Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Toiminnallinen palomitoitus myllyla paivi

Toiminnallisen palomitoituksen toteutus ja esimerkkeja

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Toiminnallinen palomitoitus myllyla paivi

  1. 1. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen palomitoitus Puurakentamisen webinaarisarja osa 3 Puurakenteiden palosuunnittelu ja -mitoitus
  2. 2. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Lyhyesti Kaurialan toimistosta Markku Kauriala perusti yrityksen vuonna 1990. Olemme ensimmäinen paloinsinööritoimisto Suomessa. Olemme edelläkävijä paloteknisen suunnittelun tuomisessa rakennusten suunnitteluun. Meillä on kaikkien paloteknisen suunnittelun osa-alueiden asiantuntijoita. Panostamme yrityksen henkilökunnan korkeaan osaamiseen ja erinomaiseen tietotekniseen tasoon. Toimimme kansainvälisesti.
  3. 3. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Puukerrostalojen suunnittelu – missä voidaan hyödyntää toiminnallista suunnittelua? 17.9.2020 Sisäpuoleiset pinnat, etenkin ritilärakenteet Julkisivut, etenkin luhtikäytävät Uloskäynnit (portaikot ja kerrostasanteet)
  4. 4. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Käytämme palo- ja savusimuloinneissa FDS-ohjelmaa ja poistumisaikasimuloinneissa Simulex ja Pathfinder –ohjelmia. Fire Dynamics Simulator (FDS) on kattavasti verifioitu ja validoitu tulipalojen simulointiin räätälöity ohjelma, mitä ovat kehittäneet NIST ja VTT. Sen validointi kattaa mm. seuraavat tulipaloissa vaikuttavat ilmiöt ja laitteet: ‐ Palopatsaat, allaspalot, pyrolyysi ja palaminen (combustion) ‐ kaasujen ja savun leviäminen rakennuksissa ja ulkotiloissa, liekin leviäminen ‐ palon kasvaminen ‐ Huonepalot ja tunnelipalot ‐ sprinkleri- ja vesisumusammutusjärjestelmät sekä lämpö- ja savuilmaisimet Simulex ja Pathfinder molemmat ovat verifioituja ja validoituja hätäpoistumisen laskentaohjelmia. Niillä pystytään simuloimaan laajasta ja monikerroksisesta rakennuksesta tapahtuva henkilöiden evakuoituminen. Testit osoittavat, että molemmat ohjelmat mallintavat yksilöiden liikkumista riittävän tarkasti ja siten tuottavat realistisia tuloksia. Simulointiohjelmat verifioituja ja validoituja
  5. 5. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Case-kohteet 17.9.2020 • Linnanfältti, puukerrostalot ja suojeltu vanha puutalo • 4 kerroksinen luhtitalo: luhtikäytävät • 14 kerroksinen puukerrostalo • 5 kerroksinen puukerrostalo: näkyvä puupinta porrashuoneissa • Majoitustilat: puupinnat hotellihuoneissa ja aulatiloissa • Työpaikkatila: puuritilät sisäpinnoissa
  6. 6. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Linnanfältti, uudet puukerrostalot ja suojeltu puutalo Kaksi 4-kerroksista ja yksi 3- kerroksinen talo, autohalli. Yhteensä 5480 kem2. Automaattinen sammutuslaitteisto SFS 5980. Naapurissa suojellut talot, etäisyys noin 6 m. Riskianalyysi palon leviämisestä puujulkisivussa → optimaalisesti sijoitetut palokatkot hidastavat palon leviämistä niin kauan, että palokunta ehtii paikalle → julkisivu puuta (D-luokka, vaatimus palosuojakäsitelty B- luokan puu)
  7. 7. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  8. 8. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  9. 9. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  10. 10. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  11. 11. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  12. 12. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  13. 13. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  14. 14. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  15. 15. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  16. 16. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  17. 17. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  18. 18. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  19. 19. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Toiminnallinen paloturvallisuus tarkastelu, talossa 2 on täyden palon vaihe.
  20. 20. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Tuulen pyörre vetää savua voimakkaasti suojeltavaan taloon päin. Tästä huolimatta pinnat ovat viileämmät kuin tyynessä säässä. → tuuli jäähdyttää pintoja jonkin verran → lämpötilat ovat voimakkaimmillaan, kun tuuli on tyyni, n. 190˚C. Tyypillinen syttymisraja on 300˚C Ei ole todennäköistä, että mitoituspalona käytetty huoneistopalo pystyisi leviämään läheiseen suojeltuun rakennukseen.
  21. 21. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Suojellun talon palon leviäminen uudisrakennukseen ei ole todennäköistä, koska palokunnan saapumisaika on Turun alueella enintään 20 minuuttia. Tuona aikana palo on vasta kehittymässä eikä matalan lämpösäteilyn vuoksi kykene vielä sytyttämään läheistä uudisrakennusta. Lisäksi uudisrakennus on suojattu sprinklereillä.
  22. 22. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 4 kerroksinen luhtitalo • YMa 848/2017 mukaan Yli 2-kerroksiset luhtitalot, luhtikäytävät uloskäytävän vaatimusten mukaan A2-s1,d0 • Puukerrostalo, jolloin myös luhtikäytävät mielellään puujulkisivua  toiminnallinen suunnittelu 17.9.2020
  23. 23. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Tapaus 1: Luhtikäytävän seinäpaneelit ovat B- luokkaan palosuojattua puuta. Hissikuilun seinät ovat A2-luokan materiaalia Tapaus 2: Luhtikäytävän seinäpaneelit ja hissikuilun seinät ovat B-luokkaan palosuojattua puuta Luhtikäytävien kantavat pilarit ovat kummassakin tapauksessa palosuojaamatonta D s2, d2 -luokan puuta. Muut pintojen pintaluokat pidetään asetuksen mukaisina: • kattojen alapinnat A2 s1,d0, • lattiat DFL s1, ja • porrassyöksyjen ja tasanteiden ala- ja takapinnat A2-s1, d0 . 17.9.2020
  24. 24. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Riskianalyysissä tarkastellaan kahta eri tapahtumaketjua Tapahtumaketju 1: syttymä asunnossa → alkusammutus epäonnistuu → sprinklaus ei toimi suunnitellusti → ovi luhtikäytävään jää auki ja palo leviää sinne Tapahtumaketju 2: syttymä luhtikäytävällä → alkusammutus epäonnistuu → sprinklaus ei toimi suunnitellusti • Asuinhuoneistosta leviävän luhtikäytävää uhkaavan vakavan palon toistumisaika 225 557 vuotta 17.9.2020
  25. 25. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Tutkittavat paloskeenaariot Tarkastelussa tutkitaan seuraavat uhkakuvat: • Skenaario I: Iso palo uloskäytävillä; ison sohvan palo • Skenaario II: Keskinkertainen palo uloskäytävillä; nojatuolin palo • Skenaario III: Pieni palo uloskäytävillä; roskakorin palo 17.9.2020
  26. 26. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Hyväksymiskriteerit • Paloskenaarioiden tulee kattaa kohteessa todennäköisesti esiintyvät tilanteet (asetuksen 848/2017 3§:n vaatimus) • Hyväksymiskriteerit kun sprinklerit toimivat: • Sprinklereiden tulee estää palon leviäminen puupintoihin. • Hyväksymiskriteerit kun sprinklerit eivät toimi: • Puupintojen palaessa palon kehittymisnopeuden tulee olla rajoittunut sellaiseksi, että palokunnalla on mahdollisuus saada palo hallintaan. 17.9.2020
  27. 27. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Tapauksen 2 simulointien liekkien ja vesipisaroiden visualisointi palojen kiivaimmilla ajanhetkellä kolmen hengen sohvan palossa. 17.9.2020 Sprinkleri toimii Sprinkleri ei toimi
  28. 28. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Johtopäätökset Tapaus 2 ei täyttänyt hyväksymiskriteereitä • Hissikuilun seinät on oltava A2-luokan materiaalia Tapaus 1 täytti hyväksymiskriteerit • Luhtikäytävän seinät voidaan tehdä palosuojatusta puusta • Luhtikäytävän kantavat pilarit voidaan tehdä palosuojaamattomasta puusta • Tällöin sprinklerit toimiessaan estävät palon leviämisen luhtikäytävän puupintoihin. Jos sprinklerit eivät toimi, jää palon leviämisnopeus niin maltilliseksi, että palokunnalla on hyvät mahdollisuudet saada se haltuun. • Luhtikäytävän seinät: B-s1, d0 • Luhtikäytävän kantavat pilarit: D-s2, d2 • Luhtikäytävän lattiat: DFL-s1 • Hissikuilun käytävän puoleiset seinät, luhtikäytävien alakatot ja Porrassyöksyjen ja tasanteiden ala- ja takapinnat: A2-s1, d0 17.9.2020
  29. 29. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 14 kerroksinen puukerrostalo 9/17/2020
  30. 30. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 17.9.2020
  31. 31. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 17.9.2020
  32. 32. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © • puurakenne hiiltyy nopeammin mitoituspalossa kuin standardipalossa välillä 5 – 35 min, mutta hiiltyminen pysähtyy maksimissaan (ratkaisu B) 44,6 mm:n kohdalle. • Vertailu standardipalorasitukseen osoittaa, että tämä vastaa noin 68 – 73 minuutin standardipalorasitusta. Tällä perusteella voidaan todeta, että rakenteen mitoittaminen 75 minuutin standardipalolle (R75) vastaa tilannetta, jossa rakenne kestää mitoituspalon kokonaisuudessaan ml. hiipumisvaihe.  rakennuksen puurakenteet mitoitettiin R90, jolloin saatiin lisävarmuutta 17.9.2020
  33. 33. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 5-kerroksinen puukerrostalo: uloskäynnit Analyysissa tutkitaan seuraavat vaihtoehdot: • Tapaus 1: Tarkasteltavat pinnat palosuojaamatonta puuta, eli D-luokkaa • Tapaus 2: Tarkasteltavat pinnat palosuojattu C- luokkaan • (Tapaus 3: Tarkasteltavat pinnat palosuojattu B- luokkaan) 17.9.2020
  34. 34. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 17.9.2020
  35. 35. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Johtopäätökset Tarkastelun perusteella pintaluokkavaatimukset ovat: • Portaikon syöksyt ja välitasot: B-s1, d0 • Hissikuilun käytävän puoleinen seinä: C-s1, d0 • Muut porrashuoneen ja käytävän pinnat (ml. hissikuilun sisäpinta): A2- s1, d0 17.9.2020
  36. 36. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Hirsirakenteinen majoitusrakennus Majoitustiloista määritettiin • lattiapinta-ala, • vaipan pinta-ala, • aukkotekijä ovi kiinni ja • aukkotekijä ovi auki Käytettiin huonepalomallia 17.9.2020
  37. 37. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © • Lämpötilakehitys huoneissa A Harmathyn ja Lien huonepalomallilla • Lämpötila nousee hyvin nopeasti ja standardipaloa korkeammaksi, mutta hiipuminen alkaa jo noin 20 min kohdalla 17.9.2020
  38. 38. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Rakenteen 300 asteen isotermin sijainti eri mitoituspaloilla • Isotermien sijaintia standardipalon mukaisiin käyriin verrattiin ja lisättiin hiiltymäsyvyyttä 3 mm (erot olivat 1 – 3 mm) • Määritettiin eri suojaustavoilla näkyviin jäävien puupintojen osuus (D-s2,d2) • vaihtoehtoisesti voidaan käyttää taulukkomitoitusta, esitetty myös nämä pinta- alat (pintaluokkavaatimus C-s2,d1) • Väliseinissä 18 mm puupanelointi, ulkoseinät hirsirakenteiset 17.9.2020
  39. 39. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy ©9/17/2020
  40. 40. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © Yliopiston kemiantalo Aurum, Turku 17.9.2020 Malli• 24 630 m2 • Sisäpinnat ja poistumisturvallisuus oletettuun palonkehitykseen perustuen • Iso palo-osasto ja pitkät poistumistiet, osa poistumisteistä avoimia käytäviä aulan yli • Rakennus sprinklattu, pois lukien laboratoriotilat • Aulan korkea kaareva puuseinä (ritilärakennne) palosuojamaalaus + vesivalelu
  41. 41. Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy © 17.9.2020 Toiminnallisella palosuunnittelulla mahdollistamme taloudelliset ja järkevät ratkaisut. Otamme huomioon käyttäjän ja rakennuttajan toiveet sekä viranomaisten vaatimukset Tuloksena = turvallinen, käytännöllinen ja kustannustehokas rakennus

×