Palotutkimuksen pÃ¤ivÃ¤t 2009 - Pelastustieto

More documents

Recommendations

Info

nen noste jätetään huomioimatta. Lisäksi jokaisen hiukkasen oletetaan putoavan asennossa, joka maksimoi ilmanvastuksen. Kuva 1 havainnollistaa hiukkasten putoamisasentoja ja palamisen etenemissuuntia. Kunkin hiukkasen liikeradat ratkaistaan erikseen Kuva kulkeutuminen 1. Kipinöiden ilmavirtojen mallit ja mukana, orientaatiot palaminen ilmavirrassa. mallia laajennettiin Kipinöiden kattamaan oletetaan palavat tippuvan hiukkaset. Tämä lähestymistapa poikkeaa aikai- liikeyhtälöstä. Mallin toteuttamista koskevat asennossa joka ja maksimoi niiden aiheuttama ilmanvastuksen. syttyminen. Näistä palaminen, kulkeutuminen ja sytyttäminen riippuvat leviämisen toisistaan: mallintamiseksi kipinä menettää tarvitaan lon malli aiheuttaman tulipalon virtauskentän aiheuttamille virtauksille ratkaisemi- ja semmista tutkimuksista siten, että metsäpa- yksityiskohdat on raportoitu lähteessä [4] Kipinöiden kipinän massaansa palamiselle. palamisen Tässä seurauksena, työssä metsäpalorintaman mikä vaikuttaa FDS:ia, sen lentorataan. jonka Lisäksi hiukkasmallia kipinän läm- laajennettiin palopatsasmallin kattamaan sijasta. palavat hiukkaset. Tämä VaLidoinTi seen käytetään aiheuttaman virtaslaskentaa virtauksen yksinkertaisen mallintamiseen käytettiin lähestymistapa pötila vaikuttaa poikkeaa sen kokemaan aikaisemmista ilmanvastukseen. Kipinän ratkaisemiseen aiheuttamaan syttymisriskiin käytetään virtaslaskentaa nee käsittelemään yksinkertaisen levyn, pallon palopatsasmallin ja sylinterin Yhdysvaltojen National Institute of Stan- tutkimuksista Tässä työssä siten, käytetty että metsäpalon kipinän malli aiheuttaman kyke- virtauskentän sijasta. puolestaan vaikuttaa kipinän massa ja tila sen muotoisia hiukkasia, jotka puolestaan vastaavat esimerkiksi lehtiä tai kaarnanpalasia, kennustutkimusinstituutti suorittivat vuonna dards and Technology (NIST) ja Japanin ra- osuessa maahan. Tässä Tähänastiset työssä käytetty tutkimukset kipinän ovat malli keskittyneet kipinöiden kykenee käpyjä käsittelemään ja oksia. Palamisen levyn, pallon mallintamiseen ja sylinterin 2007 sarjan kokeita kipinöiden leviämisestä ja vaikutuksista rakennuksiin [5]. Kokeita muotoisia hiukkasia, kulkeutumisen jotka puolestaan tutkimiseen vastaavat käytetään esimerkiksi yksityiskohtaista lehtiä tai kaarnanpalasia, mallia, joka käpyjä käsittää ja oksia. ja ovat olleet Palamisen lähinnä mallintamiseen teoreettisia tutkimuksia. Kokeellista tutkimusta kipinöiden leviälä sekä hiilen hapettumisreaktiot [3]. Malli la pystyttiin tuottamaan halutun muotoisia ja käytetään yksityiskohtaista lämmönjohtumisen mallia, hiukkasen joka sisäl- käsittää varten oli rakennettu kipinägeneraattori, jol- lämmönjohtumisen hiukkasen sisällä sekä hiilen hapettumisreaktiot [3]. Malli on hyvin samankaltainen FDS:n pyrolyysimallin kanssa. Hiukkasen oletetaan menettävän massaansa misestä ja niiden aiheuttamasta syttymisestä on tehty varsin vähän. Tässä työssä keskimallin kanssa. Hiukkasen oletetaan menettä- lumilingon näköinen laite, joka sylkee put- on hyvin samankaltainen FDS:n pyrolyysi- kokoisia kipinöitä. Generaattori on hieman palamisen seurauksena, mutta hiukkasen tilavuus pienenee vain palamista seuraavissa hiilen hapettumisreaktioissa. Hiukkasen pintalämpötila pidetään vakiona ilmalennon ajan tyttiin mallintamaan kipinöiden palamista ja vän massaansa palamisen seurauksena, mutta hiukkasen kestaan kipinöitä puhaltimen voimalla. Kun Hiukkasten kulkeutumista. pallomaisesta Kipinöiden poikkeava aiheuttamaa muoto syttymistä ei otetaan huomioon tilavuus ilmanvastuksen pienenee vain laskennassa. palamista tämä laite sijoitetaan tuulitunneliin saadaan Hiukkasten pyöriminen mallinneta. ja mahdollinen noste jätetään seuraavissa huomioimatta. hiilen hapettumisreaktioissa. Lisäksi jokaisen konkreettista tietoa kipinöiden kantamista hiukkasen Kipinöiden oletetaan leviämisen putoavan mallintamiseksi asennossa, tarvitaan malli hiukkasten tulipalon aiheuttamille putoamisasentoja virtauk- ja palamisen ilmalennon etenemissuuntia. ajan Kunkin hiukkasen Generaattorilla ammuttiin kipinöitä tuuli- joka Hiukkasen maksimoi pintalämpötila ilmanvastuksen. pidetään vakiona Kuva 1 tietyissä tuuliolosuhteissa. havainnollistaa liikeradat sille ja ratkaistaan kipinän palamiselle. erikseen Tässä liikeyhtälöstä. työssä met-Mallisäpalorintaman lähteessä aiheuttaman [4] virtauksen malto otetaan huomioon ilmanvastuksen laskentialle asetettuihin vesiastioihin. Näin saatiin Hiukkasten toteuttamista pallomaisesta koskevat poikkeava yksityiskohdat muo- on tunneliin ja laskeutuvat kipinät kerättiin lat- raportoitu lintamiseen käytettiin FDS:ia, jonka hiukkasnassa. Hiukkasten pyöriminen ja mahdolli- numeerista aineistoa sylinterin ja levyn muotoisten hiukkasten leviämisestä eri tuuliolois- Validointi sa. Tuulitunnelikokeesta rakennettiin FDSmalli ja verrattin ennustettuja kipinöiden laskeutumispaikkoja kokeellisesti havaittuihin. Kaksi validoinnissa käytettyä tapausta on esitetty kuvassa 2. 3 ) (a) (b) (b) 104 Palotutkimuksen Päivät 2009 a skeutumispaikka 2. Simuloitujen laskeutumispaikka jakaumien vertaaminen jakaumien kokeellisiin. vertaaminen Punaiset kokeellisiin. palkit Punaiset palkit ävät kipinägeneraattorikokeista saadun hiukkasten saadun laskeutumispaikkajakauman. hiukkasten laskeutumispaikkajakauman. Musta Musta
Kipinöiden rakennuksille aiheuttama vaara Kipinöiden rakennuksille aiheuttama vaara kiPinöiden rakennUkSiLLe aiheUTTama Vaara delle käytetään arvoja 5,10 ja 15 m/s, jotka vastaavat sunnilleen kohtalaista, navakkaa ja myrskytuulta. Suoraan palavien puiden yläpuolelle sijoitetulta tasolta laskettiin liikkeel- Kuva 3. Kipinöiden leviäminen rakennetun ympäristön ja metsän rajapinnassa. Kaaviokuva Suurimmassa osassa simulaatioita kipinöi- simulointimallista. den keskimääräinen etäisyys kipinägeneraattorista selkeästi yliarvioidaan. Tämä saattaa johtua simuloinnissa kipinöille annetusta 2 Kipinöiden rakennuksille aiheuttamaa vaaraa tutkittiin simulaatioiden avulla. Kuvasle palavia hiukkasia. Kipinät olivat muodol- m/s lähtönopeudesta, joka on hieman liian suuri. Kipinöiden Todellisuudessa rakennuksille kipinät ovat lähteneet aiheuttamaa sa 3 on esitetty vaaraa simuloinneissa tutkittiin käytetty simulaatioiden sketaan sylinterimäisiä, avulla. ja halkaisijat Kuvassa vaihtelivat 3 on 1 generaattorin esitetty simuloinneissa putkesta nopeudella, käytetty joka on skenaario. Herkkyystarkastelun Herkkyystarkastelun avulla päädyttiin millistä avulla 5 milliin. päädyttiin Kipinät lasketaan käyttämään liikkeelle jonkin verran laskennalliselle Kuva pienempi 3. Kipinöiden kuin putkessa alueelle leviäminen virtaavan kaasun nopeus. Lisäksi kipinöiden pinutta (H) 30 metriä ja palorintaman etäisyy- kaasun paikallinen nopeus. Palorintaman ja käyttämään korkeutta rakennetun laskennalliselle (H) 30 ympäristön alueelle metriä ja ja palorintaman metsän korke-rajapinnassa. palavina, niiden etäisyydeksi Kaaviokuva alkunopeus on sama kuin tuulireunasta asetettiin simulointimallista. talämpötila jää arvailujen (D) 20 varaan, metriä. ja erilaisilla diskretointiväli pintalämpötilaoletuksilla oli 25 saadaan cm jonkin puiden Laskennallinen ja rakennuksen alue jaettiin luona. useaan hilaan ja 10, 30 ja 50 metrin välillä. Laskennallinen deksi tuulireunasta asetettiin alue jaettiin (D) 20 metriä. useaan rakennuksen hilaan välistä ja etäisyyttä pienimmillään (L) vaihdeltiin verran erilaisia tuloksia. Jakaumien muodot pienimmillään diskretointiväli oli 25 cm puiden ja rakennuksen vaaraa tutkittiin luona. simulaatioiden laskeutumispaikkoja, avulla. Kuvassa niin 3 on myös kipinöiden Simuloinneilla tutkittiin paitsi kipinöiden ovat kuitenkin Kipinöiden hyvin samankaltaisia rakennuksille havaittujen Tulipalon jakaumien esitetty kuvaamiseen kanssa, simuloinneissa joten malli näyttäi- käytetään käytetty skenaario. Tulipalon 48:aa kuvaamiseen Herkkyystarkastelun puunrunkoa käytetään joiden 48:aa avulla pinnalta tunkeutumista päädyttiin vapautuvan käyttämään rakennukseen seiniin lämmön tehty- aiheuttamaa si määrää toimivan laskennalliselle säädellään kohtuullisesti. Ottaen siten, alueelle huomioon hiukkasten asetettiin lähtöarvojen (D) mallinnukseen 20 metriä. Laskennallinen lämmön määrää alue säädellään jaettiin siten, useaan että ha- hilaan tusta koosta ja pienimmillään johtuen varsin moni lähetetyistä että korkeutta haluttu puunrunkoa (H) lämmönvapautumisnopeus 30 joiden metriä pinnalta ja palorintaman vapautuvan etäisyydeksi jen saavutetaan. reikien kautta. tuulireunasta Laskennallisen Simuloinneissa alueen raja- vaihdellaan palorintaman ja rakennuksen välistä etäisyyttä, sekä tuulen nopeutta. liittyvät epävarmuudet, diskretointiväli on mallin oli 25 toiminta Simuloinneissa tyydyttävää. palorintamalle taan. käytetään Simuloinneissa intensiteettejä vaihdellaan palorinta- 10 alueesta. MW/m Tämä vaikutti ja erityisesti 40 MW/m. pienimpi- cm puiden luttu ja rakennuksen lämmönvapautumisnopeus luona. saavute- kipinöistä lensi suoraan ulos laskennallisesta Tuulennopeuden Kipinägeneraattorikokeet Tulipalon kuvaamiseen oletetaan koskivat kuitenkin vain varsin määrää yksinkertaisia säädellään geometrioita siten, että ja haluttu tuulen nopeutta. lämmönvapautumisnopeus Simuloinneissa p palorinta- saavutetaan. sitellään vain Simuloinneissa niitä kipinöitä, jotka ovat las- riippuvan käytetään man ja 48:aa rakennuksen korkeudesta puunrunkoa välistä kaavan etäisyyttä, joiden pinnalta sekä en vapautuvan 1 mm kipinöiden lämmön tuloksiin. Jatkossa kä- suhteellisen vaihdellaan hitaita virtausnopeuksia. palorintaman Monimutkaisemmissa geometrioissa ja tulipaloti- 40 UMW/m. w ja malle rakennuksen käytetään intensiteettejä ⎛ z ⎞ 10 MW/m ja ( z) = Tuulennopeuden U ⎜ välistä z ⎟ etäisyyttä, sekä keutuneet tuulen laskennallisen nopeutta. alueen sisälle. Osa 0 oletetaan riippuvan korkeudesta ⎝ kaavan 0 ⎠ mällekin kuin tässä esitetyt tulokset anta- (1) Simuloinneissa palorintamalle käytetään intensiteettejä 10 MW/m kipinöistä ja olisi 40 siis MW/m. saattanut lentää pidemlanteissa eroja simulointien ja kokeiden välille saattaisi syntyä huomattavasti enemmän. Tuulennopeuden oletetaan riippuvan korkeudesta kaavan p vat ymmärtää. Lisäksi on huomioitava, että näissä kokeissa ⎛ z ⎞ kipinät mukaan. olivat Tässä kokonaan zhiiltä 0 =5 ja m näin ja ollen p=0.3 ja UUw ( 0 z) = on U referenssituulennopeus. ⎜ Referenssituulennopeudelle z ⎟ 0 (1) (1) ⎝ 0 ⎠ kipinöiden käytetään palomallia arvoja ei päästy 5,10 testaamaan. ja 15 m/s, jotka vastaavat sunnilleen TULokSeT kohtalaista, navakkaa ja Kipinöille myrskytuulta. käytetty pyrolyysimalli Suoraan on validoitu jo aikaisemmin mukaan. [3,4,6]. Tässä z 0 =5 m ja p=0.3 renssituulennopeus. ja U 0 on referenssituulennopeus. Referenssituulennopeu- Referenssituulennopeudelle Kipinöiden tyypillinen laskeutumispaikkaja- palavien mukaan. puiden Tässä zyläpuolelle 0 =5 m ja p=0.3 ja Usijoitetulta 0 on refe- tasolta laskettiin liikkeelle palavia käytetään hiukkasia. arvoja Kipinät 5,10 ja olivat 15 m/s, muodoltaan jotka vastaavat sylinterimäisiä, sunnilleen kohtalaista, ja halkaisijat navakkaa vaihtelivat ja 1 millistä myrskytuulta. 5 milliin. Kipinät Suoraan palavien lasketaan puiden liikkeelle yläpuolelle palavina, sijoitetulta ja tasolta niiden Palotutkimuksen laskettiin alkunopeus liikkeelle Päivät on sama 2009 kuin 105 kaasun palavia paikallinen hiukkasia. nopeus. Kipinät Palorintaman olivat muodoltaan ja rakennuksen sylinterimäisiä, välistä ja halkaisijat etäisyyttä vaihtelivat (L) vaihdeltiin 1 10, millistä 5 milliin. Kipinät lasketaan liikkeelle palavina, ja niiden alkunopeus on sama kuin
Page 1 and 2:
PALOTUTKIMUKSEN PÄIVÄT 2009 Palok
Page 3 and 4:
SISÄLTÖ Palotutkimuksen päivät
Page 5 and 6:
oontumisrakennusten syttymistaajuus
Page 7 and 8:
Vahinkosumma Rakennuspalojen lukum
Page 9 and 10:
akennuspaloihin 3998 kertaa, vuonna
Page 11 and 12:
yliedustettuna ja joihin on pikaise
Page 13 and 14:
palokuolemissa. Perjantai oli ainoa
Page 15 and 16:
Taulukko 2. Keskimääräiset ajat
Page 17 and 18:
Hanna Hykkyrä, Kati Tillander ja T
Page 19 and 20:
esitetty taulukossa 1. Taulukko 1.
Page 21 and 22:
Brita Somerkoski sen työskentelyma
Page 23 and 24:
Taulukko 2. Pelastuslaitoksen väli
Page 25 and 26:
mistä ja turvallisuuskulttuurin pa
Page 27 and 28:
TOIMINNALLISEN PALOMITOITUKSEN OHJE
Page 29 and 30:
den syntymisen riskejä erityisesti
Page 31 and 32:
tyyppikohteiden mitoituspaloista ja
Page 33 and 34:
Markku Karjalainen, Oulun yliopisto
Page 35 and 36:
NBS Fire resistance PUR Foam, ja se
Page 37 and 38:
osittain sulanut ja sintraantunut.
Page 39 and 40:
asennettuihin välipalkkeihin. Akus
Page 41 and 42:
Lasivillaeristeisen akustiikkalevyt
Page 43 and 44:
van polttokokeiden perusteella void
Page 45 and 46:
ominaisuudet on esitetty Taulukossa
Page 47 and 48:
Kuva 2. Estimointitulokset mustalle
Page 49 and 50:
näytteiden Laitteen palotehon näy
Page 51 and 52:
Kuva 6. Pystysuoran termoparirivin
Page 53 and 54: Taulukko 1. Pelastustoimen palvelut
Page 55 and 56: - Otosalueiden kuntien nettokäytt
Page 57 and 58: keskiarvon ollessa 2,66 [2, 27]. Ku
Page 59 and 60: miset aiheuttivat merkittävän osa
Page 61 and 62: ma. Rakennusten paloturvallisuus. M
Page 63 and 64: prosenttiin edellisestä neljännek
Page 65 and 66: Työttömänä oleva VPK:n henkilö
Page 67 and 68: tai toiminnalliseen paloturvallisuu
Page 69 and 70: tällaista sääntöä, vaan kaikki
Page 71 and 72: ja kestävän kehityksen mukaista.
Page 73 and 74: 7.3 LaPSeT ja nUoreT oSaLLiSTUjaT A
Page 75 and 76: Tuomas Paloposki, Tuomo Rinne, Kati
Page 77 and 78: lessa havaitaan, että vapaapalokok
Page 79 and 80: haittaa jo merkittävästi ihmisten
Page 81 and 82: tyypillinen kipinäilmaisu- ja samm
Page 83 and 84: vän etäälle kipinäilmaisimista,
Page 85 and 86: onnettomuuksien esiintymistaajuuden
Page 87 and 88: PorTaikkojen määriTTeLy heLPoTTUi
Page 89 and 90: alla, joiden nauhoilta käsiajanoto
Page 91 and 92: etäisyydeltä huoneiston ovesta su
Page 93 and 94: Kati Tillander, Helena Järnström,
Page 95 and 96: a) PISTE B (keskellä keittiötä)
Page 97 and 98: Tuomo Rinne, Hanna Hykkyrä, Kati T
Page 99 and 100: a) b) Paloteho (kW) 80 70 60 50 40
Page 101 and 102: keissa PCB:n lähteeksi arvioitiin
Page 103: Topi Sikanen, VTT, PL 1000, 02044 V
Page 107 and 108: (a) (b) (c) lintaminen palon simulo
Page 109 and 110: ka on maaliskuun lopussa 2011. Ohje
Page 111 and 112: Taulukko 2. Palokuormien tiheyden j
Page 113 and 114: Rakennus Jos rakennus on suuri, Jos
Page 115 and 116: Pelastusopisto on... sisäasiainmin
show all

Palotutkimuksen pÃ¤ivÃ¤t 2009 - Pelastustieto

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?