Philip J. DiNenno en av veteranerna inom SFPE gav en presentation av de senaste tjugo årens utveckling inom brandteknisk ingenjörsvetenskap. En av hans slutsatser om framtiden är ganska intressant:

The Engineering Community should take steps to require the use of engineering methods to prove and demonstrate that critically important safety objectives are being met irrespective of compliance with prescriptive requirements. Where: 

• Code basis is lacking or unclear
• Some evidence for problems

Visst har det hänt att vi inte kan visa på tillfredsställande säkerhet i vissa lokaler, framförallt nattklubbar med låg takhöjd. Och visst väcker Boverket i BBR 5:13 en misstänksamhet mot förenklad dimensionering för vissa byggnader med mycket stor risk för personskador. Listan över vilka byggnader där förenklad dimensionering är sunk borde göras betydligt mer omfattande och tydlig!

98 %

 Det är den statistiskt uppmätta tillförlitligheten på boendesprinklerinstallationer. Läs mer i NFPA:s ”U.S. experience with sprinklers”.

Att avståndet i höjdled mellan fönster i olika brandceller bör vara minst 1,2 meter känner vi till sedan länge. Vi vet också att dessa 1,2 m ofta inte är tillräckliga för att undvika brandspridning till våningen ovanför. I testmetoden SP Fire 105 för ytterväggskonstruktioner ligger därför fokus på att undvika brandspridning till våningen 2 plan ovanför den våning där det brinner.

I arbetet med huset vid Slussplan i Malmö är det nödvändigt att ha så stora fönster som möjligt för att maximera ljusinsläppen. Därför jobbar jag för närvarande med att finna en lösning där balkongplattor används som en del i brandskyddet i yttervägg. Enligt ”Brandskyddshandboken” kan en balkongplatta på minst 1,5 m ersätta ett vertikalt avstånd på 1,2 m mellan fönster. I mitt fall är 1,5 m för mycket och jag använder därför FDS för att undersöka effekten av mindre balkongplattor. Hitintills verkar det lovande med en platta på 1,0 m. Kanske skulle BBR kunna uppdateras med lite nya acceptabla lösningar!?!

En av poängerna med analytisk dimensionering är att brandskyddet ska anpassas för byggnaden och verksamheten på ett optimalt sätt (se tidigare inlägg). En optimering av brandsskyddet ska leda till minskade kostnader, samtidigt som säkerheten hålls på en tillfredsställande nivå. Hur ska man då göra för att påvisa kostnadseffektivitet vid användning av analytisk dimensionering?

Det första steget är att kartlägga hur krav på brandskydd påverkar utformningen av byggnaden och verksamheten. Både besparingar, ökade intäkter och ett effektivare utnyttjande av byggnaden kan i många fall möjliggöras vid alternativ utformning av brandskyddet. Eftersom val av brandskyddet påverkar den totala byggkostnaden både direkt och indirekt krävs att brandskyddet inte hanteras som en isolerad del av byggnaden vid analys av kostnadseffektivitet.

Om analysen enbart beaktar anskaffningskostnaden för brandskydd kommer förenklad dimensionering i många situationer felaktigt att framstå som det mest kostnadseffektiva. Utifrån en sådan analys blir det svårt att argumentera för analytisk dimensionering. I ett kontorshus innebär t.ex. en minskning av antalet trapphus både en sänkt byggkostnad och ökade intäkter genom att mer yta kan uthyras. Det senare visas genom att intäkter kopplade till val av brandskydd inkluderas i livscykelkostnaden.

Läs mer i ”Kostnadseffektiv utformning av brandskydd”, skriven av mig och Johan Lundin eller i ”The Economics of Fire Protection” av Ramachandran.

Ett brandskydd kan optimeras utifrån flera olika aspekter såsom personsäkerhet, egendomsskydd och ekonomi. Syftet med optimeringen är att finna just det brandskydd som passar byggnadens bäst när det gäller utformning, funktion och verksamhet. Att finna en optimal nivå på brandskyddet kan innebära att man inför olika brandtekniska skyddssystem till förmån för lättnader på vissa krav. Exempel på skyddssystem är automatiskt brandlarm, utrymningslarm, brandgasventilation samt automatiskt släcksystem. Möjliga lättnader kan vara längre gångavstånd, andra ytskikt, förändring av skydd mot brandspridning, mm. Det är dock av stor betydelse att det är möjligt att jämföra tillägg och lättnader i en analys. Principen bakom optimeringen är att komplettera det traditionella brandskyddet med ytterliggare skyddsystem utöver föreskriftens krav och sedan genomföra andra lättnader så att säkerhetsnivån är minst lika god som innan optimeringen, se figuren nedan

 

Vid optimering utförs det som vanligen kallas tekniska byten. De tekniska bytena kräver alltid någon form av verifiering, dokumentation och kontroll. Beroende om det tekniska bytet ställs olika krav på verifieringen. Verifieringen syftar till att visa hur tillägg och lättnader tillsammans uppfyller den säkerhetsnivå som finns i föreskriften. En metodik för att bestämma verifieringsbehovet finns redovisad i följande rapport.

90 sekunder är den tid som brandmännen har på sig efter larm att vara på väg mot skadeplatsen. Det är också den tid det tog att rökfylla en hel nattklubb vid den tragiska branden i Station Night Club på Rhode Island i USA då 100 människor miste livet år 2003. 60 sekunder efter det att pyroteknik antänt väggar beklädda med polyuretanskum inträffade övertändning på scenen och efter ytterligare 30 s hade gränsvärden för temperatur, värmestrålning, syrgaskoncentration, vätecyanid och kolmonoixd överskridits i hela lokalen.

Ytskikten spelar roll! Och det finns självklart en poäng i att reglera vad som kan sitta på väggar oavsett om det hänger löst eller sitter fastskruvat (se tidigare inlägg). Den snabba tiden till kritiska förhållanden kom dock som en ”överraskning” för de flesta. Hur ofta har vi dimensionerat en lokal så att utrymning är avslutad inom 90 s? Det enda säkerhetssystem som hade hjälpt personerna på nattklubben är automatisk vattensprinkler. Fullskaleförsök visar att inget gränsvärde överskids när sprinklersystemet fungerar. Läs mer om branden och erfarenheterna därifrån på NIST hemsida.

Igår var jag på mitt första byggsamråd efter nio år som konsult (!) Butiksetableringen i Uppsala hade samråd och från kommunens sida hade man önskemål om att brandkonsulten och VVS-konsulten skulle närvara. Eftersom jag har dimensionerat en stor del av brandskyddet analytiskt var jag rädd för diverse obefogade påhopp. Vem minns inte räddningschefen i Uddevalla och hans aggressiva påhopp på mig i samband med LIDL-projekteringen.

Jag hade helt fel. De två brandingenjörerna på plats var pålästa och ställde konkreta frågor både på bilagan med den analytiska dimensioneringen och själva brandskyddsdokumentationen. Vi diskuterade scenarioval och betydelsen av olika antaganden. Det är riktigt roligt att jobba när man får konstruktiv kritik och inte behöver fokusera på att förklara processen. Kanske bör det nämnas att de två brandingenjörerna tog sin examen på denna sida om milleniumskiftet…

Det projekteras och byggs flera stora och höga byggnader idag. Många av dem ska ha s.k. brandhissar som räddningstjänsten ska använda i samband med brand. Dessa hissar skyddas med ett övertryck som ska förhindra att brandgaser tar sig in i schaktet och sprids mellan våningsplanen. Vid dimensionering är det viktigt att ta hänsyn till sommarfallet, vinterfallet, hisskorgens pistongeffekt, vindpåverkan och läckage från schaktet.

Ofta är vinterfallet dimensionerande avseende läckflöde. Detta beror på att tryckändringen per meter är som störst då, beroende av att skillnaden mellan uteluft och inneluft är som störst. Problemet med vinterfallet är att tryckskillnaden i schakttoppen lätt kan överskrida det maximalt tillåtna värdet för att dörrar ska kunna öppnas. Jag har förfinat den modell som redovisas i Klote & Milkes ”Princples of Smoke Management” så att den kan ta hänsyn till skillnader i öppningar mellan våningsplanen samt förekomsten av slussar framför hissen.