Savunpoiston mitoitus Pekka Kallioniemi Piikallio Oy Finnbuild 2014 Helsinki 3.10.2014 Kera Group, Finland Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 1
Esitelmän pääaiheet Savunpoiston mitoitusmenetelmät Savunpoiston tarkoitus Savunpoiston toimintaperiaatteet Savunpoistotasot Mitoitusmenetelmät eri savunpoistotasoissa Savulohkot Savunpoistoluokat Laskentaohjelma Ohjelman kuvaus Esimerkkejä Tarkemmat mitoitusmenetelmät Yhteenveto Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 2
Savunhallinta eri palon vaiheissa Tarkoitus ja laitteiden toimintaedellytykset Painovoimainen savunpoisto Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 3
Savunpoiston tehtävät Poistaa savukaasuja Poistaa lämpöä Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 4
Rakennuksen eri tilojen savunpoistotasot, RIL 232 2012 E1, Kohta 11.4.1 Rakennukseen tulee suunnitella ja rakentaa sen eri tiloihin soveltuva riittävä mahdollisuus savunpoistoon. Savunpoistotason I tilat Palokunnalla mahdollisuus savunpoistoon Normaalit ikkunat ja ovet Pinta alavaatimukset Savunpoistotason II tilat Savunpoistolaitteisto helpottaa palokunnan toimintaa Kohta 11.4.4 Mikäli perustellut syyt sitä vaativat Savunpoistotason III tilat Automaattinen savunpoisto turvaa ihmisten poistumista Kohta 11.4.5 helpotuksia Savunpoistolaitevaatimukset perustuvat ensisijaisesti pelastustyöhön CE merkityt luukut Savunpoistolaitevaatimukset perustuvat ensisijaisesti poistumisen turvaamiseen CE merkityt luukut 5.3.2014 Savunpoiston mitoitus, P Kallioniemi 5
Savunpoiston mitoitusmenetelmät Taso I Savunpoistoalojen ja ilmavirtojen arviointi Prosenttimitoitus (E2:een ja E4:een perustuva) Savutuuletuksen mitoittaminen Savun laimentaminen, ilmanvaihtokerroin Taso II Yksinkertaisiin kaavoihin perustuva mitoitus Taso III Oletettuun palonkehitykseen perustuva mitoitus Vakiopalo Muuttuva palo Palon simulointi 5.3.2014 Savunpoiston mitoitus, P Kallioniemi 6
Savunpoistolaitteiden mitoitusohjeet Suomessa RIL 232 2012 RAKENNUSTEN SAVUNPOISTO Suunnittelu, toteutus ja ylläpito Sisältää yksinkertaiset mitoitustapaukset standardista CEN/TR 12101 5 RIL 221 2003 "PALOTURVALLISUUS SUUNNITTELU, Oletettuun palon kehitykseen perustuva suunnittelu ja ratkaisuesimerkit CEN/TR 12101 5 Smoke and heat control systems Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 7
Vakiopalotehoon perustuvan laskentamenetelmän kelpoisuus Rak MK E1 kohta 1.3.2 Paloturvallisuusvaatimuksen katsotaan täyttyvän myös, mikäli rakennus suunnitellaan ja rakennetaan perustuen oletettuun palonkehitykseen, joka kattaa kyseisessä rakennuksessa todennäköisesti esiintyvät tilanteet. Vaatimuksen täyttyminen todennetaan tapauskohtaisesti ottaen huomioon rakennuksen ominaisuudet ja käyttö. Ohje Suunnittelussa käytetään menetelmiä, joiden kelpoisuus on osoitettu Eurooppalaisten (EN) ja kansainvälisten (ISO) standardien mukaisten koe ja laskentamenetelmien voidaan olettaa täyttävän kelpoisuusvaatimukset, mikäli sovellus on ko. menetelmän pätevyysalueella. Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 8
Savunpoiston tarkoitus ja toiminta Ei toimi Ihmisten poistumisen turvaaminen Savuton vyöhyke poistumisvaiheen aikana Palokunnan toiminnan helpottaminen Ihmisten pelastaminen Pelastushenkilöiden turvallisuuden parantaminen esim. savukaasuräjähdyksen estäminen Omaisuus ja ympäristövahinkojen vähentäminen Toimii Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 9
Savulohkot painovoimaisessa savunpoistossa Tarkoitus Poistumisen turvaaminen Savun leviämisen estäminen Savukerroksen painumisen estäminen Enimmäismitat Enimmäispinta ala 2000 m 2 Atriumtilassa 1000 m 2 Enimmäispituus 60 m Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 10
Vakiopaloon perustuva mitoitus Savunpoistotason III perusmitoitusmenetelmä Kaavamitoituksen kaavat perustuvat vakipalomitoitukseen Palosimulointiin perustuvassa paloteknisessä suunnittelussa savunpoistolaitteet mitoitetaan aluksi vakiopalotehoon perustuvalla menetelmällä Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 11
Vakiopaloon perustuva mitoitus; Yksihuonemalli RIL 232: Korvausilma aukkojen ala =Savunpoistoaukkojen ala Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 12
Suunnittelukriteerit SAVUKERROKSEN LÄMPÖTILA ENINTÄÄN Henkilöturvallisuus poistumisessa 200 o C Tarkoituksena estää lieskahdus 550 o C SAVUTTOMAN VYÖHYKKEEN VÄHIMMÄISKORKEUS (Z) Poistumisreiteillä 3 m Toimisto asuin majoitustiloissa 2,5 m Matalissa tiloissa (alle 2,5 m) 0,8 * huonekorkeus Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 13
Mitoituspalo: RIL 232 2012 Vakiopalotehomitoitus Määritettäessä savunpoistoaukkopinta-alaa CFDlaskelmia varten mitoituspalon parametrit arvioidaan CFD-laskelmien palokäyrästä Alla olevassa taulukossa on oletusarvot, jotka tarkistetaan tapauskohtaisesti Varastointikorkeuden vaikutus lasketaan standardin CEN/TR 12101-5 mukaisesti Taulukossa parametrien tavanomaiset arvot Savunpoisto -luokka Palon pinta-ala A f, (m 2 ) Palon piiri p f, (m ) Palon tiheys kw/m 2 SL1 9 10 400 SL2 25 20 400 SL3 40 25 500 SL4 90 40 500 Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 14
Mitoituspalon tiheys, pinta-ala ja piiri asuin-, liike-, majoitus- ja julkisissa rakennuksissa Käyttötarkoitus *) Palon pinta-ala A f, (m 2 ) Palon piiri p f, (m ) Palon tiheys (kw/m 2 ) Myymälät NRS FRS 10 5 12 9 625 625 ES Koko tilan ala Aukon leveys 1200 Toimistot NRS ES 16 47 14 24 255 255 L Koko tilan ala Aukon leveys 255 Hotellihuone NRS ES 16 Koko tilan ala 14 Aukon leveys 200 100 Autohalli, 1 palava auto 10 12 400 *) NRS= Normaalisprinkleri FRS = Nopeasti toimiva sprinkleri ES = Ei sprinkleriä L= Lieskahdus, täysin kehittynyt palo Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 15
Korvausilma aukot Automaattisesti aukeavat ovet, ikkunat tai luukut Korvausilma aukkojen pinta ala vähintään savunpoistoaukkojen pinta ala Ilmavirtauksen nopeus enintään Yleensä enintään 6,5 m/s Poistumisreitillä enintään 5 m/s Palosavulohkossa aukon yläreunan etäisyyden ollessa alle 2 m enintään 3 m/s alle 1 m enintään 1 m/s Jos koneellinen savunpoisto: Korvausilma aukkojen tulee avautua ennen savunpoistopuhaltimien käynnistymistä Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 16
Piisami: Savunpoiston mitoitusohjelma sisältää Mitoitussivun Lähtötietokentät, joissa opastus Tulosalueet, joissa selostus Lopullisen mitoituksen alue, joissa opastus ja selostus Raporttisivun mitoituksen lopputulokselle Kohde ja tekijätiedot Lähtötiedot ja laskennan tulokset Selostukset ja perustelut Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 17
Piisami: Savunpoiston mitoitussivu 1 vaihe: Valitaan savunpoistotaso 2 vaihe: Koneellisen ja painovoimaisen savunpoiston mitoitus Samoilla lähtötiedoilla samanaikaisesti 3. vaihe Lopullinen mitoitus Valitaan savunpoistolaitteisto Määritetään korvausilma aukkojen tyypit, pinta alat ja sijainnit Lasketaan lopullinen savunpoistopinta ala ja luukkujen vähimmäismäärä Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 18
Kauppakeskusesimerkki Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 19
Esimerkki (laskettu FDS 5 ohjelmalla) Tilanne 10 minuutin kuluttua palon alusta SAVUSULKUJEN KORKEUS 4,5 M > savuton vyöhyke 3,1 m SAVUNPOISTOLUUKUT 1,0 * 1,5 m, 6 kpl = 9 m 2 Aerodynaamisesti vapaa pinta ala n. 6 m 2 KORVAUSILMA AUKOT 2 * 4 m, 2 kpl = 16 m 2 Aerodynaamisesti vapaa pinta ala n. 11 m 2 Sprinklerin laukeaminen 264 s, jonka jälkeen paloteho kasvaa vielä kaksinkertaiseksi Maksimipaloteho (HRR) on 9,6 MW Konvektiivinen osa maksimipalotehosta 4 MW Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 20
Kasvavaan palotehoon perustuva mitoitus Kauppakeskus; CENTR 12101 5,Table 1 Natural ventilation Powered ventilation Fire perimeter 14 pf, m 12 Design fire Convective heat flux Q, MW 6,0 5,0 250 200 150 100 50 Smoke temperature Ts o C 250 200 150 100 50 Smoke temperature Ts o C 10 pft Q 4,0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 7 7 2 3 4 5 6 7 8 9 30 0 0123456789101234567892012345678930 8 6 4 3,0 2,0 Smoke free height, m 8,0 Powered vent. ventilation 7,0 6,0 5,0 8,0 7,0 6,0 5,0 Smoke free height, m 2 1,0 4,0 3,0 4,0 3,0 0 0 2 4 6 8 10 2 4 6 8 20 2 4 6 8 Time, min 0,0 2,0 1,0 0,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 7 7 2 3 4 5 6 7 8 9 30 2,0 1,0 0,0 0123456789101234567892012345678930 Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 21
Savusulku määräytyy kulkukorkeudesta Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 22
Ote mitoitussivusta tilan savunpoistotaso III Lähtötietoalue Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 23
Ote mitoitussivusta tilan savunpoistotaso III Tulosalue Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 24
Ote mitoitussivusta tilan savunpoistotaso III Mitoitusalue Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 25
Piisami: Savunpoiston raporttisivut Valitulle laitteistolle raporttisivu, jossa Lähtötiedot Laskennan välivaiheet Lopputulokset Raportissa näkyy viittaukset RIL 232 2012 kirjaan ja muihin lähteisiin, joihin laskenta perustuu Luvut, kohdat, kaavat ja taulukot Raportin jokaiselle riville selostusteksti, joka tulee haluttaessa näkyviin. Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 26
Ote raporttisivusta tilan savunpoistotaso II Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 27
Lähdeviitteitä: Standardi EN 12101 RIL 221 2003: Paloturvallisuussuunnittelu: Oletettuun palonkehitykseen perustuva suunnittelu ja ratkaisuesimerkit RIL 232 2012 RAKENNUSTEN SAVUNPOISTO Suunnittelu, toteutus ja ylläpito Tietokoneohjelma savunpoiston mitoittamiseksi. Pekka Kallioniemi, email: pekka@piikallio.fi Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 28
Piisami: Tutustumistarjous ja tilaukset Osoitteesta: Tutustumisaika: Voimassaoloaika: Hinta: Jatkotilaus: pekka@piikallio.fi 1 kk veloituksetta Tilauspäivästä 1 vuosi 100 /vuosi Ajantasaistettu versio 100 /vuosi Finnbuild 2014, Kera Group Savunpoiston mitoitus, Pekka Kallioniemi 29