7. Semester speciale. Brandventilation

Transkript

1 7. Semester speciale Bygningskonstruktøruddannelsen Brandventilation Baggrund og formål Skrevet af: Jesper Damm Vejleder: Ove Bjerregaard Broch VIA U.C. Campus Horsens D

2 TITELBLAD TEKNISK-MERKANTIL HØJSKOLE SPECIALE TITEL: Brandventilation Baggrund og formål VEJLEDER: Ove Bjerregaard Broch FORFATTER: Jesper Damm DATO/UNDERSKRIFT: STUDIENUMMER: OPLAG: 2 SIDETAL (à 2400 anslag): 23 GENEREL INFORMATION: All rights reserved - ingen del af denne publikation må gengives uden forudgående tilladelse fra forfatteren. BEMÆRK: Dette speciale er udarbejdet som en del af uddannelsen til bygningskonstruktør alt ansvar vedrørende rådgivning, instruktion eller konklusion fraskrives! 7.semester Jesper Damm Side 1

3 Forord Denne rapport er skrevet som en del af det afsluttende 7. semester på bygningskonstruktør uddannelsen og er dermed en del af min eksamen. Rapportens overordnede emne er Brandventilation - baggrund og formål. En særlig tak skal lyde til følgende: Erik Skallerup og resten af Vejle Brandvæsen for deres hjælp til valg af speciale emne samt efterfølgende vejledning og feedback. Kim Sommerlund Thorsen fra DBI - Dansk Brand og sikringsteknisk Institut for vejledning omkring Argos. Rene M. Hemberg fra Horsens Brandvæsen for interview omkring Scandi Sleep. Ligeledes tak for lån af billede på forsiden. Ove Bjerregaard Broch min vejleder på VIA U.C. Campus Horsens for god vejledning og feedback. 7.semester Jesper Damm Side 2

4 Abstract This report deals with smoke control and its implications for bearing elements. I have in this report looked further in to when smoke control should be installed in buildings. I have examined how smoke control function and the meaning of the many technical terms, regarding the entire function of smoke control. In this report I have chosen to collect information/knowledge from legislation and instructions. I have interviewed a fire chief, who told about a specific factory and the consequences of missing smoke control. Finally I have used a 2 zone program to create simulations of fire conditions in two different storehouses. I can from my examinations conclude the importance of smoke control, which cannot be seeing as insignificance. 7.semester Jesper Damm Side 3

5 Indholdsfortegnelse Forord... 2 Abstract Indledning og problemformulering Brandventilation Brandventilationsanlæg Beskyttelsesformer Personsikkerhed Brandudbredelse/sikre bæreevne af brandmæssigt ubeskyttede bærende bygningsdele Varmepåvirkningen af bygningsdele Undtagelser Delkonklusion Røgudluftning Delkonklusion Bygningsdele Lovgrundlag Klassifikationer Bygningsmaterialer Delkonklusion Udtryk og komponenter i forbindelse med brandventilation Aerodynamisk frit åbningsareal Fraluft Erstatningsluft Røgskærm Delkonklusion Drift og vedligeholdelse Færdigmelding Vedligeholdelse Delkonklusion Brandforløb og overtænding Antændelse Udvikling Overtænding/fuldt udviklet brand semester Jesper Damm Side 4

6 7.4 Afkøling/slukning Ventilation Delkonklusion Følgeskade Delkonklusion Scandi Sleep Brandsimulering Argos Indtastning i Argos Bygningen Branden Simuleringens data Simulering Average temperature / gennemsnits temperaturen Distance from floor to smoke layers / Afstand fra gulv til røglag Optical smoke density in rooms / Optisk røgtæthed i rummet Optical smoke density in smoke layers / Optisk røgtæthed i røglaget Heat radiation from smoke layers / Varmestråling fra røglag Delkonklusion Simulering Bygningen Average temperature / gennemsnits temperaturen Distance from floor to smoke layers / Afstand fra gulv til røglag Heat radiation from smoke layers / Varmestråling fra røglag Delkonklusion Konklusion Kritisk vurdering Perspektivering Figurliste Kildehenvisning semester Jesper Damm Side 5

7 1. Indledning og problemformulering Dette speciale skal udarbejdes som en del af mit afsluttende 7. semester. Jeg har valgt at beskæftige mig med emnet brandventilation, hvor jeg kommer nærmere ind på baggrunden for det, samt hvilket formål det tjener. Jeg har som bygningskonstruktørstuderende igennem lang tid været interesseret for hele det brandtekniske område. Jeg har valgt at beskæftige mig med brandventilation, da det er et emne, som er meget relevant i det moderne byggeri. Jeg har lagt mærke til, at brandventilation er installeret i mange større rum, hvilket har vagt min opmærksomhed. Jeg ønsker derfor, at dygtiggøre mig indenfor netop dette område således, at jeg bliver i stand til, at indtænke brandventilation i en tidlig projekteringsfase og derved undgå forglemmelser og økonomiske konsekvenser. Jeg vil i rapporten undersøge hvilke omstændigheder, der kan ligge til grund for at installere brandventilation. Jeg vil, som rapportens titel antyder, komme ind på emner, som skal danne underlag/baggrundsviden for den samlede forståelse af brandventilation, så som klassificering af bygningsdele og brandforløb. Da jeg på forhånd ved, at brandventilation består af forskellige komponenter, vil jeg undersøge, hvad de hver især har af betydning for den samlede effekt. Jeg vil undersøge, hvordan man sikrer, at det aktive sikringsanlæg virker, når der er brug for det. Afslutningsvis vil jeg, ved hjælp af de teoretiske principper og metoder, udføre en simulering, der skal vise effekten af brandventilation i et givent rum. Hvilket formål har det at installere brandventilation? Hvilke krav er der til bærende bygningsdele, når der er installeret brandventilation? Hvordan sikres det, at brandventilationen virker i hele bygningens levetid? Hvad sker der i et rum, når det brænder med/uden brandventilation? Hvordan kan man eftervise effekten af brandventilation? I lovstof, vejledninger, producent materiale og interviews vil jeg søge efter relevant materiale, som jeg kan benytte i min rapport. Jeg vil via et simuleringsprogram synliggøre effekten af brandventilation og vise, hvilken betydning det kan have for både temperatur og røglag i en bygning. 7.semester Jesper Damm Side 6

8 2. Brandventilation I dette afsnit vil jeg undersøge et brandventilationsanlægs grundlæggende funktioner. Dernæst vil jeg beskrive, hvilke formål de har. 2.1 Brandventilationsanlæg Der findes to former for brandventilation, naturlig og mekanisk (Brandteknisk Vejledning 27 BTV 27 Kap. 4). Jeg vil i denne rapport kun beskæftige mig med naturlig brandventilation. Et brandventilationsanlæg udført med naturlig træk består af 2 grundlæggende elementer, erstatningsluft (tilluft) og fraluft. Princippet er derfor, frisk luft ind røgfyldt luft ud. Jeg vil efterfølgende komme nærmere ind på, hvad dette betyder. 2.2 Beskyttelsesformer Brandventilation er i dag en vigtig del af brandbeskyttelsen i mange bygninger. Brandventilation er et aktivt brandsikringstiltag, som ofte er hensigtsmæssigt at kombinere med andre aktive brandsikringstiltag, som fx et ABA-anlæg og i visse situationer også et AVSanlæg. Brandventilation kan deles op i tre beskyttelses formål (Eksempelsamlingen om brandsikring af byggeri ES kap ): Personsikkerheden Brandudbredelse Varmepåvirkningen af bygningsdele Disse punkter vil i det efter følgende blive nærmere beskrevet for at synliggøre forskellen mellem dem Personsikkerhed Brandventilation i forbindelse med personsikkerhed etableres i rum, hvor der er risiko for, at der kan opstå kritiske forhold. Der opstår kritiske forhold for personer, når et eller flere af kriterierne i figur 1 indfinder sig (Information om brandteknisk dimensionering IBD Kap ). 7.semester Jesper Damm Side 7

9 Figur 1 - Kritiske forhold for personer (IBD) Som det ses i figur 1, tages der højde for 4 faktorer: Sigtbarhed Som beskriver, hvor langt personer skal kunne se i en højde af 2 meter over gulvet. Dette er målt i db/m og kan omregnes til en sigtbarhed i meter ved denne formel: 10 / x db/m Hvor x kan aflæses ved simulering i et modelprogram. Stråling Som beskriver, hvilken intensitet personer må udsættes for målt i kw/m 2. Temperatur En given temperatur personer maksimalt må udsættes for i flugtveje. Røglag En højde for røglaget hvor personers flugt bliver væsentlig besværliggjort. 7.semester Jesper Damm Side 8

10 Brandventilationen skal bortventilere den røgfyldte luft, således at personer ikke udsættes for de ovennævnte kritiske forhold. Denne type brandventilation indgår i den samlede branddimensionering af et byggeri og vil ofte være sammenkoblet med andre aktive brandsikringstiltag Brandudbredelse/sikre bæreevne af brandmæssigt ubeskyttede bærende bygningsdele Brandventilation installeres ofte med det formål at reducere brandudbredelsen eller for at sikre ubeskyttede bærende bygningsdele. Dette gøres ved at udlufte den varme røg og dermed reducere temperaturen, hvilket medfører en markant nedsat risiko for overtænding i rummet. Dette giver desuden et mere sikkert arbejdsmiljø for redningsberedskabet, når de indsættes til at bekæmpe branden. Samtidig reduceres strålingen, idet brandens omfang begrænses, og brandens mulighed for at antænde mere af det omkring liggende materiale nedsættes herved ligeledes. Disse typer brandventilation kræves i visse former af byggeri udført efter bygningsreglementets krav BR10 (Eksempelsamling om brandsikring af byggeri ES ) og for andre typer af byggeri efter bestemmelserne i beredskabsloven (Tekniske forskrifter TF ). For begge områder gælder, at man kan finde vejledning i DBI vejledning 27 Brandventilation, BTV 27. Når der udføres byggerier efter beredskabsloven, kan man endvidere læne sig op af Vejledning om naturlig (termisk) brandventilation i bygninger omfattet af beredskabslovgivningen VNB. I forannævnte vejledninger er der forskellige krav, til at anlæggene enten skal udføres som automatiske systemer, der åbner ved røg eller varme detektering, eller krav om, at der blot skal udføres manuelle systemer, der styres af redningsberedskabet efter deres vurdering. Det skal bemærkes, at brandventilationsåbninger uanset om de åbner automatisk, også altid skal kunne åbnes manuelt af redningsberedskabet (BTV 27 kap. 4.1). Når brandventilation anvendes i bygninger, der ikke er opført efter eksempelsamlingen (ES) men ud fra en dimensionering (IBD) (brandstrategi), vil det typiske billede være, at brandventilationen åbner automatisk, når der er tale om personsikkerhed, også selv om der her ofte samtidig kan være krævet installeret sprinkleranlæg. Når der i beredskabsloven (TF) stilles krav om brandventilation, er der altid tale om en form for automatisk aktivering undtagen, når der samtidig er installeret automatisk sprinkleranlæg. Her ønsker man nemlig ikke at brandventilationen åbner for hurtigt, da det samtidig medfører, at varmen bortledes og dermed ofte sinker aktiveringen af sprinkleranlægget, som skal slukke branden. I disse bygninger er der ikke mange personer, så lovgivningen tager ikke her samme forbehold, som når man fx ved en dimensionering af et stort center efter bygningsreglementet, skal sikre, at mange personer kan evakueres inden der opstår kritiske forhold. 7.semester Jesper Damm Side 9

11 2.2.3 Varmepåvirkningen af bygningsdele Ved en brand udsættes bygningsdele for en given mængde varme. Alle bygningsdele der er afgørende for en bygningsstabilitet er udført efter en brandklasse, som bestemmes af lovgivningen. Brandventilation der installeres for at reducere varmepåvirkningen af bygningsdele er med til at sikre disse bygningsdele, så risikoen for et sammenstyrt reduceres. Alle bygningsdele er svage overfor varme, nogle mere end andre. Derfor er der også forskel på hvornår og hvor meget brandventilation, der forlanges i en bygning. (Tekniske forskrifter for træbearbejdning og træoplag, plastforarbejdning og plastoplag, korn- og foderstofvirksomheder, fremstilling og oplagring af mel, visse brandfarlige virksomheder og oplag TFV Kap. 7). 2.3 Undtagelser Som på så mange andre punkter i lovgivningen, er der ingen regler uden undtagelser. Et af de specifikke områder der sniger sig uden om et utal af bestemmelser, er landbruget. (BR10 kap. 1.2 stk.3): Jordbrugserhvervets avls- og driftsbygninger er undtaget fra bestemmelserne i kap. 2, 3, 4, 5, 7 og 8 bortset fra bestemmelserne om: Brandforhold i kap. 5.1, flugtveje i kap. 5.2, konstruktive forhold i kap. 5.3 (gælder alene for dyrestalde), brandtekniske installationer i kap. 5.4 (gælder alene for dyrestalde), brand- og røgspredning i kap. 5.5, samt 5.6 redningsberedskabets indsatsmulighed. Dette betyder altså, at så længe landmanden ikke indretter stalde der har til formål, at huse dyr, kan han se helt bort fra kravet om brandventilation. 2.4 Delkonklusion Der beskrives 3 hovedgrunde for at installere et brandventilationsanlæg, øge personsikkerheden, reducere brandudbredelsen og mindske varmepåvirkningen af bærende bygningsdele. Jeg kan i mine undersøgelser se at der, inden for hvert af disse områder, findes kriterier for, hvornår et anlæg er nødvendigt. Når der opereres inden for BR10, kan man ud fra mine undersøgelser sige, at der som tommelfingerregel installeres brandventilation i rum under 1000 m 2 for at beskytte bærende bygningsdele, hvorimod der ved rum over 1000 m 2 installeres brandventilation for at hindre brandudbredelsen. Er der tale om personsikkerhed, er dette ikke længere gældende. Endvidere har jeg påvist, at landbruget ikke i alle tilfælde skal efterkomme de samme krav som alle andre. 7.semester Jesper Damm Side 10

12 3. Røgudluftning I dette afsnit vil jeg beskrive røgudluftning og hvilken funktion det har. Røgudluftning er et aktivt brandsikringstiltag, som styres af redningsberedskabet, når de skønner det fordelagtigt for deres indsats og evakueringen af personer (ES kap og 6.2). Røgudluftning adskiller sig fra brandventilation ved, at det har til formål at udlufte kold røg. Der er altså ikke tale om at beskytte mod overtændinger eller sikre bygningens stabilitet. Det kan dog sammenlignes en smule med brandventilation for personsikkerhed, idet man skal kunne udlufte rum, øge ilt niveauet og undgå røgforgiftning. Røgudluftning er i princippet nødvendigt i alle rum, da man på den måde kan udlufte efter en brand. Der tænkes dog mest på primære indsatsveje, hvor sigtbarheden har stor betydning under redningsberedskabets arbejde. 3.1 Delkonklusion Jeg kan ud fra mine undersøgelser konkludere, at man etablerer røgudluftning for at kunne udlufte kold røg i forbindelse med redningsberedskabets indtrængning i bygninger og efterfølgende udluftning af almindelige rum. 7.semester Jesper Damm Side 11

13 4. Bygningsdele Jeg vil i dette afsnit kigge nærmere på de bestemmelser der findes i Bygningsreglementet (BR10), og tekniske forskrifter (TFV), for bygningsdeles modstandsevne mod brandpåvirkning. 4.1 Lovgrundlag Bygningsdele har forskellige modstandsforhold mod brandpåvirkninger. Dette modstandsforhold bliver bestemt i lovgivningen for at sikre, at der i Danmark kun bliver bygget bygninger, der har et tilfredsstillende sikkerhedsniveau. Der findes i dag flere vejledende tekster, der beskriver, hvordan man opnår et sådant sikkerhedsniveau, men de to lovgivninger der opereres indenfor, og som jeg allerede har omtalt, er: Bygningsreglementet 2010, udgivet af erhvervs og boligstyrelsen, der er underlagt indenrigsministeriet. Tekniske forskrifter, udgivet af beredskabsstyrelsen, der er underlagt forsvarsministeriet. I tilknytning til disse, findes andre udgivelser, der fungerer som gældende bestemmelser, idet der bliver refereret til dem, i de 2 ovenstående. Her kan bl.a. nævnes: Eksempelsamling om brandsikring af byggeri, udgivet af erhvervs- og byggestyrelsen. Information om brandteknisk dimensionering, udgivet af erhvervs- og byggestyrelsen. Vejledninger og retningslinjer, udarbejdet af Dansk Brand og sikringsteknisk Institut (DBI). DBI er et akkrediteret firma, som bl.a. udgiver vejledninger, retningslinjer og foretager tests af bygningsdeles modstandsevne mod brandpåvirkning. Danske standarder og EU normer. Vejledning om naturlig (termisk) brandventilation i bygninger omfattet af beredskabslovgivningen. Ud fra disse ovennævnte bestemmelser, skal der for alle bygninger kunne dokumenteres/eftervises, at sikkerhedsniveauet i den pågældende bygning er i orden. Dette kan gøres på 3 måder, afhængig af om der er tale om et byggeri der falder ind under bygningsreglementets eller beredskabslovens bestemmelser: Følge eksempelsamlingens eksempler, som sikrer, at bygningsreglementet overholdes. Udarbejde en brandteknisk dimensionering af bygningen. Dette betyder, at man forholdsvis omfattende skal udregne og eftervise, hvorledes en bygning reagerer under brandpåvirkning samt, at der ikke opstår kritiske forhold for personer i bygningen. 7.semester Jesper Damm Side 12

14 Følge bestemmelserne i tekniske forskrifter, som er væsentlig skærpet i forhold til bygningsreglementet. 4.2 Klassifikationer I hovedtræk skal en bygning udføres i brandsektioner og brandceller. Sektionsvægge udføres, som det man kalder brandsikre vægge, hvorimod brandcellevægge udføres som branddrøje. Ved indførelsen af funktionsbaserede brandkrav 1. juni 2004 i tillæg 8 til bygningsreglementet 1995, åbnede der sig helt nye muligheder for, hvordan en bygning kan udformes. I dag tales ikke om brandsikre eller branddrøje konstruktioner. Terminologien bruges dog stadig flittigt men vil ofte ikke være tilstrækkelig. I stedet bruges R-E-I bogstaverne efterfulgt af et tal og yderlig en bogstav/tal kombination. Det er nu muligt at beskrive en bygningsdel helt ned i detaljen. R står for bæreevne, E står for integritet og I står for isolation. Dette er nærmere beskrevet i DS/EN (1/2/3/4) og dele heraf omskrevet til dansk i DS udgave. Et eksempel på en typisk bygningsdel gives her: REI 60 A2-s1,d0 Ud fra denne beskrivelse af en bygningsdel ved vi nu at: 1. (R) Det er en bærende bygningsdel, der har betydning for bygningens stabilitet. 2. (EI) Den er adskillende mod andre rum. 3. (60) Den lever op til dette i 60 minutter. 4. (A2) Dens bidrag til branden er yderst begrænset. 5. (s1) Der er meget begrænset røgudvikling. 6. (d0) Der forekommer ingen brændende dråber. Denne type bygningsdel lever op til de funktionsbaserede krav, der er til en sektionering. Fælles for alle bygningsdele er, at jo mere varme de udsættes for, jo kortere tid kan de yde modstand mod en brand. Det betyder, at de minutters brandmodstand der er angivet i fx ovenstående eksempel, er givet ud fra en teknisk prøvning. 7.semester Jesper Damm Side 13

15 Som eksempel på dette nævnes branden i Scandi Sleep, Horsens. Figur 2 - Scandi Sleep (Ukendt På billedet ses det tydeligt hvorledes ydervægselementerne er faldet ud/ind. Dette får hurtigt betydning for resten af bygningsafsnittets stabilitet. Kort efter dette øjebliksbillede falder endnu flere elementer ud, og bygningen svækkes yderlig. Dette sker vel at mærke inden de 60 minutter, som de var projekteret til at holde. Så hvorfor faldt de sammen før? Det vil jeg forsøge at svare på senere i rapporten med hjælp fra en af de indsatsledere, der befandt sig på stedet. 4.3 Bygningsmaterialer De mest anvendte byggematerialer er stål, træ, beton og tegl. Disse byggematerialer har hver deres egenskaber ift. brandpåvirkning. Stål har den fordel, at det ikke bidrager til branden. Ulempen er dog at styrken halveres allerede ved o C (afhængig af ståltype) og ved ca. 750 o C har stålet kun omkring 1/5 af sin styrke tilbage. Her vil risikoen for sammenstyrtning være ekstrem stor og sandsynligvis allerede være sket. Træ har den fordel, at styrken kun påvirkes i takt med, at der sker en indbrænding. Det betyder, at man synligt kan se, hvor svækket bygningsdelen er, modsat stål. Ulempen er dog at træet bidrager til branden. Beton har den fordel, at det ikke bidrager til branden. Ulempen er, at det ved påvirkning af varme udleder kuldioxid fra betonen. Derved svækkes betonen, og det har ikke længere den oprindelige styrke. Fagpersoner kan omtale denne beton som død, og det ses ofte på betonen ved, at der er revner i den. En speciel problemstilling omkring jernbeton er, at betonen her, ved en brand, ofte mister sin styrke pga., at varmen trænger ind i betonen og blødgør armeringen. Sådanne konstruktioner vil ofte være svagest timer eller dage efter, 7.semester Jesper Damm Side 14

16 at branden er slukket. Det skyldes, at varmen med tid bevæger sig ind i den kolde beton, hvor den i en periode blødgør armeringen mere og mere. Det er forhold, som især redningsberedskabet skal være opmærksomme på. Tegl har, som beton, den fordel at det ikke bidrager til branden. Det svage ved en murværks konstruktion er bindemidlet mellem de enkelte sten, også kaldet mørtlen. På samme måde som ved beton udledes kuldioxid, og bindemidlet har ikke længere nogen værdi. 4.4 Delkonklusion Jeg kan ud fra mine undersøgelser konkludere, at bygningsdele udføres efter funktionsbaserede krav, som er beskrevet i diverse lovtekster. Bygningsdele skal i dag benævnes på en sådan måde, at der ikke kan opstå tvivl om bygningsdelens funktion. De enkelte bygningsmaterialer har forskellige brandmæssige fordele og ulemper, hvilket man må tage hensyn til, når et brandventilationsanlæg skal installeres. 7.semester Jesper Damm Side 15

17 5. Udtryk og komponenter i forbindelse med brandventilation Jeg vil i dette afsnit belyse nogle af de termer og komponenter der er vigtige at kende i forbindelse med brandventilation. Figur 3 - Udluftningsprincip 5.1 Aerodynamisk frit åbningsareal Det aerodynamiske frie åbningsareal også kaldet A a, er et udtryk for det areal der effektivt afleder røg i en åbning mod det fri (VNB kap. 10). A a skal fremgå af et produkts CEmærkning, og naturligvis være gældende i alle vindretninger. Er dette ikke tilfældet, skal det endvidere beskrives. A a anslås ved at gange det geometriske åbningsareal med C v faktoren for den specifikke komponent. Altså: A a = A v x C v Dette betyder at jo lavere C v faktoren er, jo dårligere er komponenten til at udnytte det geometriske åbningsareal. Dermed: C v = A a / A v Det er altså yderst afgørende, når man vælger sine bygningskomponenter, at man tager højde for det aerodynamiske frie åbningsareal og ikke blot kigger på det geometriske åbningsareal. 7.semester Jesper Damm Side 16

18 5.2 Fraluft Fraluft er den luft man ønsker at bortventilere, fordi den er blandet op med røg og røggasser (VNB kap. 11). Herved sænker man risikoen for overtænding og minimerer følgeskaderne. Fraluftsåbninger skal altid være placeret øverst i rummet og man skal sikre, at røgen ikke kan blive lukket inde, så fraluftsåbningerne ikke virker efter hensigten. Det kan ofte være indskudte dæk og vægge, der utilsigtet holder på røgen. Fraluftåbninger kan enten åbne automatisk i forbindelse med en røgdetektering, eller åbne manuelt ved redningsberedskabets vurdering. Disse to muligheder kan også kombineres således, at man efter brandens omfang og erstatningsluftens effekt, kan tilpasse brandventilationen. I forbindelse med sprinklede bygninger gælder der helt andre regler, som jeg ikke vil beskrive her. Ved placering af fraluftsåbninger i tage med hældning større end 7 grader, skal disse placeres højst muligt. Ved mindre taghældninger skal åbningerne placeres jævnt fordelt i enten rummet eller røgzonerne. Endvidere skal der i bygninger med reoler tages højde for placering af fraluftsåbninger i reolgangene. Der skal ligeledes også tage hensyn til sektionsafgrænsninger og afstandsforhold hertil. 5.3 Erstatningsluft Erstatningsluft, også kaldet tilluft, er den luft der erstatter den røgfyldte luft som bortledes (BTV 27 kap. 2). Herved sker en naturlig udluftning af den varme røg via termisk opdrift, som danner undertryk i bygningen, og dermed trækker frisk luft ind i bygningen. Det er vigtigt at erstatningsluftsåbningerne er mindst lige så effektive som fraluftsåbningerne (aerodynamisk frit åbningsareal). Erstatningsluft skal komme ind så lavt som muligt i bygningen. Typisk sker dette gennem adgangsdøre og porte. Disse døre/porte vil, afhængig af kravet, enten åbne automatisk sammen med fraluftsåbningerne, eller blive åbnet manuelt af redningsberedskabet. I visse tilfælde kan dette også foregå halv/halv. Det betyder fx for brandsektioner mellem m 2, hvor man har installeret brandventilation for at beskytte bærende bygningsdele, at der skal være automatisk åbning, men halvdelen kan accepteres først at blive åbnet af redningsberedskabet (VNB S. 9). En vigtig detalje er, at der etableres erstatningsluft i mindst 2 facader således at man, alt efter vindretning, ikke risikerer kun at åbne på den side af huset hvor der dannes sug(undertryk). Dette vil medføre en ineffektiv brandventilation (VNB kap. 12.3) 7.semester Jesper Damm Side 17

19 Figur 4 - Princip for over/undertryk ( Erstatningsluft kan også etableres som mekanisk. Dette gøres typisk i bygninger, hvor det kan være svært at dokumentere tilstrækkelig ventilation via de termiske kræfter. Her tænkes bl.a. på høje bygninger hvor røgen når, at blive kold inden den kommer ud af bygningen, men også på rum med indskudte dæk, som forhindrer et naturligt flow. Dette område er dog ikke behandlet i denne rapport. En lille ting, som kan være et problem med erstatningsluft, der åbner automatisk er, at bygningen herved kommer til at stå frit tilgængelig for alle, indtil redningsberedskabet kommer frem. Dette betyder muligvis ikke noget for en produktionshal i industrikvarteret, men det kunne det gøre for et kunstmuseum i midtbyen. Problemet løses i nogle tilfælde ved, at man bag tilluftsåbningerne opsætter indbrudssikre gitre med så små åbninger, at der ikke kan komme personer igennem men som samtidig med så store maskeåbninger, at der sikres en effektiv tilluft gennem disse (Vejle Brandvæsen). 5.4 Røgskærm En røgskærm har til opgave at opdele store rum i små røgzoner. Herved sikres det, at røgen ikke utilsigtet breder sig til hele lokaler, men forbliver inden for den enkelte røgzone, hvis brandens omfang og brandventilationen tillader det. Røgskærmenes højde bør svare til 1/3 af rummets højde og en røgzone må ikke overstige 2000 m 2 (BTV kap. 2 og 4.4). Dette har den effekt, at man minimerer brandspredningen og følgeskader. Hvis der er tale om brandventilationsåbninger, som åbner på varme detektering, vil der samtidig kunne sikres en hurtigere åbning af disse, da varmen koncentreres i den enkelte røgzone. 5.5 Delkonklusion Jeg kan ud fra mine undersøgelser konkludere, at der findes en lang række komponenter der i samspil skal fungere som en samlet brandventilationsenhed. I tilknytning til hver komponent findes der forskellige fagudtryk, som er vigtige at have kendskab til for at kunne udføre et anlæg. 7.semester Jesper Damm Side 18

20 6. Drift og vedligeholdelse Jeg vil i dette afsnit beskæftige mig med drift og vedligeholdelse af brandventilationsanlæg. 6.1 Færdigmelding Der skal for et hvert brandventilationsanlæg, der er installeret, som følge af krav fra enten bygningsreglementet eller tekniske forskrifter, afleveres en anmeldelse om færdigmelding til bygningsmyndigheden (BTV 27 kap. 7). Dette er en forudsætning for, at der kan gives en ibrugtagningstilladelse til bygningen. Anmeldelsen udfærdiges af installatøren, som beskriver anlægget og erklærer, at det er installeret efter gældende regler, samt funktionsafprøvet iht. de forudsætninger der er gjort i eksempelvis den brandtekniske dokumentation. 6.2 Vedligeholdelse Ved færdigmeldingen skal der ligeledes udfærdiges en drifts- og vedligeholdelsesplan, som skal sikre at anlægget bevarer sin tiltænkte funktion i hele dens levetid. Denne drifts- og vedligeholdelsesplan skal skrives på sproget dansk og afstemmes med bygningens øvrige drifts- og vedligeholdelsesplaner. Det betyder, at der i det enkelte tilfælde/projekt kan være skærpede krav til tilsynet og kontrollen. Det er, som ejer af bygningen, hans/hendes ansvar, at brandventilationen til hver en tid fungerer. Derfor kan ejeren udpege en driftsansvarlig person. Den driftsansvarlige person er med fordel en person, som arbejder i bygningen til dagligt. På den måde kan vedkommende indlægge faste rutiner i hverdagen og kontrollere brandventilationen. Der skal foretages visuel kontrol 1 gang om måneden af den driftsansvarlige person. Alle fejl og mangler skal noteres i en logbog, herunder også frakobling af anlægget, reparationer, egen kontrol og årlig service. Logbogen bruges herefter, som et værktøj for brandmyndigheden og inspektionsfirmaet, så man hurtigt kan se om der bliver ført de nødvendige kontroller af anlægget. Det skal årligt, mindst en gang, afprøves at anlægget har sin fulde funktionalitet. Det afprøves her at nødstrømsforsyningen og alle signalveje fungerer. Er anlægget fx aktiveret af røgdetektor, kan man med en røgpind aktivere systemet, hvorefter anlægget skulle gå i gang. Er anlægget bundet op på et ABA-anlæg med krav om direkte overførelse, skal dette også testet. 6.3 Delkonklusion Jeg kan konstatere, at der efter installationen af et brandventilationsanlæg findes flere tiltag, der skal sikre at anlægget bevare sin funktionalitet. Hvorvidt disse tiltag er tilstrækkelige ift. det man ønsker/kræver, skal jeg ikke kunne vurdere. Det må være op til den enkelte anlægs ejer at sikre sin egen bygning i tilfælde af brand. Dog mener jeg altid, at man bør have en vis mængde skepsis, når der er tale om egenkontrol. Desuden kan et år mellem hver ekstern kontrol være meget lang tid. 7.semester Jesper Damm Side 19

21 7. Brandforløb og overtænding Brandforløb og overtænding er mere kompliceret, end man måske først antager. Jeg vil i dette afsnit forsøge at gøre det forståeligt, hvad der sker, når en brand udvikler sig og redegøre for hvilke positive og negative effekter brandventilation har herpå (Brannfysikk - fra teori til praksis). En brand kan opdeles i fire faser: Antændelse Udvikling Overtænding/fuldt udviklet brand Afkøling/slukning 7.1 Antændelse En brand opstår, når tre nøglefaktorer er til stede: Ilt Temperatur Brandbart materiale Figur 5 Brandtrekanten Det er her alting starter, og det er det allervigtigste at forstå, når man laver tiltag, der skal forhindre eller mindske en brand. Fjerner man blot en af de tre nøglefaktorer, kan en brand under ingen omstændigheder opstå. Det sted branden opstår kaldes arnestedet. Arnestedet er udgangspunktet for branden, og derfor også noget af det første brandefterforskerne leder efter når det skal fastlægges, om der er tale om en forbrydelse. Eksempel på en antændelse: Du sidder og ser tv om aftenen og din standerlampe står tændt ved siden af sofaen. Pludselig kommer du i tanke om, at du har glemt at købe mælk, så du kører ned på tanken. Hvad du 7.semester Jesper Damm Side 20

22 ikke lægger mærke til er, at du vælter standerlampen ned i sofaen på vej ud af stuen. Antændelsen er nu i gang og har god tid til at udvikle sig, imens du er væk. 7.2 Udvikling Når branden er opstået sker der en udbredelse fra arnestedet. Branden får fat i omkringliggende materiale, og røgudviklingen bliver større og større. Nulpunktet opstår, og der bliver en klar linje mellem røglag og atmosfærisk luft. Over nulpunktet er der et overtryk, som senere er meget vigtigt for brandventilationen. Under nulpunktet er der modsat et undertryk, og dermed er der neutralt atmosfærisk tryk lige i nulpunktet. Figur 6 Nulplan ( I takt med at overflader opvarmes opstår pyrolyse, som er en kemisk spaltning af materialer der forkulles og udgiver brandbare gasser. Nulplanet sænkes til stadighed. Hastigheden for hvordan branden udvikler sig, kommer bl.a. an på brandværdien af de antændte materialer. Brandværdien udtrykkes som: Den varmemængde, der udvikles ved forbrænding af 1 kg fast eller flydende brandstof eller 1 m 3 af en brandbar luftart. Eksempel på en udvikling: Standerlampen har nu antændt sofaen, og flammer er opstået. Flammerne tager til i højden og breder sig mere og mere. Kigger man op i loftet, kan man se, at det er fyldt med røg. Lytter man meget godt efter, kan man måske høre en svag turbine lyd. Det er lyden af frisk luft der suges ind i branden. Brandens knitren vil dog ofte overdøve dette. 7.3 Overtænding/fuldt udviklet brand Når branden har været under udvikling i tilpas lang tid er temperaturen steget til o C i røglaget. Der sker nu en antændelse af de opvarmede røggasser, og branden breder sig med forpufningshastighed til resten af rummet. Dette står på lige så længe de 3 nøglefaktorer er til stede, oftest dør ilden dog ud i lukkede rum pga. manglende ilt. Der er nu sket en mager overtænding. Udover en mager overtænding findes der 3 andre overtændingsformer, som jeg ikke kommer ind på her, da de ikke er relevante for mit emne. Der findes ligeledes en masse 7.semester Jesper Damm Side 21

23 andre begreber i forbindelse med en overtænding, som jeg også undlader at komme ind på her. En overtænding kan kun finde sted i mere eller mindre lukkede rum. Eksempel på en overtænding: Stuen er nu fuld af røg ned til ca. 1,5 meters højde. Flammerne står op af arnestedet og helt op til loftet. Det begynder så småt at brænde hen af loftet og pludselig kommer flammerne, som bølger hen af hele loftet. Branden breder sig ned af, og hele rummet står nu i flammer. Pludselig dør branden ud og det ulmer kun ganske lidt ved arnestedet. 7.4 Afkøling/slukning Hvad der sker nu kommer an på, om der tilføres frisk luft, og om det tilføres inden rummet nedkøles til under antændelsestemperaturerne, eller om redningsberedskabet er nået frem til afslukning. Tilføres der frisk luft, kan branden opstå igen og gentage samme mønster om og om igen, indtil der ikke er mere der kan brænde eller rummet ikke længere er mere eller mindre lukket. Herefter vil branden blot brænde vedvarende. Kommer redningsberedskabet frem, kan ilden kvæles (fjerne ilt) eller køles (fjerne temperatur), så branden dermed slukkes. 7.5 Ventilation Kigger vi på brandventilation, har det som beskrevet den virkning, at det fjerner røg, hvilket her er lig med temperatur. Når temperaturen reduceres, gives der bedre og bedre mulighed for, at branden kan slukkes. Brandventilation har dog også den negative effekt, at der tilføres ilt til branden. Dette foretrækkes dog oftest frem for en overtænding i rummet. Som det er beskrevet i afsnittet om bygningsdele, er jern specielt sårbar overfor temperatur. 7.6 Delkonklusion Jeg har nu gennemgået et brandforløb og har ud fra mine undersøgelser belyst, hvor vigtigt det kan være med brandventilation i mere eller mindre lukkede rum. Hvorvidt der sker en overtænding, vil have stor betydning for om bygningen bevarer sin stabilitet under et brandforløb. Eksemplet er givet i en almindelig stue, hvor der ikke er krav om brandventilation. Jeg har blot brugt dette som eksempel, da det kan være lettere at relatere til og dermed forstå. 7.semester Jesper Damm Side 22

24 8. Følgeskade Jeg vil i dette afsnit undersøge, hvilke følgeskader der kan mindskes ved brug af brandventilation. En følgeskade er den skade der sker som konsekvens af en brand. Når man siger følgeskade, er korrosionsskader ofte underforstået af udtrykket, men også råd og svamp er en væsentlig del. Korrosion, eller at korrodere, er den proces der sker, når metaller ruster. Dette skyldes, anoder, katoder og metallers spændingsrække, hvilket jeg ikke vil komme ind på her. Det vigtige er at have forståelse for, at det vand der har slukket branden, og i særdeleshed den klorbrinte som evt. er udviklet under branden, danner et meget farligt team for alle metaller, også rustfrie. Hvor jern normalt ruster ved en relativ luftfugtighed nær 100 %, kan det efter en brand ruste ved allerede 53 % fordi overfladen er belagt med klorbrinte, der har reageret med vand og dermed er blevet til saltsyre. Figur 7 - korrosion af jern ( Saltsyre har den egenskab, at den ødelægger den passive overflade på rustfaste metaller, og dermed kan disse nu også ruste. Klorbrinte udvikles bl.a., når der afbrændes pvc produkter eller andre klorholdige produkter. Figur 8 - Korrosion af rustfrit stål ( 8.1 Delkonklusion Jeg kan ud fra mine undersøgelser konkludere, at det under et brandforløb er vigtigt at få udluftet klorbrinter således, at man mest muligt undgår, at der bliver dannet saltsyre ved klorbrintens berøring med vand. 7.semester Jesper Damm Side 23

25 9. Scandi Sleep Følgende afsnit er udarbejdet på baggrund af en samtale med beredskabsinspektør Rene Hemberg fredag d Baggrund for samtalen: Da jeg i min rapport vil belyse vigtigheden af brandventilation, har jeg, i min baggrund som frivillig brandmand i Horsens, en formodning om at branden hos Scandi Sleep kunne være endt anderledes, hvis hallerne var bygget efter nutidens lovkrav for den type virksomhed. Her tænkes der naturligvis særligt på kravet om brandventilation. Derfor har jeg bedt beredskabsinspektør Rene Hemberg om en samtale omkring denne formodning. Op til samtalen har jeg forberedt 5 spørgsmål: 1. Hvordan var branden forløbet? 2. Hvordan var hallerne indrettet/opbygget? 3. Hvordan ville bygningen være opbygget efter nuværende gældende regler? 4. Hvor stor betydning havde hallernes opbygning for, at store dele af hallerne endte med at falde sammen? 5. Ville mere brandventilation have haft en positiv effekt på brandforløbet? Samtalen: Spørgsmål 1: Hvordan var branden forløbet? Branden starter onsdag d. 10. februar klokken indløber alarm signalet til Horsens Brandvæsen, som indenfor 1 minut sender første slukningstog frem. Det bliver hurtigt klart for indsatsleder Rene Hemberg, at alt disponibelt mandskab skal indkaldes, hvilket han gør. Inden alt dette starter branden ganske uskyldigt i en krympefolieovn, hvor en madras antændes. De ansatte får hurtigt slukket madrassen og smidt den udenfor i en container. Desværre for de ansatte og virksomheden blusser madrassen i midlertidig op igen, og inden man får set sig om, har branden bredt sig ind i produktionshallen. Branden breder sig fra container til lagerhal og derefter til lager- og produktionshal. Det er nu for sent for personalet at gøre mere, og brandvæsnet tilkaldes. Der indsættes flere røgdykkerhold, som desværre for virksomheden, ikke kan nå at redde hallen. Heller ikke den næste hal kan reddes, og branden er nu via taget sprunget over til næste brandsektion. I alt forsvinder 4000 m 2 hal, fordelt på 2 brandsektioner. 7.semester Jesper Damm Side 24

26 Det kommer som en stor overraskelse, at de første betonelementvægge allerede efter 30 minutter falder ud. Dermed begynder taget, som er opbygget af TTS elementer med stålprofilplader imellem sig, også at falde ned. Det er først efter 2-3 timers hårdt arbejde fra brandmandskabet, at branden omsider kommer under kontrol. Spørgsmål 2: Hvordan var hallerne indrettet/opbygget? Hallerne er bygget i perioden , og er indrettet efter gældende tekniske forskrifter (TFV) for den tid. Det betyder at hallerne har været forsynet med et brandventilationsareal (geometrisk areal) svarende til 3-5 % af gulvarealet. Heraf har 20 % været manuelt oplukkelige. Sektionerne havde en størrelse på 2000 m 2. Brandventilationsarealet har i taget været udført som kollaberbare plader, på nær 20 % der var udført med manuel åbning. Spørgsmål 3: Hvordan ville bygningen være opbygget efter nuværende gældende regler? Da man har genopbygget de udbrændte haller, er dette spørgsmål for den aktuelle sag yderst interessant. Der stilles i dag krav til denne type virksomheder i de før omtalte tekniske forskrifter (TFV), hvilket der for så vidt ikke er noget nyt i. Der stilles krav om at: Brandsektioner over 600 m 2 skal forsynes med et brandventilationsanlæg der er tilstrækkeligt. Hvad der anses for at være tilstrækkelig brandventilation kan man læse om i Vejledning om naturlig (termisk) brandventilation i bygninger omfattet af beredskabslovgivningen af beredskabsstyrelsen 1. september Da denne vejledning er ny i forhold til opførelsen af de oprindelige haller har det betydet en række skærpelser for virksomheden. Heraf kan nævnes: Indførelse af ABA-anlæg (et anlæg som har direkte overførsel til en vagtcentral) 12 m 2 aerodynamisk frit åbningsareal i produktionsområdet. 24 m 2 aerodynamisk frit åbningsareal i lager området. Automatisk aktivering af brandventilations- og tilluftsåbninger. Spørgsmål 4: Hvor stor betydning havde hallernes opbygning for, at store dele af hallerne endte med at falde sammen? Det er usikkert hvorvidt hallernes opbygning, og mængden af brandventilation havde betydning for brandens udvikling og det ødelæggende resultat. Hvis man vil have et mere præcist svar på det spørgsmål, kan man opstille computer simulerede modeller, der kan give et praj om dette. Faktum er dog, at man i 2006, med den før omtalte vejledning, ikke længere tillader brugen af tagelementer med kort kollapstid til anvendelse som naturlig brandventilation. 7.semester Jesper Damm Side 25

27 Beredskabsinspektør Rene Hemberg: det har været almindelig kendt at kollaberbare tagelementer var for længe om at smelte og skabe den nødvendige brandventilation. Det har ofte betydet at brandventilationen via disse elementer først startede, når branden var meget kraftig eller overtændt. Med kravet om et ABA-anlæg med direkte overførelse, er sikkerheden for virksomheden steget yderligt. Brandvæsnet får nu omgående besked, hvis der sker en røg/varmeudvikling hos virksomheden. En af de vigtigste faktorer for en brands udvikling og omfang, er den tid der går fra branden starter, til brandvæsnet indsættes. Beredskabsinspektør Rene Hemberg: Jeg tror ikke at branden havde udviklet sig som den gjorde, hvis vi havde fået direkte besked via ABA-anlægget, og alle ventilationsåbningerne var åbnet automatisk. Spørgsmål 5: Ville mere brandventilation have haft en positiv effekt på brandforløbet? Det var pga. røggassernes antændelse, virksomhedens meget brandfarlige oplag og en kraftig vind, at branden udviklede sig med enorm hastighed. Mere brandventilation fra brandens start ville sikkert have betydet, at der ikke var sket en overtænding, og man ville dermed have haft større mulighed for at styre branden. Figur 9 - Dagen derpå (Horsens Folkeblad) 7.semester Jesper Damm Side 26

28 10. Brandsimulering Jeg vil i dette afsnit simulere en brand i en hal med og uden brandventilation. Formålet er, at synliggøre hvilken effekt det har, at bort ventilere røg fra lukkede rum Argos Argos er et engelsksproget simuleringsprogram udviklet af DBI Dansk Brand- og sikringsteknisk Institut. Argos er det, der kaldes et 2-zone program, som opdeler et eller flere rum i 2 horisontale zoner. Det betyder, at man ved hjælp af programmet kan simulere hvor langt ned et røglag kommer ved en given brand. Desuden kan Argos også beregne temperatur udviklingen og strålevarme i de 2 zoner ( Foruden 2-zone programmer, som med rette kan betegnes, som lite metoden at simulere på, findes der også CFD programmer. CFD Computational Fluid Dynamics, er en mere avanceret og besværlig måde at simulere et brandforløb på. Til forskel fra et 2 zone program, der som nævnt opdeler i 2 zoner, kan et CFD program opdele i zoner/celler eller mere. Dette er dog ikke ens betydende med, at en CFD simulering altid er bedre end en 2 zone simulering. Argos benyttes i dag af flere danske virksomheder samt universiteter i hele Europa til at vurdere brandsikkerhed (DBI). Det skyldes bl.a. at det er relativt nemt at bruge programmet, hvis man har den fornødne baggrundsviden. Den lettilgængelige brugerflade er sammenlignet med andre programmer et af programmets største styrker og mit hovedargument for overhovedet at give mig i kast med denne rapport. Dette skyldes min nervøsitet for at kunne indsamle tilstrækkelig kvalificeret empiri i rapporten. En væsentlig begrænsning i et 2 zone program er, at det ikke vurderer brandens højde eller temperaturen lige omkring brandstedet. Det betyder bl.a., at der i et rum med 3 meters loftshøjde ikke tages hensyn til en 4 meter høj brand. Det vil uundgåeligt have stor betydning for de bygningsdele, der udsættes for direkte kontakt med branden. Det sætter en begrænsning for programmet og min oprindelige tanke med simuleringerne. Derfor har jeg været nødt til at tænke en smule anderledes og må på dette tidspunkt tage forbehold for de tabeller jeg senere vil analysere, idet jeg ved, at de ikke giver et 100 % rigtigt billede af situationen Indtastning i Argos For at kunne simulere en brand i en bygning, må man først indtaste de nødvendige oplysninger i programmet. Der skal derfor tages stilling til 3 ting, bygningens geometri, brandens placering og brandens størrelse (herunder røgudvikling og tilvækstfaktor). For bygningen skal der indtastes oplysninger om, materialer, bygningsdele, bygnings komponenter, aktive brandsikringstiltag, bygningens brug, lagerbeholdning, maskiner, mm. For brande skal der også indtastes en bred vifte af oplysninger. Jeg har valgt at begrænse 7.semester Jesper Damm Side 27

29 simuleringen til det, der betegnes som en standard brand. Dvs. en brand der hurtigt stiger til en forud defineret effekt og forbliver her, til der ikke er mere brandbart materiale Bygningen Til simulering 1 har jeg valgt at indtaste følgende data for bygningen: Bygningen er 600 m 2 (behandles jf. tekniske forskrifter). Bygningen har en gennemsnitshøjde på 5 meter. Bygningens primære bygningsdele er udført af beton. Bygningen er udført men en rulleport (4x5m) og 2 adgangsdøre (1x2,1m). Bygningen har funktion af lager. Bygningen er i det ene scenarie udført med brandventilation, svarende til 24 m 2 aerodynamisk frit åbningsareal. Røgalarmerne reagerer ved 0,30 db/m Branden Jeg har som nævnt valgt at simulere med en standard brand. Jeg har valgt dette for bedre at kunne sammenligne de 2 simuleringer. Figur 10 - Hurtig standard brand (Argos) Som det ses på ovenstående figur, stiger branden i løbet af ca. 5 minutter til en effekt på 5 MW og forbliver her i ca. 1 time, hvorefter den dør ud. Desuden kan nævnes, at branden er forud defineret til at udvikle røg svarende til 100 db/m Simuleringens data Nå simuleringen i Argos startes, er der igen en række ting, der skal tages stilling til: 7.semester Jesper Damm Side 28

30 Hvilken plume (engelsk ord for flamme- og røgfane) teori, ønsker man at bruge. I hvilket rum starter branden (hvis der er flere rum). I hvilken højde starter branden. Ønsker man at redningsberedskabet skal komme. Hvilke af de aktive brandsikrings tiltag skal være aktive. Er der vind på bygningen. Hvilke døre skal være åbne/lukkede, eller skal de lukkes med ABDL (Automatisk branddørs lukning) Simulering 1 Jeg vil nu vise udfaldet af simuleringen ved hjælp af diagrammer og løbende beskrive hvad de viser, og hvorfor de viser det. Diagrammer opstillet til venstre er vist uden brandventilation og modsat er diagrammer til højre vist med brandventilation Average temperature / gennemsnits temperaturen Figur 12 - AT - Uden brandventilation Figur 11 - AT - Med brandventilation I den første simulering uden brandventilation kan vi se hvordan temperaturen stiger hurtigt indenfor de første 10 minutter. Herefter flader den en smule ud, hvor efter temperaturen igen falder. Faldet skyldes, at branden bliver ventilationsstyret. Det betyder at branden ikke får tilført tilstrækkelig ilt og er derfor i færd med at kvæles. Da hallen er opført i bygningsdele af beton, virker knap 200 o C dog ikke som kritiske forhold. Man skal dog samtidig huske på, at 2 zone modellen ikke tager højde for temperaturen lige omkring selve brandstedet, og det vil derfor være med en vis usikkerhed, man kan gisne, om hvilke konsekvenser branden har haft for bygningen. I simuleringen med brandventilation kan vi se, hvordan temperaturen ligeledes stiger, men kun til omkring 35 grader. Da der er tale om nøjagtig den sammen bygning, blot med brandventilationen til forskel, kan man altså konstatere, at man med brandventilation får bort ventileret de varme røggasser. Det betyder, at bygningen ikke er i nærheden af kritiske forhold. 7.semester Jesper Damm Side 29

31 Distance from floor to smoke layers / Afstand fra gulv til røglag Figur 13 - DFFTSL - Uden brandventilation Figur 14 - DFFTSL - Med brandventilation På disse grafer kan man se hvordan røglaget bevæger sig under simuleringen. Lad os først regne på, hvornår vi rammer den kritiske højde for personers sikkerhed. Formlen var, som vi kan se i figur 1: 1,6 m + 0,1 H => 1,6 m + 0,1 x 5 = 2,1 m Fra brandens start bevæger røglaget sig forholdsvis hurtigt ned af. Rummet rammer den kritiske røglagshøjde for personers sikkerhed efter kun 5 minutter. Efter 10 minutter ligger røglaget helt nede ved gulvet. Dette er en klar indikation af, at rummet er helt tæt, og der ikke bliver bortventileret røg. Jeg vil på et efterfølgende diagram vise tætheden af denne røg. På diagrammet med brandventilation kan vi se, hvordan røglaget i starten bevæger sig ned af med samme hastighed som før. Pludselig stiger røglaget igen, hvilket er en klar identifikation af at brandventilationen er aktiveret. Herefter finder røglaget en stabil højde, som svarer til mængden af produceret røg og flowet ud af fraluftåbningerne. 7.semester Jesper Damm Side 30

32 Optical smoke density in rooms / Optisk røgtæthed i rummet Figur 15 OSDIR Uden brandventilation Figur 16 - OSDIR - Med brandventilation Disse to grafer viser røgtætheden i rummet. For at læse graferne rigtig, skal man sammenligne med de grafer, der viser røglagets højde. Ellers kunne det se ud som om, at der ved begge scenarier ingen røg er i luften efter ca. 10 minutter. Det lodrette fald efter ca. 8 minutter på figur 15 skyldes, at røglaget næsten har ramt gulvet. Røgtætheden skal nu aflæses i den graf, der viser tætheden i røglaget. På figur 14 ses det tydeligt hvilken effekt brandventilationen har. Når vi sammenligner med figur 13 og dermed ved, at røgen ligger helt oppe under loftet, kan man nu begynde at danne sig et indtryk af, hvilken forskel brandventilation gør for fx følgeskader. Hvor der i det ene scenarie uden brandventilation nærmest er garanti for store følgeskader, vil disse være meget begrænsede i scenariet med brandventilation Optical smoke density in smoke layers / Optisk røgtæthed i røglaget Figur 18 - OSDISL - Uden brandventilation Figur 17 - OSDISL - Med brandventilation På disse grafer kan vi se, hvordan tætheden i røglaget udvikler sig. Som det er beskrevet i teksten efter figur 1, kan man omregne db/m til meters sigtbarhed ved at bruge formlen: 10 / x db/m 7.semester Jesper Damm Side 31