Toimintavalmiuden vaikuttavuus asuntopaloissa

Transkriptio

1 TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY Kuvapaikka (ei kehyksiä kuviin) Toimintavalmiuden vaikuttavuus asuntopaloissa Palotutkimuksen päivät Terhi Kling, VTT

2 Tutkimuksen tausta, tavoite ja tulokset Pelastustoimen toimintavalmiuden suunnittelu tarvitsee lisää tutkittua tietoa onnettomuusriskeihin vaikuttavista tekijöistä pelastuslaitoksen toiminnan vaikuttavuudesta Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa laskennallinen menetelmä em. seikkojen tarkasteluun asuntopaloissa Tulokset on julkaistu Helsingin kaupungin pelastuslaitoksen julkaisusarjassa 2

3 Aikataulu, rahoitus ja tutkimusryhmä Hanke käynnistyi ja päättyi Hankkeen päärahoittajana toimi Palosuojelurahasto Työ toteutettiin Helsingin ja Pirkanmaan pelastuslaitosten sekä VTT:n yhteistyönä Tutkijaryhmän apuna operatiiviseen toimintaan liittyvien tietojen määrittämisessä oli opelastuslaitosten palomestareista koostuva asiantuntijaryhmä Hankkeessa suoritetut selvitysaikamittaukset toteutti Helsingin Pelastuskoulu 3

4 Käytetty menetelmä ja rajaukset Päämenetelmänä oli ns. stokastisen operaatioaikamallinnus Täydentävinä menetelminä mm.: Tapahtumapuutarkastelut Tilastolliset tarkastelut Tarkastelu rajattiin koskemaan asuntopaloja vuosina Laskennallisessa mallissa käsiteltiin vain syttymisasuntoa ja syttymisasunnossa tapahtuneita henkilövahinkoja. Esimerkiksi porraskäytävässä ja rakennuksen muissa asunnoissa mahdollisesti muodostuvien uhkaavien olosuhteiden tai henkilövahinkojen syntyminen rajattiin tutkimuksen ulkopuolelle. 4

5 Stokastinen operaatioaikamallinnus Pelastusoperaation yksittäisiä tapahtumia kuvataan aikaviiveinä ja mahdollisina erilaisten poikkeavien tapahtumien aiheuttamina lisäviiveinä Laskentamallissa tapahtumien aiheuttamat aikaviiveet määritellään todennäköisyysjakaumina, joiden parametrit arvioidaan tilastojen tai asiantuntija-arvioiden perusteella Lopuksi suoritetaan Monte Carlo -simulointi, jonka perusteella voidaan muodostaa todennäköisyysjakaumat halutuille tulossuureille Simuloinnit toteutetaan käyttäen Excel-pohjaista Probabilistic Fire Simulator -työkalua (PFS) 5

6 Käytetty aineisto Palokuolemien ehkäisykeinojen vaikuttavuuden arviointi - projektissa (Keski-Rahkonen ym. 2011) tehdyt simuloinnit Pelastustoimen resurssi- ja onnettomuustilasto PRONTO Selvitysaikamittaukset: Pelastusopistolla Jäntin ym. (2009) toimesta tehdyt mittaukset, joissa tarkasteltiin harjoitusolosuhteissa yhdeltä yksiköltä kohteessa kuluvaa aikaa 3. kerroksen huoneistopalossa. Helsingin pelastuslaitoksen harjoitusalueella sekä Keskuspelastusasemalla suoritetut kokeet, joissa mitattiin selvitysaikoja 1. ja 6. kerrokseen ns. Pelastusopiston mallilla (Miettinen 2007) Asuntosprinklaus Suomessa. Vaikuttavuuden arviointi. Osa 2 - projektin (Vaari ym. 2010) tulokset Lisäksi: muu kirjallisuustieto ja asiantuntija-arviot 6

7 Henkilövahingot: Sprinklaamaton tapaus Palokuolemien ehkäisykeinojen vaikuttavuuden arviointi - projektissa (Keski-Rahkonen ym. 2011) tehtiin FDS-ohjelmalla Monte Carlo -tekniikalla n. 365 asuntopalosimulointia, joissa tarkasteltiin kuolettavien olosuhteiden muodostumiseen kuluvaa aikaa kuudessa eri mittapisteessä eri puolilla asuntoa Myrkyllisistä savukaasuista johtuvien lamauttavien olosuhteiden muodostumista arvioitiin ns. FED-indeksin avulla (FED = Fractional Effective Dose) FED-raja-arvo Vakavat haittavaikutukset, % altistuneista (ISO 13571:2007) 1,0 50 0,3 11,4 0,1 1,1 7

8 Henkilövahingot: Sprinklaamaton tapaus Henkilövahinkojen kertyminen simuloinneissa, kun kriteerinä oli FED 1 tai T 200 C korkeudella 1,6 m. Kuvan jakaumasta on jätetty pois tapaukset, joissa kumpikaan kriteereistä ei ylittynyt (8,2 % simuloiduista tapauksista). 8

9 Henkilövahingot: Sprinklattu tapaus Asuntosprinklaus Suomessa. Vaikuttavuuden arviointi. Osa 2 -projektissa (Vaari ym. 2010) toteutettiin koesarja, johon osallistui laaja kirjo vesipohjaisia sammutusjärjestelmiä (8 kpl) Kokeissa toteutettiin kolme eri paloskenaariota (nurkkapalo-, sohvapalo- ja keittiöpaloskenaariot) Sammutusjärjestelmäkokeita tehtiin yhteensä 20 kpl ja vapaapalokokeita 3 kpl. Kriteerinä kuolettaville olosuhteille oli FED 1 tai T 200 C korkeudella 1,8 metriä. Lämpötilakriteeriä ei ylitetty yhdessäkään sprinklatussa tapauksessa 9

10 Henkilövahingot: Sprinklattu tapaus Kertymäkäyrät ajanhetkille, jolloin mittausten perusteella ylitettiin FEDraja-arvot 0,3 tai 1,0. Oikeanpuoleisesta jakaumasta on jätetty pois tapaukset, joissa FED ei kokeen aikana ylittänyt raja-arvoa 1,0 (45% sprinklatuista tapauksista). 10

11 Omaisuusvahingot Omaisuusvahinkojen kertymistä tarkasteltiin PRONTO-tietojen perusteella Tarkastelun kohteena olivat koko maan tiedot rakennuspaloista ja rakennuspalovaaroista rakennustyypeittäin vuosilta PRONTO-aineiston pohjalta tarkasteltiin palon laajuuden muutosta palokunnan saapumisen jälkeen tapaus kerrallaan Tutkitaan onko palo rajoittunut syttymishuoneeseen (Tila = 1) levinnyt syttymishuoneesta (Tila = 2) levinnyt vähintään rakennuksen yhteen osastoon (Tila = 3) ja miten em. Tila-muuttujan arvo riippuu palokunnan saapumisajasta 11

12 Omaisuusvahingot Erillisten pientalojen palon laajuuden (palokunnan saapuessa) riippuvuus palokunnan saapumisajasta. Tilojen %-osuuksien korrelaatiot saapumisajan suhteen ovat seuraavat: Tila=1 (-0,54), Tila=2 (-0,56), Tila=3 (0,78) Palotutkimuksen päivät

13 Omaisuusvahingot Rivi- ja ketjutalojen palon laajuuden (palokunnan saapuessa) riippuvuus palokunnan saapumisajasta. Tilojen %-osuuksien korrelaatiot saapumisajan suhteen ovat seuraavat: Tila=1 (-0,79), Tila=2 (0,82), Tila=3 (0,55) Palotutkimuksen päivät

14 Omaisuusvahingot Asuinkerrostalojen palon laajuuden (palokunnan saapuessa) riippuvuus palokunnan saapumisajasta. Tilojen %-osuuksien korrelaatiot saapumisajan suhteen ovat seuraavat: Tila=1 (-0,76), Tila=2 (0,73), Tila=3 (0,41) Palotutkimuksen päivät

15 Operaatioaikamalli Operaatioaikamallin rakenne. Kaaviossa jokaisella toimijalla (palo, hätäkeskus, pelastuslaitos) on oma aikajanansa, jossa aika kulkee vasemmalta oikealle. Informaatio kulkee pystysuoraan eri toimijoiden välillä nuolten suuntaisesti. t 1 =Ilmoitusaika, t 2 = Hälytysaika, t 3 = Lähtöaika, t 4 =Ajoaika, t 5 =Ensitoimenpiteisiin kuluva aika, t 6 =Tilanteen hallintaan saamiseen kuluva aika. 15

16 Operaatioaikamalli Parametrit: Olosuhdeparametrit: Kellonaika, talotyyppi, kerrostalon kerrosluku ja palon sijaintikerros, palovaroittimen toiminta sekä herääminen palovaroittimeen Ilmoitusaika: Havaitsemisaika + heräämisaika + reagointiaika (Asukas/naapuri) Lähtöaika ja ajoaika PRONTO-tietokannan kenttä Toimintavalmiusaika A:71:n mukaan. Tarkasteluissa huomioitiin vain ne tapaukset, joissa vahvuus 4 (1+3) täyttyi. Ensimmäisiin toimenpiteisiin kuluva aika Tiedustelu + selvitysaika Tilanteen hallintaan saamiseen kuluva aika 16

17 Tulokset: Henkilövahingot Pelastustoiminnan eri vaiheiden ja vakavien henkilövahinkojen (kuolema tai vakava loukkaantuminen) muodostumisen aikariippuvuudet 1000 realisaatiossa riskiluokan I asuinrakennuksissa. 17

18 Tulokset: Henkilövahingot Todennäköisyys sille, että vakava henkilövahinko (kuolema tai vakava loukkaantuminen) on jo syntynyt pelastustoiminnan eri vaiheissa, mikäli asukas ei poistu palavasta asunnosta riskiluokan I asuinrakennuksissa. Laskelma perustuu 1000 realisaatioon. 18

19 Tulokset: Henkilövahingot Riskiluokan I operaatioajassa tapahtuva systemaattinen muutos vaikuttaa vakavien henkilövahinkojen (kuolema tai vakava loukkaantuminen) todennäköisyyteen kuvan esittämällä tavalla. 19

20 Tulokset: Henkilövahingot Henkilövahinkojen todennäköisyyden riippuvuus riskiluokasta ja operaatioajasta 20

21 Tulokset: Henkilövahingot / Sprinklattu Vakavien henkilövahinkojen todennäköisyyden riippuvuus riskiluokasta sprinklatussa tapauksessa. 21

22 Tulokset: Henkilövahingot / Sprinklattu Todennäköisyys sille, että vakava henkilövahinko on jo syntynyt pelastustoiminnan eri vaiheissa, mikäli asukas ei poistu palavasta asunnosta sprinklatuissa riskiluokan IV asuinrakennuksissa. Laskelma perustuu 1000 realisaatioon. 22

23 Tulokset: Omaisuusvahingot Operaatioajan systemaattisen muuttamisen vaikutus riskiluokan I simuloinneissa: a) palon laajuus palokunnan saapuessa ja tilanteen lopussa ja b) tuhoutunut pinta-ala eri simuloinneissa Palotutkimuksen päivät

24 Tulokset: Omaisuusvahingot Simulointitulokset eri riskiluokille: a) keskimääräisen tuhoutuneen pinta-alan riippuvuus riskiluokasta ja operaatioajasta ja b) tuhoutuneen pinta-alan jakauma riskiluokittain Palotutkimuksen päivät

25 Herkkyystarkastelut Ilmoitusaika Sprinklauksen olemassaolo ja toimintavarmuus Henkilövahinkojen kertyminen 25

26 Tapahtumapuutarkastelut Esimerkki 1: Säännöllisen kotihoidon asiakkaat Esimerkki 2: Muistisairaat 26

27 Johtopäätöksiä 27

28 Johtopäätöksiä Vakavilla henkilövahingoilla tarkoitettiin palokuolemia tai vakavia loukkaantumisia, joiden määrä PRONTO-tietojen perusteella oli vuosina vuotta kohden keskimäärin 120 Kun oletettiin, että toistuvan, lähes jatkuvan tai jatkuvan kotihoidon tarpeessa olevat eivät kykene itsenäiseen poistumiseen Heidän osuutensa väestöstä kasvaa samassa suhteessa kuin vähintään 65- vuotiaiden osuus ennusteissa saatiin tulokseksi, että vakavien henkilövahinkojen määrä kasvaisi vuoteen 2060 mennessä 120:stä 130:een Kun oletettiin, että keskivaikeasti tai vaikeasti muistisairaat eivät myöskään kykene soittamaan hätäkeskukseen, mistä aiheutuu lisäviive operaatioaikaa kyseiseen ryhmään kuuluvien henkilöiden määrä kaksinkertaistuu vuoteen 2025 mennessä, kuten on oletettu saatiin tulokseksi että vakavien henkilövahinkojen määrä kasvaisi vuoteen 2025 mennessä 120:stä 140:een 28

29 Johtopäätöksiä Operaatioaikamallin tulosten perusteella pelastuslaitos ehtii simulointien kaltaisissa tulipaloissa pelastaa nopealla toiminnallaan riskiluokasta riippuen noin % asuntopaloissa syttymisasuntoon jääneistä henkilöistä kuolemalta tai vakavalta loukkaantumiselta Tilastotarkastelujen perusteella vastaava prosenttiosuus oli noin % 29

30 Johtopäätöksiä Suurimmassa osassa tilastoiduista tapauksista omaisuusvahinkojen määrä jäi sille tasolle, jossa se oli palokunnan saapuessa, eli palokunnan toiminnalla pystyttiin useimmiten estämään palon leviäminen laajemmalle Tarkasteluissa keskimääräinen tuhoutunut pinta-ala riskiluokissa I, II, III ja IV oli 27 m 2, 42 m 2, 61 m 2 ja 81 m 2 Operaatioajan systemaattinen muutos ± 5 min muuttaisi edellä mainittua keskimääräistä tuhoutunutta pinta-alaa riskiluokassa I %, riskiluokassa II %, riskiluokassa III 9 11 % ja riskiluokassa IV 7 9 %

31 Mallin epävarmuudet, mm. Palosimulointitulosten epävarmuudet: Parametrien epävarmuus Otos-epävarmuus (kuvaako todennäköisyyspohjaisesti simuloitu otos haluttua todellisuutta) Koetulosten epävarmuudet: Mittausten epävarmuus Otos-epävarmuus (kuvaako valittu otos haluttua todellisuutta) Tilastotietojen epävarmuudet Puuttuvat ja/tai virheelliset merkinnät Operaatioaikamallin epävarmuudet Puuttuva tieto, jota on täydennetty asiantuntija-arvioilla Turvallisuuslähtöisen ja todennäköisyyspohjaisen tarkastelun välinen ristiriita

32 KIITOS!