VERKSAMHETSBERÄTTELSE 2016
BRANDFORSKNING FÖR FRAMTIDEN
Brandforsks övergripande mål är att initiera, samordna och finansiera forskning och utveckling inom brandområdet samt sprida resultaten från forskningsprojekten till berörda intressenter och målgrupper. Verksamheten finansieras av statliga myndigheter, försäkringsbolag, näringslivet och kommunala räddningstjänster i samverkan. Huvudman för Brandforsk är Brandskyddsföreningen Sverige som tillhandahåller ett sekretariat för verksamheten. Sekretariatet förbereder och verkställer styrelsens beslut, administrerar verksamheten och förnyar programmet. En omfattande informationsverksamhet är också knuten till kansliet. Under året tillträdde en ny kanslichef. Forskningen bedrivs i projektform vid universitet, högskolor, forskningsinstitut och företag. Avtal för genomförande av programmet tecknas mellan statens representant MSB, Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, och Brandskyddsföreningen Sverige. Frågan om Brandforsks framtida associationsform har behandlats under året. Inriktningen är att Brandforsk ska ombildas till en insamlingsstiftelse. Förslag till stadgar har arbetats fram. 2016 var det andra året i programperioden 2015 – 2018 Under ansökningsomgångarna 2015-16 var de två temaområdena ”Brandsäkerhet i höga trähus” respektive ”Erfarenheter från incidenter med lycklig utgång” prioriterade av styrelsen.
Under året har anslag om totalt ca 1,9 miljoner kronor beviljats till fyra nya projekt och diskussion pågår om att bevilja medel till examensarbeten i anknytning till ytterligare tre projekt. .Totalt har åtta forskningsprojekt avslutats under 2016. Samtliga avslutade projekt avser anslag beviljade under tidigare räkenskapsår. En ny grafisk formgivning av projektrapporter och informationsblad har tagits fram. Brandforsk har själv arrangerat eller aktivt medverkat i ett antal konferenser eller seminarier under året. En särskild satsning har även gjorts på att informera studenter vid de brandtekniska ingenjörsutbildningarna om Brandforsk. Möjligheten att knyta examensarbeten till pågående projekt har tydliggjorts. Nya tematiska områden för utlysningarna 2017-18 har beslutats av styrelsen: • Innovativt brandskydd i det digitala samhället • Resilient brandskydd i ett systemperspektiv – är brandskyddsåtgärderna i balans? • Brandsäkerhet i den hållbara utvecklingen – brandsäkerhetsmässiga utmaningar i omställningen till ett hållbart samhälle. • Brandsäkerhet för en åldrande befolkning. Kvarboende och vård i hemmet – utmaningar och lösningar. Artiklar om brandforskning och pågående eller avslutade projekt har regelbundet återfunnits i Brandskyddsföreningens tidskrift BrandSäkert, i SP:s BrandPosten samt i ett antal övriga facktidskrifter. De ansvariga forskarna har även presenterat resultat vid konferenser, seminarier och som artiklar i vetenskapliga tidskrifter.
PÅGÅENDE PROJEKT Under 2016 hade Brandforsk 17 pågående forskningsprojekt. Dessa projekt kommer att avslutas under perioden 2017-2018. Projektbeskrivning för varje projekt återfinns på vår hemsida under ”pågående projekt”.
BOSTADSBRANDSPROJEKTET Smart förebyggande bygger på kunskap. Kunskap om vad som kännetecknar de individer och miljöer som drabbas och om vilka åtgärder som gör skillnad. Som en del i den nationella strategin inleddes 2014 en stor forskningssatsning avseende bränder i bostadsmiljö. Satsningen, som finansieras av MSB och samordnas av Brandforsk,omfattar 23 miljoner kronor och löper över 5 år, består av tre delprojekt med kompletterande inriktningar. Nu har drygt halva projekttiden gått. Resultat från de tre projekten redovisades under seminariet den 25 oktober 2016, • Analys av brandsäkerhetens fysiska bestämningsfaktorer och tekniska åtgärder som stöd till noll visionen • Mot en evidensbaserad nollvision kring bostadsbränder • Bostadsbränder i storstadsområden – rumsliga skillnader och brandsäkerhetsarbete i den socialt fragmenterade staden. Presentationerna från seminariet kan laddas ned från www.brandforsk.se
PRIORITERADE OMRÅDEN UNDER 2016
”Brandsäkerhet och höga trähus” har varit en av de prioriterade områden under 2016. Det byggs allt fler trähus och det finns flera initiativ att bygga allt högre.Vad får det för effekt på brandsäkerheten och på möjligheten att rädda människor och egendom? Hur förändras förutsättningarna för det förebyggande brandskyddsarbetet, för aktiva eller passiva system och för räddningstjänstens möjlighet att släcka en brand. ”Brandskydd i flervånings trähus” är ett projekt inom området.
Det andra området som prioriterades under 2016 var ”Erfarenheter från incidenter med lycklig utgång” Vi har av tradition studerat erfarenheter från sådana bränder där räddningstjänsten varit inblandad. Men detta ger inte hela bilden. Ett exempel är att av ca 23000 bostadsbränder varje år blir räddningstjänsten kallad till ca 6000.Vad händer i de andra 17000 bränderna? Varför behövs räddningstjänsten inte där? Hur har man i sådana fall lyckats få branden under kontroll och hur ser det ut för motsvarande fall inom industri och småföretag? Vad har man gjort rätt och vad kan vi lära oss av det? ”Framgångsfaktorer vid bostadsbränder” är ett pågående projekt inom detta område. Läs mer om projekten på www.brandforsk.se
BEVILJADE PROJEKT
Under året har 4 nya forskningsanslag, omfattande ca 1,9 miljoner, beviljats inom det ordinarie forskningsprogrammet. Säkerhet i folksamlingar: Prototyper för framtiden, LTH Idag används förenklade korrelationer för personförflyttning, tex förhållanden mellan gånghastighet och persontäthet, i brandtekniska analyser. Korrelationerna bygger på data från 50, 60, 70 och 80-talet, men sedan dess har befolkningens sammansättning ändrats (m.a.p. medelålder, fetma, etc.).Ytterligare ett problem är att korrelationerna endast utgör representationer av insamlad data. Det saknas därför förståelse för vilka parametrar som styr personers förflyttning i folksamlingar och det finns ingen allmängiltig modell. Hänsyn kan därför inte tas till inverkan av befolkningsförändringar. I projektet kommer en mulitdisciplinär internationell forskargrupp att identifiera möjliga vägar framåt som kan vägleda framtida forskning. Arbetet omfattar en litteratur förstudie, beräkningar, experiment och modellering. Inom forskargruppen kombineras expertis inom områdena människors beteende vid utrymning, utrymningsmodellering och gånganalys.
SEBRA-Systeminriktat Erfarenhetsarbete för industriell Brandsäkerhet Bland de brandincidenter som inträffar i industrin finns en mängd som hanteras inom industriorganisationerna och som därför inte syns i statistiken. Bakom sådana händelser finns organisatoriska styrkor och förmågor som idag inte fångas upp på ett strukturerat sätt. SEBRA tar sitt avstamp i forskningen kring säkerhetskritiska industrier. Inom säkerhetsforskningen har fokus under senare år flyttats från att förhindra negativa utfall till att möjliggöra positiva utfall, en utveckling som ligger i linje med innehållet i Brandforsks program för 2016. Projektet bedrivs utifrån ett systemperspektiv på säkerhet där människors förmåga till att agera snabbt och kreativt undersöks utifrån både tekniska, organisatoriska, sociala och psykologiska aspekter. Syftet är att lyfta fram exempel på industrins förmågor, göra det lättare för industrin att upptäcka dem och ge verktyg för att återföra erfarenheter till utformningen av brandskyddet.
Studie av brand- och explosionsrisker för nya energibärare på fordon i tunnlar Användning av nya energibärare i fordon har skett inom nästan alla typer av transporter. Riskerna för brand och explosion i samband med dessa nya energibärare ignoreras dock i allmänhet. Innan användningen av dem växer sig större, måste dessa risker identifieras och kvantifieras jämfört med traditionella fordon. Speciellt när de framförs i tunnlar och andra underjordiska utrymmen, bör särskild uppmärksamhet ägnas åt brand- och explosionsriskerna. Projektet syftar till att ta fram detaljerade parametrar för varje typ av ny energibärare på fordon i tunnlar, att identifiera potentiella risker för varje typ av ny energibärare på fordon i tunnlar, att utveckla en enkel numerisk modell för brand och explosionsflöden i tunnlar, och att kvantifiera konsekvenserna baserat på den enkel numerisk modell som utvecklats.
Gröna tak- Litteraturstudie och riktlinjer Idag finns få gröna tak tillgängliga på marknaden som är brandklassade enligt BRoof (12) och dessa uppfyller i många fall inte kraven för att få högsta poäng inom de olika sorternas miljöbyggnader. I dessa fall finns möjligheten att göra en alternativ utformning men den måste verifieras genom en särskild utredning vilken ska visa att funktionskravet uppfylls alternativt att byggnadens totala brandskydd är minst lika bra som vid förenklad dimensionering. I och med att det inte finns några kvantifierade nivåer då funktionskravet kan betraktas vara uppfyllt så blir acceptansnivån antingen en subjektiv bedömning eller referensnivån som anges i det allmänna rådet. En subjektivt satt referensnivå innebär i sin tur att olika bedömningar görs beroende på vem som dimensionerar brandskyddet, vilket inte är önskvärt. Projektet syftar därför till att bredda kunskapsbasen inom området samt ge riktlinjer kring utformning alternativt målsäkerhetsnivåer vid tillämpning av gröna tak.
AVLUTADE PROJEKT
Totalt har 8 forskningsprojekt avslutats under året inom det ordinarie programmet under område 2, 3 och 6. Inga forskningsprojekt avslutades i de övriga områden.
Område 2 Samspelet mellan människa, teknik, organisation och samhälle
Förflyttning vid utrymning För att möjliggöra trygg utrymning från byggnader behövs tillförlitliga modeller för att bedöma och människors förflyttning vid utrymning. Dagens datormodeller för utrymningssimuleringar baseras på osäkra metoder och fältexperiment. Nya mer pålitliga mätmetoder för människors rörelser vid utrymning krävs för att säkerställa att byggnader dimensioneras med tillfredsställande säkerhet. Detta projekt syftade till att utvärdera tre olika mätmetoder som kan användas för att undersöka människors förflyttning vid utrym¬ning. Målet var att analysera vilka metoder som bäst lämpar sig för att samla in detaljerad data vid utrymning samt föreslå vilka mätmetoder som bör vidareutvecklas. Resultaten visar att den traditionellt mest använda metoden, filmning ovanifrån, är förenad med svårigheter att bedöma personers position och risk för mätfel. Med tri¬angulering med två kameror kunde försökspersonernas positioner bestämmas med stor noggrannhet, även med tekniska begränsningar. Även med laserskanning kunde förflyttningen mätas, men endast med hög skanningsfrekvens, vilket ställer höga krav på de tekniska hjälpmedlen. Framtida forskning bör inrikta sig på att utveckla de båda mätmetoderna triangulering med två ka¬meror och laserskanning. Forskningen bör dessutom undersöka hur datainsamling och analys kan automatiseras.
Utrymning i långa trappor uppåt En brand eller annan oväntad händelse inträffar som gör att en tunnelbane- eller järnvägsstation under mark måste utrymmas. De personer som befinner sig på stationen kommer att behöva röra sig långa sträckor uppåt i trappor eller rulltrappor för att komma i säkerhet på marknivå. Detta projekt syftade till att undersöka hur utmattning vid utrymning i långa trappor eller rulltrappor uppåt påverkar: gånghastighet, fysiologisk kapacitet och beteende Resultaten visar hur gånghastigheten vid utrymning i långa trappor uppåt påverkas och hur trapporna utformas. En modell före beräkningar har också tagits fram personers förmåga att utrymma uppåt. Informationen som presenteras i denna rapport kan användas i projekt där utrymning ska ske upp¬åt både för att kunna göra korrekta bedömningar och beräkningar och för att verifiera den planerade utrymningsstrategin. Förslag på fortsatt forskning redovisas också.
Område 3 Brandskydd i byggnadsverk
Datavalidering av rumsbrandmodeller och enzonsmodell genom verkliga bränder
Metoder för att följa upp efterlevnad av brandskyddskrav
Allt fler brandskyddslösningar i Sverige verifieras genom analytisk dimensionering. Den vanligaste dimensioneringsmetoden är att genom olika datormodeller analysera tänkta brandförlopp i byggnader. Dessa datormodeller har sin grund i fysikaliska och matematiska samband. Den första studien bidrar till validering av olika brandmodeller genom verkliga bränder. Den andra studien beskriver och validerar en enzonsmodel för rumsbränder efter övertändning.
Brandskyddskrav är viktiga för att säkerställa en god brandsäkerhet och en förutsättning är att kraven efterlevs. Det finns tydliga indikationer på att efterlevnaden av regler och andra krav är eftersatt, men det saknas en nationell bild av denna problematik. Denna rapport ger förslag på lämpliga metoder för att kunna följa upp hur väl vi uppfyller brandskyddskraven.
Målet med dessa studier är att presentera data för validering av brandmodeller och beräkningar. Studien beskriver en serie mycket väldefinierade rumsbränder där olika väggmaterials inverkan på temperaturutveckling kartläggs i detalj.
Målet med projektet var att identifiera och värdera metoder som kan användas för att följa upp efterlevnad av brandskyddskrav. Det finns flera metoder som kan vara lämpliga för uppföljning och det kan vara effektivast att kombinera flera olika metoder. Sådana metoder kan vara
All data från försöken ligger fritt tillgänglig för vem som helst att ladda ner och använda som kalkylbladsdata på: https://www.researchgate.net/publication/303862845_Validation_data_for_room_fire_models.
(1) kvalitativa metoder såsom intervjuer eller olika former av inrapporteringssystem
Resultatet från studie två visar att den nya beräkningsmodellen kan valideras av data från studie ett.
(3) experimentella, exempelvis round-robin studier som tillämpas redan idag inom provning
(2) fallstudier som kan vara beskrivande eller mer avancerade analytiska metoder
Område 3 Brandskydd i byggnadsverk Brandskyddsfärgen – Funktionen av svällande färg på stål under olika brandexponeringar Svällande brandskyddsfärg används på stålkonstruktioner för att kunna upprätthålla bärförmågan vid bränder. För att prova en svällande brandskyddsfärg testas de i en ugn med värmeexponering från en standardbrand. Denna standardbrandkurva representerar endast en sorts upphettning. En brand genererar dock förutom värmeexponering även värmestrålning och olika typer av flöden – brandplym och takplym. Hur brandskyddsfärgen påverkas av dessa flöden har inte varit känt. Studien visar att vissa svällande färger inte upprätthåller skyddet när de utsätts för dessa flöden eller andra exponeringar. Två av de provade systemen klarade inte standardbrandexponeringen och fungerade mycket dåligt. Ett av dessa system tappade dessutom vidhäftningen vid tak-och brandplymstesterna vilket ledde till snabb uppvärmning av stålet. Det visade sig att dessa två system var de som visade sig svälla mest vilket kan ha lett till att färgen föll av. Då tjocklekarna för samtliga system ligger klart under de tjockaste tillåtna enligt dimensioneringstabellerna, vilka teoretiskt ger störst problem med vidhäftning, visar studien att vidhäftningsfaktorn för denna typ av system bör undersökas mer ingående.
Dubbelglasfasader – en brandteknisk förstudie Byggnader med dubbelglasfasader, bestående av en inre och en yttre glasfasad med en luftspalt mellan, blir allt vanligare både i Sverige och internationellt. Många gånger saknas förståelse för risken för brand- och brandgasspridning mellan brandceller via dubbelglasfasaderna, varför den här förstudien ville studera de fakta som finns och vad som behöver utredas vidare. Studien visar att det är svårt att använda sig av befintlig bygglagstiftning vid brandskyddsprojektering av byggnader med dubbelglasfasader. Regelverket är inte anpassat för dessa nya, komplexa konstruktioner. Det bedöms också vara svårt att genomföra datorberäkningar för dubbelglasfasader i det mest använda beräkningsprogrammet (FSD) eftersom det saknas tillräckliga underlag för att kunna säkerställa att resultaten är realistiska. Det saknas kunskap inom området och de brandprovningar som genomförts är inte jämförbara fullt ut. Litteraturstudien och de genomförda beräkningarna leder till slutsatsen att det inte finns tillräcklig fakta för att utveckla någon vägledning för utformning av brandskyddet i dubbelglasfasader. Förslag för framtida forskning för att utveckla den bristfälliga kunskapen i området redovisas.
Område 3 Brandskydd i byggnadsverk
Utformning av moderna betongkonstruktioner för ökat brandmotstånd Projektet behandlar brandutsatta betonghåldäck och spännarmerade konstruktioner. Det initierades efter en brand i lagret till varuhuset Hong Kong i Vantaa i Finland, 2010. Byggnaden hade betongstomme och betonghåldäck. På våningen över brandens ursprung upptäckte brandmän sprickor och deformationer i golvytan. Efter en kraftig skakning i byggnaden, ungefär en timme efter antändning, beordrades evakuering av insatspersonal och ca 10-15 minuter därefter började en fortskridande kollaps av betonghåldäcken. De numeriska beräkningarna visar att en explicit definition av transient krypning i betongen , som bedöms som mer realistisk jämfört med en implicit definition, även medför betydande påverkan på det modellmässiga övergripande beteendet av håldäcket samt hos, exempelvis, spännarmeringen. De analytiska modellerna visar att håldäckskonstruktioner uppvisar betydligt högre temperaturgradienter och därmed även högre termiskt böjmoment jämfört med solida betongkonstruktioner. Detta på grund av att tvärsnittets utformning effektivt samlar värme i den nedre flänsen. Det leder i sin tur till en snabbare minskning av spännarmeringens kraft på tvärsnittet jämfört med solida tvärsnitt. Resultatet är en snabbare minskning av brottmomentet för håldäck jämfört med solida betongdäck. Förändring av spännarmeringens placeringsdjup visar sig ha en stor effekt på utvecklingen av brottlast under brandexponeringen. Grunt liggande armering med lite betongtäckning uppvisar en högre kapacitet i normalfallet samt vid korta brandexponeringar. Mer djupt liggande armering har en lägre bärförmåga i normalfallet, men bärförmågan kanbibehållas under längre tid vid långvarig brandexponering.
Område 6 Brandskydd och risker i industriell verksamhet Etankfire – Släckning av en etanolcistern kräver en högvärdig skumkaraktäristik Användningen av etanol har ökat dramatiskt vilket också innebär en mer omfattande lagring i t ex stora cisterner. Även om cisternbränder är ovanliga visar historiken att släckinsatsen mot samtliga identifierade bränder i etanolcisterner har misslyckats och istället resulterat i en totalskada. Syftet med denna del av ETANKFIRE-projektet har varit att öka kunskaperna så att industrins investeringar i släcksystem och släckutrustning verkligen har en chans att ge förväntad effektivitet. Försöken visade att en högvärdig skumkaraktäristik (skumtal och dränering) var helt avgörande för att uppnå släckning.Vid försök med nominell skumkoncentration (3 %) erhölls inte ens kontroll av branden.Vid dubblerad inblandning av skumvätska, dvs. till 6 % erhölls dock en betydligt bättre skumkaraktäristik och branden kunde släckas inom ca 2-5 minuter. Den förbättrade skumkaraktäristiken medförde t o m att man kunde halvera påföringshastigheten, utan att släcktiden påverkades nämnvärt. I två försök applicerades skummet via en ”skumkammare” för att efterlikna ett fast monterat skumsystem.Vid förförsök utan brand gled skummet sakta ner för tankväggen men i brandförsöken var plåttemperaturen så hög (ca 550 °C) att ångbildningen slungade ut skummet från väggen vilket resulterade i fritt fall för skummet. Försöken indikerar således att ett fast monterat skumsystem inte garanterar en mjuk påföring av skummet i en verklig brandsituation.
Brandforsks medlemmar under2016 Boverket Brandskyddsföreningen Västernorrland BRA, Sveriges brandkonsultförening Brandkåren Attunda Brandskyddslaget AB Dina Försäkringar Folksam Fortifikationsverket Försäkrings AB Göta Lejon Halmstad Räddningstjänst If Skadeförsäkring Jämtlands Räddningstjänstförbund Karlstadsregionens Räddningstjänstförbund Kiruna Räddningstjänst Kommunassurans Syd Försäkrings AB Kristianstads Räddningstjänst Lantmännen Länsförsäkringar MSB, myndigheten för samhällsskydd och beredskap NBSG, Nationella Brandsäkerhetsgruppen Nerikes Brandkår NCC Försäkrings AB Piteå Räddningstjänst Räddningstjänsten Boden Räddningstjänsten Dala Mitt Räddningstjänsten Gällivare Räddningstjänsten Höga Kusten - Ådalen Räddningstjänsten Luleå Räddningstjänsten Medelpad Räddningstjänsten Skåne Nordväst Räddningstjänsten Storgöteborg Räddningstjänsten Syd Räddningstjänsten Östra Götaland Räddsam F, Räddningstjänsterna i Jönköpings län Räddningstjänsten Oskarshamn Sandvik Scania CV AB Sirius International Insurance Skanska Försäkrings AB SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Sparia Försäkringsbolag Stockholms Stads Brandförsäkringskontor S:t Erik Försäkrings AB Storstockholms Brandförsvar Södertörns brandförsvarsförbund Södra Dalarnas Räddningstjänstförbund Södra Älvborgs räddningstjänstförbund Trafikverket Trygg-Hansa Uppsala brandförsvar Värends Räddningstjäst Västra Sörmlands Räddningstjänstförbund Zurich Örnsköldsviks Räddningstjänst Östra Skaraborg Räddningstjänst
1979 bildades Brandforsk som svar på behovet av ett gemensamt organ för att initiera och finansiera forskning och utveckling inom brandsäkerhetsområdet. Brandforsk är statens, försäkringsbranschens och industrins gemensamma organ för att initiera, bekosta och följa upp olika slag av brandforskning. Huvudman för Brandforsk är Brandskyddsföreningen och verksamheten leds av en styrelse och bedrivs i form av projekt vid universitet och högskolor, forskningsinstitut, myndigheter och företag. Mer information finns på Brandforsks hemsida, www.brandforsk.se Där återfinns även information om styrelsen, revisorer och kansli.
Årstaängsvägen 21 c Box 472 44, 100 74 Stockholm Tel: 08-588 474 14 brandforsk@brandskyddsforeningen.se