Rapport Acceptkurve - Kvantitative Kriterier for Risikoaccept. Introduktion

Transkript

1 Rapport Jour.: DSTANDARD Sag: DX15260 DW/GRA/af Acceptkurve - Kvantitative Kriterier for Risikoaccept Introduktion En risikoanalyse for et givet scenarium, hvor konsekvensen kan være tab af menneskeliv, slutter med en kvantitativ vurdering af sandsynligheden for, at et antal mennesker omkommer ved den beskrevne hændelse. Hvis resultatet er brugt som grundlag for en myndighedsbeslutning, er det ensbetydende med, at samfundet har besluttet at acceptere, at mennesker kan omkomme, hvis projektet gennemføres. Men, hvor mange må omkomme samtidig ved en bygningsbrand, og hvor tit må det ske? De politisk fastlagte mål for, hvorvidt en risiko er acceptabel eller ej, kaldes acceptkriterier. Risiko Risikoen er muligheden for, at der sker noget, der fører til tab. Risikostørrelsen eller -niveauet ved en hændelse udtrykkes som produktet af hyppigheden af hændelsen samt konsekvensen og dens uønskede følgevirkninger. Risikostyring bliver i stigende grad benyttet på brandområdet, de seneste anvendelsesområder er dimensionering af beredskabet samt byggesagsbehandling. Det er en løbende proces, gennem hvilken risici identificeres, analyseres, vurderes, behandles og kommunikeres. I brandteknisk risikoanalyse, hvor de risici, som er forbundet med et byggeprojekt, er håndteret, er myndighedshåndtering og beslutninger hovedsageligt rettet mod tab af menneskeliv og ikke mod tab af værdier. Risikoanalysen kan munde ud i en kvantitativ beskrivelse af konsekvenserne for anvendelse af den projekterede bygning i form af det forventede antal omkomme ved et bestemt hændelsesforløb samt sandsynligheden eller den forventede hyppighed for, at hændelsen opstår. Jernholmen 12 Akkrediteret af DANAK til 2650 Hvidovre - Prøvning, reg.nr. 12 Tlf.: Inspektion, reg.nr Fax: Produktcertificering, reg.nr dift@dift.dk - Personcertificering, reg.nr Brandundersøgelse, reg.nr. 9035

2 Risikoniveau En bygningsbrand kan have mange udfald med forskellige konsekvenser. Typisk vil der være mange (hyppige) hændelser med små konsekvenser (få dødsfald) samt få (sjældne) hændelser med store konsekvenser (mange omkomne). I en kvantitativ analyse anvendes reelle talværdier for konsekvenser og hyppighed. Konsekvenserne kan estimeres ved modelberegning af flere begivenheder, ved ekstrapolation fra eksperimenter eller fra historiske data. Hyppigheden udtrykkes som en sandsynlighed eller frekvens, og pålideligheds- og historiske data kan benyttes. Præsentation af risikoniveau Det kan være svært at anskueliggøre forskellige risici, så de kan danne et helt klart grundlag for en beslutning. Indeksmetoden bruger matrixer og grupperer hyppighederne som antal hændelser pr. år, f.eks. over 10, 1 til 10 og under 1 år samt konsekvenserne som antal døde i 1, 1-5 og over 5 år. Her opnås ikke præcise tal for de enkelte hændelser, men en rangordning og muligvis en grovsortering kan opnås. En af de mere detaljerede måder at præsentere risikoniveau på er ved beregning af en samfundsrisiko, som afbildes i et såkaldt FN diagram, der viser frekvens (F) for et antal (N) dødsfald pr. år for det udvalgte scenarium. Da de tal, som skal afbildes, typisk indeholder et stort antal hændelser med små konsekvenser samt et lille antal hændelser med store konsekvenser, kan forskellene bedre ses i en graf, hvor en logaritmisk skala er benyttet. Et eksempel med frekvens og antal hændelser pr. år mod antal branddøde pr. hændelse i vises nedenfor: F Figur 1 N Side 2 af 7

3 Hvis den afbildede linie er acceptkurven, kan man aflæse, at der i det givne scenarium må dø 1 person med en frekvens på 1,0E-03 (10-4 ) eller 0,001 hændelse pr. år. Dette acceptkriterium kan også skrives som en dødsbrand med én omkommen hvert 1000 år. Hvis 1000 personer omkommer i én hændelse, må det ligeledes kun ske hver 1,0E-09 (10-10 ) eller hver 1000 millioner år. Hændelser med over 1000 dødsfald er ikke acceptable. Hændelser med 1 og flere dødsfald er medtaget. I sin simple form beskrives risikoniveauet som produktet af F og N. Dette indebærer, at 1 uheld med 100 dødsfald er lige så graverende som 100 uheld med 1 dødsfald, men mange mennesker vil betragte den store ulykke som meget mindre acceptabel, den såkaldte risikoaversion. Den simple formel F*N kan bruges i områder med få dødsfald pr. hændelse, men andre formler ii såsom F*N N eller F*N 2, der afspejler denne aversion, kan benyttes i områder, hvor flere mennesker omkommer samtidigt. I figur 1 benyttes F*N, og denne (a) samt F*N 2 (b) og F*N N (c) afbildes i figur 2. F a b c Figur 2 N En del af de benyttede acceptkurver indeholder to linier, således at risikobilledet opdeles i tre områder: et øvre område hvor risikoen er uacceptabel, et nedre område hvor risikoen er acceptabel og en grå zone i midten. I denne grå zone ligger en vurdering af, hvorvidt en reel forbedring i risikoniveauet kan opnås ved anvendelse af rimelige ressourcer, det såkaldte ALARP, as low as reasonably practical -princip iii. Side 3 af 7

4 Danske risikoniveauer I forbindelse med opbygningen af farlige kemiske anlæg i Danmark har man benyttet kvantitative vurderinger af risikoen for de ansatte samt for naboerne til anlægget. I en betænkning fra Arbejdstilsynet i 1985 iv skrev man bl.a.: den risiko, man udsætter sig for i det daglige, bør ikke øges væsentligt ved deltagelse i erhvervslivet samt den risiko, man fra naturens side udsættes for i det daglige, bør ikke øges væsentligt af aktiviteter såsom industri og lignende, skabt af andre uden vores personlige accept. Dog bør man ikke sammenligne dette risikoniveau for individet, hvor en person ufrivilligt er udsat for en risiko, med den højere risiko der er gældende i samfundet som helhed. Når man vælger en transportform, påtager man sig også et valg mellem de forskellige risici forbundet med aktiviteten. Når man går ind i en bygning, påtager man sig, nok ubevidst, en højere risiko, end hvis man bliver udenfor. Om man går ind i bygningen som arbejdstager eller som besøgende/handlende, bør risikoen være det samme. Danske brandtekniske risikoanalyser Der foreligger mindst 2 dokumenter fra danske brandmyndigheder, hvor kvantitative acceptkriterier er benyttet. I risikoanalysen, som ligger til grund for accept af risikoniveauet for indkøbscentret Fisketorvet i 1998, er det dimensionerede risikoniveau fastlagt i den kurve, som er afbildet ovenfor i figur 1. I et dansk/svensk udkast til fælles retningslinier for byggesagsbehandling i Øresundsregion v håndteres risikoaversionen ved benyttelse af to formler og dermed en todelt kurve. Indtegnet på ovenstående kurve fra figur 1, fås følgende: Figur 3 Side 4 af 7

5 Udgangspunktet for de forslåede kriterier er beskrevet som danske og svenske statistikker, men tallene harmoniserer ikke med en lignende vurdering fra Beredskabsstyrelsen. Der er ikke givet nogen begrundelse for udgangspunktet ved 1,0E-06-6 (10-7 ) dødsfald pr. år. Udenlandske kriterier Brugen af risikobaserede kriterier som vurderingsgrundlag vinder indpas, men der er stadigvæk meget få lande, der har officielle kriterier. Holland, Storbritannien, Schweiz, Canada samt delstater i USA og Australien benytter kriterier for individ- og samfundsrisikoniveauer, men kun Holland og Storbritannien har samfundsrisikokriterier og her kun for tekniske anlæg vi,vii. Diskussion Nogle af spørgsmålene, som skal besvares, før en samfundsrisikokriterie-acceptkurve kan tegnes, er følgende: Skal der være en nedre og en øvre grænse for mulige konsekvenser? Skal en ALARP-zone inkluderes? Hvor skal udgangspunktet være for uheld? Hvad skal hældningen på risikokurven være? Grænser for konsekvenser Det regnes for uacceptabelt, at et regelsæt, der har som udgangspunkt, at en person må dø, vil kunne accepteres. Det vil sige, at den nedre grænse er for én person, N=1. Den nuværende diskussion omhandler byggeprojekter og bygningsbrand i bygninger, som ikke indeholder oplag eller fremstilling af store mængde kemikalier. Bygningsbrand er et lokalt fænomen, som ikke forventes at påvirke en større andel af befolkningen, dvs. påvirke et stort antal mennesker. Derfor kan en grænse for maksimalt tilladeligt uheld benyttes, her forslås N=1000. Brugen af ALARP Med brugen af ALARP-princippet fastsættes to grænser og tre områder. Den ene grænse er den, hvor overskridelse vil være utålelig, den grænser op til et uacceptabelt risikoområde. Den anden grænse er ned til et område, hvor risikoen er acceptabel. Området mellem de to grænser er der, hvor risikoen kan accepteres, men det skal påvises, at der er gjort så meget som muligt, teknisk og økonomisk, for at sænke risikoen. Brugen af ALARP medfører, at en mindre grænseoverskridelse i f.eks. enkeltstående tilfælde, kan håndteres. Side 5 af 7

6 Udgangspunkt for uheld Den første fastsættelse af udgangspunktet for risikokurven for nye anlæg benyttede 10-5 som maksimalt tåleligt niveau. Senere risikoanalyser af eksisterende anlæg har vist et niveau, der ligger noget lavere, og det har været svært at argumentere for en opgradering af allerede accepterede anlæg. Officielle kriterier for nationale maksimalt tolerable samfundsrisikoniveauer grupperer sig nu omkring 10-3 og Det forslås, at begge disse tal benyttes som udgangspunkt, som ydre grænser for en ALARP-baseret vurdering. Hældning på kurven Som hældning på kurven, anbefales at risikoen afspejler de historiske tal for branddøde. I områder, hvor der er et lavt antal døde pr. hændelse, benyttes den simple formel Risikoniveau = frekvens * risiko (F*N) og i områder, hvor et højere antal branddøde kan forventes, anvendes Hældning med knæk R=F*N 2 For at tage højde for de studier, som har vist, at et samlet antal dødsfald på en enkelt rapporteret hændelse med over 8 personer virker uacceptabelt for befolkningen, forslås, at risikokurven knækkes ved 10 personer. Anbefalinger Der fastsættes en grænse for højeste antal omkomne med en hændelse på 1000, og der sættes ingen lavere grænse. Der anvendes ALARP-princip. Der fastsættes et udgangspunktet på 1 uheld med dødelig udgang. Grænserne for maksimalt tolereret risikoniveau sættes som 1.0E-03 (10-3 ) og 1.0E-01 (10-1 ). Kurven knækkes ved hændelser over 10 personer. Som hældning på kurven benyttes udtryk F*N for et lavt antal døde ( 10) og F*N 2 før et højere antal døde. Side 6 af 7

7 10-1 Den anbefalede kurve kan herefter tegnes som følger: 10-2 Uacceptabel risiko Frekvens (F) af N eller flere branddød pr. år Acceptabel risiko ALARP-område Antal branddøde (N) Litteraturhenvisninger i Brandteknisk riskanalys, Fisketorvet Shopping Center, Köpenhamn, Brandskyddslaget, 2000 ii Risikostyring en grundbog, Beredskabsstyrelsen, marts 2003 iii Händbok for riskanalys, Räddningsverket 2003 iv Kvantitativ og Kvalitative Kriterier for Risikoaccept, Miljøstyrelsen, 1989 v Gemensamma riktlinjer för brandteknisk dimensionering, Helsingborgs Brandförsvar, Københavns Brandvæsen, Lunds Brandförsvar, Malmö Brandkär og Brandteknik, LTH, Malmö, 2000 vi Värdering av risk, Räddningsverket 1997 vii BS 7974 Application of fire safety engineering to the design of buildings part 7 Probabilistic fire risk assessment, BSI 2004 Side 7 af 7