Idag är det möte på SP i Borås. Min kund – Setra Group – har ett byggsystem ”Trälyftet” som är baserat på industriellt tillverkade volymelement. Dessa volymelement, moduler eller ”lådor” kan kombineras på olika sätt för att skapa byggnader med varierad planlösning och våningshöjd. De kommer färdiga från fabrik, staplas ovanpå och bredvid varandra, varefter installationer kopplas samman.

Efter som det är ett nytt sätt att bygga, både när det gäller väggtypen och själva byggsystemet, så har stora delar av projekteringen gjorts med analytiska metoder. Nu är det dock dags för provning för att mäta hur väl konstruktionen presterar i SS-EN 1365 ”Europeisk brandprovningsmetod för lastbärande konstruktioner”.

Jag är lite nervös inför mötet, framförallt när det gäller vårt sätt att lösa bärförmåga vid brand. Det primära bärverket har en beräknad bärighet i storleksordningen 50-60 min. Om en mindre kollaps sker så tar ett system av kilar vid som i princip omöjliggör fortsatt ras inom ytterligare minst 60 min. Kilarna för över last från ovanliggande moduler till de som står kvar och orsakar en sättning på några centimeter innan de tar vid.

I provning med SS-EN 1365 finns funktionskrav avseende konstruktionens deformation och deformationshastighet. Det är inte orimligt att vi får en sättning större än den som anges i kravet, trots att det är högst osannolikt att vi inom upp till 120 min för ett mer omfattande ras. Även om provningsmetodens funktionskrav inte kan uppnås så att konstruktionen klassificeras i R60/R90 så är jag helt övertygande om att byggnadens bärförmåga kommer att bestå i lång tid. I morgon får jag svaret på frågan om morgondagens byggsystem kan testas med traditionella böcker…

Tidigare skrev jag om olika argument för och emot kombinationen av brandgasventilation och sprinkler, mest baserade på tyckande. Här tänkte jag ta upp vad ingenjörsvärlden verkligen vet om den faktiskt lyckosamma kombinationen av två viktiga brandskyddssystem.

I en sammanställning[1] av 13 experimentella studier konstaterar författarna att brandgasventilation inte har någon negativ effekt på sprinklersystemets prestanda. Brandgasventilationen begränsar utbredningen av brandgaser och förbättrar sikten både för personer i byggnaden och för räddningstjänsten. Genom att begränsa spridningen av brandgaser och värme minskar också brandskadornas omfattning. När sprinklersystemet inte fungerar, underlättar brandgasventilationen den manuella släckinsatsen. Brandgasventilationen påverkar varken tid till sprinkleraktivering eller antalet aktiverade sprinklerhuvuden.

Vid dimensionering är det betydelsefullt att visa särskild hänsyn till placering av sprinklerhuvuden och luckor för brandgasventilation. Om möjligt bör luckor placeras i gångar där brännbart material normalt inte förekommer.

[1] Beyler, C., L.; Cooper, L., Y., Interaction of Sprinklers with Smoke and Heat Vents, Fire Technology, 37, 9–35, 2001.

I början av året skrev jag om att jag efter flera år av avhållsamhet åter använt CFAST. Nu verkar det som om NIST fräschat upp CFAST:s hemsida och startat en diskussionsgrupp liknande den som finns för FDS. Passa på och kolla in den nya sidan, ladda hem senaste versionen och anmäl dig till deras e-postlista. Det finns fortfarande massor av vettiga användningsområden för en tvåzonsmodell.

Jag vet inte om brandgaskontroll är en bra översättning av ”smoke management”, men i brist på bättre så får det heta så. Nya Samarkand i Växjö, ett projekt där jag bistår WSP med analyser av brand- och utrymningsförlopp har ockupera all tankekapacitet de senaste dagarna. I detta skede ska jag försöka ta fram och verifiera principer för brandgasventilation i en byggnad på nästan 20 000 m2 och 6 000 personer.

Det svåra just nu är att hitta ett system som är tolerant för förändringar avseend butiksindelning och butiksfronter, samtidigt som det smälter in i designkonceptet. Min idé för brandgaskontroll bygger på dessa principer:

• Byggnaden delas in i två ”sektioner”, vilka ska vara oberoende av varandra under den tid det tar att utrymma byggnaden. Eftersom kundgatan i byggnaden är ellipsformad känns det viktigt att säkerställa att brandgaser inte sprider sig åt två håll och på så vis få människor att känna sig instängda. Inom resp. sektion ska det finnas goda möjligheter till utrymning.
• Inom respektive sektion görs en uppdelning i mindre enheter på 2 000-3 000 m2. Dessa enheter avskiljs från varandra med rökgardiner som går ner c:a 2 m från tak. Syftet med indelningen i enheter är att dels fördröja spridningen av brandgaser och dels säkerställa att avkylningen inte blir för stor så att brandgaserna tappar sin termiska stigkraft.
• Från resp. enhet ordnas naturlig brandgasventilation i form av luckor i tak. Komfortventilationen samordnas med brandgasventilationen och bistår med tilluft i ”rätt” riktning. Tilluft fås också via huvudentréerna, vilket skapar en ström av frisk luft i riktning mot de utrymmande. Brandgaserna kommer då att samlas i mitten av byggnaden och vi säkerställer att utrymningsvägarna hålls fria från rök.

Det är med stor tillfredsställelse som mina sex beräkningsdatorer återigen är igång. Med FDS v 5.1.6  i kluster kör jag just nu kör jag tre beräkningar på totalt 10,5 miljoner celler. Det blir svettigt i serverrummet :-)

Det finns mycket tyckande om sprinkler i kombination med brandgasventilation. Bland de som är för en kombination av sprinkler och brandgasventilation används ofta följande argument:

• Brandgasventilation begränsar utbredningen av brandgaser i byggnaden oavsett om sprinklersystemet fungerar eller inte.
• Brandgasventilation minskar antalet aktiverade sprinklerhuvuden.
• Brandgasventilation möjliggör för räddningstjänsten att lokalisera branden och minskar behovet av håltagning i tak.

De som är emot kombinationen framhåller ofta dessa anledningar:

• Brandgasventilation ger en ökad förbränningshastighet.
• Brandgasventilation fördröjer sprinkleraktivering.
• Brandgasventilation ökar antalet aktiverade sprinklerhuvuden.
• Flödet genom brandgasventilatorerna är alldeles för lågt för att göra någon skillnad.

Ovanstående påståenden finns sammanställda i SFPE-handboken och många av er har säkert hört dem förr. Om några dagar fortsätter jag med att besvara argumenten och redovisa vad vi verkligen vet är sant om sprinkler i kombination med brandgasventilation

Jag har nyligen i ett projekt arbetat med lokal brand och uppvärmning avs tål vid kontakt med flamma resp. brandplym. Nedanstående figur visar hur stålets uppvärmning beror på F/A-värdet.



Ganska stora skillnader! I figuren har brandgastemperaturen beräknats enligt standardbrandkurvan. Vanligt utnyttjandegrad utan hänsyn till snölast är kring 30-40 %. Självklart kan min modell användas för ett naturligt brandförlopp baserat på brandbelastning och öppningsfaktorer. Det går också att på egen hand beräkna plymtemperaturer. Självklart tar modellen hänsyn till att stålets värmekapacitet förändras med temperaturen.

Jag har jobbat med tvåzonsmodellen CFAST igen. Det var riktigt länge sedan. Numera liknar CFAST den danska modellen ARGOS till sitt utseende, samtidigt som Smokeview kan användas för att grafiskt presentera utdata.

I mitt projekt för NCC om aktiva system som skydd av bärverk ville jag göra överslagsberäkningar för brandgaslagrets temperatur som en funktion av lokalens golvyta och takhöjd samt tillgången till brandgasventilation i tak. Eftersom lokalen liknar en skokartong och det handlar om att lösa grundläggande ekvationer för mass- och energibalans känns tvåzonsmodellen vettig att använda. Under en förmiddag lyckades jag skapa 220 indatafiler, göra 220 beräkningar och utvärdera 220 resultatfiler. Visst, jag är riktigt snabb och har mina tekniker för sök/ersätt i flera filer samtidigt, samt batch-kommando för att simulera och makron i excel som sammanställer resultatet. Men tidsvinsterna i förhållande till simulering med CFD är otroliga. I nästa steg ska jag göra lite känslighetsanalys och se hur väl resultatet från tvåzonsmodellen korrelerar mot FDS.