2

INNHOLDSFORTEGNELSE

1 Sammendrag og konklusjoner..............................................................................................3

2 Bakgrunn ...........................................................................................................................5

3 Ekvivalensbegrepet ................................................................................................................6 3.1 Ekvivalent virkning mot brann.........................................................................................6 3.2 Ekvivalent pålitelighet og tilgjengelighet.......................................................................10

4 Ytelseskrav .........................................................................................................................12 4.1 Generell ytelse av brannbekjempelsesanlegg.................................................................12 4.2 Virksomhetsklassifisering ..............................................................................................13 4.3 Risiko for liv og helse. ...................................................................................................14

5 Behov for forskning og utredning ......................................................................................15 5.1 Beskrivelse av problemområdet. ....................................................................................15 5.2 Ulike teststmetoder.........................................................................................................17 5.3 Støtte fra myndighetene..................................................................................................19

6 Behov for utgivelse av veiledning .......................................................................................19

7 Referanser .........................................................................................................................20

3

1 Sammendrag og konklusjoner Ekvivalensbegrepet er i bruk innen flere områder innen fagområdet brann. I flere standarder og retningslinjer er det innebygd at dersom et brannbekjempelsesanlegg kan gi samme beskyttelse mot brann som et annet, kan det benyttes som erstatning. I denne rapporten gjennomgås hvordan vanntåkesystemer kan dokumenteres som ekvivalent med sprinkleranlegg. Standarder og testmetoder som benyttes for å dokumentere at et spesifikt vanntåkeanlegg er ekvivalent med et sprinkleranlegg har som utgangspunkt at det bare er det som et testet er dokumentert. For hver type område er det spesifisert en typisk brannlast og en typisk romstørrelse. Prinsippet for ekvivalens er at det er utført branntester med et normalt sprinkleranlegg og skadeomfanget etter utløst sprinkleranlegg er målt. Så utføres tester med det alternative brannbekjempelsessystemet og skadeomfanget sammenliknes. Dersom skadeomfanget er mindre eller like stort som ved sprinkleranlegget er det prøvede anlegget ekvivalent og kan godkjennes. Dokumentasjon av ekvivalens må gjelde både den direkte virkningen systemer har mot brann og den pålitelighet systemet har ved branntilløp. Den første delen kan ivaretas ved å kreve ekvivalensteser med realistiske brannforhold, noe som er beskrevet i utkast til standarder (CEN TS 14972). Dersom et vanntåkeanlegg adopterer sprinklerteknologiens automatiske aktiveringsmetode, for eksempel ved å utstyre hver vanntåkedyse med et termisk følsomt element som løser ut vann (glassbulb) og ellers benytter installasjonsprinsipper, inspeksjonsrutiner og vedlikeholdsplaner fra sprinklerteknologien, vil påliteligheten for systemet kunne estimeres ut fra erfaringene med denne teknologien. Ved forsøk med vanntåke i bygninger er det påvist at raskere respons etter brannstart kan forbedre tilstanden i brannrommet og i noen tilfeller føre til slokking av et branntilløp i løpet av kort tid. For å oppnå raskere respons må en modifisere utløsningsmetoden for vanntåken. Det er også indikasjoner på at det er større muligheter for vellykket brannbekjempelse dersom en i slike tilfeller kan løse ut flere dyser enn den som er lokalisert i taket nærmest branntilløpet, slik som ved tradisjonell sprinklerløsning. Dersom en ved vanntåkesystemer benytter annen type deteksjon og aktivering er det ikke selvsagt at påliteligheten er tilsvarende den en kjenner fra sprinklerteknologien. Det kreves da ytterligere dokumentasjon av pålitelighet av systemet, både med vekt på tilgjengelighet ved branntilløp og robusthet mot feilutløsning ved andre vilkår enn branntilløp. Dokumentasjon av pålitelighet av systemer kan ikke gjøres ved enkelttester, men krever en variasjon i vilkår. Dette vil kreve innsats fra produsenter av vanntåkeanlegg. Siden sprinkleranlegg er basert på foreskrevne vannpåføringsrater og installasjonsretningslinjer er ikke virkningen av disse anleggene beskrevet kvantitativt i form av forventet skadeomfang eller forventet termisk belastning eller konsentrasjoner av giftige eller irriterende forbrenningsprodukter. For å kunne finne ut om et vanntåkeanlegg er ekvivalent med et sprinkleranlegg må en derfor teste både vanntåkeanlegget og sprinkleranlegget, og kvantifisere skadepotensialet for begge typer anlegg. Dette pålegger produsenter av vanntåkeanlegg store kostnader og vanntåkeanleggene blir dermed også mer kostbare enn bare produksjons- og installasjonskostnadene skulle tilsi. Imidlertid har produsentene hittil akseptert denne formen for

4

dokumentasjon. Det som imidlertid er forutsetningen for at denne utviklingen skal kunne gå videre er at myndigheter og institusjoner som skal godta om et brannbekjempelsesanlegg oppfyller kravene som settes gir klare signaler om at når ekvivalens er demonstrert, vil de ekvivalente anleggene godtas. Det anbefales at myndighetene gir slike signaler til markedet, for eksempel ved å utgi en veiledning til forskriftene som innebærer at ekvivalensprinsippet godtas som dokumentasjon. Dette ekvivalensprinsippet bør forankres i eksisterende standarder og testmetoder og bør stille kvantitative krav til aksept, slik som det er gjennomført i Veiledning til lett monterbare automatiske slokkesystemer. Som et første skritt anbefales at en knytter ekvivalensaksept opp imot den felles nordiske veiledningen for boligsprinkler, som er under revisjon. I neste omgang kan ekvivalensaksept også knyttes til CEN 12845 hvor det er dokumentert ved tester etter aksepterte metoder.

5

2 Bakgrunn I den senere tid har nye brannbekjempelsessystemer kommet på markedet, noen av dem helt nye, andre er modifiserte utgaver av eksisterende teknologi. Et eksempel er de lett monterbare automatiske slokkesystemene til bruk hvor det er spesielle behov for brannbekjempelse i forbindelse med personer med redusert mulighet til evakuering på egen hånd. Myndighetene i Norge og Sverige gjennomførte da et prosjekt som resulterte i en veiledning for slike systemer, med krav til hva slike systemer skal yte, /1/. Dette gir da en mulighet for produsenter å kvalifisere sine produkt etter minstekrav og åpner for at slike produkter kan markedsføres og selges. Dette er til stor nytte for de som trenger slike system, og ikke minst for aktører som tilbyr omsorg for personer med slike spesielle behov. Det er også tatt initiativ til å harmonisere retningslinjene for boligsprinkler i de nordiske landene. Det er satt ned en arbeidsgruppe som i løpet av første halvår i 2008 vil framlegge et forslag til reviderte retningslinjer. I den forbindelse er det framkommet ønske om at de reviderte retningslinjene for boligsprinkler også bør inneholde en åpning for å demonstrere at vanntåkeanlegg kan være ekvivalente med boligsprinkler. Som en følge av denne prosessen har SINTEF NBL as tatt på seg en oppgave å foreslå en vei fram til å underbygge hvordan produsenter og brukere av brannbekjempelsessystemer kan dokumentere ekvivalens.

6

3 Ekvivalensbegrepet Ekvivalensbegrepet er i bruk innen flere områder innen fagområdet brann. I flere standarder og retningslinjer er det innebygd at dersom et brannbekjempelsesanlegg kan gi samme beskyttelse mot brann som et annet, kan det benyttes som erstatning. Ekvivalensbegrepet omfatter den totale sikkerheten ved et aktivt brannbekjempelsesanlegg, både sikkerheten for at det virker likeverdig når det er aktivisert, og at det utløses med den samme grad av pålitelighet ved et branntilløp. Robustheten mot feilutløsning vil også innebefattes i den sist nevnte delen.

3.1 Ekvivalent virkning mot brann I noen standarder er det stadfestet et grunnleggende prinsipp at standarden i seg selv ikke skal hindre utvikling av ny teknologi. I dette ligger en erkjennelse av at å standardisere innebærer en mulighet for å hindre teknologiutvikling, ved å detaljspesifisere bruk av materialer og prosesser. En definisjon på ekvivalens som benyttes i amerikanske standarder, for eksempel en mye benyttet standard for sprinkleranlegg, NFPA13 R : Standard for the Installation of Sprinkler Systems in Residential Occupancies up to and Included Four Stories in Height (2007 Edition), /2/: “Nothing in this standard is intended to restrict new technologies or alternative arrangements, provided that the level of safety prescribed by the standard is not reduced.” Norsk: Ingenting i denne standard har til hensikt å lage restriksjoner for ny teknologi eller alternative arrangementer, forutsatt at sikkerhetsnivået som er foreskrevet i denne standard ikke blir redusert. I denne sammenhengen er formålet å se på hva som kreves for å vise at vanntåkeanlegg er ekvivalent med sprinkleranlegg. Dette er tilfellet for eksempel på det marine området, regulert av International Maritime Organization (IMO). Her gjengis som eksempel hva som kreves av ekvivalente slokkesystemer i maskinrom, /3/:

Norsk: REVIDERTE RETNINGSLINJER FOR GODKJENNING AV EKVIVALENTE VANNBASERTE BRANNBEKJEMPELSESSYSTEMER FOR MASKINROM OG PUMPEROM FOR LAST

7

Den Maritime Sikkerhetskomite, på sin sekstifjerde sesjon (5-9 desember 1994), som erkjenner det øyeblikkelige behov for å skaffe til veie retningslinjer for alternative arrangement til Halon brannbekjempelsessystemer, har vedtatt retningslinjer for godkjenning av ekvivalente vannbaserte brannbekjempelsessystemer som referert i SOLAS 74 for maskinrom og pumperom for last (MSC/Sirc.668).

IMO har lenge benyttet et sett av tester spesielt utviklet for områder ombord i skip som benyttes til å demonstrere ekvivalens for brannbekjempelsessystemer. Dette gjelder foruten det tidligere viste eksempelet for maskinrom, i innkvarteringsområder (lugarer), publikums- og serviceområder. For hver type område er det spesifisert en typisk brannlast og en typisk romstørrelse. Prinsippet for ekvivalens er at det er utført branntester med et normalt sprinkleranlegg og skadeomfanget etter utløst sprinkleranlegg er målt. Så utføres tester med det alternative brannbekjempelsessystemet og skadeomfanget sammenliknes. Dersom skadeomfanget er mindre eller like stort som ved sprinkleranlegget er det prøvede anlegget ekvivalent og kan godkjennes. I Europa er nå en teknisk spesifikasjon, CEN TS 14972 Fixed Firefighting Systems – Water Mist Systems - Design and Installation, /4/ vedtatt og er i ferd med å bli publisert. Denne tekniske spesifikasjonen (TS) er ikke en Europeisk standard, men er bygget opp på samme måte som en europeisk standard (EN). Det er bare vilkårene omkring iverksettelse og ”levetid” for en TS som skiller en TS fra en EN. En TS kreves ikke innført i medlemslandene, og alternative nasjonale standarder kan forsatt eksistere. En TS skal virke i en periode på maksimalt tre år, deretter skal den gjøres om til en EN. En revisjon etter tre år er også mulig, med en ny treårsperiode som funksjonstid. Alternativet til å gjøre en TS til EN er å forkaste hele den tekniske spesifikasjonen. I Europa finnes det ingen så fullstendige spesifikasjoner for vanntåkeanlegg som CEN TS 14972, så i praksis er dette den gjeldende spesifikasjonen som produsentene av vanntåkeanlegg vil følge. CEN TS 14972 beskriver hvordan vanntåkesystemer skal dokumenteres, inspiseres og vedlikeholdes. Den er utviklet av en ekspertgruppe under CEN TC 191 (Fixed Firefighting Systems) WG5 (Sprinkler and Water Spray Systems) og er bygget på samme prinsipp som den europeiske standarden for sprinkleranlegg, EN 12845, /5/. Det er krav om at den som skal prosjektere, installere og vedlikeholde vanntåkeanlegg skal være kvalifisert til det. En lang liste med krav beskriver hvordan det skal oppfylles. Sikker bruk av vanntåke er begrenset til situasjoner hvor systemet er blitt testet, med mindre de som har myndighet til å godkjenne har akseptert metoder for å interpolere resultater. Det betyr i praksis at produsenter av vanntåkeanlegg må gjennomføre grundige tester etter prosedyrer, siden det ikke eksisterer noen grunnleggende aksepterte interpolasjonsmetoder. Vanntåkesystemene blir altså bare godtatt dersom de er dokumentert å virke innen en gitt anvendelse, beskrevet ved romgeometri, volum, ventilasjonsforhold, brannlast og andre parametere. Vanntåkesystemer skal testes etter Annex A i CEN TS 14972, det vil si at testmetodene er beskrevet for hver anvendelse. Hittil er det beskrevet testmetoder for:

A1: Lager for brennbare væsker (kontroll og undertrykkelse av brann) A2: Kabeltunneler (kontroll og undertrykkelse av brann) A3: Kontorlokaler Ordinær fareklasse Gruppe 1 (Ordinary Hazard Group 1)

8

I tillegg er det foreslått og er delvis under utarbeidelse testmetoder for:

A4: Frityranlegg (Commercial kitchen type deep fat fryers). (Denne er så og si ferdig og akseptert)

A#: Atrium med veggmonterte dyser (Atrium protection with sidewall water mist distribution)

A##: Lager med reoler, innvendig vannpåføring (Rack storages with in rack fire protection)

A###: Lokaler av ordinær fareklasse Gruppe 3 (Ordinary Hazard Group 3) CEN TS 14972 inneholder også et Annex B som beskriver hvordan testmetoder generelt skal utformes. Annex B kan brukes der det ikke er utarbeidet testmetoder. I alle tilfeller kreves at tester skal utføres ved laboratorier som er akseptert av den som har godkjenningsmyndighet (Authority having jurisdiction). I CEN TS 14972 beskrives også hvordan en godkjenningsprosedyre kan være for et vanntåkeanlegg. I alle tilfeller kreves at den som leverer et vanntåkeanlegg skal ha dokumentere ferdigheter og være ansvarlig for en installasjon, og at leverandøren skal være akseptert av den som har godkjenningsmyndighet. Dette systemet vil i Norge mest likne på det som Forsikringsselskapenes Godkjenningsnevnd (FG) praktiserer for sprinkleranlegg. Avsnittet som følger gjengir de generelle kravene som stilles til et vanntåkeanlegg etter CEN TS 14972. 4.1 General Watermist systems shall only be designed, installed and maintained by qualified companies and shall comply with the following requirements. The safe use of a water mist system is limited to applications it has been tested for. Parameters used during such tests define the limits of its application, unless methods being acceptable to the authorities having jurisdiction to interpolate test results can be applied. Parameters include room geometry, ventilation conditions, fire load etc. Watermist systems shall be tested in accordance with Annex A and certified in conformity to this document by a recognized authority. For scenarios where Annex A is not applicable, it is recommended to test watermist systems in accordance with Annex B by a recognized third party laboratory. In this case the results of the test protocol should be acceptable to the authority having jurisdiction, responsible for the acceptance of the system. Annex A describes fire test protocols for a variety of hazard groups. Watermist systems shall be successfully tested in accordance with these test protocols. Annex B provides guidelines for defining representative fire test protocols based on a proper fire protection engineering evaluation of the fire hazard, the compartment conditions, and the performance objectives for the system. The full system evaluation also includes component testing. Annex D describes the testing of watermist nozzles. For other components, a customized evaluation or review should be carried out based on existing component standards. If no suitable component standard is available, case-by-case evaluations should be conducted by qualified testing laboratories.

9

Avsnittet under gjengir den engelske teksten til retningslinjene for utvikling av testprosedyrer, kopiert fra CEN TS 14972. Guidelines for developing representative fire test procedures for water mist systems

General

Current understanding of the performance of water mist systems does not warrant the design of systems from first principles. The basic design and installation parameters of all water mist systems shall therefore be obtained from performance tests.

Performance test procedures may be generic to a certain fire hazard class, as defined in EN 12845, or they may be particular to an application within a fire hazard class. Where possible, an application specific test procedure should be preferred to a generic procedure.

These guidelines provide information on developing, carrying out, and documenting a fire performance test procedure for a representative application.

The design of a test procedure shall be in accordance with the established scientific and engineering principles of fire protection that incorporate widely accepted methods, empirical data, calculations, correlations and computer models, as exemplified by the standard ISO/TR 13387-1 to ISO/TR 13387-8, "Fire safety engineering", and as contained in engineering textbooks and technical literature.

The intent of these guidelines is to encourage the development of fire test procedures that

1.are based on a fire protection engineering evaluation of the fire hazard, the compartment conditions, and the performance objectives for the water mist system

2.are developed, carried out, and interpreted by qualified fire testing laboratories

Figure B.1 shows the process as a simple flowchart. The chart identifies the steps of the process, as well as the main output from each step. Below, the steps are discussed in more detail.

10

Figur B1 kopiert fra CEN TS 14972

Disse retningslinjene for å utvikle en testprosedyre kan være universelle, og er anvendbare fordi de angir kvantitative kriterier for aksept av resultatene. Dokumentasjon av ekvivalens krever at det finnes et system som har en akseptert risikoreduserende ytelse. For tradisjonelle sprinkleranlegg er ytelsen ikke definert ved måltall for skadepotensial, verken for personskade eller for økonomisk tap. Standard for slike anlegg er stort sett preskriptiv, det vil si at ytelsen er definert ved en viss vannpåføringsrate, for maksimale avstander mellom automatiske sprinklere, for minimumskrav til vannforsyning og liknende måltall.

3.2 Ekvivalent pålitelighet og tilgjengelighet Det som hittil er beskrevet som ekvivalens dreier seg om selve virkningen av et brannbekjempelsesanlegg på et brannscenarium, altså hvordan vannet virker på brannforløpet. Et like viktig punkt for sammenlikning er ekvivalens i deteksjon og aktiveringsmekanisme. I de fleste anvendelsene nevnt hittil er det slik at produsenter av vanntåkeanlegg benytter dyser som kan beskrives som vanntåkesprinklere, som blir aktivert enkeltvis ved termisk følsomt element (glassbulb). Tradisjonelle sprinkleranlegg har mye erfaringsdata å bygge på, slik at en stort sett vet og stoler på at systemet er tilgjenglig og pålitelig når det skjer et branntilløp. Denne dokumentasjonen kan ha mangler, men er i alle fall basert på erfaring. I praksis vil da påliteligheten og tilgjengeligheten, inkludert muligheten for feilutløsning, være sammenliknbart

11

med et tradisjonelt sprinkleranlegg. Forutsetningen er at glassbulb og konstruksjon av dysen forøvrig er likedannet med tradisjonelle sprinklerdyser. Ved forsøk med vanntåke i bygninger er det påvist at raskere respons etter brannstart kan forbedre tilstanden i brannrommet og i noen tilfeller føre til slokking av et branntilløp i løpet av kort tid. For å oppnå raskere respons må en modifisere utløsningsmetoden for vanntåken. Det er også indikasjoner på at det er større muligheter for vellykket brannbekjempelse dersom en i slike tilfeller kan løse ut flere dyser enn den som er lokalisert i taket nærmest branntilløpet, slik som ved tradisjonell sprinklerløsning. Dersom en produsent fraviker den tradisjonelle måten for å automatisk utløse en dyse, vil en møte et behov for å dokumentere påliteligheten og tilgjengeligheten av det alternative systemet. Tabell 1 viser hva som kan være en status for dokumentasjonskrav til ulike typer vannbaserte brannbekjempelsesanlegg. Symbolet ”smilefjes” indikerer at eksisterende metoder er tilgjengelig for å dokumentere ekvivalens. Dette er basert på at sikkerhetsnivået til sprinkleranlegg installert etter gjeldende standard er akseptert og akseptabelt.

Sprinkler Vanntåkesprinkler Vanntåke med alternativ

deteksjon/aktivering Virkning mot brann ☺ ☺ ☺

Pålitelighet/tilgjengelighet ☺ ☺ Krever ekstra dokumentasjon

Dokumentasjon/inspeksjonskrav ☺ ☺ ☺ Tabell 1. En mulig status for krav til dokumentasjon av ulike typer vannbaserte

brannbekjempelsesanlegg. ”Smilefjes” (☺) indikerer at det krav om dokumentasjon kan være oppfylt dersom en følger prEN14972 eller tilsvarende standard.

12

4 Ytelseskrav

4.1 Generell ytelse av brannbekjempelsesanlegg. En viktig del av brannrisikovurdering er å se hvilken ytelse et brannbekjempelsestiltak har. Ytelsen bør kunne tallfestes dersom den skal egne seg til sammenlikning. Figur 2 illustrerer ulike typer av tiltak og det fargelagte arealet er en måte å se hvor stor brannbelastningen blir ved de ulike tiltakene, /6/. Brannbelastningen i denne sammenhengen kan tallfestes ved en utviklet varmemengde (Joule, Megajoule). Figuren er ment som en illustrasjon, og er ikke basert på spesifikke målinger. Ser en på skissen øverst til venstre vil dette illustrere hva som skjer med en brann som får utvikle seg uten noen begrensning. Forløpet er slik det ofte blir beskrevet i litteraturen, brannraten (Heat Release Rate, HRR i kW, eller MW) øker til en maksimalverdi og fortsetter med denne intensiteten inntil det brennbare er brent opp. Maksimalverdien er ofte begrenset av lufttilførselen til brannen (ventilasjonskontrollert brann). Den neste skissen viser hva som kan skje dersom det er tiltak som hindrer at brannen går til overtenning i det aktuelle rommet. Da vil varmeutviklingen skje langsommere og kan stabiliseres på et nivå lavere enn en fullt utviklet underventilert brann. Slik overtenningshindring kan være et veldimensjonert brannventilasjonssystem eller et vannbasert system. Ved slik begrensning av brannintensiteten vil varigheten av brannen strekkes ut i tid, men det er ikke nødvendigvis slik at den totale brannlasten blir redusert. Den tredje skissen viser situasjonen dersom en har installert et sprinkleranlegg som har som formål å kontrollere brannen, ikke nødvendigvis slokke den. I en rekke tilfeller vil dette være effekten av et sprinkleranlegg, idet en ikke kan slokke brannen, men begrense spredning av brannen fra det området som var involvert idet sprinkleranlegget løste ut. Skissen til venstre i nederst rekke viser forløpet ved en brann som slokkes av et sprinkleranlegg. Brannintensiteten dempes gradvis inntil slokking, og den totale brannlasten reduseres fra den startbrannen som var utviklet idet sprinkleranlegget løste ut. Neste skisse viser en utvikling hvor et slokkeanlegg basert på gass løses ut og slokker brannen effektivt rett etter utløsning. Den siste skissen viser situasjonen ved et brannbeskyttelsesanlegg av typen Hypoxic air, hvor luften i det aktuelle rommet har kontinuerlig senket oksygenkonsentrasjon til ca 15%. I dette tilfellet vil et branntilløp ikke kunne utvikle seg til en flammebrann, og brannlasten blir tilnærmet null.

13

UNCONTROLLED FIRE

FLASHOVER SUPPRESSION CONTROLLED BY SPRINKLER

EXTINGUISHED BY SPRINKLER EXTINGUISHED BY GAS SYSTEM HYPOXIC AIR PREVENTION

Figur 2. Illustrasjon av skadepotensialet ved ulike brannbekjempelsestiltak, målt ved

varmeutvikling i brannen, /6/.

4.2 Virksomhetsklassifisering En annen måte å analysere ytelsen til et brannbekjempelsesanlegg på er å gå i detalj inn på hva slags virksomhet som utføres i det beskyttede lokalet. Det er for eksempel stor forskjell på en virksomhet hvor godt opplærte operatører behandler lite brennbare varer på dagtid og et sykehjem hvor pasientene ikke er i stand til å evakuere eller bekjempe et branntilløp på egen hånd. Kategorisering av virksomheter i ulike klasser er en del av en rekke veiledninger og regelverk, blant annet installasjonsregler for sprinkleranlegg, /5/. Sprinkleranlegg løses i all hovedsak ut ved termisk påvirkning av en eller flere sprinklerdyser som er montert i taknivå. En prinsippskisse av dette er vist i figur 3. Varmen som utvikles i en startbrann fører til oppadstigende forbrenningsprodukter som blander seg med luft (røyksøyle). Under taket brer så den varme røyken seg utover og påvirker det temperaturfølsomme elementet i sprinklerhodet, oftest en glassbulb fylt med væske. Ved en viss temperatur på væsken sprenges glassbulben og åpner for vannet som tilføres sprinklerhodet. Vannet spres utover et område indikert ved de blå linjene på skissen i figur 3 og gir en garantert minste vannpåføringsrate. Sprinklerdysene er konstruert for å gi jevn dekning innenfor et visst spredningsområde og har dråper som er egnet til å trenge gjennom røyksøylen uten å fordampe. Virkningen av sprinkler-sprayen er å treffe startbrannen for å dempe branneffekten og å fukte det brennbare materialet som måtte befinne seg omkring startbrannen, og dermed hindre spredning.

14

Sprinklerdyser

Startbrann

Røyksøyle

Brennbart materiale

Sprinklerspray

Sprinklerdyser

Startbrann

Røyksøyle

Brennbart materiale

Sprinklerspray

Figur 3. Prinsippskisse av virkemåten til et sprinkleranlegg.

4.3 Risiko for liv og helse. En tredje måte for å kvantifisere risikobildet er å se på hvilke konsekvenser en brann kan ha for folks liv og helse, og analysere hvilken virkning ulike tiltak har på slike konsekvenser. Dette var utgangspunktet for veilederen om lett monterbare automatiske slokkesystemer, /1/ Akseptkrav til testresultater Systemet skal minimum tilfredsstille følgende krav til resultater fra branntestene i denne metoden: • Midlere temperatur for de to termoelementstrengene i rommet, midlet over 60 sekunder, 5 minutter etter første aktivering av slokkesystemet, skal ikke overskride 100 °C • Dosen av CO målt i testene skal ikke overskride 15 000 ppm-minutter i løpet av 20 minutter etter første aktivering av slokkesystemet • Oksygenkonsentrasjonen i rommet skal ikke underskride 15 % i en tid lenger enn 5 minutter etter første aktivering av slokkesystemet. Kravene er basert på en vurdering av vanlig benyttede terskelverdier for den aktuelle gruppen personer, med hensyn til mulighet for overlevelse i et rom med brann ved tilsvarende betingelser. Kriteriene vil ikke gjelde personer direkte påkjent av selve brannen i umiddelbar nærhet av arnestedet. Denne måten å se på virkningen av et slokkeanlegg, det være seg sprinkleranlegg eller et vanntåkeanlegg, er relativt ny, men har et stort potensial til kvantifisering av virkningen av anlegget. Akseptkravene kan vurderes etter hva en ønsker å oppnå. Ved å benytte kvantitative krav til resultater av et brannbekjempelsesanlegg åpnes også muligheter for benytte såkalte funksjonsbaserte forskrifter på en mer pålitelig måte. Funksjonen til brannbekjempelsesanlegget kan for eksempel være beskrevet som en maksimal skade (materielt eller på liv/helse) i løpet av en gitt tidsperiode.

15

5 Behov for forskning og utredning

5.1 Beskrivelse av problemområdet. Ekvivalensbegrepet benyttet på slokkeanlegg gir mulighet til å dokumentere i hvilken grad et anlegg kan erstatte et annet. Den metoden som er utviklet for å dokumentere ekvivalens gir begrensninger knyttet til romvolum, takhøyde og ventilasjonsforhold. Dette er ikke tilfellet ved andre slokkeanlegg, der en enten går ut fra homogen fordeling av slokkemedium over et spesifisert areal, eller en minste volumandel (gassanlegg). Det spesielle ved vanntåkeanlegg er at hver produsent har en egen, ofte patentert, dyse som produserer en vanntåke med en spesiell dråpestørrelsesfordeling. Den enkelte dysen eller et sett av dyser vil da gi en fordeling av vanntåke i et begrenset område etter utløpsåpningen. Derfor er det ikke mulig å anta at vanntåke fordeler seg homogent i et volum eller over et areal, og generelle dimensjoneringskriterier er derfor ikke tilgjengelige. Dette er grunnen til at det ikke er tilstrekkelig å angi en minste vannpåføringsrate for et vanntåkeanlegg som skal dekke alle brannscenarier innen en kategori av brannlast. Det som er uavklart er hvordan en for vanntåkeanlegg skal definere anvendelsesområdene for anlegg som er testet etter en gitt testmetode. En kan si at det kreves en ny form for klassifisering av brannrisiko. Dette har betydning også for byggtekniske forhold og for de krav som bør settes til brannbekjempelsestiltak. Som eksempel på hva som kan kreves av dokumentasjon kan en se på en bygning med et areal som vist i figur 4. En kan anta at innredningen i bygningen skulle være kontormøbler og vanlig kontorutrustning. Dersom dette arealet skulle beskyttes med et sprinkleranlegg ville det finnes regler for hvor stor vannpåføringsrate en skulle ha, hvor dyser skulle plasseres i forhold til vegger og hva slags sprinklerhoder en skal benytte. En vet imidlertid ikke for sprinkleranlegg hvilken skade som påføres rom og innredning, eller hvilken eksponering personer som oppholder seg i brannrommet eller i rom nær opptil får av temperatur og giftige/irriterende forbrenningsprodukter. Vanntåkeanlegg kan tilpasses flere typer branntilfeller. I vanlige bygninger på land, for eksempel boliger, vil den viktigste virkningen av vanntåken være å hindre brannen å bli stor. Dette foregår både lokalt ved fukting av det materialet (møbler, innredning, overflater) som ikke ennå er berørt av brann, og ved virkning i atmosfæren ved temperaturkontroll og ved fortynning av oksygen og brensel i gassfase med vanndamp. Den siste virkningen oppnås best i rom med begrenset volum og med redusert luftutveksling med omgivelsene (lukkede dører og vinduer, stengt mekanisk ventilasjonsanlegg). Dersom en tar vekk noen av skilleveggene og innfører større kontorenheter vil sprinklerregelverket gi klare anvisninger for hvordan sprinklerhoder skal installeres. Dersom en fjerner alle skilleveggene og lager et kontorlandskap vil sprinklerregelverket også ha en løsning for dette. For et vanntåkeanlegg er det ikke utarbeidet sike dimensjoneringsregler, og derfor er det behov for å dokumentere hvordan slike anlegg virker ved de samme geometriendringene.

16

Cellekontorer

Store kontorer

Kontorlandskap 200 m2

Figur 4. Eksempel på variasjoner av geometri som kan ha betydning for effekten av et

brannbekjempelsesanlegg.

17

Tabell 1. Eksempel på variasjoner av geometri/ventilasjonsforhold som kan ha betydning for

effekten av et brannbekjempelsesanlegg. Denne tabellen gjelder bare for en type brannbelastning.

Takhøyde Romareal (eksempel)

Lukket dør til korridor/omgivelser

Åpen dør til korridor/omgivelser

m

m2

Mekanisk ventilasjon

av

Mekanisk ventilasjon

på

12 x x x 24 x x x 200 x x

2,4

200+ x x 12 x x x 24 x x x 200 x x

4,8

200+ x x I tillegg til geometriske forhold slik som romstørrelse og ventilasjonsforhold (åpne/lukkede dører, mekanisk ventilasjon) vil også brannbelastningen og antennelsesvilkårene påvirke resultatet av en sammenlikning. Eksempler på virkningen av romvolum og ventilasjonsforhold er vist i tabell 1. Ved store romvolum vil romvirkningen kunne få mindre innflytelse på virkningen av vanntåke, idet oksygentilgang til brannen er tilstrekkelig uansett åpninger og ventilasjon.

5.2 Ulike teststmetoder For et vanntåkeanlegg vil det pr i dag være mulig å demonstrere ekvivalens med sprinkleranlegg for en slik bygning med kontorer, fordi TS 14972 har en egen testmetode for kontorer, Appendix A3. Brannlasten kan i denne metoden kan en da benytte, og teste med ulike geometrier/ventilasjonsforhold. Figur 5 viser et oppsett for den brennbare kontorinnredningen som skal inngå i en test. Bordplater, skuffer og en stol stilles opp slik det er vist på fotografiet. Mapper med papir, en PC-skjerm og et tastatur, skumplastbiter som skal illudere brennbart materiell på skrivebordet arrangeres i et gitt mønster. Bordet stilles opp inntil vegger kledd med kryssfiner. Alle de brennbare materialene er godt spesifisert og skal være kondisjonert etter egne retningslinjer. Tennkilden er en såkalt trekrybbe (Engelsk: Wood Crib, lagvis lagt trematerialer etter en egen standard) som er lagt oppe i en propanfyrt brenner. Denne er satt innunder bordet, bak skuffeseksjonen. Først velges hvilken takhøyde en ønsker godkjenning for. Deretter krever CEN TS 14972 at det gjennomføres forsøk med et sprinkleranlegg utføret etter CEN 12845. Vannet skal tilføres i en periode på 30 minutter etter utløsning av det første sprinklerhodet. Dersom det forsatt brenner skal brannen slokke manuelt. Skadene på innredningen og objektene skal så registreres. Testen av vanntåkeanlegget skal deretter gjennomføres med nøyaktig like betingelser, og installasjonen skal skje etter leverandørens spesifikasjoner.

18

Figur 5. Forsøksoppsett for testing av vanntåkeanlegg etter CEN TS 14972, Kontorlokaler

Ordinær fareklasse Gruppe 1 (Ordinary Hazard Group 1). Før test av vanntåkeanlegg skal det utføres test med et sprinkleranlegg utført etter gjeldende regler. Tenning av brannen skjer ved en trekrybbe antent av en gassbrenner. Denne kan skimtes bak skuffseksjonen ved gulvnivå.

Siden CEN TS 14972 ikke har eksistert så lenge er det et fåtall av system som har blitt testet etter denne metoden. Det er behov for å gjennomføre tester både med sprinkleranlegg og vanntåkeanlegg, for deretter å sammenlikne effekten kvantitativt. I forbindelse med tester som la grunnlag for utgivelse av Veileder for lett monterbare automatiske slokkeanlegg, /1/, ble ulike vanntåkesystemer og et standard boligsprinkleranlegg testet i rom med størrelse ca 25 m2 med vanlig takhøyde. Det ble gjennomført forsøk både med lukket og åpen dør fra dette rommet. Dette la grunnlag for retningslinjene og testmetoden for slike systemer. Imidlertid er disse klart begrenset til den romstørrelsen som er spesifisert. Det er påkrevd at produsenter som ønsker å levere anlegg til større rom eller til bygninger med større totalvolum med åpne dører imellom, må utføre tester for de nye bygningsvolum. Prinsippet om at vanntåkesystemer bare blir godkjent i de romstørrelser det et testet i, er meget viktig. Dersom dette fravikes kan en åpne for bruk av anlegg som har begrenset virkning i

19

forbindelse med brann. Det er viktig for tilliten til vanntåkesystemer at dokumentasjon kreves ved installasjon og at retningslinjer og regelverk følges. Mangel på retningslinjer kan åpne for useriøs bruk av slike systemer, noe som både er risikofylt når det gjelder brannsikkerheten og gir muligheter for useriøse aktører i markedet.

5.3 Støtte fra myndighetene Behovet for videre undersøkelser av vanntåkeanlegg er avhengig av hvilke anvendelsesområder en velger å se på. Det mest nærliggende er å se på anvendelser hvor det er besparelser å finne, enten ved billigere installasjoner (sprinklererstatninger) eller ved tekniske bytter (beskyttelse av liv og helse, overtenningsbeskyttelse). Første skritt er å drøfte og bli enige om hvilke testscenarier en skal velge. I denne prosessen bør flere aktører delta. Dette vil være representanter for eiere ev de bygninger som skal beskyttes, brukere av bygningene, myndighetsrepresentanter, forsikringsbransjen og spesialister på slokkeanlegg. Spesialistene kan være representanter for produsenter av slokkeanlegg, rådgivere og forskere. Denne prosessen er det ikke enkelt å finne finansiering til fra enkelt-aktører. For eksempel vil det kunne være behov for å utføre tester av standard sprinkleranlegg i enkelte rom/brannkonfigurasjoener, for å kvantifisere skadepotensialet i forbindelse med beskyttelse av liv og helse. Spesielt er forsøk i større rom viktig, både fordi det som er gjort hittil er utført i relativt små rom, og fordi produsenter vil forsøke å teste i så små rom som mulig, både for å spare penger og for å være sikre på suksess med testene. Det er ikke åpenbart hvilke aktører som har interesse av å gjennomføre slike tester, uten at det er pålagt i noen form for regelverk eller retningslinje. Her vil myndighetenes støtte kunne utløse videre aktivitet i form av produsentene og sluttbrukernes egen testing av anlegg og installasjoner.

6 Behov for utgivelse av veiledning Leverandører av vanntåkeanlegg kan dokumentere sine systemer etter standard testmetoder, men ar allikevel avhengig av godkjenning fra den som skal tillate at anlegget kan benyttes. Dersom det ikke er noen krav til installasjon av et brannbekjempelsesanlegg er det opp til bygningseieren å installere et vanntåkeanlegg, men dette vil ikke medføre noen utstrakt bruk av slike anlegg. Først når bruken av vanntåke kan oppfylle krav i lov eller forskrift, eller gi rabatt hos forsikringsselskap, vil det være et incitament for å installere slike anlegg. I Finland har forsikringsbransjen utgitt et tillegg til regelverket for sprinkleranlegg utgitt av CEA (Den europeiske forsikringsunion). Dette tillegget gjelder bare for Finland, men kan være et eksempel på hvordan en kan gjennomføre et tiltak som likestiller vanntåke med sprinkleranlegg (Vist i Vedlegg til denne rapporten). Veilederen som er gitt ut i forbindelse med om lett monterbare automatiske slokkesystemer gir en anvisning av hvordan slike systemer skal testes og kvalifiseres for å kunne komme i betraktning for bruk. Slik kan en veileder også utgis for andre brannbekjempelsessystemer som kan være et alternativ til eksisterende aksepterte installasjoner og tiltak.

20

7 Referanser

1. DSB og Räddningsverket: Temaveileder: Lett monterbare automatiske slokkesystemer, Juni 2007.

2. NFPA 13 R, Standard for the Installation of Sprinkler Systems in Residential Occupancies up to and Included Four Stories in Height (2007 Edition).

3. IMO Res. A. 800(19), Appendix 2, “Fire test procedures for equivalent sprinkler systems in accomodation, public space and service areas on passenger ships”.

4. prCEN/TS 14972 Fixed Firefighting Systems – Water Mist Systems - Design and Installation.

5. EN 12845. Fixed Firefighting Systems. Automatic Sprinkler Systems. Design, Installation and Maintenance. December 2004.

6. Ragnar Wighus, SINTEF NBL as, Geir Jensen, COWI AS: Performance Criteria of Systems to Reduce Fire Damage by Prevention or Suppression.Suppression and Detection Research and Applications - A Technical Working Conference (SUPDET 2008) March 11-13, 2008 Orlando, FLORIDA, USA.

21

Vedlegg

22

23