brannspredning mellom sammenhengende hus Generelt Skilleveggens isolasjonsevne og stabilitet Skilleveggens integritet Utvendig brannspredning Brannspredning mellom fysisk adskilte hus Generelt Bestemmelse av maksimal varmestråling mot brennbart materiale Tidligere arbeider Faktorer som bestemmer varmeeksponeringen fra bygninger i brann Bestemmelse av dimensjonerende varmestråling fra bygninger i brann ENKEL MODELL FOR KLASSIFISERING AV SPREDNINGSRISIKOEN AVANSERT MODELL FOR KLASSIFISERING AV SPREDNINGS-RISIKOEN Generelt De ulike parametre som inngår i modellen Generelt Bredden til brannen Høyden til brannen Åpningsarealets prosentandelen av veggens areal Primærbrannens intensitet Bredde/høyde- eller høyde/breddeforholdet Bestemmelse av separasjonsavstanden Eksponering fra bygninger med mindre takhøyde Fordelingen av åpninger på ubrennbare vegger VIKTIGE FAKTORER FOR BRANNSPREDNING I TETTBYGDE OMRÅDER Vindens effekt på brannspredningen og slokkearbeidet Varmestrålingens effekt på brannspredningen Brannvesenets ressursbehov Generelt Forebyggende arbeid og brannsyn Vannforsyningen Brannvesenets adkomst til brannstedet Mannskapsbehov Utstyrsbehov Forberedelser og trening Brannvesenets responstid METODIKK FOR KLASSIFISERING AV SPREDNINGSRISIKO Klassifisering av spredningsrisikoen i sammenhengende hus Klassifisering av spredningsrisikoen i fysisk adskilte hus Klassifisering av beredskapen til det lokale brannvesen REFERANSER...26

3 3 1. INNLEDNING 1.1 Generelt Dette prosjektet utgjør en del av rammeavtalen mellom SINTEF Energi, Norges branntekniske laboratorium (SINTEF NBL) og Kommunal- og arbeidsdepartementet (KAD) for Direktoratet for brann- og eksplosjonsvern (DBE), bistår KAD med den faglige oppfølgingen av prosjektet, samt med selve prosjektbeskrivelsen. Faglig kontaktperson for SINTEF NBL har vært rådgiver Anders Arnhus, seksjon for kompetanse og utdanning ved DBE. Den økonomiske rammen for dette prosjektet tilsvarer litt mer enn to ukeverk for forsker I ved SINTEF. 1.2 Målsetting Målsettingen for dette forskningsprosjektet er ifølge DBE /1/ å finne frem til en metodikk for å modellere og deretter å kunne hindre brannspredning i tettbygde områder med trehusbebyggelse. Prosjektet skal munne ut i en metodikk for klassifisering av spredningsrisiko. Det står videre i prosjektbeskrivelsen fra DBE: I forbindelse med kartleggingen av risikoobjekter i kommunene, og den påfølgende forebyggelse av risiko og dimensjonering av slokkeberedskapen, reiser det seg en rekke tekniske spørsmål som DBE ønsker å få ytterligere utdypet. Det er knyttet til det å beskrive brannspredningen i tettbygde områder med trehusbebyggelse. Vi ønsker å få belyst forhold som: Brannspredningshastigheten i forhold til strålevarme og flammespredning. Hvilken innvirkning på brannspredningen har avstanden mellom bygninger, vindusåpninger mv. Betydningen av vind som parameter for spredning. Ressursbehov og slokkevannsbehov ved kvartalsbrann. DBE og SINTEF NBL må i samarbeid finne frem til et representativt scenario for en slik beregning. Hvilke tiltak kan iverksettes på forebyggende og beredskapsmessig side for å redusere konsekvensene av en omfattende storbrann i tettbygde områder. Prosjektet bør munne ut i et praktisk og operasjonelt hjelpemiddel til bruk i de kommunale brannvesen, myndigheter og andre som arbeider med brannsikkerhetsspørsmål. Metoden bør være enkel og lettfattelig, der målbare parametre gjør at de enkelte brukere lett kan ta i bruk metoden for gjennomgang av konkrete trehusbebyggelser i brukernes kommuner. Som det fremgår av prosjektbeskrivelsen over, ligger ambisjonsnivået for prosjektet temmelig høyt i forhold til de avsatte ressurser. En ønsker at det skal utvikles et operasjonelt hjelpemiddel eller verktøy, samtidig som en ønsker å få belyst og besvart en rekke spørsmål i forbindelse med brannspredning og brannvesenets ressursbehov i denne forbindelse. Det må slås fast at fenomenet brannspredning og bekjempelse av brannspredning i gammel trehusbebyggelse er en temmelig omfattende og komplisert problemstilling. På bakgrunn av at ressursene i dette prosjektet er noe begrenset i forhold til det skisserte ambisjonsnivået, har SINTEF NBL i første rekke valgt å legge vekt på presentere en modell for brannspredning mellom hus i tettbygde områder, primært mellom fysisk adskilte hus, samt i større eller mindre grad gi svar på de andre spørsmålene som reises i prosjektbeskrivelsen fra DBE.

4 Metoden for klassifisering av risikoen for brannspredning mellom hus i tettbygde områder, som presenteres i denne rapporten, kan brukes generelt, uavhengig av type bebyggelse. Når det gjelder brannvesenets resursbehov, som blir omtalt i avsnitt 5.2, er denne delen av rapporten imidlertid primært beregnet for risikoen for brannspredning mellom gamle trehus i verneverdig bebyggelse. 4

5 5 2. GENERELL TEORI FOR BRANNSPREDNING MELLOM HUS 2.1 Generelt Brannspredning mellom hus kan forgå på følgende to prinsipielt forskjellige måter: Brannspredning mellom sammenhengende hus Brannspredning mellom fysisk adskilte hus Brannspredningen mellom sammenhengende hus kan skje både innvendig, gjennom utettheter i skilleveggene mellom husene, eller ved varmeledning og gjennombrenning av skilleveggen, og utvendig, via ytterpanelet og takutspring. Brannspredning mellom fysisk adskilte hus skjer vanligvis ved varmestråling, i kombinasjon med gnister eller glør fra brannen (flyveild). Brannspredning mellom fysisk adskilte hus skjer sjelden som følge av direkte flammepåvirkning. 2.2 Brannspredning mellom sammenhengende hus Generelt Når det gjelder brannspredning mellom sammenhengende hus, er følgende forhold som regel årsaken til at dette skjer: Manglende eller mangelfull brannseksjonering, det vil si for dårlig dimensjonerte eller utette skillevegger mellom de enkelte husene i en husrekke. Brannspredning via utvendig panel, takutspring eller tak Skilleveggens isolasjonsevne og stabilitet Gjennombrenning og sammenbrudd av skillevegg For dårlig dimensjonerte skillevegger mellom husene i en husrekke kan, i tilfelle en overtent brann i et hus, føre til gjennombrenning av skilleveggen og brannspredning til nabohuset. En skillevegg må kunne tåle de laster som måtte oppstå under en brann, i tillegg til temperaturpåkjenningen. Ved SINTEF Energi, Norges branntekniske laboratorium er det på grunnlag av brannteknisk prøving av forskjellige bygningskonstruksjoner, i henhold til ISO-kurven (ISO 834 /2/), bestemt en gjennomsnittlig innbrennings- eller forkullingshastighet β o = 0,8 mm/min /10/. Ettersom ISOkurven brukes til å brannteknisk klassifisering av forskjellige bygningskonstruksjoner, bør dette være en representativ verdi for dimensjonerende gjennomsnittlige innbrenningshastighet i skillevegger av tre (for eksempel tømmervegger) ved brann. Følgende uttrykk gir den tiden t (min.) en skillevegg kan hindre brannspredning ved gjennombrenning/sammenbrudd av veggen: t = ( d vegg α d bæreevne ) / β o (min) hvor d vegg (mm) er skilleveggens tykkelse, d bæreevne (mm) er dimensjonerende tykkelse med hensyn til bæreevnen for en trevegg, og α (-) er andelen av d bæreevne (α = 0 1), hvor en vegg vil bryte sammen. En skillevegg mellom to sammenhengende hus, hvor veggen også har en bærende

6 6 funksjon, kan altså bryte sammen før veggen er gjennombrent. Dette gjelder først og fremst under forutsetning av at brannpåkjenningen ikke er lokal. Hvis den aktuelle veggen ikke har noen bærende funksjon, kan d bærevene settes lik null. Brannforsøk gjennomført i 1955 ved Materialprøvningsanstalten/Norges branntekniske laboratorium /3/ med yttervegger av trematerialer, har vist at, ved en brann som får utvikle seg fritt over tid, vil det i gjennomsnitt gå fra 30 til 60 minutter før brannen bryter gjennom en tradisjonell oppbygd yttervegg med innvendig kledning. Det er grunn til å stille spørsmål om i hvilken grad disse forsøkene er representative for yttervegger etter dagens byggeskikk, men de bør imidlertid være representative for gammel trehusbebyggelse Skilleveggens isolasjonsevne For brannklassifiserte skiller vil det være temperaturen på den ikke branneksponerte siden som bestemmer klassifiseringstiden. I henhold til brannteknisk prøving av bygningskonstruksjoner i henhold til NS3919 skal temperaturen i gjennomsnitt på den ikke branneksponerte siden av veggen ikke overstige 140 C, og på et enkelt punkt ikke mer enn 180 C. Hvis temperaturene øker utover dette, kan det i verste fall medføre at lett brennbare materialer på den ueksponerte siden antennes. Hvis dette skjer, vil en få brannspredning over skillet Skilleveggens integritet Utettheter i en skillevegg kan oppstå ved gjennomføringer eller ved mangelfull tetting for eksempel ved avslutning av en vegg under taktroet på loftet. Hvis røykgasser trenger gjennom slike utettheter fra en overtent brann i nabohuset, vil disse røykgassene relativt raskt kunne antenne lett brennbare materialer i det tilstøtende huset. De ovennevnte brannforsøkene, gjennomført i 1955 ved Materialprøvningsanstalten/Norges branntekniske laboratorium /3/, viste også at brannspredning gjennom veggen skjedde på et langt tidligere tidspunkt, hvis veggen hadde åpninger eller andre bygningstekniske svakheter. For hus med yttervegg i tømret konstruksjon vil tiden for gjennombrenning bli noe lengre enn det brannforsøkene ved Norges branntekniske laboratorium antydet. Som følge av at det ofte er dårlige forbindelser mellom tømmerstokkene, og belastningen som hviler på stokkene på grunn av veggens oppbygging, vil forskjellene imidlertid være av mindre betydning /4/. Brannspredning ved tap av veggens isolasjonsevne (jf ) vil som regel skje på et tidligere tidspunkt enn gjennombrenning av veggen, men likevel ikke tidligere enn tap av skilleveggens integritet. Brannspredning vil utvilsomt skje raskest ved større eller mindre utettheter i skilleveggen Utvendig brannspredning Flammer som står ut i vinduene kan relativt lett spre seg via utvendig trepanel, hvis det ikke er gjort noe spesielt for å hindre slik spredning. Slike tiltak kan for eksempel være at en skillevegg av ubrennbart materiale føres en viss distanse (for eksempel 50 cm) over tak og ut for fasadeveggene. Slik brannspredning vil riktignok skje relativt langsomt, og vil trolig i de fleste tilfeller bli hindret av brannvesenets slokkeinnsats, før brannspredning til nabohuset finner sted. Dette gjelder imidlertid ikke hvis det aktuelle vinduet ligger relativt nært nabohuset, og i tilfelle sterk vind og ugunstig vindretning.

7 7 Hvis derimot flammene kan nå opp til takutstikk/gesimskasse, som er ført ubrutt forbi en ubrennbar skillevegg mellom husene, kan brannen spre seg langt raskere enn langs utvendig trepanel. Slike takutstikk bør underkles med tett tennvernende kledning (for eksempel gips), minst to meter på hver side av skilleveggen mellom to sammenhengende trehus. Selv om takene er dekket av ubrennbar takstein, kan det være fare for at flammene finner næring i oppsamlet rusk og rask under taksteinene. Får flammene tak her, er faren for spredning videre i takkonstruksjonen stor. Taksteinene vil etterhvert som brannen får utvikle seg, sprekke og falle ned. Brannen vil da få en helt annen mulighet for videre spredning til tilstøtende nabohus /5/. Oslo brannvesen, Brannforebyggende avdeling, har utarbeidet et kontrollskjema ved stikkprøvekontroll av rekkehusbebyggelse. Følgende punkter inngår i dette spørreskjemaet /6/: Har bygningen kaldt tak med lufting i takutspring? Er takutstikket underkledd på hver side av leilighetsskillene? Er brannskillene mellom enhetene ført gjennom loftet til undertaket? Er veggene på loftet ført helt opp til undertaket, uten åpninger inn til naboleilighetene? Er det hull eller skader i platene? Er platene skjøtet på trestendere? Disse spørsmålene kan med visse modifikasjoner også stilles ved branninspeksjon av gammel trehusbebyggelse. 2.3 Brannspredning mellom fysisk adskilte hus Generelt Brannspredningen mellom to adskilte bygninger vil skje som et resultat av følgende mekanismer: 1. Flyveild 2. Varmestråling 3. Konvektiv varmeoverføring Disse mekanismene kan enten opptre alene, eller i kombinasjon. 1. Flyveild er forskjellig typer glødende partikler som følger de stigende røykgassene fra brannen. Vinden kan i tillegg medføre at slike partikler spres over betydelige avstander fra selve primærbrannen. Antennelse av nabobygninger ved flyveild kan skje over betydelige avstander fra primærbrannen. Det er derfor ikke praktisk å betrakte separasjonsavstander mellom bygninger som den eneste metoden for å unngå brannspredning mellom bygninger. Regler med hensyn til valg av utvendig kledning på bygninger, spesielt på tak, kan minimalisere mulighetene for slik brannspredning. Slike regler vil også redusere separasjonsavstandene mellom bygningene i betydelig grad. 2. Antennelse ved varmestråling kan skje ved betydelig større avstander enn den avstanden flammene generelt rekker ut av vinduene i en bygning i brann. Relatert til brannsikkerheten vil varmestrålingen fra en eventuell brann i en bygning som regel være bestemmende for separasjonsavstanden mellom bygninger i tettbygde områder. 3. Konvektiv varmeoverføring vil bare forårsake brannspredning hvis temperaturen på røykgassene er flere hundrede grader celsius. Slike høye temperaturer vil en bare finne temmelig

8 8 nært eventuelle flammer som står ut fra brannbygningen. Konvektiv varmeoverføring er svært sjelden være årsaken til at brannen sprer seg mellom adskilte hus. Materialer som ikke kommer i direkte kontakt med flammene, kan antennes på grunnlag av følgende to prinsipielt forskjellige antennelsesmekanismer: 1. Spontanantennelse, hvor antennelse skjer utelukkende på grunn av at materialet eksponeres for ren varmestråling. For vanlige trematerialer (det vil si trematerialer med normalt fuktinnhold) skjer spontanantennelse ved ca 30 kw/m Pilotantennelse, hvor varmestråling, i kombinasjon med en høytemperaturkilde, forårsaker antennelse av materialet. Gnister eller glør fra brannen (flyveild) vil kunne utgjøre en slik lokal høytemperaturkilde. For vanlig tre skjer pilotantennelse vanligvis ved ca 12 kw/m 2 På grunn av at pilotantennelse skjer ved en vesentlig lavere varmeeksponering enn spontanantennelse (henholdsvis ca 12 og 30 kw/m 2 ), blir nødvendige separasjonsavstander mellom bygninger bestemt på grunnlag av at pilotantennelse er mulig. Dette medfører at nødvendige separasjonsavstander mellom bygninger blir vesentlig større enn om brannspredning hadde skjedd kun på grunnlag av spontanantennelse Bestemmelse av maksimal varmestråling mot brennbart materiale Det er gjennomført eksperimentelle studier for å finne maksimalt varmestrålingsnivå som forskjellige utvendige veggkledninger trygt kan utsettes for /8/, uten at en får pilotantennelse av materialet. Disse varmestrålingsnivåene er noe lavere enn den varmestrålingen som vil forårsake spontanantennelse etter 15 minutters eksponering. I tilfelle ikke brennbare kledninger er varmestrålingsnivåene noe lavere enn det varmestrålingsnivå som er nødvendig, for å heve temperaturen på treet bak kledningen til antennelsestemperaturen. Tabell 2.1 viser disse maksimale varmestrålingsintensitetene for forskjellige veggkledninger /4/. Tabell 2.1: Den maksimal varmestrålingsintensiteten som enkelte materialer trygt kan utsettes for ved pilotantennelse, det vil si uten at en oppnår antennelse av materialet (fra ref. /8/). Veggkledningstype Maksimal varmestrålingsintensitet (kw/m 2 ) Trelast, kryssfinér, fiberplate: 14,7 Hard trefiberplate: 11,3 Takpapp, asfaltpapp: 12,6 Eternitt på tre: 21 Blank, galvanisert stålplate på tre: 63 Malt eller skitten metallkledning på tre: 23 Hvis materialene blir eksponert for disse varmestrålingsintensitetene, vil de sannsynligvis ikke antenne, men flere av dem kan likevel bli mer eller mindre skadet, det vil si i form av større eller mindre sviskader. Når en diskuterer muligheten for at eksponerte bygningsmaterialer (vanligvis tre eller takpapp) skal bli antent, regnes ofte den maksimale varmestrålingsintensiteten, som et materiale kan bli eksponert for uten å antenne, å være 12,5 kw/m 2. Lavere varmestrålingsnivåer vil vanligvis ikke kunne medføre pilotantennelse, unntatt i helt spesielle i tilfeller, for eksempel i forbindelse med pyrofort trevirke. Tallet 12,5 kw/m 2 (eller 0,3 cal/cm 2 /s) er et tall som ofte brukes som kritisk grense for å oppnå pilotantennelse av de fleste brennbare bygningsmaterialer, men den gjelder egentlig best for vanlig trevirke.

9 9 Den kritiske varmestrålingen er imidlertid avhengig av en rekke forhold, slik som eksponeringstiden, utetemperaturen, vindhastigheten og luftfuktigheten, og ikke minst fuktinnholdet i selve materialet. Denne kritiske grensen avtar for økende eksponeringstid og avtakende vindhastighet, samt lavere fuktinnhold i lufta og det varmeeksponerte bygningsmaterialet. Det er viktig å være oppmerksom på at spesielt tørt eller pyrofort trevirke, som blir varmeeksponert over lang tid (flere timer), kan antenne ved en lavere varmestrålingsintensitet enn 12,5 kw/m 2. Videre kan malt tre (med for eksempel linoljebaserte malingsprodukter), antennes ved en noe lavere varmestrålingsintensitet enn 12,5 kw/m 2. En må imidlertid være oppmerksom på at den kritiske grensen på 12,5 kw/m 2 allerede er satt nokså lavt. Den uttrykker nemlig den maksimale varmestrålingen som forskjellige utvendige veggkledninger trygt kan utsettes for ved ulike forhold, uten at det fører til antennelse av kledningen. 2.4 Tidligere arbeider Faktorer som bestemmer varmeeksponeringen fra bygninger i brann Det har vært gjennomført svært lite forskning på emnet brannspredning mellom fysisk adskilte bygninger siden slutten av 60-årene. Mesteparten av forskningsarbeidet ble utført i løpet av 50- og 60-årene. Følgende konklusjoner kunne trekkes på grunnlag av en eksperimentalserie med fullskala bygningsbranner i USA i 1965 /9/: Type utvendig kledning på selve brannbygningen, for eksempel teglstein eller panelbord, influerte ikke merkbart på strålingsintensiteten mot nabohusene. Maksimalverdiene på varmestrålingen ved en viss avstand fra de brennende bygningene var sammenfallende med de verdier som en ville ha fått, hvis vindusåpningene hadde vært den eneste kilden for varmestråling. Maksimalverdiene på varmestrålingen fra bygninger med meget brennbar innvendig kledning var dobbelt så stor som verdiene fra bygninger med ikke brennbare innvendig kledning. Til tross for at visse fullskala branner i bygninger ble arrangert for at de skulle utvikle seg raskt, nådde varmestrålingsnivået bare en femtedel av maksimalverdiene etter ca 15 minutter. Ettersom brannslokkingsarbeidet i de fleste tilfeller er kommet i gang på dette tidspunktet, vil det som oftest være tilstrekkelig med separasjonsavstander mellom bygninger som beskytter mot vesentlig lavere strålingsnivåer enn de maksimale. Disse opptrer som regel mye over en time etter brannstart. Varmestrålingsnivåene var påvirket av vindretningen. Brann på lesiden av bygningen forårsaket generelt mye høyere varmestråling, enn om brannen var på losiden av bygningen. De ovennevnte konklusjonene indikerer tydelig at flammer som stikker ut av vinduet, samt flammer på grunn av brann i utvendige panelbord, ikke bidrar særlig til varmestrålingen mot nabohus. Dette skyldes at disse flammene ikke er såkalt optisk tykke flammer, det vil si at flammenes emisivitet eller strålingsevne er vesentlig mindre enn 1. Dette skyldes at slike flammer ikke er tilstrekkelig tykke. Varmestråling fra flammer skjer fra hele dybden eller hele volumet av flammene. Varmestrålingen fra en overtent brann i huset gjennom vinduet kan vanligvis betraktes som optisk tykk stråling, med emisivitet tilnærmet lik 1. Dette fordi flammenes volum eller tykkelse er tilstrekkelig stor, i motsetning til de utvendige flammene over vinduet. Det faktum at det vil stå flammer ut av vinduene i et overtent brannrom, er blant annet et resultat av varmeutviklingen etablerer en termisk pumpe i bygningen. Denne pumpen, som er et resultat at oppdriftskreftene i flammene og de varme røykgassene, er meget effektiv med hensyn til å til-

10 10 føre brannrommet friskluft, samt til å ventilere flammer og varme røykgasser ut av brannrommet, gjennom åpne eller knuste vinduer og eventuelle andre åpninger i bygget. Brannens utviklingshastighet vil være en viktig faktor i relasjon til tidspunktet for brannvesenets ankomst til brannstedet, og den vil trolig ha større betydning for brannspredningsfaren enn den maksimale varmestrålingen. Hvis den aktuelle brann utvikler seg langsomt, eller brannvesenet ankommer brannstedet temmelig raskt, vil den dimensjonerende varmestrålingen fra brannbygningen bli lav, noe som vil medføre, i hvert fall i teorien, reduserte separasjonsavstander mellom bygningene. Man bør imidlertid være ytterst varsom med å gi kredit for brannvesenets responstid ved dimensjonering av avstander mellom hus her til lands. Denne praksisen benyttes vanligvis ikke, bortsett fra ved særskilte brann- eller risikoobjekter. Separasjonsavstanden mellom hus bør derfor generelt, som minimum, harmonere med dagens dimensjoneringsforkrift. Lufttilførselen til et overtent brannrom vil nesten alltid være en begrensende faktor med hensyn til varmeutviklingen i brannrommet, og dermed også strålingsintensiteten på nærliggende bygninger. Hvis det bare er ett vindu i brannrommet, og det samtidig ikke er noe nevneverdig innvendig lufttilførsel til brannrommet, via utettheter og ventilasjonsåpninger, må dette vinduet tjene som både åpning for lufttilførsel til brannen og åpning for ventilering av flammer og røykgasser. Hvis det imidlertid er en kanal eller åpning som er i stand til å forsyne brannrommet effektivt med luft, vil en mye større del av vinduet bli fylt med flammer og røykgasser. Vinden vil også influere sterkt på ventileringen av flammer og røykgasser fra brannrommet, og dermed også på varmestrålingen fra brannen. Effektiv lufttilførsel til en overtent brann vil også som regel resultere i en mer intens brann i huset. I tillegg til ventilasjonen vil flere andre parametre influere på eksponeringsintensiteten og brannutviklingen. De viktigste parameterene kan være følgende: Brannbelastningen (i kg/m 3 eller kj/m 2 ), det vil si både brennbart inventar og brennbare bygningskonstruksjoner. Jo større brannbelastningen i brannrommet er, jo større blir varmestrålingsintensiteten innenfor en viss maksimalverdi. Ettersom ventilasjonen av brannrommet ved overtente branner i de fleste tilfeller vil være den begrensende faktor for varmeutviklingen, vil imidlertid brannbelastningen sjelden være en avgjørende faktor for eksponeringsintensiteten. Brennbarheten og flammespredningsevnen til de brennbare materialene i rommet. Brennbarheten og flammespredningsevnen vil trolig være viktigere, i hvert fall for tidspunktet for når kritisk eksponering på nabobygninger oppstår. Vinduets høyde-/breddeforhold: Flammelengden vil bli jo lengre jo større forholdet mellom høyden og bredden på vinduene er. Spredningen eller fordelingen av det brennbare inventaret i rommet, eller forholdet mellom arealet og volumet av det brennbare inventaret i brannrommet: Et høyt forhold mellom arealet og volumet av det brennbare inventaret vil som regel medføre rask brannutvikling og temmelig intense branner. Størrelsen, geometrien og forholdet mellom innvendig areal og volum av brannrommet. Et høyt forhold mellom innvendig areal og volum av brannrommet vil også som regel medføre rask brannutvikling og intense branner. De termiske egenskapene til overflatekledning på veggene i brannrommet, det vil si produktet av varmeledningsevnen λ, den spesifikk varmekapasiteten c p og tettheten eller romvekten ρ, som ofte betegnes som materialenes termiske treghet, vil være en viktig faktor for hvor raskt overtenning av brannrommet skjer. Eksperimentelle forsøk har vist at tiden til overtenning t ot er proporsjonal med kvadratroten av den termiske tregheten til veggene i et brannrom:

11 11 t ot λ c p ρ (sek.) Overtenning vil skje vesentlig raskere i et rom med vegger av materialer med lav termisk treghet (spesielt den innvendige kledningen), enn i et tilsvarende rom med kledninger med høy termisk treghet. Årsaken til dette er at lav termisk treghet fører til at overflatetemperaturen på kledningen øker raskt, slik at en raskt oppnår en betydelig tilbakestråling fra veggene. Bortsett fra ventilasjonen av brannen og vindusdimensjonene, og til en viss grad brannbelastningen, vil de fleste av de ovennevnte parametre være mer avgjørende for hvor raskt kritisk varmeeksponering vil oppstå enn størrelsen på det maksimale varmestrålingsnivået fra bygningen. Det maksimale varmestrålingen fra en fullt utviklet og overtent brann i et hus vil som regel oppstå relativt sent i en brann, som regel over en time etter brannstart (jf figur 2.1 nedenfor). En må imidlertid være oppmerksom på at ved brann i moderne bolighus i dag, med bruk av mye plast og andre lett brennbare materialer, samt lette bygningskonstruksjoner, kan forårsake en ekstremt rask brannutvikling, forutsatt at brannen får tilstrekkelig lufttilførsel Bestemmelse av dimensjonerende varmestråling fra bygninger i brann For brannteknisk klassifisering av bygningskonstruksjoner bruker en den såkalte ISO-kurven (ISO 834 /2/). Dette er en tid/-temperaturkurve, hvor temperaturen er 576, 678, 842, 945, 1006 og 1050 C etter henholdsvis 5, 10, 30, 60, 90 og 120 minutter. I henhold til Stefan Bolzmanns lov for sort stråling blir tilsvarende varmestrålingseksponering lik 29,5, 46,5, 87,6, 124,9, 151,7 og 173,2 kw/m 2. Figur 2.1 viser hvordan varmestrålingen varierer med tiden iht ISO-kurven. 200 Varmestråling (kw/m2) Tid fra brannstart (minutter) Figur 2.1: Varmestrålingsutviklingen i branntest beregnet på grunnlag av tid-/temperaturkurven spesifisert i ISO 834 /10/. Varmestrålingsintensiteten q R (kw/m 2 ) er beregnet fra utrykket: T ( C) = 345 log 10 [8 t(min.) + 1] og Stefan Bolzmanns lov for sort varmestråling: q R = σ [T( C) + 273] 4, hvor σ = 5, kw/m 2 T 4.

12 12 Hvis det forutsettes at brannvesenet er på plass etter 15 minutter, vil det trolig være tilstrekkelig å dimensjonere nødvendige separasjonsavstander mellom bygninger på grunnlag av et varmestrålingsnivå på 60 kw/m 2. For å være på den sikre siden, kan det imidlertid være nødvendig å bruke 100 kw/m 2 når en skal bestemme nødvendige separasjonsavstander mellom trebygninger. Hvis brannvesenet har spesielt lang responstid, det vil si over en og en halv time, kan det være aktuelt å bestemme separasjonsavstander på grunnlag av en varmestråling (i henhold til ISO 834, jf figur 2.1) i området kw/m kw/m 2 blir ofte brukt som verdi når en skal bestemme dimensjonerende avstander mellom bygninger. Dette er et varmestrålingsnivå som ifølge ISO-kurven vist i figur 2.1, først vil opptre ca to timer etter brannstart. En følger imidlertid vanligvis ikke den praksis å inkludere brannvesenets responstid i vurderingen av separasjonsavstanden mellom hus.

13 13 3. ENKEL MODELL FOR KLASSIFISERING AV SPREDNINGSRISIKOEN Det kan være aktuelt å diskutere med hvilken faktor den maksimale effektive varmestrålingen fra en brann, q ro (kw/m 2 ), må multipliseres med for at en skal få varmestrålingen, q rx (kw/m 2 ), og som akkurat såvidt ikke medfører antennelse av huset. Denne faktoren, som en kan kalle for φ (-), kan uttrykkes på grunnlag av følgende ligning: q " = φ q" rx ro hvor q rx (kw/m 2 ) er den høyeste akseptable varmestrålingen som ikke medfører antennelse av den mest nærliggende bygningen. I forrige avsnitt ble det konkludert med at q rx = 12,5 kw/m 2. Faktoren φ kalles i forbindelse med varmestrålingsberegninger for konfigurasjonsfaktoren, vinkelfaktoren eller synsfaktoren for det aktuelle målet, hvor varmestrålingen skal beregnes, i forhold til den varmestrålende flaten. Faktoren φ kan defineres som andelen av den maksimale strålingen som når målet. φ er, foruten å være en funksjon av den strålende flatens bredde og høyde, også en funksjon av avstanden mellom den strålende flaten og det aktuelle punktet eller målet varmestrålingen beregnes ved. φ avtar med økende avstand og med avtagende bredde og høyde på den strålende flaten. Når en antar at den varmestrålende flaten har jevn temperatur og avgir sort stråling, og en samtidig antar at varmestrålingen fra en brann i en bygning kun kommer fra et vindu (med høyde og bredde lik henholdsvis a og b), kan synsfaktoren φ mellom vinduet i brannbygningen og den mottakene flaten (for eksempel nabobygningen med avstand c fra brannbygningen) beregnes etter følgende formel: 2 φ = π X arctan 2 X + 1 Y 2 X Y arctan 2 Y + 1 X 2 Y + 1 hvor X = a/2c og Y = b/2c. Når en vet hvor mye varmestrålingen fra en brann i en bygning må reduseres med, det vil si faktoren φ, gir denne formelen indirekte den avstanden en må ha for at varmestrålingen skal reduseres til for eksempel 12,5 kw/m 2, når vindusdimensjonene (høyden a og bredden b) er gitt. Denne avstanden kan også tas ut av figur 3.1, hvor denne formelen er fremstilt grafisk. Altså jo lavere varmestrålingen q rx må være, jo større må avstanden c mellom husene være. For å kunne oppnå beskyttelse i tilfelle brann i en bygning med sterkt brennbar innvendig kledning innenfor to timer etter brannstart, hvor varmestrålingen q ro kan settes lik 170 kw/m 2, kan denne faktoren beregnes til: φ = 12,5/170 0,074. Hvis brannvesenet ankommer brannstedet etter minutter, kan det imidlertid være tilstrekkelig å dimensjonere avstandene mellom hus etter en varmestråling fra brannen lik 100 kw/m 2. I dette tilfellet blir φ = 0,125, noe som resulterer i en kortere avstand i henhold til uttrykket for φ nedenfor. Synsfaktoren φ ble beregnet i forbindelse med fullskala feltforsøk med brann i tettbygde områder /11/. Resultatene med hensyn til beregnet synsfaktor ved de ovennevnte forsøkene, og skadene på den eksponerte bygningen, er vist i tabell 3.1.

14 14 Figur 3.1: Synsfaktoren for et punkt 1 på den branneksponerte bygningen i forhold til for eksempel brann i et vindu eller en vegg med høyde a og bredde b. Punktet er, som det fremgår av figuren, en horisontal projeksjon av vinduet sentrum. Dette punktet er det punkt som vil motta maksimal varmestråling fra brannen. (X = a/c og Y = b/c) Tabell 3.1: Brannresponsen eller skaden på den eksponerte bygning, det vil si på vindusrammen, relatert til beregnet synsfaktor (fra referanse /8/). Synsfaktoren φ Skade på vindusrammen på den eksponerte bygningen 0,067 Malingen på veggen til den eksponerte bygningen dannet blemmer. 0,067 Malingen på veggen til den eksponerte bygningen dannet blemmer, samt litt forkulling. 0,081 Forkulling på overflaten. 0,093 Antennelse. 0,112 Antennelse En virkelig brann i en bygning som lå en viss avstand fra en nabobygning, hadde en synsfaktor 0,05. Brannen spredde seg ikke til nabobygningen. En annen nabobygning som lå noe nærmere, ble imidlertid antent. Denne bygningen hadde en synsfaktor lik 0,1 i forhold til brannbygningen. Flere vindusrammer på denne bygningen ble antent først. En synsfaktor φ = 0,07 synes på grunnlag av de ovennevnte forsøkene, å være et fornuftig valg φ med hensyn på å unngå brannspredning til fysisk atskilte bygninger med begrenset brannbelastning. For bygninger med høy brannbelastning kan imidlertid en synsfaktor φ = 0,035 være nødvendig for å gi tilstrekkelig beskyttelse /8/. Aktuelle synsfaktorer som medfører en alvorlig, moderat og liten fare for brannspredning mellom to adskilte bygninger er gitt i tabell 3.2.

15 15 Tabell 3.2: Synsfaktorer for tre forskjellige risikonivåer, det vil si høy, moderat og lav fare for brannspredning mellom fysisk adskilte bygninger (fra referanse /11/). Farenivå Synsfaktor φ Høyt (antennelse av nærliggende bygning er meget sannsynlig, hvis ikke brannbelastningen er 0,14 meget lav): Moderat (det vil si normalt ikke antennelse): 0,07 Lavt (det vil si trygg avstand selv i de tilfellene med meget intens brann): 0,035 Med bakgrunn i denne tabell 3.3 foreslår vi at følgende tabell benyttes for vurdering av brannspredningsrisikoen kun på grunnlag av separasjonsavstanden mellom bygninger: Tabell 3.3: Synsfaktorer for tre forskjellige risikonivåer, det vil si høy, moderat og lav fare for brannspredning mellom fysisk adskilte bygninger. Farenivå Synsfaktor φ Høyt: φ 0,08 Moderat: 0,05 φ < 0,08 Lavt: φ < 0,05 Når en vet bredden og høyden a og b på den effektive vindusåpningen eller den gjennombrente veggen og avstanden til nærmeste bygning c, kan synsfaktoren beregnes, eventuelt tas ut av figur 3.1. Farenivået kan dermed bestemmes for den aktuelle bygningen på grunnlag av tabell 3.3. Hvis brannbygningen har flere vinduer, må det effektive vindusarealet en bruker for beregning av varmestrålingen, være summen arealene av alle vinduene på fasaden innenfor en branncelle, med en representativ høyde og bredde. Denne metoden skissert hittil inkluderer imidlertid ikke slike viktige faktorer som den aktuelle brannbelastningen i bygningen, flammespredningsevnen til de innvendige kledningene i huset, en eventuell høydeforskjell mellom husene og brannmotstanden til ytterveggen og taket, samt fordelingen av vinduene i bygningen. Hvis for eksempel veggen har lav brannmotstand, kan det være riktig å la hele den aktuelle veggen utgjøre de strålende flaten, isteden for bare ett vindu. Videre hvis brannbygningen er vesentlig lavere enn den eksponerte bygningen, og taket på brannbygningen har lav brannmotstand, kan denne metoden føre til for korte separasjonsavstander mellom bygningene. Hvis en benytter figur 3.1 for å bestemme den nødvendige separasjonsavstanden kan resultatet bli noe unøyaktig (på grunn av logaritmisk skala). Det anbefales at en beregner den eksakte verdien for φ. Formelen for φ kan programmeres inn i en programmerbar kalkulator eller i et regneark på en PC. For å være på den sikre siden, bør en uansett legge til 2-3 m til denne avstanden, for å ta høyde for spesiell rask brannutvikling og spesiell høy brannbelastning.

16 16 4. AVANSERT MODELL FOR KLASSIFISERING AV SPREDNINGS- RISIKOEN 4.1 Generelt National Fire Protection Association (NFPA) i USA har publisert en relativt avansert modell for beregning av spredningsrisikoen mellom fysisk adskilte hus. Denne modellen inkluderer nemlig de parametre som mangler i den enkle modellen som ble presentert i forrige kapittel. Denne modellen er presentert i NFPA-standard NFPA 80A Recommended Practice for Protection of Buildings from Exterior Fire Exposures (1993-utgaven) /12/. Denne modellen eller metoden er laget på grunnlag av det faktum at det er en rekke ulike betingelser eller forhold som gjør slik varmeeksponering og brannspredning mellom fysisk adskilte hus mulig. Det blir dermed vanskelig å utvikle en tabell, diagram, enkel formel eller et sett av regler som dekker eller inkluderer alle disse ulike betingelsene. 4.2 De ulike parametre som inngår i modellen Generelt Følgende parametre inngår i denne modellen: Brannens effektive høyde a. Brannens effektive bredde b. Vindu- eller åpningsarealets prosentandel av det aktuelle veggarealet. Primærbrannens intensitet uttrykt ved brannbelastningen i huset og de innvendige kledningenes brannspredningsevne. Det synlige eller effektive høyde/bredde- eller bredde/høydeforholdet til brannen. En eventuell høydeforskjell mellom husene. Fordelingen av åpninger på den aktuelle veggfasaden. I de etterfølgende avsnitt vil disse parametrene bli gjennomgått og forklart nærmere Bredden til brannen Bredden b (m) til brannen er den effektive bredden av det aktuelle vinduet/vinduene eller bredden av den veggen av brannbygningen som vender mot det branneksponerte huset, som er mellom brannseksjoneringsveggene eller mellom endeveggene, hvis det ikke er brannseksjoneringsvegger mellom endeveggene. Brannseksjonering, slik som brannklassifiserte skillevegger, bør ha tilstrekkelig brannmotstand, slik at en unngår brannspredning gjennom veggen innenfor et visst tidsrom, vanligvis innenfor brannens forventede varighet Høyden til brannen Høyden a (m) til brannen er summen av høydene av de etasjer som vil delta i brannen. En bør i denne forbindelse betrakte slike faktorer som bygningskonstruksjonen og brannmotstanden til

17 17 etasjeskillene. Eventuell horisontal brannseksjonering må ha tilstrekkelig brannmotstand til å hindre brannspredning innen en viss angitt tid Åpningsarealets prosentandelen av veggens areal Dette er prosentandelen av dører, vinduer eller andre åpninger på den aktuelle veggen/fasaden til brannbygningen. Yttervegger som ikke er i stand til å hindre gjennomtrengning av brannen i mer en 20 minutter, skal betraktes som om veggen har en prosentandel åpninger på 100 %. Yttervegger som er i stand til å motstå gjennombrenning i mer enn 20 minutter, men mindre enn den forventede varigheten av brannen, skal veggen betraktes å ha en prosentandel åpninger på 75 % Primærbrannens intensitet Følgende tre nivåer med hensyn til alvorligheten av brannintensiteten i brannbygningen, og dermed også eksponeringen, blir definert: Lav Moderat Høy De to viktigste egenskapene som brannens intensitet eller alvorlighet, er følgende: Den gjennomsnittlige brannbelastningen pr golvareal (kg/m 2 ) Den gjennomsnittlige flammespredningsgraden til de innvendige vegg- og takkledningene. Tabell 4.4 og 4.5 utgjør en veiledning med hensyn til å vurdere brannens alvorlighet basert på de to ovennevnte parametrene. Tabell 4.4 Brannens alvorlighet (lav, moderat eller høy) avhengig av brannbelastningen (i kg/m 2 ) (referanse /12/). Klassifisering av brannens alvorlighet (lav, moderat og høy) Brannbelastning pr golvareal (kg/m 2 ) Lav -34 Moderat Høy 73- Tabell 4.5: Brannens alvorlighet (lav, moderat eller høy) avhengig av flammespredningsgraden til innvendige vegg- og takkledninger /12/. Klassifisering av brannens alvorlighet (lav, moderat og høy) Gjennomsnittlig flammespredningsgrad 1 til innvendige vegg- og takkledninger Lav 0-25 Moderat Høy 75-1 I henhold til NFPA 255: Standard Method of Test of Surface Burning Characteristics of Building Materials".

18 Bredde/høyde- eller høyde/breddeforholdet Dette er et mål for geometrien til brannen eller den varmestrålende flate, uttrykt som et høyde/breddeforhold a/b eller bredde/høydeforhold b/a. Høyden a bredden b er definert i avsnitt og Bestemmelse av separasjonsavstanden Tabell 4.6 bestemmer ledetall for beregning av minimum separasjonsavstand til nærmeste nabobygning, hvor pilotantennelse av den branneksponerte bygningen er lite trolig. Den nødvendige separasjonsavstanden bestemmes ved at den minste av dimensjonen a og b multipliseres med ledetallet, og 1.52 m (5 ft) legges til det tallet man får. Dermed får man den nødvendige separasjonsavstanden mellom bygningene som er i henhold til NFPA 80A. Tabell 4.6 er basert på den største akseptable varmestrålingsintensiteten mot fasaden til den branneksponerte, som ikke medfører antennelse, er lik 12,5 kw/m 2. Denne verdien forutsetter at den utvendige kledning til det branneskponerte huset består et typisk cellulosemateriale, for eksempel vanlig tre. Hvis andre brennbare materialer med en annen kritisk varmestrålingsintensitet I, skal prosentandelen åpninger i fasaden multipliseres med en faktor lik 12,5 kw/m 2 /I. For spesielt tørt eller pyrofort eller malt trevirke kan I settes lavere enn 12,5 kw/m 2. De foreslåtte sikkerhetsavstander angitt i tabell 4.6, forutsetter at brannvesenet er tilgjengelig innenfor et visst rimelig tidsrom. Hvis dette imidlertid ikke er tilfelle, skal separasjonsavstanden fra tabell 4.6, multipliseres med en faktor i området Eksponering fra bygninger med mindre takhøyde Hvis brannbygningen er lavere enn den branneksponerte bygningen, og hvis takkonstruksjonen er brennbar, og den samtidig ikke har noen brannklasse, bør separasjonsavstanden først bestemmes av tabell 4.7. Tabell 4.7: Nødvendige separasjonsavstander mellom to bygninger, hvor den ene er lavere enn den andre /12/. Antall etasjer som trolig vil bidra gjennombrenning av taket Horisontal separasjonsavstand eller høyden på beskyttelsen over brannen (m) 1 7,6 2 9,8 3 12,2 4 14,3 I tilfeller hvor separasjonsavstanden bestemt på grunnlag av tabell 4.6 er mindre enn avstanden gitt i tabell 4.7, bør separasjonsavstanden settes lik den i tabell 4.7. Hvis taket til brannbygningen har tilstrekkelig brannmotstand, vil det imidlertid ikke være noen risiko for varmeeksponering på grunn av gjennombrenning av taket.

19 19

20 20 Antall etasjer som bidrar til gjennombrenning av taket bør regnes toppetasjen, samt de etasjer under toppetasjen ned til det etasjeskillet som har tilstrekkelig brannmotstand til å motstå brannspredning. Bygninger med brennbare takutspring, karniss, lister og annen utsmykking, bør slike detaljer betraktes som ubeskyttede åpninger. Hvis primærbrannbygningen er beskyttet med et innvendig, automatisk sprinkleranlegg, som samtidig er tilstrekkelig dimensjonert, er det ingen spredningsrisiko. Hvis den branneksponerte bygningen også har et tilstrekkelig dimensjonert, utvendig og automatisk sprinkleranlegg, vil spredningsrisikoen bli vesentlig redusert. I NFPA 80 A /12/ foreslår flere tiltak med hensyn til brannbeskyttelse som kan tillate en reduksjon av sikkerhetsavstandene i tabell 4.6 og 4.7. Tiltak som foreslås er vanligvis enten at den eksponerte veggen oppgraders slik at den har en minimum brannmotstandstid på 3 timer uten vinduer, eller installere vanngardin med vinduer med eller uten trådglass Fordelingen av åpninger på ubrennbare vegger Utledningen av tabell 4.6 forutsetter at åpningene (for eksempel vinduene) er jevnt fordelt på den aktuelle fasaden til primærbrannbygningen, og at avstanden mellom åpningene vil være liten (ikke større enn en tredjedel) i forhold til avstanden mellom bygningene. I tilfeller hvor dette ikke er riktig, kan en ved hjelp av denne metoden bestemme for liten separasjonsavstand mellom bygningene. Følgende tiltak vil kompensere for denne mangelen: 1. Når et område av den aktuelle fasaden har en stor tetthet av vinduer, bør en separat beregning gjennomføres med hensyn til det minste passende rektangel, som utgjør det totale arealet av alle vinduene. I mange tilfeller vil et enkelt vindu utgjøre dette rektangelet. Separasjonsavstanden som bestemmes på grunnlag av det valgte åpningsarealet, bør være større en den avstanden som kan bestemmes på grunnlag av hvilket som helst annet valgt åpningsareal. 2. Hvis avstandene mellom åpningene på den aktuelle fasaden er vesentlig større en tredjedel av separasjonsavstanden mellom bygningene, bør en tilleggsberegning relatert til et enkelt vindu gjennomføres. Hvis denne beregningen gir en større separasjonsavstand mellom bygningene, skal den siste beregnede separasjonsavstanden brukes. Varmestrålingsintensiteten på et spesielt punkt på den eksponerte fasaden vil neppe være influert/påvirket av varmestrålingen fra et område av fasaden med avstand mer enn det dobbelte av den beregnede separasjonsavstanden mellom bygningene fra dette punktet. Hvis vinduer eller grupper av vinduer har en større avstand enn dette, bør separate beregninger for disse åpningene gjennomføres.

21 21 5. VIKTIGE FAKTORER FOR BRANNSPREDNING I TETTBYGDE OMRÅDER 5.1 Vindens effekt på brannspredningen og slokkearbeidet Ingen annen ytre faktor har en mer dyptgripende effekt på brannens oppførselen i bygninger enn vinden. En generell regel er at jo større vindhastigheten er, jo raskere vil en brann utvikle seg i brannbygningen, jo raskere vil brannen spre seg i huset og jo større blir problemene i forbindelse med slokkearbeidet. Videre vil mulighetene i å hindre videre brannspredning til andre hus, som er i direkte tilknytning eller er fysisk adskilt fra brannbygningen, bli vesentlig dårligere. Å bekjempe branner i forbindelse med sterk vind, krever spesielle slokkestrategier og slokketeknikker. Vinden vil bedre lufttilførselen til brannen, og dermed bidra til at brannen i huset blir mer intens, samt at brannutviklingen kan bli vesentlig raskere enn uten vind. Dette får betydning for når kritisk varmestrålingsnivåer fra brannen oppstår mot nabohus og nødvendig responstid for det lokale brannvesen. Videre kan vinden medføre vesentlig raskere utvendig brannspredning i huset, via åpne eller ødelagte vinduer eller dører. Høye vindhastigheter kan medføre brannspredning over betydelig større avstander fra primærbrannen enn uten vind (jf diskusjonen vedrørende flyveild i avsnitt 2.3.1). Sterk vind kan bidra til at ventilering av røykgasser gjennom åpninger i huset blir hindret, slik at røykeksponeringen og rømningsforholdene blir verre for mennesker som befinner seg i huset. Høye vindhastigheter vil også medføre at flere av brannvesenets oppgaver blir mindre effektive. Dette gjelder for eksempel det faktum at vinden kan bøye/spre vannstrålen, samt at rednings- og slokkeoperasjoner via stigebiler og snorkler kan bli vanskeliggjort i betydelig grad, i tilfelle sterk vind Varmestrålingens effekt på brannspredningen Flammespredningshastigheten i faste materialer øker med ytre varmestrålingspåvirkning fra brannomgivelsene. Matematisk kan flammespredningshastigheten v f (mm/s) uttrykkes av følgende formel /13/: 1 v f = C( q" q" [ ] 2 o, i E ) hvor C er en konstant, q 0,i (kw/m 2 ) er den minste varmestrålingsintensiteten som er nødvendig for pilotantennelse av materialet og q E (kw/m 2 ) er utvendig eller ytre varmestrålingspåvirkning. Denne formelen eller uttrykket gjelder primært for såkalt termisk tykke materialer. I forbindelse med brannspredning mellom bygninger, kan så og si alle aktuelle materialer regnes som mer eller mindre termisk tykke. En kan på grunnlag av uttrykket over beregne at, ved q 0,i = 12,5 kw/m 2 og en dobling av den utvendige eller ytre varmestrålingsintensiteten q E fra 5 til 10 kw/m 2, vil flammespredningshastigheten øke med en faktor lik 9. En dobling av q E fra 2,5 til 5 kw/m 2 vil på den annen side kun medføre mindre enn en dobling av flammespredningshastigheten.

22 Brannvesenets ressursbehov Generelt Diskusjonen vedrørende brannvesenets resursbehov gjelder i første rekke branner i verneverdig trehusbebyggelse, eller såkalte risikoobjekter i kommunen. Branner i slik bebyggelse kan få betydelige konsekvenser hvis ikke brannberedskapen til det lokale brannvesen ikke er skikkelig planlagt og dimensjonert med hensyn til mannskap og utstyr. Slike branner vil stille det lokale brannvesen ovenfor store utfordringer. Brannberedskapen i slike områder må planlegges med hensyn til følgende: 1. Forebyggende arbeid og brannsyn 2. Brannvesenets adkomst til brannstedet 3. Vannforsyningen 4. Mannskapsbehov 5. Utstyrsbehov 6. Forberedelser og trening 7. Brannvesenets responstid Av de punktene nevnt over, bør en starte med brannvesenets forebyggende arbeid og brannsyn, og vurdere effekten av dette, før en konsentrerer seg om de konvensjonelle brannvesen. Det er videre viktig at det finnes en egen brannberedskapsplan for de aktuelle områdene med verneverdig tett trehusbebyggelse med hensyn til de ovennevnte punktene. Dimensjonerende brannscenarier må gjennomgås og analyseres med det formål å finne ut om brannberedskapen er tilfredsstillende med hensyn til de ovennevnte punktene. En konsekvensanalyse på grunnlag av kritiske brannscenarier må gjennomføres med utgangspunkt i den eksisterende brannsikkerheten. Det vil si med hensyn til brannvesenets brannberedskap og områdets branntekniske tilstand. En grundig gjennomgang av områdets branntekniske tilstand vil avsløre om brannvesenets beredskap er tilstrekkelig, og om områdets nåværende branntekniske tilstand med hensyn til den aktive og passive brannsikkerheten er tilfredsstillende. Hvis dette ikke er tilfelle, må en ha økt satsing på brannforebyggende tiltak, det vil si oppgradere området brannteknisk, eller bedre brannvesenets forhold med hensyn til de ovennevnte punktene. Slike tiltak må imidlertid vurderes på grunnlag av en økonomisk optimaliseringsprosess Forebyggende arbeid og brannsyn Det er som nevnt tidligere meget viktig at det gjennomføres en brannteknisk tilstandskontroll på alle bygninger i området, hvor alle spredningsmuligheter for en brann bli analysert, både når det gjelder brannspredning innenfor selve det aktuelle huset, og ikke minst med hensyn til brannspredning til andre hus. Alle hus i området må dokumenteres med hensyn til den branntekniske tilstanden, slik som beskrevet i denne rapporten. Hvis branntekniske mangler kan påvises, må det gis pålegg om at disse skal utbedres innen en viss tid. Det kan også være aktuelt å pålegge eieren å investere i ekstra sikringstiltak. Brannsyn av området skal kartlegge om følgende punkter er tilfredsstillende i henhold til dagens regelverk: At bygget er i henhold til krav og pålegg i bygningsloven. Alle påbudte brannskiller og selvlukkende dører er tilfredsstillende Alle tekniske brannverntiltak er intakte.