Forsøgsrapport. NOVA 5 arkitekter a/s Sankt Annæ Passage opgang G 1262 København K Sag nr: PE Ref: SBJ/MLB/sbj Bilag: 20

Transkript

1 Forsøgsrapport Sag nr: PE10002 Ref: SBJ/MLB/sbj Bilag: 20 NOVA 5 arkitekter a/s Sankt Annæ Passage opgang G 1262 København K Resultaterne gælder kun de beskrevne forsøg. Forsøgsrapporten må kun gengives i extenso, i uddrag kun med instituttets skriftlige tilladelse. Jernholmen 12 DK-2650 Hvidovre Tlf.: Fax: dift@dift.dk

2 Sag nr. PE10002 Side 2 af 9 1 REKVIRENT NOVA 5 arkitekter a/s Sankt Annæ Passage opgang G 1262 København K 2 FORSØGSDATOER Fra til PROCEDURE Forsøgene er udført i overensstemmelse med den af projektets følgegruppe accepterede procedure. For at sikre ensartethed, samt mulighed for reproduktion, er visse dele af proceduren valgt ifølge Nordtest method NT FIRE 030 Building Products: Fire Spread and Smoke Production Full Scale Test. 4 TRAPPETÅRN - 3 etagers trappetårn med trappeløb og reposer af træ. - Klasse 1 beklædning på undersiden af trappeløb og reposer. 5 TEGNINGER OG BESKRIVELSE Trappetårnets mål og detaljer om startbranden fremgår af vedlagte tegninger: Art Nr. Emne Tegning 1 Trappetårn Tegning 2 Placering af sprinklere og termoelementer Tegning 3 Placering af startbrand Tegning 4 Wood crib Tegningerne er fremstillet af Dansk Brand- og sikringsteknisk Institut (DBI).

3 Sag nr. PE10002 Side 3 af 9 Trappetårn samt rørføring og montage af sprinklere blev udført af eksterne håndværkere. Termoelementer ved sprinklerhovederne og under reposerne, samt manometer til måling af vandtrykket, blev monteret af DBI. Beskrivelse: Trappetårn: L: 4800 mm B: 2400 mm H: 7600 mm Trappetårnet er vist på DBI tegning nr. 1. I toppen af trappetårnet var der et vindue med lysningsmål 1000 mm x 1000 mm. I bunden af trappetårnet var der en dør med lysningsmål 2100 mm x 1000 mm. Sprinklere : Mærke : GW - DD Type : WHEC K faktor : 80 Dim. : 15 mm Temp. : 68? C RTI : <50 Datablad for sprinklerne er vedlagt som bilag (4 sider). Rørføring : Vandforsyning : - 1 galv. stålrør. - Overgangsstykke med 1 rørgevind til Stortz C-kobling. Forsyning fra offentlig ledning og uden pumpe til forøgelse af vandtrykket. Cape Marine Board : L: 2500 mm B: 1200 mm T: 12 mm Densitet: 996 kg/m 3 Kalciumsilikatplader. Benyttet som indvendig beklædning i trappetårnet samt til inddækning af undersiden af trappeløb og reposer. Wood crib: L: 450 mm B: 450 mm H: 450 mm Vægt (forsøg nr. 1) : kg Vægt (forsøg nr. 4) : kg Densitet : 476 kg/m 3 Densitet : 522 kg/m 3 Wood criben er opbygget af 34 stykker fyrretræ, hvert med dimensionerne: 450 x 50 x 50 mm (L x B x H). Wood criben er i overensstemmelse med Nordtest method NT FIRE 030. Wood criben er vist på DBI tegning nr. 4

4 Sag nr. PE10002 Side 4 af 9 Barnevogn: Brandbelastning: L: 1100 mm B: 600 mm H: 700 mm Vægt : 10 kg Stykker af fyrretræ, hvert med dimensionerne: L: 450 mm B: 50 mm H: 50 mm Vægt : 0.55 kg Densitet : 488 kg/m 3 6 FORSØGSBETINGELSER Konditionering Trappetårnet blev opbygget i DBI s forsøgshal fire uger før udførelsen af forsøgene, og det blev konditioneret til forsøgshallens temperatur og fugtighed. Fire dage før starten af forsøgene blev en varmeblæser anbragt nederst i trappetårnet, bl.a. for at give en styret temperatur i trapperummet. Ved starten af hvert forsøg var temperaturen i trapperummet 17? 6?C. De anvendte 2 stk. wood crib blev opbygget en uge inden udførelsen af det første forsøg, og de blev opbevaret i DBI s konditioneringsrum indtil anvendelsen. Mellem forsøgene udførtes fugtmålinger af træ og kalciumsilikatplader for at sikre ensartede betingelser. Fugtmålinger: Fyrretræ: Fugtindhold ved starten af første forsøg : 13.1 %?0.8 % Fugtindhold målt efter forsøgene : 12.2 %?0.7 % Cape Marine Board: Fugtindhold ved starten af første forsøg : 4.9 %?0.1 % Fugtindhold målt efter forsøgene : 5.2 %?0.8 %

5 Sag nr. PE10002 Side 5 af 9 Opstilling I alle fire forsøg blev branden startet i et stålkar med en radius på 460 mm og en højde på 200 mm. Stålkarret blev placeret med centrum 1600 mm fra døråbningen, midt mellem nederste trappeløb og trappetårnets væg. For placering se DBI tegning nr. 3. Brandlast: Standard brand : - 1 wood crib med dimensioner som beskrevet ovenfor. - 5 liter ethanol. - Brandbelastning på 20 kg træ pr. m 2. Brandbelastningen blev tilvejebragt ved udlæ gning af stykker af fyrretræ tilskåret til ovennævnte dimensioner. Der blev udlagt 11 stykker træ på hvert trappetrin og 116 stykker træ på hver repos. Pyroman brand : - 1 barnevogn. - Aviser lagt i og omkring barnevognen til en total vægt (af barnevogn og aviser) på 20 kg. - 5 liter ethanol. Forsøg nr. 1 Forsøg nr. 2 Forsøg nr. 3 Forsøg nr. 4 Brandlast: Standard brand. Ventilation : Dør og vindue åben. Brandlast: Pyroman brand. Ventilation: Dør og vindue åben. Brandlast: Pyroman brand. Ventilation: Dør og vindue lukket. Brandlast: Standard brand. Ventilation: Dør og vindue lukket.

6 Sag nr. PE10002 Side 6 af 9 Forsøgsafvikling Forsøgene blev udført over fire dage i DBI s forsøgshal. Forsøg nr. 1 Dato : Forsøg nr. 2 Dato : Forsøg nr. 3 Dato : Forsøg nr. 4 Dato : Overværelse På førstedagen blev forsøget overværet af arbejdsgruppen og følgegruppen for projektet, de resterende dage blev forsøgene udført uden overværelse af andre end DBI s teknikere. 7 RESULTATER Målinger I vedlagte bilag (i alt 8 stk) er for hvert enkelt forsøg vist: Appendix 1.1, 2.1, 3.1 og 4.1 Start-, maksimum- og slutværdi af temperaturen målt ved hvert sprinklerhoved. Endvidere er vist den maksimale temperaturstigning i hvert af disse målepunkter. Appendix 1.2, 2.2, 3.2 og 4.2 Start-, maksimum- og slutværdi af temperaturen målt under hver repos. Endvidere er vist den maksimale temperaturstigning i hvert af disse målepunkter. Observationer Observationerne foretaget ved de enkelte forsøg er anført i efterfølgende oversigt: Forsøg nr. 1 Tid i minutter : Observationer: 0 - Forsøget startes - Vandtrykket ved manometeret er 4 bar. 2 - Sprinkler nr. 2 udløses. - Vandtrykket ved manometeret falder til 1.6 bar.

7 Sag nr. PE10002 Side 7 af Vand trænger ud under trappetårnet. 4 - Sprinkler nr. 1 udløses. - Vandtrykket ved manometeret falder til 0.6 bar. 7 - Forsøget stoppes. - Branden slukkes ved manuel indsats. Efter forsøget blev der målt et massetab for den anvendte wood crib (efter tørring og konditionering) på 2.85 kg. Forsøg nr. 2 Tid i minutter : Observationer: 0 - Forsøget startes. - Vandtrykket ved manometeret er 4 bar Sprinkler nr. 2 udløses. - Vandtrykket ved manometeret falder til 1.6 bar. 1 - Vand trænger ud langs trappetårnets bagkant Forsøget stoppes. - Branden slukkes ved manuel indsats. - Vand trænger ud langs hele trappetårnets grundflade. Efter forsøget blev der målt et massetab for den anvendte barnevogn (eksklusive aviser) på 3.25 kg. Det blev konstateret, at kun en forholdsvis lille del af aviserne var blevet antændt. Forsøg nr. 3 Tid i minutter : Observationer: 0 - Forsøget startes (med lukket vindue). - Døren lukkes. - Vandtrykket ved manometeret er 4 bar Forsøget stoppes. - Branden slukkes ved manuel indsats. Efter forsøget blev der målt et massetab for den anvendte barnevogn (eksklusive aviser) på 4.00 kg. I lighed med forsøg nr. 2 blev det konstateret, at kun en forholdsvis lille del af aviserne var blevet antændt. Ingen af sprinklerne udløste ved dette forsøg. Forsøg nr. 4 Tid i minutter : Observationer: 0 - Forsøget startes (med lukket vindue). - Døren lukkes.

8 Sag nr. PE10002 Side 8 af 9 - Vandtrykket ved manometeret er 4 bar Sprinkler nr. 2 udløses. - Vandtrykket ved manometeret falder til 1.6 bar. 1 - Vand trænger ud langs trappetårnets bagkant. 4 - Vand trænger ud langs hele trappetårnets grundflade. 9 - Forsøget stoppes. - Branden slukkes ved manuel indsats. Efter forsøget blev der målt et massetab for den anvendte wood crib (efter tørring og konditionering) på 1.45 kg. 8 FOTOGRAFIER Fotografier fra forsøg nr. 1 er vist på vedlagte 4 fotomontager. Foto nr. 1 Foto nr. 2 Foto nr. 3 Foto nr. 4 Foto nr. 5 Foto nr. 6 Foto nr. 7 Foto nr. 8 Sprinklerinstallation. Sprinklerhoved samt placering af termoelementer. Brandbelastning. Udlægning af brandbelastning på trin og reposer. Opstilling til forsøg. Start af forsøg. Sprinkler nr. 2 er blevet udløst. Sprinkler nr. 1 er blevet udløst. Trappeløb og brandbelastning efter forsøgets afslutning. Vangen på nederste trappeløb efter forsøgets afslutning.

9 Sag nr. PE10002 Side 9 af 9 9 SAMMENFATNING Sprinklerne var i de tre forsøg, hvor de blev udløst, i stand til at kontrollere branden med højst to udløste sprinklere. I ingen af de pågældende tre forsøg var sprinklerne i stand til at slukke branden. Den først udløste sprinkler var ved alle forsøg sprinkler nr. 2 (placeret ca. 3.5 m over startbranden). Vandforsyningen var ikke i stand til at levere det minimale driftstryk til sprinklerne, som kræver minimum 2 bar. Alligevel viste sprinkleranlægget sig i stand til at kontrollere brandene. I de tre forsøg, hvor der skete udløsning af sprinklerne, kunne der observeres vandudtrængning langs trappetårnets grundflade. Marie-Louise Bjerg Civilingeniør / Sune Bille Jepsen Civilingeniør Bilag: Tegninger : 4 NOVA 5 arkitekter a/s Grafer og tabeller : 8 Sankt Annæ Passage opgang G Fotomontager : København K Rekvirentens tegninger : 0 Materialeliste: 4 Andet : 0 Total 20

10 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 1 : Temperatur ved sprinkler Sprinkler nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Sprinkler nr. 1 Sprinkler nr. 2 Sprinkler nr. 3 Sprinkler nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 1.1

11 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 1 : Temperatur under repos Termoelement nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Termoelement nr. 1 Termoelement nr. 2 Termoelement nr. 3 Termoelement nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 1.2

12 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 2 : Temperatur ved sprinkler Sprinkler nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Sprinkler nr. 1 Sprinkler nr. 2 Sprinkler nr. 3 Sprinkler nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 2.1

13 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 2 : Temperatur under repos Termoelement nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Termoelement nr. 1 Termoelement nr. 2 Termoelement nr. 3 Termoelement nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 2.2

14 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 3 : Temperatur ved sprinkler Sprinkler nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Sprinkler nr. 1 Sprinkler nr. 2 Sprinkler nr. 3 Sprinkler nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 3.1

15 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 3 : Temperatur under repos Termoelement nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Termoelement nr. 1 Termoelement nr. 2 Termoelement nr. 3 Termoelement nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 3.2

16 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 4 : Temperatur ved sprinkler Sprinkler nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Sprinkler nr. 1 Sprinkler nr. 2 Sprinkler nr. 3 Sprinkler nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 4.1

17 Sag Nr. PE10002 Forsøg nr. 4 : Temperatur under repos Termoelement nr. : Start ( C) : Max ( C) : Slut ( C) : dt/dt, max ( C/s) : Termoelement nr. 1 Termoelement nr. 2 Termoelement nr. 3 Termoelement nr temperatur C minutter 02 Dec 2002 DBI Trapperum sprinkling Appendix 4.2