parvekkeiden ja terassien paloturvallisuus · suunnitteluohjeen esittely 2.2.2012 2 . 3 •...

PARVEKKEIDEN JA TERASSIEN

PALOTURVALLISUUS: Lasitetut parvekkeet ja terassit

TkT Jukka Hietaniemi Aluejohtaja

Palotekninen insinööritoimisto

MARKKU KAURIALA Oy

SISÄLLYS

• YKSITYISESTÄ YLEISEEN ELI

– ERÄÄN LASITETUN PARVEKKEEN – TAI TERASSIN – TARKASTELU

– YLEISEMPIÄ TARKASTELUJA

• JOHTOPÄÄTÖKSIÄ

• PUUKERROSTALON LASITETTU PARVEKE:

FINNISH WOOD RESEARCH OY:N UUDEN

SUUNNITTELUOHJEEN ESITTELY

2.2.2012 2

3

• Esimerkkinä Puuinfon

mallipuukerrostalo

• Valittu siksi, että tarkoitus ei ole

käsitellä jotain suunniteltavaa/

olemassa olevaa kohdetta eikä

tällaisia yleisiä piirustuksia ole

saatavilla kovin paljon

4

• Leikkauskuva ja strategisia mittoja

5

• Palokuorma

TUHKAKUPPI!

PALOKUORMAN TIHEYS q”f = 440 – 650 MJ/m

2

6

• Tilannetta kuvaavat

palofysiikan suureet

aukkotekijä

palokuormatekijä

7

• Palotilanteen simulointien tuloksia:

kuuman kerroksen korkein lämpötila Tmax ja

sitä vastaava lämpövuo q”max vs. palokuorman tiheys

ISO VAIHTELU, JOTA PALOKUORMA EI RIITÄ

SELITTÄMÄÄN

8

• Palotilanteen simulointien tuloksia:

kuuman kerroksen korkein lämpötila Tmax ja

sitä vastaava lämpövuo q”max vs. aukkotekijä

AUKKOTEKIJÄ SELITTÄÄ SUUREIDEN VAIHTELUN;

PALOKUORMAN VAIKUTUS ON PALJON PIENEMPI

9

• Kuuman kerroksen synnyttämän lämpövuon tuottama

kokonaisenergia:

LIKIMÄÄRÄISET STANDARDIPALOA VASTAAVAT ARVOT

vs. O

vs. Av

PITÄISIKÖ PARVEKKEET MITOITTAA LUOKKAAN REI60?!

Ei: nämä arvot vastaavat monta tuntia pienehköllä tulella palavia tapauksia Ja kokonaisuudessaan maksimilämpötila on noin 800 oC std(30 min)

10

Hoh-hoijaa, ”tosi mielenkiintoista”, mutta

kerropa, miten tämä kaikki liittyy lasitettuihin

parvekkeisiin ja terasseihin?? Ja niiden

paloturvallisuuteen??

11

• Lasitettu parveke tai terassi on pienehkö huone, jonka

vaipasta merkittävä osa on lasia

• Lasi rikkoutuu, kun lämpötila nousee riittävän korkeaksi

• Tällöin kuumat kaasut tuulettuvat pois ja lämpötila,

lämpövuo ja kertynyt lämpövuo jäävät selvästi huonepalon

vastaavia arvoja alemmiksi

• Aukkotekijä kasvaa palon mukana ja leikkaa palolta

pahimman terän pois

12

• Erään terassin yksityiskohtaisen tarkastelun tulos: paloteho

13

• Erään terassin yksityiskohtaisen tarkastelun tulos: kuumuus

250 oC

500 oC

lasit eivät rikkoudu

14

• MISSÄ LÄMPÖTILASSA LASI RIKKOUTUU?

• Takavuosina, silloin kun valtion tutkimuskeskus VTT ei vielä

”tuottanut asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja

innovaatiopalveluja”, vaan pelkästään tutki, tätäkin asiaa tutkittiin

Tgas at 1st crack

min (oC) max (oC)

Skelly et al. (1991) 360 390

Hassani et al. (1994/1995) 320 430

Loss Prevention Council (1999), test 1 275 305

Loss Prevention Council (1999), test 2 250 310

Shields et al. (2001), test 1 420 450

Shields et al. (2001), test 2 495 510

Shields et al. (2002) 465 490

Hietaniemi et al. (2002). 350 420

MeHaffey et al. (2004) 340 410

BRI (1997) 205 470

Ikkunan rikkoutumiseen vaadittavan kaasun lämpötilan mittaustuloksia [[i], [ii], [iii], [iv], [v], [vi], [vii], [viii], [ix]].

[i]. Skelly, M. J., Roby, R. J. & Beyler, C. L. 1991. An Experimental Investigation of Glass Breakage in Compartment Fires. Journal of Fire Protection Engineering, Vol. 3, pp. 25–-34. [ii]. Hassani, S. K., Shields, T. J. & Silcock, G. W. 1994/1995. An Experimental Investigation into the Behaviour of Glazing in Enclosure Fire. Journal of Applied Fire Science, Vol. 4, pp. 303–-323. [iii]. Anon. 1999. Fire Spread in Multi-Storey Buildings with Glazed Curtain Wall Facades. Borehamwood, England: Loss Prevention Council. (LPR 11: 1999.) [iv]. Shields, T. J., Silcock, G. W. H. & Flood, M. F. 2001. Performance of Single Glazing Elements Exposed to Enclosure Corner Fires of Increasing Severity. Fire and Materials, Vol. 25, pp. 123–-152. [v]. Shields, T. J., Silcock, G. W. H. & Flood, M. F. 2002. Performance of a Single Glazing Assembly Exposed to a Fire in the Centre of an Enclosure. Fire and Materials, Vol. 26, pp. 51-–75. [vi]. Hietaniemi, J., Hakkarainen, T., Huhta, J., Korhonen, T., Siiskonen, J. & Vaari, J. 2002. Ontelotilojen paloturvallisuus: Ontelopalojen tutkimus kokeellisesti ja mallintamalla. (Fire safety of cavity spaces: Experimental and simulation study of fires in cavities.) VTT Tiedotteita – Research Notes 2128. Espoo: VTT. 125 p. + app. 63 p. [vii]. MeHaffey, J. R., Craft, S. T., Richardson, L. R. & Batista, M. 2004. Fire Experiments in Furnished Houses. In: Bradley, D., Drysdale, D. & Molkov, V. (eds.). Fire and Explosion Hazards – Proceedings of the Fourth International Seminar. Londonderry, Northern Ireland, UK, September 8–12, 2003. Belfast, Northern Ireland, UK: University of Ulster. Pp. 163–-174. [viii]. Hietaniemi, J. 2005. Probabilistic simulation of glass fracture and fallout in fire VTT, Espoo. 88 p. + app. 33 p. VTT Working Papers 41. ISBN 951-38-6593-2

[ix]. Anon. 1997. Development of Evaluation Methods for Fire Prevention/Resistance, Building Research Institute of Japan [in Japanese] (March 1997).

15

• Jakaumana esitettynä

95 %:n varmuusväli 250 – 530 oC

16

• Window cracking?

Tyypillinen liiallisen kuumuuden

aiheuttama lasin säröytyminen

17

• Window cracking?

ensimmäinen särö lasi putoaa pois muodostaen aukon

18

• Lasin särkymisen laskeminen

• Ohut laatta, joka rikkoutuu, kun lämpötilan synnyttämä

jännityskenttä ylittää rikkoutumisjännityksen st

• st ei ole tarkka arvo, vaan sitä kuvaa jakauma

• on siis laskennallisesti arvioitavissa, joskaan ei helposti:

esim. Markku Kauriala Oy:n TkT Mikko Salminen on tehnyt näitä

arvioita käyttäen SAFIR-ohjelmistoa

JOHTOPÄÄTÖKSET

• Varsin usein esitetään, että lasitetun parvekkeen tai terassin palo

vastaa huonepaloa

• Tämä ei pidä paikkaansa, vaan sikäli, kun palo alkaa kehittyä

huonepalon tavoin, lasien välttämättä tapahtuva rikkoutuminen

pysäyttää palotehon kasvamisen ja kuumuuden kehittymisen

• Täten lasitetun parvekkeen tai terassin palon korkein lämpötila jää

suurin piirtein lasin rikkoumislämpötilan tasolle, korkeintaan noin

600 oC:een ja todennäköisesti selvästi tätä alemmas

• Huonepalossa lämpötila nousee ainakin 1000 oC:een

• Palon leviämisvaarojen ja palonkestävyyden kannalta olennainen suure

on säteilevä lämpövuo, joka riippuu lämpötilan 4. potenssista

• Tästä saadaan vertailu:

– huonepalo per parveke/terassi: (1000 + 273 K)4/(600 + 273 K)4 = 4,5

• Lasitetun parvekkeen/terassin palo ei siis vastaa huonepaloa

19

Yksinkertaisella lasituksella lasitettu parveke ja

terassi pysyvät lasituksesta huolimatta ulkotilana

palofysikaalisessa ja -teknisessä mielessä.

LASITETTU PARVEKE PUUKERROSTALOSSA?

• Tätä ja monia muita puukerrostaloihin ja muihinkin

puurakennuksiin liittyviä paloturvallisuusasioita käsitellään

uudessa Puuinfon/Finnish Wood Research Oy:n

suunnitteluohjeessa

• Ohje käsittelee mm. seuraavia asioita:

– miten puukerrostaloon voidaan sijoittaa muiden kuin

käyttötaparyhmien asuin- ja työpaikkarakennukset tiloja

– paljonko puukerrostalon sisäpinnoissa voi olla näkyvää puupintaa

– voiko porrashuoneessa olla alemman kuin A-luokan pintoja

– millaiset turvaetäisyydet viherkatto vaatii

– ja monia muita teemoja

• Ohje avaa paloturvallisuussuunnittelua palonkehitykseen

perustuvan suunnittelun näkökulmasta, muttei rajoitu vain tähän

aiheeseen

• Ohjeessa käsitellään myös mm. sprinklerisuojaus, savunpoisto ja

talotekniikan paloturvallisuus

• SAATAVILLA ENNEN TULEVAA KESÄÄ!

20