Versjon 2. FORFATTER(E) OPPDRAGSGIVER(E) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Transkript

1 SINTEF Bygg og miljøteknikk Norges branntekniske laboratorium Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Tiller bru, Tiller Telefon: Telefaks: SINTEF RAPPORT TITTEL Sikkerhetsnivået mht brann ved preaksepterte løsninger. Risikoanalyse av et bo- og servicesenter Versjon 2. FORFATTER(E) Bodil Aamnes Mostue og Jan P. Stensaas OPPDRAGSGIVER(E) Foretaksregisteret: NO MVA RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. Statens bygningstekniske etat og Kommunal- og regionaldepartementet (KRD) STF22 A00828 Åpen Styringskomitéen for NBLs KRD-prosjekter, Wiran Bjørkmann og Lisbet Landfald GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG 22N105 ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) I:\PRO\22n105\Rapport\omsorgsbolig2.doc Bodil Aamnes Mostue Kristen Opstad ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) Kjell Schmidt Pedersen 47 + vedlegg SAMMENDRAG Rapporten inneholder beregninger av sikkerhetsnivået med hensyn til brann av tre forskjellige utforminger av et bo- og servicesenter (omsorgsboliger). I alternativ 1 er bygningen utført etter risikoklasse 6 og brannklasse 2, alternativ 2 er risikoklasse 4 og brannklasse 1 og i alternativ 3 er boligsprinkling installert, forøvrig er bygningen som for alt. 2. Hensikten med å utføre beregningene var å vurdere om og hvordan det er mulig å dokumentere at sikkerhetsnivået ikke er lavere enn ved bruk av preaksepterte løsninger og å vurdere anvendeligheten av valgte metoder. En metode for beregning av personsikkerheten mht brann i bygninger, beskrevet i (Hokstad, Mostue, Opstad, Paulsen, 1998) er benyttet. Denne risikoanalysemetoden beregner dødsbrannrisiko målt ved FAR-verdi (antall omkomne pr 100 millioner eksponerte persontimer i bygningen) og storulykkeshyppighet, som sammenlignes med gitte akseptkriterier basert på ALARP-prinsippet (As Low As Reasonably Practicable). Beregningsresultatene viser at bo- og servicesenteret utført som alt. 1 (risikoklasse 6) og alt. 3 (boligsprinkler) gir like god personsikkerhet, og er bedre enn alt 2 (risikoklasse 4). Å gjennomføre en fullstendig risikoanalyse av brann i bygninger er krevende og utøveren må ha god kompetanse på flere fagområder. Risikoanalysemetoden er ment å være et objektivt verktøy for bestemmelse av personsikkerheten mht brann i bygninger. Den er spesiell fordi den både tar hensyn til type mennesker som oppholder seg i bygningen, aktiviteten som drives og bygningstekniske forhold. Risikoanalysemetoden gir brukeren en god veiledning i hvordan en risikoanalyse skal gjennomføres og hvilke forhold som påvirker personsikkerheten. Brukeren av metoden må ha høy kompetanse på brannutvikling og branners innvirkning på konstruksjoner og mennesker. Rapporten foreslår videreutvikling av deler av metoden, for å bedre brukervennligheten og for bedre å sikre at den forblir et objektivt verktøy. Et forslag til preakseptert løsning når det anvendes boligsprinkling i omsorgsboliger er beskrevet. Forslaget er basert på de kvantitative resultatene fra analysene av bo- og servicesenteret, i tillegg til faglige vurderinger. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Sikkerhet Safety GRUPPE 2 Brann Fire EGENVALGTE Beregningsmodell Quantification Model Brannteknisk analyse Fire Safety Engineering

2 2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 INNLEDNING Bakgrunn Målsetting Versjon 2 av rapporten Hva er endret? Leserveiledning METODER 6 3 ANALYSEOBJEKT Hattfjelldalen bo- og servicesenter Alternative utforminger av bo- og servicesenteret BRANNSCENARIER BRANN- OG RØYKSPREDNING Modellering av de alternative løsningene i FASTLite Gjennomføring av beregninger av røykproduksjon og -spredning Tidspunkt for sentrale hendelser inkl. evakueringstider Brannspredning HVILKEN SIKKERHET GIR DE ALTERNATIVE LØSNINGENE? Modellering av sikkerhet Sannsynlighet for at en person dør av brann, gitt at en brann oppstår Hva påvirker dødssannsynligheten, gitt en brann? Sannsynlighet for at brann detekteres før tålegrense nås (p 1 ) Sannsynlighet for redning, gitt at brannen ikke blir detektert (p 2 ) Sannsynlighet for at det er personer tilstede med full førlighet (p 3 ) Sannsynlighet for vellykket evakuering (p 5 og p 8 ) Sannsynlighet for redning etter egen evakuering mislykkes pga overeksponering (p 6 og p 9 ) Sannsynlighet for å gå til initielt brannrom (p 7 ) Dødssannsynligheten ved flammebrann Sannsynlighet for brann, gitt et branntilløp Sannsynlighet for slokking Sannsynlighet for flammebrann, ulmebrann og eksplosjon Hyppighet av branntilløp (f A ) VEIINNG AV SCENARIER FAR-VERDI FOR DE TRE ALTERNATIVE LØSNINGENE HYPPIGHET AV STORBRANNER FØLSOMHETSANALYSE FORUTSETNINGER OG ANTAKELSER VURDERING AV METODENE Metoden for å beregne personsikkerheten mht brann i bygninger (risikoanalysemetoden) Fordeler og svakheter ved risikoanalysemetoden Hvem kan bruke metoden for å beregne personsikkerhet? Brann- og røykspredningsprogrammet FASTLite Generelt om FASTLite...37

3 Hvem kan bruke beregningsprogrammet FASTLite? Evakueringsprogrammet Simulex Generelt om Simulex Hvem kan bruke evakueringsprogrammet Simulex? KONKLUSJON OG SAMMENDRAG BOLIGSPRINKLING AV OMSORGSBOLIGER FORSLAG TIL PREAKSEPTERT LØSNING Innledning Definisjon av omsorgsboliger Definisjon av sikkerhetsnivå i omsorgsbolig uten boligsprinkling Forslag til preakseptert løsning når det anvendes boligsprinkling i omsorgsboliger...44 Forslag til preakseptert løsning når det anvendes boligsprinkling i omsorgsboliger REFERANSER VEDLEGG 1: Risikoanalysemetoden Kort om metodikken for beregning av dødsbrannrisiko Brann- og røykspredningsberegninger Beregning av evakueringstider Forflytningstider Reaksjonstiden før evakuering starter Valg av scenarier Total dødsbrannrisiko Akseptabel sikkerhet? VEDLEGG 2: Inngangsdata og delresultater Beskrivelse av bygget Inngangsdata til beregningene av FAR-verdi Sannsynlighet for å dø av brann, gitt at en brann oppstår Hyppighet av storbranner Metode Inngangsdata og resultater VEDLEGG 3: BEREGNINGER AV RØYKPRODUKSJON OG -SPREDNING (FASTLITE-beregninger) Grunnlag for beregning av varmeutvikling Boligsprinkler Modellering av sprinklereffekt Erfaringer og forsøk med boligsprinkler Pågående prosjekt Konklusjon Grunnlag for beregning av udyktiggjøring av personer Brannscenarier Scenario 1: Brann i hobbyrom Generelt Brannscenario 1a: Brann i hobbyrom med lukket dør Resultater Brannscenario 1b: Brann i hobbyrom med åpen dør...81 Resultater Scenario 2: Brann i leilighet nr Scenario 2a: Brann i leilighet 18 med lukket dør Resultater Scenario 2b: Brann i leilighet 18 med åpen dør og lukkede vinduer...87

4 Resultater Scenario 2c: Brann i leielighet nr. 18 med lukket dør og boligsprinkler Resultater av FASTLite-beregninger Alternativ beregning Scenario 2d: Brann i leilighet 18 med lukket dør og betongvegger. Alt.1 (risikoklasse 4)...93 Resultater Scenario 3: Brann på vaskerom Scenario 3a: Brann på vaskerom med lukket dør Resultater Scenario 3b: Brann på vaskerom med åpen dør til korridor Resultater Scenario 3c: Brann i vaskerom med lukket dør og boligsprinkler Resultater Oppsummering VEDLEGG 4: Sikkerhetsnivå i bygninger Erfaringer fra andre land Innledning Mål Metode Resultater Sikkerhetsnivå Metoder Konklusjon Referanser Vedlegg til vedlegg 4 - Sammendrag av de ulike referansene i undersøkelsen VEDLEGG 5: Brannsikkerhet i omsorgsboliger Underlag til forslag til preakseptert løsning for bruk av boligsprinkling Innledning Definisjon av omsorgsboliger Hvilke krav stilles til omsorgsboliger? Forhold som påvirker muligheten for sikker evakuering Vurdering av krav til bemanning og tilstand til beboere i omsorgsboliger Sikkerhetsnivået for omsorgsboliger Vurdering av effekt av boligsprinkling Hvordan oppnå tilfredsstillende sikkerhet med boligsprinkling av omsorgsboliger?..120

5 5 1 INNLEDNING 1.1 Bakgrunn "Tekniske forskrifter til plan- og bygningsloven 1997" åpner for at kravene til sikkerhet ved brann kan dokumenteres på 2 måter, enten ved at byggverket utføres i samsvar med preaksepterte løsninger, eller ved analyse og/eller beregninger som dokumenterer at sikkerheten mot brann er tilfredsstillende og ikke lavere enn ved bruk av preaksepterte løsninger. I "Veiledning til teknisk forskrift til plan og bygningsloven 1997" er det angitt en rekke preaksepterte løsninger som er en beskrivelse av løsninger som tilfredsstiller forskriften. Dette er ofte nedarvede løsninger som er bibeholdt fra tidligere, siden sikkerhetsnivået i nye forskrifter ikke skulle endres. For de fleste av disse preaksepterte løsningene mangler man dokumentasjon for hvilket sikkerhetsnivå de gir (noe som egentlig må finnes for å kunne sammenligne resultater av beregninger og analyser med preaksepterte løsninger). Det er derfor viktig å få kvantitative mål for personsikkerheten i bygninger der preaksepterte løsninger er benyttet. Det er i tillegg av viktig å få evaluert metoder som kan benyttes for å beregne sikkerhetsnivået og om det er mulig å tilfredsstille første avsnitt. Før analysen av bo- og servicesenteret startet, ble det gjennomført en undersøkelse for å finne ut om andre land som har funksjonsbaserte byggeforskrifter har definert sikkerhetsnivået for ulike bygningstyper eller bygningstekniske løsninger ( state of the art - undersøkelse). En detaljert beskrivelse av state of the art - undersøkelsen og dens resultater finnes i vedlegg 4 kap.19. Noen av hovedkonklusjonene er: Undersøkelsen viste at ingen land har definert hvilket sikkerhetsnivå ulike preaksepterte løsninger gir. Et eksakt sikkerhetsnivå er vanskelig å bestemme fordi vi mangler tilstrekkelig data og kunnskap om hva som skjer ved en brann. Code of Practice fra British Standardisation Institute (BSI) er den eneste kjente metoden hvor det er forsøkt å definere et akseptabelt risiko-nivå for bygninger. Akseptkriteriene er basert på eksisterende dødsbrannstatistikk i Storbritannia. Det er utført studier hvor sikkerhetsnivået er bestemt for spesielle bygninger. Metodene som benyttes varierer med hensyn til detaljeringsgrad og hva som beregnes. Den mest vanlige måten å bestemme hvorvidt sikkerhetsnivået er akseptabelt eller ikke, er å sammenligne en alternativ utførelse av en bygning med en bygning utført i henhold til preaksepterte løsninger. Det finnes en rekke studier som viser eksempler på dette. 1.2 Målsetting Målet med dette prosjektet er tredelt: 1. Vurdere om og hvordan det er mulig å dokumentere at sikkerhetsnivået i en bygning ikke er lavere enn ved bruk av preaksepterte løsninger. 2. Vurdere anvendeligheten av metodene som er benyttet ved å bestemme: styrker og begrensninger hvilken usikkerhetsmargin de beregnede resultatene har hvilke forhold som påvirker sikkerhetsnivået hvilke utøvere som kan bruke metodene og hvilken kompetanse brukerne må ha evt andre betingelser som forutsettes for at metodene skal gi realistiske resultater.

6 6 3. Finne personsikkerhetsnivået av 3 alternative hovedløsninger mht brannbeskyttelse i et bo- og servicesenter. Ved å gjennomføre beregninger av personsikkerhetsnivået av de 3 alternative utformingene av boog servicesenteret og de erfaringer denne gjennomregningen gir, skal bidra til å gi svar på pkt. 1 og 2 i målsettingen. I dette prosjektet er det viktigere å vurdere om og hvordan det er mulig å dokumentere sikkerheten og å vurdere anvendeligheten av metodene, enn å finne det absolutte svar på omsorgsboligens sikkerhetsnivå. 1.3 Versjon 2 av rapporten Hva er endret? Dette er versjon 2 av rapporten. Den vesentligste forskjellen på versjon 2 i forhold til versjon 1 er forslag til preakseptert løsning for bruk av boligsprinkling i omsorgsboliger beskrevet kap. 14 og vedlegg 5 (kap. 20). 1.4 Leserveiledning Metodene som benyttes i risikoanalysene er angitt i kap. 2 og vedlegg 1. En vurdering av metodene som er benyttet finnes i kap. 12. Bygningen som analyseres er beskrevet i kap. 3. Gjennomføring og resultater av risikoanalysene er beskrevet i kap Inngangsdata og delresultater finnes i vedlegg 2 og 3. Behandling av boligsprinkler i risikoanalysen, samt erfaringer fra andre land og fullskalaforsøk finnes i vedlegg 3. Resultater av følsomhetsanalyser er beskrevet i kap. 10. Konklusjoner og sammendrag er beskrevet i kap. 13. Forslag til preakseptert løsning når det anvendes boligsprinkling i omsorgsboliger er gitt i kap. 14. Vedlegg 4 inneholder resultater fra et forprosjekt som ble utført for å undersøke om andre land har definert sikkerhetsnivået for ulike bygningstyper eller bygningstekniske løsninger. 2 METODER Metoden som SINTEF utviklet i prosjektet Risikoanalyse av brann i bygninger er benyttet. Metoden som heretter kalles risikoanalysemetoden, angir personsikkerheten som en målbar størrelse. Personsikkerheten uttrykkes som dødsbrannrisiko og angis som en FAR-verdi (FAR= Fatal Accident Rate) som er antall omkomne som følge av brann i bygningen pr 100 millioner persontimer i bygningen og som hyppighet av storbranner. Metoden er detaljert beskrevet i egen rapport, heretter kalt metoderapporten (Hokstad, P., Mostue, B.Aa., Opstad, K., Paulsen, T., 1998). Metoden er tidligere prøvd ut på to bygninger (Mostue, B.Aa., Stensaas, J.P. og Paulsen, T., 1998). Denne risikoanalysemetoden er valgt fordi den gir en analytisk systematisk veiledning i hvordan sikkerhetsnivået kan bestemmes og sammenlignes med gitte akseptkriterier.

7 7 Risikoanalysemetoden benytter seg av internasjonalt anerkjente beregningsprogram for bestemmelse av røykproduksjon, -spredning (FASTLite), eksponering av giftige gasser og temperatur og bestemmelse av forflytningstid ved evakuering (Simulex). Målet har først og fremst vært å analysere personsikkerheten i bygningen, som er forskriftens hovedmålsetting. Studien inneholder imidlertid også en vurdering av risikoen for materielle tap som følge av brannspredning ut over initielt brannrom. Brannens røykgasstemperaturer, forholdet mellom varmebelastning i henhold til ISO 1 -kurven og beregnet varmebelastning, og brannmotstandsevnen til omhyllingsflatene i rommene er lagt til grunn for vurderingene. Bærekonstruksjonens evne til å motstå brann er ikke vurdert i denne analysen, som må bestemmes for å vurdere risiko for tredjepart. En kort beskrivelse av risikoanalysemetoden, brann- og røykspredningsprogrammet FASTLite og evakueringsprogrammet Simulex finnes i vedlegg 1 (kap. 16) og grunnlaget for beregning av hyppighet av storbranner finnes i vedlegg 2 (kap. 17.4). Vi ser det imidlertid som en stor fordel at leseren har metoderapporten tilgjengelig når denne rapporten leses. 3 ANALYSEOBJEKT 3.1 Hattfjelldalen bo- og servicesenter Hattfjelldal bo- og servicesenter er valgt som analyseobjekt. Hattfjelldal bo- og servicesenter er en to etasjers bygning med grunnflate på omlag 920m 2. Bygningen ble ferdigstilt i 1999 og består et servicesenter plassert midt i bygningen og 20 leiligheter og én hybel plassert på hver side av servicsenteret. 1. etasje i bygningen er en sokkeletasje. Bygningen er utført i risikoklasse 6 og brannklasse 2. En brannseksjoneringsvegg er oppført mellom den ene leilighetsfløyen og servicesenteret. Det er montert et adresserbart brannvarslingsanlegg. Brannvarsleren utløses av røykdetektorer som er plassert på alle rom (vanlig FG-godkjent brannvarslingsanlegg for offentlige bygg). Det er to paneler, en ved hovedinnganngen og ett hos vaktselskap som varsler brannvesenet. Når en detektor utløses går klokkealarmen i hele bygningen. Det er et lokalt brannvesen (frivillig) i bygda. Avstanden er kort, og det antas at innsatsstyrken kan være på plass 10 min etter at brannen er varslet. Mer detaljerte opplysninger om bygningen finnes i vedlegg 2 kap Alternative utforminger av bo- og servicesenteret I denne studien skal tre alternative utforminger av Hattfjelldal bo- og servicesenter analyseres for å finne personsikkerheten med hensyn til brann. Følgende alternative utforminger er valgt: Alternativ 1 Slik Hattfjelldal bo- og servicesenter er bygget, dvs risikoklasse 6 og brannklasse 2. Dette betyr at: 1 Standard tid/temperatur-kurve angitt i ISO 834 First edition 1975, som brukes i branntester for klassifisering av konstruksjoner (vegger, tak, dører etc).

8 8 Branncellebegrensende konstruksjon og bygningsdel som omslutter trapperom, heissjakt, og installasjonssjakter over flere plan består av plass-støpt betong (EI 60 ) Overflater i vegger, tak og himling: maling på betong (In1) Seksjoneringsvegg (EI 120) mellom den ene leilighetsfløyen og servicesenteret. Alternativ 2 Samme layout (samme plantegninger) som alternativ 1, men utført i risikoklasse 4 og brannklasse 1 og ingen seksjoneringsvegg. Dette betyr at: Branncellebegrensende konstruksjon og bygningsdel som omslutter trapperom, heissjakt, og installasjonssjakter over flere plan er utført i bindingsverkskonstruksjon med isolasjon og trepanel på veggene (EI 30). Overflater i vegger, tak og himling (unntatt rømningsvei, verksted hvor kravet er In1): In2 Alternativ 3 Tilsvarende som alternativ 2, men med boligsprinkler i alle rom. Boligsprinklingen antas å være i henhold til Tekniske retningslinjer for dimensjonering, prosjektering og installering av sprinkleranlegg for boliger til og med fire etasjer som baserer seg på NFPAs standard for boligsprinkling (NFPA 13R). Figur 1 Plantegning av 1. og 2. etasje av bo- og servicesenteret.

9 9 4 BRANNSCENARIER I brannscenariene er konsekvenser av flammebrann analysert. Ulmebrann er utelatt i denne studien. Risikobidraget fra ulmebrann vil være det samme for alle de tre alternative løsningene, fordi det er inventarets karakteristikk som er utslagsgivende ved ulmebrann. I studien av bo- og servicesenteret har vi sett på 6 scenarier for alternativ 1 (risikoklasse 6), 12 scenarier for alternativ 2 (risikoklasse 4) og 6 scenarier for alternativ 3 (boligsprinkler). Ideelt sett burde flere scenarier vært valgt for å få en nøyaktigere beskrivelse av risikoen i bygningen, og for å unngå at eventuelle uheldig valg av scenarier gir et galt bilde av sikkerheten totalt sett (jfr kap i metoderapporten). Scenariene som er valgt er imidlertid tilstrekkelig til å vise prinsippene for hvordan denne typer studier skal gjennomføres og for å teste ut metodene. Tabell 1 viser de valgte scenarier og kriteriene som er lagt til grunn for valgene. Som det fremgår av tabellen analyseres et dag og et natt scenario for hvert initielle rom. I metoderapporten er dag definert som 14 timer og natt som 10 timer. Scenariet i hobbyrommet er valgt for å få frem et scenario som representerer fare for et stort antall personer. Det vil være en forholdsvis sjelden hendelse at hobbyrommet er fylt med mange personer og dag/natt er derfor i denne analysen definert som henholdsvis 1 og 23 timer. Figur 1 viser plantegninger av bygningen og vedlegg 3 kap viser hvordan rom 1 (initielt brannrom), rom 2 (transportområdet) og rom 3 (fjerntliggende område) er definert i de ulike scenariene. Bygningskonstruksjonen i de alternative løsningene i initielt brannrom i hvert scenario er vist i Tabell 2. Når det er sammenlignet risiko er det gått ut i fra lukkede dører til enhetene, dvs at de er utstyrt med selvlukkere fordi man vil forvente at dører med stor sannsynlighet ellers ville stått åpne etter evakuering. For alt. 2 (risikoklasse 4) er det også analysert scenarier hvor døren er åpen mellom initielt brannrom og korridoren utenfor. Det er antatt at dørene står åpne i 10% av tiden.

10 10 Tabell 1 Initielt brannrom Hobbyrom (1. etasje) Leilighet (nr 18 i 2. etasje) Vaskerom (2. etasje) Scenarier ved bo- og servicesenteret. Dør posisjon åpen dør 2 lukket dør åpen dør 2 lukket dør åpen dør 2 lukket dør Scenarier Tid på Kriterier for valg av initielt brannrom døgnet dag Rom som representerer fare for et stort natt antall personer dag Terrengetasje natt Rom med høyest energi dag Rom som representerer de typiske natt arealer i bygningen dag natt dag Rom med mest brennbart materiale natt Rom hvor brannen raskt blokkerer en dag rømningsvei natt Tabell 2 Spesifisering av brannklasse på omhyllingsflater, innvendige overflater og dører i initielt brannrom i de ulike scenarier. Initielt brannrom Konstruksjonsdel Alternativ 1 Alternativ 2 og 3 Hobbyrom Vegger, golv og tak: Betong (EI60) Trestendere, mineralull og trepanel (EI30) Dør mot korridor: EI30 EI30 (pga lydkrav) Overflate: Maling (In 1) Trepanel (In 2) Leilighet Vegger, golv og tak: Betong (EI60) Trestendere, mineralull og trepanel (EI30) Dør mot korridor: EI30 EI30 (pga lydkrav) Overflate: Maling (In 1) Trepanel (In 2) Vaskerom Vegger, golv og tak: Betong (EI60) Trestendere, mineralull (EI30) Dør mot korridor: EI30 EI15 Overflate: Maling (In 1) Trepanel (In2) 5 BRANN- OG RØYKSPREDNING 5.1 Modellering av de alternative løsningene i FASTLite Dette kapitlet beskriver forskjellene i de tre alternative løsningene og hvilken innvirkning dette har på brann- og røykspredningen. Det eneste som skiller alternativ 2 fra alternativ 3 er boligsprinkleranlegget som er installert i alternativ 3. 2 Gjelder alt. 2 (risikoklasse 4).

11 11 Alternativ 1 skiller seg fra de øvrige to alternativene på følgende områder: omhyllingsflatene innvendig kledning seksjoneringsvegg. I programmet som er benyttet til å beregne brann- og røykspredning, FASTLite, kan en angi om det er boligsprinkleranlegg i bygningen eller ikke. I analysen er FASTLites modellering av boligsprinkler benyttet. Det medfører at brannens varmeeffekt gradvis reduseres når boligsprinkleranlegget aktiveres. Se diskusjonen om boligsprinkler i vedlegg 3 kap Ved bruk av FASTLite må brukeren spesifisere hvilken brannutvikling brannen skal ha. En kan velge mellom flere hastigheter (langsom, middels, rask og ultrarask) som refereres til hvor raskt en brann med valgt brannhastighet vil nå overtenning i et standardbrannrom 3. Det er også mulig å predefinere brannens tid-temperaturutvikling. Brannutviklingshastigheten er avhengig av bl.a. hvor mye brennbart som er i rommet og hvor lett antennelig det brennbare er. Omhyllingsflatene og den innvendige kledningen har her betydning. I alternativ 1 er vegger, golv og tak i initielt brannrom utført i malt betong (brannklasse EI60), mens i alternativ 2 og 3 er omhyllingsflatene bindingsverkskonstuksjon med isolasjon og kledning av trepanel (EI30). Ytterveggen er utført i en bindingsverksvegg med brannimpregnert trekledning i alle alternativene. I denne analysen har vi valgt å bruke samme brannutviklingshastighet, ultrarask brannutvikling (jfr definisjon i vedlegg 3 kap. 18.4), i alle scenariene i de tre alternativene. Dette er konservativt selv om vi har antatt at det er mye brennbart materiale tilstede, spesielt for alternativ 1. Tiden til overtenning i rommet vil avhenge av kledningen. Det vil kunne bli en raskere og kraftigere brann i et rom med trepanel enn i et rom med vegger av malt betong. Forskjell i innvendig kledning vil imidlertid komme frem i beregninger av hyppigheten av brannforløp. I risikoanalysemetoden er hyppigheten av branntilløp som følge av kritisk temperatur i mobile og faste installasjoner proporsjonal med sannsynligheten for at forbrenning sprer seg fra primær objekt til sekundær objekt. Sannsynligheten for at forbrenning sprer seg er avhengig av blant annet hvor stor brannbelastning (lav, normal, høy) den innvendige kledningen har (jfr kap. 17.2). 5.2 Gjennomføring av beregninger av røykproduksjon og -spredning Dette kapitlet beskriver hvilke FASTLite-beregninger (beregninger av røykproduksjon og spredning) som er utført for de tre alternative utformingene av bo- og servicesenteret. Resultatene fra FASTLite-beregningene benyttes for å beregne utviklingen av lysdempingskoeffisenten og hvilke doser av giftige gasser personer blir eksponert for. Ulike verdier av lysdempingskoeffisienten brukes som mål på å bestemme tidspunkter for sentrale hendelser som bl.a. når: menneske detekterer brann detektor aktiveres 3 Standardbrannrommet har dimensjonene (dybde x lengde x høyde) lik 2,44 m x 3,66 m x 2,44 m. Det er nødvendig med en varmeutvikling på 1055 kw for å oppnå overtenning av dette rommet. Når romvolumet økes, vil nødvendig varmeutvikling for å forårsake overtenning også øke.

12 12 menneske starter forflytning. Alternativ 1 (Risikoklasse 6) FASTLite-beregninger et utført for leilighet med lukket dør ut mot korridor. Beregningsresultatene fra leiligheten viser at utviklingen av lysdempingsfaktoren og giftige doser er tilnærmet lik røykutviklingen i brann i leilighet med bindingsverksvegger (alternativ 2). Vi antar derfor at utviklingen av lysdempingsfaktoren og giftige doser er tilnærmet lik i leilighet med betongvegger og bindingsverksvegger så lenge døren er lukket og hindrer brannspredning. Tilsvarende antakelse er gjort for brann i vaskerom og hobbyrom. Alternativ 2 (Risikoklasse 4) Det er utført flest røykproduksjons- og røykspredningsberegninger (FASTLite-beregninger) for alternativ 2 (risikoklasse 4). For hvert scenario er det beregnet røykproduksjon- og røykspredning med åpen og lukket dør mellom initielt brannrom og korridoren utenfor. Alternativ 3 (Boligsprinkler) FASTLite-beregninger er foretatt av brann i leilighet og vaskerom med boligsprinkleranlegg. I begge scenariene er døren ut fra initielt brannrom til korridor lukket. Beregningsresultatene viser at i initielt brannrom er tid/lysdempingskoeffisent-utviklingen frem til menneske starter evakuering tilnærmet lik i rom med og uten boligsprinkleranlegg. Det er derfor antatt at en får tilsvarende resultat ved brann i hobbyrom med boligsprinkler. I FASTLite er sprinklereffekten modellert ved at varmeeffekten fra brannen gradvis reduseres når etter at boligsprinkleranlegget er aktivert. Statistikk og erfaring fra inntrufne branner viser at sprinkleranlegg kontrollerer eller slokker de aller fleste brannen ved at 1-2 sprinklerhoder utløses (Liptak, 1998). Hvorvidt sprinkleranlegget slokker eller bare kontrollerer brannen kommer an på flere forhold som f eks brannens plassering i forhold til vannsprayen. Sprinkler vil ikke slokke en brann dersom f eks et bord hindrer vannet å nå det som brenner. Det vil imidlertid være lett for slokkemannskaper å slokke en eventuell restbrann etter at sprinkleranlegget er løst ut. Scottsdale-prosjektet trekkes ofte frem som et bevis på at boligsprinkler har stor effekt. Det er vel ingen som betviler at boligsprinkling har vesentlig effekt på en brann, men ut fra den relativt beskjedne statistikk som finnes over branner med boligsprinkleranlegg er det imidlertid vanskelig å si nøyaktig hvor effektiv den er til å unngå dødsfall. Byen Scottsdales 10-årige erfaring med bruk av boligssprinkler kan ikke direkte brukes til å angi effekten i et bo- og servicesenter. Forholdene er ikke sammenlignbare. Fullskalaforsøk viser at branner i rom med stor brannbelastning kan røykproduksjonen og spredningen være betydelig selv om boligsprinkleranlegg utløses. Forsøkene (se 18.2) viser at kritisk grense for CO-dose nås i startbrannrom og naborom etter 7-8 minutter når dør fra initielt brannrom (14 m 2 ) står åpen. Utløsning av boligsprinkleranlegg medfører at røyken fordeles i hele testområdet (bestående av pasientrom, korridor og en vestibyle i enden av korridoren) slik at en fikk en total formørkning. Forsøkene er beskrevet i (O Neill, Hayes Jr., 1979) og (O Neill, Hayes Jr., Zile, 1980) og en oppsummering av forsøkene er gitt i (Lundberg, 1981). Nevnte erfaringer og forsøk med boligsprinkleranlegg er nærmere beskrevet i vedlegg 3 kap

13 13 I denne analysen har vi benyttet beregningsresultatene som FASTLite-beregningene gir. Vi har imidlertid også overstyrt FASTLite-beregningene for brann i leilighet, og antatt at konsentrasjonen av CO er konstant etter at boligsprinkleranlegget aktiveres, for å vise hva resultatene da blir. Vedlegg viser disse resultatene, samt en mer detaljert beskrivelse av inngangsdata, utførelse og resultater av FASTLite-beregningene. 5.3 Tidspunkt for sentrale hendelser inkl. evakueringstider Tidspunkter for sentrale hendelser og hvor store doser av giftige gasser personer blir eksponert for i rømningstiden i de ulike scenarier er vist i Tabell 4. Forflytningstidene som fremkommer i kommentarfeltet, er beregnet ved bruk av evakueringsprogrammet Simulex. Her gis en oppsummering av de viktigste resultatene: Alternativ 1 Dose av giftige gasser som gir udyktiggjøring 4 inntreffer etter knappe 2 minutter etter brannstart ved brann i leilighet hvor døren er lukket. Doser som gir udyktiggjøring vil ikke inntreffe i korridoren utenfor leiligheten før brannvesenet er antatt å være på stedet. Dosene i naboleilighetene vil ikke føre til udyktiggjøring under brannen, dersom dør til initielt brannrom er lukket (dvs dør mellom leilighet og korridor). Dersom døren mellom leiligheten og korridoren står åpen, vil korridoren ha doser som gir udyktiggjøring etter under 2,5 minutter. Fra rommene i 1.etasje er det mulig å rømme direkte ut på bakkenivå fra hver leilighet og fra hobbyrommet. Leilighetene i 2. etasje har alle en balkong, men dette regnes ikke som rømningsvei. Personer i rom med dør ut i korridoren vil derfor være avhengig av å evakuere gjennom den røykfylte korridoren. Alternativ 2 I initielt brannrom vil røykproduksjon og spredning være omtrent som for alternativ 1. Dose som gir udyktiggjøring i korridorene utenfor initielt brannrom inntreffer etter minutter når døren er lukket og 1-2,5 minutter når døren er åpen. Alternativ 3 Beregningene viser at boligsprinkleranlegget aktiveres forholdvist raskt (se Tabell 3). Temperaturen i leiligheten vil ikke overstiger 100 C. Tabell 3 Tid til boligsprinkler aktivieres i initielt brannrom med lukket dør ut mot korridor og ultrarask brannutvikling (aktiveringstemperatur 57 C). Initielt brannrom Tid til boligsprinkler aktiveres [s] Hobbyrom 12 Leilighet 58 Vaskerom 29 4 Ut fra CO, CO 2 og O 2 -konsentrasjoner i røykgassene bestemmes tidspunktet for når udyktiggjøring pga inhalering av giftige gasser (F u =1) inntreffer. Jfr side 28 i metoderapporten.

14 14 Lysdempingskoeffisienten endres raskt fra brannen starter, og tidspunktet for deteksjon og start evakuering inntreffer før sprinkleranlegget aktiveres. Doser som medfører udyktiggjøring inntreffer etter omlag 2,5 minutter i initielt brannrom. Beregningene viser at det tar 25 minutter før dosen i korridoren blir så høy at personer blir udyktiggjort (dersom dør mellom leilighet og korridor er lukket). Dosene i naboleilighetene vil ikke føre til udyktiggjøring under brannen. Hvor raskt boligsprinkleranlegget aktiveres (dvs røykgasstemperaturen blir 57 C), er avhengig av bl.a. brannutviklingshastigheten. Resultatene over gjelder for en ultrarask brannutvikling. Er brannutviklingen rask, vil boligsprinkleranlegget aktiveres etter drøyt 2 minutter i ved brann i en leilighet. I disse beregningene har vi antatt at boligsprinkleranleggets tilgjengelighet er 1, dvs boligsprinkleranlegget virker når det skal. Tilgjengelig litteratur viser at sannsynligheten for at sprinkleranlegg virker når det skal varierer mellom 70-99%, avhengig av hvilke branner som blir tatt med i statistikken (Liptak, 1998). Dersom boligsprinkleranlegget ikke virker, vil resultatene bli som for alternativ 2.

15 15 Tabell 4 Tider til brann detekteres, mennesker starter forflytning, udyktiggjøring inntreffer og hvilken dose personer eksponeres for i evakueringstid. Lysdempingskoeffisienten k angir røyktettheten og indikerer hvor stort lystapet er pr meter som følge av røyk. Rom Menneske detekterer brann (k=0,02) Risikoklasse 4 (bindingsverksvegger): Hobbyrom m/lukket dør (rom 1) Detektor aktiveres (k=0,1) Tider [s] 5 Dose i evakueringstid Dose Kommentar Menneske starter forflytning (k=0,4) Udyktiggjøring ,5 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet (23 s) og dose i forflytningstiden (8s) i korridoren utenfor. Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (8s) Korridor utenfor leiligheter i 1.etg Dose i rømningstiden i korridorene utenfor leilighetene (41s). (Annen romdefinisjon i røyk.beregn) (rom 3) Risikoklasse 4 (bindingsverksvegger): ,3 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet og korridor (31 Hobbyrom m/åpen dør (rom 1) s). Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (8s) Korridor utenfor leiligheter i 1.etg ,05 Dose i rømningstiden i korridorene utenfor leilighetene (41s). (rom 3) Risikoklasse 6 (betongvegger): Leilighet m/lukket dør (rom 1) ,1 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet (14 s) og dose i forflytningstiden (41s) i korridoren utenfor. Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (41s) Naboleiligheter (3 stk) (rom 3) Dose i naboleiligheter frem til start evakuering, pluss dose i korridor i forflytningstid (41s) Risikoklasse 4 (bindingsverksvegger): ,1 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet (14 s) og dose i Leilighet m/lukket dør (rom 1) forflytningstiden (41s) i korridoren utenfor. Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (41s) Naboleiligheter (3 stk) (rom 3) Dose i naboleiligheter frem til start evakuering, pluss dose i korridor i forflytningstid (41s) Risikoklasse 4 (bindingsverksvegger): ,5 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet og korridor (55 Leilighet m/åpen dør (rom 1) s). Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (8s) Naboleiligheter (3 stk) (rom 3) ,6 Dose i naboleiligheter frem til start evakuering, pluss dose i korridor i forflytningstid (41s) Boligsprinkler: ~0 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet (14 s) og dose i Leilighet m/lukket dør (rom 1) forflytningstiden (41s) i korridoren utenfor. Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (41s) Naboleiligheter (3 stk) (rom 3) ~0 Dose i naboleiligheter frem til start evakuering, pluss dose i korridor i forflytningstid (41s) Risikoklasse 4 (bindingsverksvegger): ,3 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet (8 s) og dose i Vaskerom m/lukket dør (rom 1) forflytningstiden (4s) i korridoren utenfor. Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (4s) Kantine (rom 3) Dose i kantine frem til start evakuering ( 60s), pluss dose i forflytningstiden ut av kantina (25s), pluss dose i korridor i forflytningstid (5s) (Annen romdefinisjon enn i røyk.beregn) Risikoklasse 4 (bindingsverksvegger): ,3 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet og korridor (12 5 FASTLite-beregningene er kjørt med forskjellig tidsintervall. Noen er presentert hvert minutt og andre hvert 15. eller 10. sekund. Lysdempingssfaktoren forandres raskt de første par minuttene. Det er antatt en lineær stigning av lysdemningsfaktoren og dosen mellom tidsangivelsene.

16 16 Rom Menneske detekterer brann (k=0,02) Detektor aktiveres (k=0,1) Tider [s] 5 Dose i evakueringstid Dose Kommentar Menneske starter forflytning (k=0,4) Vaskerom m/åpen dør (rom 1) s). Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor (8s) Kantine (rom 3) c Dose i kantine frem til start evakuering ( 60s), pluss dose i forflytningstiden ut av kantina (25s), pluss dose i korridor i forflytningstid (5s) (annen def enn i røyk.beregn) Udyktiggjøring ,03 Dose frem til k=0,4 i rom1, pluss evakueringstid ut av rommet (8 s) og dose i forflytningstiden (4s) i korridoren utenfor. Boligsprinkler: Vaskerom m/lukket dør (rom 1) Korridor utenfor (rom 2) ~0 Dose i rømningstid i korridor Kantine (rom 3) ,01 Dose i kantine frem til start evakuering ( 60s), pluss dose i forflytningstiden ut av kantina (25s), pluss dose i korridor i forflytningstid (5s) (annen def enn i røyk.beregn) Beregningsresultater for røykproduksjon og -spredning I initielt brannrom tar det 1-2,5 minutter fra brannstart til doser med giftige gasser er så høye at de kan medføre udyktiggjøring av personer. Dette gjelder alle de tre alternative utformingene av bo- og servicesenteret. Dersom døren til initielt brannrom er lukket, inntreffer doser som medfører udyktiggjøring etter minutter i korridorer utenfor initielt brannrom i alt. 2 (risikoklasse 4). For alt. 1 (risikoklasse 6) og alt. 3 (boligsprinkler) tar det lengre tid før slike doser inntreffer. Ved brann i leilighet (alt. 1 og 3) tar det 25 minutter før korridoren utenfor har doser som medfører udyktiggjøring (tilsvarende tid for alt. 2 er 13,5 minutt). Dersom døren til initielt brannrom er åpen, inntreffer doser som medfører udyktiggjøring etter 2,5 minutter i korridorer.

17 Brannspredning Den største forskjellen på de tre alternativene er sannsynlighet for å få spredning av brannen ut over initielt brannrom. Dette har størst innvirkning på risikoen for materielle tap som følge av en brann og ikke på personsikkerheten. Det kan imidlertid ha betydning for personsikkerheten dersom evakueringstiden er lang fordi mange trenger hjelp til å evakuere. Alternativ 3 (boligsprinkler) Beregningene viser at i alternativ 3 (boligsprinkler) vil ikke temperaturen i leiligheten overstiger 100 C som følge av utløsning av boligsprinkleranlegget. Brannen vil bli kontrollert og vil ikke spres til naborom. Alternativ 1 (risikoklasse 6) I alternativ 1 (risikoklasse 6) er sannsynligheten for flammespredning ut over initielt brannrom liten. Dersom døren i initielt brannrom er åpen, vil brannen kunne spre seg ut gjennom døren og flammespredning kan inntreffe dersom det er brennbart materiale i rommet utenfor. I vårt tilfelle er dette korridorer som antas å være nakne, dvs korridorer uten møbler eller annet brennbart materiale. Sannsynlighet for flammespredning ut over initielt brannrom er derfor svært liten. Alternativ 2 (risikoklasse 4) I alternativ 2 (risikoklasse 4) er sannsynligheten for flammespredning ut over initielt brannrom større en for de øvrige to alternativene. Sannsynligheten for å få en raskere temperaturstigning og en mer intens brann i et rom med vegger med lav varmekapasitet slik som bindingsverksvegger, er større enn for rom med tyngre vegger (som betongvegger) med stor varmekapasitet. Beregningsresultatene fra brann i leiligheten bekrefter dette. Temperaturen stiger langsommere i leilighet med betongvegger enn med bindingsverksvegger (jfr vedlegg 3 kap. 18). Er døren lukket i initielt brannrom vil brannmotstandsevnen i rommets omhyllingsflater være avgjørende for hvor raskt brannen sprer seg til naborom. Brannmotstandsevnen til dører og vegger uttrykkes gjennom konstruksjonenes brannklasse (f eks EI 30, EI 60 etc). Brannklassen angir egenskaper konstruksjonen har etter påkjenning etter en standard tid/temperaturkurve, den såkalte ISO-kurven (angitt i ISO 834 First edition 1975). Beregningsresultatene viser at forholdet mellom varmebelastning i henhold til ISO-kurven og beregnet varmebelastning ved en brann i leilighet, med bindingsverksvegger og lukket dør, er omlag 2,5. Det vil si at en brann i henhold til ISO-kurven er 2,5 ganger så kraftig som en brann vil bli i leiligheten (jfr vedlegg 3 kap. 18). I alternativ 2 har veggene brannmotstand EI30 og døra EI30. Omhyllingsflatene vil hindre brannspredning i over 1 time. For brann i hobbyrommet er forholdet mellom varmebelastning i henhold til ISO-kurven og beregnet varmekapasitet tilnærmet lik 1, dvs brannen tilsvarer en brann som følger ISO-kurven. Her vil omhyllingsflatene hindre brannspredning i 30 minutter. Beregningsresultatene viser derfor at med lukket dør mellom initielt brannrom og korridor vil ikke brannen spre seg før etter 30 minutter. Det er her forutsatt at bygningskonstruksjonene er bygget slik som planlagt og at de tilfredsstiller angitte brannmotstand. Det er mulig å modellere sannsynligheten for at bygning tilfredsstiller planlagte kriterier på tilsvarende måte som sannsynligheten for at en detektor virker når den skal, er modellert i metoderapporten.

18 18 Personer i andre rom en initielt brannrom, har derfor god tid til å komme seg ut før brannen sprer seg. De materielle skadene kan imidlertid bli store dersom ikke brannen blir slokket. I alternativ 2 finnes ingen seksjoneringsvegg som i alternativ 1, og brannen kan spres til hele bygningen. Dersom døren fra initielt brannrom står åpen, vil det være en viss sannsynlighet for brannspredning ut i korridoren. Det er krav til klasse In 1 på innvendig kledning i rømningsvei (korridorene). Vi antar at veggene i korridorene i alternativ 2 er bindingsverksvegger med mineralull og gipsplater som er malt. Spredning til naborom antas å skje når røykgasstemperaturen i initielt brannrom er C. Ved brann i leiligheten skjer dette etter minutter og i hobbyrommet etter 3-23 minutter. Røykgasstemperaturen i vaskerommet vil stige til 500 C i løpet av 1,5 minutter og 600 C innen knappe 2 minutter. Røykgassene har maksimum temperatur (700 C ) etter 2 minutter og beregningene viser at temperaturen avtar deretter. Resultatene viser at det er et forholdsvis langt tidsintervall flammespredning kan inntreffe i ved brann i hobbyrom og leiligheter. Tabell 5 Tid til flammespredning fra initielt brannrom til naborom i alternativ 2 (risikoklasse 4). Posisjon på dør 6 Åpen Lukket Tid til Initielt brannrom brannspredning til naborom 7 [minutter] Hobbyrom 3-23 Leilighet Vaskerom 1,5-2 Hobbyrom 30 Leilighet >60 Vaskerom ingen spredning Type brannspredning Flammespredning til korridor utenfor initielt brannrom gjennom åpen dør Spredning til naborom gjennom dør, vegger og tak. Spredning av brann til naborom via vinduer er ikke studert. Vertikal spredning er mest aktuelt. Sannsynligheten for dette hendelsesforløpet vil være omtrent likt for alternativ 1 og 2, mens sannsynligheten for at vinduer skal knuses i rom med boligsprinkleranlegg er lavere enn for rom uten. 6 Dør mellom initielt brannrom og korridor. 7 Tidspunkt for når brann spres til naborom når døren er åpen er antatt å inntreffe når røykgasstemperaturen er mellom C.

19 19 Spredning av brann For alt. 1 (risikoklasse 6) er det liten sannsynlighet for spredning av brann fra initielt brannrom til naborom. En brann som starter i et rom med boligsprinkleranlegg, alt.3, vil ikke spre seg ut over initielt brannrom. For alt. 2 vil det ta fra minutter før brannen sprer seg fra initielt brannrom til naborom dersom døren ut fra initielt brannrom er lukket. Er døren åpen vil flammespredning skje i tidsrommet 2-30 minutter etter brannstart. 6 HVILKEN SIKKERHET GIR DE ALTERNATIVE LØSNINGENE? 6.1 Modellering av sikkerhet Metoden for beregning av personsikkerheten modellerer følgende to parametre: Hyppighet (f A ) av branntilløp. Hvor ofte vil det være antennelse i bygningen? Dødssannsynlighet (q D ). Hva er sannsynligheten for at en person som befinner seg i bygningen vil omkomme som følge av brann? Hvis det er N personer tilstede i bygningen ved en brann, vil følgende uttrykk gi antall omkomne pr år på grunn av brann i bygningen: Antall omkomme: n D = N. f A. q D (pr år) = N. f A. (q F. p F + q U. p U + q E. p E ) hvor p F = q F = sannsynligheten for at et branntilløp blir en flammebrann. p U og p E er sannsynligheten for at et branntilløp blir henholdsvis en ulmebrann og en eksplosjon. Sannsynligheten for å få eksplosjon er antatt å være 0 for bo- og servicesenteret. sannsynligheten for at en person som oppholder seg i bygningen dør, gitt at det oppstår en flammebrann. q U og q E er sannsynligheten for at en person som oppholder seg i bygningen dør, gitt at det oppstår henholdsvis en ulmebrann og en eksplosjon. Ulmebrann er som nevnt tidligere, utelatt fra denne studien. Dødsbrannrisikoen (uttrykt ved FAR-verdi) er prediktert antall omkomne (pga brann) pr 100 millioner eksponerte persontimer er FAR=( n D / TE)10 8 hvor TE = Totalt antall persontimer pr år i bygningen. Alle forholdene som her er nevnt, antall personer ved en brann (N), hyppighet av branntilløp (f A ), dødssannsynligheten (q D ) og antall persontimer i bygningen pr år (TE), har stor innvirkning på hvilken FAR-verdi beregningene vil gi.

20 20 I det følgende er det vist hvilken innvirkning de alternative løsningene har på sannsynligheten for at en person som oppholder seg i bygningen dør, gitt at det oppstår en flammebrann (q F ) (kap. 6.2) sannsynligheten for at et branntilløp blir en flammebrann (p F ) (kap.6.3) hyppighet av branntilløp (f A ) (kap. 6.4) Flere av størrelsene som inngår i uttrykket for FAR-verdi, er lik i alle de tre alternative løsningene. Dette gjelder: Antall personer tilstede i bygningen ved en brann (N) Sannsynligheten for at et branntilløp blir henholdsvis en flammebrann, en ulmebrann og en eksplosjon (p F, p U og p E ) Gjennomsnittlig antall persontimer i bygningen pr år (TE). Hyppigheten av branntilløp (f A ) og sannsynligheten for at en person som oppholder seg i bygningen vil omkomme, gitt at en brann oppstår (q F og q U ) vil i prinsippet variere for de alternative løsningene. Hvilke forhold som bidrar til forskjellene er beskrevet i de neste kapitlene. 6.2 Sannsynlighet for at en person dør av brann, gitt at en brann oppstår Hva påvirker dødssannsynligheten, gitt en brann? Dersom det oppstår en flammebrann i et rom, hva er da sannsynligheten for at en person som oppholder seg i rommet dør (q F )?

21 21 Vellykket evakuering Full førlighet p 5 Redning p 3 p 6 Deteksjon før TG1 Ikke vellyket evakuering Død p 1 Redning Flammebrann [ P F ] p 4 2 Manglende førlighet Død Redning p 2 Ikke deteksjon før TG1 Død Figur 2 Hendelsestre for flammebrann (person i initielt brannrom) (fra metoderapporten). Av hendelsestreet i Figur 2 finner en at sannsynligheten for at flammebrann leder til død (for person i initielt brannrom) er gitt ved hvor q F_1 = P(person i rom 1 omkommer, gitt flammebrann) = p 1. p 3. (1-p 5 )(1-p 6 ) + p 1 (1-p 3 )(1-p 4 ) + (1-p 1 )(1-p 2 ) p 1 = sannsynlighet for at brann detekteres i initielt brannrom før tålegrense nås p 2 = sannsynlighet for redning, gitt at brann ikke ble detektert i initielt brannrom p 3 = sannsynlighet for at det er person tilstede i initielt brannrom med full førlighet p 4 = sannsynlighet for redning av person med manglende førlighet p 5 = sannsynlighet for vellykket evakuering til sikkert sted, gitt deteksjon og full førlighet p 6 = sannsynlighet for redning etter at egen evakuering mislykkes pga overeksponering I de neste kapitlene vises eventuelle forskjeller i disse sannsynligheter for de 3 alternative løsningene. Vedlegg 2 kap inneholder beregningsresultatene av sannsynlighetene for de 3 alternativene.

22 Sannsynlighet for at brann detekteres før tålegrense nås (p 1 ) Typisk tid til menneskelig deteksjon i initielt brannrom er modellert ut fra rent branntekniske forhold (bygningsmessige forhold med tilhørende eksponeringskurver). Den virkelige tid vil også avhenge av hvilke mennesker som befinner seg i rommet og spesielt om de er våkne. For sovende personer vil det være avgjørende at detektor er installert. Sannsynlighet for at detektorene virker og at personer er våkne/sover er lik for alle de tre alternativene. Sannsynligheten for at brann detekteres (p 1 ) før tålegrensen nås er veldig avhengig av om det er våkne personer tilstede. Uttrykket for p 1 er p 1 =K B-1. p 1 (1) + (1-K B-1 ). p 1 (0) hvor K B-1 er sannsynligheten for at det er en våken person tilstede i initielt brannrom. p 1 (1) og p 1 (0) er sannsynligheten for at brann detekteres før tålegrensen nås når det er henholdsvis minst én våken og ingen våkne tilstede (jfr metoderapporten kap 3.5.7). Dersom det er 0 sovende tilstede (N s-1 =0) er p 1 =K B-1. p 1 (1). Dersom vi antar at sannsynligheten for at det er en våken person tilstede i initielt brannrom varierer fra 0,1 og 1 (10-100% sannsynlighet for at det er våken person tilstede), vil p 1 variere mellom 0,1. p 1 (1) og p 1 (1). Antall våkne og sovende personer tilstede i bygningen holdes imidlertid konstant i denne analysen. p 1 (1) og p 1 (0) er avhengig av tidsforskjellen mellom tiden fra brann detekteres eller tiden til personer våkner av brannen og forventet tid til tålegrensen nås. Disse tidspunktene bestemmes av eksponeringskurvene og vil i prinsippet kunne være forskjellig for de ulike alternativene. I risikoanalysemetoden er sannsynligheten for at brannen detekteres før tålegrensen nås, basert på at det er våkne personer tilstede som oppdager brannen, sovende personer varsles av alarm fra detektor eller stimuli fra brannen. I metoden er det ikke tatt med at en våkner av vannspruten fra sprinklerdyser. Boligsprinkler vil dermed øke sannsynligheten for at brannen detekteres før tålegrense nås. Ved brann i en leilighet vil sprinkleranlegget utløses 1,5 minutter før tålegrensen nås. Det er derfor antatt at personer i leiligheten vil detektere brannen før tålegrensen nås i 90% av alle branner når personer sover. Beregningsresultatene for alt. 1 (risikoklasse 6) og 2 (risikoklasse 4) viser at eksponeringskurvene er tilnærmet like for initielt brannrom. For de øvrig rom vil disse tidsforskjellene være store i alle tilfellene. Sannsynligheten for å detektere brannen før tålegrensen nås er derfor satt lik 1 for rom 3 i alt. 3 (boligsprinkler). Sannsynlighet for at brann detekteres før tålegrensen nås (p 1 ) er avhengig av brannutviklingen og påvirkes av eksponeringskurvene. Beregningsresultatene viser at p 1 er best for alt. 1 (boligsprinkler) og lik for alternativ 1 og 2.