A
LAN
KE
SPEK
S
OPASTAA
SJÄRJEST
OMEN PEL
USA
KU
Ö
SU
ST
17
SPEK
Jarmo Majamaa
Pihan jäteastiat ja tuhopolttojen torjunta
Jarmo Majamaa
PIHAN JÄTEASTIAT JA TUHOPOLTTOJEN TORJUNTA
LAN K E
S
SPEK
TÖ
OPASTAA
RJES
SPEK
SJÄ
OMEN PEL A
USA
KU
SU
ST
SPEK opastaa -sarja sisältää Suomen Pelastusalan Keskusjärjestön julkaisemia kiinteistöjen paloturvallisuuteen liittyviä oppaita. Oppaat ovat saatavilla osoitteesta spek.fi/oppaat.
Kuvat Timo Hakokorpi, Harri Koikkalainen, Ilpo Leino, Jarmo Majamaa, Jari Pouta, Länsi-Uudenmaan pelastuslaitos, SPEKin arkistot ja Pixabay.com Kansien suunnittelu ja ulkoasu Johanna Kuittinen, SPEK Taitto Leena Huhmarniemi, SPEK Pihan jäteastiat ja tuhopolttojen torjunta ISBN 978-951-797-659-6 (pdf) 3. uusittu painos Helsinki 2020 Julkaisija Suomen Pelastusalan Keskusjärjestö SPEK Ratamestarinkatu 11, 00520 Helsinki Puhelin (09) 476 112,spekinfo@spek.fi www.spek.fi
Sisällysluettelo Yleistä..............................................................................................6 1. Pihan rakennelmien turvaetäisyydet............................................7 2. Turvaetäisyyden määrittäminen..................................................8 2.1 Turvaetäisyyden karkea arviointi.......................................................................9 2.2 Turvaetäisyysryhmät...........................................................................................9 2.3 Vähimmäisturvaetäisyys...................................................................................10 2.4 Neljän metrin turvaetäisyys..............................................................................10 2.5 Kuuden metrin turvaetäisyys............................................................................10 2.6 Kahdeksan metrin turvaetäisyys.....................................................................11
3. Muut turvaetäisyydet ja rakenteelliset keinot............................13 3.1 Turvaetäisyydet umpijulkisivuisessa rakennuksessa..................................13 3.2 Seinän viereen sijoitettavan jätekatoksen turvallinen rakenne ja mitat...15 3.3 Vaihtolavan suojaus...........................................................................................18
4. Muuta huomioitavaa..................................................................19 5. Turvaetäisyyksien laskennallinen määrittäminen..................... 20 5.1 Arvioitavat palokohteet......................................................................................21 5.2 Palotehot..............................................................................................................22 5.3 Liekin lämpötila ja korkeus...............................................................................22 5.4 Lämpösäteilylaskelmat.....................................................................................24 5.5 Lämpösäteilylaskelmien hyväksymiskriteerit...............................................25 5.6 Laskelmien varmuustarkastelu........................................................................26 5.7 Vaakasuuntaiset turvaetäisyydet....................................................................26 5.8 Pystysuuntaiset turvaetäisyydet......................................................................27
Viitteet...........................................................................................28 Liite 1.............................................................................................29
4
Esipuhe Tämän oppaan tarkoituksena on antaa vastauksia kysymyksiin: Miten estetään pihan rakennelmista ja jäteastioista syttyneen palon leviäminen rakennuksiin, ja miten lähelle rakennusta voidaan turvallisesti sijoittaa jäteastioita ja muita rakennelmia? Näitä asioita. joutuvat pohtimaan kiinteistöjen turvallisuudesta ja kunnossapidosta vastaavat henkilöt. Helposti syttyvää materiaalia tai muuta tavaraa ei saa säilyttää ullakolla, kellarissa, rakennuksen alla tai sen välittömässä läheisyydessä niin, että siitä aiheutuu tulipalon syttymisen tai leviämisen vaaraa tai että tulipalon sammuttaminen vaikeutuu (Pelastuslaki 379/2011, 9 §). Rakennuksen omistaja, haltija ja toiminnanharjoittaja vastaavat tästä kukin oman määräysvaltansa puitteissa. Tässä oppaassa on esitelty pihan jäteastioihin ja -katoksiin liittyviä paloriskejä sekä ratkaisuja niistä aiheutuvien palovahinkojen estämiseksi ja vähentämiseksi. Tarkastelussa on mukana myös tapauksia, joissa riittäviä turvaetäisyyksiä ei voida saavuttaa. Osa ehdotetuista toimenpiteistä ei vaadi edes mitään taloudellista panostusta. Ratkaisuja on haettu ensisijaisesti rakennelmien ja palamiskelpoisen materiaalin turvalliseen sijoittamiseen. Tuhopolttojen torjunnassa on syytä kiinnittää huomiota myös syttymisen estämiseen, tällöin piha aidataan ja valaistaan, tiloja lukitaan ja palamiskelpoisia materiaaleja poistetaan piha-alueilta. Kokemuspohjaisen tiedon lisäksi oppaassa on käytetty hyväksi palotekniseen tutkimukseen pohjautuvia laskentamenetelmiä ja -teorioita. Alkuperäinen opas valmistui vuonna 2001, jonka Yleistä -kappaleen kirjoitti johtaja Matti Orrainen Suomen Pelastusalan Keskusjärjestöstä. Luvut 1-5 kirjoitti vahingontorjunnan asiantuntija Timo Hakokorpi Vakuutusyhtiö Sampo Oy:stä. Oppaan sisällön ajantasaisuudesta vastasi sittemmin paloinsinööri Jarmo Majamaa. Tämä versio on oppaan päivitys 2020 ja se on julkaistu pelkästään sähköisessä muodossa osoitteessa www.spek.fi/oppaat. Turvallisuus syntyy teoista! Helsingissä joulukuussa 2020 Ilpo Leino, vanhempi asiantuntija, SPEK 5
Yleistä Tuhopolttoja tapahtuu kaikkialla maailmassa, niin myös meillä Suomessa. Arviolta noin kolmannes rakennuspaloista on tahallaan sytytettyjä. Suomen Pelastusalan Keskusjärjestö (SPEK) on seurannut tällaisia epäiltyjä tapauksia lehtitietojen perusteella. Tapauksista lähes puolet kohdistuu jäte- ja paperinkeräysastioiden sekä erilaisten katosten, kuten jätekatosten tulipaloihin. Sisäministeriön säädöksissä kiinnitetään huomiota tuhopolttojen torjuntaan ja ennalta ehkäisyyn. Pelastuslaki (379/2011) velvoittaa rakennuksen omistajaa ja haltijaa sekä toiminnanharjoittajaa huolehtimaan siitä, että rakennus, rakennelma ja sen ympäristö pidetään sellaisessa kunnossa, että tulipalon syttymisen, tahallisen sytyttämisen sekä leviämisen vaara on vähäinen. Helposti syttyvä materiaali tai muu tavara on myös sijoitettava ja säilytettävä niin, että ullakolla, kellarissa, rakennuksen alla tai sen välittömässä läheisyydessä ei aiheudu tulipalon syttymisen tai leviämisen vaaraa tai että tulipalon sammuttaminen vaikeutuu. Ympäristöministeriö on esittänyt myös keinoja tuhopolttojen torjuntaan. Maankäyttö- ja rakennusasetuksessa (895/1999) säädetään jätehuoltotilojen järjestämistä. Siinä vaaditaan, (56 §), että tällaiset tilat ja rakennelmat on tarvittaessa aidattava tai muutoin suojattava palovaaran ja ympäristöhaittojen välttämiseksi. Vakuutusalalla on laadittu ohjeita tuhopolttojen torjuntaan. Finanssiala ry, joka toimii useiden vakuutusyhtiöiden yhteistyöelimenä, on laatinut myös aiheeseen liittyvän turvallisuusohjeen. Siinä esitetään selkeät toiminnalliset vaatimukset muun muassa jätteiden säilytykselle. Tässä oppaassa kerrotaan, kuinka suuri ja vaarallinen muun muassa jäteastiapalo voi olla ja miten jäteastiat voidaan sijoittaa turvallisesti.
6
1. Pihan rakennelmien turvaetäisyydet Jätekatokset, roska-astiat sekä muut rakennelmat ja pihalle varastoidut tavarat ovat tuhopoltoissa hyvin yleinen sytytyskohde. Tuhopolttojen lisäksi roska-astioita palaa huolimattoman tulenkäsittelyn takia. Myös jätteiden itsesyttymisiä on tapahtunut. Tulipalo on usein päässyt leviämään syttyneistä kohteista itse rakennukseen, jolloin henkilö- ja omaisuusvahingot voivat muodostua todella suuriksi. Esimerkkinä on kuvan 1 tapaus, jossa roska-astiasta syttynyt palo pääsi leviämään asuntoihin. Tuhopolttojen estämisessä on tärkeää, että pihalla sijaitsevat roska-astiat sekä helposti syttyvät rakennelmat on suojattu siten, etteivät ulkopuoliset pääse niihin käsiksi. Keinoja tähän ovat muun muassa pihan aitaaminen, pihan valaistuksen järjestäminen sekä jätekatosten ja varastojen lukitseminen. Näiden keinojen lisäksi on huomioitava roska-astioiden, jätekatosten sekä muiden rakennelmien oikea sijoitus piha-alueella, jotta niissä syttynyt tulipalo ei pääse leviämään rakennuksiin. Tässä ohjeessa määritetään pihalla sijaitsevien palovaarallisten kohteiden ja rakennusten väliset turvaetäisyydet. Oppaan alussa esitellään käytännön ohjeet ja turvaetäisyydet eri tilanteissa. Oppaan lopussa esitetään lyhyesti laskentamenetelmät, joita turvaetäisyyksien määrittämisessä on käytetty.
Kuva 1. Roska-astiasta syttynyt palo pääsi leviämään asuntoihin.
7
2. Turvaetäisyyden määrittäminen Palo voi levitä syttymiskohteesta • johtumalla rakenteita pitkin, • liekin lähettämän lämpösäteilyn välityksellä tai • palosta syntyneiden kuumien kaasujen ja hiukkasten välityksellä. Ulkotiloissa tulipalon lämpö siirtyy palavista esineistä rakennuksiin lähinnä kahdella jälkimmäisellä tavalla (kuva 2). Siksi on määritettävä syttyneen kohteen ja rakennuksen väliset turvaetäisyydet. Tässä ohjeessa esitetyt vaakasuuntaiset turvaetäisyydet ovat rakennuksen räystäslinjasta kohtisuoraan mitattuja etäisyyksiä (kuva 2).
Kuva 2. Palo voi levitä roska-astiasta (C) rakennukseen säteilemällä (D) ja kuumien kaasujen ja hiukkasten välityksellä (E). Tästä syystä turvaetäisyydet on arvioitava pystysuuntaisesti (A) ja vaakasuuntaisesti (B).
8
Parvekeseinillä turvaetäisyys on mitattava parvekkeen ulkoreunasta, mikäli parvekkeilla säilytetään palamiskelpoista materiaalia. Erityistapauksissa (esimerkiksi rakennukseen kulmaan sijoitetut roska-astiat) turvaetäisyyksiä tulee soveltaa geometrian sääntöjen mukaisesti. Vaakasuuntaiset turvaetäisyydet vähentävät myös kuumien kaasujen välityksellä räystään kautta kattorakenteisiin leviävän palon vaaraa. Siksi vaakasuuntaisen turvaetäisyyden täyttyessä pystysuuntaista turvaetäisyyttä ei tarvitse normaalitapauksessa erikseen arvioida (katso kohta ”Muut turvaetäisyydet”).
2.1 Turvaetäisyyden karkea arviointi Turvaetäisyys rakennukseen on riippuvainen palosta aiheutuvan liekin ja savupatsaan koosta ja lämpötilasta. Tehdyistä laskelmista, joita esitellään tämän oppaan lopussa, saadaan määritettyä vaakasuuntaisen turvaetäisyyden karkeaan arviointiin yhtälö (1).
Turvaetäisyys ~ arvioitavan kappaleen leveys + 2,5 m (1)
Arvioitavan kappaleen leveys on rakennusta kohti olevan sivun leveys. Arviointiyhtälö on voimassa, kun arvioitavan kappaleen leveys on korkeintaan kahdeksan metriä eikä kappaleen korkeus ole leveyttä suurempi. Näitä arvoja suurempiin rakennelmiin tulee soveltaa rakennusten välisiä etäisyyksiä koskevia vaatimuksia.
2.2 Turvaetäisyysryhmät Yleisimpiä pihan esineitä, rakennelmia tai muita mahdollisia palokohteita voidaan jaotella eri ryhmiin vaakasuoran turvaetäisyyden mukaisesti. Turvaetäisyyksien määrityksessä on otettu kappaleen leveyden lisäksi huomioon sen korkeus, joka voi vaikuttaa liekin korkeuteen.
9
2.3 Vähimmäisturvaetäisyys Pistemäiset palolähteet, kuten isot ulkoroihut, tulee sijoittaa vähintään kahden ja puolen metrin päähän rakennuksen räystäslinjasta.
2.4 Neljän metrin turvaetäisyys Neljän metrin päähän rakennuksen räystäslinjasta tulee sijoittaa: • yksittäiset 600 ja 240 litran roska-astiat, • metalliset roska-astiat sekä • alle puolitoista metriä levyiset ja korkuiset palavista materiaaleista tehdyt rakennelmat ja esineet.
Kuva 3 ja 4. Neljän metrin päähän rakennuksesta sijoitettavia esineitä.
2.5 Kuuden metrin turvaetäisyys Kuuden metrin päähän rakennuksen räystäslinjasta tulee sijoittaa: • useamman roska-astian rivistöt (kuva 5), • pahvirullakot (kuva 6) sekä • kahdesta neljään metriä leveät ja korkeat, palavista materiaaleista tehdyt rakennelmat ja palavien materiaalien varastokasat.
10
Kuva 5 ja 6. Kuuden metrin päähän rakennuksesta sijoitettavia esineitä.
2.6 Kahdeksan metrin turvaetäisyys Kahdeksan metrin päähän rakennuksen räystäslinjasta tulee sijoittaa: • palamiskelpoista materiaalia sisältävät vaihtolavat (avolavat), • jätekatokset, • puurakenteiset ”mökit” ja muut vastaavat rakenteet, • asuntovaunut ja –autot, • autokatokset, • kuormalavapinot sekä • neljästä kuuteen metriä leveät, palavista materiaaleista tehdyt rakennelmat ja palamiskelpoisten materiaalien varastokasat.
Kuvat 7-8 Kahdeksan metrin päähän rakennuksesta sijoitettavia esineitä ja rakennelmia.
11
Kuvat 9-10 Kahdeksan metrin p채채h채n rakennuksesta sijoitettavia esineit채 ja rakennelmia.
12
3. Muut turvaetäisyydet ja rakenteelliset keinot 3.1 Turvaetäisyydet umpijulkisivuisessa rakennuksessa Palo voi levitä syttymiskohteesta palokaasujen välityksellä ylöspäin korkeallakin oleviin rakenteisiin. Usein rakennuksen seinän vierellä syttynyt palo leviää räystäsrakenteiden kautta ullakko- ja vesikattorakenteisiin, vaikka ulkoseinärakenne olisikin palamaton eikä siinä olisi ikkuna-aukkoja (katso kuva 11). Paras vaihtoehto tässäkin tapauksessa on noudattaa edellä esitettyjä vaakasuuntaisia turvaetäisyyksiä, jolloin pystysuuntaisten turvaetäisyyksien arviointi ei ole tarpeellista.
Kuva 11. Palo voi levitä kattorakenteisiin seinän viereen sijoitetuista roskaastioista (kuva: Länsi-Uudenmaan aluepelastuslaitos).
13
Kuva 12. Riittävä turvaetäisyys ylöspäin toteutuu kuvan tapauksessa.
Ikkunattomien umpijulkisivujen kohdalla liekin vaakasuuntainen säteily ei aiheuta palon leviämisen vaaraa, mikäli umpijulkisivun pintarakenteissa ei ole käytetty palamiskelpoista materiaalia, kuten puuta tai muovia. Näissäkään kohteissa ei roska-astioita tai helposti palavia rakennelmia saa asettaa seinän viereen, mikäli ulkoseinän runkorakenteissa tai eristyksissä on käytetty palamiskelpoista materiaalia (esimerkiksi tuuletusvälissä) tai mikäli katon räystään rakenteet ovat liian matalalla. Pystysuoran turvaetäisyyden palokohteen tasosta (käytännössä usein maanpinnalta) räystäsrakenteeseen tulee olla 8 metriä roska-astioiden ollessa kyseessä tai 11 metriä vaihtolavan ja jätekatoksen sekä muiden palamiskelpoisista materiaaleista valmistettujen katosten ollessa kyseessä, mikäli edellä esitetty vaakasuora turvaetäisyys ei täyty. Kuvassa 13 on esitetty pystysuoran turvaetäisyyden periaate. 14
Kuva 13. Turvetäisyys ylöspäin räystäsrakenteisiin silloin, kun vaakasuuntainen turvaetäisyys (B) ei täyty. Turvaetäisyys ylöspäin (A) 8 tai 11 metriä palokohteesta (C) riippuen. Kuvan rakennuksessa on umpinainen julkisivu.
3.2 Seinän viereen sijoitettavan jätekatoksen turvallinen rakenne ja mitat Ahtailla sisäpihoilla ei aina pystytä täyttämään jätekatosten turvaetäisyystavoitetta eli kahdeksaa metriä rakennusten seinistä. Tätä ongelmaa tarkastellaan seuraavaksi. 15
Rakennusten läheisyyteen sijoitettuja jätekatoksia tulkitaan paloteknisessä mielessä usein rakennuksina, koska pihan rakennelmista ei ole olemassa omia määräyksiä tai ohjeita. Tämä tulkinta kuitenkin vaihtelee paikkakuntakohtaisesti. Paloturvallisen jätekatoksen suunnittelua vaikeuttaa katoksen vaatima tuuletus, joka yleensä toteutetaan seinän ala- ja yläosassa olevina tuuletusaukkoina. Näistä aukoista liekit ja palopatsas pääsevät purkautumaan katoksen ulkopuolelle. Tämä tulee estää seuraavasti: • avoin katoksen tuuletusseinä sijoitetaan poispäin rakennuksesta ja vähintään neljän metrin päähän rakennuksesta. • muut katoksen seinät sekä katto toteutetaan taulukossa 1 esitettyjen vaatimusten mukaisesti. • avoimen tuuletusseinän turvaetäisyys mahdolliseen naapurirakennukseen (turvaetäisyys tuuletusseinän vastaiseen rakennukseen) on huomioitava. Oleellista katoksen rakenteissa on se, että seinien ja katon muodostama rakenne kokonaisuudessaan kestää katoksen sisällä olevan palon rasitukset 15 tai 30 minuutin ajan tuuletusseinää lukuun ottamatta. Erityinen huomio on kiinnitettävä sauma- ja liitoskohtiin. Rakenteen palonkesto voidaan osoittaa testitulosten tai laskelmien avulla.
Kuva 14. Lähellä rakennusta olevan jätekatoksen turvaetäisyydet (kts. myös taulukko). Avoin katoksen tuuletusseinä poispäin rakennuksesta ja vähintään neljän metrin päähän (B). Muut katoksen seinät ja katto EI 15 tai EI 30. Avoimen tuuletusseinän turvaetäisyys (C) huomioitava.
16
Taulukko 1. Jätekatosten turvaetäisyydet. Roska-astioita katoksessa enintään neljä Katoksen ovien lukitus Suositellaan Turvaetäisyys ylöspäin 8 metriä räystääseen silloin, kun vaakasuuntainen turvaetäisyys ei täyty Turvaetäisyys tuuletusseinän 6 metriä vastaiseen rakennukseen Katoksen katteen paloluokka BROOF(t2) (1
Roska-astioita katoksessa enemmän kuin neljä Suositellaan 11 metriä
8 metriä BROOF(t2) (1
Seinä- ja kattorakenteiden EI 15 (2 EI 30 (3 palonkestävyys alle neljän metrin etäisyydellä (katso kuva 8) Runkorakenteiden R 15 (4 tai suojaverhottu R 30 (5 tai suojaverhottu palonkestävyys tähän luokkaan tähän luokkaan Ulkoseinien pinta D-s2,d2 (6 D-s2,d2 (6 Sisäseinien pinta
A1, A2-s1,d0 tai B-s1,d0 (7
A1, A2-s1,d0 s1,d0 (7
tai
B-
1) BROOF(t2) -luokan täyttävät muun muassa peltikate ja tiilikate ja muut syttymättömät katemateriaalit. Kyseiseen luokkaan ilman testausta ja erillistä luokitusta kuuluvista katteista on EU:n komission päätös 2000/533/EY (ks. myös kumotun RakMK:n osan E1 (2011) liitteen kohta 6). 2) EI 15 -luokka edellyttää rakennusosalta eristävyyttä ja tiiviyttä 15 minuutin ajan paloa vastaan standardipalon mukaisessa testauksessa. Rakenneratkaisujen vaatimustenmukaisuudesta saa tietoa rakennustuotteiden valmistajilta. 3) EI 30 -luokka edellyttää rakennusosalta eristävyyttä ja tiiviyttä 30 minuutin ajan paloa vastaan standardipalon mukaisessa testauksessa. Rakenneratkaisujen vaatimustenmukaisuudesta saa tietoa rakennustuotteiden valmistajilta. 4) 5) Luokkien R 15 ja R 30 mukaisia runkorakenteita voidaan toteuttaa materiaalista riippumatta (esimerkiksi teräs- tai puurunkoisena). Lisätietoja saa rakennustuotteiden valmistajilta. 6) Pintaluokitus ilmoittaa tarvikkeen syttymisherkkyyden, palonlevittämis-, savunmuodostus- ja palavan pisaroinnin ominaisuudet. Luokkaan D-s2,d2 kuuluvat useimmat puutuotteet, kuten rakennuspuutavara (paitsi ohuet vanerit ja huokoinen kuitulevy). Lisätietoja saa tarvikkeiden valmistajilta ja EU:n Komission päätöksistä 2003/43/EY, 2006/213/EY ja 2005/610/EY. 7) Luokat A1 ja A2-s1,d0 tarkoittavat käytännössä palamattomia tuotteita, kuten betoni , teräs ja keraamiset rakennustarvikkeet. Luokan B-s1,d0 tarvikkeissa on vähäisessä määrin palavaa materiaalia, kuten joissakin kipsikartonkilevyissä. Näistä luokista, ks. kumoutuneen RakMK osan E1 (2011) liite, kohta 5.
17
3.3 Vaihtolavan suojaus Käytännössä vaihtolavan sijoittaminen kahdeksan metrin päähän rakennuksesta on varsinkin kaupunkialueella hankalaa ja usein jopa mahdotonta. Palamiskelpoista materiaalia sisältävä vaihtolava voidaan sijoittaa neljän metrin päähän rakennuksesta, mikäli liekin kuumimman osan (jatkuvan liekin alue) ja rakennuksen seinän väliin sijoitetaan säteilyä läpäisemätön ja palamaton tai lähes palamaton rakenne, esimerkiksi peltilevy. Tässäkin tapauksessa on huomioitava turvaetäisyys ylöspäin räystäsrakenteeseen (vähintään 11 metriä). Kuvassa 15 on esitetty edellä mainittu tilanne.
Kuva 15. Vaihtolavan sijoitus ja suojaustoimenpiteet. Vaakasuntainen turvaetäisyys (B) vähintään neljä metriä. Turvaetäisyys ylöspäin (A) vähintään 11 metriä. Suojaseinän (D) korkeus noin kaksi metriä. Ilman suojaseinää vaakasuuntainen turvaetäisyys vähintään kahdeksan metriä (B tai C).
18
4. Muuta huomioitavaa Tässä oppaassa on esitetty yleisimpiin kohteisiin sopivia tyyppiratkaisuja. Erikoistapauksissa tai mikäli tämän ohjeen mukaisia ratkaisuja ei voida toteuttaa tulee kääntyä paikallisten pelastusviranomaisten tai vakuutusyhtiön edustajien puoleen turvallisten ratkaisujen löytämiseksi. Turvaetäisyyksiä korvaavia ratkaisuja voivat olla muun muassa palonilmaisuun tai –sammutukseen liittyvät laitteet, rakennuksen ulkoseinä- ja räystäsrakenteiden palo-osastoiminen tai kulunvalvonnan tehostaminen piha- alueella. Vakuutusyhtiöiden suojeluohjeiden velvoitteet ja ohjeet on myös otettava ratkaisuissa huomioon. Tämän oppaan mukaiset ohjeet eivät ole täydellisen varmoja ratkaisuja tulipaloja vastaan. Joissain tilanteissa esitetyt turvaetäisyydet ja muut ratkaisut voivat osoittautua riittämättömiksi, mutta niiden avulla voidaan oleellisesti pienentää riskiä palon leviämisestä pihan rakenteista ja kalusteista rakennuksiin. On aina muistettava, että tehokkain tapa torjua tulipalon tuhoja on tulipalon syttymisen estäminen. Edellä mainitut turvaetäisyydet eivät koske ns. jätepaalaimia, jotka voidaan sijoittaa rakennuksen viereenkin. Edellytyksenä on, että paalaimia käytetään käyttöohjeiden mukaisesti.
19
5. Turvaetäisyyksien laskennallinen määrittäminen Tässä oppaassa esitetyt turvaetäisyydet perustuvat kokemusperäisen tiedon lisäksi laskentaan, jossa on käytetty hyväksi palofysiikkaan kuuluvia paloteho- ja säteilyteholaskelmia. Laskennan teorian perusteet ovat kirjallisuudessa, joista on viitetietoja tämän oppaan kohdassa Viitteet. Laskelmat suoritti alkuperäisen opasversion allekirjoittanut Timo Hakokorpi, joka toimi tuolloin Vakuutusyhtiö Sampo Oy:n vahingontorjunta-asiantuntijana. Laskelmista on tässä esitetty lopputulokset sekä eräitä alkuarvoja. Palofysiikan laskentatavat ovat oletettuun palonkehitykseen perustuvia menetelmiä ja ne ovat olleet hyväksyttyjä Suomen Rakentamismääräyskokoelman osassa E1 vuodesta 1997. Kyseisten määräysten nykyinen versio on Ympäristöministeriön asetus rakennusten paloturvallisuudesta (848/20179). Laskennassa selvitettävät asiat on esitetty kuvassa 16. Ensiksi selvitetään palavan kohteen lähettämän lämpösäteilyn teho. Tätä varten on laskettava palosta syntyneen liekin koko ja lämpötila. Liekistä voidaan erottaa kaksi aluetta, jatkuvan liekin ja hulmuavan liekin alueet. Lisäksi liekin yläpuolelle muodostuu savupatsas kuumista kaasuista ja hiukkasista. Tämän jälkeen on selvitettävä, miten liekin lämpösäteily vaikuttaa rakennuksen paloteknisesti heikoimpiin rakennusosiin, joita ovat ikkunat sekä palava-aineiset julkisivun osat, kuten esimerkiksi puuverhous. Näiden rakennusosien lämpösäteilyvirralle on määritettävä hyväksymistaso. Lisäksi on selvitettävä savupatsaan lämpötila eri korkeuksissa. Nämä asiat selvittämällä eri palokohteiden turvaetäisyydet sivu- sekä pystysuunnissa voidaan arvioida.
20
Kuva 16. Turvaetäisyyksiä määritettäessä selvitetään vaakasuuntainen turvaetäisyys (B), turvaetäisyys ylöspäin (A), liekin lähettämän lämpösäteilyn teho (D), jatkuvan liekin alueen lämpötila sekä korkeus (H), hulmuavan liekin alueen lämpötila sekä korkeus (G) ja savupatsaan lämpötilat (F).
5.1 Arvioitavat palokohteet Tässä selvityksessä on otettu arviointiin kolme palokohdetta: a) Yksittäinen 600 litran roska-astia, joka on lasikuitu- tai muovivalmis- teinen. b) Kolmen edellä mainitun roska-astian ryhmä, joka palaa samanaikai- sesti. 21
c) Palamiskelpoista materiaalia täynnä oleva vaihtolava (avolava), joka on mitoiltaan 2 x 6 metriä. Näiden kolmen tapauksen perusteella voidaan arvioida myös muiden pihan esineiden tai rakennelmien turvaetäisyyksiä.
5.2 Palotehot Liekin korkeuden ja lämpötilan määrittämiseen tarvitaan palotehon arvo. Tämä voidaan laskea esimerkiksi lähteen /2/ mukaisesti. Koetuloksia lähteestä /1/ voidaan käyttää myös hyväksi. Näiden tulosten perusteella määritettiin tutkittaville kohteille seuraavat palotehon arvot: a) roska-astia: paloteho = 2 MW b) kolme roska-astiaa paloteho = 6 MW c) vaihtolava paloteho = 10 MW.
5.3 Liekin lämpötila ja korkeus Jatkuvan liekin lämpötilaksi oletettiin jokaisessa palokohteessa arvo 800 °C /1/ ja /2/. Hulmuavan liekin lämpötilaksi oletettiin arvo 600 °C /1/ ja /2/. Nämä arvot on tarkistettu palotehoon perustuvalla laskentamenetelmällä /1/. Liekin korkeuden sekä savupatsaan lämpötilan arvot laskettiin McCaffreyn palopatsasmallilla /1/. Esimerkkinä on kuvassa 17 esitetty liekin ja savupatsaan lämpötilat korkeuden eri kohdissa vaihtolavan palon tapauksessa. Liekin on oletettu olevan suorakulmainen säteilevä levy (katso kuva 18). Liekin leveydeksi otettiin palokohteen suurin mahdollinen leveys, esimerkiksi vaihtolavan tapauksessa lavan pitkä sivu on rakennusta kohti.
22
Savupatsas:
Hulmuava liekki:
Jatkuva liekki:
z (m) 10,3 9,9 9,5 9,0 8,6 8,2 8,0 7,7 7,5 7,2 7,0 6,8 6,5 6,3 6,0 5,8 5,6 5,3 5,1 4,8 4,6 4,4 4,1 3,9 3,6 3,4 3,2 3,2
T (°C) 205,3 220,1 236,7 255,3 276,5 397,7 317,0 326,8 337,3 348,5 360,5 373,3 387,1 401,9 417,9 435,2 454,1 474,6 497,0 521,7 549,0 579,3 613,1 651,2 694,2 743,4 800,0 800,0
Kuva 17. Liekin ja savupatsaan lämpÜtila korkeuden suhteessa.
Taulukko 2. Lasketut liekin korkeuden ja leveyden arvot. liekin leveys
jatkuva liekki korkeus
hulmuava liekki korkeus
roska-astia
1,2 m
1,7 m
1,6 m
kolme roska-astiaa
3,5 m
2,4 m
2,4 m
vaihtolava
6,0 m
3,2 m
3,1 m
23
Kuva 18. Säteilylaskennan perusteet sivulta ja edestä katsottuna. A=palava astia tai esine, B=suurin lämpörasituskohta rakennuksen seinässä, C=etäisyys, D=hulmuavan liekin alue: lämpösäteily 33 kW/m2, E=jatkuvan liekin alue: lämpösäteily 75 kW/m2, F=liekin leveys ja G=suurin lämpörasituskohta.
5.4 Lämpösäteilylaskelmat Liekin lämpötilasta laskettiin liekin lähettämän lämpösäteilyn teho, joka on jatkuvalla liekillä 75 kW/m² ja hulmuavalla liekillä 33 kW/ m². Laskelmat on tehty Stefanin- Boltzmannin säteilylämmönsiirtoteorian mukaan ja tarkistettu palotehoon perustuvalla laskentamenetelmällä /1/.
24
Rakennuksen eri rakennusosiin kohdistuvaa lämpösäteilyn tehoa voidaan tarkastella lisäämällä näkyvyyskerroin liekin lähettämän lämpösäteilyn arvoihin. Näkyvyyskertoimia on esimerkiksi lähteessä /1/. Kuvassa 18 on esitetty laskennan perusteet.
5.5 Lämpösäteilylaskelmien hyväksymiskriteerit Säteilylaskelmien tuloksia voidaan käyttää turvaetäisyyksien arviointiin, mikäli voidaan määrittää hyväksymiskriteerit lämpösäteilyvirran maksimiarvoille uhatun rakennuksen julkisivussa. Normaalin rakennuksen tapauksessa voidaan määrittää rakennusosia, joiden lämpösäteilykestävyys on kriittinen tarkasteltaessa palon leviämistä rakennuksen ulkopuolelta itse rakennukseen. Nämä rakennusosat ovat julkisivun puu- ja muoviosat sekä ikkunat. Lisäksi tulee tarkastella ikkunan takana olevaa irtaimistoa kuten verhoja. Lähteissä /2/ ja /3/ on esitetty lasin lämpösäteilyn keston kokeellisia ja teoreettisia arvoja. Niiden perusteella voidaan arvioida, että kriittinen pitkäaikainen lämpösäteilyvirta normaalille ikkunalasille on noin 10 kW/m². Tämän arvon ylittyessä lasiruutujen voidaan olettaa särkyvän yksi kerrallaan, jolloin lämpösäteily pääsee vaikuttamaan täydellä teholla sisällä olevaan irtaimistoon ja savukaasut voivat päästä virtaamaan ikkuna-aukosta sisälle. Puumateriaalille kriittinen lämpösäteilyvirran arvo on n. 12,5 kW/m² ja muovimateriaaleille n. 10 kW/m² /1/ ja /2/. Kriittisen lämpösäteilyvirran arvon ylittyessä pitkäaikaisesti kyseessä oleva materiaali syttyy tuleen, jolloin palo leviää itse rakennukseen. Puun kriittisen lämpösäteilyvirran arvoa voi- daan käyttää myös ohuiden selluloosapohjaisten verhokankaiden syttymiseen, joka tapahtuu tällä lämpösäteilyvirran tasolla kylläkin nopeammin kuin puurakenteen syttyminen. Näiden määritysten perusteella laskelmissa on otettu suurimmaksi hyväksyttäväksi lämpösäteilyvirraksi uhatun rakennuksen seinäpintaan arvo 10 kW/m².
25
5.6 Laskelmien varmuustarkastelu Laskelmissa on sovellettu osavarmuuskerroinvarmistusta seuraavasti: • laskelmissa käytetyt palotehot ovat koetuloksia suurempia • liekin koko on oletettu koetuloksia suuremmaksi • liekin emissiivisyyden on oletettu olevan 1,0. Todellisuudessa se on hiukan pienempi. Näin ollen laskelmien voidaan sanoa olevan varmalla puolella.
5.7 Vaakasuuntaiset turvaetäisyydet Edellä esitettyjen laskelmien tuloksia voidaan käyttää rakennusten ulkopuolella olevien esineiden ja rakennelmien vaakasuuntaisten turvaetäisyyksien tarkasteluun. Lisäksi etäisyyden arvoihin on otettava mukaan tuulen aiheuttaman liekin ja savupatsaan kallistuminen rakennusta kohti. Tämä on huomioitu tekemällä liekille ja savupatsaalle kallistumatarkastelut, joiden perusteella on pystytty arvioimaan todelliset turvaetäisyydet lisäämällä hyväksymiskriteerien mukaiseen turvaetäisyyteen yksi metri. Laskelmissa esitettyjen palokohteiden osalta saatiin seuraavat turvaetäisyyden arvot vaakatasossa: a) roska-astia turvaetäisyys 4 metriä b) kolme roska-astiaa turvaetäisyys 6 metriä c) vaihtolava turvaetäisyys 8 metriä. Sovellettaessa edellä mainittuja tuloksia on huomioitava sellainen seinälinjasta yli puolen metrin päähän ulottuva räystäslinja, jossa turvaetäisyys on mitattava räystäslinjasta eikä ulkoseinästä. Palon leviäminen räystäsrakenteiden kautta on myös laskelmien mukaan estetty yllä esitettyjen turvaetäisyyksien avulla. Tämä tarkistetaan palopatsaan lämpötiloja laskemalla, esimerkiksi McCaffreyn palopatsasmallilla, huomioiden lisäksi palopatsaan kallistumatarkastelut.
26
5.8 Pystysuuntaiset turvaetäisyydet Savukaasut ja sen mukana kulkeutuvat lämpimät hiukkaset (yleensä nokihiukkaset) jäähtyvät kohotessaan palopatsaan mukana. Tämän perusteella voidaan palopatsasmallin avulla laskea turvaetäisyydet ylöspäin, mikäli edellä mainittuja vaakasuuntaisia turvaetäisyyksiä ei saavuteta. Laskennassa on käytetty apuna aikaisemmin esitettyä McCaffreyn palopatsasmallin tuloksia (kuva 16). Hyväksymiskriteerinä oli savupatsaan lämpötilaa +220 °C vastaava korkeusasema, joka kolmen roska-astian palossa oli noin seitsemän ja vaihtolavan palossa noin kymmenen metrin korkeudella. Kun oletetaan liekin olevan maan pinnasta noin yhden metrin korkeudella, saadaan turvaetäisyyden arvoiksi pystysuunnassa kahdeksan ja 11 metriä.
27
Viitteet /1/ Drysdale Dougal. An Introduction to Fire Dynamics, John Wiley & sons, 1985. /2/ Buchanan, A.H. (ed.). Fire Engineering Design Guide. Christchurch, NZ: Centre of Advanced Engineering, 1994. 203 s. /3/ Keski-Rahkonen Olavi. Ikkunoitten rikkoutuminen tulipalossa, Palontorjuntatekniikka-lehti 3/1990.
28
Liite 1
TUHOPOLTTOJEN TORJUNTA
TURVALLISUUSOHJE 2017
29
1
Tuhopolttojen torjunta
Sisällysluettelo 1 Ohjeen tarkoitus................................................................................................................................. 2 2 Vaatimukset tuhopolttojen torjumiseksi .......................................................................................... 2 2.1
Rakennuksen ulkoseinusta ........................................................................................... 2
2.2
Lastauslaiturit ja -katokset ............................................................................................ 2
2.3
Jätteet, jäteastiat ja jätekatokset................................................................................... 2
2.4
Rakennuksen ullakot, kellarit ja muut yhteiset tilat ........................................................ 2
2.5
Porrashuoneet ja yleisten tilojen käytävät ..................................................................... 2
Tämä on Finanssiala ry:ssä laadittu turvallisuusohje. Ohjeen tavoitteena on lisätä turvallisuutta ja ehkäistä vahinkoja.
30
2
Tuhopolttojen torjunta
Tuhopolttojen torjunta 1
Ohjeen tarkoitus Tässä ohjeessa annetaan vaatimukset tuhopolttojen torjumiseksi.
2
Vaatimukset tuhopolttojen torjumiseksi
2.1
Rakennuksen ulkoseinusta Syttyvää materiaalia ei saa säilyttää rakennuksen ulkoseinustoilla, mikäli se aiheuttaa palon leviämisvaaran rakennukseen. Palon leviäminen rakennukseen voidaan estää palonkestävällä rakenteella tai sijoittamalla syttyvä materiaali riittävän kauas seinästä.
2.2
Lastauslaiturit ja -katokset Lastauslaitureilla ja –katoksissa saa säilyttää syttyvää materiaalia vain, jos asiattomien pääsy näihin kohteisiin on estetty.
2.3
Jätteet, jäteastiat ja jätekatokset Jätteet on säilytettävä siten, että asiattomat eivät pääse niihin käsiksi. Jäteastioiden ja jätekatoksien on oltava vähintään seuraavien turvaetäisyyksien päässä rakennuksen räystäslinjasta. Neljä metriä yksittäiset enintään 600 litran jäteastiat metalliset jäteastiat Kuusi metriä jäteastiaryhmät pahvirullakot Kahdeksan metriä vaihtolavat jätekatokset kuormalavapinot Palon leviäminen jätekatoksesta rakennukseen voidaan vaihtoehtoisesti estää palonkestävällä rakenteella. Jätekatosten tulee olla lukittavia.
2.4
Rakennuksen ullakot, kellarit ja muut yhteiset tilat Rakennuksen ullakot, kellarit ja muut yhteiset tilat on lukittava siten, että asiattomien pääsy näihin tiloihin on estetty.
2.5
Porrashuoneet ja yleisten tilojen käytävät Porrashuoneissa ja yleisten tilojen käytävillä ei saa säilyttää eikä varastoida mitään tavaraa.
31
3
32
Tuhopolttojen torjunta
S
MEN PEL A
OPASTAA
JÄRJESTÖ
SPEK
US
O SU
A SAL N KES K
TU
17
SPEK
Oppaassa esitellään pihan rakennelmiin ja erityisesti jäteastioihin liittyviä paloriskejä sekä ratkaisuja niistä aiheutuvien palovahinkojen pienentämiseksi.
Suomen Pelastusalan Keskusjärjestö Ratamestarinkatu 11, 00520 Helsinki p. (09) 476 112 www.spek.fi, spekinfo@spek.fi