Brannsikkerhet i bygninger - NTNU...Bybrannen i Ålesund 1904 – etter denne brannen kom murtvangsbestemmelsen 7. desember 2002 - Et helt kvartal ved Nordre gate brant ned. Husene

1

Mars 2009 Elin Tørlen Lønvik 1

Brannsikkerhet i bygninger

Hva må vi tenke på, og når?Hva er arkitektens ansvar?

Elin Tørlen LønvikSenioringeniør

NEAS Brannconsult AS


Først litt brannteori

Branntrekanten For at noe skal brenne: Noe brennbart Varme Oksygen

Brannspredning Brannspredning kan skje på tre måter.ledning stråling konveksjon

Brannspredning ved varmeledningVarmeledning via bygningsdeler/komponenter (f.eks metallervarme godt). Kan bli så varmt at materialer som er i direktekontakt antennes.

Brannspredning ved varmestråling (ellergnister/flygebrann). Brann spres til andre bygnigner/objekter/materialer som ligger så nær at temperaturenpå overflaten av det strålingsutsatte objektetoverstiger antennelsestemperatur. Varmestrålingbåde fra brannrøyk og flamme.

Brannspredning ved konveksjonBrann spres ved at varme branngasser strømmer til andre delerav rommet eller bygningen via ventilasjonskanaler ellerutettheter i konstruksjoner.

2


Først litt brannteori

Brannforløp kan deles inn i tre faser:antenningsfasen flammefasen avkjølingsfasen

OvertenningDen perioden alle brennbare materialer i et rom begynner å ta del i brannen og som resulterer i en total brann. Altså overgangen fra en begrenset flammebrann til en full rombrann.

Oksygenet inne i rommet brukes opp og branngasser (flammer) slår ut vindu (branngassene forbrenner på utsiden).

1 min 15 sek

3 min 3 min 20 sek


Antall branner og årsak

3


Hva koster brannene

Antall døde Kroner


Katastrofebranner i Norge nyere tid

De største dødsbrannene i bygninger i Norge etter krigen:

1959: Brann i Stalheim Hotell, 25 omkomne1959: Brann i Kongsberg sykehjem, 5 omkomne1971: Brann i bygård i Hesselberggaten i Oslo, 6 omkomne1976: Brann ved Jotun i Sandefjord, 6 omkomne1979: Brann i Gullhella sykehjem i Asker, 5 omkomne1979: Brann i Alstahaug sykehjem, 14 omkomne1983: Brann i Larvik sykehjem, 5 omkomne1986: Brann i Hotell Caledonien i Kristiansand, 14 omkomne2008: Brann i leilighetsbygg i Drammen, 7 omkomne2008: Brann i bygård i Urtegata i Oslo, 6 omkomne

Litt om noen av brannene

4


Hovedårsaken til branndøde

RøykutviklingDet farligste (for mennesker) under et brannforløp er ikke flammene og varmen, men røykutviklingen. De fleste dødsfallene skjer på grunn av røykforgiftning allerede i antenningsfasen. (Røyk reduserer sikt og blokkerer rømningsveier + danner giftige gasser). Det er derav vesentlig for personsikkerheten at konstruksjoner er røyktett.

Eksempel: Røyktetthet som gir sikt 1 m i rom 35 m3 (5x3x2,4m)- Tre: 0,5 kg- Eksp.polystyren: 0,07 kg- Skumgummi: 0,1 kg- Polyuretan skum: 0,5 kg- Parafin: 0,3 l


Hvordan unngå nye katastrofebranner

Respekt for regelverket - forståelse av dette

Dagens regelverk er bl.a. basert på erfaring fra branner, (hva som er årsak til at det har gått galt evt. bra). Bakgrunnen for kravene har lett for å gå i glemmeboken …

Murpys lovIf anything can go wrong, it will.

Men det er gjerne en serieuheldige omstendighetersom gjør en katastrofe.

En blomsterpotte som selvantente ertrolig årsak til storbrannen på Vik Torg (Hole kommune) i 2006.

5


Når må vi tenke brann i et prosjekt

Hvordan implementere brannsikkerhet i bygningene uten at dette skal gå på bekostning av det arkitektoniske utrykket, og vice versa.

Branntekniske forhold er blant de viktigste rammebetingelsene ved prosjektering av bygninger og måvurderes tidlig i prosjektet, allerede på skissestadiet.

Plassering av rømningsveier/trapperom, brannteknisk oppdeling av bygningen er med på åbestemme utforming og planløsning.


Når må vi tenke brann i et prosjekt

Brannteknisk prosjektering, del av prosjekteringsgruppen

Utarbeider: Premissgivende dokument- konsept, strategi, prosjekteringsgrunnlag

Flere nivåer av type bistand- skisseprosjekt- forprosjekt- detaljprosjekt- utførelse- sluttdokumentasjon- bruk (endring av forutsetninger)

6


Regelverk. Hvilke krav skal vi ivareta


Regelverk. Hva skal vi forhold oss til?

TEK angir minimumskrav myndighetene har fastsatt til brannsikkerhet i bygninger. Funksjonskravene er generelle formuleringer basert på behovet brukerne av bygningene har for sikkerhet ved brann. Kravene angir ikke hvordan bygninger eller bygningsdeler skal utformes og utføres.

Veiledningen til TEK (VTEK) er myndighetenes tolkning av funksjonskravene i TEK. Vi kan fravike VTEK, men dette krever da dokumentasjon på at funksjonskrav i TEK er tilfredsstilt (sikkerhetsnivå minst tilsvarende VTEK).

Temaveiledninger: brannalarmanlegg, sprinkler, røykventilasjon, brann rekkehus, etc.Samt byggdetaljblad, litteratur, etc.

7


Nivåer for dokumentasjon av brannsikkerhet

Nivå A–C: dokumentasjon av brannsikkerhet i byggefasen. Nivå D: overføre dokumentasjon fra byggefasen til bruksfasen. Nivå E: erfaringer fra bruksperioden, eller endringer (bruksendring,ombygging mv.) kan medføre behov for revurdering av brannsikkerhetsstrategi og tekniske eller organisatoriske tiltak.

Ark.-RIB-RIV-RIE-Spes.(RIBr ”detaljprosjekterer” ikke –kan bistå med å vurdere løsninger)

RIBr(Premissgivende dokument –brannteknisk konsept)

Ofte kun overordnede sett med krav utarbeidet før rammetillatelse (forprosjekt).

Beregninger etc kan medføre endring av brannstrategi/ytelser.(Forprosjekt er faglig forankret ”spådom”)


Dokumentasjon: Detaljprosjektering (nivå B)

De enkelte detaljprosjekterende må utarbeide - oversiktlig og lett tilgjengelig dokumentasjon - vise at angitte/forutsatte ytelsesnivå i brannstrategi (nivå A) er

oppfyltDokumentasjonen på nivå B vil omfatte - tegninger og beskrivelser - utregninger- sertifikat og godkjenningsdokument for bygnings- og

installasjonsdelerDetaljprosjektering (tegninger og beskrivelser) må gi - godt nok underlag for arbeidet som skal utføres på byggeplassViktig - Grenseområder mellom ulike fag, f.eks. - gjennomføringer i brannskillende bygningsdeler - hvem har ansvar for tilslutninger mellom bygningsdeler - brannisolering - brannslangeskap i branncellevegg

8


Noen definisjonerBrannrisiko = sannsynlighet x konsekvensHvordan redusere risiko? (eksempel boligbygg, kontor, sykehjem)

Branncelle = Avgrenset del av en bygning hvor en brann i løpet av en fastsatt tid ikke skal spre seg til andre deler av bygningen, selv om brannen utvikler seg fritt.

Brannseksjon = Del av en bygning som er skilt med seksjoneringsvegg/brannvegg fra øvrige deler av bygningen. Veggen skal hindre en fullt utviklet brann i åspre seg fra en seksjon til en annen med den forutsatte slokkeinnsatsen fra brannvesenet.

Brannverntiltak: Passive og aktive tiltak. Konstruksjoner for å hindre røyk og brann. Tekniske system for å varsle brann, slokke brann, vise vei ut, ventilere ut branngasser/røyk.

Brannstrategi = et samlet sett med brannteknisk krav for bygget (aktive og passive tiltak for å redusere risiko).


Hvilke hovedføringer gis i TEK/VTEK

§ 7-2. Sikkerhet ved brann (§ 7-21 - § 7-28)

9


Hvilke hovedføringer gis i TEK/VTEK

Eksempel på viktige hovedområder mht brann

Viktige forutsetninger for den branntekniske strategien:– beskrivelse av

virksomhet(er)– antall personer i bygningen– plassering i risikoklasse(r)– oversikt arealer og etasjer– brannklasse(r)– brannenergi– forutsatt innsats fra

brannvesen – Atkomst til/i byggverket– Atkomst til sentrale branntekniske installasjoner– Tilgang til slokkevann– Merking av skjulte hulrom/installasjoner

Tilrettelegging for rednings- og slokkemannskap

– Automatisk slokkeanlegg– Automatisk brannalarmanlegg– Automatisk røykventilasjon– Røykventilasjon av trapperom– Overtrykksventilasjon av rømningsveier (trapperom og korridorer)– Ventilasjonsanleggets funksjon og styring under brann– Ledesystem

Tiltak for å påvirke rømningstider og lette slokking

Rømningsveier:– Dimensjoner/bredder– Atkomst– Slagretning– Åpningsmekanismer på dører

Rømning av personer

– Brannskille mellom bygninger (avstand, branncellebegrensende vegger, brannvegger)– Brannspredning via taktekning

Tiltak for å hindre brannspredning mellom byggverk

– Tilstrekkelig slokkeutstyr (brannslanger og/eller håndslokkeapparater)– Plassering av slokkeutstyr

Tilrettelegging for slokking av brann

– Materialer, overflater– Oppdeling (seksjonering, brannceller, brannmotstand)– Ev. spesielle forhold i rømningsveier (himlinger, kabel-og kanalføringer)– Tekniske installasjoner (for eksempel ventilasjonsanleggets funksjon under brann)

Antennelse, utvikling og spredning av brann og røyk

Brannmotstand for bærende konstruksjonerBæreevne og stabilitet ved brann

Underområder:Hovedområde


Hvilke krav gjelder for mitt bygg

RisikoklasseTEK:

Ut fra den risiko en brann kan innebære for skade på liv og helse, inndeles byggverk i risikoklasser som legges til grunn for å bestemme nødvendige tiltak for å sikre rømning ved brann.

Bygningens risikoklasse bestemmes med hensyn til om: - byggverket er beregnet for personopphold - personer i byggverket er kjent med byggverkets

rømningsveier og om de er i stand til å bringe seg selv i sikkerhet ved brann

- byggverket er beregnet til overnatting - virksomheten i byggverket er lite brannfarlig. Herunder legges

det vekt på sannsynligheten for at brann oppstår, om brann kan utvikle seg raskt og brannbelastning.

10



Risikoklasse

TEK:

VTEK:(angireksempler)


Hvilke krav gjelder for mitt byggBrannklasseTEK: Ut fra den konsekvens en brann kan innebære for skade på liv, helse, samfunnsmessige interesser og miljø, inndeles byggverk i brannklasser, som legges til grunn for å bestemme byggverkets bæreevne m.v. ved brann.

TEK:

VTEK:(angireksempler)

Underliggende etasjer/deler skal ha minst like høy brannklasse som etasjen/ delen som ligger over.

11



Risikoklasse og brannklasse gir viktige premisser for nødvendig utforming.

Med bakgrunn i risikoklasse og brannklasse utledes krav til ytelser (bygningsmessige og tekniske brannverntiltak) som skal implementeres i bygget.

En gjennomgang av §§ i TEK/VTEK(ikke hele sannheten …. kun utdrag)


§ 7-26 Brannspredning mellom byggverk

PBL § 70. Bygningens plassering, høyde og avstand fra nabogrenseHvis ikke annet er bestemt i plan etter kap. VI eller VII, skal bygning ha avstand fra nabogrense som minst svarer til bygningens halve høyde og ikke under 4 meter. Kommunen kan godkjenne at bygning plasseres nærmere nabogrense (nabo samtykker eller små bygg)Nærmere bestemmelser, herunder regler om brannteknisk sikring gis ved forskrift.

TEKFare for brannspredning mellom byggverk skal forebygges slik at personsikkerhet ivaretas og slik at brann ikke kan føre til urimelige store økonomiske eller samfunnsmessige tap eller skader. Brannspredning mellom lave byggverkMinst 8 m avstand, eller tiltak for å hindre brannspredning i den tid som kreves for rømming og redning i det andre byggverket. Brannspredning mellom høye byggverkMinst 8 m avstand til annet byggverk, eller utført slik at brannspredning hindres i minst 120 min. Byggverk som utgjør stor risiko for spredning av brannUtføres/sikres eller plasseres slik at den særlig høye risiko for brannspredning til annet byggverk reduseres til akseptabelt nivå.

12



VTEKLave byggverk (gesims/mønehøyde < 9m): 8 m eller atskilles med branncellebegrensende konstruksjon (maks samlet areal innefor en seksjon)

Høye byggverk (gesims/mønehøyde > 9m): 8 m eller brannvegg

Bybrannen i Ålesund 1904 – etter denne brannen kommurtvangsbestemmelsen

7. desember 2002 - Et helt kvartal ved Nordre gate brant ned.Husene var i hovedsak fra 1841-1843 og bygd i tre.



13


§ 7-28 Tilrettelegging for rednings- og slokkemannskap

TEKEthvert byggverk skal plasseres og utformes slik at rednings- og slokkemannskap, med nødvendig utstyr, har brukbar tilgjengelighet til og i byggverket for rednings- og slokkearbeide. Byggverk skal tilrettelegges slik at en brann lett kan lokaliseres og bekjempes.

VTEKTilgjengelighet frem til bygningen (forholdene i og rundt bygningen er lagt til rette for at brannvesenet skal kunne utføre effektiv rednings- og slokkeinnsats. Behovet må avklares med brannvesenet: kjørebredde, maks stigning, minste fri kjørehøyde, svingradius og akseltrykk) Tilgjengelighet til loft, plan under øverste kjellergulv, parkeringskjeller, oppforede tak og hulromBrannheis (bygninger høyere enn brannvesenets stiger - 8 etg)Vannforsyning til brannslokking (ute og inne)Branntekniske installasjoner, merking og informasjonSikring mot nedfall av bygningsdeler



14




§7-24 Antennelse, utvikling og spredning av brann og røyk - Brannseksjonering

TEKByggverk skal oppdeles i brannseksjoner slik at brann innen en brannseksjon ikke gir urimelig store økonomiske eller materielle tap. En brann skal, med påregnelig slokkeinnsats, kunne begrenses til den brannseksjonen der den startet.

VTEKSeksjoneringsvegg har som formål å hindre at brann sprer seg fra en seksjon av bygget til en annen. Dette for å unngå store branner, bedre tilgjengeligheten for rømning samt gi brannvesenet bedre slokkemuligheter.

Unntak: Risikoklasse 6 (sykehus og pleieinstitusjoner) - minimum to brannseksjonerStørste bruttoareal pr. etasje for barnehager uten seksjonering 600 m²

15





En annen måte å brannseksjonere på?

Noen eksempler fra temaveiledning

-Tabellberegning-Tosonemodeller

(regneark, dataverktøy)

-3D-modeller (dataverktøy)(fluiddynamikk)

16


§7-27 Rømning av personer

TEKByggverk skal utformes og utføres for rask og sikker rømning. Rømningsveier og atkomst til disse skal være lette å bruke og tilrettelagt for sikker rømning.Fra branncelle skal det være minst én utgang til: -sikkert sted, eller -rømningsvei som har to alternative rømningsretninger som fører videre til forskjellige rømningsveier eller sikre steder. Brannceller for stort antall personer skal ha tilstrekkelig antall, og minst to, utganger til rømningsveiRømningsvei skal påoversiktlig og lettfattelig måte føre til sikkert sted. Den skal være utført som egen branncelle tilrettelagt for rask og effektiv rømning.



VTEKEnkelte bygg har definerte krav til tekniske tiltak som - brannalarmanlegg- sprinkleranlegg- røykventilasjon- ledesystemfor å sikre at funksjonskrav i TEK tilfredsstilles.Disse tiltakene kan også benyttes for å kompensere for løsninger som ikke direkte følger retningslinjer i VTEK.

Fysisk utforming av rømningsveier:Dette danner ofte viktige forutsetninger til byggets utforming. Er dette løst er mye løst.

En gjennomgang av noen viktige moment § 7-27 i VTEK

17



Ett par hendelserGrue kirke 1822: 116 mennesker omkom som følge av at utgangsdører hadde slagretning innover.

1998, Makedonske Forening Gøteborg:394 ungdommer tilstede. 63 omkom og 195 ble skadd.Årsak: Brannbelastning i rømningsvei. Liten rømningsbredde. Eneste tilgjengelig rømningsdør var smal (85 cm). Personer som presset mot døren dannet en propp.


§7-24 Antennelse, utvikling og spredning av brann og røyk - Branncelleinndeling og materialbruk

Branncelleinndeling TEK

Bygninger inndeles på hensiktsmessig måte i brannceller. De skal oppdeles slik at områder med ulik risiko for personers liv og helse og/eller ulik fare for at brann oppstår, skilles i brannceller med mindre andre tiltak gir likeverdig løsning. Brannceller skal ha slik form og innredning at rømning og slokking av brann kan skje på en rask og effektiv måte. Brannceller skal være slik utført at de forhindrer spredning av brann og branngasser til andre deler av brannseksjonen i den tid som er nødvendig for rømning og redning.

VTEKHver bruksenhet, rømningsveier, tekniske rom, etc skal være egne brannceller

18





Branncelleinndeling Brannkrav for å hindre utvendig brannspredning- innvendige hjørner (4 m) - parallelle fasader (6 m) - vertikal avstand mellom vindu (1:1)

eller utkragede bygningsdeler (1,2 m)- spredning til kalde loft

19



Materialbruk



Uheldige løsninger gir uheldige situasjoner

15 leiligheter brant ned til grunnen i Nannestad.

20



Uheldige løsninger gir uheldige situasjoner

Butikker+kontorer+leiligheter- Brennbare materialer

inkl. brennbar isolasjon- Liten brannmotstand i takfot/raft- Stort uoppdelt loft- Svakheter i takkonstruksjon- Mangelfull brannteknisk

oppdeling


Eksempel på prosjekt; brannskiller / rømningsveier

21


Eksempel på prosjekt; brannskiller / rømningsveier


Og så resten av TEK/VTEK

TEK/VTEK stiller videre krav til

§ 7-23. Bæreevne og stabilitet ved brann Krav til brannmotstand på bærende konstruksjoner (generelt R30/R60/R90 for BKL1/BKL2/BKL3)

§ 7-25. Tilrettelegging for slokking av brannKrav til etablering av brannslange/håndslokkeapparat

22


Hvordan skal alle branntekniske krav fanges opp?

Utdrag fra rapport


Hvordan skal alle branntekniske krav fanges opp?

Eksempel branntegning

23


Hva gjør vi når vi fraviker VTEK?

Noen måter å dokumentere sikkerheten på

Uklassifiserte vindusfelt der VTEK angir brannkrav: Strålingsberegninger. Rømning (akseptkriterier knyttet til personer (NS)) eller brannsmitte (antenning av termisk tynne materialer) Lengde/bredde på rømningsveier: Bruk av simuleringsverktøy (kan lokalisere problemområder eller hvorvidt forflytning vil være effektiv)Rømningstidsberegninger vurdert opp mot beregninger/simuleringer av tilgjengelig tid.Hendelsestre, bruk av pålitelighetsfaktorer knyttet til brannverntiltak. Beregninger av branntid (redusert krav til bærende konstruksjoner basert på brannbelastning, m.m.)



Komparativ analyse

(sammenligne sikkerhetsnivå mot VTEK)

24



Kvalitativ analyse

(Kan noen ganger være godt nok)



Rømningstid (her kun vist forflytningstid) vurdert opp mot tilgjengelig tid (her kun vist graf avstand fra gulv til røyklag)

25


Hvordan løse spesielle utfordringer/utforminger


Hvordan løse spesielle utfordringer/utforminger

Akun ettrøykskille

Bflere røykskiller

Ctakhøyde økt 0,5 m

Døke areal røykluker

26


Arkitekten legger viktige premisser for brannsikkerheten i bygg.

Dette mht materialbruk, planløsning/utforming.

Takk for meg.

Documents

Brannsikkerhet i bygninger - NTNU...Bybrannen i Ålesund 1904 – etter denne brannen kom murtvangsbestemmelsen 7. desember 2002 - Et helt kvartal ved Nordre gate brant ned. Husene