Base Camp

Sammanfattning

Syftet med detta examensarbete har varit att ta fram handlingar åt räddningsverkets

internationella avdelning, så att de på ett mer effektivt och ekonomiskt sätt kan leverera 10 fots sanitetscontainrar på internationella uppdrag. Kravet som ställdes var att de skall ha en livslängd på minst tre år i extrema väderförhållanden samt att de skall vara lätta att bygga om och anpassas för de etniska behoven.

I examensarbetet har vi arbetat med ett antal skisser på toalettcontainer och duschcontainer som räddningsverket har fått granska och lämna synpunkter på, ut ifrån dessa skisser har vi arbetat fram ritningar.

Rapporten beskriver hur vi har arbetat och jämfört olika material. Hur beräkningar har gått till för att hitta optimala lösningar på isoleringen och ytskikt.

Examensarbetet utgör en bra kunskapsdokumentation som bör ligga som grund för nyframställning av sanitetscontainrar.

Abstract

The purpose with this bachelor has been to produce document to Swedish rescue service. So that they can in a more efficient and more economic way can deliver a 10 foot sanitation container when there is an international rescue mission. One off the demands on this project was that the container at least would last longer than 3 years in extreme weather conditions and that it would be easy to rebuild to match the different ethnic needs. In this bachelor we have been working with a couple different sketches on a toilet and shower container that the Swedish rescue service has given the opportunity to review and gave us feedback and opinions on the work so far, from this we drew the blueprints for the container. The report describes how we have been working and compared different materials, and how we have calculated to find the best solution in isolation and surface material.

The bachelor constitutes a documentation that should be the base the build these sanitation containers.

Innehållsförteckning

Sammanfattning ... 2 Abstract ... 3 Innehållsförteckning ... 4 1. Inledning ... 6 1.1 Syfte ... 6 1.2 Metod ... 6 2. Räddningsverket... 7 2.1 Räddningsverket internationellt ... 7 2.2 Aktuella områden ... 8 2.2.1 Afghanistan ... 8 2.2.2 Afrika ... 8 3. Inredning... 9 3.1 Dusch container... 9 Figur 3.1.1 ... 9 3.2 Toalett container... 10 Figur 3.2.1 ... 10 4. Material ... 11

4.1 Invändig och utvändigt ytskikt... 11

Figur 4.1.1 ... 11 4.2 Isolering... 12 Figur 4.2.1 ... 12 4.3 Stomme... 13 5. Transport ... 14 Figur 5.1.1 ... 14 5.1 Laster... 14 6. Konstruktionsberäkningar... 15 6.1 Effektbehov ... 15 6.2 Stommberäkning ... 16 ... 16

6.2.1 Figur Stommritning (bilaga 3 sid 2) ... 16

Bilaga 1 Ritningar duschcontainer

Bilaga 2 Ritningar Toalettcontainer

Bilaga 3 Stomritningar och detaljer

Bilaga 4 Mängdförteckning

Bilaga 5 Beräkningar

Bilaga 6 Luftpump

Bilaga 7 Varmvattenberedare dusch

1. Inledning

Vi skall tillsammans med räddningsverkets internationella avdelning ta fram en 10 fots sanitetscontainer, denna skall vara både lättare och mindre än de befintliga som finns idag för transport i flygplan. De krav som ställs är att de skall ha en livslängd på minst tre år vilket leder till att val av materiel är mycket viktigt för att livslängd skall uppnås i extrema

väderförhållanden. Containrarna skall även vara lätta att bygga om för att kunna anpassas för de olika etniska behoven.

1.1 Syfte

Målet är att ta fram en del handlingar till ett förfrågningsunderlag så att räddningsverket kan på ett mer effektivt och ekonomiskt sätt leverera en container för sanitet.

1.2 Metod

Vi skall ta fram material genom att jämföra dessa mot varandra och ut ifrån det välja det material vi anser vara bäst ur miljö och ekonomisk synpunkt. Hänsyn kommer också att tagas ur byggnadsteknisk synvinkel. Vi kommer att följa svensk standard enligt BBR och BKR:s föreskrifter.

Ett antal modeller lades fram för granskning av räddningsverket, och ut ifrån dessa förslag valdes det en toalett container och en dusch container. Dessa förslag har varit ett underlag för vårat fortsatta arbete.

2. Räddningsverket

1_{Räddningsverket är en statlig myndighet som arbetar för att minska risken för olyckor, verket}

sprider kunskap med föreskrifter råd och upplysningar om olyckor och deras effekter samt utvecklar samhällets förmåga att effektivt skapa bra räddningsmöjligheter. Det handlar om att förbättra samordningen mellan polis, räddningstjänst och sjukvård så att det blir så bra som möjligt och att stärka beredskapen

 mot olyckor med farliga ämnen  mot kärnenergiolyckor

 mot oljeutsläpp

 inom CBRN-området (förkortning som avser hot eller risker med kemiska C, biologiska B, radiologiska R och nukleära N medel).

Räddningsverket har utbildningar i skydd mot olyckor för att kunna handla rätt i svåra och pressade situationer och bedrivs på fyra olika platser i landet, de finns i Revinge, Skövde, Rosenberg och Sandö. De utbildar ca 10000 studenter per år.

2.1 Räddningsverket internationellt

Räddningsverket har sedan 1988 bedrivit ett antal internationella projekt inom flera olika områden, och har sitt huvudsäte i Kristinehamn.

Räddningsverket har i uppdrag från regeringen att hålla beredskap för internationella bistånds- och katastrofinsatser. Dom flesta internationella insatserna görs tillsammans med EU, som sammanför många länder så att dessa kan samarbeta i fråga om internationella insatser. Uppdragen är mycket varierande. Vanligast är att räddningsverket stödjer FN-personal med arbetsplatser, bostäder och specialistkompetens. Räddningsverket sänder även olika typer av räddningsstyrkor till drabbade områden och stödjer återuppbyggnaden av förstörd infrastruktur.Insatser genom gemenskapsmekanismen föregås alltid av en begäran från det utsatta landet.

Bistånden kan delas upp i 2 olika delar en del är humanitärtbistånd som innefattar det direkta akuta behovet till människor som drabbats av katastrofer av olika slag. Den andra delen är utvecklingsbistånd som långsiktig går ut på att lära olika länder att utveckla en egen förmåga att hantera landets egna kriser på ett bättre sätt.

Sverige har även en stödstyrka som med kort varsel kan skicka ut personal för att bistå utsatta svenskar När någon katastrof har inträffat skickas först en grupp på ca 8 personer som gör en snabb bedömning av hur läget är och vad det är för insats som behövs göras, därefter skickas stödstyrkan iväg på insatsen.

2.2 Aktuella områden

2.2.1 Afghanistan

2_{Afghanistan är ett av världens fattigaste länder. Landet och dess befolkning har genomlidit}

drygt två decennier av krig och våldsamheter. Situationen i Afghanistan är mycket svår, men talibanregimens fall och den omfattande internationella närvaron har ändå skapat en möjlighet att återuppbygga landet.

Landet måste byggas upp från grunden och nya samhällsstrukturer behövs på alla områden. De humanitära behoven i landet är enorma och Afghanistan är i stort behov av assistans för återvändande flyktingar, minhantering, hälso- och sjukvård samt utbildning. Det finns även mycket stora behov när det gäller skydd mot människorättsbrott, förbättring av kvinnors situation, livsmedelssäkerhet och att bekämpa undernäring, samt att säkerställa tillgång till en förbättrad vatten- och sanitetssituation.

EU är en av de största internationella givarna som stödjer Afghanistans stabilisering och utveckling.

2.2.2 Afrika

Afrika är världens fattigaste världsdel.

En del länder i Afrika söder om Sahara har drabbats hårt av krig och konflikter, medan andra har utvecklats fredligt under många år. Vissa har lidit under diktaturer, andra har utvecklat demokratiska samhällen. Samtidigt finns det mycket gemensamt i traditioner, kultur, historia och samhällskultur.

Afrika är en stor kontinent som sträcker sig över flera klimatzoner. I mitten delas den av ekvatorn som ger ett tropiskt klimat med savanner och regnskog. Längre norrut finns stäpper och enorma öknar som Saharaöknen och längst upp i Afrika har man Medelhavetsklimat. Om man kommer söder om ekvatorn finns även där stäpp och öken och längst ner i söder är det fuktigare och mer behagligt klimat delar av året.

Idag finns det 7 länder som räddningsverket har personal i, det flesta länderna finns runt Centralafrika samt Liberia och Senegal. Den personalstyrkan räddningsverket står för är bla logistik, GIS, transportkoordinatorer och Civilingenjörer som är inriktade på infrastruktur.

3. Inredning

Tanken är att vi skall använda hybrix på väggar golv och tak, där väggar och tak behandlas med ett ytskikt om så önskas för att få en ljusare atmosfär. Golvet kommer att beklädas med ett 1,5 mm elastiskt vinylskikt med en matt yta för att få ett halkfritt golv. Vinylskiktet kommer att dras upp på väggen 100 mm samt att alla skarvar kommer att svetsas för att nå ett helt tätt ytskikt som är beständigt för högtryckstvätt, färgen kommer att vara en mörkare ton för att det inte skall upplevas smutsigt.

3.1 Dusch container

Dusch containern består av två duschrum och ett installationsutrymme. Ett duschrum består av en duschkabin som placeras längst in med mått 900*900 mm, ett tvättställ som är ca 550 *445 mm ovanför det kommer det att hänga en spegel som har ytter måtten 550 * 650 mm. I varje duschrum kommer det att finnas en bänk att sitta och fyra stycken krokar att hänga sina kläder på. I taket kommer det att sitta lysrörsarmaturer ganska så centrerat i taket, och ovanför spegeln kommer det att sitta en mindre lysrörs armatur för att belysa spegeln.

3.2 Toalett container

Toalett containern består av tre st toaletter varav en är utbytbar mot stå toalett, dessa är avskilda ifrån varandra. Ett toalettrum består av en rostfri toalett och en pappershållare samt en upphängningskrok. Utanför dessa rum sitter det två stycken rostfria tvätthandfat med tillhörande spegel med måtten 550 * 650 mm och över dessa sitter det mindre

lysrörsarmaturer för att belysa spegeln. Vid sidan av kommer det att finnas ett skåp för pappershanddukar. I taket centreras belysningsarmatur.

4. Material

4.1 Invändig och utvändigt ytskikt

Vi har under arbetet tittat och jämfört olika material, detta har lett oss till ett material, egentligen en teknik som används.

Konstruktionen kallas hybrix och består av två tunna plåtskivor som sammanfogas med lim och rostfria stålfibrer, dessa fungerar som bärande stålbalkar men det finns också mycket luft i mellan plåtarna, på en enda kvadratmeter kan uppemot 100milijoner fibrer finnas.

Hybrix ser ut och beter sig likadant som en rostfri plåt och har samma

deformationsegenskaper som en sådan. De har i alla fall de egna testresultaten visat i tjockleken 0,6-2mm. Jämfört med vanlig rostfri plåt så har hybrix 10 % mindre böjstyvhet vilket leder till att det är lättare att bearbeta .

För att nå samma hållfasthet behöver man bara en tredjedel av det material som idag används för att ta fram rostfria stålet. Detta leder till att vi kan minska vikten med hälften i jämförelse med traditionell massiv rostfri stålplåt.

I takt med ökade råvarupriser på stål så finns det all anledning att titta närmare på denna teknik. Några av fördelarna är.

 Låg vikt ger mindre resursförbrukning  Låg vikt ger låga fraktkostnader  Låg miljöpåverkan

 Hybrix är återvinningsbar

Figur 4.1.1 Snitt ur hybrix segment (www.lamera.se)

Hybrix har även goda mekaniska egenskaper vad det gäller brandskydd, reparerbarhet, slagtålighet och korrosionsbeständig.

Flygindustrin har visat ett stort intresse för hybrix. Detta är ju en bransch där vart enda hekto betyder ekonomi i minskad bränsleåtgång, om man nu får ner vikten så leder det till en bättre lastoptimering, färre transporter.

4.2 Isolering

Enligt termodynamikens andra sats så går värmeenergi från varmt till kallt. Det finns tre olika sätt värme kan överföras, ledning, konvektion och strålning. Ledning sker i alla material, värmeledning uppstår i inre atomrörelser. Ett slags utjämningsförlopp där de inre rörelserna vill fortplanta sig från områden med hög aktivitet till områden med lägre aktivitet.

Konvektion är det andra sättet, som uppstår när t ex luft för med sig värme till en kallare plats. Eftersom värmen stiger när den blir varm så kallas det naturlig konvektion. När man flyttar värmen med t ex en fläkt så kallas det för påtvingad konvektion.

Det tredje sättet är strålning och det skiljer sig ifrån de övriga sätten. Det behövs varken material, vätska eller gas för att strålning skall kunna ske. Strålning skickas ut från materia som har en temperatur över den absoluta nollpunkten -273,15ºC. Strålning är ett svar på den inre rörelseenergin.

De materialen som har varit aktuella under arbetet har varit cellplast EPS

(Expanderadpolystyren), XPS och Polyuretanskum. De studier som vi har bedrivit i dessa ämnen har visat att EPS är de material som vi bedömer som bäst ur ett isolations och livcykeltänkande. XPS är bättre i deformationssyfte men detta leder till att det är dyrare än EPS. Polyuretanskum går ej att återvinna i samma utsträckning som EPS. Dessa saker gör att valet går till EPS.

De fördelarna vi har funnit med EPS är.

 Låg vikt och lång livslängd ger låg resursanvändning  Låg miljöpåverkan

 Helt resistent mot röt- och mögelangrepp  EPS är återvinningsbart

Den värmeöverföring som är aktuell i detta material är ledning och strålning och en ytterst liten del av konvektion som är försumbar. Expanderad polystyren är uppbyggd av 98 % luft och 2 vol % polystyren och ger en väldigt bra isolationsförmåga.

Figur 4.2.1 Bild av ett polystyren segment ( www.sundolitt.se)

4.3 Stomme

Stommen kan byggas av flera olika material. Vi skall titta på 3 olika förslag och prova oss fram till det mest fördelaktiga för just en flygcontainer.

Saker som materialvalet beror på.

1: Krav på hur mycket som en container skall tåla konstruktionsmässigt sett. 2: Hur mycket dom olika materialen kostar i jämförelse med livslängd. 3: Vad blir besparingarna med hänsyn till miljö.

Utifrån dessa skall vi ta fram en försvarbar container i dom flesta syften. Förslag 1:

Att bygga en stål stomme precis som i en sjö container där kraven är mycket högre, och där man kan placera upp till 8 st på varandra. Detta leder dock till att vikten på stommen blir mycket tyngre men med väldigt bra hållfasthet. En nackdel är att stålet kommer att rosta med tiden, och att kostnaderna för flygtransporter blir större, men även att man får med sig mindre material per flyg.

Förslag2:

Att bygga endast grundstommen i stål o sedan byta ut det icke bärande balkarna mot aluminium. Containern kommer att bli lättare men kanske inte lika stark för olika påfrestningar.

Förslag3:

Att bygga hela ramen i aluminium.

Detta leder till en mycket lätt ram, men att kostnaderna för aluminium blir högre än stål. Monteringskostnaderna blir högre. En stor fördel är att aluminium inte rostar. Detta Förslag ger helt klart dom lägsta fraktkostnaderna. En mycket stor nackdel är att aluminium ur en helhetssyn är väldigt energikrävande när den skall framställas.

Val av material till stomme.

Med tanke på alla dessa olika punkter, blir valet av stommaterial vanligt stål. Stålet är lätt att bearbeta, har en lång livslängd och är billigare än aluminium. Så detta blir det lämpligaste materialvalet om man ser på lång sikt, även om containern blir lite tyngre.

5. Transport

Frakterna av akuta material sker oftast med flygplan.

Då dessa flygningar ofta är mycket långa är det lämpligt att få med så mycket material som möjligt på varje flygning därför används så stora flygplan som möjligt för att kostnaderna ska hållas nere.

Plan som Herkules och Atonov 124 är fraktplan som används, dessa har kapaciteter upp 120 ton och en lång räckvidd En stor fråga i sammanhanget är hur mycket det belastar miljön. Då har det en stor betydelse om man kan få med mer material för att containrarna blir lättare.

Figur 5.1.1 Fraktflygplan (www.airbroker.se)

5.1 Laster

3_{När ett flygplan flyger så uppkommer det flera olika laster som acceleration, retardation men}

även krafter då flygplanet ändrar höjd.

Riktning Lastfaktor Ekvivalent last

Upp 2.0 G 13610 Kg

Ner 4.5 G 30620 Kg

Det blir den ekvivalenta lasten som ligger till grund för våra konstruktionsberäkningar. Denna last är mycket större än vad bara containerns egentyngd är.

Frakt till och från flygplanet sker med hjälp av lastbil. För att sedan på plats lyftas med kran eller en hjullastare med gafflar.

6. Konstruktionsberäkningar

6.1 Effektbehov

Energi beräkningarna har vi gjort baserat på ett klimat som ligger i grader mellan +20 till -20. Detta är gjort för att närmare kunna bestämma väggarnas tjocklek och för att kunna bestämma vad det skall vara för kapacitet på luftvärmepumpen. Vi har beräknat att väggarna skall bli 80 mm då får vi ett krav på extra effekt på ca 800 w för att kunna hålla vårat temperaturintervall. Plåtens inverkan är så pass liten i sammanhanget att vi bortser från den, men dels även för att vi inte har några tillförlitliga uppgifter på hybrixplåten.

λ För cellplast = 0, 036W/mK

R för cellplast = 0,08/0,036 =2, 05 m²K/W U = 1 / 2,05 =0,48 W/m²K

Q = U * (tinne - t ute) * Aom = 0,48 * ( 20 – (-20)) *41,06 = 801 W.

Vi beräknar badrummets luftomsättning till 10 gånger/ timme detta ger oss följande. Vluft = luftflöde i m3/s

Specifikt flöde = antal omsättningar/timme Vbyggnad =Byggnadens volym

Vluft = (specifikt flöde /3600 s ) *V byggnad = (10/3600) * 17.76 = 0,04933

Qvent = Vluft * Densitet luft * Specifik värmekapacitet ( tinne–tute)

Qvent = 0,04933 * 1000 * 1, 2* (20-(-20)) = 2368 W

Totalt 801 + 2368 = 3169W = 3,169 kW

6.2 Stommberäkning

När beräkningarna för stommen skall göras så använder vi oss av våra ekvivalenta laster Från kap 5.1

Riktning Lastfaktor Ekvivalent last

Upp 2.0 G 13610 Kg

Ner 4.5 G 30620 Kg

Dessa laster har vi sedan satt in i beräkningsprogrammet strusoft som gjort ett antal beräkningar se bilaga 5

6.3 Dimensionering av vattenledning

6.3.1 Wc-container

Varmvattenberedaren beräknas ha en kapacitet på 35 liter (se Bilaga 8). När dimensioneringen av vatten och avlopp till dusch respektive toalett containern skall göras så måste det ses över vad det finns för olika flöden i dom olika delar och sedan anpassa rör efter dessa flöden. Flödesberäkningen görs som så att alla flöden summeras. I toaletten har vi handfat åt ett håll och wc-stolar till ett annat håll, efter summeringen och val genom tabeller kommer vi fram till att vi skall använda 15 mm rör till samtliga installationer i wc-containern.

Avloppen dimensioneras även dessa efter flöden. Avlopp från handfat blir 32 mm och rör från wc-stol bli 100 mm fram till sammankoppling.

6.3.2 Duschcontainer

Varmvattenberedare beräknas ha en kapacitet på 300 liter (se bilaga7). Dimensionering av duschcontainerns vattenledningar går till på samma sätt som Wc-containern. Här blir valet vattenrör med samma dimension då flödet inte överstiger kravet för 15 mm rör.

Dimensionen för Avloppsrören blir mindre då dusch inte kräver samma dimension som wc, dimensionerna blir 32 mm från både dusch och handfat, Sen när dessa kopplas samman blir dimensionen 50 mm.

7. Elinstallationer

8. Diskussion

Vi tycker att detta arbeta har varit mycket givande och roligt. Och sedan hoppas vi att genom detta arbeta kunna bidraga till att hjälpinsatserna går lättare och detta leder till att lidandet i världen kan lättas lite och skulle detta ske genom att vårat arbete bidragit till detta skulle det kännas extra roligt. Vi är medvetna om att detta förslag som vi tagit fram kommer att vara dyrare men motiverande ur ett livscykeltänkande.

8.1 Stommen

I arbete med att ta fram en stomme som skall vara både konstruktionsmässigt bra så skall den även ha en bra livslängd. Vi har diskuterat och funderat på om ramen kan byggas med både aluminium och stål men kommit fram till att det blir dyrt och omständlig att ha aluminium som vissa delar i ramen då man del inte kan svetsa stål i aluminium. Detta leder till att man måste skruva fast aluminiumet i stålet. Vilket leder till en ökad kostnad för själva

byggnationen men nödvändigtvis inte bättre konstruktion. Vi har därför beslutat oss för att arbeta med vanligt stål som är lätt att sammanfoga genom svets och att stål är bra

konstruktionsmässigt sett. Enda är att man måste korrosionsbehandla stålet och att man måste isolera i själva profilen.

8.2 Väggelement

När vi arbetat för att ta fram väggarna tänkte vi först att ha en vanlig regel vägg, men sen efter att tittat på olika ytskick stötte vi genom en intervju med en containerbyggare på materialet Hybrix vi blev imponerade av materialet och dess egenskaper till detta material tänkte vi använda cellplast då detta har mycket bra egenskaper både värmetekniskt och att det inte möglar. Sammanfattningsvis så fick vi fram en mycket bra fungerande vägg som varken korroderar eller möglar som föregångarna gjort, sen att väggarna blir självbärande med är bara ett stor plus då man slipper ett par moment i tillverkningen.

8.3 Planlösningen

Planlösningen är mycket goda, med genom tänkta lösningar. En duschcontainer som är avsedd för två personer och ett bra serviceutrymme ger en bra möjlighet för reparation under tiden personerna är i containern som annars kan bli problem i muslimska länder.

Toalettcontainern som är avsedd för tre personer ger bra utrymme och insynsskydd som ger individen integritet som ofta kan vara problem i muslimska länder. Planlösningarna kan inte utformas på så många sätt, men vi har provat fram och tillbaka olika idéer för att sedan tillsammans med räddningsverket kommit fram till dom valda planlösningar.

8.4 Inredning

9. Slutsats

Vi har i vårat examensarbete kommit fram till att denna konstruktion är möjlig att genomföra. Utan att beräkna exakta kostnader för detta förslag kommer det troligtvis att vara dyrare än vad föregångarna varit och detta pga våra olika materialval, vi har valt att satsa på kvalité på samtliga material. Detta är inte på något sätt helt kompletta handlingar för att kunna

genomföra byggandet av en container. Men däremot skall dessa handlingar enligt oss räcka för att kunna begära in offerter från containerbyggare, då vi varit tydliga i olika funktioner och krav på vissa material, sen kan vissa lösningar göras på olika sätt.

Referenslista

www.srv.se 2008-01-18

www.sundolitt.se 2008-01-23

www.nyteknik.se 2008-02-25

www.lamera.se 2008-02-25

Plast och kemiföretagen (2007), EPS i väggar