Brandteknisk riskanalys - indata metodik och osäkerhetsanalys

Description

I många av de byggnader som projekteras idag är förenklad dimensionering av olika anledningar inte tillämpbar, utan det krävs att brandskyddet dimensioneras med hjälp av analytiska metoder. Till exempel kan riskbaserad dimensionering användas. Här tas hänsyn till att de brandtekniska systemen kan fallera med viss sannolikhet, och konsekvensen av felfunktion undersöks. Rapporten redovisar och exemplifierar ett antal metoder och beräkningsmodeller som kan användas vid riskbaserad dimensionering samt ger en diskussion runt dessa. Rapporten syftar även till att noggrant utreda och ge förslag på värden på indata som är nödvändiga vid utförande av en brandteknisk riskanalys. En sammanställning av information från litteratur, statistik och beräkningsmodeller ges för att ge en samlad bild, dels av de vedertagna praxis som används världen över, dels av resultat av forskning som utförts på området. Resultatet av denna sammanställning ger ett bredare underlag för bedömning av indata till brandtekniska riskanalyser. Värden på indata anges i stor omfattning som sannolikhetsfördelningar för att ta hänsyn till ingående osäkerheter. Nödvändig indata vid riskbaserad dimensionering består av olika typer av information. Dels behövs en bedömning av sannolikhet för felfunktion på ingående brandtekniska system, dels behövs en uppskattning av en mängd olika parametrar för undersökning av vilken konsekvensen kan bli vid en eventuell brand. De faktorer som avgör konsekvensen består både av parametrar som styr brandens egenskaper och parametrar som styr utrymnings- förloppet. I rapporten har en ingående studie av frekvens för brands uppkomst utförts, främst med hjälp av beräkningsmodeller men även till viss del med hjälp av befintlig statistik. Frekvens för brands uppkomst redovisas för olika typer av verksamheter, med en fördjupning i verksamhetstyperna samlingslokal och vårdavdelning. Brands tillväxthastighet har studerats för allmänna byggnader. Tillväxthastigheten har uppskattats genom studie av tester och av statistik över startföremål vid brand från inrapporterade bränder. Sannolikheten för felfunktion har utretts för bland annat följande system: Brand- och utrymningslarm, sprinklersystem samt utrymningsvägars tillgänglighet. Utredningen är i första hand gjord genom litteraturstudier. Vidare har en rad parametrar som påverkar utrymningsförloppet studerats ingående. Dessa parametrar är personfördelning i olika typer av lokaler, personflöden, gånghastigheter och val av utgång samt varseblivnings-, reaktions- och beslutstid. Analysen av dessa parametrar har till stor del utförts genom studier av resultat från försök och en sammanställning av dessa. För att visa på en metod för utförande av riskanalys där hänsyn tas till osäkerheter i indata, genomförs ett exempel på en brandteknisk riskanalys för en fiktiv samlingslokal. Indata till händelseträd och ingående parametrar i brand- och utrymningssimuleringar väljs från värden framtagna i rapporten. En bedömning av riskens omfattning ges med riskprofil. Beräkning av förväntat antal besökare exponerade för kritiska och dödliga förhållanden genomförs. Olika brandtekniska systems inverkan på risknivån i det specifika fallet utreds. Det genomförda exemplet ger resultat som visar på att en noggrann jämförelse mellan olika utformningars säkerhetsnivå kan göras med använd metod. Användandet av osäkerheter i analysförfarandet ger också möjlighet att studera osäkerheterna i beräknade resultat samt att studera vilka parametrar och osäkerheter som inverkar mest på resultaten. Sammanfattning......Page 5 Summary......Page 7 Innehållsförteckning......Page 9 Syfte......Page 15 Metod och disposition......Page 16 Avgränsningar......Page 17 Erkännanden......Page 18 Allmänt......Page 19 Utrymningsförlopp......Page 20 Brandtekniska system......Page 21 Organisatoriskt brandskydd i riskhanteringsprocessen......Page 22 Händelseträdsuppbyggnad......Page 23 Allmänt......Page 24 Sannolikheter för olika scenarier i händelseträdet......Page 25 Fortplantning av osäkerheter i händelseträdet......Page 26 Kriterier......Page 30 Simulering av utrymningsförlopp......Page 31 Beräkning av konsekvens......Page 32 Beräkning av medelrisk......Page 33 Riskprofil......Page 34 Beslutskriterier......Page 35 Hänsyn till osäkerheter......Page 36 Allmänt......Page 37 Stokastiska osäkerheter......Page 38 Osäkerheter i modeller......Page 39 Metoder för beräkning av frekvens för brands uppkomst......Page 43 Rutsteins metod......Page 46 Framtagande av fördelning för samlingslokal......Page 47 Övriga metoder för bestämning av frekvens för brands uppkomst......Page 48 Apriorifördelning......Page 49 Posteriorifördelning......Page 50 Förslag till generell apriorifördelning för vårdavdelning......Page 53 Andel bränder som ej utvecklas......Page 54 Diskussion......Page 56 Metoder......Page 59 Metod......Page 60 Indelning i grupper......Page 61 Allmän byggnad......Page 64 Brands tillväxthastighet......Page 66 Diskussion......Page 67 Brandcellsgränser......Page 69 Detektions- och brandlarmssystem......Page 71 Brandlarmspaneler......Page 73 Felträdsanalys för brandlarmssystems funktion......Page 74 Tillförlitlighet......Page 76 Utrymningsvägars tillgänglighet......Page 82 Brandcellsgränser......Page 83 Brand- och utrymningslarm......Page 84 Brandcellsgränser......Page 85 Brand- och utrymningslarm......Page 86 Utrymningsvägars tillgänglighet......Page 87 Persontätheter och personfördelningar......Page 89 Diskussion......Page 91 Flödesberäkningar......Page 93 Jämförelser av flöden......Page 95 Val av dimensionerande flöden......Page 98 Val av utgång......Page 99 Allmänt......Page 100 Diskussion......Page 101 Beräkning av avståndsfördelning......Page 103 Beräkning av detektionstid......Page 106 Varseblivningstid......Page 108 Generella metoder......Page 109 Resultat från olika försök och studier......Page 110 Specificerad delphiundersökning......Page 111 Varseblivningstid......Page 114 Reaktions- och beslutstid......Page 115 Diskussion......Page 117 FAST 3.1.6......Page 119 Monte Carlo-simuleringar i @RISK och Decision Tools......Page 120 Frekvensanalys......Page 121 Tid till kritiska eller dödliga förhållanden......Page 122 Konsekvensbedömning......Page 123 Beräkning av medelrisk......Page 125 Beräkning av riskprofil......Page 127 Diskussion......Page 131 Geometri......Page 133 Lokalens brandskydd......Page 134 Frekvens för brands uppkomst......Page 135 Utrymningsvägars tillgänglighet......Page 136 Frekvensanalys......Page 140 Allmänt......Page 141 Personfördelning i lokalen......Page 142 Varseblivningstid......Page 143 Tid för reaktion och beslut......Page 145 Simulerade utrymningsfall......Page 146 Simulerade brandförlopp......Page 147 Allmänt......Page 148 Resultat från utrymningsberäkningar......Page 149 Resultat från brandförloppsberäkningar......Page 151 Allmänt......Page 153 Uttryck för säkerhetsmarginalen......Page 154 Beräkning av säkerhetsmarginalen......Page 155 Allmänt......Page 156 Bedömning av antal exponerade......Page 157 Beräkning av medelrisk......Page 159 Beräkning av riskprofil......Page 163 Frekvensanalys......Page 165 Brandförlopp......Page 166 Beräkning av säkerhetsmarginal......Page 168 Konsekvensanalys och riskberäkningar......Page 172 Frekvensanalys......Page 179 Utrymningsförlopp......Page 180 Beräkning av säkerhetsmarginal......Page 184 Konsekvensanalys och riskberäkningar......Page 186 Jämförelse av medelrisk......Page 190 Jämförelse av riskprofiler......Page 191 Slutsatser och kommentarer......Page 193 Slutsatser......Page 195 Diskussion......Page 197 Förslag till fortsatta studier......Page 199 Referenser......Page 201 Bilaga A: Brandstatistik och tillväxthastigheter......Page 205 Bilaga B: Regressionsanalys av DETACT-T2......Page 207 Bilaga C: Beräkningsdata för exempelriskanalys......Page 211