Tiiviin ja matalan pientaloalueen paloturvallisuus Jukka Hietaniemi VTT
TIIVIIN JA MATALAN PIENTALOALUEEN PALOTURVALLISUUS 10.9.2007 2
TUTKIMUKSEN TAVOITE Hankkeen tavoitteena on määrittää henkilöturvallisuuden ja omaisuudensuojan kannalta tiiviin ja matalan rakentamisen hyväksyttävä paloturvallisuustaso, siihen vaikuttavien keskeisten tekijät sekä vaatimustason täyttäviä periaatteellisia ratkaisuja ja tätä kautta tämän rakentamistavan pelisääntöjen luominen ja hyvän, paloturvallisen rakennustavan vakiinnuttaminen Työ muodostaa perustan aiheeseen liittyvien säädösten ja niiden ohjeistuksen kehitystyölle 10.9.2007 3
RAHOITUS KIITOKSET Wood Focus Oy, Ympäristöministeriö, Rakennuspolyuretaaniteollisuus, Pientaloteollisuus ry, Espoon kaupunki ja VTT JOHTO JA SEURANTARYHMÄ Hannu Huhtala, Kuntaliitto; Jarkko Häyrinen, Länsi Uudenmaan pelastuslaitos; Jorma Jantunen, Ympäristöministeriö (johtoryhmän puheenjohtaja); Aarne Jussila, Pientaloteollisuus ry.; Pekka Kallioniemi, Inspecta Oy; Teppo Lehtinen, Ympäristöministeriö; Jarmo Majamaa, SPEK; Kimmo Markkanen, Länsi Uudenmaan pelastuslaitos; Esko Mikkola, VTT; Kai Miller, Helsingin kaupungin rakennusvalvontavirasto; Pekka Nurro, Wood Focus (nykyisin Metsäteollisuus ry.); Matti Orrainen, SPEK; Seppo Pekurinen, VAKES (nykyisin Finanssialan keskusliitto); Marja Piimies, Helsingin kaupunkisuunnitteluvirasto; Jaana Pullola, Rakennuspolyuretaaniteollisuus; Jussi Rahikainen, Keski Uudenmaan pelastuslaitos; Taneli Rasmus, Pelastusopisto ASIAA SEURANNEET ASIANTUNTIJAT: Kari Pajanne, Espoon kaupungin rakennusvalvonta Juha Pekka Laaksonen, L2 Paloturvallisuus Oy TUTKIMUKSEEN OSALLISTUNEET VTT TUTKIJAT 10.9.2007 4
TUTKIMUKSEN SISÄLTÖ JA PALOTURVALLISUUSTAVOITTEET JA STRATEGIAT Tutkimus siitä, miten uuden tyyppisessä P3 luokan rakentamistavassa voidaan toteuttaa vaatimus: Palon leviäminen rakennuksesta toiseen ei saa vaarantaa henkilöturvallisuutta eikä aiheuttaa kohtuuttomana pidettäviä taloudellisia eikä yhteiskunnallisia menetyksiä Keskitytään palon leviämisen estämiseen sen alkuvaiheessa jos palo pääsee leviämään, seuraamuksia ei voida pitää kohtuuden rajoissa olevina Tarkastellut paloturvallisuusstrategiat ovat turvaetäisyydet palonkesto muut passiiviset palontorjuntakeinot aktiiviset palontorjuntakeinot 10.9.2007 5
rintamamiestalon palo B julki sivu D julkisivu 10 metriäkään ei välttämättä riitä, jos talo pääsee palamaan kauttaaltaan nykytason mukainen pientalorakentaminen, eli P3 luokka: rakennusten syttyinen palamaan kauttaaltaan on erittäin epätodennäköistä 10.9.2007 6
RISKITASOT Tarkastellaan mahdollisesti palon leviämiseen johtavaa 1. syttymistä Siksi riskitasoina käytetään seuraavia tasoja: jos palon leviäminen yläpohjan onteloon on katkaistu esim. tutkimuksessa VTT Tiedotteita Research Notes : 2249 (Onteloplojen etenemisen katkaiseminen) esitetyllä tavalla tai muilla keinoilla, tässä työssä käsiteltyjen syttymien suhteen soveltuva riskitaso on 1 2% (25 % 50% tilastoiduista leviämisistä toiseen palo osastoon) jos palon leviäminen yläpohjan onteloon ei ole katkaistu, tässä työssä käsiteltyjen syttymien suhteen soveltuva riskitaso on tilastoista pääteltävissä oleva nykytaso eli 0,5% herkkyystarkasteluna tutkitaan myös riskitaso 0,1 % Koska tässä työssä käsitellyn syttymän merkitys on erityisen alhainen sprinklerein suojatussa kohteessa, voidaan riskitasoa nostaa sprinklaamattomiin nähden 10.9.2007 7
MIKÄ ALUEELLA PALAA irtaimisto sisällä ulkona ajoneuvot katokset jäte auto muut aidat & kasvillisuus rakenteet: pahin on yläpohjaongelma 10.9.2007 8
Esimerkki Huoneistopalo 40 minuuttia syttymisestä, palon muodostaa irtaimiston palaminen huoneiston sisällä ja tähän liittyvä ikkunoiden särkymisestä johtuva ulkoinen liekehdintä Kuva: J. Hietaniemi täysimittaiset talojen polttokokeet SUKEVAlla elokuussa 2007: PEO, VTT, paikalliset aluelaitokset, Sukevan VPK ja muut lähistön VPK:t, Sukevan vankilan henkilökunta, Senaattikiinteistöt, jne. räystään ja yläpohjan ontelon palo julkisivu ei juurikaan pala 10.9.2007 9
Palon leviämismekanismeja PALON LEVIÄMISEN UHAT säteily konvektio kipinät kaikkia näitä on tarkasteltu merkittävin tämän työn lähtökohtien kannalta on lämpösäteily 10.9.2007 10
TURVALLISEN ETÄISYYDEN MITOITUS 10.9.2007 11
Huoneistopalot d lämpösäteily (kw/m 2 ) uhattu kohde Huoneistopalot ml. ulkoisen palokuorman vaikutus 10.9.2007 12
10.9.2007 13
10.9.2007 14
Esimerkki Huoneistopalo 2 tuntia syttymisestä: muovipullo 4 m:n etäisyydellä julkisivusta ei ole syttynyt palamaan Kuva: J. Hietaniemi, täysimittaiset talojen polttokokeet SUKEVAlla elokuussa 2007: PEO, VTT, paikalliset aluelaitokset, Sukevan VPK ja muut lähistön VPK:t, Sukevan vankilan henkilökunta, Senaattikiinteistöt, jne. 10.9.2007 15
lasitettu parveke tai muu suljettu tila d uhattu kohde suljettu = tila, joka voi lieskahtaa 10.9.2007 16
Ajoneuvojen ja katosten palot Erillisen ajoneuvon palo Paikoituskatoksen palo 10.9.2007 17
Jätekatokset ja muut katokset Paloakestävä katos 10.9.2007 18
ESIMERKKI D luokan julkisivut, ei erityisiä passiivisia tai aktiivisia palotorjuntakeinoja Tehokkuus 0,53 10.9.2007 19
PALONKESTOTARPEET 10.9.2007 20
max. 30 min, kun d 3 4 m max. 30 min, kun d 2 m suuri jätekatos: max. 30 min, kun d 4 5 m palokestotarve ja etäisyystarve riippuvat toisistaan max. 30 min, kun d 4 m REI60! 10.9.2007 21
YHTEENVETO 10.9.2007 22
SUUNNITTELUOHJEET: NELJÄN TASON HIERARKKIA 1. Riskiperustainen toiminnallinen palomitoitus vaativin, kallein; paras maankäytön tehokkuus, joka enemmän kuin kompensoi suunnittelukustannukset 2. Tavallinen toiminnallinen palomitoitus vähemmän vaativaa; johtaa joihinkin kompromisseihin tehokkuudessa, suunnitelukustannukset kuitenkin kompensoituvat hyvin 3. Tutkimuksessa laadittujen käyrästöjen ja ohjearvojen käyttö soveltuu esim. arkkitehtien käyttöön ja siksi on käytännössä sovellettavissa kaikissa kohteissa turvallisuuden ja tehokkuden vaatimusten balanssin etsimisessä 4. Taulukkomitoitus annettuja luokkia ja lukuarvoja noudattaen VTT on laatinut yhden A4 sivun taulukkomitoituksen ohjeen 10.9.2007 23
10.9.2007 24
Tutkimus siitä, miten uuden tyyppisessä tiiviissä ja matalassa P3 luokan rakentamistavassa voidaan toteuttaa suomen Rakennusmääräyskokoelman osassa E1 luvussa 9 esitetty vaatimus, että Palon leviäminen rakennuksesta toiseen ei saa vaarantaa henkilöturvallisuutta eikä aiheuttaa kohtuuttomana pidettäviä taloudellisia eikä yhteiskunnallisia menetyksiä. Kysymystä on käsitelty tulipalon kehittymistä ja leviämistä koskevien perusilmiöistä lähtien Näin saadaan vältettyä ennenaikaisiin/asenteellisiin olettamuksiin liittyvät sudenkuopat Mitoitusohjeet on puettu eritasoista koostuvaksi hierarkkiaksi: vaativimman tason tuloksia soveltamalla päästään hyvinkin korkeisiin maankäytön tehokkuuksiin, mikä enemmän kuin kompensoi niiden soveltamisen vaatiman tarkemman suunnittelun vaatiman panostuksen on myös laadittu uudet taulukkomitoituksen luokat ja lukuarvot Palonkeston osalta tulokset pääsääntöisesti osoittavat, että rakenteellista turvaetäisyyden kompensointia tarvitaan vain hyvin lähelle rakennettaessa: rakenne, joka kestää 30 minuutin standardipalon riittää aina 3 4 m:iin saakka. Tältä osin tulokset puoltavat nykykäytäntöä selkeästi lievempää linjanvetoa. Etenkin vaatimukset A luokan tarvikkeista tehdyistä palomuureista ovat tulosten valossa selvästi ylimitoitettuja. Poikkeus: jos autojen paikoitukselle varataan tilaa kahta asuinrakennusta yhdistävään katettuun tilaan, niin tällöin saatujen tulosten mukaan tähän tilaan rajautuvien seinien tulisi täyttää EI60 luokan vaatimukset. 10.9.2007 25