Nya Zeeland har precis som Boverket försökt att definiera indata, dimensionerande bränder, kriterier för att få en mer homogen och rättvis dimensioneringsprocess. Ett indirekt syfte har varit att minska projektörernas frihetsgrad i de områden där kunskapsunderlaget är osäkert. Godtyckliga antaganden ska vara ett minne blott, åtminstone om godtyckligheten ligger hos projektörerna och inte hos myndigheten:
Bilden är lånad från Holmes Fire och hela deras respons finns här.
I Brandskyddshandboken 2012 introduceras ett antal s.k. Verifierade Förenklade Alternativ (VFA). Ett VFA presenterar en färdiganalyserad lösning på ett vanligt problem som egentligen skulle kräva analytisk dimensionering och enligt författarna till Brandskyddshandboken kan VFA i praktiken användas som en lösning i förenklad dimensionering. Ett antal VFA ska finnas tillgängliga via Brandskyddshandbokens hemsida.
Jag tycker att detta är en intressant utveckling och ser en möjlighet för oss brandingenjörer, att i likhet “Creative Commons” för konstnärliga verk, dela med oss av våra verifieringar på relativt enkla problem och skapa en intressant marknad för innovation och utveckling. Just nu jobbar jag med fallstudier relaterade till tekniska byten och sprinkler. Kanske kan detta resultera i några nya VFA:s!?!
Skrev för ett tag sedan att jag kommit igång med BBRAD. Mattias Delin upplyste mig nyss om en lustighet:
Brandgaslagrets nivå på 1,6 x rumshöjden! Kan bli svårt att fixa. Fast och andra sidan står det en fritt att välja 1 eller 2 i tabell 7.
Edit: Rättelseblad är tråkiga…
FDS har en strålningsmodell som bygger på att ett förutbestämt antal strålar skickas ut i beräkningsdomänen. Defaultvärdet är 100, vilket inte ger särskilt stor noggrannhet och om värmestrålningen mot kritiska objekt ska studeras är det troligen nödvändigt att öka antalet ”strålar” som FDS skickar ut i beräkningsdomänen. Genom att studera utdata av “incident heat flux” kan man observera av förekomsten av ”hot spots” på omslutande ytor, något som kan undvikas genom att öka antalet strålar.
Jag har i ett projekt studerat värmestrålning från fönster och fasad mellan två byggnader. För att kunna hantera den (för handberäkningar) relativt komplicerade geometrin använder jag mig av FDS för att titta på infallande strålning. Utgående strålning utgörs av “flamma i fönster” på 1100 grader “flamma längs fasad” på och 800 grader. Ta en titt på bilderna nedan:
100 stålar:
300 strålar:
1000 strålar:
2000 strålar:
Som ni kan se ändras “mönstret” ganska ordentligt efterhand som antalet strålar ökas. Defaultvärdet på 100 ger en mycket konstig bild av infallande strålning och även en ökning till 300 strålar ger ett otillfredsställande resultat. Mellan “1000” och “2000” strålar är skillnaden inte speciellt stor, även om det är den senare som levererar det “finaste” resultatet. Värt att notera i sammanhanget är att avståndet mellan strålkällorna och mottagande yta är drygt 3 m samt att jag använt en gridupplösning på 0,05 m. Dock behöver man bara simulera i c:a 6 s för att resultatet ska nå “steady state”
Då var det dags för mitt första projekt som helt har sin utgångspunkt i nya BBR och då det handlar om analytisk dimensionering även det nya allmänna rådet BBRAD 1. Jag får passa mig för formuleringarna i det allmänna rådet är av förklarliga skäl inte desamma som i det underlag till allmänt råd som jag arbetade fram… Mitt projekt handlar om småhusbebyggelse i Mariefred och det är skyddet mot brandspridning mellan byggnader som jag studerar närmre. Verifieringen görs mot direkt verifierbara funktionskrav vilket innebär att infallande strålning mot den andra byggnaden ska vara lägre än 15 kW/m2.
Jag sitter och räknar på en undermarksanläggning med en ganska fläskig tågbrand och försöker få en brandgasventilation att fungera. Förutsättningarna är inte optimala då takhöjden är ganska låg, samtidigt som utrymmet är mycket långsmalt. Brandgaserna har en hel del ytor att kylas av mot och det syns tydligt att de tappar en hel del stigkraft efter hand som de sprids ut längs taket. Här finns några kluriga avväganden som måste göras.Den enda tillgången till tilluft finns via en mynning till det fria, placerad i anläggningens ena ände. Detta skulle motivera att utsugen till brandgasventilationen (frånluft) placeras i andra änden. Men, i denna ände finns de utrymningsvägar som flest människor förväntas använda. Att dra brandgaserna mot dem känns inte alls bra, även om det går att säkerställa att siktbarhet, temperatur och värmestrålning hålls på en tillräckligt låg nivå för att inte ge kritisk påverkan i samband med utrymning.
Det hade varit bra att kunna ha flera utsugspunkter i anläggningens längsriktning. Detta skapar dock problem med flödet och det faktum att brandgasventilationen till stora delar suger bort friskluft och inte brandgaser. Försök har gjort med att styra tryckfallet över öppningarna så att flödet skulle bli störst där det behövs mest, men dessa beräkningar har hitintills inte fallit väl ut. Hade jag själv fått bestämma så hade jag sett till att förse taket med “rökgardiner”, vilka skapar brandgasventilationszoner och från resp. zon sugs brandgaser ut med full kapacitet. Först när brandgaser sprids vidare till nästa zon aktiverar brandgasventilationen i denna. Fast detta är troligen inte realistiskt genomförbart och jag får fortsätta pröva mig fram till bästa möjliga lösning.
Stora delar av anrika KB-hallen (i Köpenhamn) förstördes i en omfattande brand igår. Det talas om en halogenlampa som ska ha antänt närliggande pappkart0nger. En uppgift som dock är mycket osäker. Det pågick en mässa i hallen vilket får mig att tänka på en dimensionerande brand som jag tog fram för mässverksamhet i Kristianstad arena. Där skapade jag en initialbrand i en monter som motsvarade NIST:s ”two panel workstation fire”. Med analytiska uttryck beräknades sedan när branden spred sig till intilliggande montrar (inom samma kvarter), vilka var och en brinner som initialbranden. Slutligen skedde också brandspridning till montrar på andra sidan om gångstråket. Resultatet visas i figuren nedan.
Nu finns den tillgänglig – kvalitetsmanualen för brandtekniska analyser vid svenska kärntekniska anläggningar. I samband med att brandtekniska analyser ska utföras vid de svenska kärntekniska anläggningarna är det väsentligt att redovisningen av dessa utförs på ett sådant sätt så att målsättningen kan visas vara uppfylld. Detta ställer krav på att analysen utförs på ett sådant sätt att resultaten är spårbara, att rätt metod används och att slutsatserna kan beläggas utifrån den utförda analysen. Naturligtvis kan manualen användas på i princip alla typer av brandtekniska analyser, oavsett om det handlar om kärnteknik eller inte. Manualen är tänkt att underlätta arbetet med de brandtekniska analyserna där det är viktigt att arbetet präglas av:
Rapporten presenterar begränsningar vid användning av några av de vanligaste beräkningsmodellerna för brandtekniska analyser. Mycket av detta arbete fokuserar dock på modellen FDS eftersom denna är vanlig i sammanhanget. Som ett resultat av denna värdering kan det konstateras att dagens beräkningsmodeller är mindre bra på att beskriva brandförlopp som sker under syrebegränsande förutsättningar. Just sådana förutsättningar kan vara vanliga inom kärnkraftsindustrin. Rapporten innehåller även en checklista för att bedöma om beräkningar med FDS följer god praxis inom området.
I början av juni genomförde avdelningen för brandteknik och riskhantering vid LTH utrymningsförsök i tunnlar i Stockholm. Nedan visas ett filmklipp från försöket där personer fick gå i nästan totalt mörker och olika system för vägledning prövades.
Vid workshopen om CFD i förra veckan diskuterade vi bl.a. kriterier för utrymning och tankar om FED (ett mått på toxisk påverkan) kan ersätta eller komplettera de traditionella kriterierna för siktnedsättning. I de flesta byggnader är detta inte direkt lämpligt då Boverkets rekommenderade gränsvärden för kritiska förhållanden i princip innebär att människor inte utsätts för någon toxisk påverkan alls. En siktbarhet på 10 m motsvarar exempelvis ett FED-värde på 0,003 till 0,03, en exponering som inte bedöms ge någon som helst påverkan.
I tunnlar och i andra byggnader där utrymning ofrånkomligen måste ske genom rök är dock FED och FEC (kapacitetsnedsättning till följd av irriterande brandgaser) betydelsefulla verktyg för att avgöra skadeutfallen vid en brand. För FED anges ett värde på 0,3 vara ”kritiskt” i ISO 13571:2002, medan några värden på FEC går inte att hitta i litteraturen.
PS / FED = 0,3 innebär att 10 % av människorna förväntas bli medvetslösa / DS
Jag borde egentligen ha ett releaseparty för nu är den äntligen klar – min rapport “Verifying Fire Safety Design in Sprinklered Buildings”. Det finns definitivt mycket kvar att göra när det gäller sprinkler och analytisk dimensionering, men jag tycker att rapporten för utvecklingen ett steg framåt. Trevlig läsning.