Figur 1. Lufthastigheter under 0,3 m/s.
Figur 2. Lufthastighet cirka 1 m/s.
Figur 3. Lufthastigheter mellan 1 och 3 m/s.
Figur 4. Lufthastigheter over 3 m/s.
dande påverkan på förutsättningarna att effektivt släcka branden. Vid låga lufthastigheter kommer branden att orsaka att brandgaser sprids uppströms branden. Detta fenomen kallas back-layering. Se bild 1–4.4 Värmestrålningen från brandgaserna kommer då att begränsa räddningstjänstens möjligheter att komma åt branden. Att förflytta sig i en rökfylld tunnel är också svårt vilket innebär att den faktiska sträckan brandmännen kan tillryggalägga i en rökfylld tunnel är cirka 150200 meter. Om lufthastigheten i tunneln kan ökas minskar också back-layeringeffekten. Vid cirka tre meter per sekund kan den vara nära noll för bränder upp till storleksordningen 35–40 MW effektutveckling, eller motsvarande en brand i en buss eller en liten lastbil med gods.4 Räddningsledaren måste dock vara uppmärksam på att brandens effekt kan öka vid ökad luftgenomströmning i tunneln och att en snabb släckinsats då kan behöva genomföras.2, 3, 13 Vid mycket låga lufthastigheter kan skiktningen nära branden vara tydlig, dock kommer brandgaserna att längre bort från branden att falla ned, oberoende av lufthastighet, då de kylts av från det omgivande berget. Så fort flödet i tunneln ökar kommer dock den naturliga skiktningen av brandgaserna nära branden att förstöras. Även om en släckinsats inte är möjlig kan ventilationen användas för att reversera flödet i tunneln efter det att avsökning av området uppströms branden gjorts och eventuella människor i fara har hjälpts ut ur tunneln. Efter att flödet har vänts kan samma operation genomföras med det nya området uppströms branden och på så sätt säkerställa att inga utrymmande finns i rökfyllda områden som inte är brandpåverkade.
Mobila fläktar Luftflödet genom tunneln kan åstadkomnr 2 B 2008 husbyggaren
mas antingen med de fasta ventilationssystem som finns installerade i tunneln eller om sådana saknas, med mobila fläktar placerade vid tunnelns mynning. Mobila fläktar kan också användas för att förstärka installerade fläktars kapacitet. Tidigare försök i den 1 100-meter långa Kalldalstunneln på den ännu inte öppnade Botniabanan5 visade att större mobila fläktar med hög kapacitet effektivt kan evakuera brandgaser även i medellånga tunnlar (cirka 1 000 meter). Likaså visar tidigare försök i samarbete mellan Mälardalens högskola, Stockholms lokaltrafik och Stockholms brandförsvar att en kombination med fyra av räddningstjänstens små mobila fläktar (PPV) med en tunneltäckning också kan ventilera bort brandgaser från tunneln.6–8 Både kombinationen av de fyra PPV fläktarna och den större mobila fläkten har ett primärflöde om cirka 30 m3/s. De mindre fläktarna har däremot en lägre tryckuppsättning än den större fläkten och kan därför inte, utan tunneltäckningen, vända flödet annat än i kortare tunnlar (cirka 250 meter). Vid kortare tunnlar med mindre tvärsnitt (cirka 10 m2) kan en kombination med fyra PPV fläktar användas även vid högre motverkande vindhastigheter. Om syftet är att understödja befintlig flödesriktning kan fläktarna användas utan längdbegränsning. Dock måste räddningsledaren hålla uppsikt över om de yttre förutsättningarna förändras. En ändrad flödesriktning i tunneln under pågående insats kan äventyra insatspersonalens säkerhet. Kompletterande försök med kombinationer av PPV fläktar och en fältmässig modell av tunneltäckningen planeras under våren 2008.13
Vindens inverkan Ny forskning i samarbete mellan Mälardalens högskola och Högskolan i Gävle har visat att tunnelportalens utseende, vindens anblåsningsvinkel, porositeten –
det vill säga förhållandet mellan tunnelns tvärsnitt och det omgivande bergets blockeringsyta, samt närområdets geometri och utseende, har en avgörande betydelse för lufthastigheten genom tunneln.9 Tidigare testresultat10 har med god överensstämmelse jämförts med resultaten från dessa vindtunneltester. Vid böjda tunnlar har anblåsningsvinkeln stor betydelse och även en mindre förändring i anblåsningsvinkeln kan ge märkbara förändringar på den vindinducerade lufthastigheten i tunneln. En ökad lufthastighet i tunneln kan i ogynnsamma fall ge en ökning av brandeffekten och förändra förutsättningarna för räddningstjänstens insats. Tryckkoefficienter för byggnader används dagligen vid planering och projektering av normal bebyggelse. Omfattande studier har gjorts och det finns en mängd framtagna koefficienter och metoder som används. Då de geometriska förutsättningarna är olika för byggnader och tunnlar kan dessa värden och koefficienter inte användas. Ny forskning har också visat att strömning genom stora öppningar och tunnelportaler inte alltid är tryckdriven. Detta innebär att tryckkoefficienter inte alltid kan användas för att beräkna den av vinden alstrade luftströmningen genom tunnlar.11, 12 När vinden träffar tunnelmynningen har den ett val att antingen strömma genom tunneln, vika av och strömma runt berget eller kombinationer av dessa två fenomen. Vindtunneltester i modellskala på Masthamnstunneln, den tunnel belägen i Stockholms hamn, som tidigare använts för mätningar i full skala9, 10, med och utan skogsbeklädd terräng, indikerar att enbart denna skillnad kan påverka lufthastigheten med mellan 10 och 20 procent. Dessa resultat stöder också teorin att vinden under vissa förutsättningar strömFortsättning s. 36 P
35