| dc.description.abstract | I bygg- og anleggsbransjen er det et økende fokus på å velge miljøvennlige løsninger og minimere utslipp. I denne sammenheng er det utforsket hvordan brannteknisk prosjektering kan bidra til å gå i en mer bærekraftig retning. Denne oppgaven retter seg mot brannsikring i sykehus, med fokus på psykiatrisk avdeling. Målet med oppgaven er å undersøke den risikoreduserende effekten av to brannsikringstiltak: seksjoneringsvegg og sprinkleranlegg. I tillegg skal klimapåvirkningen av disse tiltakene vurderes. Videre utforskes muligheten for alternative løsninger som vil opprettholde tilstrekkelig brannsikkerhet og redusere klimagassutslipp.
Oppgaven baseres på tre metoder: litteraturstudie, innsamling av statistikk og casestudie. Tyngden ligger på casestudien, der det er sett på et nybygg tilknyttet Akershus universitetssykehus. I forbindelse med casestudien er det utført en risikovurdering, med tilhørende simuleringer i B-RISK, beregning av parametrisk brannforløp, samt nødvendig brannmotstand. I tillegg er det utført en livssyklusanalyse for å vurdere klimapåvirkningen fra de ulike tiltakene. Som en del av risikovurderingen ble det gjennomgått statistikk og erfaringer fra tidligere brannhendelser på sykehus, spesielt innenfor psykiatrien. Resultatene fra denne datainnsamlingen viser at brann forekommer, men med svært begrenset omfang. Sannsynligheten for at en brann oppstår klassifiseres som «ganske sannsynlig», med en estimert hyppighet på én gang hvert 1-10 år. For å gjøre en kvantitativ vurdering av forventet omfang av brann i sengerom, ble det utført Monte Carlo-simuleringer i analyseverktøyet B-RISK. Resultatene viste at kun 81 av de 10 000 simulerte brannene førte til overtenning og fullt utviklet brann. Dette utgjør en andel på 0,81 %, som vurderes å være lite sannsynlig.
Ved vurdering av den risikoreduserende effekten av seksjoneringsveggen, ble nødvendig brannmotstand beregnet. I henhold til preaksepterte ytelser skal veggen ha en brannmotstand på REI 120-M, og være konstruert i tunge materialer. Imidlertid viser beregningene at den høyeste nødvendige brannmotstanden for veggen er 42 minutter. Det er derfor vurdert at seksjoneringsveggen har en relativt lav risikoreduserende effekt sammenlignet med en alternativ vegg, med en lavere brannmotstand. Dermed ble det konkludert med at en branncellevegg med brannmotstand EI 60 vil være tilstrekkelig for å opprettholde sikkerhetsnivået. Ved å erstatte seksjoneringsveggen i betong med en lettere vegg med brannmotstand EI 60, kan prosjektet redusere utslippene med 26 tonn CO2-ekvivalenter, tilsvarende 0,6 % av det totale utslippet fra bygget.
Sprinkleranlegg vurderes til å ha stor risikoreduserende effekt. Det vil bidra til å begrense varmeutvikling, som igjen fører til lavere nødvendig brannmotstand. Sprinkleranlegg har en begrenset effekt på personsikkerheten i startbranncellen, men vil gi en økt sikkerhet for personer i andre rom. Sprinkleranlegg har også positiv innvirkning på klimagassutslipp, da det reduserer omfang av brann og derav utslipp knyttet til dette. Til tross for utslipp knyttet til materialer ved installasjon og utskiftning, bidrar sprinkleranlegg totalt sett til lavere klimagassutslipp sammenlignet med usprinklede bygg. Derfor betraktes sprinkleranlegg som en god løsning, både med tanke på brannsikkerhet og miljø.
Ved å se bort fra preaksepterte løsninger og åpne opp for alternative løsninger som reduserer klimagassutslipp, kan brannteknisk prosjektering bevege seg i en mer bærekraftig retning. Dette vil skape en bedre balanse mellom brannsikkerhet og miljø, og føre til trygge og mer bærekraftige bygg. | |
| dc.description.abstract | In the construction industry, there is an increasing focus on selecting environmentally friendly solutions and minimizing emissions. In this context, it has been investigated how fire safety engineering could contribute to a more sustainable development. This study specifically targets fire safety in psychiatric departments within hospitals. The objective is to examine the risk-reducing effect of two fire safety measures: fire sectioning and sprinkler systems. Additionally, the environmental impact of these measures will be assessed.
The study utilizes three methods: literature review, collection of statistics, and a case study. The primary focus is on the case study, which investigates a new building associated with Akershus University Hospital. As part of the case study, a risk assessment was conducted, which included simulations in B-RISK, calculations of parametric fire scenarios, and determination of necessary fire resistance. Furthermore, a life-cycle assessment was performed to evaluate the environmental impact of the different measures.
As part of the risk assessment, a review of statistics, and experiences from previous fire incidents in hospitals, particularly in psychiatric departments, was conducted. The results of this data collection indicate that fires occur, but with very limited extent. The probability of a fire occurring is classified as "quite likely", with an estimated frequency of once every 1-10 years. To make a quantitative assessment of the expected extent of fires in patient rooms, Monte Carlo simulations were carried out using the analysis tool B-RISK. The results showed that only 81 out of the 10,000 simulated fires led to flashover and fully developed fires. This represents a share of 0.81 %, which is considered to be unlikely.
When evaluating the risk-reducing effect of the compartmentation wall, the necessary fire resistance was calculated. According to the prescribed performance criteria, the wall should have a fire resistance rating of REI 120-M and be constructed using heavy materials. However, the calculations show that the highest necessary fire resistance for this wall is 42 minutes. Therefore, it is evaluated that the compartmentation wall has a relatively low risk-reducing effect compared to an alternative wall with lower fire resistance. To maintain the desired level of safety, it was determined that a fire compartment wall with an EI 60 fire resistance rating would be sufficient. By replacing the concrete compartmentation wall with a lighter wall with a fire resistance rating of EI 60, the project could potentially save 26 metric tons of CO2 equivalents and reduce the building’s total emissions by 0.6 %.
The sprinkler system is considered to have a significant risk-reducing effect. It helps limit heat exposure, which results in lower required fire resistance. While the sprinkler system has a limited effect on the safety in the initial fire compartment, it provides increased safety for individuals in other rooms. Additionally, the sprinkler system has a positive impact on greenhouse gas emissions by reducing the extent of fires and associated emissions. Despite emissions related to materials during installation and replacement, sprinkler systems contribute to lower overall greenhouse gas emissions compared to buildings without sprinkler systems. Therefore, sprinkler systems are considered a favorable solution in terms of both fire safety and sustainability.
By deviating from prescribed performance criteria and embracing alternative approaches that reduce greenhouse gas emissions, fire safety engineering can move towards a more sustainable direction. This will create a better balance between fire safety and the environment, resulting in safe and more sustainable buildings. | |
