Brannsikkerhet i barneskoler - rømningsanalyser

Abstract

Sammendrag: Endring i skolens undervisningsopplegg og arbeidsformer, har ført til nye løsninger for fysisk utforming av dagens skolebygg. Trender tyder på mer åpenhet, flere transparente vegger og mer fleksible bygg, som kan brukes til flere formål. Flere skolebygg har de siste årene blitt utført som trekonstruksjoner, og utviklingen tyder på økt bruk av trekonstruksjoner både i bærekonstruksjon og som overflatemateriale. Eksponert treverk innendørs bidrar til en raskere brannutvikling i tidlig fase, og påvirker dermed den tilgjengelige rømningstiden. Rømningssimuleringer kan brukes som et hjelpemiddel for å dokumentere at sikkerhetsnivået for personer er på et tilfredsstillende nivå. Rømningssimuleringer brukes som et verktøy for å beregne nødvendig rømningstid. Teorier og data som beskriver menneskelig adferd er i hovedsak basert på friske voksne mennesker, men det er klare forskjeller mellom barn og voksenes adferd. I denne rapporten har det blitt utført en analyse, for å vurdere rømningstid i skolebygg, og hvordan de karakteristiske forskjellene mellom barn og voksne påvirker forflytningstiden. Videre var målet å vurdere om sikkerheten er på et slik nivå at det vil være mulig å inkludere mer treverk i skolebygg, og identifisere hvordan usikkerhet i rømningsanalyser kan reduseres. Følgelig vil beslutningsgrunnlaget som brukes til å verifisere at personsikkerheten er på et tilfredsstillende nivå, bedres. Rømningssimuleringsprogrammet Pathfinder, har blitt brukt for å analysere hvordan forflytningstiden blir påvirket av endringer i inputverdier som er tilpasset barns oppførsel. Tidligere studier har vist at ganghastigheten til barn er lavere enn for voksne, det fører til en økt forflytningstid. På en annen side kan barn oppnå høyere flyt gjennom dører, noe som bidrar til å redusere forflytningstiden igjen. I Pathfinder er det lettere å tilpasse oppførselen ved bruk av Steering-modus, fremfor SFPE-modus. I Steering-modus kan skulderbredde reduseres og forhold mellom hastighet og densitet endres fritt. Dette er viktige faktorer for at bevegelsen skal representere barn. Den kvalitative analysen viste at det er flere faktorer ved utformingen av skolebygg som bidrar til å holde varslings- og reaksjonstiden kort. Åpenhet, mer bruk av transparens, anbefaling om toveis talevarsling, opplæring av ansatte, klar rollefordeling, jevnlige øvelser og detektorsystem tilpasset identifiserte farer. Disse faktorene, sammen med aktive tiltak som heldekkende sprinkleranlegg, reduserer risiko knyttet til rømningssikkerheten. Dette fører til at sikkerhetsmarginen mellom nødvendig og tilgjengelig rømningstid i mange tilfeller er så høy, at det bør være mulig å tillate en økt bruk av treverk i skolebygninger. Rømningsanalyser brukes som beslutningsgrunnlag ved prosjektering. Rapporten har vist at det er klare forskjeller mellom voksne og barns oppførsel under evakuering. På grunn av noe manglende kunnskap om barns adferd, konkluderes det med at dette er noe som bør forskes videre på. Det anbefales at det utføres feltmålinger i norske skolebygg for å inkludere realistiske forhold. Faktorer som bør vurderes nærmere er maksimal ganghastighet, forhold mellom hastighet og densitet, reaksjonstid og hvordan det organiseres i grupper.

Abstract: Change in the teaching program and working methods at schools, have resulted in new solutions for the physical design of today's school buildings. Trends indicate more openness, more transparent walls and more flexible buildings, which can be used for several purposes. In the past few years, several school buildings have been built as timber constructions, and the development indicates an increased use of timber, both in support structure and as surface materials. Exposed wood on internal surfaces contributes to an elevated re growth rate in the early stage of the development, and therefore affecting the available safe egress time. Evacuation simulations can be used as a tool to document that the security level for people, are at a satisfactory level. Evacuation simulations are used as a tool to calculate required safe egress time. Theories and data describing human behavior, are based mainly on healthy adult, but there are differences between the behavior of children and adults. In this report an analysis has been performed to evaluate the egress time in school buildings, and how the characteristic differences between children and adults affect the egress time. Furthermore, the aim was to assess whether the safety is at such a level that it will be possible to include more wood in school buildings and identify how uncertainty in evacuation analysis can be reduced. Then the basis of decisions to verify if the safety for people are at a satisfactory level, will be better The evacuation simulation program Pathfinder has been used to analyse how the travel time is affected by changes in input values that are adapted to children's behavior. Previous studies have shown that the walking speed of children are slower than for adults, which results in an increased travel time. On the other hand, children can obtain a specific flow through doors, which help reduce the travel time again. In Pathfinder, it is easiest to customize the behavior using Steering mode rather than SFPE mode. In Steering mode, shoulder width can be reduced and speed to density ratio freely changed. These are important factors for the movement to represent children. The qualitative analysis showed that there are several factors in the design of school buildings that help keep the warning and pre-evacuation time short. Openness, more use of transparencies, recommendation for two-way voice notification, staff training, clear roles, regular exercises and detector system adapted to identified hazards. These factors, together with active measures as sprinkler systems, reduce the risk associated with the egress time. This leads to a high safety margin between the available and required safe egress time in many cases. Therefore, it should be possible to accept an increased use of timber in school buildings. Escape analysis are used as a basis for decision-making during design. The report has shown that there are clear differences between adults and children's behavior during evacuation. Due to some lack of knowledge about human behavior of children, a need for further research is identified. This is recommended done by performing measurements in Norwegian school buildings during evacuation exercises, to include realistic conditions. Factors that should be considered are maximum walking speed, speed-density ratio, reaction time and how they are organized in groups.