Behövs mer än R 90 i höga byggnader?

Jag har gjort ett ”enkelt” räkneexempel av hur valet av brandklass påverkar sannolikheten för kollaps i ett flerbostadshus av betong. Exemplet bygger på att jag avänt den fördelning för brandbelastningen som anges i Eurocode och räknat om den till ekvivalent tid vid brandprovning. Eftersom brandbelastningen är en fördelning (Gumbel med medelvärde 780 MJ/m2 golvyta, 80%-percentil 948 MJ/m2 golvyta) så går det att räkna ut hur ofte den ekvivalenta brandvaraktigheten överskrider en viss tid t.ex 60 eller 90 min, vilket i detta fall representerar konstruktionens brandklass.

Om brandklassen är R 60 så är det en sannolikhet på 82 % att branden kan orsaka kollaps om den får brinna orört. Om vi går upp till R 90 är sannolikheten för kollaps vid ”orörd” brand 31 %. Motsvarande siffror för R 120 är 7 % och för R 240 är det 0.01 %. Än så länge är det inte så himla lätt att dra en slutsats eftersom vi inte vet hur många bränder i exempelvis flerbostadshus som räddningstjänsten inte kan åtgärda innan de leder till kollaps. Men, vi vet att kollaps inte inträffar särskilt ofta och därför har räddningstjänsten en stor roll.

Om vi förutsätter att räddningstjänsten INTE lyckas släcka en brand innan kollaps i ett hus upp till 4 våningar i 1 av 1000 insatser. Genom att tillföra R 90 i hus på fler än 5 våningar har vi minskat sannolikheten för kollaps från 82 % till 31 % för den orörda branden, dvs 2,6 ggr. Konkret innebär det att räddningstjänsten tillåts att MISSLYCKAS med en insats i 3 av 1000 bränder i stället. Låt oss leka lite med några exempel på räddningstjänstens effektivitet efterhand som byggnadens höjd ökar:

  • För byggnader mellan 9-16 våningar antas de klara av att släcka 99 av 100 bränder innan kollaps. Detta skulle ställa ett krav på c:a R120.
  • För byggnader med >16 våningar antar vi att räddningstjänsten inte har en aktiv roll. Men låt dem ända ha en effektivitet på 9 av 10 bränder. Detta skulle innebära ett krav på R180 utan sprinkler och R120 med sprinkler.
  • Om vi utesluter deras funktion helt i byggnader > 16 våningar gäller ett krav på R210 utan sprinkler och R150 med sprinkler.
  • Koncentration

    De resterande dagarna i denna vecka ska jag vara på kontoret och producera handlingar. Efter en knapp veckan på resande fot (Santander och Skellefteå) känner jag ett stort behov av att få vara hemma och leverera svar på de uppdrag jag har inne. Skellefteåmötet var intressant. Setra som driver projeket har tillgång till ruskigt mycket trä, vilket de vill använda i så stor grad som möjligt i sina byggnader. Förutom flerbostadshuset i moduler arbetar jag med ett parkeringshus i sex våningar uppfört helt i trä. Här finns en utmaning i hur vi ska lösa skydd mot brandspridning inom samma brandcell och skydd mot brandspridning till annan byggnad på 4-8 m avstånd.


    Rapport från ”Fire Computer Modeling” i Santander, Spanien

    Workshopen var bra! Bäst var den inledande föreläsningen av Prof. Arnaud Trouvé som pratade om ”Challenges in CFD Modelign of Large-scale Pool Fires”. Han tog upp flera aspekter där FDS inte riktigt kan mäta sig med experimentiella erfarenheter. Ett problem berör FDS modell för sotproduktion, vilken i FDS är direkt proportionerlig med massavbrinningen. Detta är en förenkling som fungerar alldeles utmärkt för välventilerade flammor. Problemet med stora bränder är att dessa flammor inte är välventilerade. När Q* går ner mot riktigt låga värden (flammans diameter är större än dess längd) så blir det problem med syre tillförsel vilket öar sotbildningen rejält. Riktigt stora polbränder kan ha en sotbildningn motsvarande 15% av avbrunnen massa, vilket är lågt från de värden som anges i litteraturen (för välventilerade flammor).

    Det fanns fler bra presentationer. Rein från University of Edinburgh pratade om ”On the Design Fire for Non-Conventional Structures” där han med hjälp av CFD-simulering försökt fastställa hur byggnader som inte faller inom ramarna för Eurocodes giltighetsområde (< 500 m2 yta, < 4 m i tak, inga taköppningar och värmeledningsegenskaper motsvarande betong). Denna fråga är mycket het även i Sverige just, inte minst med tanke på Johan Lundins debattartikel i Sirenen. Fleischmann från Nya Zealand pratade om ”Why FDS is not ready for Specific Design Fire Predictions”, vilket gav mig en hel del funderingar kring hur vi använder modellen, framförallt på vilket sätt som vi representerar själva branden.

    Judith Shultz från Holmes Fire & Safety i Auckland redovisade ”Parameters Influencing the Flame and PLume Temperatures in FDS”. Hennes arbetet kommer att underlätta valen av HRRPUA, spread_rate, TAU_Q, brandarea och gridstorlek framöver. Värt att notera är att hennes parametrar på cellstorlek i studien varierade mellan 0,1 och 0,2 m för bränder på 5 resp. 10 MW. Hennes rekommenderade värde på R* ligger i intervallet 0.05 till 0.07.

    Att jobba med FDS kan tyckas vara enkelt. Men, färgbilderna missleder dig ofta. Vill du försäkra dig om att ditt resultat blir trovärdigt måste du följa en viss kvalitetssäkringsrutin, både innan simuleringen och i utvärderingen av resultatet. Jag kan erbjuda er utbildning och konsultation i FDS. Kolla in mitt erbjudande här!

    PS / Vill du ha en sammanfattning av konferensen med viktiga slutsatser för dig som kommer i kontakt med FDS, antingen som utförare, granskare eller projektledare så kontakta mig… / DS

    Wuz v 43

    Måndag: Samlar ihop mina grejer och åker till Skellefteå för ett möte angående Setra:s ”Trälyftet”.
    Tisdag: Möte i Skellefteå.
    Onsdag: På kontoret.
    Torsdag: OBS! Inställt! (Lokala BIV-gruppen håller en träff om ”Utrymning – teori och praktik)”.
    Fredag: På kontoret.

    Veckans kaffe: Jag fortsätter med mina utomordentliga blandningar rostade av Costas från News i Umeå. Riktigt grymma kaffebönor!

    På väg hem från Santander

    Santander var vackert. Resan i bil mellan Bilboa och Santander är helt fantastisk. Höga berg, gröna slutningar och otroligt fina stränder får en att undra om det inte är dags att etablera sig här. Nedan ser du några bilder från min löptur i Santanders omgivning i torsdag. Nästa år handlar konferensen om ”Smoke Modeling in Tunnels and Large Buildings”. Åk dit, kanske inte för konferensen – men väl för staden och omgivningen. Grymt!





     

    Dags för ”Advanced Research Workshop on Fire Computer Modeling”

    Jag har tidigare skrivit om ”Advanced Research Workshop on Fire Computer Modeling” i Santander. Då trodde jag ínte att det skulle bli någon resa, men efter att hittat ett alternativ med flyg till Bilbao och hyrbil de sista 10 milen blev restiden hyfsad. Det ska bli kul att åka, + 20 C och sol gör ju ingen ledsen… Känner du för att veta mer om konferensen kan du ladda ner abstracts här. Det går även att följa konferensen online. Kolla in arrangörernas hemsida för mer info.

    Länsstyrelsens riktlinjer för bebyggelseplanering intill transportleder för farligt gods

    Mitt under semestern valde Länsstyrelsen i Skåne att publicera sina riktlinjer för riskhänsyn i samhällsplaneringen (RIKTSAM). Hur kunde jag missa det? Även om jag och Martin Kylefors har författat stora delar av rapporten vill jag ju ha koll på när den blir officiell. Läs och njut om du vill veta mer om bebyggelseplanering intill väg och järnväg med transport av farligt gods.

    Wuz v 42

    Måndag: På kontoret och kämpar med de sista detaljerna i min rapport om bebyggelseplanering intill transportleder för farligt gods i Lund.
    Tisdag: På kontoret fokuserade på diverse småjobb.
    Onsdag: På kontoret och jobbar med Kv Ekorren i Skellefteå.
    Torsdag: Åker till Santander i Spanien.
    Fredag: Deltar i Advanced Research Workshop “Fire Computer Modeling” i Santander.

    Veckans kaffe: Summer blend av rostad av Costas från Umeå.

    Kristianstad arena

    Jag bistår för närvarande WSP med en beräkning i FDS av brand i Kristianstads nya arena. Min uppgift är att titta på scenarier relaterade till de tillfällen då arenan fylls med utställare i samband med mässor.



    Jag har tagit fram en dimensionerande brand, vilken har sin bas i NIST:s eldning av en ”two panel workstation”, vilken sedan sprids vidare efterhand som brandens effektutveckling ger en infallande strålning som överstiger 20 kW/m2. Nu ska branden anpassas till FDS-format och optimeras så att flamman representeras korrekt, samtdigt som gridstorleken blir så ”liten” som möjligt. Inte en helt enkel uppgift när HRRPUA är så lågt som 200 kW/m2.