FORFATTER(E) Bodil Aamnes Mostue OPPDRAGSGIVER(E) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG. Åpen 107220 75

SINTEF RAPPORT TITTEL Norges branntekniske laboratorium as Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Tiller Bru, Tiller Telefon: 73 59 10 78 Telefaks: 73 59 10 44 E-post: nbl@nbl.sintef.no Internet: nbl.sintef.no Foretaksregisteret: NO 982 930 057 MVA Effekt av sprinkler i flerbrukshaller og sykehjem FORFATTER(E) Bodil Aamnes Mostue OPPDRAGSGIVER(E) RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. NBL A04101 Åpen Linda Drazdiak Justis- og politidepartementet ved Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG Åpen 107220 75 ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) I:\PRO\107220\Rapport\Rapport2004-01-22.doc Bodil Aamnes Mostue Kristen Opstad ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG 2004-01-22 Kjell Schmidt Pedersen Målsettingen med prosjektet er å få mer fakta og kunnskap som kan brukes til å avgjøre om det er kostnadseffektivt å bruke sprinkler i større grad enn i dag, for å redde liv i objekter hvor det oppholder seg mange personer og i helseinstitusjoner. Effekten av å sprinkle en flerbrukshall og et sykehjem er studert. Resultatene er basert på: beregninger og analyser som viser effekten av å sprinkle ved ulike branner i flerbrukshaller og sykehjem, erfaringer med sprinkler generelt og en sammenligning av sprinkler med andre tiltak i sykehjem ut fra resultater ved bruk av et risikoanalyseverktøy. Dette er andre del av et prosjekt som vurderer effekten av sprinkler. Første del, som vurderte effekten av bruk av boligsprinkler i omsorgsboliger, er rapportert i egen rapport (Mostue og Stensaas, 2002). STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Brann Fire GRUPPE 2 Sikkerhet Safety EGENVALGTE Sprinkler Sprinklers Idretsshall Sports centre Sykehjem Nursing home

2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innhold 1 Innhold...2 Sammendrag...4 2 Bakgrunn...7 3 Mål...7 4 Metode...7 5 Analyse av flerbrukshall...7 5.1 Beskrivelse av flerbrukshallen...7 5.2 Problemstillinger analysen skal gi svar på...8 5.3 Brannscenarier...9 5.4 Beregningsmetoder, inngangsdata og antagelser...11 5.5 Kritiske tilstander...11 5.6 Beregningsresultat...12 5.6.1 Brannutvikling...12 5.6.2 Tilgjengelig evakueringstid uten sprinkler...12 5.7 Bruk av sprinkler i rom med stor takhøyde...16 5.7.1 Noen problemstillinger...16 5.8 Effekt av å sprinkle i selve idrettshallen...16 5.8.1 Forutsetninger og antagelser...16 5.8.2 Beregningsresultat...17 5.9 Effekt av å sprinkle tilstøtende rom...21 5.10 Evakueringstid...23 5.10.1 Forflytningstid...23 5.10.2 Total evakueringstid...25 5.11 Brann i 1. etasje...27 5.12 Tiltak i rom med mange personer og stor takhøyde...28 5.13 Resultater - Flerbrukshall...30 6 Kostnader...33 6.1 Materielle kostnader for store branner...33 6.2 Tap av liv...34 6.3 Kostnader for sprinkleranlegg...35 6.4 Kostnader for å sprinkle flerbrukshallen og for vannkanoner...35 6.5 Gevinst av å sprinkle...36 7 Effekt av sprinkler i sykehjem...37 7.1 Hva er analysert?...37 7.2 Metode 37 7.3 Kriterier for kritiske tilstander...37 7.4 Analyseobjektet Et sykehjem...37 7.4.1 Bygningen...37 7.4.2 Personalet...38 7.4.3 Pasienter...38 7.5 Brann i sengerom...41 7.6 Brann i stue i korridor...42

3 7.7 Evakuering...43 7.7.1 Evakueringsvei...43 7.7.2 Evakueringstid...44 7.7.3 Beregning av forflytningstider...44 7.8 Effekt av sprinkler i forhold til andre tiltak...45 7.9 Kostnader...47 7.10 Resultater Effekt av sprinkler i sykehjem...48 8 Referanser...50 9 VEDLEGG A - Krav om brannsikkerhetstiltak...52 9.1 Bygninger i drift...52 9.2 Bygging av nye bygninger...53 9.3 Automatisk slokkeanlegg Når kreves det?...54 10 VEDLEGG B - Automatiske slokkeanlegg...55 10.1 Aktivering av sprinkler...55 10.2 Dimensjonering av sprinkleranlegg...55 10.3 Nye typer sprinkler...56 10.4 Effekt av sprinkler...57 11 VEDLEGG C Beregningsunderlag for analyse av flerbrukshall...58 11.1 Beregningsmetoder...58 11.1.1 Brannutviklingshastighet...58 11.1.2 Antagelser og deres betydning for beregningsresultatene...58 11.1.3 Evakueringstid...59 11.1.4 Rømningsvei og persontetthet...62 11.2 Inngangsdata...63 11.2.1 Plantegninger...63 11.2.2 Brannutvikling...65 11.2.3 Kritisk røyksjikthøyde...66 11.2.4 Effekt av sprinkler...66 11.2.5 Bredde på rømningsvei...66 11.2.6 Antall personer...66 11.2.7 Forflytning...67 12 VEDLEGG D Underlag for analyse av sykehjem...68 12.1 Opplysninger om sykehjemmet...68 12.2 Underlag for vurdering av brannscenariene...68 12.3 Underlag til evakueringsberegningene...70 12.4 Beregning av forflytningstid...71 12.5 Underlag for sammenligning av ulike tiltak på sykehjemmet...73

4 Sammendrag Effekten av å sprinkle en flerbrukshall og et sykehjem er studert. Resultatene er basert på: beregninger og analyser som viser effekten av å sprinkle ved ulike branner i en flerbrukshall og et sykehjem, erfaringer med sprinkler generelt og bruk av et risikoanalyseverktøy for å sammenligne sprinkler med andre tiltak i et sykehjem. I analysen av flerbrukshallen er brannscenarier valgt for å belyse hvilke konsekvenser endret bruk av idrettshallen kan ha. Det er bl.a. undersøkt hvilken trussel branner kan være når den benyttes til rockekonsert og messe. Det er beregnet hvor raskt evakuering kan skje dersom persontallet økes ut over det forutsetningene for bruk av hallen tilsier (over 600 personer). Effekten av å sprinkle idrettshallen, som har stor takhøyde, og øvrige rom i flerbrukshallen med "normal" takhøyde er undersøkt. Kritiske evakueringsforhold etter 5-15 minutter ved brann i idrettshallen Ved brann i idrettshallen som her er studert, vil det kunne oppstå kritiske evakueringsforhold etter 5-15 minutter, avhengig av hvor raskt brannen utvikler seg. Med blokkerte rømningsveier vil mange personer ikke greie å evakuere Ved ugunstige evakueringsforhold, dvs dersom ikke alle rømningsveier benyttes og at beslutningsog reaksjonstiden er lang (5 minutter), vil mange personer kunne være i fare ved brann. Dette gjelder selv om persontallet ikke overstiger tillatt grense. Dersom de to hovedrømningsveiene er blokkert og bare 2 av 4 nødutganger benyttes, vil bare 200-300 personer (av 600 personer som er tillatt i forhold til bredden på rømningsveier) komme seg ut av idrettshallen før det blir kritiske rømningsforhold, dersom en rask brann oppstår og sprinkler ikke er installert. Dersom kork oppstår og personstrømmen ut gjennom dører stopper helt opp, vil forholdene bli enda ugunstigere. Ved gunstige evakueringsforhold, dvs dersom alle rømningsveier benyttes og beslutnings- og reaksjonstiden er kort (1 minutt), vil omlag 3000 personer kunne komme seg ut på tilsvarende tid (7-8 minutter). Er brannutviklingen meget rask vil kritiske tilstander oppstå omlag 2 minutter tidligere. Tider som her oppgis gjelder kun for den idrettshallen som er valgt som analyseobjekt. Personer forsøker ofte å evakuere ut den veien de kom inn. Det betyr at nødutganger som ikke brukes i normal drift, nødvendigvis ikke vil bli brukt ved en brann. Det er viktig å være klar over hvilke forutsetninger som ligger til grunn for bruk av bygg. Endres risikoen ved f.eks. at persontallet økes, kreves ny byggemelding. Stor usikkerhet om effekten av å sprinkle idrettshaller og andre rom med stor takhøyde Beregningsresultat viser at sprinkler kan ha en forbedret effekt på evakueringsforholdene i idrettshallen. Sprinkler gir større muligheter for å overleve dersom en er fanget i røyken og brannvesenet har dermed større muligheter til å redde personer enn uten sprinkler. Sikten kan bli utilfredsstillende omtrent på samme tidspunkt som uten sprinkler. Effekten er imidlertid svært avhengig av hvor raskt sprinklerdysen(e) aktiverer og hvorvidt vannsprayen treffer det som brenner og ikke minst om vannsprayen greier å påvirke branneffekten, som beregningsresultatene

5 forutsetter. Ved store takhøyder som i idrettshallen, bidrar disse forholdene til så store usikkerheter at vi ikke anbefaler tradisjonelt sprinkleranlegg i rom ved store takhøyder. Brannsikkerheten økes i flerbrukshaller dersom rom med normal takhøyde sprinkles Å sprinkle tilstøtende rom til idrettshallen, med normal takhøyde, vil være gunstig for å kontrollere branner som oppstår i disse områdene. Sprinkler vil da ikke ha effekt på branner som oppstår i selve idrettshallen. Dersom sprinkler er installert i utstyrsrommet ved idrettshallen og aktiveres ved brann, vil det ikke oppstå kritiske evakueringsforhold for personer som oppholder seg i selve idrettshallen. Det er stor sannsynlighet for at brannen kan bli slokket med andre midler av personer i nærheten etter at sprinkler er aktivert. Uten sprinkler i utstyrsrommet vil tilsvarende brann kunne gi kritiske evakueringsforhold i idrettshallen etter omlag 5 minutter. En fare i flerbrukshaller er personer som befinner seg i en slik tilstand at de enten ikke er klar over at en brann har oppstått eller ikke kommer seg ut ved egen hjelp, som personer som sover eller er sterkt beruset. Første etasje i flerbrukshallen som er studert, består av mange rom hvor det er lett å gjemme seg bort for de som ønsker det. Det vil være gunstig å sprinkle rom med normal takhøyde for å hindre at branner som oppstår her blir store. Normalt er det lite brennbart i en idrettshall, og sannsynligheten for en stor brann er liten. Dersom den benyttes til andre formål, kan mengde brennbart materiale og antall antennelseskilder øke slik at brannrisikoen blir større. Et overslag på kost/nytte-effekten av å sprinkle rom med "normal" takhøyde i flerbrukshaller viser at kostnadene balanserer med nytte-effekten. Andre tiltak i rom med stor takhøyde Tilgjengelige utganger er et svært effektivt tiltak for å redusere forflytningstiden. Ved arrangementer med mange personer bør en ha vakter som sikrer at utgangene er tilgjengelige og benyttes ved evakuering. Vakter og personer som er trent til å lede evakuering er et egnet tiltak for også å redusere reaksjons- og beslutningstiden. Geometri og utforming av rømningsveier er viktig. Dører (inklusive sidefløy) må kunne åpnes ved et grep (panikkbeslag). Vannkanoner plassert på egnede steder i idrettshallen kan slokke branner ved innsats på tidlig tidspunkt slik at kritiske tilstander ikke oppstår. Innsats etter at brannen har blitt stor vil gi begrensende mulighet med vannkanoner, på grunn av dårlig sikt. Røykventilasjon øker tilgjengelig evakueringstid og kan redusere/utsette muligheten for overtenning i rom med lav brannbelastning. Ytterligere forskning er nødvendig for å fastslå hvilken effekt vanntåke vil ha i bygninger. Det er behov for å få mer forståelse for de fysiske prosesser som skjer ved vannpåføring. Det må også bestemmes hvilke tester som er egnet for å evaluere slike anlegg. Antall personer på vakt er avgjørende for brannsikkerheten på sykehjem Antall personer på vakt i forhold til antall pasienter vil være avgjørende for hvor raskt pasienter kan evakueres på sykehjem.

6 Beregninger viser at de to personene som er på vakt om natten på sykehjemmet som her er studert, vil kunne evakuere 2-6 pasienter fra sengerommene til trapperommet i 2. etasje før det blir kritiske evakueringsforhold. Det er da antatt at brannen oppstår i et sengerom og døren ut til korridoren står åpen og at slokkeinnsats ikke blir utført. For å få pasientene ned i første etasje og ut, vil kun 1-4 pasienter kunne evakueres. I tillegg er god kunnskap og trening på brannsikkerhet hos personalet av stor betydning. Er det personer tilstede i startfasen av brannen som gjør de riktige handlingene (slokke en liten brann, lukke dører for å begrense røykspredning, varsle andre, etc.), kan konsekvensene av en brann reduseres betydelig. Hvis ikke kan konsekvensene bli katastrofale. Effekt av å sprinkle sykehjem Å sprinkle sykehjem vil øke brannsikkerheten. Sprinkler vil hindre at en brann får utvikle seg til å bli stor og reduserer dermed storulykkespotensialet. Sprinkler reduserer konsekvensene av uheldige løsninger og at tiltenkte tiltak ikke fungerer som planlagt. Med dette menes for eksempel uheldige geometriske utforminger som at evakuering må skje ned trapper, lange korridorer som ikke er atskilt med dører, åpne dører, lav bemanning om natten, personalets mislykkede slokkeforsøk, at brannalarmanlegget ikke virker, dårlige gjennomføringstettinger i brannceller etc. Dersom brannvesenet har lang innsatstid vil sprinkler være et meget effektivt tiltak for å bedre brannsikkerheten. Erfaringer fra store branner viser dessverre at konsekvensene ofte blir store fordi flere uheldige hendelser oppstår samtidig. I sykehjemmet som er studert, anbefales det ikke å redusere på eksisterende tiltak dersom sprinkler installeres. Sprinkler bør installeres for å kompensere for eksisterende svakheter, slik at brannsikkerheten blir tilfredsstillende. Sammenlignes kostnadene ved å installere sprinkler på det analyserte sykehjemmet, med kostnadene for ekstra nattevakt, vil det være svært lønnsomt å sprinkle. Det er mange forhold (som nevnt over) som innvirker på brannsikkerheten og på hvor kostnadseffektivt det vil være å installere sprinkler i sykehjem. Det er derfor vanskelig å gi generelle anbefalinger. En vurdering bør gjøres i hvert konkrete tilfelle. Riktig dimensjonering, installering og vedlikehold av sprinkler er viktig Opprinnelig var sprinklerteknikken robust og i mange tilfeller overdimensjonert. I de siste tiår, har mer optimale sprinklerkonsept blitt utviklet for å minske kostnadene. Når sikkerhetsmarginene reduseres medfører det at det stilles strengere krav til riktig dimensjonering. Endres aktiviteten i bygningen, er det viktig å vurdere om sprinkleranlegget er dimensjonert for dette. Tidligere undersøkelser har avdekket at mange sprinkleranlegg ikke tilfredsstiller regelverket (FG-regelverket). Typiske feil er mangler i brannskiller mellom to områder som er sprinklerbeskyttet og ikke, at krav om vanntilførsel ikke er tilfredsstilt, at anleggene ikke blir fulgt opp i form av egenkontroll og at feil og mangler ikke blir rettet. Denne rapporten inneholder resultater fra andre del av et prosjekt som vurderer effekten av sprinkler. Første del, som vurderte effekten av bruk av boligsprinkler i omsorgsboliger, er rapportert i egen rapport (Mostue og Stensaas, 2002). Se også konklusjoner på side 30 og 48.

7 2 Bakgrunn En tendens i samfunnet er at forsamlingslokaler blir større og rommer flere mennesker. En utfordring er hvordan man håndterer store menneskemengder ved en brann. Erfaringer fra tidligere branner viser at brannen ofte starter utenfor forsamlingslokalet og kan være stor før den blir oppdaget. Problemet er da ofte utilgjengelige rømningsveier. Vil sprinkling av rømningsveier og tilgrensende arealer være et bedre brannverntiltak i disse objektene enn andre brannverntiltak? I sykehus og helseinstitusjoner oppholder det seg mange mennesker som er avhengig av hjelp for å evakuere i en brannsituasjon. Tilgjengelig personell for å hjelpe til med en evakuering for eksempel om natten, er liten. I tillegg er en praktisk gjennomføring av en evakuering i mange tilfeller meget vanskelig. Vil pasientene være bedre sikret mot brann dersom det er installert sprinkleranlegg fremfor andre brannverntiltak? Dette er andre del av et prosjekt som vurderer effekten av sprinkler. I 2002 ble effekten av bruk av boligsprinkler i omsorgsboliger vurdert (Mostue og Stensaas, 2002). 3 Mål Hovedmålsetning med denne del av prosjektet er å få mer fakta og kunnskap som kan brukes til å avgjøre om det er kostnadseffektivt å bruke sprinkler i større grad enn i dag for å redde liv, spesielt i helseinstitusjoner og objekter hvor det oppholder seg mange personer. 4 Metode En flerbrukshall, som ofte benyttes til andre arrangementer enn sportslige aktiviteter, er valgt som objekt hvor det oppholder seg mange personer. Et sykehjem er valgt for å analysere helseinstitusjon. Beregningsprogrammet CFAST er benyttet for å beregne konsekvensene av valgte brannutviklingskurver, røykproduksjon og røykspredning av brannforløp i idrettshallen og nærliggende rom. Analysen av brannforløpene i sykehjemmet er basert på en vurdering av tidligere utførte beregninger (se kap. 7.2). Tid til kritiske tilstander er vurdert. Det er utført håndberegninger av evakueringstiden i begge objektene. I idrettshallen er tiden beregnet med ulike persontettheter i hallen og med forskjellig antall utganger tilgjengelig. Et risikoanalyseverktøy er benyttet til å vurdere hvilken effekt sprinkler har på brannsikkerheten i sykehjemmet sammenlignet med andre tiltak. 5 Analyse av flerbrukshall 5.1 Beskrivelse av flerbrukshallen Analyseobjektet er en bygning i 3 etasjer med en grunnflate på om lag 1420 m 2. Idrettshallen ligger i 2. og 3. etasje. Andre etasje rommer også utstyrsrom/apparatrom, stevnekontor, lager og et trimrom (se Figur 2). Tredje etasje er tribunen i hallen og flere små rom som benyttes til kontor, lager etc. Trimrommet i 2. etasje går opp i 3. etasje (skråtak).

8 Første etasje inneholder vestibyle, ungdomsklubb med kafé, kjøkken, diskotek, aktivitetsrom, kontor og toaletter, samfunnssal med tilhørende kjøkken, lager og toaletter, garderober for idrettshallen og diverse tekniske rom. Første etasje er bygget som tilfluktsrom. Plantegning av 1. og 3. etasje er vist i Figur 18 og Figur 19 i vedlegg B. Bygningen er bygget i betong og har utvendig kledning av tegl. Idrettshallen har et golvareal på om lag 1 170 m 2 (snitt av idrettshallarealet i 2. og 3. etasje). Idrettshallen har buetak med takhøyde som varierer fra 9,20-11,80 meter. Figur 1 Idrettshallen med tribune over utstyrsrom og stevnekontor. 5.2 Problemstillinger analysen skal gi svar på Gjennom analysen ønsker vi å belyse hvilken betydning endret bruk av hallen har på brannrisikoen. Det er valgt å se på to typer aktiviteter; at idrettshallen benyttes til diskotek/rockekonsert og messe. Idrettshall plasseres i risikoklasse 5 i følge REN (2. utgave april 1999). Det samme gjelder for messelokaler, diskotek/konsertlokale og teater. Når en idrettshall benyttes til diskotek/konsertlokale eller messe kan brannsikkerheten bli redusert dersom ikke ekstra tiltak iverksettes. Benyttes en idrettshall til messe med mye brennbart materiale, kan for eksempel brannbelastningen bli for stor i forhold til tillatt størrelse på brannseksjonen (jfr Tabell 16). Tabell 1 viser faktorer som øker brannrisikoen når en idrettshall benyttes til diskotek/konsertlokale og messe.

9 Tabell 1 Forhold som bidrar til å endre brannrisikoen når idrettshall brukes til annet formål enn idrettsarrangement. Forhold som påvirker brannrisikoen Antennelseskilder Idrettshall Diskotek/konsertlokale Messe Få antenneleskilder Brannbelastning art Lite brennb (lite mobil brannbelastning) Nye antennelseskilder kan innføres på scenen Kan være mye brennbart på scenen Nye antennelseskilder kan innføres (for eksempel villmarksmesse med bål og mye elektrisk utstyr hvor brann kan oppstå) Mye brennbart Rømningsforhold God belysning Dunkel belysning Rømningsveier kan være uoversiktlige Forhold som påvirker personers evne til å evakuere raskt Stort sett edrue personer Mange personer påvirket av rusmidler Mange personer samlet Mange personer er ukjent i bygningen Mange personer som er ukjente i bygningen Brannscenariene i analysen er valgt med tanke på å få frem følgende forhold: konsekvenser ved å øke personantallet (ut over tillatt antall i idrettshallen som er 600 personer) konsekvenser av at ikke alle rømningsveiene er tilgjengelig ved brann konsekvenser ved å ha personer som er påvirket av rusmidler hvilken trussel en brann kan være (hvilket brannforløp en kan forvente) hvilken effekt sprinkler kan ha dersom idrettshallen sprinkles og dersom kun tilgrensende rom med normal takhøyde sprinkles. 5.3 Brannscenarier Følgende brannscenarier er valgt: Brann på scene Brann i utstyrsrom Brann i messe Brann i 1. etasje Brann på scene I dette scenariet benyttes idrettshallen som rockekonsert. En midlertidig scene er plassert langs den ene kortveggen som vist i Figur 2. Brann på scenen kan raskt føre til at de 4 nødutgangene på byggets østre vegg blir blokkert. Idrettshallen vil kunne romme mange personer, mange vil kunne være påvirket av rusmidler og det vil være dunkel belysningen i idrettshallen.

10 Brann i utstyrsrom Brannen starter i utstyrsrommet som har porter som vender ut mot idrettshallen. Det er mye brennbart materiale i rommet slik at brannen kan utvikle seg raskt. Røyken fra brannen vil gå inn i idrettshallen. Hensikten med dette scenariet er å belyse effekten av å sprinkle rom med normal takhøyde i bygningen. Idrettshallen vil også i dette scenariet kunne romme mange personer, mange vil kunne være påvirket av rusmidler og det vil være dunkel belysningen i idrettshallen. Brann i utstyrsrommet kan raskt medføre at de to hovedrømningsveiene blir blokkert. Brann i messe Idrettshallen benyttes som messe. Messer innbærer at det blir mye brennbare materialer tilstede som kan gi en stor brann. Sannsynligheten for at en brann oppstår øker ved at nye antennelseskilder introduseres og mye elektrisk utstyr benyttes. Rømningsveiene er ofte uoversiktlige og personer som oppholder seg er ofte ukjent i bygningen. En brann kan raskt blokkere en eller flere rømningsveier. Brann i 1. etasje Alle de tre scenariene nevnt over starter i 2. etasje. Disse er valgt fordi evakuering fra denne etasjen ansees å være mest kritisk. Det er her det kan samles flest personer og en brann vil kunne medføre at mange blir eksponert for brannen. For de tre første scenariene er brannforløpet bestemt og tiden det tar før kritiske tilstander nås mht sikker evakuering. Evakueringsberegninger viser hvor lang tid det tar for personer å evakuere avhengig av hvor mange rømningsveier som er tilgjengelige, og hvor mange personer som er i idrettshallen. En kvalitativ vurdering er utført for brann i 1. etasje basert på bl.a. beregningsresultatene for de øvrige brannscenariene. Figur 2 er en plantegning av 2. etasje. Stedene hvor brannen starter i de tre scenariene er angitt på figuren.

11 Figur 2 Plantegning av 2. etasje hvor idrettshallen ligger. Nummereringen angir hvor brannen starter i de ulike scenariene; brann på scene (1), brann i utstyrsrom (2) og brann i messe (3). 5.4 Beregningsmetoder, inngangsdata og antagelser Beregningsmetodene, inngangsdata og antagelser som analysene baserer seg på er beskrevet i vedlegg kap. 11. 5.5 Kritiske tilstander I flerbrukshallen er det personsikkerheten som er viktig. I analysen er grenseverdiene angitt i tabellen under benyttet som kriterier på om evakuering kan skje under akseptable forhold. Det er synergieffekten eller samvirke mellom disse forholdene som avgjør tålegrensen. Purser (Purser, 1988) har utviklet et uttrykk for inhalert dose basert på synergieffekten mellom CO, redusert oksygen og CO 2 når personer blir eksponert for brannrøyk. I denne analysen er de ulike kriteriene vurdert hver for seg.

12 Tabell 2 Kriterier for at evakuering kan skje under akseptable forhold. Kriterium Kommentar Røyksjikthøyde 3 m Røyksjikthøyde, dvs avstand fra golv til røyksjiktet, må normalt være 1,6 m + (0,1 x H), der H (m) er rommets takhøyde. For rom med stor takhøyde benyttes 3 m (HO-3/2000). Sikt 10 m Normalt regnes minimum 3 m sikt, men i store startbrannrom gjelder 10 m (HO-3/2000). COkonsentrasjon 2000 ppm Kriterier som her er valgt er i henhold til Melding 3/2000 og NS 3901. CO-dose 60 000 ppm min Kriterier for CO-dose varierer i litteraturen. I mange boligsprinklerforsøk er 48 000 ppm x min benyttet. Da er en i stand til å rømme. Død inntreffer i området 60 000-90 000 ppm x min. Temperatur 150 C Temperaturgrense for å kunne evakuere (Pryor, 1969). NS 3901 angir 60 C som tålegrense for personer under rømning og 80 C angis i en svensk handbok (Bengtson et. al., 2002). Ståling 2,5 kw/m 2 En maksimal strålingsintensitet på 2,5 kw/m 2 eller en kortvarig (noen få sekunder) strålingsintensitet på 10 kw/m 2 (Bengtson et. al., 2002). HO- 3/2000 angir strålingsintensitet på 10 kw/m 2 i maks 4 s eller vedvarende stråling på 1 kw/m 2. 5.6 Beregningsresultat 5.6.1 Brannutvikling Brannutviklingshastigheten har stor betydning for hvor alvorlig en brann blir. Hvor raskt en brann utvikler seg er bl.a. avhengig av type materialer som er tilstede og avstanden mellom de brennbare objektene. I analysen er det antatt at brann på en scene og i en messe vil ha en rask brannutvikling og at brannen i utstyrsrommet vokser meget raskt. Det er antatt at brannen vokser etter en αt 2 - kurve i alle de tre branntilfellene. Nærmere bakgrunn for dette finnes i vedlegg (kap. 11.1.1 og 11.2.2). 5.6.2 Tilgjengelig evakueringstid uten sprinkler Figur 3 og Figur 4 viser hvor raskt kritiske tilstander oppstår ved brann i idrettshallen, avhengig av hvor raskt brannen utvikler seg. I tillegg til svært rask og rask brannutvikling er også resultatene for langsom brannutvikling vist, for å få frem spekteret av konsekvenser ved ulike typer branner. Varmeeffektavgivelsen flater ut ved omlag 17 MW fordi det er antatt at det ikke vil være brensel nok til en større brann. Etter om lag 10 minutter synker kurven (for brann med svært rask brannutvikling) fordi det antas at det blir mangel på brensel og brannen avtar. Beregningene er utført med programmet CFAST som er basert på en tosonemodell, dvs at en antar at brannen vil gi et øvre røyksjikt som synker ned mot golvet. Tilstanden i øvre røyksjikt er vist i de fire nederste diagrammene i Figur 3. Ikke alle branner vil gi en slik klar sjiktning. Figur 4 viser tilstanden i idrettshallen dersom røyken fordeles jevnt i hallen. Tiden til røyksjiktlaget når kritisk høyde og tiden til sikten blir kritisk når en ikke får sjiktning er omtrent lik for dette eksemplet. Dette er svært avhenging av brannstørrelsen og ventilasjonsforholdene. Resultatene kan ikke betraktes som generelle.

13 Det vil ta fra 5-15 minutter før røyksjiktet når kritisk høyde med hensyn til sikker evakuering for personer i selve idrettshallen, avhengig av om brannutviklingshastigheten er svært rask eller langsom (se Figur 3). CO-konsentrasjonen vil nesten komme opp til maksimalt akseptabel CO-konsentrasjon ved svært rask brannutvikling, men etter at røyksjikthøyden har nådd kritisk nivå. Ved langsom brannutvikling vil ikke CO-konsentrasjonen være en trussel. Akkumulert CO-dose vil ikke komme opp i kritiske grenser i løpet av de første 20 minuttene verken for svært rask eller langsom brannutvikling. Røyksjikthøyden når kritisk grense før temperaturkriteriet nås. Dersom en ikke får et klart røyksjiktlag, men at røyken fordeles jevnt i hele hallen, vil kriteriet for dårlig sikt oppstå omtrent på samme tid som røyksjiktlaget når kritisk grense. Ved omrøring vil temperaturkriteriet nås omtrent samtidig med siktkriteriet (se Figur 4). Tabell 3 viser tidene til røyksjiktet når kritiske høyder for de tre brannscenariene i 2. etasje, når brannutviklingshastigheten er rask og svært rask. Kritisk røyksjikthøyde er henholdsvis 5,5 og 3 meter over golvnivå (jfr. 11.2.3). Ved en brann i utstyrsrommet vil røyksjiktet kunne nå kritisk høyde 2-3 minutter tidligere enn de to andre scenariene. Tabell 3 Tid før røyksjiktet truer evakueringen ved brann på scene og brann i utstyrsrom. Scenario Brannutviklingshastighet Tid til røyksjiktet når kritisk høyde [minutter] For personer i hallen For personer på tribunen Tid til sikten blir uakseptabel 1 [minutter] Brann på scene Rask 7-8 4-5 8 Brann i messe Rask 7-8 4-5 8 Brann i utstyrsrom Svært rask 4-5 3-4 5-6 1 Røyken antas jevnt fordelt i hele hallen.

14 Varmeeffektavgivelse Røyksjiktets høyde over golv Varmeeffektavgivelse (kw) 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Røyksjikthøyde (m) 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Sikt i øvre røyksjikt Temperatur i øvre røyksjikt Sikten i øvre røyksjikt (m) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Temperatur [ C] 300 250 200 150 100 50 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) CO-konsentrasjon i røyksjiktet CO-dose 3000 30000 CO-konsentrasjonen (ppm) 2500 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) CO-dose (ppm min) 25000 20000 15000 10000 5000 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Figur 3 Beregningsresultat for brann med svært rask (svart kurve), rask (blå) og langsom brannutvikling (grønn). Varmeeffektavgivelsen faller etter ca 10 minutter (for svært rask brannutvikling) fordi det er antatt at det da blir mangel på brensel.

15 Sikt i røyken 45 40 Sikten i røyksjikt (m) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) CO-konsentrasjon i røyken 3000 2500 CO-konsentrasjonen (ppm) 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 Tid (m in.) Temperatur i røyken 300 250 Temperatur [ C] 200 150 100 50 0 0 5 10 15 20 Tid (m in.) Figur 4 Tilstanden i røyken dersom den fordeler seg jevnt i hele hallen ved svært rask (svart kurve) og rask brannutvikling (blå). Siktberegningene forutsetter god belysning.

16 Årsaken til at røyksjiktet ser ut til å stige ved 10 minutter, er at brannen reduseres. 5.7 Bruk av sprinkler i rom med stor takhøyde 5.7.1 Noen problemstillinger Den mest vanlige måten sprinkleranlegg aktiveres på er at en og en sprinklerdyse løser ut ved en viss temperatur. Ved store takhøyder er ikke tradisjonelle sprinkleranlegg like egnet som ved lavere takhøyder fordi følgende problemer kan oppstå: Røyken avkjøles på veien Røyken vil kunne avkjøles på vei opp til taket. Dette kan medføre at det tar lang tid før sprinklerdysene, som er plassert i taket, løser ut. Små branner vil ikke løse ut sprinkleranlegget. Trekk og strømningsforhold Ved store takhøyder kan en forvente trekk og dermed strømningsforhold som medfører at røyken aktiverer sprinklerdyser som ligger et stykke unna brannen. En kan da risikere at vannsprayen ikke treffer brannen. Flere sprinklerdyser løser ut samtidig Det er også større sjanse for at flere sprinklerdyser løser ut samtidig, enn når takhøyden er lavere. Dette kan medføre at dyser aktiveres selv om det ikke brenner rett under. Vanntrykket fra hver dyse blir dermed mindre enn om bare en dyse løser ut, noe som fører til dårligere slokkeeffekt. Bare én dyse løser ut Den første dysen som løser ut kjøler røyklaget slik at den kan hindre at flere dyser aktiveres. Vannsprayen fra den ene dysen vil normalt ikke være tilstrekkelig til å endre branneffektutviklingen. I det norske regelverket (NS EN 12845 og FG-CEA 4001) gis det ingen begrensning med hensyn til takhøyde og bruk av sprinkler. I Sprinkler Temaveiledning (HO-1/99) er begrensning i forhold til takhøyde nevnt i forhold til overbygde glassgårder. Her anses ikke taksprinkler å være effektiv for takhøyder over 9 meter. Det betyr ikke at sprinkler virker perfekt ved 8,5 m og er helt ubrukelig bare takhøyden passerer 9 meter. For å gi et noe mer nyansert bilde av hvilken effekt sprinkler vil ha ved store takhøyder er det utført beregninger av effekten av sprinkler ved brann i idrettshallen. Dette er vist i neste kapittel. 5.8 Effekt av å sprinkle i selve idrettshallen 5.8.1 Forutsetninger og antagelser Det er utført beregninger for å vise effekten av å installere sprinkler i taket i selve hallen. Følgende beregninger er utført:

17 Effekt av sprinkler når en antar at sprinkler reduserer brannen. Beregninger er utført for brann med meget rask, rask og langsom brannutvikling. Sprinklermodellen i CFAST er benyttet. Effekten av sprinkler når en antar at sprinkler kontrollerer brannen, dvs at varmeeffektavgivelsen er konstant etter at sprinkler er aktivert. Beregninger er utført for brann med meget rask brannutvikling. Varmeeffektkurven er definert i CFAST ut fra at den skal være konstant etter aktivering. Det er antatt at sprinklerdysen som først løser ut står rett over brannen. I beregningene er det antatt at det benyttes fast respons sprinklerdyser med RTI- verdi på 40 og utløsningstemperatur på 57 C. Beregninger er utført for brann med henholdsvis svært rask, rask og langsom brannutviklingshastighet. Brann på scene og brann i messe antas å følge kurvene for rask brannutvikling. Vedlegg B omhandler mer om effekt av sprinkler generelt (kap. 10.1-10.3) samt forutsetninger og antagelser i CFAST (kap. 11.1.2). 5.8.2 Beregningsresultat Resultatene av beregningene som er utført med taksprinkler i selve hallen viser at tilstanden i røyken bedres med sprinkler, men sikten når kritisk grense forholdsvis raskt. Aktiveringstidspunkt Beregningene viser at sprinkler aktiveres etter om lag 3 minutter dersom brannen har en svært rask brannutvikling (jfr Figur 5). For rask og langsom brannutvikling løser sprinkler ut etter henholdsvis 5 og 13 minutter. Når sprinkler aktiveres er varmeeffektavgivelsen fra brannen med svært rask brannutvikling omlag 6 MW. Det vil si omtrent samme effekt som fra en personbil som brenner.

18 Varmeeffektavgivelse Sikt i røyksjikt Varmeeffektavgivelse (kw) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Sikten i øvre røyksjikt (m) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) CO-konsentrasjon i røyksjiktet Temperatur i røyksjikt 3000 2500 300 250 CO-konsentrasjonen (ppm) 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Temperatur [ C] 200 150 100 50 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Figur 5 Varmeeffektavgivelsen når sprinkler reduserer brannen og tilstanden i hallen dersom røyken er jevnt fordelt i hallen, og brannutviklingshastigheten er svært rask (svart kurve) og rask (blå kurve). Slokking, kontroll eller fortsatt eskalering av brannen Tilstanden i hallen er svært avhengig av om sprinkler slokker eller kontrollerer brannen eller om varmeeffektavgivelsen vil fortsette å stige. Beregningseksemplet viser at det ikke vil oppstå kritiske tilstander, dersom sprinkler slokker brannen. De fleste sprinkleranlegg er imidlertid dimensjonert for å kontrollere brannen. Tid til kritiske tilstander Dersom sprinkler kontrollerer brannen med svært rask brannutvikling vil sikten nå kritisk grense etter 8 minutter, dvs 3 minutter etter at kritisk grense nås uten sprinkler (jfr Figur 6).

19 CO-konsentrasjonen og CO-dose nådde ikke kritiske grenser og heller ikke temperaturen i røyken. Temperaturen kommer opp i 125 C dersom sprinkler kontrollerer brannen. Uten sprinkler vil temperaturen være 250 C. Varmeeffektavgivelse (kw) Varmeeffektavgivelse 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Sikten (m) Sikt i hallen 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) CO-konsentrasjon i hallen Temperatur i hallen 3000 300 2500 250 CO-konsentrasjonen (ppm) 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Temperatur [ C] 200 150 100 50 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Figur 6 Sammenligning av tilstanden i røyken uten sprinkler (røde kurver), sprinkler som kontrollerer brannen (svarte kurver) og sprinkler reduserer brannen (grønne kurver). Brannutviklingen i hallen er antatt å være svært rask. Sprinkler er montert i taket av hallen. Resultatenes følsomhet Resultatene er svært avhengig av aktiveringstiden. Varmeeffektavgiveleseskurven stiger potensielt (kvadratisk), slik at aktivering på et senere tidspunkt vil gi et mer ugunstig utfall. Trekkforhold i hallen kan medføre at det tar lengre tid før sprinklerdyser når aktiveringstemperatur. Hvorvidt sprinkleranlegget er dimensjonert for å slokke eller kontrollere brannen er også avgjørende. Skal sprinkler slokke eller kontrollerer brannen, må den treffe det som brenner. Tradisjonelle sprinklerdyser vil med stor sannsynlighet ikke være i stand til å påvirke brannutviklingen ved store takhøyder. Dersom bare én dyse løser ut og avkjøler røyksjiktet slik at

20 ikke flere løser ut, vil sannsynligvis ikke vannsprayen være kraftig nok til å trenge gjennom oppdriftsstrømmen fra brannen slik den treffer brannkilden og reduserer brannutviklingen. Forutsetningene i CFAST om at sprinkler reduserer varmeeffektavgivelsen anser vi som ikke å gjelde når takhøyden er stor. Spesialsprinkler som ESFR (se side 57) eller delugeanlegg som løser ut større arealer samtidig vil påvirke brannutviklingen. Denne type anlegg krever større vannmengde enn vanlig sprinkler. Messeutstillere har ofte tak over sine egne utstillinger. Slike utstillertak kan hindre vannsprayen fra sprinkleren i å nå frem til det som brenner. Sprinkler vil dermed ikke ha tiltenkt effekt. Trekkforhold kan føre til at sprinklerdyser som ligger et stykke unna brannen aktiveres, slik at vannsprayen ikke treffer det som brenner. I mer permanente messehaller, som messehallen på Lillestrøm som bl.a. benyttes til båtutstillinger, er forholdene lagt til rette for å installere sprinkler under slike tak. Der finnes et kulvertsystem som benyttes til å føre frem edb-kabler, strøm og vannrør som sprinkleranlegg kan kobles til. Dette vil være kostnadskrevende å få etablert i eksisterende flerbrukshaller som brukes til mange andre formål. Små sikkerhetsmarginer Opprinnelig var sprinklerteknikken robust og i mange tilfeller overdimensjonert. I de siste tiår, har mer optimale sprinklerkonsept blitt utviklet for å minske kostnadene. Når sikkerhetsmarginene reduseres medfører det at det stilles strengere krav til riktig dimensjonering. Endres aktiviteten i bygningen er det derfor viktig å vurdere om sprinkleranlegget er dimensjonert for dette. Normalt er det lite brennbart i en idrettshall, og sannsynligheten for en stor brann er liten. Dersom den benyttes til andre formål, kan mengde brennbart materiale og antall antennelseskilder øke slik at brannrisikoen blir større. En nylig utført undersøkelse (Adolfsen, 2003) har avdekket at svært mange (9 av 10) sprinkleranlegg ikke tilfredsstiller kravene i regelverket. Typiske feil er: mangler i brannskiller mellom to områder som er sprinklerbeskyttet og ikke krav om vanntilførsel er ikke tilfredsstilt anleggene blir ikke fulgt opp i form av egenkontroll og feil og mangler blir ikke rettet opp etter en kontroll. Sprinkler anbefales ikke ved store takhøyder En stor brann får lettere utvikle seg dersom det brennbare står litt opp fra golvet, helst flere meter, som på en scene eller en plastbåt på en utstilling. Når det brennbare når flere meter over golvnivå, kan sprinkler selv ved store takhøyder treffe det som brenner slik at brannraten reduseres, som igjen medfører at temperaturen og produksjon av giftige gasser reduseres. Sikten vil nødvendigvis ikke bedres, og ved omrøring kan den bli verre. Sprinkler vil dermed kunne gi større muligheter for å overleve dersom en er fanget i røyken. En kan imidlertid ikke akseptere at sikten blir uakseptabel, som kan skje ved bruk av sprinkler. Dårlig sikt kan medføre panikk og dødsfall og skader som følge av det. Dette i tillegg til den store usikkerheten i forhold til om sprinkler vil aktiveres tidlig nok og treffe det som brenner, fører til at vi ikke anbefaler tradisjonell sprinkler ved store takhøyder.

21 5.9 Effekt av å sprinkle tilstøtende rom Innledning Effekten av å sprinkelbeskytte tilstøtende rom med normal takhøyde er vurdert i dette kapitlet. I andre etasje hvor idrettshallen ligger er tilstøtende rom utstyrsrom/apparatrom, stevnekontor, lager og et trimrom. Dersom en brann oppstår i et utstyrsrom vil røyk raskt komme ut i selve idrettshallen. I analysen har vi derfor studert hvilken effekt sprinkler vil ha på en brann i utstyrsrom. Sprinklers effekt på brannutviklingen Beregnet tid før sprinkler aktiveres ved en brann i utstyrsrommet er omlag 70s og 120s for henholdsvis meget rask og rask brannutviklingshastighet (se kap.11.2.4). I beregningene av effekten av sprinkler har vi antatt at sprinkler kun kontrollerer brannen og ikke demper eller slokker den, dvs mer konservativt enn i forrige kapittel. Brannutviklingen bli da som vist i Figur 7. Det er stor sannsynlighet for at brannen vil kunne bli slokket med andre midler av personer som er tilstede i løpet av denne tiden, slik at brannen ikke vil være en trussel for personer som er tilstede i hallen. Beregningsresultat Dersom det oppstår en brann i et utstyrsrom vil røyken ledes ut i idrettshallen. Her vurderes konsekvensene av en brann i et utstyrsrom dersom selve idrettshallen er usprinklet, men tilstøtende rom med normal takhøyde er sprinklet. Dersom sprinkler i utstyrsrommet kontrollerer brannen i utstyrsrommet, vil det ikke oppstå kritiske situasjoner i idrettshallen, heller ikke sikten vil nå kritisk grense. Ved en svært rask brannutvikling vil sprinkler kontrollere brannen slik at den ikke blir større enn 1 MW (jfr Figur 7). Sprinkling av tilstøtende rom vil ikke ha effekt på branner som oppstår i selve idrettshallen og som sprer seg til tilstøtende rom. Diskotekbrannen i Gøteborg i 1998 og andre tragiske branner har startet i rom som en normalt ikke har forbundet med stor brannfare. I Gøteborg startet brannen i et trapperom hvor stoler var stablet. Sprinkler i tilstøtende rom vil hindre at branner som ikke personer oppdager tidlig får utvikle seg til å bli store. Det er sjelden at en brann hvor sprinkler løser ut sprer seg til andre rom en startbrannrommet (røyken kan det). Brannen blir begrenset og det blir dermed produsert langt mindre farlige gasser enn uten sprinkler. Når sprinkler er løst ut i rom med normal takhøyde vil brannen være lett å slokke med annet utstyr.

22 Varmeeffektavgivelse Temperatur i øvre og nedre røyksjikt Varmeeffektavgivelse (kw) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Temperatur [ C] 300 250 200 150 100 50 0 0 5 10 15 Tid (m in.) 20 CO-dose Sikt CO-dose (ppm min) 30000 25000 20000 15000 10000 5000 Sikten i røyksjikt (m) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Sikt ved omrøring Sikt i øvre røyksjikt 0 0 5 10 15 20 Tid (m in.) 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) CO-konsentrasjon i røyken 3000 2500 CO-konsentrasjonen (ppm) 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 Tid (min.) Figur 7 Beregningsresultat fra brann i utstyrsrom som kontrolleres av sprinkler. Tilstanden i røyken gjelder i den tilstøttende hallen. Rød kurve angir temperatur i øvre røyksjikt i figuren øverst til høyre.

23 Rom hvor sprinkler er aktivert, vil ikke være en attraktiv rømningsvei I rømningsveier som trapperom og vestibyle kan sprinkler brukes for å begrense omfanget av branner som oppstår der. Dersom det har vært en brann og sprinkler er utløst i rømningsveiene, vil den ikke være egnet til rømning. Tilstanden vil imidlertid være mye bedre enn om ikke sprinkler var installert. Sprinkler i tilstøtende rom vil ikke være tillatt i forhold til dagens sprinklerregler FG-reglene forutsetter at hele bygningen sprinkles. Kun begrensede unntak tillates. I følge FGreglene skal skillet mellom et sprinklerbeskyttet område og et ubeskyttet bør område ha minst 60 minutters brannmotstand og bestå av ikke brennbare materialer. Reglene er utformet med tanke på å bevare materielle verdier. Sprinkling av tilstøtende rom vil først og fremst være et tiltak for å beskytte personer. 5.10 Evakueringstid Evakueringstiden kan deles opp i tre faser: t evakuering = t deteksjon + t beslutning og reaksjon + t forflytning I vedlegg C (kap. 11) beskrives hvordan evakueringsberegningene er utført og hvilke inngangsdata som er benyttet. I de neste avsnittene oppsummeres resultatene av evakueringsberegningene. 5.10.1 Forflytningstid Beregninger er utført for å vise hva forflytningstiden fra idrettshallen og ut av bygningen er dersom 600 personer oppholder seg i hallen (tillatt personantall), og dersom en fyller hallen med flere personer enn forutsetningene for hallen tilsier. Forflytningstiden fra idrettshallen og ut av bygningen er 2-30 minutter avhengig av hvor mange personer som oppholder seg i hallen (600-3150 personer) og hvor mange utganger som er tilgjengelige. Tabell 4 Forflytningstid for personer i idrettshallen. Forflytningsavstand Forflytningstid Kommentar [min] Fra idrettshall til utgang 0,5 40 m (lengste vei til nødutgang) Gjennom dør 1,5-30 (når personstrøm er 1,0 person/(m. s)) 2 1-23 (når personstrøm er 1,3 personer/(m. s) Avhengig av hvor mange dører som er tilgjengelige og antall personer i idrettshallen (se Figur 8 og Figur 9). Ned trapp 0,3 Rømningslengden regnes som 2 ganger vertikal avstand Total forflytningstid 2-30 2 Personstrømmen gjennom dørene antas å være 1 person pr meter dørbredde og sekund.

24 Antall dører som er tilgjengelig og brukes i en evakueringssituasjon, og hvor rask personstrømmen er ut gjennom dørene har stor betydning for lengden på forflytningstiden, spesielt når personantallet er stort. Figur 8 og Figur 9 belyser dette. Figur 8 viser hvor raskt personer kommer seg ut av idrettshallen avhengig av hvor mange dører som benyttes. Dersom alle dørene benyttes (2 hovedutganger og 4 nødutganger) tar det 5 minutter å få evakuert 1785 personer. Det tilsvarer en persontetthet som benyttes ved dimensjonering av dørbredder i forsamlingslokaler uten faste sitteplasser (0,6 m 2 /person). Benyttes bare 2 av de 4 nødutgangene tar det over 16 minutter å få ut samme personantall. Det er en forskjell på over 11 minutter. Figur 9 viser betydningen av hastigheten på personstrømmen gjennom dørene. Figuren angir hvor mange personer som kommer ut gjennom de to hovedutgangsdørene fra idrettshallen som funksjon av tiden. For å få 1785 personer tar det 8, 10 og 13 minutter når personstrømmen er henholdsvis 1,6, 1,3 og 1,0 personer/m. s. Forskjellen for dette eksemplet er 5 minutter. Vedlegg C (side 61) innholder mer informasjon om hvilke verdier som er anbefalt å bruke på spesifikk personstrøm gjennom dører. 3000 3150 Alle dører åpne Antall personer evakuert 2000 1000 855 1785 All dører åpne, men ikke fastfløya i døra Alle 4 nødutganger åpne, begge hovedutgangene lukket Begge hovedutgangene åpne, nødutgangene lukket 600 Bare 2 av 4 nødutganger åpne 0 0 5 10 15 20 25 30 Tid [min] Figur 8 Antall personer som kommer seg ut gjennom dørene i idrettshallen som funksjon av tiden. Personstrømmen ut gjennom døren er antatt å være 1,0 personer/(m. s). Tillatt personantall er 600 personer.

25 3000 Antall personer evakuert 2000 1000 1785 personer 1,6 1,3 1,0 0 0 5 10 15 20 25 30 Tid [min} Figur 9 Antall personer som kommer seg ut gjennom de to hovedutgangsdørene i idrettshallen som funksjon av tiden, når personstrømmen ut gjennom dørene er antatt å være 1,6, 1,3 og 1,0 personer/m. s. 5.10.2 Total evakueringstid Hvor mange personer som greier å evakuere før kritiske tilstander oppstår, er svært avhengig av hvor lang beslutnings- og reaksjonstiden er, hvor mange av rømningsveiene som er tilgjengelig og benyttes, og hastigheten ut gjennom åpningene. Rømningsveiene kan blokkeres av brannen og av scenen eller annet utstyr som skjermer for utganger. Personer foretrekker ofte å evakuere samme vei som de kom inn i bygningen. Nødutganger som normalt ikke brukes i den daglige aktiviteten, vil nødvendigvis ikke benyttes selv om de ikke blokkert. Brannen i nattklubben i USA, som er omtalt i kap. 6.2, er et eksempel på det. Kork kan oppstå i døråpninger. Diskotekbrannen i Gøteborg og brannen i nattklubben nevnt over er eksempler på dette. Da kan personstrømmen ut gjennom dører stoppe helt opp. I våre beregninger har vi ikke sett på så ugunstige forhold.

26 Figur 10 under viser hvor mange personer som greier å evakuere ved gunstige og ugunstige forhold. Hva som her forstås med gunstige og ugunstige evakueringsforhold er: Gunstige evakueringsforhold: Rask personstrøm ut gjennom dørene (1,3 personer/ms) Alle rømningsveier tilgjengelige og i bruk Rask beslutnings- og reaksjonstid (1 minutt) Ugunstige evakueringsforhold: Normal personstrøm ut gjennom dørene (1,0 personer/ms) Bare to av fire nødutganger tilgjengelig og i bruk Lang beslutnings- og reaksjonstid (5 minutt) Dersom forholdene er gunstige vil om lag 1870 personer greie å evakuere innen 5 minutter, mens ved ugunstige forhold vil evakueringen først starte ved dette tidspunktet. Ved gunstige forhold vil alle personer være ute av idrettshallen etter 8 minutter (med en persontetthet som brukes for å dimensjonere dørbredder i pub). Ved ugunstige forhold vil bare om lag 1080 personer greie å evakuere i løpet av 15 minutter. 4000 Antall personer evakuert 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 - Alle rømningsveier tilgjengelige - 1 minutt beslutnings- og reaksjonstid - Personstrøm på 1,3 personer/ms - Bare 2 av 4 nødutganger tilgjengelige - 5 minutt beslutnings- og reaksjonstid - Personstrøm på 1,0 personer/ms 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Tid [min] Figur 10 Antall personer som greier å evakuere som funksjon av tiden ved gunstige og ugunstige forhold. I idrettshallen er det tillatt å ha 600 personer. Tabell 5 Total evakueringstid for 600 og 1785 personer når alle dører benyttes og når kun de to hovedutgangene benyttes ved evakuering. Antall personer Tilgjengelige dører Beslutnings- og reaksjonstid [min] Forflytningstid [min] Evakueringstid [min] 600 3 Alle utganger 1-5 1 2-6 Bare 2 hovedutganger 1-5 3 4-8 1785 4 Alle utganger 1-5 4 5-9 Bare 2 hovedutganger 1-5 9,5 11-15 3 Det er tillatt å ha 600 personer i hallen ut fra dørbreddene (1cm pr person) 4 1785 personer tilsvarer en persontetthet som benyttes ved dimensjonering av dørbredder ved forsamlingslokaler uten faste sitteplasser (0,6 m 2 /person). Dørbredden må økes i idrettshallen om dette persontallet skal tillates.

27 Det tar om lag 3 minutter lengre tid å evakuere 1785 personer enn 600 personer dersom alle dører benyttes og 7 minutter lenger tid dersom bare hovedutgangene benyttes. 5.11 Brann i 1. etasje Konsekvenser for personer i 2. etasje En brann i 1. etasje kan medføre at hovedutgangen i vestibylen blir blokkert. Personene i 2. etasje må da rømme ut gjennom nødutgangene på østveggen i idrettshallen. Forflytningstiden tilsvarer tidene som er vist i Figur 8, hvor de to hovedrømningsveiene er blokkerte. Når ikke personer ser eller lukter brannen må beslutnings- og reaksjonstiden antas å være lengre enn om de har tydelige tegn på at en brann har inntruffet. 5 minutters beslutnings- og reaksjonstid vil ikke være usannsynlig. Røyken fra brannen vil være den største trusselen for personene i 2. etasje. Dersom dørene i de to hovedrømningsveiene fra hallen er åpne, kan det medføre at det oppstår panikk blant publikum i selve hallen. Dersom dørene i de to hovedrømningsveiene er lukket, er det liten sannsynlighet for at en brann i 1. etasje vil være en trussel for personer i 2. etasje, dersom nødutgangene er tilgjengelige. Det betinger at rømningsveiene holdes fri, dvs at det ikke er plassert eller lagret brennbare materialer der. Brannspredning til 2. etasje er lite sannsynlig dersom ikke brennbart materiale er lagret i trapperommet. Veggene i trapperommet fra 1.- 2. etasje er utført i malt betong og i veggen langs trappen i vestibyleområdet er det også minimalt med brennbare materialer. Konsekvenser for personer i 1. etasje Det er 5 utganger fra 1. etasje. Det er tilstrekkelig kapasitet i forhold til bredde på rømningsveier for å evakuere personer i 1. etasje ved brann i samme etasje, dersom alle rømningsveiene er tilgjengelige og benyttes. Den største faren i 1. etasje mht å få personer ut, er at rømningsveiene blir blokkert og da spesielt hovedrømningsveiene gjennom vestibylen. Nødutgangen fra samfunnssalen og diskoteket kan for eksempel være blokkerte dersom de ikke holdes fri for snø eller biler står parkert rett utenfor. Inntreffer dette samtidig med at hovedinngangene i vestibylen er blokkert av en brann, kan panikk lett oppstå. En annen fare er at det er mange rom i 1. etasje slik at det er lett å gjemme seg bort. Ved arrangementer hvor personer kan være påvirket av alkohol og andre rusmidler er det en fare for at de kan sovne i garderoben eller andre rom, slik at de ikke blir klar over at en brann oppstår og at det kan være vanskelig for andre å finne dem. Effekt av sprinkler Sprinkler i 1. etasje og rom med normal takhøyde i resten av bygningen vil være et effektivt tiltak for å hindre at en brann blir stor. Sprinkler vil med stor sannsynlighet kontrollere en brann slik at den er lett å slokke med andre midler. Sprinkler vil spesielt være egnet ved branner som det ikke er så lett å oppdage tidlig (påsatte branner, bygninger med mange rom etc), der det er vanskelig å kontrollere brennbart materiale og hvor det er vanskelig å få oversikt over hvor personer befinner seg.