SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i...

50
SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk- dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport av 1997-01-06) FORFATTER(E) Jan P. Stensaas OPPDRAGSGIVER(E) Kommunal og arbeidsdepartementet RAPPORTNR STF84 A96621 GRADERING Åpen OPPDRAGSGIVERS REF. Hans E. Moholt (Direktoratet for brann- og eksplosjonsvern) GRADERING 1. SIDE ISBN PROSJEKTNR. 846104.00 ANTALL SIDER OG BILAG 50 ELEKTRONISK ARKIVKODE j:\pro\846104\report04.doc PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) Jan P. Stensaas VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) Ragnar Wighus ARKIVKODE DATO 02-02-01 GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) Kjell Schmidt Pedersen, direktør SAMMENDRAG Denne rapporten setter fokus på sikkerheten i forbindelse med røykdykkeryrket. Dette blant annet på grunn av at dette yrket ofte blir betraktet som kanskje det farligste av alle yrker. Det prosentvise antallet døde og skadede personer i internasjonal sammenheng overgår nemlig alle andre yrker. Denne rapporten gjennomgår risikobildet for røykdykkeryrket, og beskriver på grunnlag av dette for- skjellige metoder for å øke sikkerheten ved røykdykkeroperasjoner. Det blir lagt spesiell vekt på for- bedrede slokketeknikker, slik at røykdykkerne kan konsentrere seg om deres primære oppgave, nem- lig søk og redning av mennesker ved brann i bygninger. Rapporten vurderer også andre metoder, utstyr og teknikker som kan forbedre røykdykkernes sikker- het. I denne forbindelse kan en nevne at rapporten gjennomgår de siste nyvinninger innen brannvern- bekledning, åndedrettsvern, brannventilasjon, brannroboter og termovisjonskamera, samt forskjellige former for opplæring og trening av røykdykkere og slokkemannskaper. Rapporten gjennomgår både opplæring og trening ved hjelp av fullskala, realistiske brannøvelser, og opplæring og trening via datamaskinsimuleringer, det vil si brannberegningsprogrammer (brannmodellering) og "virtual real- ity" ("kunstig virkelighet”). STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Brann Fire GRUPPE 2 Slokking Extinguishing EGENVALGTE Røykdykker Fire Fighter Sikkerhet Safety SINTEF Energi Norges branntekniske laboratorium Postadresse: 7034 Trondheim Besøksadresse: Tiller bru, Tiller Telefon: 73 59 10 78 Telefax: 73 59 10 44 Foretaksnr: NO 948 007 029 MVA

Transcript of SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i...

Page 1: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

SINTEF RAPPORTTITTEL

Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave avrapport av 1997-01-06)

FORFATTER(E)

Jan P. Stensaas

OPPDRAGSGIVER(E)

Kommunal og arbeidsdepartementet

RAPPORTNR

STF84 A96621GRADERING

ÅpenOPPDRAGSGIVERS REF.

Hans E. Moholt (Direktoratet for brann- og eksplosjonsvern)GRADERING 1. SIDE ISBN PROSJEKTNR.

846104.00ANTALL SIDER OG BILAG

50ELEKTRONISK ARKIVKODE

j:\pro\846104\report04.docPROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.)

Jan P. StensaasVERIFISERT AV (NAVN, SIGN.)

Ragnar WighusARKIVKODE DATO

02-02-01GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.)

Kjell Schmidt Pedersen, direktørSAMMENDRAG

Denne rapporten setter fokus på sikkerheten i forbindelse med røykdykkeryrket. Dette blant annet pågrunn av at dette yrket ofte blir betraktet som kanskje det farligste av alle yrker. Det prosentviseantallet døde og skadede personer i internasjonal sammenheng overgår nemlig alle andre yrker.

Denne rapporten gjennomgår risikobildet for røykdykkeryrket, og beskriver på grunnlag av dette for-skjellige metoder for å øke sikkerheten ved røykdykkeroperasjoner. Det blir lagt spesiell vekt på for-bedrede slokketeknikker, slik at røykdykkerne kan konsentrere seg om deres primære oppgave, nem-lig søk og redning av mennesker ved brann i bygninger.

Rapporten vurderer også andre metoder, utstyr og teknikker som kan forbedre røykdykkernes sikker-het. I denne forbindelse kan en nevne at rapporten gjennomgår de siste nyvinninger innen brannvern-bekledning, åndedrettsvern, brannventilasjon, brannroboter og termovisjonskamera, samt forskjelligeformer for opplæring og trening av røykdykkere og slokkemannskaper. Rapporten gjennomgår bådeopplæring og trening ved hjelp av fullskala, realistiske brannøvelser, og opplæring og trening viadatamaskinsimuleringer, det vil si brannberegningsprogrammer (brannmodellering) og "virtual real-ity" ("kunstig virkelighet”).

STIKKORD NORSK ENGELSK

GRUPPE 1 Brann FireGRUPPE 2 Slokking ExtinguishingEGENVALGTE Røykdykker Fire Fighter

Sikkerhet Safety

SINTEF EnergiNorges branntekniske laboratorium

Postadresse: 7034 TrondheimBesøksadresse: Tiller bru, TillerTelefon: 73 59 10 78Telefax: 73 59 10 44

Foretaksnr: NO 948 007 029 MVA

Page 2: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

2

INNHOLDSFORTEGNELSE

1. INNLEDNING61.1 Generelt 61.2 Bakgrunn 61.3 Målsetning..........................................................................................................................61.4 Arbeidsomfang...................................................................................................................7

2. RISIKOBILDET FOR RØYKDYKKERE .............................................................................82.1 Generelt 82.2 Redusert sikt, varmepåkjenning og røykgassenes giftighet ...............................................82.3 Varmepåkjenningen ...........................................................................................................82.4 Røykens giftighet ...............................................................................................................92.5 Eksplosjon ........................................................................................................................102.6 Sammenbrudd/kollaps av bygning...................................................................................102.7 Røykdykkerens skikkethet ...............................................................................................11

2.7.1 Fysisk skikkethet ...................................................................................................11

3. FORBEDRET SLOKKETEKNIKK .....................................................................................133.1 Generelt 133.2 Vanntåke 14

3.2.1 Generelt .................................................................................................................143.2.2 Effekten av dråpestørrelsen ...................................................................................153.2.3 Optimal dråpestørrelse...........................................................................................163.2.4 Slokkekriterier .......................................................................................................18

3.3 Grunnleggende manuelle slokketeknikker med strålerør.................................................193.3.1 Direkte slokking.....................................................................................................193.3.2 Indirekte slokking ..................................................................................................193.3.3 Offensiv slokking...................................................................................................203.3.4 Beskyttende slokking eller påføring ......................................................................203.3.5 Utnyttelse av den branninduserte lufttilførselen til brann .....................................203.3.6 Utvendig slokking..................................................................................................213.3.7 Eksponeringsbeskyttelse........................................................................................21

3.4 Offensiv slokking .............................................................................................................213.4.1 Vannforbruk og andre karakteristika .....................................................................22

3.5 Ny resultater fra forskning vedrørende manuell slokking med strålerør .........................233.5.1 Innflytelsen av størrelsen på eventuelle utluftingsåpninger ..................................233.5.2 Innflytelsen av avstanden mellom strålerørsdysen og utluftingsåpningen ............233.5.3 Bruk av slangetrommel..........................................................................................243.5.4 Utviklede vanntåkesystemer..................................................................................243.5.5 Optimale angrepspunkter mot flammene ved tradisjonell utvendig slokking

273.5.6 Vurdering av veiledning fra DBE vedr. slokkeutstyr, vannbehov ogdråpestørrelser.................................................................................................................28

3.6 Partikulære slokkemidler .................................................................................................293.6.1 Generelt .................................................................................................................293.6.2 Slokkemekanismer.................................................................................................303.6.3 Anvendelse ............................................................................................................30

Page 3: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

3

3.6.4 Utvikling og markedsføring av aerosol slokkesystemer i Norge...........................30

4. UTSTYR 324.1 Generelt 324.2 Bekledning .......................................................................................................................324.3 Åndedrettsvern .................................................................................................................334.4 Overtrykksventilasjon (OTV) ..........................................................................................35

4.4.1 Generelt .................................................................................................................354.4.2 Praktisk anvendelse av OTV .................................................................................354.4.3 Bruk av OTV ved brannslokking...........................................................................374.4.4 Bruk av OTV ved søk og redning av mennesker...................................................38

4.5 Brannroboter.....................................................................................................................394.5.1 Generelt .................................................................................................................394.5.2 “Ubemannet overvåkningsrobot” med vannspraydyse..........................................404.5.3 Brannslokkingsrobot..............................................................................................414.5.4 Rekognoseringsrobot .............................................................................................414.5.5 Veggklatringsrobot ................................................................................................424.5.6 Redningsrobot........................................................................................................43

4.6 Termovisjonskamera og brannhjelmer (TVK).................................................................43

5. FORBEREDELSER OG TRENING .....................................................................................455.1 Generelt 455.2 Kunnskaper vedrørende brannfysikk ...............................................................................455.3 Praktiske øvelser ..............................................................................................................46

5.3.1 Realistiske fullskala brannøvelser .........................................................................465.3.2 EDB-simulering.....................................................................................................47

6. REFERANSER ........................................................................................................................49

Page 4: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

4

KONKLUSJONER

1. Vurdering av alternative slokkemetoder og slokkemidlerDersom vann skal være effektivt som slokkemiddel, må vannet tilføres brannen (flammene) iform av små dråper, som fordamper i løpet av den tiden de er i kontakt med brannsonen. Dettekan oppnås ved å angripe brannkilden med vanntåke, det vil si med dråper med middelstørrelsemindre enn ca 0,4 mm. På grunn av den korte kastelengden til vanntåke måslokkemannskapene gå inn i bygningen, og angripe brannrommet ved hjelp av en "offensivslokketeknikk", fortrinnsvis ved å ta seg inn i brannrommet via døra til brannrommet. Når selvebrannkilden kan nås med vannstrålen, bør en gå over til en mer konsentrert dusjstråle medrelativt store dråper (større enn ca 0,4 mm). Offensiv slokking er en slokketeknikk som har vistseg å være meget effektiv ved bekjempelse av branner, både før og etter overtenning.Nødvendig vannmengde for slokking eller kontroll vil være vesentlig lavere sammenlignet medkonvensjonelle slokkemetoder. Denne teknikken er spesielt effektiv hvis den kombineres medandre teknikker, slik som for eksempel indirekte og direkte slokking, avhengig av hvilken delav brann- eller slokkeforløpet man er i. IFEX 3000 er et slokkesystem som virker å være megeteffektivt i forbindelse med de branner i bygninger og i mange andre sammenhenger.

Aerosoler av slokkemidler (finfordelte partikler/dråper som holder seg svevende i lufta) harvist seg å være meget effektive. Flere alternative typer av slokkemiddelet er for tiden underutvikling flere steder, blant annet i Norge. Ettersom aerosoler opprinnelig ikke var særlig egnetmot dybdebranner (branner i for eksempel tre) og store rom, var opprinnelig de fleste aerosolerutviklet for væskebranner i relativt små rom. I den senere tid er det imidlertid utviklet aerosolersom også er effektive mot branner i tre, det vil si mot branner i vanlige bolighus. Slike aero-soler er fortsatt på uviklingsstadiet. Det anbefales derfor å følge den videre utviklingen av aero-soler meget nøye.

2. Optimale angrepspunkter mot flammene ved tradisjonell utvendig slokkingUtvendig slokking av branner i bygninger skal bare anvendes i de tilfeller det ikke er trygt å gåinn i bygningen. Ved utvendig slokking bør en angripe flammer som står ut av vinduet ellertaket, med tåkestråle via stiger. På grunn av tåkestrålens korte kastelengde er en nødt til å an-gripe brannen på temmelig nært hold. Konsentrert stråle, som vil ha vesentlig større kaste-lengde, vil kun være effektiv dersom den rettes direkte mot brennende flater/objekter. Hvis ener tvunget til å angripe brannen utenfra gjennom vinduet med en konsentrert stråle, bør enkontinuerlig skifte angrepspunkt, både sideveis og frem og tilbake på bakken.

3. Nye verktøy, utstyr og metoder som kan gi økt sikkerhetAv nyutviklet verktøy og metoder som kan medføre økt sikkerhet for røykdykkerne, vil enspesielt fremheve bruken av overtrykksventilasjon (OTV). OTV bør benyttes ved relativtbegrensete branner i bygninger. Hvis OTV anvendes på riktig måte, kan det være et megeteffektivt hjelpemiddel til å fjerne røyken, slik at røykdykker- og slokkearbeidet blir gjortlettere. Videre vil OTV også kunne redusere temperaturbelastningen, forbedre luftkvaliteten oghindre brannspredning, samt å snu flammeretning og holde varme røykgasser/damp bort fraslokkemannskapene. OTV vil også ha en gunstig effekt på innesperrede brannoffre.

Videre vil vi fremheve bruken av termovisjonskamera. Dette vil lette søk etter innesperredemennesker i røykfylte rom og korridorer, samt hjelpe slokkemannskapene til å oppdage skjultebranner, skjult for eksempel inne i vegger, tak eller gulv.

Brannroboter virker også å være et meget lovende hjelpemiddel ved brannslokkings- og røyk-dykkeroperasjoner. Brannroboter kan erstatte mennesker i spesielt farlige situasjoner. Den

Page 5: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

5

største gevinsten vil nok være i forbindelse ved brannslokking, hvor slike roboter kan væregodt egnet ved bruk av vanntåke og aerosoler. Brannroboter er imidlertid fortsatt på utviklings-stadiet, og praktisk bruk av slike roboter vil trolig ikke bli aktuelt før om noen år.

4. SINTEF NBLs kommentarer til anbefalinger i veiledning fra DBE1

Spesifikasjonene med hensyn til slokkeutstyr, dråpestørrelser og vannføring er helt i tråd medSINTEF NBLs anbefalinger. Vi vil imidlertid tilføye at strålerørsdysen bør ha mulighet for åtilføre tåkestrålen i korte støt. Videre at spredningsvinkelen bør være justerbar fra 45° til minst120°. Minste vanntrykk bør være over 1,5 bar. Ved offensiv og indirekte slokking bør dråpe-størrelsen være minst mulig, men ved direkte slokking bør en benytte relativt store dråper. Enbør derfor ved et enkelt håndgrep også kunne justere dråpestørrelsen på dusjstrålen.

Det bør understrekes, at offensiv slokking er en meget effektiv slokkemetode i forbindelse medrøykdykkeroperasjoner. Som en rask førsteinnsats, i tilfeller hvor vanntrykket er lavt, kan detvære en fordel å anvende slangetrommel (med formstabil slange) mot relativt begrensedebranner i rom, når slike er tilgjengelige og lett å finne. Slangetromler har vist seg å være effek-tive fordi de kan medføre betydelig redusert responstid for slokking, sammenlignet medslangeutlegg. Det er imidlertid viktig at brannbildet er oversiktlig og kjent, slik at en eventuellovertenning ikke skader mannskapene som følge av for liten vannføring.

Videre må en fremheve at det ikke anbefales at røykdykkere og slokkemannskaper oppholderseg i noen del av bygninger i brann, eller i nærheten av bygningen, uten åndedrettsvern. Dettegjelder for alle faser av brannen, det vil si også for den innledende fasen av en brann, uansetthvor uskyldig brannen måtte være. Videre gjelder dette også like etter at brannen er slokket,det vil si ved etterslokking, brannvakt og restverdisikring, samt for brannmannskaper som harsitt arbeid i forbindelse med pumper, stigebiler etc. Dette fordi blant annet CO-eksponeringenved slike arbeidsoperasjoner kan bli betydelig.

En av de viktigste metodene for å øke sikkerheten for røykdykkere er å satse på realistisktrening av mannskapene. Vi vil her anbefale både fullskala brannforsøk og trening ved hjelp avdatamaskinprogrammer. Brannmodellering og “virtual reality” (kunstig virkelighet) er eksem-pler på det sistnevnte.

1 “Veiledning for røykdykking og kjemikaliedykking” utgitt av DBE (Direktoratet for brann og

eksplosjonsvern) i august 1993.

Page 6: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

6

1. INNLEDNING

1.1 Generelt

Kommunal- og Arbeidsdepartementet (KAD) har via samarbeidsavtalen med SINTEF NBLforeslått et prosjekt for å sette fokus på forbedrede manuelle slokkemetoder og andre metodereller utstyr, som kan bidra til å øke sikkerheten for røykdykkerne. KAD skriver blant annet føl-gende i sitt brev til SINTEF NBL: "Bedret kunnskap om slokketeknikk og utvikling av alter-native metoder ved bygningsbranner kan supplere, og i en del tilfeller erstatte, røykdykker-innsatsen på områder der disse erfaringsmessig utsettes for farlige situasjoner. Det er tekniskmulig å legge til rette for økt bruk av utvendig slokkeinnsats ved bygningsbranner, ved å utredepraktiske og anvendelige slokketeknikker" /1/.

1.2 Bakgrunn

Direktoratet for brann- og eksplosjonsvern (DBE), som bistår KAD med den faglige oppfølgingen avprosjektet, har gitt følgende beskrivelse av bakgrunnen for dette prosjektet: "Røykdykking er en risiko-fylt arbeidsoppgave, og det arbeides fra flere hold med å øke røykdykkernes sikkerhet. Det er satt fokuspå røykdykkertjenesten i de kommunale brannvesen, nå senest gjennom kvalifikasjonskravene i"Forskrift om organisering og dimensjonering av brannvesen". Fra før finnes "Veiledning for røyk-dykking og kjemikaliedykking", som trekker opp retningslinjene for gjennomføring av røykdykker-operasjoner. Røykdykkernes oppgaver er i første rekke redning og søk etter personer, deretter slokking.For å kunne foreta effektiv søk/redning, må området det søkes i ligge utenfor flammesonen, ellerbrannen må være slokket. Søk etter personer i områder som er berørt av brann, har normalt høyesteprioritet fra brannvesenets side. For å ivareta røykdykkernes sikkerhet, vil det derfor være ønskelig åforeta en forslokking i området som er berørt av brann, før røykdykkerinnsatsen settes inn". /2/.

1.3 Målsetning

På grunnlag av denne henvendelsen har SINTEF NBL utarbeidet et prosjekttilbud, sombeskriver hva dette prosjektet skal inneholde. Dette ble gjort blant annet på grunnlag avkommentarer fra DBE /2/.

I prosjekttilbudet står følgende målsetning: "Prosjektets mål er å utrede og komme med forslagtil forbedrede manuelle slokkemetoder, som kan bidra til å redusere eller fjerne risikoen røyk-dykkere utsettes for, ved slokkeinnsats i bygninger i brann. Prosjektet skal utrede metoder foreffektiv slokking av brann, uten at røykdykkerne trenger å foreta aktiv slokkeinnsats i byg-ninger i brann. Prosjektet skal innbefatte en gjennomgang av eksisterende og nye hjelpemidler,som kan benyttes av røykdykkere under slokkeinnsatsen." /3/

Page 7: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

7

1.4 Arbeidsomfang

I prosjekttilbudet fra SINTEF NBL står følgende vedrørende arbeidsomfanget for prosjektet/3/:

"Vurderingene vil, så langt det er mulig og hensiktsmessig, bygge på følgende:

1. En gjennomgang av anbefalingene om slokkeutstyr, dråpestørrelser og vannbehov somangis i "Veiledning for røykdykking og kjemikaliedykking", utgitt av DBE august 1993.

2. Finne fram til optimale angrepspunkter mot flammene ved tradisjonell utvendigslokkeinnsats.

3. Vurdere og utrede metoder for å tilføre vann eller andre slokkemidler inn i brannrommet, iden hensikt å slå ned eller dempe flammene, uten at dører eller vinduer blir åpnet.

4. Vurdere og eventuelt beskrive nye verktøy som kan gi økt sikkerhet for røykdykkerne, ogsom kan effektivisere slokkeinnsatsen. I denne sammenhengen skal bruk av inert-aerosol(kapsler med fine partikler og gass) vurderes spesielt.

5. Opprette og holde kontakt med SINTEF UNIMED, som vurderer opprettelse av et prosjektsom tar for seg røykdykkernes fysiske belastninger.

Når det gjelder det siste punktet, har SINTEF NBL vært i kontakt med SINTEF UNIMED vedGreta Bolstad. Hun kunne opplyse at dette prosjektet ennå ikke har blitt etablert, blant annet pågrunn av manglende finansiering. SINTEF UNIMED har overlatt arbeidet med å skaffe finan-siell støtte for prosjektet til Stein Yttereng ved Trondheim Brannvesen. SINTEF NBL tokkontakt med sistnevnte 1996-10-23. Han kunne opplyse at han har henvendt seg til Norgesbrannmannsforbund, for å få disse til å søke KAD om midler til et slikt prosjekt. Dette er til nåikke blitt gjort, slik at dette prosjektet ennå ikke er kommet i gang.

Page 8: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

8

2. RISIKOBILDET FOR RØYKDYKKERE

2.1 Generelt

I internasjonal sammenheng er røykdykkeryrket det mest risikofylte yrket av alle yrker,ettersom det prosentvise antallet skadde og omkomne personer i internasjonal sammenhengovergår alle andre yrker /20/. Hvert år omkommer og skades flere personer verden over i detteyrket enn i noe annet yrke. Røykdykkerne blir først og fremst skadet eller omkommer på grunnav følgende risikofaktorer:

• Redusert sikt• Varmepåkjenning, utmatting, overoppheting• Giftige gasser• Eksplosjon• Kollaps/sammenbrudd av bygning• Manglende skikkethet, trening og opplæring

2.2 Redusert sikt, varmepåkjenning og røykgassenes giftighet

Redusert sikt utgjør i seg selv ingen fare, men en indirekte fare, ved at det hindrer menneskerfra å rømme bygningen. Av de tre risikofaktorene redusert sikt, varmepåkjenning og giftigegasser vil redusert sikt, på grunn av røykblokkering, være den faktor som vanligvis blir førstkritisk. Dette gjelder selv om røykdykkeren befinner seg i selve brannrommet, det vil si relativtnært brannkilden. Mens varmepåkjenningen og giftigheten til røykgassene som regel bare vilvære kritiske i selve brannrommet eller i nærheten av brannrommet, kan røykskjermingenutgjøre en betydelig hindring for røykdykkerne, selv i deler av bygget som ligger fjernt fraselve brannrommet. Dette gjelder spesielt i høye bygninger, hvor en har trappesjakter som ikkeer seksjonert i fra resten av bygningen. I slike tilfeller kan skorsteinseffekten være en betydeligdrivkraft, som kan medføre en meget rask røykspredning til de øverste etasjene. Dette gjelderspesielt i de tilfeller hvor selv brannkilden befinner seg på en av de laveste etasjene.

Det faktum at redusert sikt er den mest kritiske faktoren under røykdykking, bekreftes av eneksperimentell studie av røykdykking og slokking av branner i en lugar på et skip /4/. I denneforsøksserien, som omfattet klasse A- og klasse B-branner, var det røykskjermingen i gangerog korridorer som utgjorde den alvorligste hindringen for røykdykkerne. Røykskjermingenpåvirket i størst grad slokkemannskapets responstid, det vil si tiden fra brannalarmen hørtes tilslokkearbeidet kunne starte. Varmepåkjenningen viste seg for eksempel ikke å være en bety-delig faktor i disse slokkeforsøkene.

2.3 Varmepåkjenningen

Kritiske faktorer, som påvirker røykdykkerne og deres utstyr med hensyn til varmepåkjenn-ingen, vil være følgende:

• temperaturen i brannatmosfæren• branngassenes vanninnhold/fuktighet• varmestrålingen i brannatmosfæren

Page 9: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

9

• luft-/røykgasstrømningen forbi røykdykkeren• eksponeringstiden i brannatmosfæren

I tillegg kan vi også nevne stikkflammer, som kan oppstå for eksempel når en åpner døra til etrom der det er en sterkt underventilert brann. I slike tilfeller har røykgassene i rommet en høykonsentrasjon av uforbrente pyrolyseprodukter og en temperatur over 500 °C. Når døra til etslikt rom åpnes, og disse røykgassene får rikelig tilgang på oksygen, kan de uforbrentepyrolyseproduktene antennes spontant. En kraftig stikkflamme vil stå ut gjennom døra. Dissestikkflammene kan mer eller mindre omhylle brannmannskapene. Dette kan medføre dødeligeforbrenningsskader på brannmennene hvis de ikke er forberedt på dette, for eksempel ved åbøye seg godt ned. Dette fenomenet kalles på engelsk for “backdraft”, og er en meget kritiskhendelse, som brannmannskapene må være spesielt forberedt på (jfr. avsnitt 5.3.1).

Ifølge Liebe /6/ er varmefølelsen som røykdykkerne erfarer, innenfor sine mange lag avbeskyttelse, sterkt avhengig av røykdykkernes bekledning. Den er imidlertid også sterkt av-hengig av fuktigheten eller vanninnholdet i røykgassene. Det kan føles adskillig varmere i etbrannrom straks etter en har slokket med vann enn før slokkingen startet, selv om slokkingenhar medført at temperaturen i rommet er blitt lavere.

Ved slokking av branner i rom kan varm røykgass, som inneholder mye vanndamp, strømmemot røykdykkere. Slik strømmer kan forårsake meget betydelige varmebelastninger, og dermedføre til alvorlig forbrenning av bar hud. Røykdykkere bør derfor ha brannvernbekledning somdekker kroppen fullstendig. Ved intermittent, eller støtvis slokking, er det også en fordel atrøykdykkerne bøyer seg ned når slike strømmer passerer røykdykkeren. Kritiske tilstander forbrannmenn (utstyrt med vanlig brannvernbekledning), med hensyn til temperatur og varme-stråling i brannatmosfæren, er følgende /5/:

• Farlig/risikabel tilstand: Temperatur 100-160 °C, varmestråling: 1-4 kW/m2

• Ekstrem tilstand: Temperatur 160-235 °C varmestråling: 4-10 kW/m2

• Kritisk tilstand: Temperatur >235 °C, varmestråling: >10 kW/m2

Disse verdiene vil også selvsagt være sterkt avhengig av typen brannvernbekledning.

2.4 Røykens giftighet

Når det gjelder røykgassenes giftighet, er det i første rekke utvikling av karbonmonoksid (CO),eller “kullos”, som vanligvis vil utgjøre den største trusselen med hensyn til giftighet i de flestebranner. Dette fordi CO vil være den giftige gassen som vil være i størst konsentrasjon, selvom denne gassen på langt nær er den giftigste branngassen. I spesielle situasjoner kan imidler-tid andre gasser, slik som blåsyre (HCN), saltsyre (HCl) og akrolein, utgjøre en større trusel.Dette fordi disse gassene er 20-30 ganger giftigere enn CO. Ved for eksempel brann i stoppedemøbler med mye polyueretanskum kan giftvirkningen av HCN overgå giftvirkningen av CO.Likeledes kan giftvirkningen fra HCl være viktigste faktor ved brann i for eksempel kablerlaget av PVC. HCN, HCl og akrolein regnes som såkalte "supertoksiske gasser".

Røykdykkernes pressluftsapparater og gassmasker skal imidlertid beskytte røykdykkerne, slikat de ikke eksponeres for slike gasser. Det er i denne sammenheng viktig å understreke at sliktutstyr må benyttes av alle som oppholder seg i en bygning i brann. Dette gjelder selv ved de

Page 10: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

10

mest uskyldige branner. Det brennende materialet kan nemlig inneholde slike supertoksiskeprodukter som nevnt over. Videre er det viktig å påse at masken har skikkelig tetting.

2.5 Eksplosjon

En forbrenningseksplosjon, som kan oppstå når en brennbar gass-/luftblanding antennes, er enhendelse som skiller seg fra branner ved at energifrigjørelsen skjer vesentlig raskere enn i enbrann. Vanligvis skjer dette ved frigjøring av en betydelig trykkbølge med kort varighet. Dennetrykkbølgen kan forårsake store skader på både mennesker og bygninger, avhengig av typeneksplosjon. Under en eksplosjon frigjøres det også betydelige mengder varme, som gjør at slikeeksplosjoner som regel etterfølges av en rask brannutvikling.

Som regel har slike eksplosjoner allerede funnet sted før brannvesenet ankommer brannstedet,og den utgjør dermed ingen trussel for røykdykkerne. Det kan imidlertid være lagret eksplosivematerialer, gassflasker og trykktanker, eller større ansamlinger av CO, som vil kunne forårsakeen såkalt forsinket eksplosjon. Det er slike forsinkede eksplosjoner som eventuelt vil kunneutgjøre en alvorlig trussel for røykdykkerne.

2.6 Sammenbrudd/kollaps av bygning

En annen meget alvorlig fare for brannmenn er sammenbrudd av bygningen hvor slokkearbei-det pågår. Dette kan skje etter lengre tids branneksponering av viktige bærende konstruksjoner,slik at de har mistet mesteparten av sin bæreevne, eller som følge av en forsinket eksplosjon.Slike situasjoner kan få katastrofale følger for eventuelle røykdykkere i bygningen. De kan iverste fall bli begravd i brannruinene, eller de kan bli innesperret i bygningen.

Et slikt ulykke inntraff for eksempel i USA i midten av 70-årene. Det hadde oppstått en brann iet en-etasjes kjøpesenter. Ettersom bygningen var full av røyk og varmebelastningen inne ibygningen var betydelig, bestemte utrykningsleder at bygningen skulle ventileres, slik atbygningen kunne frigjøres for røykgasser og varme. Det ble dermed sendt mannskap oppe påtaket for å lage hull i taket. Mens de holdt på å gjøre dette, kollapset store deler av taket overselve brannen. Dette førte til at mannskapet på taket falt ned på selve brannkilden, samtidigsom at røykdykkerne inne i bygningen ble sperret inne. Denne brannen førte til tap av flerebrannmenn.

For en bygning, som har en strukturell brannmotstand lik 60 minutter, kan det være en reellfare for at denne bygningen vil bryte sammen ca. 60 minutter etter brannstart. Hvis brann-alarmen går, og brannen blir meldt ca. 10 minutter etter brannstart, og brannvesenet bruker ca20 minutter på å ankomme brannstedet, har røykdykkerlaget dermed maksimalt 30 minutter tilrådighet til å redde eventuelle mennesker i bygningen.

Det er viktig at slike opplysninger om bygningens brannmotstand og andre branntekniskeopplysninger er registrert av brannvesenet, og at disse er lett tilgjengelige ved en brann-utrykning. Slike opplysninger bør derfor lagres ved hjelp av EDB, slik at brannvesenet i utryk-ningssituasjoner kan innhente nødvendige data raskt fra en database ved hjelp av en bærbar PC.På denne måten vil brannvesenet med en gang få alle relevante data vedrørende den aktuellebygningen. Dermed vil brannvesenet for eksempel vite hva tilgjengelig tidsrom forrøykdykkeroperasjoner er, under forutsetning av at en vet omtrentlig når brannen startet. Ibygninger med alarmanlegg med varsel til brannvesenet, vil tidspunktet for brannstart være

Page 11: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

11

kjent temmelig nøyaktig. I situasjoner hvor en må stole på uttalelser fra publikum, som oftekan være nokså usikre, må en derimot operere med relativt store sikkerhetsmarginer forrøykdykkerinnsatsen.

Et annet viktig moment i forbindelse med sammenbrudd av bygninger i brann er at de oven-nevnte forhold også blir tatt med i betraktningene når bygninger blir dimensjonert med hensynpå nødvendig strukturell stabilitet. Det kan derfor være viktig at også brannvesenet blir tattmed i prosjekteringen av bygninger, slik at også deres synspunkter blir hørt.

2.7 Røykdykkerens skikkethet

Røykdykkerens skikkethet eller egnethet, med hensyn til fysikk, trening, opplæring og kunn-skaper/erfaring, er et viktigere punkt for røykdykkernes sikkerhet enn hva de fleste er klar over.En høy grad av egnethet vil redusere farene som en røykdykker utsettes for i meget stor grad.Det er derfor viktig at røykdykkerne er godt skikket vedrørende alle sider som berørerrøykdykkerinnsatsen. Dette betyr at røykdykkerne må være i god fysisk form og være godt for-beredt, blant annet ved hjelp av grundig trening og opplæring, på flest mulig situasjoner i for-bindelse med røykdykkerinnsatsen (jfr. avsnitt 5.3.1).

Det er nemlig en nær sammenheng mellom røykdykkernes og slokkemannskapets egnethet ogderes effektivitet, med hensyn til søk/redning av mennesker og selve slokkeinnsatsen. Hvis eneller flere røykdykkere er dårlig egnet på et eller flere områder, kan det utgjøre en stor fare forhele røykdykkerlagets sikkerhet. Her vil en imidlertid kun omtale røykdykkernes fysiske egnet-het, i det betydningen av grundig trening og opplæring vil bli beskrevet i avsnitt 5.3.1.

2.7.1 Fysisk skikkethet

Den fysiske egnetheten til røydykkere og slokkemannskapet er, og vil trolig, i overskueligfremtid, være den viktigste faktoren i forbindelse med både slokke- og røykdykkerinnsatsen,selv om en trenger et slokkemiddel (vanligvis vann) til å slokke brannen. En lav grad av fysiskegnethet vil redusere slokkemannskapets og røykdykkernes effektivitet, samtidig som det vilutgjøre en alvorlig trussel for slokkemannskapet og røykdykkernes sikkerhet.

“Karmøy-rapporten” /7/ har hatt som målsetting å fremskaffe dokumentasjon på fysiskebelastninger ved røykdykking, for å kunne sette konkrete krav/retningslinjer for helse og fysiskform. Det ble blant annet arrangert 4 ulike øvelser med personell fra brannvesenet. Under disseøvelsene ble det foretatt målinger av omgivelsestemperaturen og en rekke medisinskemålinger. Disse øvelsene viste at røykdykking er et ekstremt krevende fysisk og psykiskarbeid, der mannskapene utsettes for påkjenninger helt opp mot det kroppen tåler.

Rapporten konkluderer med at det av hensyn til den enkeltes egen sikkerhet, og sikkerheten forde vedkommende røykdykker jobber sammen med, må det stilles strenge krav til både helse ogfysisk form. Det er særlig hjertet som blir utsatt for hard belastning. Videre slår rapporten fastat det spesielle med røykdykking er den ekstreme temperaturen, i tillegg til hardt fysisk arbeidog det psykiske presset røykdykkerne utsettes for i en brannatmosfære. Dette fører til atkroppen blir relativt raskt fysisk utmattet. Ledelsen i det enkelte brannvesen må, ifølge rappor-ten, ta hensyn til dette når man setter mannskaper inn i dykk med aktiv innsats. Ledelsen måfølge med, og skifte ut personell som er tydelig slitne, uavhengig av hva de selv sier.Rapporten konkluderer med at ettersom utmattelsestiden er veldig kort, må man etter

Page 12: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

12

maksimalt to dykk nøye vurdere om det er forsvarlig å sende røykdykkeren inn igjen.Mannskap som har vært i hard aktiv innsats, bør ikke settes inn samme type innsats før etterflere timers hvile.

Følgende fysiske svakheter må vektlegges når det skal stilles krav til røykdykkermannskapet:

I. Øvre aldersgrense: 55 år.II. Helsekrav: Følgende sykdommer/tilstander må vurderes i forbindelse med godkjenning

for røykdykking, i tillegg til at den enkelte må vurderes av legen ut fra en totalsituasjon:1. Tidligere sykdommer: Alle tidligere sykdommer og skader som har innvirkning påfunksjonen som røykdykker. Dette må vurderes i hvert enkelt tilfelle av legen.2. Nervesystemet: Epilepsi, migrene og følger etter hodeskader3. Hjerte- og kretsløp: Høyt blodtrykk, gjennomgått hjerteinfarkt, rytmeforstyrrelser,andre hjertesykdommer, bruk av pacemaker og arbeids-EKG med tegn til ischemi.4. Hørsel: Moderat til alvorlig hørselstap og kronisk mellomørebetennelse.5. Syn: Blind på et øye, helt avhengig av briller/kontaktlinser for å fungere og inn-skrenket synsfelt.6. Mage/tarm: Store fordøyelsesplager (syreoverskudd), magesår, sykdommer i lever ogbukspyttkjertel, brokk og kronisk tarmbetennelser.7. Urinveier: Nyrebetennelser, kronisk prostatabetennelse, kronisk urinveisinfeksjon ogtilbakevendende nyrestein.8. Luftveier: Kronisk bronikk, astma og spirometri med resultater fra FVC og FEV1under 80 % av forventet.9. Muskel/skjelett: Kroniske ryggplager, ischiasplager og leddgikt, samt andre kroniskeleddbetennelser.10. Psykisk helse: Depresjoner, alvorlig angst, klaustrofobi, bruk av nervemedisiner,alkoholmisbruk og adferdsforstyrrelser.11. Andre sykdommer: Sukkersyke, alvorlige sykdommer etter vurdering av lege, blod-sykdommer og stoffskiftesykdommer.

Rapporten anbefaler at helsesjekk bør utføres med 1-2 års mellomrom, samt at arbeids-EKG iforbindelse med helsesjekk bør utføres etter fylte 40 år.

Videre anbefaler rapporten at mannskapene må kunne gjennomføre en test som tilsvarer minstet oksygenopptak på 40 ml pr kg kroppsvekt, eller 2.8 liter pr minutt. Tredemølletest anbefalestil dette. Testen går ut på at de skal gå i en tredemølle med 7° stigning med en hastighet på 5,6km pr time, og med 23 kg tung røykdykkerbekledning, men med joggesko og uten hjelm. Der-som utøveren bryter, eller han har tydelige problemer, og pulsverdiene er svært høye, vil testenikke bli godkjent.

Ut fra en samlet vurdering av resultatene fra helsekontrollen og den fysiske testen, blir mann-skapet godkjent, eventuelt ikke godkjent, i henhold til det forslag til de krav som er nevnt over.Til slutt anbefaler rapporten at fysisk form bør testes og godkjennes to ganger i året.

Page 13: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

13

3. FORBEDRET SLOKKETEKNIKK

3.1 Generelt

Brannvesenet har til rådighet flere typer slokkeutstyr og slokkemedier, hver med sitt anven-delsesområde. De mest vanlige slokkemediene ved manuell slokking er følgende:

- Vann - Pulver - Skum - Gass (inertgass)

Tabell 3.1 viser bruksområdet for de enkelte slokkemediene, samt områder hvor de ikke ersærlig egnet ved manuell påføring. I tabellen har en også inkludert resultatene fra den seneretids forskning og utvikling innen manuell slokketeknikk, slik som for eksempel strålerør medvanntåkedyse, samt aerosoler. Det sistnevnte slokkemediet er en blanding av partikler og gass,hvor partikkelstørrelsen er fra 1/5-1/10 av partikkelstørrelsen for vanlig slokkepulver. Vi harvalgt å klassifisere dette slokkemiddelet som pulver i tabellen 3.1, men det kunne like gjerne havært klassifisert som et gass-slokkemiddel, fordi det har mange av de samme egenskapene somgassene.

Tabell 3.1: Bruksområdet for aktuelle slokkemedier ved manuell slokkeinnsats.Slokkemiddel Bruksområde Ikke egnet som slokkemiddel

VannKonsentrertstråle

Direkte slokking av trematerialer (se avsnitt3.5), eller dybdebranner, der hvor det er mulig ånå selve brannkilden direkte med strålen.Videre hvor det er viktig å bryte opp materialetfor å oppnå slokking av brannen, og når det erønskelig/nødvendig med lang kastelengde.

Elektriske høyspente anlegg, brann-farlige væsker (bensin, oljer etc.), til enviss grad i overtente rom og i rom hvorvannskader ikke kan aksepteres.

Tåkestråle Branner før overtenning (særlig umiddelbartfør) og overtente branner, samt ved indirekte ogoffensiv slokking, væskebranner, branner i elek-trisk anlegg.

Åpne branner og mye vind, ved brann ifaste materialer, der hvor en kan fåtypiske ulmebranner. Videre i tilfellerhvor en lang kastelengde på strålen erønskelig.

SkumLettskum Klasse A-branner i store lokaler (lagerlokaler),

kjellere, gruvesjakter, loft og andre lukkede rommed vanskelig adkomst, samt i lokaler hvorvannskadene ikke bør bli for store, og vedfylling av ikke brannutsatte rom, for å hindrebrannspredning til disse rommene.

Åpne branner og mye vind, og i rommed kraftig ventilasjon, samt der hvordet er ønskelig med lang kastelengde.

Mellom-skum

I lukkede rom med vanskelig st, og i lokalerhvor vannskadene ikke bør bli for store.

Samme som for lettskum, men ikke ilike stor grad.

Tungtskum Væskebranner (polare, ikke vannløselige væs-ker) og til en viss grad mot tre- og andre fiber-materialer, hvor en ønsker høy vanninntreng-ningsevne.

Vannoppløselige, upolare brennbarevæsker

Alkohol-resistentskum

Vannoppløselige, upolare væsker, slik somalkoholer.

BE- og Væskebranner og elektriske branner med høye

Page 14: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

14

Slokkemiddel Bruksområde Ikke egnet som slokkemiddelPulver ABE-pulver spenninger, samt mot A-branner, det vil si

brann i tre- og andre fibermaterialer (ABE-pulver).

A-branner (BE-pulver).

Aerosoler Mindre, lukkede rom, slik som lasterom på fly,tanker for væskebrensler, batterirom, ube-mannede telekommunikasjonsrom, i motor-rommet til pansrede kjøretøyer. Nå er det ogsåutviklet/under utvikling aerosoler som er egnetfor branner i bolighus.

Store rom, samt rom med sterk venti-lasjon.

Inert-gass

Karbon-dioksid

Brann i lukkede rom, i det fri, væskebranner I områder, spesielt i lukkede rom, hvordet er mennesker uten åndedretts-beskyttelse, i sterk vind/mot vindret-ningen, og til en viss grad i rom hvorventilasjonen ikke kan stenges

Sand/jord

Metaller (tørr sand) , asfalt og brannfarlige væs-ker, mindre branner generelt i det fri

Store branner, mindre branner i hus

Av de omtalte slokkemediene i tabellen er det spesielt offensiv slokking med vanntåke, kombi-nert med indirekte og direkte slokking, samt aerosol-slokkemidlene, som kan betegnes somnyvinninger innen slokketeknikken. Disse vil bli relativt grundig diskutert i det etterfølgende idette kapittelet.

3.2 Vanntåke

3.2.1 Generelt

Bruk av vanntåkestråle har lenge vært kjent som en meget effektiv slokkemetode ved manuellslokking. Tidligere brannsjef L. Nossum ved Oslo Brannvesen beskriver for eksempel i sin bok"Arbeidet på brannstedet" /8/ (første utgave fra 1950, siste utgave fra 1976) at: “...hvis et romer overtent, og flammene slår ut gjennom vinduene, har det i alminnelighet liten hensikt åsprøyte en konsentrert vannstråle inn gjennom vinduet. Strålen gjør som regel ingen eller ube-tydelig virkning. I en slik situasjon er det mest fornuftig å anvende en tåkestråle rundt ogspesielt over vinduet, for på denne måten å forhindre at brannen sprer seg utvendig. En tåke-stråle direkte mot vinduet, hindrer i alminnelighet spredning av ilden oppover”.

Vanntåkestrålens gode slokkeeffektivitet vil, foruten vannets gode kjølende effekt, skyldesvannets evne til å utvide seg når det fordamper, og dermed fortynne og fortrenge oksygenet iforbrenningssonen. Når en liter vann fordamper, øker nemlig volumet av vannet i dampform1700 ganger. 1 liter vann opptar altså 1,7 m3 når det fordamper. Hvis denne dampen etterpåoverhetes til 500 °C av branngassene, vil volumet fordobles, det vil si til ca 3,5 m3.Brannatmosfæren blir på denne måten gjort “inaktiv”, det vil si at brannen ikke kanunderholdes på grunn av oksygenmangelen, og brannen kveles.

Dette er slokkeeffekten til inertgassene, slik som karbondioksid. I tillegg vil vannet også ha enkjølende effekt. Denne tilleggseffekten er blitt demonstrert eksperimentelt ved SINTEF NBL/9/. For inertgasser må en redusere oksygenkonsentrasjonen i rommet (fra ca. 21 %) til ca. 12%, for at brannen skal slokkes. Ved bruk av vanntåke derimot er det tilstrekkelig å redusereoksygenkonsentrasjonen til ca. 15 % (tørr gasskonsentrasjon). Dette skyldes at slokking med

Page 15: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

15

vanntåke skjer både ved hjelp av kjøling og inertisering, og ikke bare ved inertisering, slik somved bruk av inertgassene.

3.2.2 Effekten av dråpestørrelsen

3.2.2.1 Kjøleeffekten

Vannets kjølekapasitet og dets slokkeevne, er, som det fremgår av diskusjonen hittil, megetavhengig av at vannet fordamper effektivt. Dette er igjen avhengig av at vannet tilføres i smådråper. Jo mindre dråpediameteren er, jo større overflate vil en viss mengde vann ha. Dentotale varmeoverføringen til dråpene blir dermed tilsvarende mer effektiv. En får altså størstsamlet varmeoverføringsflate ved så små dråper som mulig. For at vannet kjølende effekt skalutnyttes, må imidlertid dråpene trenge inn i flammesonen av brannen /10/.

3.2.2.2 Vannets gjennomtrengningsevne

Små dråper vil imidlertid lettere drive med den oppdriftskontrollerte flamme- og røykplumenfra brannen. Dermed vil ikke disse dråpene fordampe fullstendig, og vannets kjølende effektblir dermed ikke utnyttet fullt ut. Hvis dråpestørrelsen derimot er for stor, vil vanndråpenetrenge gjennom flammen, og de vil falle/renne ned på gulvet i brannrommet, uten at de utgjørnoen nevneverdig kjølende effekt. Valg av optimal dråpestørrelse vil være avhengig av hvilkenslokketeknikk en benytter.

3.2.2.3 Slokkeeffekten

Det finske brannlaboratoriet (VTT) /11/ har gjennomført manuelle slokkeforsøk mot 8 forsøks-bål bygget opp av staver (“wood crib fires”) (total varmeavgivelse: 3,5-4,5 MW) i rom medbåde vanlige strålerørsdyser (dråpestørrelser i området 0,2-0,4 mm) og vanntåkedyser fra fasteanlegg (med ca 0,1 mm dråpestørrelse). Disse forsøkene viste at vanntåkedysenene kunne kon-trollere brannen med mindre vannmengder enn de vanlige stålerørsdysene, men at det var van-skelig å slokke brannen fullstendig med vanntåkedysen. Vannforbruket til vanntåkedysen varca. 16 liter/min, og brannen ble kontrollert i løpet av 8 sekunder med bare 2 liter vann. Brannenble imidlertid ikke fullstendig slokket.

For en vanlig kommersiell automatisk dyse, med gjennomsnittlig dråpediameter på 0,35 mm ogvannforbruk på 80 liter/min., ble brannen også kontrollert etter 8 sekunder, men med et totaltvannforbruk på 11 liter. For å slokke brannen fullstendig var det nødvendig med 48 liter vann.På grunnlag av eksperimentene nevnt over, kan en slå fast at dyseparametere, slik somgjennomsnittlig dråpestørrelse og vanntettheten (i l/min m2) i stor grad vil bestemme tiden forkontroll, eventuelt slokking av brannen. Ettersom trykket er konstant i moderne strålerørsdyser,vil de to forannevnte parametere bli kontrollert av vannstrømmen og spredningsvinkelen tilvannsprayen.

3.2.2.4 Kastelengden

Page 16: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

16

En vanndråpe vil, etter at den forlater strålerøret, ha en viss bevegelsesmengde (impuls), somer produktet av dråpenes masse og hastighet. Dråpen møter luftmotstand og mister “impuls”gradvis etter utstrømningen fra strålerøret. En følge av små dråper er derfor at kastelengden tilvannstrålen blir mindre, jo mindre dråpestørrelsen er. Dette skyldes at det er vanskelig å gi småvanndråper tilstrekkelig med impuls, slik at vannet kan sendes over store avstander med storehastigheter, og dermed være i stand til å treffe fjerntliggende flammer. Lange kastelengderkrever at dråpene er over en viss minste størrelse.

Dette er en typisk problemstilling ved flammer ut av vinduene på høye hus. Ettersom det erviktig at vanndråpene når flammesonen, er en tvunget til å angripe brannen på et temmelig nærthold. Dette har nødvendiggjort at slokkemannskapene i de fleste tilfeller må ta seg inn ibygningen og brannrommet, hvis brannen skal slokkes effektivt med lite vannforbruk.

3.2.3 Optimal dråpestørrelse

Et viktig spørsmål i denne forbindelse er om det finnes noen optimal dråpestørrelse vedmanuell slokking med strålerør. Den optimale dråpestørrelsen vil være den midlere dråpedia-meteren2 som medfører at dråpene rekker å fordampe før vanndråpene forlater flammesonen.

Den optimale dråpestørrelsen avhenger imidlertid mye av hvilken slokketeknikk en benytter.Det finske brannlaboratoriet VTT /11/ har, som nevnt i forrige avsnitt, testet slokkeeffektivi-teten til vanntåkedyser mot 3,5-4,5 MW standardbranner i trestaver (“wood crib fires”). VTTkonkluderer med at en ideell strålerørsdyse burde produsere både nærmest uendelig små dråper(mindre enn 0,1 mm), med henblikk på nedkjøling av brannen, og store dråper (større enn 0,5-1mm), for nedkjøling og fukting av varme og brennende overflater til under antennelses-temperaturen. De anbefaler derfor å benytte strålerørsdyser hvor en kan veksle raskt mellomtåkestråle, som produserer minst mulige dråper, og en relativt konsentrert dusjstråle, med storedråper. Videre bør denne påføringen skje intermittent, det vil si ved hyppige korte støt, fremforbruk av kontinuerlig stråle. Intermittent påføring fører til at vannforbruket blir vesentlig lavere.

“Fire Demand Model” FDM er et beregningsprogram som blant annet beregner temmelig nøy-aktig nødvendig vanntetthet (i liter/min m2) som funksjon av dråpestørrelsen. Tidligere utgaverav dette programmet hadde en tendens til å overestimere effekten av at små dråper ble revetmed røykstrømmen ut av rommet. Dermed ble slokkeeffekten av vanntåke underdimensjonert.Dette fremgår av figur 3.1, som viser beregninger med FDM, samt forsøksdata (“aspirated/barethermocouple”). Figur 3.2 viser den gode overensstemmelsen mellom ny versjon av FDM ogforsøksdata, ved vanlig stråledyse med store dråper. Figur 3.3 viser grenselinjer hvor brannenblir effektivt kontrollert, det vil si kombinasjoner av dråpestørrelse og vantetthet som fallerover linjen, og hvor brannkontroll ikke oppnås (under linjen). På grunnlag av disseberegningene kan vi konkludere med at det er den midlere dråpestørrelsen og vanntetthetensom avgjør tiden til brannkontroll/slokking og nødvendig vannmengde for å oppnå dette.Videre at den optimale dråpestørrelsen for effektiv kjøling av branngassene kan være mindreenn det man tidligere trodde var det optimale, nemlig dråpestørrelser i området 0,2-0,3 mm.Større dråper er imidlertid nødvendig for å slokke dybdebranner effektivt.

2 Med midlere dråpestρrrelse forstås her den dr∆pestρrrelse hvor 50 % av dråpene er større eller lik den midlere

dråpestρrrelse, eller hvor 50 % er mindre enn denne dråpestørrelsen.

Page 17: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

17

Figur 3.1: Sammenligning av FDM og eksperimenter ved slokking med en høytrykks vann-tåkedyse /11/.

Figur 3.2: Sammenligning av FDM og eksperimenter ved slokking med en kommersiell, ordi-nær strålerørsdyse /11/.

Page 18: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

18

Figur 3.3: Grenselinjer for når brannkontroll oppnås (over linjen) og ikke oppnås (underlinjen) beregnet med den gamle (OLD) og den nye (NEW) versjonen av FDM. Føl-gende to ekstremtilfeller er gitt: a) Når tåkesprayen treffer brannkilden fullstendig(100%), og når tåkestrålen ikke treffer brannkilden (0%) /11/.

3.2.4 Slokkekriterier

Liebe /6/ foreslår følgende slokkekriterier ved manuell slokking av branner med strålerør:

- Branngasstemperaturen skal være høyst 150 °C- Overflatetemperaturen på vegger ol. skal være høyst 200 °C

Dette er slokkekriterier som ligger vesentlig under det "teoretisk nødvendige“. Disse bli imid-lertid benyttet for å være på den sikre siden, og for å hindre at spesielt lettantennelige overflaterreantennes. NIST i USA /13/ antyder de samme slokkekriteriene, men på grunnlag av en noeforskjellig definisjon av når en brann er slokket. De anser brannen for slokket når røykdykkerekan ta seg inn i rommet, uten at varmebelastningene er for store (det vil si ca 200 °C).

Ved slokking med vann kan en basere seg på følgende slokkemekanismer:

- Slokking ved direkte treff - Slokking ved romdekning

På grunnlag av eksperimentelle forsøk med vanntåkeanlegg ved SINTEF NBL /9/ har enfunnet følgende slokkekriterier for branner:

- Slokking ved direkte treff: (godt ventilert brann)

Slokking oppnås når det tilførte vannet tar ut, eller fjerner, en-tredjedel eller mer av varmeutvikling fra en brann.

- Slokking ved romdekning: Når en vet at branner slokker når oksygenkonsentrasjonen ibrannrommet er redusert til 12-15 %, er det nødvendig med ca

Page 19: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

19

(tett rom, og stengt ventil- asjon)

0,2 liter vann pr. m3 romvolum.

3.3 Grunnleggende manuelle slokketeknikker med strålerør

En strålerørsfører rår over følgende slokketeknikker:

• Direkte slokking• Indirekte slokking• Beskyttende slokking• Offensiv slokking• Utnyttelse av den branninduserte lufttilførselen• Utvendig slokking

3.3.1 Direkte slokking

Ved direkte slokking angripes det brennende materialet direkte, ved roten av brannen. Dette forå kjøle ned materialet til under antennelsestemperaturen for materialet. Dette skjer ved hjelp aven konsentrert dusjstråle med vann og relativt store dråper. Hvis brannkilden kan nås direktemed vannstrålen, vil denne slokkemetoden være den mest effektive ved dybdebranner (brann itre o.l.). Direkte slokking vil imidlertid lett kunne føre til at brannen “druknes”, med betydeligevannskader som resultat, hvis stråleføreren ikke er spesielt trenet i denne teknikken. Grimwood/14/ antyder at av den vannmengden som tilføres ved direkte slokking, utnyttes i størrelses-orden bare ca 15 % av vannet effektivt. det vil si bare 15 % av vannet fordamper.

3.3.2 Indirekte slokking

Denne slokketeknikken anvendes når brannkilden ikke er tilgjengelig for direkte slokking, noesom vanligvis er tilfelle ved branner i bygninger. Ved indirekte slokking tilføres vannet med entåkestråle på varme overflater og i det varme røykgassjiktet. På den måten kan det produseresstore mengder vanndamp i rommet, slik at rommet inertiseres og brannen kveles, samtidig somat både varme røykgasser og ikke brennbare flater kjøles ned. Spredningsvinkelen er betydeligbredere sammenlignet med direkte slokking, men den smales noe av i forhold til offensivslokking (jfr avsnitt 3.3.4). Stråleføreren retter strålen oppover noen sekunder, for deretter åstenge av vanntilførselen. Han studerer resultatet, og er beredt til å åpne strålerøret igjen, hvisdette ikke var tilstrekkelig for å oppnå ønsket resultat.

Den indirekte slokketeknikken slokker/kontrollerer ikke branner bare gjennom fordamping avvann når det treffer varme overflater. Denne teknikken medfører også at de varme brann-gassene kjøles ned. Dessuten pensles overflatene med vann, noe som forhindrer branns-predningen effektivt. Hvis denne teknikken utføres korrekt, vil den ikke bruke mer vann enndet som er nødvendig for å slokke, eventuelt kontrollere brannen. Vannskadene blir dermedubetydelige ved indirekte slokking. Faren for høy varmebelastning på røydykkerne kan, pågrunn av det høye vanndampinnholdet i brannrommet, imidlertid bli store.

Denne teknikken er som regel effektiv/anvendbar når den anvendes fra utsiden av et lukketrom, hvor det ikke bør befinne seg mennesker. Videre egner indirekte slokking seg, ifølgeLiebe /6/, kun når overflatene er blitt så varme at det vil skje en vesentlig fordampning fra

Page 20: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

20

flatene. Denne teknikken er spesielt anvendbar i de tilfeller brannrommet er så overtent, at enav sikkerhetsmessige grunner, ikke kan gå inn i brannrommet. Strålerøret må i slike tilfellerbeveges kraftig for at vannet kan spre seg jevnt over rommets varme overflater.

3.3.3 Offensiv slokking

Ved offensiv slokking blir vannet tilført direkte inn i flammene/branngassene. Dette skjer ved aten fin vannspray eller tåkestråle blir rettet mot flammene/branngassene. Dette blir gjennomførtfortrinnsvis ved hjelp av flere korte, etterfølgende støt. Denne slokketeknikken er ikke av-hengig av at brannrommets overflater er varme, slik som ved indirekte slokking. Dette med-fører at denne teknikken kan benyttes tidlig i brannutviklingen.

Offensiv slokking blir i første rekke brukt for å oppnå kontroll over brannen med et minimaltforbruk av vann. Med kontroll menes her at brannen ikke sprer seg eller øker i intensitet.Offensiv slokking blir også anvendt for å hindre overtenning eller “backdraft”, men denneteknikken er også meget anvendbar mot overtente branner, i både store og små rom. Offensivslokking bør også kombineres med indirekte og direkte slokking, avhengig av hvilken fase maner i slokkingen. Offensiv slokking vil bli beskrevet nærmere i avsnitt 3.4.

3.3.4 Beskyttende slokking eller påføring

Beskyttende slokking gjennomføres med bred spraystråle (større enn 120°), ved at en prøver ådrive/lede røykgassene bort fra stråleføreren i situasjoner med rask og truende brannutvikling.Ved anvendelse av denne teknikken bør stråleføreren være oppmerksom på ekstra varme“dampballonger”, samt at brannen, spesielt i underventilerte rom (hvor antennbar gass finnes,men oksygen til forbrenningen mangler), raskt kan spre seg mot stråleføreren. Faren for å“skyve” brannen, det vil si spre brannen til nye rom, kan også være tilstede ved anvendelse avdenne teknikken.

Ved effektiv anvendelse av beskyttende slokking bør et strålerør, i følge Liebe /6/, kunne jus-teres raskt med et enkelt håndgrep, fra den optimale spredningsvinkelen på 60° til minst 120°.Videre bør også vannføringen lett kunne økes til langt over den optimale tilførselen på 100-120l/min. Dette i tilfelle brannmannen blir overrasket av flammeutviklingen i brannrommet, og måforsere seg ut.

3.3.5 Utnyttelse av den branninduserte lufttilførselen til brann

Når det er umulig å ta seg inn i brannrommet, på grunn av flammer og varme røykgasser, kandet være lurt å utnytte den branninduserte tilluftsstrømmen. Det vil si strømmen av luft tilbrannen som blir generert av de termiske drivkreftene skapt eller “indusert” av brannkilden.Denne slokketeknikken gjennomføres ved å tilføre rommet et to-tre sekunders støt med enekstra fin tåkestråle (dråpediameter ca. 0,1 mm) på et lavt nivå i brannrommet. Dermed vil define dråpene i dusjen effektivt bli drevet med den branninduserte tilluftsstrømmen til selvebrannkilden. Denne teknikken, som også er en slags indirekte slokketeknikk, bør også inngåsom en del av den offensive slokketeknikken.

Page 21: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

21

3.3.6 Utvendig slokking

Utvendig slokking må gjennomføres med en konsentrert stråle, fordi en trenger lang kaste-lengde. Som en allerede har vært inne på, har en slik metode en meget begrenset effekt i for-hold til den vannmengde som benyttes, og vannskadene vil som regel bli betydelige. Denanvendes som regel kun i de tilfeller hvor det nærmest er umulig å ta seg inn i bygget, på grunnav den store risikoen for røykdykkerne. En må være oppmerksom på at denne teknikken ikkekan benyttes samtidig med offensiv slokking av brannen, det vil si at slokkemannskaper går inni bygningen for å slokke en brann /22/.

3.3.7 Eksponeringsbeskyttelse

Eksponeringsbeskyttelse anvendes for å beskytte truede bygninger, eller deler av den byg-ningen som ikke brenner, slik at brannspredning dermed hindres. Denne metodengjennomføres ved å sprute vann på varmeeksponerte deler av bygningen i brann, og pånabobygninger. Antenning og brannspredning hindres dermed effektivt. Denne metoden kan,hvis den benyttes med varsomhet, til en viss grad benyttes i kombinasjon med at røykdykkeregår inn i bygget for å slokke brannen.

3.4 Offensiv slokking

Kort fortalt kan en si at dette er en slokketeknikk som baserer seg på tilførsel av vanntåkedirekte i flammer og røykgassjikt i form av flere korte støt. Hvis denne metoden blir brukt rik-tig, er det mulig å slokke en brann med meget lite vannforbruk. Dermed oppnås minst muligevannskader. Offensiv slokking kan benyttes både mot overtente branner, og før overtenning harfunnet sted. Denne teknikken kan, ifølge Grimwood /15/, deles opp i følgende tre etterfølgendeoperasjoner, når slokkemannskapene tar seg inn i et brannrom for å slokke brannen, via døra tilbrannrommet.

a) Tåkelegging før en går inn i brannrommet (“Pre-entry misting"): Før en åpner døra tilbrannrommet tilføres et eller flere korte støt med tåkestråle opp i det øvre sjiktet av korri-doren foran døra. En lar denne tåkedusjen få "henge" noen sekunder, før en eventueltgjentar denne operasjonen. Dette vil hindre eller dempe stikkflammer ut av døra når denåpnes, og hindrer dermed at brannen sprer seg ut av selve brannrommet.

b) "Temperaturtesten" eller "vanntesten": Når døra åpnes, kan det strømme enormerøykmengder ut av brannrommet. Etter en har gått (eventuelt krøpet) inn i brannrommet,maksimalt en halv meter, kan vanntesten gjennomføres. Dette for å sjekke brannens til-stand med hensyn til om overtenning er nær forestående eller ikke. Et kort støt med tåke-strålen (maksimalt 1 sekund varighet), som danner nesten 90° vinkel med gulvet, sendesopp i røyksjiktet i brannrommet. Hvis vannet faller ned på gulvet like etterpå, er det enindikasjon på at branntilstanden i rommet ikke er nær overtenning. Hvis imidlertid detteikke skjer, det vil si at vannet fordamper i røyksjiktet, kan det være et tegn på at over-tenning av rommet er nært forestående.

c) Offensiv slokking: Hvis temperaturtesten viser at overtenning sannsynligvis er nærtforestående, anvendes umiddelbart en serie etterfølgende ett sekunds støt med tåkestråleopp i røyksjiktet. Tåkestrålen bør rettes slik at den danner en vinkel på 45° i forhold tilgulvet. Spredningsvinkelen eller spredningsvinkelen på tåkestrålen bør være i området45-60°.

Page 22: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

22

Denne teknikken krever hurtige av/på-stenging av strålerøret og en god del erfaring. Vedå frigjøre en relativt stor mengde vann i form av fine dråper og korte støt inn i det over-hetede øvre røykgassjiktet, vil vanndråpene fordampe effektivt før dråpene når vegger ogtak. Dette fører til at røykgassene avkjøles og inertiseres, samt at volumet av røyksjiktetsom regel vil bli redusert. Dermed redusere overtenningspotensialet i rommet betydelig, ihvert fall for en stund, inntil brannen igjen medfører at røyksjikt-temperaturen øker. Deter derfor viktig at en fortsetter å bruke denne teknikken helt til at forholdene i brann-rommet er blitt slik at en kan gå over til direkte slokking av brannkilden. Hvis rommetimidlertid allerede er overtent når døra åpnes, går en direkte til punkt c), det vil si enstarter med offensiv slokking.

Tidligere har en vært inne på at varmefølelsen ved bruk av vann som slokkemiddel kan økes tildet dobbelte, selv om røykgassene avkjøles sterkt. Dette skyldes det relativt høye vann-dampinnholdet i røyken. Når volumet av røyksjiktet reduseres ved offensiv slokking, kan røyk-dykkerne arbeide i en vesentlig bedre atmosfære med hensyn til sikt og varmebelastning. Hvisdenne teknikken anvendes korrekt, kan reduksjonen i røykvolumet også forårsake etundertrykk i brannrommet. Dette vil føre til at varmen fra brannen vil bevege seg frarøykdykkeren. Det store potensialet ved den offensive slokketeknikken ligger imidlertid i atbrannatmosfæren samtidig både kjøles og inertiseres.

Det er viktig å påpeke at denne teknikken, som beskrevet over, ikke er den eneste måten åslokke branner på. Som regel bør denne teknikken kombineres med indirekte og direkteslokking, samt ved å utnytte den branninduserte lufttilstrømningen. Disse teknikkene børanvendes vekselsvis, avhengig av hvilken del av slokkefasen man er i. Når en ved hjelp avdisse teknikkene har drevet røykgassjiktet så mye vekk, og avansert såpass langt inne i brann-rommet, at brannkilden kan identifiseres, bør en kombinere offensiv slokking med direkteslokking, det vil si ved at en konsentrert dusjstråle rettes mot brannkilden. Dette fortsetter enmed til brannen er slokket fullstendig.

Den offensiv slokketeknikken, brukt i kombinasjon med andre teknikker, stiller store krav tilslokkemannskapet, både med hensyn til forståelse av brannutviklingen og til praktisk slokke-teknikk. Dette gjelder spesielt med hensyn til følgende viktige sider:

a) Brannens vekstfase, det vil si fasen før overtenning av rommet.b) Dannelsen av og bevegelsene til et brenselsrikt røykgassjikt i rommet som kan føre

til overtenning/"backdraft".c) Overtenningspotensialet i brannrommet.d) Riktig kombinasjon av forskjellige slokketeknikker.

Dette vil kreve at røykdykkerne/slokkepersonalet har gode teoretiske og praktiske kunnskaperog erfaringer med brannfysikk og slokketeknikk. Dette vil igjen kreve at personalet gjennom-går en grundig teoretisk og praktisk opplæring i brannfysikk og slokketeknikk. Slokke-mannskapet må lære seg å gjenkjenne spesielle situasjoner for å kunne velge riktig strålerørs-dyseinnstillinger/dusjstråler, samt å tilpasse dette til den aktuelle branntilstanden.

3.4.1 Vannforbruk og andre karakteristika

En vanntilførsel på 0,5 liter/minutt pr. m3 romvolum har vist å være tilstrekkelig i virkeligebrannsituasjoner, men hvis en anvender metoden med flere korte støt på en korrekt måte, er detblitt påvist at vanntilførselen kan være så lav som 0,1 liter/minutt pr. m3 romvolum /16/. Et rommed volum 1200 m3 kan dermed angripes med et tåkestrålerør med en kapasitet på 120

Page 23: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

23

liter/minutt. Det må nok en gang påpekes at det er meget viktig at stråleførerne er skikkeligtrenet i denne påføringsteknikken, hvis effektiv kontroll og slokking av brannen skal oppnås.Liebe /6/ anbefaler følgende regler for et strålerør ved offensiv slokking:

• Optimal midlere dråpestørrelse: 0,2 - 0,3 mm• Vannføring fra, og regulerbar oppover (ved behov): 100-120 liter/minutt• Største vanntilførsel: Vesentlig større enn 120 liter/minutt• Minste stråletrykk: Større enn 1 bar• Optimalt stråletrykk: 5-6 bar• Vannpumpens utgangstrykk: 10 bar• Minste spredningsvinkel (for slokkeeffektens del): 60°• Største spredningsvinkel: Minst 120°• Spredningsvinkel regulerbar innenfor: 45° til minst 120°• Vekt: Lav vekt• Betjening: Enkelt å betjene, det vil si det skal

være meget enkelt å regulere bådespredningsvinkelen og vanntilførsel-en raskt, etter behov.

Den største fordelen med den offensive slokketeknikken er at vannskadene blir ubetydelige iforhold til å anvende tradisjonelle slokketeknikker. Videre er denne teknikken meget effektivmed hensyn til rask slokking av branner, slik at røykdykkerne raskt kan starte søk og redningav mennesker. Dette kan være meget viktig, fordi bare noen sekunder fra eller til kan bety liveller død for mennesker som er innesperret i en bygning i brann.

3.5 Ny resultater fra forskning vedrørende manuell slokking med strålerør

3.5.1 Innflytelsen av størrelsen på eventuelle utluftingsåpninger

Ved Mission Research Corperation i USA /13 / har en ved hjelp av både eksperimentelleforsøk og datamaskinsimulering av slokkeprosessen (ved hjelp av “Fire Demand Model”(FDM)) funnet at en økning av åpningsarealet i brannrommet vil ha stor innflytelse pånødvendig vannmengde for kontroll eller slokking av en brann. Øking av åpningsarealet ved atfor eksempel en takluke åpnes, kan medføre at nødvendig vannmengde for slokking/kontroll aven brann øker betydelig. Simuleringer ved hjelp av FDM har for eksempel vist at nødvendigvannpåføringstetthet (liter/minutt pr. m2 total romoverflate) øker med en faktor større enn 4, nåren benytter takluke i tillegg til et åpent vindu, i forhold til når bare vinduet holdes åpent.

3.5.2 Innflytelsen av avstanden mellom strålerørsdysen og utluftingsåpningen

Simuleringer med FDM har også vist at avstanden mellom tåkedysen og tilluftsåpningen har enstor innflytelse på nødvendig vannmengde for kontroll over brannen. Nødvendig vann-tilførselstetthet (liter/minutt pr. m2) økte med en faktor lik 3, når denne avstanden økte fra 0 til1 m. Vanntilførselstettheten økte med en faktor på 4, når denne avstanden økte fra 0 til 2 m/13/.

Page 24: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

24

3.5.3 Bruk av slangetrommel

I visse situasjoner, hvor vanntilførslen eller vanntrykket er begrenset, må en vurdere hvilkenslangetype og -dimensjon som er mest hensiktsmessig. Valget kan for eksempel stå i mellomvanlig slangeutlegg (1 1/2”, det vil si 3,8 cm i diameter) eller slangetrommel (3/4” med form-stabil slange). Slangetrommel er regnet for å være et system med vesentlig kortere responstidenn slangeutlegg, på grunn av fast tilknytning til vannkilde og rask utlegging. Dessuten har detvesentlig større kapasitet enn bærbare brannslokkingsapparater. Ved behov for større mengderslokkevann, for eksempel ved beskyttende slokking, vil imidlertid det store trykktapet på grunnav små slangedimensjoner hindre dette. Dette kan utgjøre en relativt stor fare forrøykdykkernes sikkerhet i situasjoner med rask brannutvikling.

Sheffey of Williams /4/ har gjennomført forsøk med slokking av standard branner i trestaver(“wood crib fires”) i det fri. Disse forsøkene har vist at når dysetrykket er under 1,4-2,1 bar,med en vannkapasitet på 46-57 liter/minutt, var det et drastisk fall i slokkeeffektiviteten, og dettok betydelig tid å slokke brannen. Slangetrommeldyse, med minste dysetrykk på 1,4-2,1 bar,viste seg derimot tilstrekkelig til å slokke denne brannen effektivt.

Sheffey of Williams /4/ har også gjennomført forsøk med slokking av branner i båtlugarer, forblant annet å undersøke hvilke manuelle slokkesystemer som er mest hensiktsmessige, medhensyn til å oppnå effektiv slokking av slike branner. Bærbare brannslokkingsapparater medAFFF, 19 mm slangetromler og 38 mm vanlig slangeutlegg ble testet mot liten, middels og storbrann. Konklusjonen var at lavstrøms slangetrommelsystemer var et meget effektivt og rasktbrannslokkesystem. Alle typer branner ble slokket effektivt ved hjelp av dette slokkesystemet.Slokkeeffektiviteten, uttrykt ved totalt vannforbruk, var bedre enn for slangeutlegg.

Slokking ved hjelp av korte støt viste seg også å være en meget effektiv slokketeknikk. Viderevar det en erfaring at etter hvert støt, burde stråleføreren bøye seg ned, slik at han ikke blireksponert for den intense strømmen av røyk og damp. Slike strømmer vil gjerne oppstå i denførste tiden etter hvert støt. Dette bør gjentas mens stråleføreren rykker fremover, samtidig somhan også kjøler vegg- og takflater (indirekte slokking). Denne teknikken er spesielt effektiv ide tilfeller slokkemannskapet har begrenset beskyttelse av huden.

Sheffey /4/ konkluderer videre med at mens en tåkestråle med en stor spredningsvinkel er bestegnet for avkjøling av brannrommet (både gasser og vegger), vil en konsentrert stråle væremest effektiv for direkte slokking og etterslokking av A-branner, det vil si branner i tre ogandre fibermaterialer. Konsentrerte vannstråler er spesielt effektive med hensyn til å bryte opptypiske dybdebranner og ulmebranner. Den mest effektive slokketaktikken vil, ifølge Sheffey/4/, være et innledende angrep med korte støt. Dette kan skje både ved hjelp av direkte ogindirekte slokketeknikker, etterfulgt av direkte slokking av brannen, med henblikk på endeligslokking av brannen.

3.5.4 Utviklede vanntåkesystemer

3.5.4.1 IFEX 3000, Høyimpuls slokkeutstyr

Grunnidéen bak IFEX slokkesystemet er, ifølge importøren for det skandinaviske markedet,LUX Brannteknologi AS /37/, å forstøve slokkemiddelet, som oftest vann, uten bruke av dyser.Dette skjer ved hjelp av støtvis inntak av slokkemiddel og luft under trykk, som frigjøres raskt iform av korte støt eller “skudd”. Den trykksatte lufta blir benyttet som kraftkilde, somgenererer en høyimpuls- eller høyhastighetsstråle, bestående av vann og luft. De meget fine

Page 25: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

25

væskedråpene som dannes (midlere dråpestørrele på 100 µm = 0.1 mm 4 m fra utløpet), spresover et stort område, og avkjøler flammene effektivt gjennom øyeblikkelig fordamping. Dettemedfører en effektiv avkjøling av brannatmosfæren og en reduksjon i oksygenkonsentrasjonen.IFEX-systemet sprøyter med stor kraft slokkemiddelet inn i brannen, trenger inn iildkulen/flammene, og slokker brannen umiddelbart. Slokkemediet har en hastighet på ca 120m/s når det forlater "impuls-røret", som minner mye om et gevær eller et lite kanonrør.

Ettersom vann brukes som slokkemiddel, med dråpestørrelse fra 5-120 mikron, oppnås enkraftig nedkjøling av røykgassene, brennende materialer, opphetede overflater og omgivelser.Siden dette utstyret kan utløse vesentlig mer slokkemiddel pr. sekund enn tradisjonelle brann-slokkere, er det tilstrekkelig å benytte det i meget kort tid, for å oppnå den nødvendigeslokkeeffekten. Dette slokkesystemet egner seg spesielt godt i forbindelse med typiske“dybdebranner”, slik som brann i tre og andre fibermaterialer. Den høye hastigheten påvannsprayen medfører at vannet trenger dypt inn i materialet, og hindrer dermed reantennelse.

Noen sammenlignende tester har vist at mens det tok 50 sekunder og 300 liter vann for åslokke brann i bildekk ved bruk av vannspray, tok det kun 10 sekunder og 4 liter vann å oppnåsamme resultat med IFEX-systemet. Tilsvarende i forbindelse med slokking av en overtentbrann i en personbil var det nødvendig med 600-1000 liter vann ved bruk av vannspray, mensved hjelp av IFEX-systemet ble samme brann slokket med mindre enn 10 liter vann og 7“skudd”, i løpet av mindre enn et minutt. IFEX slokkesystemer kan også vise til tilsvarendeeffektivitet i forbindelse med slokking av branner i hus. Ved slokking av en brann i et rominneholdende 10 brennende polyestermadrasser, ble brannen raskt og effektivt slokket med 12liter vann ved hjelp av et såkalt “Terminantor Multibarrel Impulse Canon”. Dette systemetbestår av to “pakker” med impulsrør, hvorav hver pakke består av seks impulsrør.

Det rapporteres at IFEX-systemet er spesielt godt egnet i forbindelse med branner bolighus,industri, forretningsbygg, varehus, muséer og historiske bygninger, biler, samt i skog og annenvillmark. Dette systemet kan ha meget kort responstid, idet det kan bæres på ryggen, av enperson på motorsykkel, sammen med røykdykkerutstyr /37/.

De bærbare systemene består vanligvis av en 12, 35 eller 60 liter vannbeholder, en trykklufts-sylinder og et "høyimpulsrør" eller "vannkanon". Vannbeholderen kan fylles med ferskvanneller saltvann. Alle typer tilsetningsmidler kan settes til vannet, slik som alle typerskumkonsentrat, overflatefuktende midler. Det kan også brukes i forbindelse medpulverslokkemiddel. Dette systemet kan for eksempel brukes på mindre brannbiler, medvannkanonen montert på taket av førerhuset, samt med en vanntank på bilen.

IFEX-systemets ytelse kan velges etter behov med hensyn til størrelse og kapasitet. Det finnesingen teoretiske begrensninger på størrelsen av produktene eller systemene, som kan leveres iflere varianter av stasjonære, mobile og bærbare løsninger. Det nåværende produktspekter erutformet for å dekke områder med volum fra 1 til 20.000 kubikkmeter. Den bærbare modellen,som betjenes manuelt, utløser i alt 11 liter vann. I tillegg finnes store systemer til bruk vedskogbrann og brann i oljebrønner m.m. Disse kan produsere "vanntåkeimpulser" med endiameter på mer enn 100 m, og har en rekkevidde på opptil 1000 m. For brann- ogredningspersonell, som skal inn i et brannområde, for eventuelt å redde innesperredemennesker, åpnes nye muligheter ved bruk av IFEX bærbart utstyr med repetisjonsmuligheter.

Page 26: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

26

Ifølge Lux Brannteknologi AS /37/ har dette systemet følgende fordeler3:

• Ved bruk av IFEX slokkesystemer er det ikke nødvendig med tilgang til store mengder vannog tungt utstyr ved brannslokkingen. Samtlige IFEX utrustninger er konstruert slik at denkan inneholde vann og trykk på forhånd bestemte mengder og størrelser, avhengig avbrannens størrelse og intensitet.

• IFEX-systemet passer godt til bruk i jernbaner, undergrunnsbaner, fly og andre steder hvordet er vanskelig eller umulig å evakuere mennesker. Denne metoden er den eneste muligeved slokking av brann i rom med lukkede ventilasjonssystemer, som romfartøyer og ubåter.

• Fordi vannskadene med dette systemet vil være minimale, er systemet meget aktuelt hvordet er viktig å begrense vannskadene mest mulig, slik som i muséer og historiske bygninger.

• IFEX-teknologien er hverken helse- eller miljøskadelig, og er en utmerket erstatning formanuelle Halon-systemer.

• Slokking av brannen utføres på kortest mulig tid (ca 10-50 millisekunder). Tåken av slokke-middelet fyller hele luftrommet under det gitte tidsrommet.

• Utstyret kan bygges i en hvilken som helst størrelse, uten teoretiske begrensninger• Ifølge EFI (Elektrisitetsforsyningens forskningsinstitutt) kan dette systemet også anvendes

uten noen fare mot elektrisk utstyr, under forutsetning av at avstanden mellom det elektriskeutstyret og slokkesystemet er akseptabel. Akseptabel avstand er avhengig av vannetvarmeledningsevne og spenningen på det elektriske utstyret.

3.5.4.2 “Førstehjelp slokkeutstyr”

På grunn av at den nødvendige vannmengden for å oppnå slokking med vanntåkedyse i defleste tilfeller er vesentlig lavere enn ved å bruke tradisjonelle dyser, er det ofte tilstrekkeligmed en begrenset vannmengde for å slokke brannen. Dette kan utnyttes ved at en eller flere avde første slokkemannskapene som ankommer brannstedet, har en høytrykks vanntank påryggen med slange og vanntåkedyse. Vanntanken kan for eksempel inneholde 15-25 l vann.

Et slik "førstehjelps slokkeutstyr" vil medføre vesentlig redusert responstid for slokke-mannskapet. Kort responstid kan ofte være av meget stor betydning fordi røykdykkernesinnsats kan starte på et tidligere tidspunkt, hvor brannen fortsatt er relativt oversiktlig og hvorbrannen fortsatt er relativt beskjeden. Branner i moderne leiligheter kan som kjent ha eneksplosiv utvikling. Noen sekunder fra eller til kan bety enormt mye for redning av menneskerog hindre overtenning, og dermed ofte total ødeleggelse av bygget. Hvis brannen har fåttutviklet seg utover et vist nivå, på grunn av for lang responstid, kan det være vesentlig merrisikofylt å gjennomføre røykdykkeroperasjoner i bygget.

På grunnlag av det faktum at de fleste branner blir slokket med kun én høytrykksdyse, er det avstørste viktighet at denne ene høytrykksdysen kommer raskest mulig frem til brannstedet. Medutgangspunkt i dette har Sprinklerhuset a.s /18/ utviklet et system med henblikk på å gjøreresponstiden så kort som mulig. Systemet består av en motorsykkel, som har påmontert en 50liters vanntank, slange og høytrykks tåkedyse. For et gitt utryknings-scenario, har en vist at enslik motorsykkel kan nå frem til brannstedet ca 70 % raskere enn en brannbil. Dette systemet erferdigutviklet og klart for salg. Dette systemet stiller imidlertid temmelig store krav medhensyn til kompetanse av brukeren.

3 SINTEF NBL har ingen erfaring med IFEX slokkesystemer, slik at det som er gjengitt i avsnitt 3.5.4.1 er kun

basert på importørens (det vil si Lux Brannteknologi AS) opplysninger /37/.

Page 27: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

27

3.5.4.3 Slokkeutstyr i forbindelse med skogbranner

"Fire Fogging Systems of Lankarshire" (UK) har introdusert et nytt slokkesystem for slokkingav skogbranner /19/. Systemet består av en pumpe som forsyner brannen med 14 liter/sekundhøy tetthets vanntåke ("high density fog"). Dette systemet har vist seg meget effektivt til åkontrollere branner i store skogområder, med betydelig mindre vannforbruk enn hva ennormalt ville ha benyttet.

Vanlige brannbiler beregnet for skogbranner i Storbritannia må, når det blir bruktkonvensjonell pumpe, ha ny påfylling av vann hvert 6. minutt. Dette vanntåkesystemet, somhar en vanntank på 680 liter, kan imidlertid brukes i 50 minutter. På grunn av at dette systemeter mindre og lettere sammenlignet med dagens slokkesystemer, kan dette systemet tilpassesmindre terrengkjøretøyer med rask fremkommelighet.

3.5.5 Optimale angrepspunkter mot flammene ved tradisjonell utvendig slokking

Brannvesenet har, ifølge NFPA /20/, følgende tre prioriterte oppgaver ved brannutrykning:

1. Redde mennesker.2. Kontroll over brannen.3. Verdisikring.

Å redde mennesker har høyest prioritert for brannvesenet. Dernest kommer kontroll overbrannen, eller hindre at brannen sprer seg. Brannvesenets tredje prioriterte oppgave er å be-skytte eiendom. For å kunne fylle alle disse tre oppgavene på en mest mulig effektiv oghensiktsmessig måte, må brannvesenet som regel angripe brannen inne i selve bygningen.

Det har, ifølge Nossum /8/, liten hensikt å stå på bakken og sprute inn vann med konsentrertstråle gjennom vinduet. Vannstrålen gjør som regel liten eller ingen nytte. Det eneste en oppnårer store vannskader på bygningen, noe som er brannvesenets tredje prioriterte oppgave åunngå. Forsiktig utvendig bruk av dusjstråle over eller under vinduet, der flammene står ut ellermot takskjegget, vil imidlertid effektivt hindre at flammene sprer seg oppover.

I de tilfeller hvor det er nødvendig å foreta slokking fra bakken, må en ved slokking i størrerom, rette strålen fra forskjellige kanter gjennom vinduet/-ene, idet stråleføreren forandrerstandplass, både sidelengs, utover og innover i forhold til bygningen. Ved slokking av branner imindre rom fra bakken, kan imidlertid stråleføreren med fordel stå på samme sted, og rettestrålen mot rommets himling, slik at det blir en spredning av vannet over hele rommet /8/.

Hvis taket er gjennombrent, kan en angripe ilden fra stiger, hvis det ikke er mulig å foretaoffensiv slokking via trappen opp til loftet. Hvis hele bygningen er overtent, må en regne med atden er fortapt. En må da bare hindre at brannen sprer seg til nabobygninger, ved å sprute mestmulig vann på bygningen utenfra. I tillegg må en sette inn sikringstråler mot nabobygningersom er truet (defensiv slokking). Tåkestråle har vist seg effektiv til å dekke en truet vegg ellerfasade /8/. Her gjelder det samme som ved slokking med tåkestråle. På grunn av tåkestrålenskorte kastelengde, gjelder det å komme så nær brannen som mulig.

Det optimale angrepspunktet vil avhenge av eventuelle nabobygningers plassering ogavstanden til disse. Før en begynner med slokking av brannen må en starte med å rette et til-

Page 28: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

28

strekkelig antall sikringstråler mot nabobygningene,. Slokking av fullstendig overtente byg-ninger kan starte når bygningen er brent så mye ned at den kan slokkes av brannvesenet, uten atfor mye vann forbrukes.

3.5.6 Vurdering av veiledning fra DBE vedr. slokkeutstyr, vannbehov og dråpestørrelser

I veiledningen fra DBE /21/ står det at det anbefales å benytte vannmengderegulerendestrålerør med justerbar strålestruktur. Videre står følgende: "Anbefalt dråpediameter er ca 0,3mm. For å ivareta krav til effektiv og vannskaderegulerende slokking, innstilles strålerøretsvannføring etter behov. Av hensyn til røykdykkernes sikkerhet er det viktig at strålerøret, ved etenkelt håndgrep, kan omstilles til en vannføring på ca. 250-300 l/min."

Disse spesifikasjonene er stort sett helt i tråd med det SINTEF NBL anbefaler. Det eneste enkan sette fingeren på er dråpestørrelsen. I avsnitt 3.2.3 anbefaler vi, på grunnlag av finskeførsøksresultater (VTT), en minst mulig dråpestørrelse ved offensiv slokking. Ved offensivslokking prøver en å oppnå mest mulig effektiv nedkjøling av branngassenes, mens en vedfukting av ikke brennende overflater bør anvende en tåkestråle med noe større dråper, det vil si0,2-0,3 mm. Ved direkte slokking av brennende overflater av tre o.l. bør en benytte konsentrertstråle med relativt store dråper (≥0,3 mm). En bør altså ha et strålerør hvor en enkelt kanjustere inn disse tre ovennevnte dråpestørrelesintervallene.

I tillegg vil vi tilføye at det er viktig å ha en av/på-stenging av strålerøret, slik at støtvisslokking kan gjennomføres. Med justerbar strålestruktur forstår vi her at strålen kan forandresfra bred tåkestråle til en konsentrert stråle ved bare et enkelt håndgrep.

Optimal vannføring ved offensiv slokking er riktignok 100-120 liter/minutt ved brannslokking,men en bør kunne øke denne til 250-300 liter/minutt ved beskyttende påføring. Slike vann-føringer benyttes ved beskyttende påføring, i situasjoner der slokkemannskapet må trekke segtilbake på grunn av flammeutviklingen i brannrommet. Videre støtter SINTEF NBL kravet iveiledningen om at, ved større innsatser, bør en også ha tilgang til et særskilt vannforstøvendestrålerør med vannføring 500- 1000 liter/minutt.

Videre vil vi understreke viktigheten av strålerørsparametre nevnt i avsnitt 3.4.1, det vil si enoptimal spredningsvinkel ved slokking 60° og en største spredningsvinkel på minst 120°, i til-felle beskyttende påføring. Vi vil understreke viktigheten av et optimalt strålerørstrykk på 5-6bar, og at dette trykket ikke under noen omstendighet bør være under 1,5-2 bar. Videre vil viunderstreke at det er meget viktig at strålerøret bør være lett å betjene.

SINTEF NBL vil også fremheve muligheten av å benytte slangetromler mot mindre branner,spesielt ved lave vanntrykk. Et krav i denne forbindelse må være at innsatsstyrkene må finnefram til slangetrommel, som eventuelt er fast montert inne i bygningen. Den må være merketog lett tilgjengelig. Dette kan medføre vesentlig kortere responstid for slokkemannskapene.Videre vil vi fremheve at en bør anvende offensiv slokking i kombinasjon, kombinert med blantannet indirekte og direkte slokking, i størst mulig utstrekning. Det er imidlertid meget viktig atbrannbildet er oversiktlig og kjent, slik at en eventuell overtenning ikke skader mannskapene,som følge av for liten vannføring.

Page 29: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

29

3.6 Partikulære slokkemidler

3.6.1 Generelt

Partikulære aerosol-slokkemidler eller aerosoler4 er en klasse brannslokkemidler som for tidener under utvikling mange steder. Disse slokkemidlene har sin opprinnelse i Russland (det vil sidet tidligere Sovjet), hvor det har vært benyttet relativt lenge i militære sammenhenger. Israelhar også brukt dette slokkemiddelet en tid. De skal visstnok kombinere det beste egenskapenetil gass, vanntåke og pulver, uten å få med ulempene /23/.

Aerosol-slokkemidlene er kjent for å være effektive slokkemidler med høy effektivitet.Foreløpige indikasjoner tyder på at aerosolene er 4-5 ganger så effektive som Halon 1301/24/,som har en vesentlig høyere effektivitet sammenlignet med inertgassene karbondioksid ognitrogen. Disse blir dimensjonert for 50 % romfylling, mens Halon 1301 blir dimensjoner forkun 9 % romfylling.

Videre vil aerosol-slokkemidlene medføre meget lave installasjons- og vedlikeholdskostnader.Kostnadene for disse slokkemidlene (pr. m2 beskyttet område) er ca. 1/6 av kostnadene forHalon 1311 og mindre enn 1/10 av kostnadene for de fleste inertgasser. Dette fordi en trengerhverken dyser, rørsystem, trykkbeholder eller ventiler. En innretning for oppbevaring avaerosol-slokkemidler er det eneste som trengs. Derfor er det ikke nødvendig å sjekke lekkasjer,eller utføre vedlikehold/testing av trykkbeholder, ventiler, rørsystem eller dyser. Dermed blirvedlikeholdskostnadene også meget lave. Forskjellen mellom vedlikeholdsutgiftene er troligenda større sammenlignet med sprinklersystemer. Videre er disse slokkemidlene også lite gif-tige, samt at de i liten grad er oson-nedbrytende og et lavt drivhuseffekt-potensiale (lav ODP/-GWP-faktor).

Partiklene holdes svevende i røykgassene i brannrommet, som dermed kan bli beskyttet i fleretitalls minutter til flere timer, under forutsetning av at aerosolene ikke blir ventilert ut avrommet /24/. Partikulære aerosoler eksisterer opprinnelig som et fast materiale, det vil si et faststoff, pulver eller en "gelémasse" (engelsk: "gel"). Den aktive bestandelen, etoksydasjonsmiddel og et reduksjonsmiddel er blandet sammen ved hjelp av et fyllstoff. Dissebestandelene blir knust sammen til en fin pulverblanding med et bindemiddel.

Når dette materialet antennes, blir massen sendt utover i rommet som en partikulær aerosol.Det produseres aerosolpartikler via en eksoterm kjemisk reaksjon, og forbrenningen skjer itemperaturområdet 750-1550 °C. En av utfordringene ved utviklingen av disse slokkemidleneer å håndtere den høye forbrenningstemperaturen, uten å forårsake sekundære branner. Nårdette materialet blir antent, blir produktene utløst som en dispergert aerosolblanding, hvor 40%utgjør faste partikler og 60 % gasser /24/.

Partikulære aerosoler kan strømme rundt hindringer på samme måte som gasser. Videre opp-fører de seg på mange måter som gasser, når det gjelder grunnleggende strømningsmessigeegenskaper. Aerosoler som genereres når de utløses, har flere egenskaper som skiller dem bådefra inertgassene og pulverslokkemidlene. Faktisk kan aerosoler betraktes som et slokkemiddelmellom disse to ytterpunktene

4 "Aerosoler" refererer til partikler, som har sitt utgangspunkt i en væske eller i et fast stoff, suspendert i et

gassmedium. Aerosoler er et kvasi-stasjonært system, hvor størsteparten av partiklene har en størrelse mindreenn 1 µm i diameter.

Page 30: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

30

3.6.2 Slokkemekanismer

Følgende slokkemekanismer gjør seg gjeldende ved aerosol-slokkemidler /24/:

- Kjemisk inhibitasjon (hemming/hindring) av kjemiske reaksjonskjeder via katalytiskkombinasjon av aktive stoffer.

- Varmeopptak og kjøling ved dekomponering og fordamping av faste partikler. - Inertisering ved at aktive stoffer produserer inerte gasser, slik som karbondioksid.

Av disse slokkemekanismene er det trolig den førstnevnte som er mest effektiv. Deretter er detinertiseringseffekten som er mest effektiv.

3.6.3 Anvendelse

Den lave vekten i forhold til slokkeeffektiviteten er kanskje den største fordelen til disseslokkemidlene. En 150 kg CO2-sylinder kan for eksempel erstattes med 4 kg av et aerosol-slokkemiddel. Der hvor egenskaper som transport, muligheter for utvidelse, enkelthet ogrobusthet spiller en rolle, skal disse slokkemidlene være overlegne alle andre slokkemidler. Deer videre meget lett å transportere.

Aerosoler kan være meget anvendbare i transportkjøretøyer, båter og skip, maskinrom, tankerfor brennbart stoff m.fl. Enkelte hevder at dette slokkemiddelet har et mye bredereanvendelsesområde, og at brannvesenets nye hverdag kan bli: "Kast en kapsel inn i rommet ogluft ut" /23/. Denne påstanden er imidlertid enda ikke tilstrekkelig dokumentert. Det antas atdisse slokkemidlene er lite egnet i tilfeller hvor nedbryting (korrosjon) av materialer erugunstig, og i tilfelle av dybdebranner /24/, for eksempel branner i tre og andre fibermaterialer.

Aerosolenes slokkeeffektivitet er fremdeles relativt dårlig dokumentert for virkelige brann-scenarier. Det er mye som tyder på at de har en begrenset effekt hvis brannen er stor. Dissemidlene egner seg trolig best til branner i små rom, slik som små lagerrom, kabelgater, kabi-netter. Disse slokkemidlene er fortsatt under videreutvikling og forbedring.

Når det gjelder angrepspunktet for tilførsel av aerosoler, er en avhengig av å nærme seg selvebrannrommet så mye at en får kastet inn kapselen, enten gjennom døra eller vinduet. I så måteavviker ikke aerosoler fra bruk av vanntåke. En er i de fleste situasjoner altså nødt til å ta seginn i bygget og opp til brannrommet, eller å kaste inn kapselen gjennom vinduet. Det er ennåikke utviklet noen form for utstyr som gjør at en kan skyte kapselen over lengre avstander.

3.6.4 Utvikling og markedsføring av aerosol slokkesystemer i Norge

3.6.4.1 Heien-Larsen a.s

Heien Larsen a.s markedsfører for tiden et aerosol-slokkemiddel kalt SFE, som er utviklet avSpectrex Inc. i USA. Dette slokkemiddelet har ifølge produsenten en slokkeeffekt som er 3ganger større enn pulver og 5 ganger større enn halon 1301, på massebasis. Det vil si at 1 kgHalon 1301 tilsvare 200 g SFE /25/.

Dokumenterte tester er blitt gjennomført. både mot væskebranner (n-heptan), trebranner (branni 1" x 1" staver (“wood crib fires”) som brant i 5 min. før slokkingen startet) og disse to

Page 31: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

31

bredslene i kombinasjon. Alle brannene ble slokket effektivt innen 15-50 sekunder, men tre-brannene kunne imidlertid fortsatt gløde etter at slokkeforsøket var ferdig. Ved å anvende SFEmed "Formulation A Stochiometric" og "Formulation D" ble trebrannene fullstendig slokket,det vil si uten at treet glødet etter at forsøket opphørte. Konsentrasjonen av slokkemiddelet varca. 100 g/m3. Forsøkene ble gjennomført i et 60 m3 rom med dimensjonene (lengde x bredde xhøyde) 4 m x 3,3 m x 4,3 m og med åpne vinduer og en åpen luke.

Ved å anvende en konsentrasjon av "Formulation A Stochiometric" på 100 g/m3, lå oksygen-innholdet i atmosfæren innenfor det trygge området 19,8-20.8 %, mens CO-konsentrasjonenvar 0 % under hele forsøket. CO2 konsentrasjonen var ca 2,2 %, noe som ikke skulle medførespesielle uheldige komplikasjoner, annet enn at pustefrekvensen vil øke med ca 50 %.

3.6.4.2 NoHa Brannsikring A/S

NoHa Brannsikring A/S er et av flere firma i Norge som har drevet utprøving av aerosol-slokkemidler. De kan rapportere om problemer med blant annet tennsatsen på sine kapsler.Videre har det vist seg at hver kapsel eller boks har et relativt lite dekningsområde. En regnerat en kapsel har et dekningsområde, det vil si området hvor den er effektiv, på 1-5 m3 /26/.

Page 32: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

32

4. UTSTYR

4.1 Generelt

Slokkeutstyr er heldigvis ikke det eneste verktøy eller hjelpemiddel røykdykkerne har til rådig-het i sitt arbeid. Helt siden røykdykkeryrkets begynnelse er det blitt utviklet forskjellig utstyrsom har bidratt til å øke sikkerheten i forbindelse med det ekstremt risikofylte arbeidet somrøykdykkerne blir stilt overfor. Her i dette kapittelet vil vi kun vurdere nytt utstyr og hjelpe-midler, som samtidig representerer noe nytt med hensyn til røykdykkernes sikkerhet. Detteutstyret kan grupperes innenfor følgende kategorier:

- Bekledning - Gassmasker - Brannventilasjon - Brannroboter - Termovisjonskamera

4.2 Bekledning

Røykdykkerens bekledningen kan være avgjørende for den innsatsen som røykdykkerne ogslokkemannskapet skal gjøre. Utilstrekkelig bekledning kan føre til både mindre effektivslokking av brannen og søk/redning av mennesker. Utilstrekkelig bekledning kan for eksempelmedføre unødvendig lang tid før brannen er slokket, eller i verste fall til at brannmannskapenemå rømme bygningen på et alt for tidlig tidspunkt i forhold til om slik bekledning hadde værtbrukt. Det er i denne sammenheng viktig å beskytte alle deler av huden, spesielt i situasjonerhvor røykgassene har et høyt innhold av damp på grunn av slokkeinnsatsen. Det er derforviktig at røykdykkerne benytter bekledning som er tilpasset forholdene de utsettes for.

I en eksperimentell undersøkelse med slokking av brann i en lugar /4/ ble dette tydelig demon-strert. For midlere5 og store branner6 ble slokkeeffektiviteten betydelig forbedret når slokke-mannskapet hadde på seg passende brannvernbekledning med tilstrekkelig beskyttelse avbranneksponert hud.

Karmøy-rapporten /7/, som beskriver hvilke fysiske belastninger røykdykkere utsettes forunder røykdykking, og hvilke krav en bør sette til røykdykkerne med hensyn til helse, kon-disjon og styrke, konkluderer med at moderne brannvernbekledning beskytter meget bra.Røykdykkerne fikk ikke de samme problemene som de som var kledd i noe eldre produkter. Desom brukte bekledning av ull, fikk gjennomslag av vanndamp når det ble brukt for mye vann.Røykdykkerne fikk øyeblikkelig varmebelastning, og de måtte evakuere bygningen nesten meden gang.

Det er vel kjent at fordamping av svette på huden spiller en viktig rolle i reguleringen avkroppstemperaturen. Etterhvert som omgivelsene blir varmere og mer fuktig, blir denne for-dampingen forhindret, og varmen vil akkumuleres inne i brannvernbekledningen hvis denne ermer eller mindre diffusjonstett. Diffusjonstett bekledning hindrer dermed kroppsfuktigheten i åfordampe, noe som medfører at avkjølingen reduseres.

5 Temperaturen målt i brysthøyde: 120-195 °C og temperaturområdet for øvre røykgassjikt: 375-575 °C.6 Temperaturen målt i brysthøyde: >200 °C og temperaturområdet for øvre røykgassjikt: >500 °C.

Page 33: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

33

Mannskapet i undersøkelsen som Karmøy-rapporten beskriver, fikk ikke følelsen av å bli kvittvarmen ved bruk av diffusjonstett bekledning. Når temperaturen begynte å bli ubehagelig høy,skjedde dette temmelig raskt, og mannskapet måtte tas ut for å fjerne bekledningen.

Brannvesenet i Tokyo har tatt i bruk en kjølende brannvernbekledning. Denne bekledningeninneholder fire kjøleelementer på innsiden av bekledningen, det vil si 2 på brystet og 2 bak påryggen. Den totale vekten til disse kjøleelementene er 200 g. Disse dressene blir dermed bareknapt 1 kg tyngre. Kjøleelementene vil kunne kjøle ned lufta innenfor dressen i mer enn 30minutter. Forsøk har vist at denne brannvernbekledningen effektivt kjøler kroppen til røyk-dykkerne. Flere røykdykkere følte seg faktisk kaldere ved realistiske brannøvelser enn ved"kalde øvelser" med en annen brannvernbekledning.

Denne brannvernbekledningen skal være effektiv med hensyn til å kontrollere økningen ihjerterytmen, kroppstemperaturen og transpirasjonen (svettingen) gjennom huden. Rent psyko-logisk spiller dette også en viktig rolle, i det røykdykkerne ikke i samme grad hadde følelsen avoppheting og utmattelse. Med andre ord forventer en at denne brannvernbekledning letter bådeden fysiske og psykiske belastningene under røykdykkerinnsatsen. Det gjenstår imidlertid åløse enkelte problemer. Dette gjelder spesielt problemer relatert til vekten av kjøleelementeneog monteringen av elementene.

Karmøy-rapporten /7/ understreker at moderne brannvernbekledning i den senere tid har blittstadig forbedret med hensyn til å beskytte mot varme. Den stiller spørsmål om dette ikke kanutsette røykdykkerne for farlige situasjoner. Det rapporteres blant annet at det var skremmendeat røykdykkerne ikke kjente ubehag ved temperaturer i bryst/hodehøyde opp i mot 5-600 °C.Videre ble pusteutstyret beskadiget, samt at temperaturen under hjelmskallet var så høy som270 °C, uten at mannskapet følte ubehag.

Karmøy-rapporten understreker at i tilfellet av lange innsatsveier, hvor en samtidig ikke er klarover den høye temperaturen, kan det ovennevnte utgjøre en stor risiko for røykdykkerne. Hvisutstyret blir skadet som følge av de høye varmebelastningen, kan det by på store problemer forrøykdykkeren å ta seg ut. I denne forbindelse hevder rapporten at det bør vurderes hvordan enkan gi røykdykkeren varsel om hvilken temperatur de befinner seg i, for eksempel ved hjelp aven synlig, digital temperaturindikator.

4.3 Åndedrettsvern

Åndedrettsvernet utgjør, av alt det utstyret en røykdykker må iføre seg, kanskje den størstehindringene ved røykdykkeroperasjoner. Bruk av åndedrettsvern er imidlertid absolutt nød-vendig under alle faser av røykdykkerinnsatsen, selv ved de uskyldigste branntilløp i en byg-ning. Dette gjelder også ved etterslokking og brannvakt, samt under verdisikrings- og opp-ryddingsperioden etter en brann. Dette fordi blant annet CO-eksponeringen og andre spesieltgiftige gasser, det vil si såkalte supertoksiske gasser, kan bli faretruende høy også i slike situa-sjoner.

Effektiv beskyttelse mot giftige gasser er svært avhengig av gassmaskens tetting. CO-forgift-ning kan være en alvorlig fare for røykdykkere som mislykkes i å oppnå skikkelig tetting formasken. Det har også vært en rask utvikling og forbedring av røykdykkernes åndedrettsvern desiste årene. Denne utviklingen har blitt fremskyndet av de stadig forverrede og komplekse for-hold som brannvesenet daglig står ovenfor. Dette skyldes blant annet innføring av ny material-teknologi og produksjonsprosesser, hvor man benytter stoffer som utvikler giftige gasser når de

Page 34: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

34

blir eksponert for en brann. Den stadig økende bruk av nye plastmaterialer og andre nyekjemiske produkter er et godt eksempel på dette.

Det er gjort forbedringer i kontinuiteten med hensyn til trykket i masken, forbedret lufttilførselog forbedret konstruksjon av utløpsventilen til åndedrettsvernet. Videre er det gjort forbed-ringer i forbindelse med hjelm/maskekombinasjonen. Hjelmen og visiret dekker hele ansiktet,og bruken av nye materialer har medført at håndteringen, levetiden og maskekomforten er blittbetydelig forbedret. Maskene har nå en mye større synsbredde og forbedrede kommunika-sjonsmuligheter, samtidig som maskelekkasjen er betydelig redusert på grunn av forbedredetetningsprofiler. Anvendelsen av nye materialer har sikret større motstand mot termiske,kjemiske og mekaniske påkjenninger og forbedrede lesemuligheter, samt at en unngår dogg påvisiret /28/.

Bruken av nye materialer i luftsylinderene, slik som komposittmaterialer (GRP) med 2, 3, 4,7og 6,8 liter sylinderkapasitet, har medført at vekten er blitt redusert med 60 % i forhold til brukav stålsylinder. Dette utvider tidsperioden for røykdykkernes innsats. Hvis en for eksempelbruker to 6,8 liter sylinder, har en tilgjengelig 3700 liter med luft, noe som vil tillate en inn-satstid på ca. 60 minutter. Dette er dobbelt så lenge som det som er vanlig i dag. Videre er dissematerialene korrosjonsfrie, og motstanden mot termiske påkjenninger er betydelig økt i forholdtil stålsylindere. Sylinderventiler med en nivåindikator tillater også lett lesing av sylinder-trykket /28/.

Kombinerte systemer tillater en rask omkopling mellom pusting via åndedrettsvernet og direktefra omgivelsene, via et filter. Dette systemet gjør det mulig å spare luft i sylinderen. Sikkerbruk av dette systemet krever kunnskap om grenseverdiene for omgivelseslufta med henblikkpå giftighet. Det er i den siste tiden utviklet åndedrettsvern med uavhengig lufttilførsel, som erbasert på kjemisk oksygen. Dette systemet tillater ca to timers innsats fra en røykdykker. Etannet system, som også tillater to timers innsatstid, er et system basert på en glassblanding av60 % nitrogen og 40 % oksygen /28/.

Det er utviklet masker med bred synsvinkel, uten at dette har resultert i en forvrenging av bil-det, noe som ofte skjer i forbindelse med den bøyde formen på visiret. Dette er blant annetoppnådd ved å ha forskjellig tykkelse på visiret. Forskjellig tykkelse på visiret tilpasses lett vedå støpe det ved bruk av polykarbonat. Ifølge produsenten blir synsbildet bedre enn ved å brukevanlige solbriller.

Ottestad Breathing Systems AS (OBS) har utviklet et avansert røykdykkerapparat (typeCCB/96) på grunnlag av følgende ønsker/krav til apparatet /18/:

a) Operasjonstid inn til 4 timerb) Ytre mål minimaliseres for god fremkommelighetc) Lavere vekt enn tradisjonell pressluftsflasked) Ikke større pustearbeid enn tradisjonell pressluftsflaskee) Kjøling av pustegassen

Et åndedrettsvern med disse egenskapene vil spesielt være en fordel i situasjoner hvor tilstede-værelse over tid er viktig. Tradisjonelle pressluftsapparater har en brukstid på kun 30 minutter.

I dag finnes det på markedet forøvrig fire typer såkalte lukkede systemer, hvor luften går i etlukket kretsløp. De fire til nå utviklede lukkede systemene preges imidlertid av tungt puste-arbeid, dårlig kjøling av pustegassen og de krever utdannet personell for vedlikehold.

Page 35: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

35

Røykdykkerapparatet til OBS består i hovedsak av en maske med pusteventiler og slanger,"scrubber" med CO2-absorberende materiale, høytrykk oksygenflaske og en mekanisk lunge,med tilhørende veksleventil og arbeidssylinder. Delene er festet til en bæremeis montert til enbunnplate med anatomisk riktig design. Scubber'ne (2 stk.) har en maksimal varighet på 4timer. Det rapporteres at både scrubbere og oksygenflasken er lett å bytte, og beholderen veierunder 9 kg, det vil si halvparten av den tradisjonelle flaska. Operative tester er blitt utført vedBorre Havarivernskole i februar 1997, og disse kan karakteriseres som meget vellykkede.Prisen for pusteapparatet kommer på mellom 30 000 og 40 000 kroner /18/.

4.4 Overtrykksventilasjon (OTV)

4.4.1 Generelt

Tradisjonelt har brannvesenet benyttet undertrykksventilasjon ("UTV") til å fjerne røyk etter atbrannen er slokket. Dette er blitt gjort enten ved å lage en åpning på et høyt nivå i brann-rommet, eller ved å plassere en røykvifte i et røykfylt lokale, fortrinnsvis foran utluftnings-åpningen. Dermed vil røyken trekkes gjennom vifta og ut gjennom denne åpningen, ved at detetableres et undertrykk i lokalet.

På grunnlag av eksperimenter har en funnet ut at ved å plassere en vifte for eksempel forandøråpningen til en leilighet i brann, kan en fjerne røykgassene effektivt, ved at det blåses luftgjennom og ut av det røykfylte lokalet via en utløpsåpning. Denne metoden kalles for"overtrykksventilasjon7" (OTV) av brannrommet.

Tester utført av brannvesenet i USA har vist at OTV er minst dobbelt så effektiv som UTV til åfjerne brannrøyk /29/. I tillegg kan OTV være et meget effektiv hjelpemiddel under de flestefaser av en brann, det vil si under røykdykkernes arbeid og under slokking av brannen (medvisse unntak), samt i forbindelse med kontroll/ettersyn av brannstedet, etterslokking og rest-verdisikring.

Når en utløpsåpning lages, vil røyken i det røykfylte lokalet strømme ut gjennom denneåpningen på grunn av overtrykket. Dette fremgår av figur 4.1. På denne måten ventileres alledeler av det røykfylte lokalet effektivt ut, i motsetning til ved undertrykksventilasjon (UTV),hvor det vil være forholdsvis liten grad av utluftning ved gulvet og taket.

4.4.2 Praktisk anvendelse av OTV

Viften eller viftene som skal benyttes, bør fortrinnsvis plasseres foran inngangsdøra, slik attilluftsplumen fra vifta dekker hele inngangsdøra. På denne måten unngår en at noe røykstrømmer i motsatt retning av hva som er tiltenkt. Ved å anvende flere vifter, enten i parallelleller i serie, kan en øke lufttilførselen til brannrommet, og dermed redusere utluftingstiden.Figur 4.2 viser hvordan en bør plassere henholdsvis en og to vifter foran inngangsdøra. Størr-elsen på inngangsdøra bestemmer antallet vifter som er nødvendig for å dekke hele inngangs-døråpningen med tilluft.

7 Oversatt fra det engelske uttrykket: "Positive Pressure Ventilation" eller PPV.

Page 36: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

36

a) før OTV blir brukt b) OTV i bruk

Figur 4.1: En skisse av prinsippet for overtrykksventilasjon (OTV) /29/.

Figur 4.2: Plassering av en eller flere tilluftsvifter foran inngangsdøra ved brann i en leilighetved anvendelse av overtrykksventilasjon (OTV) /29/.

Det er viktig å kontrollere og dirigere strømningen for å oppnå mest mulig effektiv ventilasjonav brannrommet. Hvis en dirigerer den trykksatte lufta fra en innløpsåpning til utløpsåpningen,uten å avlede strømmen til andre åpninger, vil en oppnå utlufting på kortest mulig tid. Videre erOTV mest effektiv når utløpsåpningen er mellom 3/4 og 2 ganger større enn innløpsåpningen.

Effektiv OTV krever sekvensiell ventilasjon av områdene i en bygning. Dette medfører maksi-mal mengde trykksatt luft for ventilering av hvert område av bygget, og maksimal effektivitet.Videre må en unngå å åpne opp bygningsstrukturen for mye, noe som er vanlig i praksis. Dettevil redusere strømmen av trykksatt luft gjennom røykfylte rom, samt at tiden for å oppnå deønskede resultater vil øke.

OTV kan benyttes i følgende deler av bygninger /29/:

a) Kjellere: Hvis kjelleren har en åpning, som kan benyttes som en utløpsåpning for røyk-gassene (kjellerdør, vindu etc.), bør en plassere vifta slik at hele innløpsåpningen(vanligvis inngangsdøra til kjelleren) dekkes av tilluftsstrømmen fra vifta.

Page 37: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

37

b) Fleretasjers hus: En ventilerer hus med flere etasjer ved å starte på det laveste plan ogventilerer mot toppen av huset, og ved å ventilere hver etasje etter tur. Hvis huset har eneller flere trappesjakter, bør disse brukes til å kanalisere trykksatt luft til hver etasje, vedå trykksette passende trappesjakter i bygget.

c) Forretningsbygg og industribygg: Slike bygninger kan variere sterkt i størrelse, takhøydeog type virksomhet som befinner seg i bygget. En bør gjennomgå følgende punkter nåren vurderer å anvende OTV for slike bygg:

• Vurdering av effektiviteten til horisontal utlufting i forhold til vertikal utlufting.Valget vil være avhengig av type bygning, lokaliseringen av brannen og diversekonstruksjonsmessige detaljer (vinduer, dører, takluker, takvindu, sjakter etc.).

• Hvis mulig, bør store områder oppdeles i mindre områder, som kan ventileressekvensielt, ved hjelp av en vel planlagt og koordinert operasjon.

• Hvis nødvendig, trykksettes trappesjakter for fleretasjers hus, og en bruker trappe-sjakten til å ventilere hver etasje etter tur.

• Vurdering av om det er nødvendig å benytte flere store vifter til å ventilere storeområder og store romvolum. Flere vifter, i serie eller i parallell, vil gi økt luftstrøm,og dermed økt effektivitet.

Effektiv OTV avhenger i høy grad av at en kontrollerer innløpsåpningen og utløpsåpningen,samt gjennomstrømningen av trykksatt luft gjennom leiligheten. Dette kan bare oppnås hvismannskapet, som betjener OTV-utstyret, er skikkelig trenet på praktisk anvendelse av OTV, ogforstår de grunnleggende prinsippene for OTV. En må her understreke at god kommunikasjonogså er uhyre viktig. Effektiviteten til denne metoden er i høy grad avhengig av at OTV blirkorrekt gjennomført. Feilaktig bruk av OTV kan til og med forverre situasjonen, både medhensyn til brannutviklingen og redningssituasjonen.

4.4.3 Bruk av OTV ved brannslokking

Man kan benytte OTV som en tidlig brannslokketeknikk ved begrensede branner, før vann-slanger tas i bruk. Til tross for at OTV er en relativ ny teknikk, har flere brannvesen i USAerfart følgende i forbindelse med anvendelse av OTV i begrensede branner /30/:

• Røyk- og varmeeksponeringen blir betydelig redusert.• Sikten blir betydelig forbedret.• Temperaturen i begrensede områder blir redusert.• Potensialet for overtenning eller tilstander som kan forårsake overtenning, blir

redusert.• Tiden for plassering av operative angrepslinjer og responstiden for slokking blir

redusert.• Ved bruk av vann til slokking av brannen kan dampen styres bort fra røykdykker-

laget.• Røykdykkerne kan som regel gå inn i brannrommet, uten å måtte krype.• Røykdykkernes sikkerhet vil øke.

Følgende viktige aspekter må imidlertid vektlegges ved anvendelse av denne teknikken /30/:

• Kunnskaper vedrørende praktisk bruk av OTV er meget viktig.

Page 38: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

38

• OTV er mest effektiv hvis den benyttes ved begrensede branner i relativt smålokaler/leiligheter. En må imidlertid, før en benytter OTV, nøye vurdere branner iloftsrom.

• Overtenningstilstander eller mulige overtenningstilstander må ikke være til stede ibrannrommet. En må derfor kjenne til varselssignalene for slike tilstander.

• Luftstrømmen fra vifta må dekke hele innløpsåpningen, slik at det ikke siver utrøyk ut gjennom denne åpningen.

• To vifter i serie eller i parallell, med hver en kapasitet på ca. 200 m3/min., vil gi detbeste resultatet.

• Utløpsåpningen må plasseres så nært brannkilden som mulig. Både horisontale(vinduer og dører) og vertikale (takluker og -vinduer) utløpsåpninger kan benyttes.

• Angrep med slange innen 5-15 sekunder etter at OTV er blitt satt i drift.• Lokaliseringen av brannen: Når lokaliseringen av brannen er ukjent, må en nøye

analysere bruken av OTV, spesielt i forbindelse med slokking av branner. Hvisbygningen er liten og relativt enkel (for eksempel en en-etasjes enebolig på ca. 140m2), vil anvendelse av OTV som regel gi gode resultater. Når størrelsen og kom-pleksiteten til bygningsstrukturen øker, øker også muligheten for feilaktig bruk avOTV. Hvis det er flere områder med brann i et bygg, vil bruk av OTV bare påvirkede områder/rom som ligger i gjennomstrømningssonen i leiligheten hvor OTV bliranvendt.

• "Skorsteinsbygning": Såkalte skorsteinsbygninger kan forårsake en nesten ubegren-set spredning av branner gjennom veggkonstruksjonen og til loftsrom. Anvendelseav OTV kan forsere en slik utvikling, hvis ikke en har sørget for å lage enutløpsåpning før en starter OTV. Hvis dette gjøres, vil mesteparten av overtrykks-lufta strømme mot denne utløpsåpningen (minste motstands vei).

• Loftsromsbranner: En må nøye vurdere bruken av OTV i kombinasjon med til-stedeværelsen av og størrelsen av mulige utløpsåpninger ved slike branner. Hvis enbrann har spredd seg til et loftsrom som har en takluke eller takvindu, og som ertilstrekkelig stor til å forårsake en betydelig gjennomstrømning og brannspredning,bør en ikke anvende OTV. Hvis slike åpninger i taket ikke eksisterer, vil OTVnormalt kunne anvendes, uten at det vil forårsake brannspredning. En utløpsåpningpå gavlveggen vil da være en mulighet.

4.4.4 Bruk av OTV ved søk og redning av mennesker

Varmepåkjenningene, sterkt redusert sikt og giftig røyk vil ofte hindre søk og redningsopera-sjoner. OTV har, som en tidligere har vært inne på, potensialet til redusere de ovennevnte fak-torene, samt å hindre overtenning av brannrommet.

En må imidlertid være klar over at søk i området mellom brannen og utløpsåpningen, kan bliforverret ved bruk av OTV. Søking i dette området bør derfor gjennomføres før OTV blir satt igang. Sannsynligheten for å finne overlevende mennesker så nært brannen, vil imidlertid væreliten. Videre bør en fremheve viktigheten av å plassere utløpsåpningen så nært brannkildensom mulig, for på denne måten å redusere det ovennevnte området mest mulig.

OTV kan også benyttes i følgende tilfeller i forbindelse med søk og redning /30/:

•Små, undertrykte branner: Bruk av OTV medfører at giftige branngasser som utvikles iforbindelse med slike branner blir presset bort fra slokkemannskapene. En må her påpeke

Page 39: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

39

at OTV aldri må benyttes i stedet for pressluftsapparat. Slokkemannskapet bør alltidbenytte pressluftsapparat ved branner i bygninger, uansett størrelsen på brannen.•Restverdisikring: OTV vil redusere eksponering av både varme og røyk under restverdi-sikringsoperasjoner.• Ettersyn/brannvakt: OTV vil også på samme måte være til nytte for personer som blirsatt til ettersyn eller brannvakt etter en brann. Dette vil ha liten påvirkning på en even-tuell brannspredning inne i veggen. Praktisk erfaring tilsier at OTV ikke har en tendenstil å akselerere eller spre branner som fortsatt kan være til stede på branntomta etterslokkingen er opphørt.

4.5 Brannroboter

4.5.1 Generelt

Som en allerede har vært inne på i kapittel 2, er røykdykkernes innsats meget risikofylt. Ved åintrodusere maskiner eller roboter til å gjøre de mest risikofylte operasjonene, vil dette opplagtkunne øke sikkerheten for røykdykkerne i betydelig grad. Med dette for øyet har en i Tokyoutviklet "brannroboter", som skal erstatte røykdykkere og slokkemannskaper i de mest fare-fulle operasjonene. Til nå er seks forskjellige typer brannroboter blitt utviklet, og 14 roboterblir i dag benyttet av brannvesenet i Tokyo /31/.

Utviklingen av disse brannrobotene bygger på samme teknikk som industrielle roboter. På for-hånd ble det fastlagt at en brannrobot måtte ha følgende egenskaper:

⋅ arbeide uavhengig.⋅ utstyrt med sensorer, slik at de kan justere seg selv, avhengig av situasjonen.⋅ fjernstyres av brannmenn fra et sikkert sted.

Det arbeides nå med å oppgradere dagens fjernstyrte roboter, både med hensyn til mobilitet,prestasjoner og funksjoner. Til tross for at den nyeste teknologien blir implementert i robotene,vil de selvsagt aldri kunne funksjonere på et 100 % tilfredsstillende nivå.

Her er en liste over liste over noen av de problemene en må løse i fremtidens brannroboter /31/:

⋅ Varmemotstanden til kontrollsystemet. Et effektivt kjølesystem må utvikles.⋅ Mobilteten må forbedres/videreutvikles: Dagens beltesystem har mange begrensninger

med hensyn til hastighet, og ikke minst til vekten.⋅ Kraftkilde og krafttilførsel: Flere kraftkilder er blitt utprøvd, slik som forbrennings-

motorer, batterier, ytre krafttilførsel, og utvendig væsketrykk, men alle har sine for-deler og ulemper. Batterisystemer synes å være den mest lovende løsningen.

⋅ Selvstyring: Det er et mål å oppnå mest mulig selvstyrte roboter, men først må de treforannevnte problemene løses. Problemstillingen når det gjelder selvstyring ligger i åutvikle en mekanisk og elektronisk hjerne.

De seks typene roboter som er blitt utviklet og er tatt i bruk i det siste av brannvesenet i Tokyo,er følgende /31/:

⋅ “Ubemannet overvåkningsrobot” med vanndyse (Rainbow 5)⋅ ”Fjernstyrt brannslokkingskjøretøy” (Jet Fighter)

Page 40: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

40

⋅ “Rekognoseringsrobot” for søk etter overlevende (Fire Search)⋅ “Veggklatringsrobot”⋅ “Redningsrobot” (Robocue)⋅ Undervannsrobot

I de etterfølgende avsnitt vil en beskrive fem av de seks forskjellige typene roboter mer i detalj.

4.5.2 “Ubemannet overvåkningsrobot” med vannspraydyse

Det er ikke noen ny idé å benytte seg av fjernstyrte, ubemannede hjelpemidler ved intensebranner. I slike branner kan varmestrålingen som kjent bli temmelig høy, og slokkemann-skapene kan dermed ikke nærme seg brannen i den grad de måtte ønske, for å kunne slokkebrannen mest mulig effektivt. Det har derfor blitt utviklet en robot med vannspraydyse som kankomme så nært brannen, at vanntåketeknikken kan utnyttes fullt ut.

Det største problemet i forbindelse med denne roboten har vært kontrollmekanismene. Reak-sjonen og påliteligheten til roboten økte betydelig ved å anvende elektroniske kontrollsystemer.Et annet problem har vært å velge den best egnete kjøremekanismen til roboten. På det førstekjøretøyet ble det valgt sekshjulsdrift, men det viste seg at dette kjøretøyet hadde problemermed å passere hindringer. Dette systemet ble derfor skiftet ut med et beltevognsystem. Kjøre-tøyet ble også utstyrt med et redskap som kunne fjerne hindringer. TV/video-informasjons-systemet og systemet som fjerner hindringer, er hydraulisk kontrollert. Dette gjelder ogsådrivhjulssystemet. Selve roboten med vannspraydysen er plassert oppe på et spesielt belte-vognunderstell.

Kjøretøyet kan kontrolleres og styres via kabel og radiokommunikasjon. Ved hjelp av kontrollvia kabel kan kjøretøyet kontrolleres innenfor en avstand på 100 m. Når radiostyrt kontrollbenyttes, blir denne avstanden 30 m. Man kan benytte både et 400 Mhz båndsystem eller etdigitalt system i forbindelse med radiostyringen.

Uten brannpumpe mottar kjøretøyet vann fra en ekstern pumpestasjon via en 75 mm slange.Dermed kan vann eller skum sprutes på brannen. For beskyttelse mot ekstreme varme-påkjenninger har kjøretøyet et overrislingssystem, som forsynes fra en liten vanntank på kjøre-tøyet.

Tabell 3.1: Tekniske data for "ubemannet overvåkningsrobot" med vanndyse (Rainbow 5) /31/:Størrelse (lengde x bredde x høyde): 3,875 m x 1,800 m x 2,370 m

Vekt: 4150 kg

Motorytelse: 59 ps/2500 rpm

Drift: Beltehjul av gummi

Fart: 10 km/time

Klatrevinkel: 30/

Dyser: doble dyser (vann og skum)

Fjerning av hindringer: “Mini-backhoe”-system

Vannlagringskapasitet: 0,035 m3 = 35 liter

Page 41: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

41

Overvåkingssystem: 4 stk. TV-/videokamera, hvorav det ene er et tredimensjonalt kamera.

Gassdetektor: For brennbare gasser

Temperaturmåler: Digitalt system.

Detektor for hindringer: 2 stk, 1 ultrasonisk apparat og 1 føleredskap

4.5.3 Brannslokkingsrobot

Denne roboten, som går under navnet "Jet Fighter", ble utviklet etter en omfattende kabel-brobrann i Tokyo. Denne roboten beveger seg ved hjelp av impulsen fra flere vannjet-strålermed et vanntrykk på ca 210 bar og en elektronisk motor. Det høye vanntrykket og elektrisitets-forsyningen blir tilført via en salgs vogn, som også utgjør selve kjøretøyet. Selvebrannslokkingen blir utført ved hjelp av en strålerørsdyse. Denne får tilført vann fra sammereservoar som vannjet-strålene, ved at man stiller vannforsyningen over fra vannjeten forkjøring til strålerørsdysen. Dermed blir brannen tilført et relativt konsentrert og intens vann-stråle. Roboten er fjernstyrt ved hjelp av en kabel og signaler fra en datamaskin.

Tabell 3.2: Tekniske data for " brannslokkingsrobot" (Jet Fighter) /31/:Størrelse (lengde x bredde x høyde): 1,2 m x 0,74 m x 0,45 m

Vekt: 180 kg

Motortype: Vannjet og elektrisk motor

Drift: Hjul

Vannpåføringssystem: Konsentrert stråle/tåkestråle, maks. påføringsrate: 210 liter/minutt.

Overvåkingssystem: 1 stk TV-kamera (farger)

Gassdetektor: For brennbare gasser

Temperaturmåler: fra -50 til +199 /°C

Detektor for hindringer: 2 stk., 1 ultrasonisk apparat og 1 følerredskap

4.5.4 Rekognoseringsrobot

Denne roboten kan gå inn i et rom som er fylt med tykk røyk og intens varme. Det vil si inn ien brannatmosfære som det vil være forbundet med meget stor fare for røykdykkere å ta seginn i. Roboten kan foreta en inspeksjon av rommet. Videre kan den klatre opp og ned trapper,samt åpne dører. På grunn av at roboten hadde en tendens til å kunne falle ned når den gikk oppog ned trapper, måtte man under utviklingsfasen av roboten redusere vekten på den drastisk.Vekten er nå totalt på 520 kg.

Spenning på 200 V blir tilført fra en vogn, som også sørger for belysning. Denne vogna utgjørogså selve kjøretøyet for denne roboten. Den har fire beltehjul, og den kan klatre opp og nedtrapper, samt snu seg i trappa.Manipulatoren på roboten kan åpne dører og skru av og på ventiler på rørsystem. I tillegg erroboten utstyrt med et overrislingsanlegg basert på vanntåke. Dette trer i kraft når overflate-temperaturen på roboten overskrider en viss øvre temperaturgrense.

Når konsentrasjonen av brennbare gasser når 50 % av nedre eksplosjonsgrense, vilnitrogengass bli tilført kontrollboksen for å hindre at den eksploderer. Roboten er også utstyrt

Page 42: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

42

med en avstandsføler og en følesensor, slik at en operatør kan kontrollere posisjonen tilroboten.

Tabell 3.3: Tekniske data for "rekognoseringsrobot" for søk etter overlevende (Fire Search)/31/:

Størrelse (lengde x bredde x høyde): 2.3 m x 0,72 m x 1,5 m

Vekt: 520 kg

Kraftforsyning: Elektrisk (utvendig tilførsel)

Drift: Retningsforanderlig beltedrift

Fart: 1,8 km/time

Manipulator: Flerleddet arm (seks bevegelser).

Maksimal belastning på armen: 20 kg

Gripestyrke: 70 kg

Termovisjonssystem: Infrarød stråle- og varmefordelingsindikator (på samme skjerm)

Gassdetektor: Elektrisk system.

Temperaturmåler: Metallisk (platinum) system

Overvåkningskamera: 2 stk

Stereo TV-system Væskekrystall lukkersystem

Mikrofon/megafon: 1 stk

4.5.5 Veggklatringsrobot

I tilfelle av brann i et høyhus, kan denne roboten klatre opp langs veggen, gjøre en inspeksjonpå innsiden av bygningen gjennom vinduet og hjelpe innesperrede brannofre å rømme vedhjelp av blant annet talekommunikasjon. I tillegg kan den også sprute vann på brannen.

Roboten beveger seg ved hjelp av vinsjer festet til taket av bygningen i brann, og den holderseg fast til veggen ved hjelp av sugekopper. Den blir styrt ved hjelp av signalkoder fra kontroll-senteret på bakken, og tilstrekkelig vakuum i sugekoppene blir besørget av en elektrisk kom-pressor.

Tabell 3.4: Tekniske data for "veggklatringsrobot" /31/:Størrelse (lengde x bredde x høyde): 1,9 m x 0,98 m x 0,75 m

Vekt: 293 kg

Krafttilfρrsel: Dieselmotor

Drift: Vakuum sugekopper og bruk av vinsj på toppen av bygningen.

Fart: 2,5 m/min.

Maks. operasjonshøyde: 70 m

TV-kameraer: 3 stk

Temperaturmåler:: Termoelektrisk system.

Glass-skjærer: Bor med diamantkjerne

Page 43: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

43

Fluktassistansesystem: Retningsmikrofon og -megafon

Leveringskapasitet på tåkedysen: 100 liter/minutt

Hjelpedrivkraft: 4 hjul mot vegg

Hindringsdeteksjonssystem: Ultrasonisk sensor

Nρdbremse: Trykknappsystem

Lekkasjehindrer: Elektronisk lekkasjestopper

Overlastvern: Termosensor

Sugesikrer: Trykkføler og kontaktbryter

4.5.6 Redningsrobot

Denne fjernstyrte roboten er laget for å redde mennesker som er sperret inne i et hus i brann,og som av en eller annen grunn ikke kan bli reddet av røykdykkere. Robotens manipulator blirstyrt av kontrollarmer på kontrolltavlen. Selve roboten står oppe på en vogn, som også utgjørkjøretøyet. Kontrolltavlen er plassert på kjøretøyet. Til denne er det en 100 m lang kabel. TV-overvåkning består av en 21" flerskjermsmonitor og en 14" monitor. Den største monitoren kansamtidig vise bilder fra fire videokameraer. Skjermen kan også forstørre visse deler av at bildepå skjermen.

Tabell 3.5: Tekniske data for redningsrobot ("Robocue") /31/:Størrelse (lengde x bredde x høyde): 3,98 m x 1,74 m x 1,89 m

Vekt: 3860 kg

Motor: Dieselmotor

Drift: Beltedrift

Fart: 4 km/time

4.6 Termovisjonskamera og brannhjelmer (TVK)

I avsnitt 2.7 ble det konkludert med at redusert siktbarhet, på grunn av den tykke og svarterøyken, er det største hinderet for rask og effektiv slokking og redning av innesperredemennesker ved branner i bygninger. Redusert sikt vil som regel, i hvert fall i den første tiden,være et vesentlig større hinder enn for eksempel varmepåkjenningen fra brannen. En har alle-rede diskutert hvordan overtrykksventilasjon kan hjelpe til å bedre siktbarheten. En annen me-tode, som er langt mer fleksibel, raskt og lettvint for røykdykkere i arbeid, er å benytte termo-visjonskamera (TVK), eller "thermal imaging camera (TIC)" /32/.

TVK gjør røykdykkerne i stand til å se gjenstander og objekter mer eller mindre tydeliggjennom tett røyk og mørke. Ved å se gjennom et slikt kamera, kan røykdykkerne også se far-lige hindringer, som ellers ville ha vært umulig å oppdage. TVK kan også brukes til å oppdagebrannkilden. Dette gjelder selv om den skulle være skjult inne i en vegg. Og sist, men ikkeminst viktig, vil TVK være til stor hjelp ved røykdykkernes søking etter og redning avmennesker. Dette skjer ved at kameraet indikerer legemer med forskjellig temperatur.

Page 44: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

44

Slike kamera er meget lett å bruke, uten vanskelige innstillinger ol. Ved hjelp av kun ett trykkpå en knapp kan kameraet brukes. I tillegg er TVK lett å håndtere, blant annet på grunn av detsrelativt begrensete størrelse, samtidig som det kan tåle temmelig barsk behandling. Det erutstyrt med et flammeresistent deksel (av flammeresistent neoprene), og det kan tåle relativthøye temperaturer, samt at det har en bred synsvidde.

Termovisjonskamera er et hjelpemiddel som for tiden blir tatt i bruk av brannvesenet, blantannet i England og USA. Dette for å lette forholdene for røykdykkerne med hensyn til redningav mennesker, slokkearbeidet og ikke minst for deres egen sikkerhet. Bruken av TVK vil redu-sere tiden røykdykkerne trenger for å søke gjennom leiligheten, og dermed redusere ekspo-neringstiden i det ekstremt farlige miljøet som en brann som regel utgjør.

Sonic Fire and Safety Ltd (UK) har utviklet hjelmer som både inneholder åndedrettvern, kom-munikasjonsutstyr og et innebygget termovisjonskamera. Visiret skal også beskytte mann-skapet mot ekstreme temperaturer i forbindelse med overtenning og "backdraft. Denne hjelmenhar meget lav vekt, og den er stabil på hodet, samtidig som den gir en større grad av følelsen avsikkerhet og mindre stress.

Videre kan TVK brukes til å oppdage branner som ligger skjult i vegger og i bjelkelag.

Page 45: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

45

5. FORBEREDELSER OG TRENING

5.1 Generelt

I kapittel 2 har vi vært gjennom alle de farene røykdykkerne kan utsettes for under røykdykker-innsatsen. I internasjonal sammenheng har mange røykdykkere mistet livet på grunn av at deikke har vært skikkelig forberedt og trent på de situasjoner de kommer opp i. Videre har ogsåmennesker omkommet som følge av dårlig forberedte og utilstrekkelig trenete slokke-mannskaper og røykdykkere.

I kapittel 3 og 4 har en gjennomgått en del slokkeutstyr og andre hjelpemidler, som vil være tilstor hjelp under røydykkerinnsatsen. Alt dette utstyret krever nøye vedlikehold og generellopplæring i bruk av utstyret i realistiske brannøvelser. Videre er det viktig å trene inn taktikkog teknikk i forbindelse med slokking og røykdykking, slik det er beskrevet i "Veiledning forrøykdykking og kjemikaliedykking" fra DBE /21/. Forskrift av 3.05.95 vedrørende organi-sering og dimensjonering av brannvern stiller krav om at øvelser skal gjennomføres (§ 4-13).Veiledningen til forskriften utdyper dette. DBE har også utarbeidet en håndbok for øvelser ideltidsbrannvesen (utgitt i februar 1997).

At både røykdykkere og slokkemannskapet er godt forberedt og trenet, samt har godeteoretiske kunnskaper og forståelse med hensyn til alle faser av brannutviklingen, er kanskjedet viktigste punktet når det gjelder sikkerheten for disse mannskapene. Det hjelper lite å ta ibruk avansert slokkeutstyr og slokketeknikker, samt andre hjelpemidler, hvis ikke mannskapethar trent i bruken av dette utstyret, på grunnlag av realistiske fullskala brannøvelser. Grundigopplæring og realistisk trening vil være en forutsetning for anskaffelse og benyttelse av utstyretog teknikkene som er blitt anbefalt i kapittel 3 og 4.

5.2 Kunnskaper vedrørende brannfysikk

Det er meget viktig at både slokkemannskaper og røykdykkere har gode kunnskaper ved-rørende brannutvikling, røykspredning, slokketeknikk, redning av mennesker og bygnings-messig respons i alle faser av en brann. Spesielt er det viktig å gjenkjenne signaler eller krite-rier på når brannen nærmer seg overtenning, eller situasjoner hvor en kan oppnå "backdraft"når en åpner døra til brannrommet. Videre er det viktig å ha en god forståelse forbranngassenes bevegelse, både i selve brannrommet og hele bygningen. Det er også viktig åkjenne til bygningskonstruksjoners brannmotstand, slik at en unngår sammenbrudd avbygningen under røykdykker- og slokkeinnsatsen.

Det er spesielt viktig at ledelsen for slokke- og røykdykkerarbeidet, det vil si overordnetledelse, røykdykkerbefal/utrykningsleder og røykdykkerleder, er mest mulig oppdatert medhensyn til disse kunnskapene skissert over. Overordnet leder må til en hver tid ha best muligkunnskap om branntilstanden, slik at han kan foreta de riktige valg på grunnlag av kunnskapervedrørende brannfysikk og bygningens brannmotstand. Det er imidlertid også viktig at bådeslokkemannskapet og røykdykkerne har disse kunnskapene som er nevnt over, i tillegg tilkunnskaper vedrørende slokketeknikk og redning av mennesker. Slike kunnskaper kan tilegnesgjennom teori og øvelser. Boka "Brannfysikk" av brannsjef Guttorm Liebes /6/ gir enlettfattelig innføring i blant annet brannfysikk og moderne slokketeknikk, slik som beskrevet ikapittel 3. Teoretiske kunnskaper må, hvis de skal komme til nytte, kombineres med praktiskeøvelser.

Page 46: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

46

5.3 Praktiske øvelser

5.3.1 Realistiske fullskala brannøvelser

Realistiske fullskala brannøvelser er selvsagt den beste form for trening for både røykdykkereog slokkemannskaper. Det viktigste med slike øvelser er at en venner seg til den brutale virke-ligheten som brannmennene vil møte i virkelige branner, og at de trener inn riktige reaksjons-mønstre og fremgangsmåter. Utrenete røykdykkere som kommer inn i en ukontrollert brann-atmosfære, kan lett få en tilstand av panikk. Derfor er det viktig at de blir vant til realistiskebrannsituasjoner og brannatmosfærer, før de deltar i røykdykker- og slokkeoperasjoner inn ibygninger for første gang. Det er også av største viktighet at disse mannskapene bruker fulltrøykdykkerutstyr i øvelsene, slik at de dermed erfarer de store begrensninger brannvern-bekledningen og åndedrettvernet utgjør for mannskapet, både ved slokking og livredning. Detkan også med fordel gjennomføres en del "kalde forsøk" for å bli vant med brannvern-bekledningen og åndedrettvern.

Det er utviklet en rekke "fysiske simulatorer" som simulerer kritiske branner og brannsitua-sjoner. I Sverige og England har en i samarbeid utviklet en "overtenningssimulator", sommodellerer eller simulerer brannutviklingen, inklusive selve overtenningsprossesen i vanligerom /33/. En slik simulator vil hjelpe brannmannskapene til å forstå prinsippene bak fenomenetovertenning. Vedkubber blir blant annet brukt som brensel i simulatoren, til tross for at andrebrensler er mye mere miljøvennlige. Vedkubber ble valgt for å gjøre forsøkene så realistiskesom mulige

Overtenning av rom er kanskje den mest kritiske tilstanden i løpet av en brann. Hele rommet iovertenningssimulatoren fylles med flammer i løpet av sekunder, og alt brennbart materiale irommet brenner. Brannrommet har et stort vindu, slik at en kan observere brannutviklingenutenfra på nært hold. I en slik simulator kan en modellere eller demonstrere overtenning, samtselvantennelse i rommet. På denne måten kan mannskapet erfare brannutvikling ogbrannbekjempelse i forskjellige faser av brannen. I denne modellen kan en for eksempel øveinn den offensive slokketeknikken, beskrevet i avsnitt 3.4, i forskjellige faser av brannen.Trening i overtenningssimulatoren bør også kombineres eller støttes med teoretiske under-visning i brannutvikling. Dette vil sikre at alle som gjennomgår trening i simulatoren forstårbrannutviklingen, og lærer de beste metodene for rask slokking av brannen.

I USA har en utviklet en "backdraft simulator" /34/, med henblikk på å trene på denne megetkritiske branntilstanden. I denne simulatoren etableres det en brann, som etterhvert utvikler segtil å bli sterkt underventilert. Dermed oppnår man en høy konsentrasjon av uforbrente pyro-lyseprodukter i brannatmosfæren i rommet. Dette skjer samtidig som at temperaturen stiger tilover 5-600 °C i rommet. Når døren til rommet åpnes, og det kommer rikelig med luft inn irommet, antennes det brenselsrike øvre røykgassjiktet momentant. Dermed vil de i sammeøyeblikk som døren åpnes stå en kraftig flammer ut av døra. Disse flammene kan omhylleeventuelle brannmannskaper, som hadde til hensikt å ta seg inn i rommet.

En slik hendelse, som beskrevet overfor, fikk for eksempel fatale følger ved en brann i førsteetasje i en leiegård i New York i mars 1994 /35/. De brannmenn som befant seg i trappen opptil 2. etasje, ble fullstendig omhyllet av denne enorme flammene som stod ut av rommet, idetdøra ble åpnet. Denne situasjonen er, sammen med overtenning av brannrommet, en av de mestkritiske tilstandene ved brann i bygninger. Det er derfor viktig at en lærer seg å tolke kriterieneog signalene for slike tilstander, og hvordan slike branner utvikler seg.

Page 47: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

47

5.3.2 EDB-simulering

5.3.2.1 Generelt

I motsetning til fullskalasimulering kan EDB-simulering være relativt billig, i hvert fall hvisprogrammet allerede er utviklet, og at det ikke er for kostbart i innkjøp. Når en først har an-skaffet programmet, koster det som regel lite eller ingenting å gjennomføre simuleringer medprogrammet. Brukere kan innstudere nesten uendelige variasjoner av hendelser med hensyn tilromgeometrier, brann-scenarier og slokke-scenarier, hvor en benytter varierende slokkeutstyrog slokkemetoder. Dermed kan en gjennomføre variasjon av en rekke slokkeparametre (somfor eksempel dråpestørrelse, vanntetthet, ventilasjon/utlufting, angrepspunkter i rommet osv).Til nå er det imidlertid stort sett bare laget slike programmer med vann som slokkemiddel.

Det eksisterer for tiden følgende to metoder eller verktøy når det gjelder EDB-simulering:

1. Modellering av brannutvikling og slokkeprosessen2. Kunstig virkelighet (KV) eller "viritual reality"

5.3.2.2 Modellering ved hjelp av EDB

Dette er den første simuleringsmetoden som ble utviklet ved hjelp av EDB. En har kommettemmelig langt når det gjelder å bestemme både brannutvikling og slokkeforløpet ved manuellpåføring av vann med stråledyse. Resultatene kommer ut som ren tekst, grafikk eller en kombi-nasjon av både tekst og grafikk. Ved den grafiske fremstillingen får en se for eksempel tempe-raturen i røyksjiktet eller på veggene som funksjon av tiden fra brannstart. Ved å etablere visseslokkekriterier, for eksempel når røykgasstemperaturen er under 150 °C og når veggtempera-turen er under 200 °C, oppnås slokking av brannen i rommet.

Det finnes mange EDB-programmer som bestemmer brannutviklingen, men det som har eksi-stert lengst når det gjelder simulering av manuell slokking med strålerør, er imidlertid den tid-ligere omtalte "Fire Demand model" (FDM) /12/. Dette er en modell som beregner brann-utvikling og slokkeutviklingen relativt nøyaktig. Det finske brannlaboratoriet (VTT) har blantandre gjennomført slokkeforsøk med strålerør for vanntåke og ordinære strålerør (jfr. s 15-18).De har sammenlignet resultatene med beregninger ved hjelp av beregningsprogrammet “FireDemand Model” (FDM). Disse beregningene viste at FDM var i stand til å modellere slokke-prosessen temmelig nøyaktig, både for strålerør for vanntåke og ordinære strålerør. De anbe-faler derfor også å bruke dette programmet i treningsøyemed, for å studere slokkeeffektivitetenved varierende slokkeparametere.

5.3.2.3 Kunstig virkelighet

Ved denne simuleringsteknikken unngår en kjedelig tekst og grafikk i form av tall og kurver,som for mange kan være vanskelig å forstå. Denne formen for simulering utnytter den nyemultimediateknikken, som benytter sofistikert grafikk, samt lyd, animasjon og fotografier til åvisualisere brannutviklingen og slokkeprosessen. I motsetning til brannmodellering, er kunstigvirkelighet vanligvis meget enkel å bruke, slik at en ikke behøver å bruke mye tid på å lære segå bruke systemet. Det en trenger er en PC med mus og CD-rom /36/, samt “hjelm” med hode-telefoner og en spesiell type “briller”.

Page 48: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

48

Kunstig virkelighet skaper en slags virkelighet som bare finnes i selve systemet. Brukeren harpå seg en slags hjelm, som består av både hodetelefoner og briller. Brillene gjør sitt til at en tre-dimensjonal virkelighet skapes. Når brukeren ser i en bestemt retning, registrer datamaskinenhodebevegelsen, og forandrer tilsvarende synsbildet i brillene. Dette gir brukeren et megetrealistisk inntrykk av en kunstig virkelighet, hvor brukeren for eksempel kan ta opp gjenstandermed en hanske som følger bevegelsene til hånden. Briller og hodetelefoner gjør at brukerenføler en tredimensjonal virkelighet, som også i tillegg kan inkludere lukt, varmestråling og be-røring. På denne måten føler brukeren at han gjennomfører oppgavene som han ser og følergjennom hjelmen på hodet.

Et eksempel på et slikt multimedia treningsprogram for opplæring av brannmenn er et programsom er utviklet for den amerikanske marinen (U.S. Navy). Dette programmet består av femCD-rom-plater, som forsyner brukeren med data vedrørende den etasjen brannen oppstår,brennbare materialer, brann-scenarier, brannmannskapenes ressurser og ulykkes- og rednings-prosedyrer. For hvert scenario vil brukeren spille flere roller, og foreta forskjellige avgjørendebeslutninger med henblikk på å få kontroll over brannen.

Et annet program gjør det mulig for mannskapet ved brannbilen å praktisere sine grunn-leggende ferdigheter med hensyn til en hendelse med brann i farlig gods. Programmet lærerbrukeren et bredt spekter av oppgaver, det vil si fra ledelse på et høyt nivå til gjennomføring avvisse slokke- og redningsoperasjoner og bruk av forskjellig utstyr.

Kunstig virkelighet kan gi nybegynnere den erfaring som de trenger i et miljø hvor menneske-lige feil i virkeligheten kan bety at en ikke får prøve om igjen.

Enda er kunstig virkelighet av den typen som beskrevet her, temmelig kostbar. Dette skyldes atdet er nødvendig med temmelig kostbare datamaskiner. Det er faktisk nødvendig med toarbeidsstasjoner, en for hvert øye. Dette for å gjenskape sanntids innbilte hastigheter i et tre-dimensjonalt system. Slike systemer vil koste en sted mellom 200-400.000,- kroner(januar/februar 1995), men utviklingen av slike systemer skjer meget raskt. Det er forventet atprisen vil reduseres tilsvarende. Det er trolig urealistisk å anskaffe slike systemer i dag, menom en 2-5 år kan prisene ha falt såpass, samtidig som at systemene er blitt enda mer sofisti-kerte, at det trolig vil være absolutt realistisk å anskaffe slikt utstyr for treningsøyemed.

Page 49: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

49

6. REFERANSER

/1/ Blaalid, J. og Kvam, G.: Statsbudsjettet 1996, Kap 500, pst 21, spesielle forsknings- ogutredningsoppdrag, SINTEF/Norges branntekniske laboratorium, brev fra KAD 22,januar 1996.

/2/ Moholt, H.E.: Slokketeknikk, telefaks fra DBE v/H.E. Moholt, 6. februar 1995.

/3/ Baade, S.: Slokketeknikk i relasjon til røykdykkerinnsats, SINTEF Prosjekttilbud,SINTEF Energi, Norges branntekniske laboratorium. 12. juni 1996.

/4/ Scheffey, J.L., Williams, W.: The extinguishment of fires using low flow water hosestreams - Part II, Fire Technology, november 1991.

/5/ Foster, J., Roberts, G.: Work environment's effect on the firefighter, Fire, January 1995.

/6/ Liebe, G.: Brannfysikk - fra teori til praksis, 1. utgave/1. opplag 1995, Norsk brannvernforening, ISBN 82-7485-024-6, Skien 2. juli 1995.

/7/ Hydro Aluminium: Fysiske belastninger ved røykdykking, Karmøy, 27.3 - 30.3 1995.

/8/ Nossum, L.: Arbeidet på brannstedet, utgitt av norsk brannvern forening, 6. opplag,januar 1976.

/9/ Wighus, R.: Utvikling innen vannslokketeknikk - vanntåke, Brannvernkonferansen 1996,Norsk brannvern forening, Lillehammer hotel 6-7 mai 1996

/10/ Wighus, R.: Vanntåke slokkemodell - Teknisk status, SINTEF-rapport STF25 A95038,SINTEF NBL, april 1995.

/11/ Tuomisaari, M.: Suppression of compartment fires with small amounts of water, part II(RTE3311) og III (RTE4314), VTT Building Technology, February 1995.

/12/ Pietrzak, L.M. og Dale J.J.: User's guide for the fire demand model, Rapport NIST-GCR-92-612, National Institute of Technology, Juli 1992.

/13/ Pietrzak, L.M. and Johanson, G.A.: Directions of improving manual fire suppressionusing a physically based computer simulation, Fire Technology, Vol. 22, No. 3, August1986.

/14/ Grimwood, P.: Strategy and tactics, Fire, January 1994.

/15/ Grimwood, P.: Strategy and tactics, Fire, March 1994.

/16/ Grimwood, P.: Strategy and tactics, Fire, December 1992

/17/ Scheffey, J.L., Williams, W.: The extinguishment of fires using low flow water hosestreams - Part I, Fire Technology, mai 1991.

Page 50: SINTEF RAPPORT - SP Fire (Norway)...SINTEF RAPPORT TITTEL Forbedret slokketeknikk og annet utstyr i relasjon til røyk-dykkernes arbeidsinnsats og sikkerhet - (Revidert utgave av rapport

50

/18/ Kolstad, L.: Røykdykkerapparat utvilet av OBS AS, OBS Røykdykkerapparat TypeCCB/96, telefax fra Ottestad Breathing System AS, Kalvetangvn. 81, N-3132Husøysund, 12.03.97.

/19/ Fighting forest fires with fog, Fire International, p. 49, July 1994.

/20/ Cote, E.C.: Principles of fire protection, ISBN 0-87765-345-3, NFPA, 5 utg. april 1995.

/21/ Direktoratet for Brann- og Eksplosjonsvern (DBE): Veiledning for røykdykking ogkjemikaliedykking, DBE august 1994.

/22/ Liebe, G.: Personlig samtaler med G. Liebe 1996.11.22.

/23/ Jensen, G.: Bombe for brannslokkere, Teknisk Ukeblad nr. 11, 18. mars 1995.

/24/ Kibert, C.J. og Dierdorf, D.: Solid Particulate Aerosol Fire Suppressants, Fire Techno-logy Fourth Quarter 1994.

/25/ Evensen, J.E.: SFE slokkemiddel, brev fra Heien-Larsen a.s 1996.09.12 vedrørende ved-lagt borsjyremateriell fra Spectrex Inc.

/26/ Samtaler med Per Inge Helland, NOHA Brannteknikk, Forus Stavanger,1996.08.28.

/28/ Gabler, W.: Breakneck developments in breathing apparatus, Fire International May1996.

/29/ Hughes, L.: Positive Pressure Ventilation

/30/ Mittendorf: PPV on the fireground, Fire Engineering, August 1992.

/31/ Nakamura, S.: Robotic moves to where firefighters fear to tread, Fire May 1996.

/32/ Advanced fire fighting technology, Thermal imaging for Merseyside: Fire, May p. 27,1996.

/33/ Blackett, D.: Essex links with Sweden in realistic flashover training, Fire, May s. 30-31,1996.

/34/ Thorn, P.: Training centre has backdraft simulator, Fire, May s. 29, 1996.

/35/ Bukowski, W.B.: Modeling a backdraft, the fire at 63 Watts street, NFPA JournalNov./Dec. 1995.

/36/ Granito, J.A.: From Hoseline to Online, NFPA Journal Jan./Feb. 1995.

/37/ Thømt, E.: Informasjon/dokumentasjon vedrørende IFEX prdukter, Lux Brannteknologias, Postb. 163, 1801 Askim, 10.03.97.