Simuloinnin käyttö palontutkinnassa: Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut

Tuomo Rinne, Simo Hostikka, Timo Korhonen

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tässä julkaisussa raportoidaan sisäasiainministeriön ja Palontutkinta 2014 -työryhmän yhdessä koordinoiman SIMPAT-hankkeen tulokset. Hankkeen tavoitteena oli edistää palosimuloinnin käyttöä pelastuslaitosten toteuttamassa palontutkinnassa. Palon ja poistumisen numeerista simulointia voidaan käyttää tapahtuneen tilanteen rekonstruktion välineenä. Simulointi voi olla vaihtoehto täyden mittakaavan kokeille tai laajentaa tehtyjen kokeiden tulosten tulkintaa. Simulointi voi vastata kysymyksiin ihmisten roolista, syttymistä, vaurioista ja aktiivisista laitteistoista. Se voi myös paljastaa jatkotutkimustarpeet. Pelastuslaitoksissa on kiinnitetty huomiota siihen, että kerrostalojen porrashuoneiden savunpoiston järjestäminen on usein vaikeaa, koska tilaan asennetut savunpoistoluukut eivät toimi tai ne on mitoitettu väärin. Systemaattiset puutteet teknisissä turvallisuusratkaisuissa tarkoittavat, että tilanne ei vastaa säädöksissä ja ohjeissa esitettyjä vaatimuksia. Hankkeessa päädyttiin ohjeistamaan simuloinnin syötetietojen keruuta ja simuloimaan tyypillisen asuinkerrostalon porrashuoneen painovoimaisen savunpoiston toimintaa. Kerrostalon porrashuoneeseen rajautuvassa tilassa tapahtuvaa tulipaloa simuloitiin Fire Dynamics Simulator ohjelmalla (FDS). Simulointien avulla selvitettiin, miten porrashuoneen savunpoistoratkaisujen mitoitus ja luotettavuus vaikuttavat olosuhteisiin porrashuoneessa. Lisäksi tilannetta analysoitiin käyttämällä käsinlaskentakaavoja sen verran kuin nämä yksinkertaiset palokokeisiin perustuvat mallit antavat myöten. Lisäksi tässä julkaisussa esitetään, mitä näiden eri tarkastelutapojen vaatimia lähtötietoja olisi hyvä kerätä palopaikalla mahdollisesti myöhempänä tehtävää palontutkintaa varten. Simulointityökaluilla voitiin varsin hyvin ja tehokkaasti mallittaa savun leviämistä porrashuoneessa. Porrashuoneen tapauksessa suurin vaikuttava tekijä savunpoiston kannalta on savunpoistoluukun koko, tosin tätä rajoittaa tyypillisesti korvausilma-aukkona toimivan alaoven koko. Painovoimainen savunpoisto toimii varsin tehokkaasti, mikäli palo on kerrostalon ylimmissä kerroksissa. Palavan asunnon oven alaosan sahaaminen vähentää porrashuoneeseen tunkeutuvan savun määrää huomattavasti, ja savunpoisto onnistuu tehtävässään huomattavasti paremmin verrattuna tapaukseen, jossa koko ovi avattaisiin.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages68
    ISBN (Electronic)978-951-38-8080-4
    Publication statusPublished - 2013
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Technology
    Number143
    ISSN2242-1211

    Keywords

    • Natural smoke ventilation
    • stairwell
    • Fire Dynamics Simulator
    • FDS

    Cite this

    Rinne, T., Hostikka, S., & Korhonen, T. (2013). Simuloinnin käyttö palontutkinnassa: Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Technology, No. 143
    Rinne, Tuomo ; Hostikka, Simo ; Korhonen, Timo. / Simuloinnin käyttö palontutkinnassa : Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2013. 68 p. (VTT Technology; No. 143).
    @book{72cab3ccf46440e3a7a9426ed1106751,
    title = "Simuloinnin k{\"a}ytt{\"o} palontutkinnassa: Esimerkkin{\"a} asuinkerrostalon porrashuoneen savunlevi{\"a}mistarkastelut",
    abstract = "T{\"a}ss{\"a} julkaisussa raportoidaan sis{\"a}asiainministeri{\"o}n ja Palontutkinta 2014 -ty{\"o}ryhm{\"a}n yhdess{\"a} koordinoiman SIMPAT-hankkeen tulokset. Hankkeen tavoitteena oli edist{\"a}{\"a} palosimuloinnin k{\"a}ytt{\"o}{\"a} pelastuslaitosten toteuttamassa palontutkinnassa. Palon ja poistumisen numeerista simulointia voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} tapahtuneen tilanteen rekonstruktion v{\"a}lineen{\"a}. Simulointi voi olla vaihtoehto t{\"a}yden mittakaavan kokeille tai laajentaa tehtyjen kokeiden tulosten tulkintaa. Simulointi voi vastata kysymyksiin ihmisten roolista, syttymist{\"a}, vaurioista ja aktiivisista laitteistoista. Se voi my{\"o}s paljastaa jatkotutkimustarpeet. Pelastuslaitoksissa on kiinnitetty huomiota siihen, ett{\"a} kerrostalojen porrashuoneiden savunpoiston j{\"a}rjest{\"a}minen on usein vaikeaa, koska tilaan asennetut savunpoistoluukut eiv{\"a}t toimi tai ne on mitoitettu v{\"a}{\"a}rin. Systemaattiset puutteet teknisiss{\"a} turvallisuusratkaisuissa tarkoittavat, ett{\"a} tilanne ei vastaa s{\"a}{\"a}d{\"o}ksiss{\"a} ja ohjeissa esitettyj{\"a} vaatimuksia. Hankkeessa p{\"a}{\"a}dyttiin ohjeistamaan simuloinnin sy{\"o}tetietojen keruuta ja simuloimaan tyypillisen asuinkerrostalon porrashuoneen painovoimaisen savunpoiston toimintaa. Kerrostalon porrashuoneeseen rajautuvassa tilassa tapahtuvaa tulipaloa simuloitiin Fire Dynamics Simulator ohjelmalla (FDS). Simulointien avulla selvitettiin, miten porrashuoneen savunpoistoratkaisujen mitoitus ja luotettavuus vaikuttavat olosuhteisiin porrashuoneessa. Lis{\"a}ksi tilannetta analysoitiin k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} k{\"a}sinlaskentakaavoja sen verran kuin n{\"a}m{\"a} yksinkertaiset palokokeisiin perustuvat mallit antavat my{\"o}ten. Lis{\"a}ksi t{\"a}ss{\"a} julkaisussa esitet{\"a}{\"a}n, mit{\"a} n{\"a}iden eri tarkastelutapojen vaatimia l{\"a}ht{\"o}tietoja olisi hyv{\"a} ker{\"a}t{\"a} palopaikalla mahdollisesti my{\"o}hemp{\"a}n{\"a} teht{\"a}v{\"a}{\"a} palontutkintaa varten. Simulointity{\"o}kaluilla voitiin varsin hyvin ja tehokkaasti mallittaa savun levi{\"a}mist{\"a} porrashuoneessa. Porrashuoneen tapauksessa suurin vaikuttava tekij{\"a} savunpoiston kannalta on savunpoistoluukun koko, tosin t{\"a}t{\"a} rajoittaa tyypillisesti korvausilma-aukkona toimivan alaoven koko. Painovoimainen savunpoisto toimii varsin tehokkaasti, mik{\"a}li palo on kerrostalon ylimmiss{\"a} kerroksissa. Palavan asunnon oven alaosan sahaaminen v{\"a}hent{\"a}{\"a} porrashuoneeseen tunkeutuvan savun m{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a} huomattavasti, ja savunpoisto onnistuu teht{\"a}v{\"a}ss{\"a}{\"a}n huomattavasti paremmin verrattuna tapaukseen, jossa koko ovi avattaisiin.",
    keywords = "Natural smoke ventilation, stairwell, Fire Dynamics Simulator, FDS",
    author = "Tuomo Rinne and Simo Hostikka and Timo Korhonen",
    year = "2013",
    language = "Finnish",
    series = "VTT Technology",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "143",
    address = "Finland",

    }

    Rinne, T, Hostikka, S & Korhonen, T 2013, Simuloinnin käyttö palontutkinnassa: Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut. VTT Technology, no. 143, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Simuloinnin käyttö palontutkinnassa : Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut. / Rinne, Tuomo; Hostikka, Simo; Korhonen, Timo.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2013. 68 p. (VTT Technology; No. 143).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Simuloinnin käyttö palontutkinnassa

    T2 - Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut

    AU - Rinne, Tuomo

    AU - Hostikka, Simo

    AU - Korhonen, Timo

    PY - 2013

    Y1 - 2013

    N2 - Tässä julkaisussa raportoidaan sisäasiainministeriön ja Palontutkinta 2014 -työryhmän yhdessä koordinoiman SIMPAT-hankkeen tulokset. Hankkeen tavoitteena oli edistää palosimuloinnin käyttöä pelastuslaitosten toteuttamassa palontutkinnassa. Palon ja poistumisen numeerista simulointia voidaan käyttää tapahtuneen tilanteen rekonstruktion välineenä. Simulointi voi olla vaihtoehto täyden mittakaavan kokeille tai laajentaa tehtyjen kokeiden tulosten tulkintaa. Simulointi voi vastata kysymyksiin ihmisten roolista, syttymistä, vaurioista ja aktiivisista laitteistoista. Se voi myös paljastaa jatkotutkimustarpeet. Pelastuslaitoksissa on kiinnitetty huomiota siihen, että kerrostalojen porrashuoneiden savunpoiston järjestäminen on usein vaikeaa, koska tilaan asennetut savunpoistoluukut eivät toimi tai ne on mitoitettu väärin. Systemaattiset puutteet teknisissä turvallisuusratkaisuissa tarkoittavat, että tilanne ei vastaa säädöksissä ja ohjeissa esitettyjä vaatimuksia. Hankkeessa päädyttiin ohjeistamaan simuloinnin syötetietojen keruuta ja simuloimaan tyypillisen asuinkerrostalon porrashuoneen painovoimaisen savunpoiston toimintaa. Kerrostalon porrashuoneeseen rajautuvassa tilassa tapahtuvaa tulipaloa simuloitiin Fire Dynamics Simulator ohjelmalla (FDS). Simulointien avulla selvitettiin, miten porrashuoneen savunpoistoratkaisujen mitoitus ja luotettavuus vaikuttavat olosuhteisiin porrashuoneessa. Lisäksi tilannetta analysoitiin käyttämällä käsinlaskentakaavoja sen verran kuin nämä yksinkertaiset palokokeisiin perustuvat mallit antavat myöten. Lisäksi tässä julkaisussa esitetään, mitä näiden eri tarkastelutapojen vaatimia lähtötietoja olisi hyvä kerätä palopaikalla mahdollisesti myöhempänä tehtävää palontutkintaa varten. Simulointityökaluilla voitiin varsin hyvin ja tehokkaasti mallittaa savun leviämistä porrashuoneessa. Porrashuoneen tapauksessa suurin vaikuttava tekijä savunpoiston kannalta on savunpoistoluukun koko, tosin tätä rajoittaa tyypillisesti korvausilma-aukkona toimivan alaoven koko. Painovoimainen savunpoisto toimii varsin tehokkaasti, mikäli palo on kerrostalon ylimmissä kerroksissa. Palavan asunnon oven alaosan sahaaminen vähentää porrashuoneeseen tunkeutuvan savun määrää huomattavasti, ja savunpoisto onnistuu tehtävässään huomattavasti paremmin verrattuna tapaukseen, jossa koko ovi avattaisiin.

    AB - Tässä julkaisussa raportoidaan sisäasiainministeriön ja Palontutkinta 2014 -työryhmän yhdessä koordinoiman SIMPAT-hankkeen tulokset. Hankkeen tavoitteena oli edistää palosimuloinnin käyttöä pelastuslaitosten toteuttamassa palontutkinnassa. Palon ja poistumisen numeerista simulointia voidaan käyttää tapahtuneen tilanteen rekonstruktion välineenä. Simulointi voi olla vaihtoehto täyden mittakaavan kokeille tai laajentaa tehtyjen kokeiden tulosten tulkintaa. Simulointi voi vastata kysymyksiin ihmisten roolista, syttymistä, vaurioista ja aktiivisista laitteistoista. Se voi myös paljastaa jatkotutkimustarpeet. Pelastuslaitoksissa on kiinnitetty huomiota siihen, että kerrostalojen porrashuoneiden savunpoiston järjestäminen on usein vaikeaa, koska tilaan asennetut savunpoistoluukut eivät toimi tai ne on mitoitettu väärin. Systemaattiset puutteet teknisissä turvallisuusratkaisuissa tarkoittavat, että tilanne ei vastaa säädöksissä ja ohjeissa esitettyjä vaatimuksia. Hankkeessa päädyttiin ohjeistamaan simuloinnin syötetietojen keruuta ja simuloimaan tyypillisen asuinkerrostalon porrashuoneen painovoimaisen savunpoiston toimintaa. Kerrostalon porrashuoneeseen rajautuvassa tilassa tapahtuvaa tulipaloa simuloitiin Fire Dynamics Simulator ohjelmalla (FDS). Simulointien avulla selvitettiin, miten porrashuoneen savunpoistoratkaisujen mitoitus ja luotettavuus vaikuttavat olosuhteisiin porrashuoneessa. Lisäksi tilannetta analysoitiin käyttämällä käsinlaskentakaavoja sen verran kuin nämä yksinkertaiset palokokeisiin perustuvat mallit antavat myöten. Lisäksi tässä julkaisussa esitetään, mitä näiden eri tarkastelutapojen vaatimia lähtötietoja olisi hyvä kerätä palopaikalla mahdollisesti myöhempänä tehtävää palontutkintaa varten. Simulointityökaluilla voitiin varsin hyvin ja tehokkaasti mallittaa savun leviämistä porrashuoneessa. Porrashuoneen tapauksessa suurin vaikuttava tekijä savunpoiston kannalta on savunpoistoluukun koko, tosin tätä rajoittaa tyypillisesti korvausilma-aukkona toimivan alaoven koko. Painovoimainen savunpoisto toimii varsin tehokkaasti, mikäli palo on kerrostalon ylimmissä kerroksissa. Palavan asunnon oven alaosan sahaaminen vähentää porrashuoneeseen tunkeutuvan savun määrää huomattavasti, ja savunpoisto onnistuu tehtävässään huomattavasti paremmin verrattuna tapaukseen, jossa koko ovi avattaisiin.

    KW - Natural smoke ventilation

    KW - stairwell

    KW - Fire Dynamics Simulator

    KW - FDS

    M3 - Report

    T3 - VTT Technology

    BT - Simuloinnin käyttö palontutkinnassa

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Rinne T, Hostikka S, Korhonen T. Simuloinnin käyttö palontutkinnassa: Esimerkkinä asuinkerrostalon porrashuoneen savunleviämistarkastelut. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2013. 68 p. (VTT Technology; No. 143).