Här undersöks skillnaden mellan de europeiska och svenska värdena närmre samt hur stor skillnaden mellan bränsle- och ventilationskontrollerade bränder blir. Grafiska modeller från alla resultat återfinns i rapportens Bilaga C.
Alla brandceller är av betong med följande värden erhållna från Enclosure Fire Dynamics, se Tabell 10.
Tabell 10: Värden för betong vilka används i beräkningarna. [10]
Betong
ρ Densitet [kg/m3] 2300
c Specifik värmekapacitet [J/kgK] 1000
λ Konduktivitet [W/mK] 1,6
b Termisk tröghet [J/m2s1/2K] 1918,8
4.2.1 Bränsle- och ventilationskontrollerade bränder
Skillnaden i gränslandet mellan bränsle- och ventilationskontrollerade bränder visas i följande exempel. Detta gjordes genom att låta och ligga nära varandra och därefter
54
Beräkningarna genomfördes för en bostad med golvarean 40 m2, enligt tidigare beräkningar. Brandcellens längd, bredd och höjd är 8, 5 respektive 2,5 meter. Omslutningsytorna är av betong. Brandtillväxten för bostäder anses vara normal. Boverkets föreskrivna
brandbelastning har använts.
1. Brandcellen har på ena långsidan fyra stycken fönster med bredden 1,1 meter och höjden 2,1 meter. På ena kortsidan finns två fönster med bredden 1,02 meter och höjden 1,2 meter. Utöver dessa finns även en dörr med bredden 1 meter och höjden 2,1 meter.
2. Precis som ovan, fast med ändringen av måtten av de två fönstren på kortsidan. Bredden ändrades till 1,017 meter medan höjden förblev 1,2 meter.
Omslutningsarean och den totala termiska trögheten för de båda fallen motsvarar 145 m2 respektive 1915,3 J/m2s1/2K. Erhållna resultat redovisas i Tabell 11.
Tabell 11: Erhållna resultat från fall 1 och fall 2.
Benämning Fall 1 Fall 2
Av Öppningsarea [m2] 13,79 13,78
heq Medelhöjdvärde [m] 1,940 1,941
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,333238 0,333379
T Maximal temperatur [°C] 790 989
ttot Totala brandförloppets längd [h] 0,64 0,91
4.2.2 Eurokod vs. Boverket
Skillnaden i brandförlopp mellan europeiska och de svenska värdena undersöks för verksamheterna bostäder, sjukhus och kontor.
4.2.2.1 Utan reduktionsfaktorer
Värden från Tabell 8 har använts för den dimensionerande brandbelastningen.
Bostäder
Bostaden antas utgöra en egen brandcell med golvarea är 40 m2 och takhöjden 2,5 meter. Till brandcellen finns en dörr med höjden 2,1 meter och bredden 1 meter samt fyra fönster som vardera har höjden 1,2 meter och bredden 1 meter.
En öppningsarea av 6,9 m2 och medelhöjdvärdet 1,47 meter erhålls. Resultaten från ges i Tabell 12.
Tillämpning av Eurokodens och Boverkets dimensioneringsregler
55
Tabell 12: Erhållna resultat – bostäder.
Bostäder Eurokod Boverket
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,764 0,905
T Maximal temperatur [°C] 863 897
ttot Totala brandförloppets längd [h] 2,59 2,81
Sjukhus (rum)
1. Sjukhussalen antas vara 20 m2 och ha takhöjden 2,5 meter. Öppningar finns i form av en dörr med höjden 2,1 meter och bredden 1,5 meter samt ett fönster med höjden 1,2 meter och bredden 1,8 meter.
2. Sjukhussalen antas vara 20 m2 och ha takhöjden 2,5 meter. Öppningar finns i form av en dörr med höjden 2,1 meter och bredden 0,8 meter samt ett fönster med höjden 1 meter och bredden 8 meter.
Öppningsarean för fall 1 blir 4,12 m2 och medelhöjdvärdet 1,77 meter. Resultaten kan avläsas i Tabell 13.
Tabell 13: Erhållna resultat – sjukhus, fall 1.
Sjukhus, fall 1 Eurokod Boverket
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,198 0,254
T Maximal temperatur [°C] 306 426
ttot Totala brandförloppets längd [h] 0,78 0,97
Öppningsarean för fall 2 blir 2,48 m2 och medelhöjdvärdet 1,75 meter. Resultaten kan avläsas i Tabell 14.
Tabell 14: Erhållna resultat – sjukhus, fall 2.
Sjukhus, fall 2 Eurokod Boverket
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,340 0,440
T Maximal temperatur [°C] 635 682
ttot Totala brandförloppets längd [h] 3,24 3,56
Kontor
Brandcellen antas vara 10 gånger 10 meter stor med takhöjden 2,5 meter. Öppningar finns i form av en dörr med höjden 2,1 meter och bredden 1 meter samt fönster på två av sidorna av brandcellen med höjden 2,5 meter och bredden 10 meter.
Öppningsarean motsvarar 52,1 m2 och medelhöjdvärdet blir 0,56 meter. Resultaten kan avläsas i Tabell 15.
56
Tabell 15: Erhållna resultat – kontor.
Kontor Eurokod Boverket
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,261 0,266
T Maximal temperatur [°C] 725 730
ttot Totala brandförloppets längd [h] 0,62 0,63
4.2.2.2 Inklusive reduktionsfaktorer
Nedanstående exempel är samma som Sjukhus – fall 2 från rubriken Utan reduktionsfaktorer ovan. Värden för den dimensionerande brandbelastningen har hämtats från Tabell 9.
Sjukhussalen antas vara 20 m2 och ha takhöjden 2,5 meter. Öppningar finns i form av en dörr med höjden 2,1 meter och bredden 0,8 meter samt ett fönster med höjden 1 meter och bredden 0,8 meter.
1. Inga brandbekämpningsmetoder, men inklusive reduktionsfaktorn risk för brand till följd av brandcellens storlek samt förbränningsfaktorn.
2. Verksamheten har en automatisk sprinkleranläggning, automatisk branddetektion av värme samt automatisk larmöverföring. Övriga reduktionsfaktorer sätts till 1,0. Öppningsarean för fall 1 blir 2,48 m2 och medelhöjdvärdet 1,75 meter. Resultaten för fall 1 kan avläsas i Tabell 16 och för fall 2 i Tabell 17.
Tabell 16: Erhållna resultat – sjukhus, fall 1.
Sjukhus, fall 1 Eurokod Boverket
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,300 0,440
T Maximal temperatur [°C] 253 682
ttot Totala brandförloppets längd [h] 1,43 3,56
Tabell 17: Erhållna resultat – sjukhus, fall 2.
Sjukhus, fall 2 Eurokod Boverket
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,139 0,268
T Maximal temperatur [°C] 79 213
ttot Totala brandförloppets längd [h] 0,61 1,25
4.2.3 Konstantskillnad
Uträkningar visar hur pass stor skillnaden mellan resultaten blir om konstanten 0,2·10-3 ändras till 0,13·10-3.
1. Bostaden antas utgöra en egen brandcell med golvarea är 40 m2 och takhöjden 2,5 meter. Till brandcellen finns en dörr med höjden 2,1 meter och bredden 1 meter samt fyra fönster som vardera har höjden 1,2 meter och bredden 1 meter.
2. Brandcellen, som innehåller ett kontor, antas vara 10 gånger 10 meter stor med takhöjden 2,5 meter. Öppningar finns i form av en dörr med höjden 2,1 meter och
Tillämpning av Eurokodens och Boverkets dimensioneringsregler
57
bredden 1 meter samt fönster på två av sidorna av brandcellen med höjden 2,5 meter och bredden 10 meter.
Resultat från de båda fallen kan avläsas i Tabell 18 och Tabell 19.
Tabell 18: Erhållna resultat, fall 1 – bostäder.
Fall 1 – Bostäder 0,13 0,2
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,497 0,764
T Maximal temperatur [°C] 813 872
ttot Totala brandförloppets längd [h] 2,05 2,52
Tabell 19: Erhållna resultat, fall 2 – kontor.
Fall 2 – Kontor 0,13 0,2
tmax Tid till maximal gastemperatur [h] 0,172 0,266
T Maximal temperatur [°C] 730 730
ttot Totala brandförloppets längd [h] 0,63 0,63