Palotutkimuksen päivät 2007 by Pelastustieto

n e s k u m 007 i k t t2 u t lo 채iv채 a P p

007

2/ 2007

Lähes 60 vuotta lan a s u t s a l e p a j o l a p o t e i t s u t llemattiasiaa nam lKrua et vir e kaun -as suuk t alusteen tulipalo oli palokuna ! a s s e d o u v a a t 10 ker

itokset hankkivat yhdessä

s u t s a v n e n i a ylivoim 8/2006

6 apaturm 00työt än a osoitti puutteita VIRVEssä ttomuus lähellä Pitkäniemen sairaalassa

oysaj älyt lusto h a a man ja k Tee euvot n

20.6. 2007 5/ 2007

on V:naltHauvdloasaih tu Salon VPKJeh umje pa uto i aljn a Jäm

aiko je on kaikkien

sänkoskelle

itetään es a st u et lj ku n a a ir sa ä st li el re Kii ksi lailla pelastustoimen tehtävä VPK-rekrytointiin tarvitaan vaikuttavuutta palontorjuntatekniikka-erikoisnumero 0 0 Kaasmarkun WPK 1 t e a rv tu n ä yl d k en n – pie y ä t s u t t ivoimainen vas Ny

007

Uusi ohje yhdenm ukaistaa pelastussukellustest auksen Isohaaran muuntaj ap syttyi oikosulusta alo VIRVEn käyttö rah valtion budjetista oitetaan

3/ 2007

ent täyd iset aisia o t h m aae ano Vap vir

unnalle

oli palok ukalusteen tulipalo

ljetusta esitetään reellistä sairaanku tehtäväksi illa pelastustoimen PK-rekrytointiin vuutta arvitaan vaikutta aasmarkun WPK a rv – pienen kylän tu

t ävä

Palo-, pelastus- ja vss-alan johtava ammattilehti 58. vuosikerta Julkaisija

Päätoimittaja Esa Aalto Pasilankatu 8, 00240 Helsinki Puh. (09) 2293 380, faksi (09) 2293 3833 www.pelastustieto.fi Ulkoasu ja taitto Kimmo Kaisto Kirjapaino Forssan Kirjapaino Oy ISSN 0031-0476 Aikakauslehtien liiton jäsen

a ivu

0s t 10 e d y t tä

Palotutkimuksen päivät 2007

Sisältö 4 9 14 19 22 28 32 34 37 42 45 51 56 61 66 72 77 80 84 89 96 101 106 109 114

Pelastuslaitoksen kehittyvä rooli maakunnallisena toimijana Pelastustoimen alueiden ja tutkimuksen näkökulmia PRONTOn kehittämiseen Palo- ja pelastusalan tutkimus ja koulutus maailmalla Journalismin nykyvaatimukset pelastustoimelle Savusukeltajien altistuminen palotaloja konttiharjoituksissa käytettäessä erilaisia polttomateriaaleja Korkeapaineisten happi-, argon- ja vetypullojen käyttäytyminen tulipalojen yhteydessä Työturva 07 – työturvallisuuskoulutusta yhteistyössä uhkatilanteisiin Tutkimus, tuotevaatimukset ja määräykset osana paloturvallisuuden hallintaa Rakenteiden palotestaus eurooppalaisilla menetelmillä Tulipalot – sisustustekstiilit Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen puurakenteiden liitosten palonkestävyys Toiminnallinen palotekninen suunnittelu Paloturvallisuus maanalaisissa tiloissa Historiallisesti arvokkaan kohteen toiminnallinen paloturvallisuussuunnittelu – esimerkkitapauksena Porvoon museo Tiiviin ja matalan pientalorakentamisen paloturvallisuus Ontelopalot – suuren mittakaavan kokeet 2005 ja 2006 Eurooppalainen metsäpalotutkimushanke ”fire paradox” Palokuolemat sähköpaloissa Maatilojen sähkö- ja paloturvallisuusriskit Maatilapalovaroitintutkimus Hyvinkään Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksella 2006–2007 Talo- ja turvatekniikka tulipalossa: nykytilanne ja tulevaisuus Sammutusjärjestelmät ajoneuvopaloissa FDS-ohjelman uusia ominaisuuksia Poistumissimuloinnit palotilanteissa Asuntosprinklaus Suomessa

Esko Kaukonen, Pelastusopisto, Hulkontie 83, 70821 Kuopio

Pelastuslaitoksen kehittyvä rooli maakunnallisena toimijana Tiivistelmä Vuoden 2004 alussa yksittäisille kunnille aikaisemmin kuuluneet pelastustoimen tehtävät siirrettiin lakisääteisesti alueellisten pelastuslaitosten hoidettavaksi. Valtioneuvoston päätöksellä Suomi jaettiin 22 pelastustoimen alueeseen. Samalla 2000-luvulla uudistuneen pelastustoimen lainsäädännön nojalla pelastustoimen tehtäväksi on määritelty onnettomuuksien ennaltaehkäisy, joka ei ole käytännössä tehokkaasti hoidettavissa perinteisen sektorikohtaisen hallinnon keinoin. Tämän ohjaavan tapaustutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten pelastuslaitoksen tulisi verkottua ja millaisten toimijoiden kanssa pelastuslaitoksen tulisi tehdä pitkäjänteistä yhteistyötä pelastustoimen tehtävien suorittamiseksi. Kiinnostuksen kohteena oli myös yhteistoimintasuhteiden luonne ja vaikuttamismahdollisuudet pelastustoimen tehtäväkentän eri alueilla pelastuslaitoksen näkökulmasta tarkasteltuna. Tulosten perusteella voidaan todeta, että alueellinen pelastuslaitosorganisaatio on huomattavasti vahvempi toimija pelastustoimen kentässä kuin aikaisempi kuntakohtaisiin pelastuslaitoksiin perustuva järjestelmä. Pelastuslaitoksilla on kaikilla pelastustoimen

Palotutkimuksen päivät 2007

osa-alueilla yhteistyökumppaneita, jotka ovat enemmän tai vähemmän strategisia. Kaikilla pelastuslaitoksilla on myös keskinäistä yhteistyötä, ja osa tästä yhteistyöstä on varsin järjestelmällistä.

TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHDAT Alueellistettu pelastustoimi Pelastustoimen alueellistaminen lähti liikkeelle lähinnä ylhäältä alaspäin toteutettuna hallinnollisena reformina. Vuoden 2004 alussa yksittäisille kunnille aikaisemmin kuuluneet pelastustoimen tehtävät siirrettiin lakisääteisesti [1, 6 §] alueellisten pelastuslaitosten hoidettavaksi. Valtioneuvoston päätöksellä (7.3.2001) Suomi jaettiin 22 pelastustoimen alueeseen. Lisäksi Ahvenanmaa muodostaa oman alueensa ja sillä on pelastustoimesta oma maakunnallinen lainsäädäntönsä. (Kuva 1.) Pelastustoimen alueellistamisen jälkeen kunnille jäi edelleen velvollisuus järjestää

sammutusvesihuolto, yleisten väestönsuojien rakentaminen ja kunnan omien poikkeusolojen johtokeskusten rakentaminen ja ylläpito. Alueiden pelastuslaitosten tehtäviin puolestaan kuuluu muun muassa • ylläpitää pelastustoimen tehtäviä varten pelastustoimen järjestelmää • huolehtia pelastustoimen alaan kuuluvasta valistuksesta ja neuvonnasta sekä toimia asiantuntijana pelastustointa koskevissa asioissa • huolehtia pelastusviranomaisille kuuluvasta onnettomuuksien ehkäisystä ja vahinkojen rajoittamisesta sekä palotarkastuksista • huolehtia pelastustoimintaan kuuluvista tehtävistä • huolehtia osaltaan väestönsuojeluun kuuluvista tehtävistä ja ylläpitää niiden edellyttämää valmiutta • sovittaa yhteen eri viranomaisten ja pelastustoimeen osallistuvien muiden tahojen toimintaa • huolehtia osaltaan pelastustoimen henkilöstön kouluttamisesta. Alueellistamisella oli myös sisällöllisempiä poliittisia tavoitteita kuin vastuualuejaon uudelleen määrittely. Sen tarkoituksena oli sa-

• •

sovittaa yhteen eri viranomaisten ja pelastustoimeen osallistuvien muiden tahojen toimintaa huolehtia osaltaan pelastustoimen henkilöstön kouluttamisesta.

KUVA 1. Pelastustoimen alueet.

Pelastustoimen alueet

malla kehittää osaamista ja päätösvaltaa pelastustoimen alueen tasolla. Alueellistaminen toteutettiin osana laajempaa pelastustoimen kehittämistä, jossa muina tavoitteina olivat pelastustoimen tehtävänmuutokset, voimavarojen käytön tehostaminen sekä johtamisen kehittäminen [2, s. 63].

Hallinnosta hallintaan pelastustoimessa Hallinta (governance) on käsite, jota käytetään, kun halutaan korostaa sitä, että perinteinen hallinto ei enää hallitse uusia ongelmia ja haasteita tai pysty tarttumaan uusiin mahdollisuuksiin yhteiskunnan monimutkaistuessa [3, s. 10]. Pelastuslaissa [4, 3 §] pelastustoimen tehtäväksi todettu onnettomuuksien ennaltaehkäisy on tyypillisesti sellainen, joka ei ole käytännössä tehokkaasti hoidettavissa perinteisen sektorikohtaisen hallinnon keinoin. Syynä on se, että erittäin monet toimijat yhteiskunnassa vaikuttavat sekä onnettomuuksiin että niiden ehkäisyyn yksityisiä kansalaisia myöten. Menestykselliseen työhön ei riitä pelkästään eri osapuolien tehtävien yhteensovittaminen, vaan on yhdessä kyettävä luomaan aivan uusia käytänteitä ja uutta turvallisuuskulttuuria. Virkkalan [3, s. 10] mukaan uusin hallinta koostuukin laajasta joukosta samansuuntaiseen tavoitteeseen tähtääviä julkisia, yksityisiä ja myös kansalaisyhteiskuntaa edustavia eri toimijoita. Uusi hallinta-ajattelu on parempaan yhteiskunnan ongelmien ratkaisukykyyn, entistä laajempaan yhteistyöhön eri toimijoiden välillä sekä uuden kapasiteetin rakentamiseen ja kehittämiseen eri tasoilla. Hallintaa on pidetty tarpeellisena yhteiskunnan ongelmien monimutkaisuuden takia, mutta hallinta itsessään ei vähennä monimutkaisuutta. Mukaan tulee hallinnan monimutkaisuus. Hallinnan yleisiä ongelmakohtia ovat poliittinen ja oikeudellinen legitimiteetti sekä vastuukysymykset. Näihin ei ole esitettävissä yleispäteviä ratkaisuja muulla tavoin, kuin perustamalla hallinnan uudet muodot legitiimien instituutioiden päättämiin valtuuksiin, joihin liitetään arviointimenettely ja vastuullisuus.

Helsinki

Länsi-Uusimaa

13 Satakunta

Keski-Uusimaa

14 Etelä-Pohjanmaa

Itä-Uusimaa

15 Pohjanmaa

Varsinais-Suomi

16 Keski-Pohjanmaa

Kanta-Häme

17 Pohjois-Savo

Päijät-Häme

18 Pohjois-Karjala

Kymenlaakso

19 Jokilaaksot

Etelä-Karjala

20 Kainuu

12 Pirkanmaa

10 Etelä-Savo

21 Oulu-Koillismaa

11 Keski-Suomi

22 Lappi

11 Keski-Suomi

Ahvenanmaa

KUVA 1. Pelastustoimen alueet Alueellistamisella oli myös sisällöllisempiä poliittisia tavoitteita kuin vastuualuejaon

maan. Pelastustoimessa tehtyoli samalla tutionaalinen sisäisen uudelleen määrittely. on Senperinteisesti tarkoituksena kehittääasema osaamista ja turvallisuuden päätösvaltaa pelastustoimen alueen tasolla. Alueellistaminen toteutettiinonosana laajempaa pelastustoimen esimerkiksi pelastustoimintaan liittyen yh- kentässä ilmeisesti vahvistunut niiden kehittämistä, jossa muinapidetään tavoitteina olivat pelastustoimen teistyötä. Kumppanuutta Virkkalan muuttuessatehtävänmuutokset, kuntakohtaisistavoimavarojen pelastuslaitoktehostaminen sekä johtamisen kehittäminen [2, s. 63]. [3, käytön s. 10–11] mukaan erityisesti hyvän yhteis- sista maakunnallisiksi toimijoiksi. Alueiden työn vertauskuvana. Engeström [5] määrit- pelastuslaitokset ovat kuitenkin varsin nuoria Hallinnosta hallintaan pelastustoimessa telee kumppanuuden organisaatioiden väli- organisaatioita. Monella niistä ensimmäiset Hallinta (governance)liittoutumaksi, on käsite, jota käytetään, kun vuotta halutaanovat korostaa sitä, ettäkuluneet perinteinen seksi pitkäkestoiseksi jonka pari oletettavasti sisäihallinto ei enää hallitse uusia ongelmia ja haasteita tai pysty tarttumaan uusiin avulla pyritään hallitsemaan kumppaniorgasissä järjestelyissä, eikä ulkoiseen vaikuttamimahdollisuuksiin yhteiskunnan monimutkaistuessa [3, s. 10]. Pelastuslaissa [4, 3 §] nisaatioille tärkeätehtäväksi strateginen haaste. Valtio- seenennaltaehkäisy ole voitu täysipainoisesti keskittyä. pelastustoimen todettu onnettomuuksien on tyypillisesti sellainen,Voineuvoston periaatepäätöksessä sisäisenhoidettavissa tur- daan perinteisen olettaa, ettäsektorikohtaisen pelastuslaitoksethallinnon eivät vielä joka ei ole käytännössä tehokkaasti keinoin. ohjelmasta Syynä on [6, se, s.että erittäin monet ole toimijat yhteiskunnassa vaikuttavat sekä kavallisuuden 75] edellytetään saavuttaneet täyttä institutionaalista onnettomuuksiin että niiden ehkäisyyn yksityisiä kansalaisia Menestykselliseen viranomaisilta kumppanuuteen perustuvaa pasiteettia, joka myöten. takaisi niille parhaat ulkoiset työhön ei riitä pelkästään eri osapuolien tehtävien yhteensovittaminen, vaan on yhdessä yhteistyötä. vaikutusmahdollisuudet niin institutionaalikyettävä luomaan aivan uusia käytänteitä ja uutta turvallisuuskulttuuria. Virkkalan [3, s. 10] Virkkalan [3, hallinta s. 12] mukaan uudella sessasamansuuntaiseen mielessä kuin myös uutta hallintaa mukaan uusin koostuukin laajastahaljoukosta tavoitteeseen tähtääviä ja julkisia, ja myös kansalaisyhteiskuntaa edustavia eri toimijoita. linnalla ja yksityisiä kumppanuudella voi olla erilai- siihen liittyviä kumppanuuksia ajatellen. sia konkreettisia ilmenemismuotoja. Voidaan Uusi hallinta-ajattelu on parempaan yhteiskunnan ongelmien ratkaisukykyyn, entistä esimerkiksi perustaa erilaisia yhteisiä elimiä. laajempaan yhteistyöhön eri toimijoiden välillä sekä uuden kapasiteetin rakentamiseen ja Tällaisia ovat esimerkiksi viimeHallintaa aikoina perusVerkostonäkökulma kehittämiseen eri tasoilla. on pidetty tarpeellisena yhteiskunnan ongelmien tetut sisäisen turvallisuuden yhteistyöelimet. monimutkaisuuden takia, mutta hallinta itsessään ei vähennä monimutkaisuutta. Mukaan tulee hallinnan monimutkaisuus. ei Hallinnan poliittinentarkoitetaan ja oikeudellinen Näillä kumppanuuselimillä aina oleyleisiä selke-ongelmakohtia Sosiaalisellaovat verkostolla vuorolegitimiteetti sekä vastuukysymykset. Näihin ei ole esitettävissä yleispäteviä ratkaisuja ää poliittista vastuuta eikä välitöntä suhdet- vaikutusrakennetta usean toimijanmuulla kesken ta vaaleilla valittuihin elimiin, vaikka ne toi- [8, s. 76–78]. Verkostot on erotettu toisenmisivat paikallishallinnon yhteydessä ja usein 2 laiseksi sosiaaliseksi rakenteeksi kuin virallisen valtuuttamina. Ne ovat paljolti puoli- set organisaatiot. Ne ovat löyhempiä ja jousjulkisia (semi-public) organisaatioita, joskin tavampia kuin virastot, laitokset, yritykset tai niillä on suurempi toimintavapaus kuin pai- järjestöt. Erot organisaatioiden ja verkostojen kallishallintoon kiinteästi kuuluvilla elimillä. välillä ovat kuitenkin liukuvia ja muuttuvia. Peters [9, s. 8] toteaa, että verkostot ovat tulleet instituutioiden lomaan ja rinnalle hallinAlueellistuminen institutionaalisena nan käytäntöinä, jotka kehittyvät neuvottelujen ja sopimusten kautta. muutoksena Esimerkiksi organisaatioiden väliset kumpScottin [7, s. 33–45] mukaan instituutiot ovat panuudet ovat verkostoja. Voidaan puhua pejokseenkin pysyviä rakenteita ja toimintoja, lastuslaitoksen kumppanuusverkostosta. Verjotka tarjoavat vakautta ja merkitystä sosiaa- kostot voivat olla luonteeltaan strategisia tai liselle toiminnalle, siis ihmisten vuorovaiku- operatiivisia. Pelastustointa ajatelleen edellitukselle ja yhteistoiminnalle. Scott erottaa sessä on kyseessä pitkäjänteinen yhteistyö yhtoisistaan instituutiot ja organisaatiot. Ins- teisten pyrkimysten suunnassa, jälkimmäitituutioiden persoonattomuus rakenteina ja sessä pikemminkin hankeyhteistyö. VerkosKumppanuus uudessa toimintamalleina tarkoittaa, että ne eivät it- tot voivat vahvistaa pelastuslaitoksia ja antaa sessään ole toiminnan subjekteja, vaan toi- niille entistä laajempia vaikutus- ja toiminhallinta-ajattelussa minnan ympäristöjä. Näin tarkasteltuna pe- tamahdollisuuksia. Vastaavasti pelastuslaitosKumppanuuden käsite liitetään usein uuteen lastuslaitos on organisaatio pelastustoimen ten institutionaaliset yhteydet voivat vahvishallintaan ja sen muotoon, kuten toimijoi- institutionaalisessa kentässä. taa verkostoja ja niiden yhteistoimintakapaden, organisaatioiden ja henkilöiden yhteisResurssien keskittymisen ja päätösvallan siteettia. Uudenlainen hallintatapa julkisen työhön sekä uudenlaiseen toiminnan asetel- laajentumisen myötä pelastuslaitosten insti- sektorin piirissä painottaa sitä, että pelastusPalotutkimuksen päivät 2007

Tarkastelun suorittamiseksi käytettiin viitekehystä, jossa pelastustoimen tehtäväkenttä oli jaettu kuvan 2 mukaisiin teoreettisiin osa-alueisiin. 7) Palaute: pelastustoimen kehittäminen

1) Onnettomuuksien ennaltaehkäisy 5) Jälkihoito, jälkivahingo n-torjunta ja jälleenraken nus

2) Suojaamistoimet (vahinkojen rajoittaminen ennen onnettomuutta) 3) Pelastustoimintaan varautuminen

6) Havainnot, kokemukset, onnettomuustil astot, onnettomuust utkinta, kohdeja vasteanalyysi

4) Pelastustoiminta

Aika Ennen onnettomuutta

Onnettomuus

Onnettomuuden jälkeen

KUVA 2. Pelastustoimen tehtäväkentän osa-alueet tutkimuksen viitekehyksenä laitokset pystyvät tuottaman tuloksellista yh- riaatepäätös sisäisen turvallisuuden ohjelmas- jälkeen pidemmällä aikavälillä suoritettavia Termit verkostojen onnettomuuksien ennaltaehkäisy, pelastustoiminta teistoimintaa avulla. ta [6, s. 61]. varautuminen, suojaamistoimet, toimenpiteitä. tulipalo6)torjunta, Havainnoilla ja kokemuksilla tarkoitesekä pelastustoiminnan jälkeinen2) Suojaamistoimilla hoito, huolto,tarkoitetaan jälkivahinkojen raivaus ja jen ja muiden onnettomuuksien rajoittamitaan eri tilanteista koottuja onnettomuusja korjaustoiminta ovat määritellyt raportissa Myllyniemi ja Haiko [2, s. 5–6]. Kirjoittajat seen tähtääviä, ennen onnettomuuksia suo- resurssitilastoja, Onnettomuustutkintakeskutsuvat näistä toiminnoista koostuvaa kokonaisuutta turvallisuusketjuksi. Seuraavassa TUTKIMUSTEHTÄVÄ ritettavia toimenpiteitä. Näitä suojaamistoi- kuksen, sisäasiainministeriön, pelastuslaitoknojaudutaan osittain Myllyniemenmenpiteitä ja Haikon esittämiin määritelmiin. ovat rakenteelliset paloturvallisen tai jonkin muun organisaation suorittaPelastustoimen tehtäväkentän suustoimet, palovaroittimet ja muut palonil- maa onnettomuustutkintaa, vaste- ja kohmaisulaitteet sekä automaattiset sammutus- deanalyysiä sekä eri tilanteista saatuja koketarkasteluviitekehys laitteistot. Myös poikkeusolot huomioon ot- muksia. Tarkastelun suorittamiseksi käytettiin viite- taen suojaamistoimiin kuuluvat lisäksi toi7) Pelastustoimen kehittämisellä tarkoitetaan kehystä, jossa pelastustoimen tehtäväkent- menpiteet, joilla4onnettomuus pyritään ha- onnettomuuksien ennalta ehkäisyn, suojaatä oli jaettu kuvan 2 mukaisiin teoreettisiin vaitsemaan ennakkoon sekä varoittamaan ja mistoimien, pelastustoimintaan varautumiosa-alueisiin. hälyttämään onnettomuuden kohteena ole- sen, pelastustoiminnan, jälkihoito-, jälkivaTermit onnettomuuksien ennaltaehkäisy, vat ihmiset sekä tarvittaessa siirtämään hei- hingontorjunta ja jälleenrakennustoimien sevarautuminen, suojaamistoimet, pelastustoi- dät suojaan. kä itse tiedonkeruun kehittämistä havaintoiminta sekä pelastustoiminnan jälkeinen hoi3) Pelastustoimintaan varautumista tarvi- hin, kokemuksiin ja tilastoihin perustuen. to, huolto, jälkivahinkojen torjunta, raivaus taan, koska kaikkien onnettomuuksien synKaikki edellä kuvatut toimenpiteet eivät ja korjaustoiminta ovat määritellyt raportis- tyä ei mahdollisesti voida estää. Pelastustoi- kuulu pelastustoimeen. Erityisesti pelastussa Myllyniemi ja Haiko [2, s. 5–6]. Kirjoit- mintaan varautuminen käsittää suunnittelun, toiminnan jälkeen suoritettavat toipumis-, tajat kutsuvat näistä toiminnoista koostuvaa organisoinnin, henkilöstön kouluttamisen, jälkivahingontorjunta- ja jälleenrakennuskokonaisuutta turvallisuusketjuksi. Seuraa- väestön valistamisen, kaluston ja välineiden toimet kuuluvat yhteiskunnan yleisiin vavassa nojaudutaan osittain Myllyniemen ja hankinnan, huollon ja kunnossapidon, vies- rautumistoimiin. Haikon esittämiin määritelmiin. ti- valvonta- ja hälytysjärjestelmien aikaan1) Onnettomuuksien ennaltaehkäisyllä tar- saamisen sekä suojien rakentamisen poikkekoitetaan ennakoivaa turvallisuustyötä, jota usolojen varalta. Tutkimuksen tavoitteet ja tehdään jo yhdyskuntasuunnitteluvaiheessa. 4) Pelastustoiminta aloitetaan onnetto- tutkimusongelmat Se alkaa maankäytön suunnittelusta ja osal- muuden tapahduttua. Pelastustoiminta kälistumisesta rakennusten ja rakenteiden tur- sittää perustoiminnot, joita ovat pelastami- Keskeisenä tavoitteena tutkimuksessa oli karvallisuussuunnitteluun sekä vaaraa aiheutta- nen, sammuttaminen, etsintä ja lääkinnäl- toittaa toimialoja tai toimijoita, joiden kansvien rakenteiden sijoitteluun. Onnettomuuk- linen pelastustoiminta, sekä näitä perustoi- sa pelastuslaitosten tulisi olla yhteistyössä pesien ennaltaehkäisyyn kuuluvat myös valistus mintoja tukevat toiminnot. lastustoimen tehtäväkentän kokonaisuudessa ja muut toimenpiteet turvallisuuskulttuurin 5) Jälkihoito- ja jälkivahingontorjunta- ja sekä eri osa-alueilla pelastustoimen tehtäviedistämiseksi. (ks. myös valtioneuvoston pe- jälleenrakennustoimet ovat pelastustoiminnan en hoitamiseksi. Tässä rajauduttiin tarkas

Palotutkimuksen päivät 2007

KUVA 2. Pelastustoimen tehtäväkentän osa-alueet tutkimuksen viitekehyksenä

telemaan ensisijaisesti strategisia yhteistoimintasuhteita, joissa on kumppanien kesken pitkäjänteistä yhteistyötä yhteisten pyrkimysten suunnassa. Tutkimusongelmat olivat seuraavat: 1) Pääongelmana oli selvittää, millaiset olisivat tarkoituksenmukaiset pelastuslaitosten strategiset kumppanuussuhteet pelastustoimen tehtäväkentän kokonaisuudessa sekä eri alueilla ja miten pelastuslaitokset pystyvät niissä pelastustoimen hallinnan näkökulmasta vaikuttamaan. 2) Täydentävinä ongelmina haluttiin selvittää • onko pelastuslaitoksen institutionaalinen kapasiteetti kasvanut alueellistamisen myötä ja nähdäänkö pelastuslaitos yhteiskunnan sisäisen turvallisuuden kannalta strategisena toimijana • mikä on käsitys pelastuslaitosten keskeisten kumppaneiden keskinäisestä yhteistyöstä pelastustoimen eri tehtäväalueilla • millainen rooli ja merkitys pelastuslaitoksen yhteistoimintaverkostossa on vapaaehtoisjärjestöillä, tutkimusorganisaatioilla, yrityksillä sekä kansalaisjärjestöillä tai yksityisillä kansalaisilla • mikä osuus pelastuslaitoksen yhteistoimintaverkossa on kansainvälistä osallistumista ja millainen on sen rooli? • mitä kumppanuusverkostossa toimiessa opitaan ja mihin suuntaan kumppanuusverkostoa pitäisi kehittää • miten kuormittavaa on kumppanuusverkoston ylläpito ja kehittäminen sekä keitä kaikkia se pelastuslaitoksessa kuormittaa • osallistuuko pelastuslaitos omaan tehtäväkenttään kuulumattomien tehtävien hoitoon ja jos osallistuu, niin mikä on tästä tuleva hyöty pelastuslaitokselle.

ohjaavaa tapaustutkimusta [ks.10]. Ohjaavan tapaustutkimuksen tavoitteena ei ole vain kuvata kohdetta vaan myös parantaa kohteen tilaa tai kehittää muita vastaavia kohteita tulevaisuudessa. Lähtökohtaoletuksena ei tarvitse olla, että tutkimuskohde olisi sen enempää kelvoton kuin erinomainenkaan. Tavallisempaa on, kuten tässäkin, että haluttaisiin parantaa olemassa olevaa kohdetta, tässä tapauksessa alueen pelastustoimi -organisaatiota, mutta ei osata sanoa miten se tehtäisiin. Parantamisen suunnittelemiseksi tarvitaan tutkimus tuosta kohteesta, eli siis ohjaava tapaustutkimus.

Aineiston keruu Aineiston keräämiseen käytettiin teemahaastattelua. Haastattelutilanteen etuna esimerkiksi kyselyyn verrattuna on, että tutkija voi neuvoa vastaajaa ongelmakohdissa, mikä usein parantaa aineiston validiteettia ja reliabiliteettia. Yleisenä ongelmana on aineiston kokoamiseen ja käsittelyyn kuluva aika, ja siksi haastateltavien määrä tutkimuksissa ei yleensä voi olla kovin suuri. Tässä kuitenkin haluttiin saada kaikki 22 pelastuslaitosta mukaan tutkimukseen. Haastattelut pyrittiin tekemään pelastuslaitosten ylimmille virkamiehille, joiden virkanimike on yleisesti pelastusjohtaja, tai heidän osoittamilleen henkilöille. Tässä yleensä myös onnistuttiin, ja haastattelut saatiin tehdyksi 22.10.–21.12.2006 välisenä aikana.

Pelastuslaitokset pyrkivät pelastustoiminnassaan ja yhteistoiminnassa

TUTKIMUKSEN SUORITTAMINEN

vakuutusyhtiöiden

Tutkimusmenetelmä

ja asianomaisten

Tutkimusyksiköinä olivat 22 pelastuslaitosta, jotka oli lain nojalla alueellistettu [1, 6 §]. Ahvenanmaan pelastustoimi ei ollut mukana tutkimuksessa, koska Ahvenanmaalla on pelastustoimesta oma maakunnallinen lainsäädäntönsä. Tutkimuksellisesti haluttiin selvittää, millaisilla kumppanuusjärjestelyillä voitaisiin mahdollisesti parhaiden edistää hallintaa pelastustoimen tehtävien hoitamiseksi. Tarkasteltavana tapauksena on alueen pelastustoimi -organisaatio kumppanuusjärjestelyineen. Samalla tutkimusote lähestyy

yritysten kanssa minimoimaan jälkivahinkoja.

Haastattelut tallennettiin sanelukoneella ja myöhemmin translitteroitiin.

TULOKSET JA JOHTOPÄÄTÖKSET Keskeiset tutkimustulokset Havaintojen perusteella alueellinen pelastuslaitos -organisaatio on huomattavasti vahvempi toimija pelastustoimen kentässä kuin aikaisempi kuntakohtaisiin pelastuslaitoksiin perustuva järjestelmä. Pelastuslaitoksilla on kaikilla pelastustoimen osa-alueilla yhteistyökumppaneita, jotka ovat enemmän tai vähemmän strategisia. Useat pelastuslaitokset ovat mukana kaavoitusprosessissa ehkäisemässä onnettomuusriskien syntymistä ja kaikki pelastuslaitokset tekevät vastaavaa työtä yhteistoiminnassa rakennusvalvonnan kanssa. Pelastuslaitoksilla on strategisia yhteistyökumppaneita pelastustoiminnassa ja varautumisessa. Pelastuslaitokset pyrkivät pelastustoiminnassaan ja yhteistoiminnassa vakuutusyhtiöiden ja asianomaisten yritysten kanssa minimoimaan jälkivahinkoja. Pelastuslaitokset ovat mukana onnettomuustilastoinnissa ja yhteistyötä tehdään onnettomuustutkintaa suorittavien organisaatioiden kanssa. Muutamalla pelastuslaitoksella on omaa onnettomuustutkintaa pelastustoimen kehittämiseksi. Kaikilla pelastuslaitoksilla on myös keskinäistä yhteistyötä, ja osa tästä yhteistyöstä on varsin järjestelmällistä. Kumppanuusverkostossa katsottiin opittavan yhteistyössä toimimista. Opitaan hyviä käytäntöjä ja kaluston kehittämistä. Tapahtuu benchmarking-oppimista sekä muilta pelastuslaitoksilta että muilta viranomaisilta. Opitaan asioiden laaja-alaisuutta. Opitaan arvostamaan toisenlaisia näkökulmia. Opitaan näkemään, että yhteistyön pitää hyödyttää kaikkia osallistujia. Kehittämisen tarvetta nähtiin yhdyskuntasuunnitteluun liittyvässä laaja-alaisessa verkottumisessa. Pelastuslaitosten roolia maakunnallisena toimijana katsottiin tarpeelliseksi vahvistaa perustamalla verkottumiselimiä, joissa maakunnalliset toimijat voisivat kohdata. Yhteistoimintaverkoston kehittämistarpeita arvioitiin olevan ennen kaikkea sosiaalitoimen suuntaan. Kansalaisjärjestöyhteistyöhön nähtiin tarvetta panostaa nykyistä enemmän. Erityisesti pelastustoimen alueilla, joilla oli useita kymmeniä kuntia, nähtiin tarpeelliseksi kehittää verkottumiselimiä myös suhteessa kuntien johtoon. Myös kansainvälisen yhteistyön kehittämiselle nähtiin olevan tarvetta. Kumppanuusverkoston ylläpidon ja kehittämisen eteen katsottiin tehtävän paljon työPalotutkimuksen päivät 2007

tä. Erityisen kuormittavaksi toiminta nähtiin koetun vain silloin, kun kumppanuustyöskentely on ollut huonosti koordinoitua. Alueellistamiseen liittyvien, osittain päällekkäisten valtakunnallisten työryhmien katsottiin kuormittaneen henkilöstöä todella paljon. Asian katsottiin toisaalta liittyvän lähinnä alueellisen pelastustoimen alkuvaiheeseen, jolloin on itse ollut vaikea arvioida osallistumisen tarpeellisuutta. Pelastustoimelle lainsäädännöllisesti kuulumattomista tehtävistä puhutti eniten sairaankuljetus. Aihe jakoi hieman mielipiteitä, mutta yleisesti nähtiin tarpeelliseksi saattaa sairaankuljetus ja erityisesti ensivastetoiminta korvausperusteineen pelastustoimen tehtävänä lainsäädännön piiriin. Toinen tällainen tehtävä on pelastuslaitoksissa ylläpidettävä, rakentajille tarkoitettu neuvontapalvelu, josta myös suunnittelijat hyötyvät. Pelastuslaitokset tekevät myös paljon niille varsinaisesti kuulumatonta työtä kuntien väestönsuojelu- ja varautumissuunnittelun hyväksi. Vaikutelmana on, että pelastuslaitoksissa nähdään ylimääräisten tehtävien hoitaminen niiden kuormittavuudesta huolimatta yhteiskunnallisesti hyödylliseksi. Niihin suhtaudutaan joustavasti, mutta keskustellaan myös siitä, että näiden tehtävien hoitaminen voi haitata toisten osapuolten omien valmiuksien kehittämistä, jos menettelyt vakiintuvat käytännöksi.

Johtopäätökset Alueellinen pelastuslaitos -organisaatio on tutkimusajankohtana toiminut vasta vajaan kolmen vuoden ajan. Se vielä ei ole saavuttanut täyttä institutionaalista kapasiteettiaan. Haasteena on pystyä entistä laajemmin ja varhaisemmassa vaiheessa vaikuttamaan yhdyskuntasuunnittelun eri osa-alueilla. On tunnistettava muut maakunnallisen tason toimijat ja verkotuttava yhteistyöhön niiden kanssa sekä onnettomuuksien ehkäisyssä että vahinkojen rajoittamisessa. Hallinnollisten instituutioiden rinnalle tarvitaan verkostoelimiä sekä neuvottelu- ja päätöksentekofoorumeiksi että vakiinnuttamaan sopimuspohjaiseen toimintaan liittyviä käytäntöjä ja valtuutuksia. Verkostoelimiä tarvittaisiin myös suuronnettomuuksien varalta tapahtuvaa suunnittelua ajatellen (ks. esim. Yhteiskunnan elintärkeiden toimintojen turvaamisen strategia [11, s. 45]. Tärkeä voimavara koko pelastustoimen kenttää koskevaan kehitystyöhön on löydettävissä pelastuslaitosten entistä laajemmasta keskinäisestä verkottumisesta sekä tähän liittyvästä osaamisen ja resurssien keskittämisestä. Pelastustoimen alueista itsestä lähtevä yhteistyö voi olla enemmän yksityiskoh

Palotutkimuksen päivät 2007

tiin menevää sellaisten alueiden kesken, joilla ovat samanlaiset elinkeino-, liikenne- ja väestörakenteet, mutta myös valtakunnallisesta yhtenäisyydestä saataisiin tehokkuushyötyjä. Tähän yhteistyöhön on mielekästä sitoa myös kunnat pelastustoimen omistajina ja ylläpitäjinä. Yhteiskunnallisten vaikuttamismahdollisuuksien kannalta on tärkeää, että alueellinen pelastustoimi saavuttaa tunnustetun ja arvostetun aseman turvallisuuden kannalta keskeisenä toimijana. Jo ensisijaisesti pelastustoimen vastuulle kuuluvien tehtävien, kuten palokuolemien ja tuhopolttojen ennalta ehkäisy, edellyttää kiinteää yhteistoimintaa muiden organisaatioiden kanssa. Vastaavasti pelastuslaitos voi auttaa yhteistyökumppaneitaan havaitsemaan toimintaansa ja vastuualueeseensa liittyvät turvallisuustekijät ajoissa. Pelastuslaitosten onkin osattava tarkastella onnettomuusriskejä entistä kokonaisvaltaisemmin. Perinteisesti turvallisuustyö on nähty teknisten puutteiden korjaamisena. Tällöin kiinnitetään huomiota laitteiden, laitteistojen ja laitoksen tekniseen turvallisuuteen ja yksittäisten käyttäjien toimintaan. Tämä on edelleen tärkeää, mutta yhä tärkeämmäksi on tullut järjestelmällinen riskien tunnistaminen eri organisaatiotasoilla. Vaaralliset olosuhteet ja toimintatavat syntyvät usein organisaation johdon päätöksistä. Syntyy piileviä virheitä, jotka aiheuttavat ensin vaaratilanteita ja ennen pitkää myös onnettomuuksia. Erityisen haasteen pelastustoimelle muodostavat onnettomuudet, joiden ehkäisy ei kuulu yhdenkään toimijan vastuulle. Ne ovat sektorikohtaisesti hallinnoidussa yhteiskunnassa merkittävä ongelma, joka vielä korostuu harvaan asutuilla alueilla. Tarvitaan uuden hallinta-ajattelun mukaisia poikkihallinnollisia rakenteita ja toimialojen rajat ylittävää yhteistoimintaa paikallisella tasolla [ks. 12, s. 37–51]. Monien onnettomuusriskien tunnistamisen ja ennaltaehkäisemisen kannalta tärkeää on yhteistyö sosiaali- ja terveystoimen organisaatioiden sekä kansalaisjärjestöjen kanssa. Varsin usein näiden alojen työntekijöillä ja toimihenkilöillä verkostoineen on mahdollisuus havaita tilanteet, joissa tapaturma- ja onnettomuusuhkiin voidaan parhaiten puuttua. Olisi tärkeää, että pelastuslaitokset olisivat entistä kiinteämmin mukana onnettomuustutkinnassa sekä tutkinnan suorittajina että sen tulosten hyödyntäjinä. Silloin onnettomuuksien ennalta ehkäisy sekä onnettomuustilanteissa vahinkojen rajoittaminen ja haittavaikutusten lieventäminen olisivat samanaikaisen arvioinnin kohteena. Vähitellen muodostuisi merkittävä tietopohja pelastustoimen koko järjestelmän kehittämiselle. Pelastuslaitos tarvitsee tutkimustietoa paitsi oman toimintansa kehittämiseen, myös

yhteiskunnalliseen vaikuttamiseen toimintaedellytystensä kehittämiseksi. Juuri tämän hetken eräänä keskeisenä asiana olisi kyettävä vaikuttamaan sairaankuljetuksen ja ensivasteen asemaan pelastustoimen tehtäväkentässä. Erityisesti ensivasteesta on pelastuslaitosten yhteydessä kuin itsestään kehittynyt merkittävä palvelutuote, jonka yhteiskunnallista merkitystä ei varmaankaan haluta kyseenalaistaa. Olisi tärkeää, että sairaankuljetuksen ja ensivasteen asema pelastustoimessa selvitettäisiin ja että toiminta saatettaisiin lainsäädännön piiriin.

KIITOKSET Tiedonkeruuseen liittyen haastateltujen henkilöiden työpanos ja ajankäyttö oli tutkimuksen kannalta merkittävä. Tutkimuksen rahoitti Pelastusopisto.

LÄHDELUETTELO 1. Laki pelastustoimen alueiden muodostamisesta 1214/2001 2. Myllyniemi, P. ja Haiko, M. 1999. Onnettomuusriskit hallintaan – Loppuraportti. Sisäasiainministeriön pelastusosaston julkaisu 1/2000. 3. Virkkala, S. 2002. Kumppanuus alueellisen kehityksen hallintana. Suomi ja muut pohjoismaat. Jyväskylän yliopisto. Selosteita ja katsauksia Nro 42. Kokkola: Chydenius-Instituutti. 4. Pelastuslaki 468/2003. 5. Engeström, Y. 1984 Muistio TEROKAhanketta varten 29.08.2004. Helsinki: Helsingin yliopisto, Toiminnan teorian ja kehittävän työntutkimuksen yksikkö. 6. Valtioneuvoston periaatepäätös sisäisen turvallisuuden ohjelmasta 23.9.2004. 7. Scott, M. 2002. Delivering integrated rural development: insights from Northern Ireland. European Planning Studies 10 (8) 1013–1025. 8. Saarelainen, T. 2003. Managing local networks. Acta Universitatis Lapponiensis 54. 9. Peters, P. G. 2000. The future of governing. Second revised edition. Lawrence: University Press of Kansas. 10. Routio, P. 2006. Tapaustutkimus. Internetsivulla http://www2.uiah.fi/projects/ metodi/071.htm#expmon 11. Yhteiskunnan elintärkeiden toimintojen turvaamisen strategia, 2003. Valtioneuvoston periaatepäätös 27.11.2003. 12. Harvaan asuttujen alueiden turvallisuuspalvelut, 2006. Sisäinen turvallisuus. Sisäasiainministeriön julkaisuja 39/2006.

Kati Tillander, VTT ja Esa Kokki, Pelastusopisto

Pelastustoimen alueiden ja tutkimuksen näkökulmia PRONTOn kehittämiseen TIIVISTELMÄ Vuonna 2006 toteutettiin yhteistyössä VTT:n, Pelastusopiston sekä 12 pelastustoimen alueen kanssa PRONTOn kehittämiseen tähtäävä tutkimushanke. Tutkimuksen tavoitteena oli perehtyä PRONTOa käyttävien osapuolten, niin sinne tietoa tuottavien kuin sitä hyödyntävienkin, näkemyksiin ja nämä näkemykset huomioon ottaen esittää perusteltuja ehdotuksia PRONTOn kehittämiseksi. Hankkeen aikana vierailtiin kaikilla mukana olleilla pelastustoimen alueilla kartoittamassa järjestelmään tietoa tuottavien osapuolten näkemyksiä. Alueilla järjestettyihin teemahaastatteluihin osallistui yhteensä 67 pelastuslaitosten edustajaa. Haastattelutilaisuuksissa keskusteltiin tiedon tuottajien kohtaamista ongelmista yleisemmällä tasolla, jonka lisäksi paneuduttiin yksityiskohtaisemmin järjestelmän sisällön kehittämisehdotuksiin. Keskeisimmät ongelmat pelastustoimen alueilla olivat hyvin samankaltaisia ja entuudestaan tuttuja. Suurimpina ongelmina esiin nousivat koulutuksen sekä motivaation puutteet. Keskeisimpänä muutosehdotuksena esitetään nykyisin käytössä olevan onnettomuustyypin: rakennuspalo, korvaamista kahdella uudella onnettomuustyypillä: palo rakennuksessa sekä rakennuspalovaara. Jälkimmäinen vähentäisi tiedon tuottajien työtä, koska tällöin PRONTOon kirjattaisiin ns. karsittu rakennusseloste. Hankkeen loppuraportti on julkaistu Pe-

lastusopiston tutkimusraportit-sarjassa ja se on saatavilla sähköisesti osoitteesta www.pelastusopisto.fi/suomi/pronto. Loppuraportissa on tässä esiteltyjen ehdotusten lisäksi esitetty lukuisia yksityiskohtaisia onnettomuusja rakennusselosteen sekä yhteenvetotilastojen kehitysehdotuksia. Loppuraportti on luovutettu PRONTOn kehittämisestä vastaavalle järjestelmäryhmälle, joka päättää aikanaan siitä mitkä esitetyistä ehdotuksista tullaan ottamaan käyttöön jatkossa.

tään myös rakennusten paloriskien arvioinnissa ja tilastoaineiston pohjalta on kehitetty ja kehitetään jatkuvasti lisää työvälineitä käytettäväksi rakennusten riskiperustaisessa suunnittelussa. Riskiperustainen toiminnallinen paloturvallisuussuunnittelu perustuukin merkittävältä osalta luotettaviin tilastotietoihin. PRONTOn tietokantaan vuosien mittaan kertynyt mittava systemaattinen tilastoaineisto tarjoaa mahdollisuuden oppia sattuneista onnettomuuksista ja hyödyntää todellisista tapahtumista saatavaa tietoa paloturvallisuuden parantamiseksi. Tilastoaineistosta PRONTON TIETOJA KÄYTETÄÄN voidaan etsiä vastauksia esimerkiksi kysymyksiin, mistä syystä tulipalot syttyvät, mikä vaiPRONTO sisältää arvokasta tietoa sattuneis- kuttaa niiden syttymiseen ja leviämiseen sekä ta onnettomuuksista. Kun tieto on huolel- miten niiden vaikutuksia voitaisiin pienentää lisesti kirjattua, sen analysoinnista on hyö- tai tapahtumista ennaltaehkäistä? tyä niin yksittäisten onnettomuuksien, kuin laajemman paloturvallisuustutkimuksen ja ennaltaehkäistyönkin näkökulmista. Kirjaa- KAIKKI OSAPUOLET malla tarkoituksenmukaisesti riittävästi tietoa KEHITYSTYÖHÖN sattuneista tapahtumista, voidaan tapahtuneista onnettomuuksista oppia sekä saadaan PRONTOn kehittämisvastuun siirryttyä Petodellista aineistoa kehittämistyön pohjaksi. lastusopistolle, järjestelmän kehittämisessä PRONTOn mahdollisuudet on jo osin halutaan ottaa huomioon kaikkien osapuoltunnistettu ja sen sisältämää tietoa hyödyn- ten, niin tiedon tuottajien kuin hyödyntänetäänkin siten laajasti esimerkiksi palotur- jienkin, näkökulmat. Tämä oli myös tässä vallisuustutkimuksessa. Tilastokatsauksia teh- kuvatun tutkimushankkeen lähestymistadään osana useita tutkimuksia, vaikka niis- pa. Jotta kehitystoimenpiteet parantaisivat tä ei välttämättä itse tutkimuksessa rapor- PRONTOn tietojen laatua tehokkaasti, tulee toidakaan. PRONTOn tietoja hyödynne- kehitystyössä kuulla kaikkia osapuolia tasaPalotutkimuksen päivät 2007

puolisesti. Järjestelmän tulee palvella sille asetettua tarkoitusta ja sitä tulee kehittää siten, että sitä voidaan hyödyntää paremmin niin pelastuslaitosten omiin kuin myös lääninhallitusten, sisäasiainministeriön kuin tutkimuslaitostenkin tarkoituksiin. Ei kuitenkaan pidä unohtaa sitä, että PRONTOn tietojen laadun ja luotettavuuden ja sitä kautta tiedon hyödynnettävyyden ensimmäisinä linkkeinä ovat järjestelmään tietoja kirjaavat pelastusviranomaiset. Heidän roolinsa on merkittävä ja sen vuoksi heidän näkökulmansa painoarvo pitäisi olla sen mukainen myös kehitystoimenpiteitä suunniteltaessa.

MISTÄ KIIKASTAA

tuu”-menetelmää joudutaan käyttämään. Todettiin muutenkin, ettei pelkkä ohjeistus riitä selvittämään kenttien sisältöä ja tarkoitusta käyttäjille riittävästi, vaan tarvitaan myös henkilökohtaista koulutusta ja perehdytystä.

MITÄ OLISI TEHTÄVÄ Aluekäynneiltä kootun palautteen perusteella tunnistettiin kolme tekijää, jotka pelastustoimen alueilla haastateltujen käyttäjien mielestä ovat avainasemassa edellä mainittujen ongelmien ratkaisemisessa. Nämä kolme olennaisesti toisiinsa liittyvää avaintekijää ovat profiilin nosto, motivointi ja koulutuksen lisääminen.

teen saaminen sekä täyttötyön seuranta. Osana motivaation kohottamista on panostettava myös tiedottamiseen, siihen kuinka PRONTOn tietoja hyödynnetään niin omalla asemalla, omassa kunnassa, omalla alueella, omassa läänissä, koko maassa kuin jopa kansainvälisestikin? On kerrottava millaisia päätelmiä, päätöksiä ja johtopäätöksiä PRONTOn tietojen perusteella tehdään? Ja miten PRONTOon kirjatut tiedot vaikuttavat omaan työhön? Mihin selosteiden eri kenttien tietoja tarvitaan nykyisin ja miten niitä voitaisiin hyödyntää jatkossa? Erityisesti tulisi keskittyä vastaamaan siihen, miksi huolellinen onnettomuuksien raportointi on niin tärkeää? Ja miksi juuri nämä selosteissa kysytyt tiedot ovat oleellisia? Tiedottamisen täytyy olla järjestelmällistä ja säännöllistä ja ulottua kaikille käyttäjätasoille.

Hankkeen aikana vierailtiin kaikilla hankkeessa mukana olleilla pelastustoimen alueilla Profiili korkeammalle (Keski-Uusimaa, Varsinais-Suomi, Kanta-Häme, Päijät-Häme, Keski-Suomi, Pirkanmaa, PRONTOn merkitys seurannan, ennaltaeh- Koulutus avainasemassa Etelä-Pohjanmaa, Pohjanmaa, Keski-Pohjan- käisyn ja paloturvallisuuden kehittämistyön luotettavuuden parantamiseksi maa, Pohjois-Savo, Pohjois-Karjala, Lappi) keskeisenä työvälineenä olisi tunnistettava. kartoittamassa järjestelmään tietoja tuottaviPRONTO tarjoaa merkittävän apuväli- Laadukkaan tiedon lähtökohta on valtakunen osapuolten näkemyksiä. Alueilla järjestet- neen sekä pelastuslaitosten omalle kehittä- nallinen järjestelmällinen koulutus. Koko tyihin teemahaastatteluihin osallistui yhteensä mistyölle että pohjan laajemmalle palotur- Suomen kattava vertailukelpoinen tilastoai67 pelastuslaitosten edustajaa. Haastatteluti- vallisuuteen tähtäävälle tutkimustoiminnal- neisto vaatii yhtenäisen täyttökäytännön luolaisuuksissa keskusteltiin tiedon tuottajien le. Jotta se toimisi tässä roolissa entistä te- misen ja sen jalkauttamisen koko maahan. kohtaamista ongelmista yleisemmällä tasol- hokkaammin, sen hyödyntämismahTarvitaan yhtenäinen ns. ”maan tapa” selosAluekäynnit osoittivat tulee täyttäjillä olevan ongelmia onnettomuustyyppien kirjauksissa. O la, jonka lisäksi paneuduttiin yksityiskohtaidollisuudet tiedostaa, sen asemaa vahvistaa teiden täyttöön, joka on vietävä tiedon kirjaavääristä kirjauksista johtuu siitä, ettei täyttäjille ole selkeää, mikä onnettomuustyyp semmin järjestelmän sisällön kehittämiseh- ja profiilia nostaa koko pelastustoimessa. Mi- jille tiedoksi ja sisäistettäväksi. Valtakunnalkulloinkin tulisi valita. Osa taas pyrkimyksestä välttää yksityiskohtaisen rakennusseloste dotuksiin. käli PRONTOsta halutaan saada paras mah- linen ohjeistus ja koulutuksen organisointi täyttöä. Alueilla käydyissä keskusteluissa että täyttömotivaation Keskeisimmät ongelmat pelastustoimen dollinen hyöty irti, tulee siihen panostaakävi pe- selkeästi näyttäisivät ilmi, tällä hetkellä tärkeimmiltä aske- puute luo se, että hyvin vähäpätöisistä rakennuspaloista tulee täyttää lähes yhtä tark alueilla olivat hyvin samankaltaisia ja en- lastustoimen alueilla sekä lisätä sen painoar- leilta PRONTOn tietojen luotettavuuden ja tuudestaan tuttuja. Suurimpinarakennusseloste ongelmina voa myös Pelastusopiston Kai- laadunTällöin parantamiseksi. kuin suuristakoulutuksessa. onnettomuuksista. rakennusselosteen täyttämin esiin nousivat koulutuksen sekäkierretään motivaati- kille PRONTOa käyttäville osapuolille tuliTämän tutkimuksen perusteella on nähtäkirjaamalla osa rakennuspaloista väärään onnettomuustyyppikategoriaa on puutteet. si viestiä täyttötyön tärkeydestä ja aineiston vissä tilanne, että olisi parempi opetella ny- väärä yleisimmin tarkistus- ja varmistustehtäväksi tai muuksi tulipaloksi. Useimmiten Nähtävissä oli, ettei täyttäjien motivoin- hyödyntämisen merkityksestä sekä mahdol- kyinen järjestelmä kunnolla, ennen kuin järkategoriasta löytyvät esimerkiksi ruoanlaitonjestelmää aiheuttamat hälytykset, pienet laitepa tiin ole juurikaan panostettu. Useilla tieto- listaa myös siihen panostaminen. kehitetään eteenpäin. rakennuksen sisällä, nokipalot sekä tapaukset, joissa esimerkiksi roskalaatikko, m jen kirjaajilla ei ole riittävää tietoa siitä, mirakennelma tai ajoneuvo on palanut rakennuksen välittömässä läheisyydessä. ten PRONTOn sisältöä todellisuudessa hyödynnetään, jolloin täyttötyön merkitystä ei Motivaatio ylemmäs PALO RAKENNUKSESSA VAI tiedosteta. Toisaalta osalla täyttäjistä on heYhteistyössä pelastustoimen alueiden edustajienRAKENNUSPALOVAARA? kanssa valmisteltiin ratkaisuehdotus ede rännyt myös tuntemuksia siitä, kuvattuun ettei täyttö- Yhdeksi selkeäksi avaintekijäksi nousi tietojen ongelmaan. Lopputuloksena ehdotettiin, että nykyinen onnettomuustyyp työhön saa, anneta, tarvitse tai ole mahdol- kirjaajien motivoinnin tehostaminen. Haas- Aluekäynnit osoittivat täyttäjillä olevan ongelrakennuspalo jaettaisiin kahteen uuteen onnettomuustyyppiin: palo rakennuksessa lisuutta panostaa. Täyttötyötä ei koeta tär- tattelujen perusteella täyttäjien motivaattorei- mia onnettomuustyyppien kirjauksissa. Osa rakennuspalovaara (kuva 1). lisääminen, palaut- vääristä kirjauksista johtuu siitä, ettei täytkeäksi, arvokkaaksi eikä mielekkääksi, vaan na toimivat koulutuksen sitä tehdään, koska niin on määrätty. Toinen yhteinen ongelma on koulutuksen puute. Selosteiden kenttien sisältö ja tarkoitus eivät ole täyttäjille selkeitä ja täyttökäyRakennuspalo tännöissä onkin huolestuttavaa kirjavuutta, jopa saman aseman täyttäjien välillä. PRONTOn ohjeistus ei myöskään ole riittävällä tasolla, jolloin omia tulkintoja ja ”musta tun-

Kuva 1. Korvataan rakennuspalo kahdella uudella onnettomuustyypillä: palo rakennuksessa sekä rakennuspalovaara.

Rakennuspalovaara

Palo rakennuksessa

Kuva 1. Korvataan rakennuspalo kahdella uudella onnettomuustyypillä: palo rakennuksessa sekä2007 rakennuspalovaara. Palotutkimuksen päivät

Rakennuspalo

Rakennuspalovaara

Ruoanlaitosta aiheutunut hälytys (nakit & muusi)

Pieni kone- tai laitepalo rakennuksessa

Palo rakennuksen vieressä

Palo rakennuksessa

Nokipalo

Täytetään karsittu rakennusseloste, mikäli: *palo ei ole levinnyt syttymiskohdasta, hormista, koneesta tai laitteesta

Normaali rakennusseloste

rakennuksen rakenteisiin tai irtaimistoon siten, että se on vaatinut palokunnalta sammutus-, pelastus- tai torjuntatoimenpiteitä *onnettomuudessa ei ole kuollut tai loukkaantunut ihmisiä Mikäli ehdot eivät täyty, täytetään normaali rakennusseloste ja tarvittaessa palontutkintaseloste.

Kuva 2. Ehdotus rakennuspalovaaran kriteereiksi. Kuva 2. Ehdotus rakennuspalovaaran kriteereiksi.

täjille ole selkeää, mikä onnettomuustyyppi kulloinkin tulisi valita. Osa taas pyrkimyksestä välttää yksityiskohtaisen rakennusselosteen täyttöä. Alueilla käydyissä keskusteluissa kävi selkeästi ilmi, että täyttömotivaation puutetta luo se, että hyvin vähäpätöisistä rakennuspaloista tulee täyttää lähes yhtä tarkka rakennusseloste kuin suurista onnettomuuksista. Tällöin rakennusselosteen täyttäminen kierretään kirjaamalla osa rakennuspaloista väärään onnettomuustyyppikategoriaan, yleisimmin tarkistus- ja varmistustehtäväksi tai muuksi tulipaloksi. Useimmiten väärästä kategoriasta löytyvät esimerkiksi ruoanlaiton aiheuttamat hälytykset, pienet laitepalot rakennuksen sisällä, nokipalot sekä tapaukset, joissa esimerkiksi roskalaatikko, muu rakennelma tai ajoneuvo on palanut rakennuksen välittömässä läheisyydessä. Yhteistyössä pelastustoimen alueiden edustajien kanssa valmisteltiin ratkaisuehdotus edellä kuvattuun ongelmaan. Lopputuloksena ehdotettiin, että nykyinen onnettomuustyyppi rakennuspalo jaettaisiin kahteen uuteen onnettomuustyyppiin: palo rakennuksessa ja rakennuspalovaara (kuva 1).

Rakennuspalovaaraksi kirjattaisiin ne rakennuksessa tai sen läheisyydessä tapahtuneet pienet syttymät tai ”läheltä piti” -tilanteet, joissa on ollut rakennuspalon vaara, mutta joissa ei ole sattunut henkilövahinkoja eikä palo ole levinnyt rakennuksen rakenteisiin tai irtaimistoon eivätkä ne ole vaatineet pelastustoimen henkilöstöltä sammutus-, pelastus- tai torjuntatoimenpiteitä. Tämä kattaisi siten mm. pienten koneiden ja laitteiden kärähtämiset, nokipalot sekä muut edellä mainitut pienet syttymät, jotka ovat uhanneet rakennusta, mutteivät ole syystä tai toisesta siihen varsinaisesti levinneet (kuva 2). Rakennuspalovaara-tehtävistä täytettäisiin yksityiskohtaisen rakennusselosteen sijasta ”karsittu rakennusseloste”, johon täytetään vain olennaiset tiedot rakennuksesta. Oikean selosteen ja onnettomuustyypin valintaa voitaisiin ohjailla tarkentavilla kysymyksillä onnettomuusselosteen lähtötiedot – ikkunassa. Vastausten perusteella ohjelma ohjaa automaattisesti täyttämään oikean selosteen sekä valitsemaan oikean onnettomuustyypin. Kuvassa 3 on esitetty ensimmäinen luonnosversio karsitussa rakennusselosteessa kerättävistä tiedoista. Kyseessä ei ole lopullinen versio selosteesta, mutta toimii luonnoksena, jonka pohjalta selosteen lopullista muotoa voidaan työstää, mikäli se päätetään ottaa käyttöön.

MIKSI PIENIKIN SYTTYMÄ PITÄISI KIRJATA RAKENNUKSESSA TAPAHTUNEEKSI Sekä uudis- että jo olemassa olevien rakennusten paloturvallisuuteen liittyvän tutkimuksen sekä ennaltaehkäisytyön tavoitteena on rakennusten paloturvallisuuden parantaminen, syttymien ja onnettomuuksien ehkäiseminen sekä niiden aiheuttamien vaikutusten pienentäminen. Jotta voidaan suunnitella riittäviä ja tarkoituksenmukaisia ennaltaehkäisytoimenpiteitä, tarvitaan määrättyjä perustietoja ongelmasta, jota vastaan pyritään taistelemaan. Kuinka paljon tulipalon alkuja rakennuksissa todellisuudessa esiintyy? Kuinka usein sattuu onnettomuus, joka tapahtuessaan voi vaikuttaa vähäpätöiseltä, mutta joka erilaisissa olosuhteissa olisi hyvinkin saattanut johtaa vakavampaan tilanteeseen? Millaisissa rakennuksissa näitä potentiaalisia vaaratilanteita ja tulipaloja sattuu? Kuinka moni niistä kehittyy mittavaksi rakennuspaloksi ja miksi ne pienemmät syttymät ja vähäpätöisemmät tilanteet eivät kehity vakaviksi onnettomuustilanteiksi? Kun pystytään luotettavasti arvioimaan kuinka usein potentiaalinen vaaratilanne on todellisuudessa esiintynyt ja mikä sen esiintymiseen on vaikuttanut, voidaan pohtia millä keinoin niihin voidaan tehokkaimmin vaikuttaa. TiePalotutkimuksen päivät 2007

sta rakennusselosteesta.

s karsitu Kuva 3. Alustava luonno

SSA JATA RAKENNUKSE IR K I IS TÄ PI Ä YM TT to todellisista tapahtumista ei ole ajan kuluessa kuitenkaan puututtu. SY käytIN paljon PIENIKantaa MIKSI tökelpoisia työvälineitä tämän pohjaksi. SuoKuva 3. Alustava luonnos karsitusta rakennusNiinpä nämä ongelmat nousivat päärooliin SI TUNEEK messa TA tämäPA tietoHkerätään PRONTOon. selosteesta. myös tässä hankkeessa. Jos näihin jo aikaa uksen tkim ttyvänei tu en lii te uu lis al Tämän lisäksi syttymien lukumäärä on yktiedossa olleisiin ongelmiin vihdoin tarturv tu lo pa n te us emassa olevien rakenn n parantaminen, uudejatkossakin. si rakennusten paloturvallisuuden käytänta, ne löytyvät rvallisedestä dis- että jo ol tu lo pa n Sekä uu te us nn ke ra n nön suunnittelussa tarvittavissa isytyön tavoitteena on aiheuttamien vaikutuste ltaehkäperustiedoisna en en id ni kä se kä se en in m ta. Rakennusten paloriskien arvioinnin kan-uuksien ehkäise nettom tarkoituksenmukaisia ja on ja harkintaa ien jääneet ä viKehittämiseen ttä nalta myös nem pieniksi syttymät ovat YHTEENVETOsuunnitella sytty rii vastaan voidaan Jotta oleellisia, ne tä ovat inen. rakennukmaiheuttaneet oja ongelmasta, jota et sti enen ru pisillä pe jä tty rä ää m rvitaan esiintyy? , tatarttua selle tulipalovaaran jakä olisivat toisissa toimeen PRONTO näkemyksen udessa mukaan piteitäAika imenolosuhdellisu isyto sissaontoyleisen eh uk lta nn na ke en ra ja ku al on al lip teissa saattaneet hyvinkin levitä mittavamkehittymässä hyvään suuntaan. , mutta joka ltäPRONTOon Kuinka paljon tu aan. kaikelemvuoksi taa vähäpätöise ut ik va i pyritään taist vo maksi rakennuspaloksi. Tämän Aluekäynneiltä saatu palaute osoitti, että on lähimenneisyydessä tullut monia n aa ss ue ht pa ta ka aisissa illjärjesmuus, jokeskeisimmät u onne teeseen? Mparantaan til an kien rakennuksissa esiintyvien syttymien se-ttoPRONTOn ongelmat ovat hytelmän käyttöä ja havainnollisuutta ein sattu pa m va ka Kuinka us va aa ht jo t nu ta at sa niistä vinkin eri puolilla maata. Ylei- via ominaisuuksia, kä ”läheltä piti” -tapausten nka moni alua olisivinhysamankaltaisia Kuipelastustoimen uhteisslukussa olostodellinen oja sattuu? joita isi al ila lip er tu ja ta ei nt ila at ar määrä on tärkeä ja ne pitäisikin saada erotelhyvinä. vä Näyttää va PRONTOn kehittyneen eilla on pidetty isia nähtiin töisemmät iaalottaen häpäkuitenkin potentsesti ja itä nä ät m sa tty sis sy uk ät nn m ke em ra en pi tua muista tulipaloista sekä tarkistus- ja var- viime vuosina hyvään suuniksi nemutta näh- siltä, että PRONTOntätulevaisuutta ja msuuntaan, tavasti luotet nnuspaloksisuuren änoletuksesta, sty siitä py un K mistustehtävistä. mittakaavan ongelmiin niteltaessa on lähdetty eti? ks ei kehittyy mittavaksi rake tävissä oli,ksettä nt la sti ikä sen vi i onnettomuu m ka ja t va ny ty ty hi iin ke es t sa vä es ei ud su tilanteet on todelli 12 Palotutkimuksen päivät 2007 tentiaalinen vaaratilanne po n ei us ka voidaan tehokkaimmin in in ku ih n ni aa m n oi in arvioi ke ä ill m tanut, voidaan pohtia esiintymiseen on vaikut

tä PRONTOn käyttö ja sisältö nykyisellään ovat käyttäjille tuttuja ja hyvin hallittuja. Tässä hankkeessa kävi hyvin selkeästi ilmi, että näin ei ole. Yksi tämän tutkimuksen päätuloksista on se, että PRONTOn kehittämisessä tulee edetä hyvin harkitusti ja suunnata voimavarat ensisijaisesti nykyisen opetteluun ja kuntoon saattamiseen. PRONTOn käytölle tulee luoda vahva perusta, joka tällä hetkellä puuttuu, vaikka järjestelmä on ollut käytössä jo vuosia. Tämän vahvan perustan luomista ei pidä vaarantaa tekemällä järjestelmään samanaikaisesti merkittäviä suuria muutoksia. Kun perusta on kunnossa, voidaan ja pitääkin harkita, miten järjestelmä saataisiin vastaamaan sille asetettuja tavoitteita entistä tehokkaammin.

pelastuslaitosten omaa sitoutumista kehitystyöhön ja PRONTOn profiilin nostoon. Teknisten parannusten vaikutus on vain murtoosa siinä tämän hetkisessä kokonaisuudessa, missä asenteet, koulutus ja motivaatio ovat ne keskeisemmässä roolissa olevat avaintekijät, joiden kautta laatuun ja luotettavuuteen voidaan tehokkaimmin vaikuttaa.

maan käyttöön jatkossa.

KIITOKSET

Kiitokset Keski-Uudenmaan, Varsinais-Suomen, Kanta-Hämeen, Päijät-Hämeen, Keski-Suomen, Etelä-Pohjanmaan, Pohjanmaan, Keski-Pohjanmaan, Pohjois-Savon, PohjoisKarjalan ja Lapin pelastuslaitoksille sekä Kootut kehitysehdotukset Tampereen aluepelastuslaitokselle osallistumisesta hankkeen toteutukseen. Tässä esitellyn hankkeen loppuraporttiin Kiitokset Palosuojelurahastolle osallistumikoottiin useita yksityiskohtaisia kehitysehdo- sesta hankkeen rahoitukseen. tuksia nykyisiin onnettomuusja rakennusselosteisiin. Raportti julkaistiin Pelastusopiston tutkimusraportit-sarjassa ja se on saatavilla LÄHDELUETTELO sähköisesti osoitteesta www.pelastusopisto. fi/suomi/pronto. Loppuraportissa on tässä 1. Tillander, K & Kokki, E. Pelastustoimen esiteltyjen ehdotusten lisäksi esitetty lukui- alueiden ja tutkimuksen näkökulmia PRONSitoutumista tarvitaan sia yksityiskohtaisia onnettomuusja raken- TOn kehittämiseen. Kuopio. PelastusopisTässä tutkimuksessa kävi hyvin selvästi ilmi, nusselosteen sekä yhteenvetotilastojen kehi- to, 2006. - 86 s. (Pelastusopiston julkaisu. että PRONTOn perustavaa laatua olevia tysehdotuksia. Loppuraportti on luovutettu B-sarja: Tutkimusraportit, ISSN 1795-9160; ongelmia ei pystytä korjaamaan pelkästään PRONTOn kehittämisestä vastaavalle jär- 3/2006. ISBN 978-952-5515-19-0. http://pretteknisin toimenpitein. Tarvitaan asenne- jestelmäryhmälle, joka päättää aikanaan sii- ty.pelastusopisto.fi:81/kirjasto/tutkimus/T3_ muutosta, pitkäjänteistä koulutusta ja myös tä mitkä esitetyistä ehdotuksista tullaan otta- 2006.pdf

PRONTOn käytölle tulee luoda vahva perusta, joka tällä hetkellä puuttuu, vaikka järjestelmä on ollut käytössä jo vuosia.

Palotutkimuksen päivät 2007

Jukka Hietaniemi, VTT, PL 1000, 02044 VTT Esa Kokki, Pelastusopisto, PL 1122, 70821 Kuopio

Palo- ja pelastusalan tutkimus ja koulutus maailmalla Tiivistelmä Hankkeessa selvitettiin paloja pelastusalan tutkimusta ja koulutusta eri puolilla maailmaa. Hankkeessa käsiteltiin osaamiskeskusten toimintaa, mitä ja millaista alan tutkimusta missäkin tehdään sekä mitä ja millaista alan opetusta missäkin annetaan. Palotutkimusta ja siihen liittyvää opetusta luotaavassa osassa selvitettiin laitosten rahallisia panostuksia ja henkilöresursseja tutkimuksen teossa, tutkimuksen painotusalueita, tutkimuksen tulevaisuuden suuntaviivoja – mitkä aiheet laitoksessa nähdään palotutkimuksen haasteina ja mahdollisuuksina sekä millaista opetusta laitos mahdollisesti antaa. Pelastustoimen osalta selvityksessä tarkasteltavat aihealueet oli valittu sisäasiainministeriön tutkimusstrategian nimeämien aiheiden ja Pelastusopiston opetusaiheiden perusteella. Iso-Britanniassa ja Yhdysvalloissa lähes kaikki aiheet kuuluivat merkittäviin koulutustai tutkimusaiheisiin. Myös Puolassa, Ruotsissa ja Australiassa oli monipuolista koulutusta tai tutkimusta. Yksittäisistä koulutus- ja 14

Palotutkimuksen päivät 2007

tutkimuskeskuksista erottuivat muista Hollannin Netherlands Institute for Fire Service and Disaster Management (Nibra), IsonBritannian Fire Service College, Puolan Main School of Fire Service (SGSP) ja Ruotsin Swedish Rescue Services Agency (SRSA).

Johdanto Hankkeessa kartoitettiin paloja pelastusalan tutkimusta ja opetusta eri puolilla maailmaa. Katsauksessa selvitettiin Euroopan, PohjoisAmerikan ja Tyynen meren alueiden ns. osaamiskeskusten toimintaa, mitä ja millaista alan tutkimusta ja opetusta missäkin tehdään ja annetaan. Selvityksestä rajattiin Etelä-Amerikan ja Afrikan maat tarkastelun ulkopuolelle. Lisäksi Aasian maista keskityttiin vain Japaniin ja Kiinaan. Selvitys perustui kirjallisuuteen, henkilökohtaisiin kontakteihin, Internet-hakuihin ja sähköpostikirjeisiin. Koska tutkimuskenttä on erittäin laaja ja hajanainen ja toisaalta

selvitykseen käytettävissä olevat resurssit varsin rajalliset, niin selvityksen aineisto ei vastaa tieteellisesti määriteltyä otosta. Se kattaa lähinnä ne instanssit, jotka ovat joko erityisen merkittäviä kansainvälisesti tai ovat muuten maailmalla näkyviä. Palotutkimusta ja siihen liittyvää koulutusta luotaavassa osassa selvitettiin – sikäli kuin tietolähteet sen sallivat – seuraavia seikkoja: • millaisin rahallisin ja henkilöresurssein laitos tutkimusta tekee, • mitkä ovat tutkimuksen painotusalueet, • mihin suuntaan tutkimusta ollaan suuntaamassa – mitkä aiheet ko. laitoksessa nähdään palotutkimuksen haasteina ja mahdollisuuksina, • jos kyseessä on oppilaitos, niin millaista koulutusta se antaa – mahdollisesti aivan oppikurssien tasolle vietynä. Taustaksi palotutkimuksen resursoinnille esitettiin palojen aiheuttamien henkilö- ja omaisuusvahinkojen tilastotietoja. Pelastustoimen osalta kartoituksessa keskityttiin seuraaviin 13 aihealueeseen:

Kuva 1. Joidenkin aineistossa usein esiintyvien termien esiintymismäärän analysointi.

• yhteiskunnallinen kehitys ja pelastustoimen organisoituminen sen osana, • onnettomuuksien ennaltaehkäisy, • pelastustoimen menetelmät, • tulipalo, • vaaralliset aineet ja ympäristöriskit, • muut onnettomuudet, • yksilön työkyky ja tehtävien kuormittavuus, • informaatiotekniikan hyödyntäminen, • opetusmenetelmät ja koulutuksen arviointi, • poikkeusoloihin varautuminen, • ihmisten käyttäytyminen onnettomuustilanteissa, • väestönsuojelu, • siviilikriisinhallinta. Aihealueet valittiin sisäasiainministeriön tutkimusstrategian tutkimusaiheiden ja Pelastusopiston opetusaiheiden perusteella. Katsaus on julkaistu kokonaisuudessaan Pelastusopiston julkaisusarjassa [1].

PALOTUTKIMUS JA SIIHEN LIITTYVÄ OPETUS Toiminnan rahallinen volyymi Katsauksessa mukana olevat laitokset ja yliopistot edustavat jotain – tuntematonta – osaa eri maiden palotutkimus- ja opetuslaitoksista. Ehkä kattavin otos on saatu IsoBritanniasta, josta kartoituksessa käytiin läpi 14 yrityksen, tutkimuslaitoksen ja yliopiston tiedot. Näiden yksiköiden toiminnan yhteenlasketun volyymin voidaan arvioida olevan suuruusluokkaa 50 miljoonaa euroa per vuosi. Iso-Britannian vuotuiset suorat ja epäsuorat palovahingot ovat noin 0,15 % BKT:stä, joka vastaa noin 2500 miljoonaa euroa. IsoBritanniassakin, jossa palotutkimukseen investoidut resurssit edustavat maailman kärkeä, paloissa häviävän omaisuuden määrän suhde tutkimukseen ja testaukseen investoituun panokseen on noin 50-kertainen. Muissa maissa Suomi mukaan lukien tämä suhde on satojen suuruusluokkaa. Iso-Britanniassa yhtä kansalaista kohden laskettu panostus palotutkimukseen on suuruusluokkaa 1 euro/henkilö/vuosi ja muissa selvästi pienempi. Tulipalojen omaisuusvahingot koko EU-alueella ovat suuruusluok-

kaa 20000 milj. euroa/400 milj. asukasta, mikä tekee 50 euroa/henkilö/vuosi. Jos tarkastelussa otetaan huomioon kaikki tulipalojen aiheuttamat kulut, jotka ovat suuruusluokkaa 1 % BKT:sta tai suuruusluokkaa 250 euroa/henkilö/vuosi, niin tällöin tutkimuspanostukset ovat vain murto-osa tulipalokustannuksista. Käytettäessä mittapuuna pelkästään omaisuusvahinkoja palotutkimukseen tehtäviä panostuksia voidaan pitää hyvin alhaisina; kun vielä otetaan huomioon se tulipalojen pahempi puoli, kuolonuhrit ja loukkaantuneet, niin palovahinkoluvut antavat perusteen voimakkaallekin palotutkimuspanostusten nostolle.

tavin, koska 21 maata ja 81 laitosta kattava otoksemme käsittää kaikki maailman johtavat alan tutkimuslaitokset – VTT:tä lukuun ottamatta. Kuvassa 1 esitetään aineistossamme usein esiintyvien termien esiintymismäärän analysointi. Eniten esiintyviä termejä näyttävät olevan ”riski”, ”arviointi”, ”paloturvallisuustekniikka (fire safety engineering)/toiminnallinen” ja ”mallintaminen”. Seuraavaksi eniten esiintyy perinteisiä palotekniikan termejä: ”palokäyttäytyminen (reaction to fire”, ”palonkesto/palonkestävyys (fire resistance)” ja ”sammutus/ sammuttaminen”. Tämä heijastelee sitä muutosta, joka palotekniikassa on viimeisen vuosikymmenen aikana tapahtunut: painopiste on siirtynyt tyypillisesti testaamalla määritettävien ilmiöiden tarkastelusTutkimuksen sisältö ja sen ta kohti kokonaisuuksien hallintaa, jossa nimenomaan arvioinnilla on keskeinen asema. kehittämistrendit Arvioinnin kohteena on useimmiten riski ja Tutkimuksen sisältökysymysten suhteen tä- kokonaisuuksien hallinta. Riskien arviointia män tutkimuksen otos lienee kaikkein edus- hyödyntävää lähestymistapaa käytetään toiminnallisessa paloturvallisuussuunnittelussa tai – mikä usein on sama asia – paloturvallisuustekniikkaa soveltavassa paloturvallisuussuunnittelussa. Mallinnus on toisaalta se menettelytapa, johon palon ja eri paloturvallisuusjärjestelmien toiminnan arviointi useimmiten perustuu. Teema ”ihmiset ja tulipalo” esiintyy lähes kaikkien johtavien palotutkimuslaitosten tutkimuksen painotusalueiden listoilla. Tämä teema lieneekin palotekniikan alan nopeimmin kasvava tutkimusaihe. Eri rakennusmateriaalien välillä ei tutkimuksen suuntautumisessa ole olennaista eroa. Ympäristöaiheiset teemat ovat jopa yllättävän yleisiä, vaikka ympäristöaiheet sinänsä ovatkin yleensä varsin trendikkäitä. Mallintamisen ja laskennan ohella myös kokeellinen toiminta on säilynyt yhtenä merkittävänä tutki-

Suomi on ainoa

Euroopan maista

(vain EU15-maat mukaan lukien), jossa ei anneta

tutkimukseen nojautuvaa yliopistotasoista

palotekniikan opetusta.

Palotutkimuksen päivät 2007

musaiheena – itse asiassa on nähtävissä, että tarkkoja lukuja. sesti vasta 5. vuotena 4. vuoden painottuessa mallien tulosten kelpoisuuden todentaminen Muun yliopistokoulutuksen osana anne- syventäviin ammattiopintoihin. lisää kokeellisen tutkimuksen tarvetta. taan tutkimukseen nojautuvaa yliopistotaEdellä esille tullut tarve ja pyrkimys yhä soista palotekniikan opetusta seuraavissa Eusuurempien kokonaisuuksien hallintaan on roopan maissa: eräs paloteknisen tutkimuksen tärkeimmis- Espanja: ammatillisessa jatko-opetuksessa PELASTUSTOIMEN TUTKIMUS JA tä kehityslinjoista. Etenkin ICT-sovellusten muutamia henkiä/vuosi OPETUS yhä tehokkaampi käyttö niin palon ilmaisus- Itävalta: MSc-taso, muutamia oppilaita/ sa ja pelastajien apuvälineenä kuin eri kohtei- vuosi Palo- ja pelastustoimen opetus den – niin rakenteiden kuin ihmisten – mal- Italia: ammatillisessa jatko-opetuksessa 35 Yhdysvalloissa lintamisen työkaluna on voimakkaasti ke- henkeä/vuosi hittyvä trendi. ICT:n käytön tehokkuuden - Belgia: BSc/MSc-taso, muutamia oppi- Yhdysvalloissa alan urakehitys on seitsenporlisääminen pitää sisällään myös eri järjestel- laita/vuosi tainen (Kuva 2). Palomiehiä on kolmella ja mien ja työkalujen yhä läheisemmän integ- Kreikka: BSc-tasolla 40–50 oppilasta/vuo- päällystöä neljällä tasolla. Associate’s-tutkinroinnin. Yksittäisenä mallintamisen ja simu- si, MSc-tasolla 4–5 oppilasta/vuosi non saa suorittamalla kuusi kurssia: palonturloinnin kohteena rakenteiden palonkestäNorja: BSc-tasolla 30 oppilasta/vuosi, vallinen rakentaminen, tulen käyttäytyminen Muun yliopistokoulutuksen osana annetaan tutkimukseen nojautuvaa yliopistotasoista vyyspalotekniikan säilyy tärkeänä teemana, mutta – kuten MSc-tasolla 10 oppilasta/vuosi ja palaminen, palonehkäisy, sammuttamiopetusta seuraavissa Euroopan maissa: jo edellä- todettiin – ihmisten käyttäytymiPortugali: MSc-tasolla noin 40 oppilasta/ nen, virtausoppi ja vedensaanti, sammutusEspanja: ammatillisessa jatko-opetuksessa muutamia henkiä/vuosi sen tutkimus ja tulosten pukeminen mallien vuosi ja ammatillisessa jatko-opetuksessa 40 järjestelmät sekä pelastuspalvelujen periaat- Itävalta: MSc-taso, muutamia oppilaita/vuosi muotoon lienee paloalan nopeimmin kasvava henkeä/vuosi teet. Bachelor’s-tutkinnon saa suorittamalla - Italia: ammatillisessa jatko-opetuksessa 35 henkeä/vuosi tutkimusaihe. Sammuttamisen kehittäminen - Ranska: MSc-tasolla noin 20 oppilasta/ 13 kurssia: edistynyt palotoimen hallinnoinBelgia: BSc/MSc-taso, muutamia oppilaita/vuosi jatkuu mm. ympäristöystävällisyyden ajama- vuosi ja ammatillisessa jatko-opetuksessa 600 ti, analyyttinen asennoituminen julkiseen - Kreikka: BSc-tasolla 40-50 oppilasta/vuosi, MSc-tasolla 4-5 oppilasta/vuosi na (pienemmät vesimäärät, ympäristöystävälhenkeä/vuosi palontorjuntaan, palotutkimuksen sovelluk- vaahdot, Norja:jne.). BSc-tasolla 30 oppilasta/vuosi, MSc-tasolla 10 oppilasta/vuosi lisemmät Ympäristöystävälli- Saksa: MSc-taso, 50 oppilasta/vuosi set, yhteiskunta ja tulipalon uhka, onnettoPortugali: MSc-tasolla noin 40 oppilasta/vuosi ammatillisessa 40 puolustautumisen syyden -vaatimus on tärkeä tekijä myös palo- Sveitsi: MSc-tasollajanoin 25 oppilasta/ jatko-opetuksessa muuksilta ja tulipaloilta teknisen materiaalitutkimuksen ja -kehitykvuosi ja ammatillisessa jatko-opetuksessa 100 suunnittelu, palon dynamiikka, palonehkäihenkeä/vuosi sen alalla, mutta tätä toimintaa ohjaa myös henkeä/vuosi. syn organisointi ja hallinnointi, palontorjun- Ranska: MSc-tasolla noin 20 oppilasta/vuosi ja ammatillisessa jatko-opetuksessa 600 tarve säilyttää – tai jopa parantaa – muita Suomi on ainoa Euroopan maista (vain nan taktiikoiden ja järjestelmien suunnittelu, henkeä/vuosi kuin palo-ominaisuuksia. EU15-maat - Saksa: MSc-taso, 50 oppilasta/vuosi mukaan lukien), jossa ei anne- ihmisten käyttäytyminen tulipalojen yhteyta tutkimukseen nojautuvaa yliopistotasois- dessä, murhapolttotutkimukset, vaarallisiin - Sveitsi: MSc-tasolla noin 25 oppilasta/vuosi ja ammatillisessa jatko-opetuksessa 100 ta palotekniikan opetusta. aineisiin liittyvien asioiden johtaminen, henhenkeä/vuosi. Opetustilanne Euroopassa Muualla maailmassa koulutettavien yli- kilöstöhallinta sekä poliittiset ja lainmukaiset opistotasoisten palotekniikan asiantuntijoi- palontoimen rahastot. Master’s-tutkintoon ei Suomi on ainoa Euroopan maista EU15-maat mukaan jossa ei suoritettavia anneta Omana koulutusohjelmanaan tutkimukden(vain määrästä on vaikea tehdä tarkkojalukien), ar- kuulu pakollisia kursseja. tutkimukseen nojautuvaapalotekniiyliopistotasoista seen nojautuvaa yliopistotasoista vioita. palotekniikan opetusta. kan opetusta annetaan seuraavissa Euroopan maissa: Merkittävimmät pelastustoimen Muualla maailmassa koulutettavien yliopistotasoisten palotekniikan asiantuntijoiden määrästä - on Irlanti: MSc-taso, 10–20 oppilasta/vuosi Yliopistotasoisten palotekniikan opetus- ja tutkimusaiheet vaikea tehdä tarkkoja arvioita. - Ruotsi: BSc/MSc-taso, 50 palontorjun- opetuksen sisältö tainsinöörioppilasta/vuosi ja 30palotekniikan riskin hallinPelastustoimen tutkimusta ja opetusta tarkasYliopistotasoisten opetuksen sisältö nan ja turvallisuustekniikan oppilasta/vuosi Tutkimukseen perustuvaa paloalan koulutus- teltiin seuraavissa maissa: Hollanti, Iso-Bri- Tanska: MSc-taso, 5–15 oppilasta/vuosi ta annetaan sekä Bachelor- että Master-ta- tannia, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Unkari, perustuvaa paloalan annetaan sekä BachelorMaster-tasoisena. - Tutkimukseen Iso-Britannia: BSc/MSc-taso, useita kym- koulutusta soisena. Lisäksi useimmissa yliopistoissa on että Japani, Australia, Uusi-Seelanti, Yhdysvallat Lisäksi useimmissa yliopistoissa mahdollista on mahdollista jatkaa opintoja asti. menetelmät kuumeniä (ellei satoja) oppilaita/vuosi. jatkaa opintoja väitöskirjaan asti. javäitöskirjaan Kanada. Pelastustoimen Näissä maissa annetaan lisäksi ammatillisVäitöskirjoja tehdään paljon myös tutkimusluivat jokaisen 12 tarkastellun maan tärkeimVäitöskirjoja tehdään paljon myös tutkimuslaitoksissa. Taulukossa 1 esitetään tyypillinen ta jatko-opetusta seuraavasti: Irlanti: 30 henlaitoksissa. Taulukossa 1 esitetään tyypillinen piin opetustai tutkimusaiheisiin (Taulukko BSc-tasoisen tutkinnon rakenne. MSc-tasoisessa tutkinnossa lopputyö tehdään tyypillisesti keä/vuosi ja Tanska: 100 henkeä/vuosi. RuotBSc-tasoisen tutkinnon rakenne. MSc-tasoi2). Myös tulipalot (11/12), yhteiskunnallisen vasta 5. vuotena 4. vuoden painottuessa syventäviin ammattiopintoihin. sista ja Iso-Britanniasta ei ole käytettävissä sessa tutkinnossa lopputyö tehdään tyypilli- kehityksen vaikutus pelastustoimeen (10/12),

Taulukko 1. Tyypillinen yliopistotasoisen palotekniikan BSc-tutkinnon sisältö eri vuosina. 1. VUOSI • Matematiikan perusopinnot • Fysiikka • Mekaniikka • Kemia • Tietojenkäsittely • Yleisiä valinnaisaineita

2. VUOSI • Sovellettu matematiikka • Lujuusoppi/rakenteiden mekaniikka • Tulipalon lämmönsiirto ja kemia • Materiaalioppia • Yleisiä valinnaisaineita

Palotutkimuksen päivät 2007

3. VUOSI • Tulipalon dynamiikka • Riskianalyysi • Paloturvallisuusjärjestelmät • Tulipalo ja rakenteet • Tulipalo ja ihmiset • Säädökset/hallinto • Ammatillisia valinnaisaineita

PELASTUSTOIMEN TUTKIMUS JA OPETUS

4. VUOSI • Tulipalon dynamiikan jatkokurssi • Riskianalyysi • Seminaari/harjoitus työ • Lopputyö

Taulukko 1. Tyypillinen yliopistotasoisen palotekniikan BSc-tutkinnon sisältö eri vuosina.

henkilöstöhallinta sekä poliittiset ja lainmukaiset palontoimen rahastot. Master’s-tutkintoon kuulu pakollisia suoritettavia kursseja.

Kuva 2. Urakehitys paloalalla Yhdysvalloissa. (FEMA)

onnettomuuksien ennaltaehkäisy (10/12), vaa- kuuluivat merkittävien tutkimuskohteiden Kuva 2. Urakehitys paloalalla Yhdysvalloissa. ralliset aineet ja ympäristöriskit (10/12), muut joukkoon monissa maissa. Ihmisen käyttäy(FEMA) onnettomuudet (9/12) sekä poikkeusoloihin tyminen onnettomuustilanteissa ja siviilikriivarautuminen (9/12) nousivat merkittävien sinhallinta kuuluivat vain kahdessa maassa Merkittävimmät pelastustoimen opetus- jajoukkoon. tutkimusaiheet aiheiden joukkoon monissa maissa. Sen si- merkittävien tutkimusaiheiden jaan yksilön työkyky ja tehtävien kuormittanousivat muista esille Hollannin Netherlands vuus, informaatiotekniikan hyödyntäminen, Institute for Fire Service and Disaster Manaihmisen käyttäytyminen onnettomuustilanopetusta antavat ja gementmaissa: (Nibra), Ison-Britannian Service Pelastustoimen tutkimusta jaMonipuolisinta opetusta tarkasteltiin seuraavissa Hollanti,FireIso-Britanni teissa ja siviilikriisinhallinta kuuluivat sellaise- tutkimusta tekevät maat College, Puolan Main School of Fire ServiPuola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Unkari, Japani, Australia, Uusi-Seelanti, Yhdysvallat naan ainoastaan neljässä maassa merkittävien ce (SGSP) ja Ruotsin Swedish Rescue ServiKanada. Pelastustoimen 12Agencyn tarkastellun maan tärkeimpi opetustai tutkimusaiheiden joukkoon. menetelmät Iso-Britanniassa kuuluivat ja Yhdysvalloissajokaisen yhtä vail- ces (SRSA). Japanissa, Australiassa, Opetuspuolella pelastustoimen menetelle kaikki 13 aiheesta kuuluivat merkittäviin Yhdysvalloissa ja Kanadassa aihealueet olivat opetustai tutkimusaiheisiin (Taulukko 2). Myös tulipalot (11/12), yhteiskunnallise mät ja tulipalot kuuluivat 10 maan tärkeim- opetustai tutkimusaiheisiin. Myös Puolassa monipuolisia, mutta osaaminen on hajautukehityksen vaikutus pelastustoimeen (10/12), onnettomuuksien ennaltaehkäisy piin aiheisiin (Taulukko 2). Myös onnetto(10/13), Ruotsissa (9/13) ja Australiassa (9/13) neempaa kuin edellä mainituissa maissa. (10/12 muuksien ennaltaehkäisy (8/12), vaaralliset oli monipuolista opetusta tai tutkimusta. vaaralliset aineet ja ympäristöriskit (10/12), muut onnettomuudet (9/12) sekä poikkeusoloih aineet ja ympäristöriskit (8/12), poikkeuskahta vaille kaikki 13 valitusvarautuminen (9/12) nousivatYhdysvalloissa merkittävien aiheiden joukkoon monissa maissa. Sen sijaa oloihin varautuminen (8/12) ja muut onnet- ta aiheesta kuului merkittäviin opetusaiheiyksilön tehtävien informaatiotekniikan tomuudet (7/12)työkyky olivat useidenja maiden mer- siin.kuormittavuus, Iso-Britanniassa (9/13), Puolassa (9/13), POHDINTA hyödyntäminen, ihmise kittäviä opetusaiheita. Yksilön työkyky ja teh- Hollannissa (8/13), Ruotsissa (8/13) ja Kanatävien kuormittavuus sekä informaatioteknii- dassa (8/13) opetustarjonta oli monipuolista. Hankkeen tarkoitus oli kartoittaa paloja kan hyödyntäminen olivat ainoastaan yhden Tutkimuspuolella Iso-Britannia (9/13), pelastusalan tutkimus- ja opetuskeskuksia. maan merkittäviä opetusaiheita. Ruotsi (9/13) ja Japani (8/13) erottuivat muis- Hankkeessa selvitettiin Euroopan, Pohjois6 Tutkimusaiheista tulipalot oli merkittävä ta maista monipuolisuudellaan. Amerikan ja Tyynen meren alueiden ns. osaatutkimuskohde 9 maassa (Taulukko 2). Myös miskeskusten toimintaa. Selvityksestä rajattiin pelastustoimen menetelmät (8/12), yhteisEtelä-Amerikan ja Afrikan maat tarkastelun kunnallisen kehityksen vaikutus pelastustoi- Monipuolisimmat osaamiskeskukset ulkopuolelle. Aasian maista tarkasteltaviksi meen (7/12), vaaralliset aineet ja ympäristövalittiin vain Japani ja Kiina. Selvittely perusriskit (5/12) sekä muut onnettomuudet (5/12) Yksittäisistä opetus- ja tutkimuskeskuksista tui kirjallisuuteen, henkilökohtaisiin kontakPalotutkimuksen päivät 2007

Taulukko 2. Opetus- (o) ja tutkimusaiheita (t) tarkastelluissa maissa. Maa

NL UK PL

FR SW DE HU JP

AU NZ US CA

Aihe Yhteiskunnallinen kehitys ja pelastustoimen organisoituminen sen osana

o,t

Onnettomuuksien ennaltaehkäisy

o,t

Pelastustoimen menetelmät

o,t

Tulipalo

o,t

Vaaralliset aineet ja ympäristöriskit

Muut onnettomuudet

o,t

Yksilön työkyky ja tehtävien kuormittavuus

o,t

k,t

Informaatiotekniikan hyödyntäminen

Opetusmenetelmät ja koulutuksen arviointi Poikkeusoloihin varautuminen

o,t

Ihmisen käyttäytyminen onnettomuustilanteissa

Väestönsuojelu

o,t

Siviilikriisinhallinta

o,t

t t

o,t

t t

Maiden lyhenteet: NL= Hollanti, UK= Iso-Britannia, PL= Puola, FR= Ranska, SW= Ruotsi, DE= Saksa, HU= Unkari, JP= Japani, AU= Australia, NZ= Uusi-Seelanti, US= Yhdysvallat ja CA= Kanada. Taulukko 2. Opetus- (o) ja tutkimusaiheita (t) tarkastelluissa maissa. Maiden lyhenteet: NL= Hollanti, UK= Iso-Britannia, PL= Puola, FR= Ranska, SW= Ruotsi, DE= Saksa, HU= Unkari, JP= Japani, AU= Australia, NZ= UusiSeelanti, US= Yhdysvallat ja CA= Kanada.

teihin, Internet-hakuihin ja sähköpostikirjeisiin. Internet-hakujen, sähköpostiongelmien, ja puutteellisen kielitaidon vuoksi selvitys ei ollut maantieteellisesti niin kattava kuin oli tavoitteena. Tavoitteen kannalta oli harmittavaa esimerkiksi Saksan, Ranskan, Espanjan, Venäjän ja Kiinan jääminen selvityksen ulkopuolelle osittain tai kokonaan. Pelastustoimen osalta kartoituksessa tarkasteltavat 13 aihealuetta oli valittu sisäasiainministeriön tutkimusstrategian nimettyjen aiheiden ja Pelastusopiston opetusaiheiden perusteella. Internet-sivujen sisältämän tiedon taso vaihteli maittain, opistoittain ja laitoksittain. Myöskään sähköpostien sisältö ei ollut yhtä yksityiskohtaista kuin www-sivuilla. Mm. näiden ongelmien johdosta selvitys ei ole asiasisällöllisesti kattava, vaan paremminkin suuntaa-antava. Edellä mainituista ongelmista huolimatta selvityksen avulla saatiin jonkinlainen kuva 18

Palotutkimuksen päivät 2007

pelastustoimen tutkimuksen ja koulutuksen nykyisistä painopistealueista eri puolilla maailmaa. Pelastustoimen menetelmiin ja onnettomuuksiin liittyvien aiheiden merkittävyys oli odotetunkaltaista. Vähemmän merkittäväksi kirjautuneista aihealueista yksilön työkyky ja tehtävien kuormittavuus, informaatiotekniikan hyödyntäminen, ihmisen käyttäytyminen onnettomuustilanteissa, väestönsuojelu ja siviilikriisinhallinta saattavat kuulua joissakin maissa ja laitoksissa edellä mainittujen aihealueiden alle. Näin ollen niiden asema ei välttämättä tässä selvityksessä tullut oikein esille. Selvityksen perusteella saatiin lisäksi selville ainakin joitakin ns. osaamiskeskuksia. Euroopasta erottuivat Ruotsin, Ison-Britannian, Hollannin ja Puolan opistot. Japanin pelastustoimen koulutuksesta ei saatu selvyyttä, mutta tutkimustoiminta on ymmärrettävästi hajautunutta. Australiassa, Yhdysvallois-

sa ja Kanadassa koulutus- ja tutkimustoiminta on niin ikään hajautunutta, jolloin yksittäisiä osaamiskeskuksia näistä maista ei noussut esille, vaikka merkittäviä osaamiskeskuksia näissä maissa onkin.

KIITOKSET Hankkeeseen saatiin rahoitusta sen tilaajalta Palotutkimusraadilta.

LÄHDELUETTELO 1. Hietaniemi, J., Kokki, E. Katsaus paloja pelastusalan kansainväliseen tutkimukseen ja koulutukseen. Kuopio: Pelastusopisto, 2006. 105 s. (Pelastusopiston julkaisu. B-sarja: Tutkimusraportit, 1/2006.) ISBN 952-5515-14-1.

Asta Tenhunen, toimittaja, YTM, Savon Sanomat PL 68 70101 Kuopio, asta.tenhunen@savonsanomat.fi

ALAN KÄYTÄNTÖJEN SEKÄ TUTKIMUSTIEDON HYÖDYNTÄMINEN TIEDOTTAMISESSA

Journalismin nykyvaatimukset pelastustoimelle Keskustelun herättäjäksi Kun Suomen Kuvalehti vuonna 2004 teetti kyselytutkimuksen suomalaisten arvostamista ammateista, palomies nousi viidenneksi – keskelle kirurgeja ja muita erikoislääkäreitä. Lehti otsikoi numeronsa: ”Uusi sankari”. Palomies oli noussut ammattien arvostuskyselyssä 46 sijaa edellisestä tutkimuksesta vuodelta 2001. 15 parhaan joukossa muut menestyneet ammatit olivat erikoislääkäreiden lisäksi tuomari ja lentokapteeni. – Perinteistenkin ammattien arvostuslistalla hyvin pärjänneitä ammatteja kaikki. Nuohooja oli noussut kyselyssä eniten, jopa 140 sijaa ylöspäin sijalle 127. Palopäällikkö oli sijalla 18 (aiemmin sijalla 45) ja palotarkastaja sijalla 51. Yhteensä kyselyssä oli 380 eri ammattinimikettä. Tiedotusvälineiden kiinnostus pelastustoimeen – koko pelastustoimen kirjoon onnettomuusuutisista muuhun alaan liittyvään tutkimukseen asti – johtuu juuri tästä: yleisö, kansalaiset, lukijat ovat myös kiinnostuneita pelastustoimeen liittyvistä asioista. Alan ammattitaitoa ja osaamista arvostetaan ja siitä ollaan kiinnostuneita – vaikka oma kosketuspinta pelastustoimeen olisi hyvin heikko, jopa olematon.

Mutta kumpi oli ensin: Ovatko tiedotusvälineet luoneet yleisön kasvaneen kiinnostuksen pelastustoimeen ja nostaneet alan arvostusta? Vai ovatko tiedotusvälineet vain vastanneet kansalaisista lähteneeseen haluun, kasvaneeseen kiinnostukseen pelastustoimea kohtaan? Tähän kysymykseen ei ole olemassa yhtä ainoaa oikeaa vastausta. Tiedotustutkimuksen perinteistä löytyisi monia eri teorioita lähestyä asiaa, mutta lopulta lopputulos olisi sama. Tiedotusvälineet ovat osa yhteiskuntaa ja ne toimivat molempiin suuntiin: luovat julkisuudessa kaikille yhteisiä keskustelun aiheita, mutta myös vastaavat kysyntään ja seuraavat herkästi ajan ilmiöitä. On aivan yhtä perusteltua arvioida esimerkiksi näin: Vuoden 2001 terroriteot Yhdysvalloissa muuttivat yhteiskuntaa ja kansalaisia turvallisuushakuisimmiksi ja lisäsivät pelastajien ja auttajien arvostusta laajalti länsimaissa. Aivan yhtä kestävä on kuitenkin myös perustelu, että tiedonvälityksen kaupallistuminen ja median keskinäinen kilpailu on korostanut nopeiden, näyttävien onnettomuusuutisten asemaa tiedotusvälineissä ja tuonut pelastajat aiempaa näkyvämmin lukijoiden, kuluttajien, kansalaisten tietoisuuteen. Onnettomuusuutiset ovat helppoa, halpaa, nopeaa Savon Sanomat 16.11.2006 ja perinteisesti ihmisiä kiinnostavaa, kansaPalotutkimuksen päivät 2007

Palomiehet pyysivät apua kansalta

Palomiehen varustee

t -yhteen

16 kg Sammutusasusteet kypärä, jossa lamppu ja kypäräradio villasukat palosaappaat takki ja haalari alushuppu hanskat palovyö 9 kg

Asemapalveluasu

Lamppu ja palonaru 3,5 kg Taskussa puukko ja ikkunanaukaisija Varusteissa pitää jaksaa - kiivetä portaita kerrostalossa tai tikkailla lla - kävellä kaltevalla liukkaa katolla - ryömiä savun alla - työskennellä pimeässä - toimi rauhassa hengenhätätilanteessakin

ei jaksa äivä avasi taakkaa. WTC-muistop . palomiesten kampanjan

ELÄKEIKÄ: 65-vuotias

asukkaille. ssut Kylä Kelpaa Asumisme noi 2007 –hanketta hallin . unki kaup Iisalmen

Kunta toivoo tiehankkeita

ran RAUTAVAARA: Rautavaa lisäyksiä kunnanhallitus toivoo vuosien Savo-Karjalan tiepiirin itel2007-2011 toimintasuunn maan. listalKunnanhallitus esittää n lople Hankamäki-Säyneise kirkonpuosan päällystämistä, en kylässä kantatie 87:n varte liiken en kevy äen Pappilanm ta, teen väylän rakentamis välin Kangaslahti-Palonurmen an perusparannusta ja kunn en alueella alemman asteis a tieverkon kunnossapidost huolehtimista.

Johtajahakijoista kolme testeihin

kunMAANINKA: Maaningan tattenanhallitus lähettää haas e kunlujen perusteella kolm neista hake a virka n IO htaja KUOP nanjo sovelAsta Tenhunen ehdokkaista tarkempiin tuvuustesteihin. halKuopion iin issa valitt tunn ralle ssa usuo tama Lopp Muu eiden t 146 alkg torilla palomiehet saiva lintopäällikkö, hallintotiet Letku ja suihkuputki 19,5 jolla keLahti HämeenSoile teri TIMO FILPUS lekirjoitusta adressiin, mais IKKA: GRAFI n elä, ieste Murtorauta 2,5 kg llikkö palom topää ä hallin nimi n sta, rätää linna Palomies 100 kg esta. eiden maisteri keiän alentamisen puol tajien yhteiskuntatiet kunmaan kansalaisten ja pelas iekka Kuopiosta ja Muin o Tempaus oli aloitus valta Jarm äätäan. Koska lains den niska le, jolla itusjohtaja, kauppatieteijo tällä turvallisuutta. nalliselle kampanjal SPAL kerää sammuSeurauksena on, että kyenneet ratkaise- toim haluaa ri Asko Saatsi Iisalsairaankuljetuksessa ja vuosit- jät eivät ole aaleista työväli- kansalaisadressia Suomen palomiesliitto iiehet katsoi- den tohto hetkellä palomiehiä jää timään kästään norm kiloja. htävissä, Heiskanen kuva n maan asiaa, palom tuste paljo a. yssaada kansalaiset miet yhtä mest eniä e kehit ten keell kymm on ä alais seläk illa tain saira llisuut- neist tsevansa kans Pelastuslaitoks tarvi loa vat taja valitaan topa anjoh lee. elle. asun Kunn läkke omaa ja auttajiensa turva Kerrostaloon työ enjohtaja Kim kuin pääsee vanhuuse keita, joilla pyritään ottauun – Ongelma on sekin, ettei ilulta, apua, liiton puhe menevän palo- hank ta. kunnanvaltuuston lokak äviä tyvät työntekijät Palomiehistä tuntuu epäre valittu sammuttamaan Nikula arvioi. tasaista: äkkinäisiä yllätt työkalut maan ikään ssa. ja ole t levan ukse Kampanjan aloitus oli la attee varje koko ltavil ä tta työva sove en nimi llisuu a otty että turva ssiin on kerä huomioon, mutt ja vaativia paikk sattuneiden mieh sia si Adre istuk Lisäk . ponn tekijä kiloa 50 työn Yhdysvalloissa sa. ammatin palkkana uisto- painavat noin rjestelyilläkin on rajan etenkin selät kaupungeissa ympäitsensä tai isoimmissa WTC-iskujen 5-vuotism jäl- työ vaatii tasapainoa, ketteryyt- työjä ä ei puututa todelliseen ja tulee niin, että voi käyajetaan vaarantamaan Niill ujen ri Suomen. Lisäksi sen päiväksi. Terrori-isk insietoa mm. äkillisisiän nos- ovat kovilla. muut. irjoittamassa netissä menehtyi tä ja stress sa Työterveyslaiongelmaan, joka eläke allek muas n dä Muu a, ä. kapin sia keisissä pelastustöissä döiss sä hälytysläh .fi aan yli . SPAL kerää adres Kampanja on pieni liitto muk liittyi en mies toon must .palo . aitutki iestä www n oli attilaiyli 300 palom ministe- tokse kunPalomiesten eläkeikä jolla turvallisuuden amm iehistä vain SPAL kertoakseen huolen SPAL luovuttaa adressin tä lliSuomen palomiesliitto on 55-vuotiaista palom ytyy tervuotta, mutta kunäädännös muistuttavat heidän turva e ja eduskunnalle. Valti t, äkilliset emmin 55 an nallisesta eläkelains vat uransa päät- set yksi tuhannesta selvi ikäjärjestelmän riöill pelkää, että tapaturma steri Hannes sa kuten poliiseilla ja vaativis- käimmät joutu pakkorakoon: suutensa lopulta koskettav on- nallisen eläke t os mini atta ateis e muu ntam amm ja avall vaara on kset vasta se ään htau IVUORI: Kuulemiskierr alaan yhteydessä sairausko sa työn raskaus veytt emmin syksyl- HAUK sukellus- teeksi hank ä pa- uudistamisen ölkkiyden kaikkia. 8 vuo- puolustusvoimis ta savu- ja kemikaali ä ei Manniselle myöh nettomuudet alkavat niittä Haukivuoren Kantala-P iässä. Liian usein oman terve noussut portaittain 63–6 – Tämä eläkejärjestelm on jo huomioitu eläke Pieksän. in töitä, lä. isestä vistä väkis tehtä liittäm ään takaa n tehd lomiehiä Suomessakin. kylie itämi la pysty ei mil- uhal pa- teen. kerta kaikkiaan – Jatkuva kunnon ylläp ja taKun kevyempiä töitä i ei kaatuisi kavereiVaikka yli viisikymppinen lä oma kunto007 maahan on tehty. Palomiehel lli9.3.2immät nen on tärkeää, mutta terveenä lään voi riittää kaikille, iäk- jotta kaikk lihaskun-A8 | PER JANTAINA tärke Haukivuoren kunnanha asti lomies olisi hyvässä sten sapainokyky ovat vaikea säilyä iäkkääksi ssä huonossa, esimerkiksi porra pel- työvälineet. Kun eläkeiän nosto on tukselle jätetyssä yhde jo tystä stia osesi lisäla y muut kerty ssa nousuun mautukse tilojen vastustetaan erillisten anosalta. Haukivuoren kunn ettei on, kanta n hallitukse osta esitettyä kuntajaon muut toinnit tule toteuttaa. llitus kennöintialueen asfal Pieksänmaan kunnanha in paSIILINJÄRVI n liittämistä uusitaan kokonaan. Samo kiito- ei vastusta kylie a Pieksämäonen sa Laun muas Antti rannetaan muun HELSINKI alust 2008 en vuod märöintiä. esivieSTT uuden ratojen sadev lii- en kaupunkiin. Kuopion lentoaseman llishalRemontti aiheuttaa lento on u. alue- ja paika nustyöt vaihtu lassa ltuutettu Valti rvova n Rissa lennonjohtotornin raken een sulkemiseTasa-a nomaisten lausuntojen kent i virkaa toden viran stoi nimitt linto lassa neuvo Valtion ajaks en viiko käynnistyvät Rissa ia kuntajaon muuttakolm udeks aan otiska runs viisivu etri20-m seuraa perusteell an ina Linntorsta n.vaksi mään läheisyyteen. varaa lukie teolla tällä viikolla. Yli nukkäyt- heinäkuun alust lla eio ole juuri vaikutusta e- rimisePirkk Kaksikerroksiseen raken ja sa konf tuoma nen torni on määrä ottaa intaan tai mukaan muun muas usaloit- sten toim viran Hänomai t en. Mäkis seen tulee luento-, koko tä on jo tullu töön vuonna 2008. stäjil ijärje renss istoti ässään ntoim si rake hallinnon järjestelyihin. taa tehtäv näyttelytilojen lisäk Tornin valmistelevat eita soittoja koskien . alussa ieton lääninhallituktoukokuunItä-S uome viime vii- huolestun jo ettiin aloit loja päävuokralaiselle Kalat öt hoia. nusty ysosasto Mäkinen on Koski nus- liikennekatkost - sen sosiaali- ja terve leet lento keskukselle, Tervon kolla. Ulkopuolisten raken ensi tanut tehtävää ai- alueen asukkaat Pirkko – Olemme nyt kysel yhtya, että yä a totea vuosin tää nkin sai Oy:lle ja Sisä-Savon seutu asia järjes en emmi töiden on määrä päätt n al- yhtiöiltä, voitaisiinkoMäkin vissa kohdissa Kuopio arvioi pänä Pieksäntiloja jälSen t lähem 2002. jolloi asuva ssa, 1995Futurian hautomo O iskuu juhan et. n KUOPI maal män en tuloks enne at oa ävuod parha viikk vuotta oli kuntakeskusta ja Pieks nenyrittäjille. hän toimi Tenhule ten osien siten, että maan Asta uusil keen netty kii- neljä Kuntalaisten tyytyväisyys kaa tornin sisäpuolis iehen Mikkeoikeusasiam nusta käytössä olisi lyhen epäätöksen kasvanut Kuopioseduskunnan en hank n ä.mäen kaupunkia kuin inais an näkökulalkuu nen ja muun muassa Vars lansseis- myös eniten kunn tami kuun on ambu raken verheinä ämäikkön Terv hoito iin on – in apääll Pieks tuloks tuoh . Ainak en – kansli inen totie vuoden 2004 TE-k saeskus TERVO liä, joten n kesKuois-Sa ta kil-liittäm tulee Lohimaan entis llavon s saaää. Muua tekee kanssa paikas pätevPohjo täysi katko tekniikan asentaminen. Mäkisen sa on masta tämä on maakunna ke- – Kalatietokeskuksen uudisrakennus a. een tot rattun palvelujen saavutettaltuulanssi ankk rrokset saakka. Näin rvovaon nush Erkki Paukkunen ja ambu ole-tusmatkailun totraken . keen en tasa-a staa paloau sanoo uudis nykyin on Koski Oy:n nykyisen lla kuulo Itse piossa Linna kalas Nykyisen tornin alake piä Kuop keisim sti, mutMäkis taisiin lyhyemmäksi,paili jokaiolaisi tolarakennuksen ja Terv kalle, esittelee kunnanjohtaja nopea kannalta perusteltu. käkunta,van en en t varma on Päivi vuud realistiset tuleva tettu Fi- nov. aa stiTerv aaRoma een käyttöön muun myös melko eita. Kalatieto- ravin teutt edell maks kipai t ka ankk park ella jäävä keheltiin litus on toimittanut en mish iurak sta ersalm perust nuks hittä toint lle aluee een Vehm aken Asfal mutuketusija kesk majoitusr inhal tieto ta esimerkiksi asettamista Lään LentoaseKala Tervon Äyskosken n investointikoht vakiet: laatua odotetaan, iksi. tilat sen imma sityks onaa raa stotilo suur aan pien miljo ukseltoimi vuok saad e maan sa vuod lle kokem kakolm muas odotta ukse va an ensi kesk ajomatkat voi joutua pitkät hänen pidemmällä tiedot sisäasiainministeriölle. seu-rkiksi i Oy:lletajaesime Linnan navialle noin kerra keytyy maakunnan johta lunapuaselle, on ti- Esko Ollila kunn n Koskpohtii tei- ltuutetun viran n kiitorvova Kirsi Salmi man päällikön Markku atkai dempään, Tervo naistumisen kannalta kunn ittä- paikkaa. KUVA: ERKKI PAUKKUNEN rretään. - euroa. Edellisen laan tasa-a latietouden, kalastusm le. alveluista ymmä kun n hätäp 14 unnan oikeusymäl vuosi, uviaa aan merk sta ja edusk en uusi torni on valmistues tuyht saad mielik hoidolassa an Rissa jokun alla jo ä. muka tiin On Sam yksien – ittym ostet lat. näiletäisy kesk ikunn isiin tietää TerSalmitä sekä nut nustyöt voita on ja tuotekehittelyn erkkiKirsi iossa. eskus toteuttaa iehen kansliassa hankk raken ksi tarvin Terv Kuop maam asiam ietok sen viime myös ävä Kalat ja itse a tua . näytt olen n suutt rgiae tuloon saan . unna 30 suomalaista kuntaa teetti luun, ka- vää syne avun a sitten tavanvuott miuksilla. vaikut kunnan rahoituso nistää helmille n lisäval kin siinä usmyös käyn atkai millaa kentä n Pohjois-Savon maak kuiten millä tusm lento ukse Olen näky etä kesk lä kalas apua. matvesiti an valtuutetun nimitys osui vossa ja Kala maitse että . en sairaa lentoasem n- tieto ) puolsitutkim itusta ion nus Kosk uksen palveluistaan Efe(myr raho ja iossa Kuop raken Uuden in yistä Kuop yhmä elyyn jollo että yksit , korstyör keitt sti ssa, kossa yhtei ussasi. Tasa-arvovallanvi. ljelyyn, tuote kunnanjohtaja Esi eloku uudis- maaliskuu eluti on jatkonaiste tulijalle. Torni nousee selvä n päiväk e, arvio kunnanko Oy:lla välilluspalv us ja pelast n liitkuljet – Kalatietokeskuksen ensi vuoden loppuun vajaan kailijamäärä na oli-intaa maanantaina Tervon mukatoim liseen osta . Elo-iin kuuluu valvoa ainvä is-Sav un tehtäv kuopi kans uralla tuutet en Lohi- olisi valmis a.olainen keammalle kuin nykyinen, nnus- Pohjo etty hyvin ko ,Ollil järjest rvo- Skootteri ja polkuKuo-koulu koko vuoden hyvällä tusta tasa-a rakennus nousee entis AUS: valvoa arvioi kunnanjohtaja . ja Varka kalatietokeskuksen rake jel-vat Kuop VARK muassaan ktejaus.sekä arvioin. mukaan Kalatietokesmuun asem RissanenOllila tyviäioproje Jukka ion lento 15 metrin korkuinen torni akennuksen mennessä, t- törmäsivät Varkau1-oh Kuop tolar te nouda sa tavoi ravin kuus Kuoän kiellon hälysa EU:n on va syrjinn maan uus etta ja muas äilijä mitta lain n saatav hank pyör – Nopea matöin- Ollila. oaseman toine rakennus on myös n ja 25 000 at - yhteistyössä muun Lent pysäk uudis naiste a en hank runsa i iselle i tärseurat kuks lensi toimi a ein nyky vaks sekä a kaikk kautt itetta eskus maan tamist Järvelänkadun ja Linju on sa. tyspalveluissaTervo masta raho dessaumista istonskans Tervon Kalatietok yliopavuu anke toteutetaan enea saat pion an merkittävin en- tuntu hanke”Nop kunnnyt, miesten tasa-arvon toteut dun i- ole yhtäännyllätty kailijaa. an vuokrati- rakennush arvio. En akeintä risteyksessä maanan liitialueelle. Myönteisen kunn keell än . llä keeksi. kent rinka hank aloilla Noin hetke . eri lento isellä tällä anke noin ämän kun nyt Kyse nush pärjänen raken yhteiskuntael si kesänä, miljoo-hälytyspalveluissa ainakinjoskaks eksaa. en noin 700 kerKuopi io on si vuod ssä. jälke kahd eistö n ksen kiint enne a päätö orvan mun n Kyse on yhteensä 1,2 taiaa euron hakkeesee daan syntyvän . nnuk- loissa Sillak hyvin tua En män nnuksenkaik 1,2 miljoonan uutta tetyistä rosneliömetrin uudisrake kein tärkeintä.seitse nan euron uudisrake Pyöräilijä ajoi Linjurinka Satunnaisesti pysäy ahoituksen lisäksi alu- uutta yritystä ja t, ä Järvetulee EU-rasen rakentamisesta Lohimaan ö-ole työpa yllät pitkin ja oli ylittämäss kuopiolaisista myös Heisk PUNKKIlla ei ole huomauittamista . tyny ikkaa yhtään uus. KUVAT: TUIRE saatavitä tukse välitt nopea n aikaa on niiden an luottaa tulokseen. ntä ipiste Sama tärkei perhe toim issa tua. iden suun alvelu eelle Tervon Koski Oy:n länka styöntekijö että hätäp nkäytöstä Savo-Karjalan tiepiirin skoo Heiskanen arvioivat,vääri jos Kuopio on pärjän– Olen kuullut, että hälyty öpeja aina Niina, Aatu ja Marko sekä päihteiden Järvelänkatua pitkin tuli vuokrataloihin, häiri asuin PAIKKAA . nittelemaan ns. Lylyjärven palvelut eivät välttämättä ishäiriöt ja o varoit ollistaisi käytt mahdIMUS KYSELY: 30 TUTK nyt noin hyvin.” Olemme lisänneet henki a, mutta – äytym n ja jen NKI: Meriv Osm-ajoentien suunnasta teri Kuopio HELSI ssilto ta. vat ennoltiin säkk tänä artiost ristey . eisiin. Tämä tuksesjohtu toimi parhaalla tavall o yltää amäe ratata paljon SuoMuststoime k- ● Pelastu vuok ttamis Omenasattaa utkimu ylittää asuin koulu yt INKI: väkyselyt kohdal- kä sairaankulje vastaa ovat ista jäistä Etelää än löstön Jukka Rissanen ehtin HELS tehtä ovat alta ei heiko ääräist tekemä jälle asiat olivat väkiv ● äilijä keskim jat Efekon nteki miten Pyör Piirin lisäksi . useim den nejärjestelyihin yhden - Nopeasti sosiaalityö uivat Kuopion ja Varkau e tasol Varkaudessa on myös a äisell s ja tteena liiken aikan olla. määr äsiv nopeu ien Tavoi rannik keski Valovat törm ja vuos nä vän ukmen ssa intä osallist uolet riittä syksy viime nuoho seen Paimio Tärke ä ei tyytyväisempi n avautumisen lähettiin laan. i, tyytyväisiä etenkin loissa ko- luukun periaate:utkuntalaista kentä ovat kun osap tilanteentietä, anvil Espoo, Helsink ituksena on purkaa vaneenjelipiolaisille kyselyä tarko syntyn lu, Marko ja Niina en tyneet. Se on tuon häntä aute- Varkauden lisäksi a ei pys- keakos kella. pelastustoim le. Hedelmän- ja Marj lmiini, Oulu, sekä lisään 500 kap- hyvä palve seen Pyörnäilijä kaatui, mutt tiejärjesteotella, vaan hallitaaluihin ylä, Mikkel taneet viime päivie läheltä, jolloin onge ungin sai- pomp 1 000 ja Varkauteen spalve aiheut ja muut , että KI: Kaup hat sillat Kuopiossa tomu tus- ja pelastu ENJOat. Heiskanen komm apua ky- Joensuu, Jyväsk ja turvattomuutSUONentoiv ilmat. konaisuuteen, jäin liitosta arvioidaan oiset an. varhai- ● Sammu levotutus- utta nnut itseään pahasti. taan siellä, mistä hän ja Vantaa n ja samm louka siin puut paletta. lämpimät Vaasatuma enjoe yksitäyistiejärjestyttäiTurku, ä ,tyytyvä Suonuljetu että isempi äänja aurink ääräist kseen ennyt raank kerät riksiten keskim iossa iltä vän lyjä lämm iston nä. ei Kuop ljelm jatkoi yllättä mät an tus mäise irtaim olla attivi ttaja a pienem muka nen ensim myös yn amm myös saatta kulje syy ykkö Jää io Kysel olivat – ta kuin iläiset ja Skootterin usvaiheaessa. mikkelnetää a- ● Mukan eluihin. kokonaan nsairaan myösjäsen oen valtu a uspalv t arvostsessa olivat ovat Kuop ihmise ja pelast 3,5 miljo dellisessamokraattis talou telyt Hamina, Ylipääätään a, mutta voi puikkoontu sosiaalide a sen– myöt ja Varkaudessa kuntalaiset piä sairaankuljetuk syksyn aikana noinpaksu n takan tumi jalasjärveläiset.van Vierun koon aansa eikä pysähtynyt uslai- paikat Anjalankoski, Kaarina, , että kaike kuljetukseen Uskonelle – loitte äisem Suomentyy- ustoa turvallisuutta. Pelast vatä. valtu laisten sti, kerrottiin matk - tyksi uuden VT-9 alittakaukeskimääräistä tyytyv nopeajää i kuntamän omenaa. Sato t henki etta. Var kiloa oitunu u- Jalasjärvi, Järvenpää, Kotka, tilann naa ● Kuopion lähimmät vertailu motiv mielik a, mene pe- Efeko selvitttoryh aan sia hyvä osaav on sekä stam e on olla osta. en n voi tarka Hank jän , ta tukse artiost nteki n ammattitaitonsa tokses meriv kautt yläa. sairaankulje lahden ksi kuin ssilla stäei olisi itse Kemijärvi, Kemi, Kerava sosiaalityö u janJyväsk ristey e- taiheidä tyväisyyttä palvel Joensu perhuihin tpungit Heidä ustoryhmän mieleua kuitenkin pienemmä i kaipaa tietoja on edesau Valtu Vas- löstö. amis en poliis oontu eksi yksissä perusteella. sii- va, vaikka palvel ali- pyrimme Kouvola, Naantali, Paimio, Pietarlastustoimeen. nistää, kun ia mista kaud käyn a na, jolloinPuikk omen ollistaakysym vät kaikiss en luotta pärjäsi mahd luita mielikuviensa onsteiden hajasijoitt asenteensa vaikuttavatltaeh vällä auringttajan Jatkossa työpi vuon Jukka nut. sosia viime - lopul tarvin henkilöllisyydest Pelastustoimen palve enna li- Rissan tanut viime aikojen kulje aikuisia kuntalai- ja Pori, Raisio, Rauma, Riihimä kuin kunta- käise mminat saatu ihin.sta palvelua i huono onPohjois selväst tukseen ennätysmäärät.. ä poh- taajat olivat kaupungin vuokratalo ihmisiä turval- saari, iemi ja Valkeakoski. nitelm hen, millai suun sairaankulje amaanlmaa kohta tiin isiin onge selvittävistä kysymyksist ntapaiste kerät voita Rovan nhalli ki, git. työllä ä riskie sia. t, kaupun entist saava Savon ut saivat sa t laiset pann vuonna ar- on Kuopiossa. yhmä se kävisi kysyttiin sesti hyväksyttyä. esta ustor joissavolaiset kunna Poh- a.lisuus aitentuksis ● Kysely lähetettiin viime Valtu nen moid Parhkoulu Kopo Pelastustoim kö Jukka mini pia tu. päällik ENJOKI: Kaupunginhallin nta- asuk män ja antamaan opasSUON kaide neuvo keskimääräistä parem tus- jaille, okselta enem miten 23 900 aikuiselle suomalaiselle pelastuslait tamalla sosiaali. Li- vioita tarkasmerk päinsä sijoittusta. a, sam- jois-Savon destä loksia kaikissa osa-alueissasekä palveluista, nuohouksest muassa työttömyy . muun sairaankuljetusta uspalveluista se- sanoo

Tällä hetkellä palomiehiä jää vuosittain sairaseläkkeelle jo yhtä paljon kuin pääsee vanhuuseläkkeelle.

ä pelasalkaa lähivuosina näky pelätään tuslaitoksilla, jäljen olevan rumaa. palo– Kestääkö yksikään tulemies terveenä eläkeikään usilla vaisuudessa? Paloasem menoa tätä että i, kaikk me kom iesyhei kestä, Kuopion palom enjohtadistyksen SPAL:n puhe o. sano n kane Heis ja Aki

Yli 55-vuotiaista palomiehistä vain yksi tuhannesta selviytyy terveyttään vaarantamatta vaativista työtehtävistä.

Osakuntaliitos saa kannatusta ja vastustusta

KOTIMAA

kko Pirin Lennonjohtotorn Mäkinen rakentaminen altaskoa-airvo-

a s s a k s n a h in v y h t a m m Hätäho

Kalatietokeskukselle tilat LohimaKuaopniolaaislueteelle

valtuutetuksi

TUTKIMUS:

Maakunnan yhteistyöryhmän puolto luento-, kokous- ja näyttelytilojen miljoonahankkeelle.

von kunnan näkö”Terat ja varkautelaiset ov asta tämä on maakulm stu las tyytyväisiä pe kunnan keskeisimpiä kalastusmatkailun toimeen. kehittämishankkeita.”

Skootteri ja polkupyöräilijä kolaroivat

neet Omenasato eiJäät heikentyella Suonmenlahd yllä ennätyksii

Vuokra-asuntoihin ei sosiaalityöntekijöitä

Kaksi siltaa puretaan Ysitieltä

säksi eluja sammutus- ja pelastuspalv

mutus- ja pelast

EJA T T N O M E R IA IS L L U D E JA JA E T ON REMONT

laisten luontaiseen uteliaisuuteen vetoavaa materiaalia uutisvirrassa. Kun media antaa onnettomuusuutisille paljon ja näyttävästi tilaa, se lisää toisaalta myös jossain määrin kansalaisten tietämystä pelastusalan ihmisten työstä, onnettomuuksista ja alan kehityksestä ylipäätään. Uutiset tosin voivat luoda todenmukaisia, mutta osin myös valheellisia – esimerkiksi liian idealisoituneita – käsityksiä pelastusalasTAAN! YHTEISHINoikea ta, sen ammateista ja arkipäivästä. Joko ALSACE HMÄ KYLPYHUONERY cm (ÄO82)

• allaskaappi 50 • posliiniallas 50 cm (ÄO83)

9900

ryhmä

Hana myydään erikseen

Palotutkimuksen päivät 2007

tai osin virheellinen tiedon välitys pelastustoimesta voi olla todellinen syy, joka on nostanut palomiehen arvostusta kansalaisten silmissä. Ja tiedotusvälineet vastaavat yhä tähän kysyntään, myyvät kuluttajille sitä uutismassaa, mikä menee parhaiten kaupaksi. KIUAS Molemmat ÄLAATTA PETRA käsitykset tiedostusvälineiden SEIN BASIC HOT • 20x25 mm (ÅP25) • musta, 6 kW harmaa (ÅP22), vaalea beige m saunoihin ja• vaalean pelastustoimen suhteesta ovat • 6-9perusteltuja (NR89) ja niille löytyisi tukea tiedotusopin tutkimuk50 m sen traditioista. Ei ole selvitettävissä, kumpi oli ensin. Tärkeintäkin on huomata,LIettä väitSISÄPANEE LEPPÄ teet eivät ole keskenään millään tavoin risWC-LAITE

EKO 2000

00 9 9

• valkoinen • pieni ja iso huuhtelu • antibakterial -käsittely • tyyppihyväksytty (NH04)

Kova kansi (GQ82) sis. hintaan!

• 15x90 mm STP neeli (JT99) • vähäoksainen, A-luokan leppäpa

A LEPPÄ LAUDELAUT PHL

tiriitaisia: Media vastaa toisaalta yhteiskunnan asenneilmaston muutoksiin ja kansalaisten muuttuviin kiinnostuksen kohteisiin. Samaan aikaan media kuitenkin myös itse luo muoti-ilmiöitä, aikamme sankareita ja yleistä hegemoniaa, yleistä yhteistä käsitystä siitä, mitkä ovat merkittäviä uutisia ja miten niitä tulee käsitellä.

• 29x90 mm pä (IH44) • vähäoksainen, A-luokan tervalep

kpl

Käytännön elämässä

2 uutiskriteerit ovat ajankohtaisuus, Perinteiset 25 m

375 m

KOTIMAA

n i i s k u t s i d u u t a v a t Kuolemat pakot lipalon yhdistelmä ihmistä joka vuosi. ta sa in no sa es om Su tappaa

ja tu TAPATURMAT: Alkoholin

än lle tasolle – jossa jo meid nkin niin mon- laise snne- ja työturvallisuu ta, tek- sia. Nyt on kuite tä eurooppalaisesta tasos o si- ta pyydystä vedessä, että ongel- liike me ovat. Asta Tenhunen ninen johtaja Hannu Olamstus- malle pitäisi jotain tapahtuakin. asiam alaisten kuolemille on Suom pela eriön keuk kuotilasto- säasiainminist – Toissa vuosi oli poik aloissa tyypillistä, että Uusimpien kuolemansyy a tu- osastolta sanoo. mutta muutoin tulip toientti issa sellisen hyvin, kohtaa henkilön, jonka jen mukaan 50–70 pros Suomessa kuolee palo in- ongelmat ovat olleet odotetta- lema alko t huttunu niin rajoi on on y leista yy- mintakyk n nähden kaks lipalossa kuol etäis ärää t asmä pitkä . asuk on takia lä n on : Meil la holin, iän tai molempie malassa, että alkoholil kin kertainen määrä ihmisiä kuin vissa ikääntyy ja muuttoalle voi tö kohd väes Eten nsa det, an. taha in ema kesk Kene kuol – an maissa osuutta yksin osuus on Länsi-Euroop liike jättää yhä enemmän pe- sattua tulipalo, mutta tyypillipäihtyneiden naisten sta määrin. ille risyt. asuvia vaille luonnolli simpiä vahingot ovat tiety viime vuosina lisääntyn tilanteen vuoksi peean Surk a. mist vuon katso e rään ehdoTulipaloissa kuoli viim ittaista kiryhmille. lastusosasto on kasannut tään tö lisää palon – Tilastoissa on vuos stä. käyt ihmi holin 118 Alko essa yrite n Suom asiaa na kuoli tuksia, joilla oa, mutta kokonaisuudes ä, jos asukas Toissa vuonna paloissa turvallisuuspaket- heitt meillä syttymisen riski si tupakka oli poik- puuttua. Palo ympäristöminis- saan palokuolemat ovat uu esimerkik 88 henkilöä, mutta kyse tia on runnottu ästi korkealla: Nii- samm sohvalla. – sitke neet 2003 pysy sina Vuo soinisteriön ja keusvuodesta. essa, kädessä inen ihmistä teriön, sisäm tapahtuu noin sata vuod Lisäksi humalassa olem ysministeriön to- tä 2004 kuoli reilut sata o myöntää. aloissa siaali- ja terve ä mahdollisuukmolempina vuosina tulip – mahdollisimman Olam nna 2004 sisäisen tur- myös heikentä ksi ttava jos teute sitä, a paet Vuo . ja – kaan vuosien viipääosin myrkkysavuun ttaes- sia havaita palo ja ke- pian eikä suin vallisuuden ohjelmaa laadi et- palo syttyy esimerkiksi viallises– Suomessa on uskottu ä. lupaamaan, veell silti ölait e sähk imm mutn, men eestä sa hyvi n leipäälle jään huttu, että asiat ovat – Meillä on jo ”kylähullu ia tä palokuolemien on Suomessa ta tai estaan. ta tilastot puhuvat puol kun tekeillä on niin mon lle eurooppa- teesta. hyvä ma”, tävä an nnyt Balti me vähe olem Palokuolemissa parannusehdotukhyväs- konkreettisia maiden sarjassa kaukana

köliitäntä h sä n ii m ti it ro a v in si u U astusten Asta Tenhunen

on Uusissa rakennuksissa eistojen pakko liittää asuinhuon köver sähk et palovaroittim aikana. koon jo rakentamisen lturva sen sisäi ti päät Asiasta ä eli lisuuden ministeriryhm RajaKari eri inist sianm sisäa Leena mäki, oikeusministeri inisLuhtanen, peruspalvelum n toine ja teri Liisa Hyssälä Ullavaltionvarainministeri Maj Wideroos. sisäYmpäristöministeriö ja ensi ministeriö neuvottelevat ti, millä maanantaina alustavas tulee aikataululla vaatimus oman voimaan ja vaatiiko se rakenasetuksen, muutoksen e minn vai n nusmääräyksii vaatimus kirjataan. mus vaati ottaa on Tarkoitus

erityipidettiin kiireellisenä ja ten sen tärkeänä suomalais . turvallisuudelle ole Tulipalojen määrät eivät kääntyneet laskuun, vaan henkiä uhkaavat sekä ihmisten usettä omaisuutta. Turvallisu heti ttaa ohjelmaa aletaan toteu na. vuon tänä jo tikäyttöön nopeasti eli jopa Verkkovirtaisten palovaroit tai ensi srakentämän vuoden lopulla mien käyttöpakko uudi ista. stuks uudi vuoden alussa. nuksissa on yksi set päätti, Uudistuksen vaikutuk Lisäksi ministeriryhmä rakennisteriö tulevat näkyviin hitaasti että sosiaali- ja terveysmi a mutt sa, stues uudi nuskannan e edelleen lakia nykyistele valm an mitta itsessesta aami sen uskotaan vuosien korv en tupakoid paloparantavan merkittävästi uvilla savukkeilla. toiminta- tään samm varoitinten pysymistä esillä koko EUon Asia a. kunnossa asunnoissa. alueella Suomen aloitteest nimetSisäisen turvallisuuden Lisäksi Pelastusopisto hyväksyä jossa , ntaa tutki ministeriryhmä päätti n tiin johtamaa man pelastusosaston valmistele tutkitaan kaikki vuosina den ilövaasumisen paloturvallisuu 2007–2008 vakavia henk lmaa ohje a kosk , ohjelman

Myös palotark välien tarve arvioidaan uudestaan.

alot. hinkoja aiheuttavat tulip välien Myös palotarkastusten . staan uude n tarve arvioidaa naisPelastuslaki menee koko en stust tarka palo ja remonttiin taan uudet vaatimukset kirja uuteen pelastuslakiin. määLisäksi ministeriryhmä än, räsi perustettavaksi ryhm palo isen joka selvittää asum istä ja turvallisuuden kehittäm a eri teettää kustannuslaskelmi vaihtoehdoista. s myö i vaati ä ryhm Ministeri amista. pelastustoiminnan turva ehtii oin harv a kunt palo ka Vaik apaikalle pelastamaan tulip niin loon jo jääneen henkilön, on lla inna palokuntien toim vahinerittäin tärkeä merkitys isessä kojen leviämisen estäm en sekä mahdollisten muid . ihmisten pelastamisessa

Loppiainen lähestyy!

onnettomuuksien hoidossa. kiinnostavuus, läheisyys, tärkeys, laajuus, Tätä kaikkea olisi hyvä osata hyödyntää epätavallisuus ja yhteys muuhun julkisuu- paitsi onnettomuustiedottamisessa, niin teen. Isot onnettomuudet täyttävät kriteerit myös ennen kaikkea siinä kaikessa muushelposti. Ne ovat laajoja, epätavallisia, tär- sa eli valistuksessa, neuvonnassa ja pelastuskeitä, ajankohtaisia ja sitä kautta usein myös toimen julkisuuskuvan rakentamisessa – ja kiinnostavia. myös alan tutkimustiedon välittämisessä julPelastustoimen toimijoiden on kuitenkin kisuuden käyttöön. imassa to-ke 4.-10.1.07 ukset vo rjohetkellä tärkeä hoksata, ettäTa tällä pelastustoi-

mi ylipäätään on muutosmylläkässään ja ihmisten turvallisuushakuisuudessa ajankohtainen ja kiinnostava. Turvallisuus on kaikille ihmisille läheinen ja tärkeä asia. Pelastustoimi on myös laaja-alainen: monissa kuntakeskuksissa palokunta on nykyään ainoa 24 h/vrk ja 7 päivää/vko edes jollakin inhimillisellä viiveellä käytettävissä oleva yleinen palvelu. Pelastustoimeen liittyy myös epätavallista gloriaa ja julkisuushehkua. Pelastustoimi täyttää siis perinteiset uutiskriteerit myös 0 g (8,73/kg) alana ylipäätään – ei 40 vainus ollessaan osallisena ma tamaton

Nykyvaatimuksista

n myrkkysavua. ilön, joka jää keskelle palo pakenemaan oin pelastamaan henk päihtynyt eikä havahdu Palokunta pystyy harv ästi ittäv merk on et yli puol tulipaloissa kuolleista ARKISTOKUVA: ASTA TENHUNEN

viestinsä. Yhteistyön onnistumisesta merkki on, että molemmat osapuolet saavat jotain: Tiedotusväline saa yleisöä kiinnostavan jutun ja pelastustoimi saa haluamansa viestin julki. yli -25% Yksi tapa oppia on seurata aktiivisesti tieSaarioinen at dotusvälineitä ja oppia esimerkeistä. Pizz Toimit(4,97/kg) tajat yhdessä pelastusviranomaisten300 gkanssa keksivät jatkuvasti uusia, toimivia tapoja yli - % tuottaa lukijoita18 kiinnostavia juttuja turval(norm. hinta 1,99/kpl) Atria lisuudesta. Niistä kannattaa poimia itselleen alvi päältä hyötykäyttöön. unap Satavat, sopivat parhaat

149

350/kg)g (6,26

Yhteistyö median kanssa edellyttää oikeaa asennetta: Toimittajat ja kuvaajat ovat oman alansa ammattilaisia ja seuraavat tarkkaan sitä, miten kirjoitetut ja kuvitetut jutut kiinnostavat lukijoita ja katsojia. Toimiva yhteistyö juttulähteen kanssa tarkoittaa keskusteluyhteyttä ja -tapaa, jolla operatiivisen, valistavan tai tutkimuksellisen pelastustoimen puolen edustajat saavat kerrottua medialle oman

Snellman naudan palapaisti

kasari 2 l

Soveltuu kaikille liesityypeille. Titaanilla r vahvistettu Hackman Supe Plus -monikerrospinnoite. Kuumentumattomat vat bakeliittikahvat takaa tukevan otteen.

Palotutkimuksen päivät 90 2007

yli

-19%

Valio Lisätietoja: Polar 5% tai juusto Ammattien arvostus 2004. Kyselytutkimuksen15% tulok300-350 g (8,26-9,63/kg) set ja usean lehtijutun kokonaisuus lehdessä: Suomen Kuvalehti nro 18. 30.4.2004. Yhtyneet Kuvaleh. hinta 2,69) (norm. hinta 3,60 det Oy, Helsinki 2004. (norm sBonus-kortilla Valin PikaEdut saat Yhdyskuntatekniset palvelut. Kyselytutkimus 30Ykkö kunnassa. Efeko oy/Heikki Miettinen. Tutkimuksia Hackman Hugin anaama KovSähköisesti 270/2006. julkaistu tutkimusraportti. Nandinia

-30%

289

henkilövaaka

Mittaa kehon rasva- ja a vesipitoisuuden prosenttein 4 muistipaikkaa. Takuu 2 vuotta.

Juha Laitinen1, Ismo Huttu 2, Mauri Mäkelä 3 • 1)Työterveyslaitos Kuopion toimipiste, Neulaniementie 4, 70701 KUOPIO; 2) Pelastusopisto, PL 1122, 70820 KUOPIO; 3)Työterveyslaitos Oulun toimipiste, Aapistie 1, 90220 OULU

Savusukeltajien altistuminen palotaloja konttiharjoituksissa käytettäessä erilaisia polttomateriaaleja Tiivistelmä Savusukeltajien altistumista mitattiin savu- käsineet puolestaan vähensivät käsien kautta sukellusharjoituksissa syntyville kaasuille ja tulevaa altistumista. GORE-TEX-pinnoitukhöyryille. Samalla vertailtiin polttomateri- sella varustettu sammutuspuku oli hieman aalien vaikutusta palamiskaasujen koostu- suojaavampi kuin vastaava NOMEX-puku, mukseen ja työntekijöiden altistumistasoihin. mutta vertailutulokset eivät tilastollisesti poiLisäksi selvitettiin myös sammutuspukujen kenneet toisistaan. suojaustehokkuutta ja aluskäsineiden merkitystä altistumisen torjunnassa. Savusukeltajien ihoaltistuminen mitattiin suojavaatetuk- MENETELMÄT sen alle sijoitettujen ihoaltistumiskeräinten ja käsienpesunäytteiden avulla. Heidän ko- Simulaattorin ilmasta kerättiin VOC-yhdiskonaisaltistumista mitattiin virtsan tiosya- teet Tenax-adsorbenttia sisältäviin putkiin ja naatin, 1-pyrenoli-, mukonihappo- ja naf- analysoitiin termodesorptiolla käyttäen yhtolimääritysten avulla. Kaasujen ja höyryjen disteiden tunnistamiseen massaselektiivistä haitallisuutta arvioitiin simulaattorin ilman detektoria. Aldehydit kerättiin dinitrofenyysyaanivety- ja aldehydipitoisuuksien se- lihydratsiinilla impregnoituun Sep-Pak-adkä syklisten polyaromaattisten hiilivetyjen sorbenttiin ja näytteet analysoitiin nestekro(PAH) ja haihtuvien orgaanisten yhdistei- matografisesti. Syaanivety kerättiin 0,1 M den (VOC) pitoisuuksien avulla. Savusukel- kaliumhydroksidiliuokseen. Näytteet analytajat altistuivat työssään syöpävaarallisille ai- soitiin johtokykymittariin yhdistetyllä syanineille kuten bentseenille ja PAH-yhdisteille, dispesifisellä elektrodilla. Hiukkasmaiset mutta heidän altistumista voitiin vähentää PAH-yhdisteet kerättiin kalvosuodattimelpolttomateriaalin valinnalla. Erityisesti maa- le ja höyrymäiset XAD-2-adsorptioputkiin. kaasusimulaattori, jossa savu tuotettiin kei- Näytteet analysoitiin nestekromatografisesti notekoisesti vähensi PAH-altistumista. Alus- [1]. Näytteistä analysoitiin 15 erilaista PAH22

Palotutkimuksen päivät 2007

yhdistettä. Ihoaltistumisnäytteet kerättiin suojavaatetuksen alta kahdella ihoaltistumiskeräimellä työntekijän rinnasta ja selästä. Näytteitä kerättiin koko työpäivän ajan. Koehenkilöiden kädet pestiin auringonkukkaöljyllä ja kädet pyyhittiin paperipyyhkeeseen. Ensimmäinen mittausjakso päättyi ruokataukoon ja toinen työvuoron loppumiseen. Kaikista näytteistä analysoitiin PAH-yhdisteet nestekromatografisesti. Virtsannäytteet kerättiin ennen altistumisen alkua, heti altistumisen jälkeen, 6 tuntia altistumisen päättymisestä ja seuraavana aamuna. Virtsan naftoli [2] ja mukonihappo analysoitiin kaasukromatografisesti [3], virtsan 1-pyrenoli nestekromatografisesti [4] ja tiosyanaatti [5] kolorimetrisesti.

OLOSUHTEET MITTAUSTEN AIKANA Palotalo Ensimmäisessä palotalomittauksessa (kuva

savusukellusten välillä vietettiin miehistötilassa, johon ei tuotu savusukelluksessa käytettyä suojapukua.

Kuva 1. Palotalo

Kuva 1. Palotalo Kontti

Kuva 2. Konttiharjoitus Kuva 2. Konttiharjoitus

Maakaasusimulaattori Konttiharjoituksissa (kuva 2) testattiin kahden eri sammutuspuvun suojaustehokkuutta. Suojapuvun alla käytettiin kaikilla koehenkilöillä hengittävää urheilukerrastoa. Ensimmäisenä Pariisin pelastuskoululla (kuva 3) testattiin maakaasukäyttöistä Kidde Oy: testipäivänä kaksi neljästä koehenkilöstä käytti GORE-TEX- kalvolla varustettua Bristolin savusukellussimulaattoria. Savu tuotettiin keinotekoisesti simulaattorissa savug suojapukua ja toiset kaksi Bragen NOMEX- suojapukua. Toisena koepäivänä koehenkilöiden Savun tuottamiseen käytettiin mineraaliöljypohjaista Concept Smoke Oi osat vaihdettiin ja simulaatiot toteutettiin mahdollisimman samanlaisena. Poltettava materiaali (Concept Engineering Limited). Lämpö tuotettiin simulaattoriin maakaasu oli havuvaneria ja sinolia. Molempina päivinä koehenkilöt käyttivät alussuojakäsineitä Koehenkilöt olivat suojautuneet samalla tavalla kuin palotaloja konttiharjoi palosuojakäsineiden alla. heidän savusukellusajat ja -kerrat vastasivat palotaloja konttiharjoitusten aikoj Kuva 2. Konttiharjoitus Kuva 3. Pariisin pelastuskou-

Maakaasusimulaattori lun maakaasusimulaattori

Pariisin pelastuskoululla (kuva 3) testattiin maakaasukäyttöistä Kidde Oy:n toimittamaa savusukellussimulaattoria. Savu tuotettiin keinotekoisesti simulaattorissa savugeneraattorilla. 1) käytettiin poltettavina materiaaleina hatuottamiseen käytettiin mineraaliöljypohjaista Concept Smoke Oil 180-tuotetta vuvaneria ja sinolia (BernerSavun Oy). Savusukelluskertoja koehenkilöille oli(Concept kolme. Toisessa Engineering Limited). Lämpö tuotettiin simulaattoriin maakaasua polttamalla. mittauksessa poltettiin kuusija mäntypane-olivat suojautuneet samalla tavalla kuin palotaloja konttiharjoituksessakin ja Koehenkilöt lia sekä sinolia. Savusukelluskertoja koehenheidän savusukellusajat ja -kerrat vastasivat palotaloja konttiharjoitusten aikoja. kilöllä oli kolme molemmissa harjoituksissa ja ne olivat kestoltaan keskimäärin noin 30 minuuttia. Suojavaatteena koehenkilöillä oli molemmissa testeissä Bristolin GORE-TEXkalvolla varustetut sammutuspuvut. Lisäksi kaikki koehenkilöt käyttivät alussuojakäsineitä palosuojakäsineiden alla. Palautteet oppilaille annettiin savuttomassa ympäristössä ja tauot savusukellusten välillä vietettiin miehistötilassa, johon ei tuotu savusukelluksessa käytettyä suojapukua.

Kontti

Kuva 3. Pariisin pelastuskoulun maakaasusimulaattori tiot toteutettiin mahdollisimman samanlai- samalla tavalla kuin palotaloja konttiharsena. Poltettava materiaali oli havuvaneria joituksessakin ja heidän savusukellusajat ja ja sinolia. Molempina päivinä koehenkilöt kerrat vastasivat palotaloja konttiharjoitusTYÖHYGIEENISET VERTAILUARVOT käyttivät alussuojakäsineitä palosuojakäsineiten aikoja. den alla.

Mitattujen yksittäisten altisteiden mittaustuloksia verrattiin Sosiaali- ja terv oppaassa 2005:10 "HTP-arvot 2005" annettuihin haitallisiksi tunnettuihin Maakaasusimulaattori (HTP) [6]. Haihtuvien orgaanistenTYÖHYGIEENISET yhdisteiden kokonaispitoisuutta (TVO VERTAILUARVOT suomalaiselle teollisuusympäristölle ehdotettuihin tavoitearvoihin: Ilman laatul 3 Pariisin pelastuskoululla (kuva 3) testattiin teollisuustaso) TVOC < 5000 µg/m ja ilman laatuluokka III (yleinen teollisu maakaasukäyttöistä Kidde Oy:n toimitta- Mitattujen yksittäisten altisteiden mittaus5000-40000 µg/m3 [7]. Lisääntymisterveyteen vaikuttavat tekijät huomioiti maa savusukellussimulaattoria. Savu tuotet- tuloksia verrattiin Sosiaali- ja terveysminisKuva 3.PAH-yhdisteiden Pariisin pelastuskoulun maakaasusimulaattori liuottimien, ja formaldehydin osalta Työterveyslaitok tiin keinotekoisesti simulaattorissa savugeteriön oppaassa 2005:10 “HTP-arvot 2005” suositusten mukaisesti [8].käytettiin Syöpävaaralliset aineet tunnettuihin kuten bentseeni ja neraattorilla. Savun tuottamiseen annettuihin haitallisiksi pitoi-

Konttiharjoituksissa (kuva 2) testattiin kahden eri sammutuspuvun suojaustehokkuutta. Suojapuvun alla käytettiin kaikilla koehenkilöillä hengittävää urheilukerrastoa. Ensimmäisenä testipäivänä kaksi neljästä koehenkilöstä käytti GORE-TEX- kalvolla varustettua mineraaliöljypohjaista Concept Smoke Oil Bristolin suojapukua ja toiset kaksi Bragen 180-tuotetta (Concept Engineering Limited). TYÖHYGIEENISET VERTAILUARVOT NOMEX- suojapukua. Toisena koepäivänä Lämpö tuotettiin simulaattoriin maakaasua koehenkilöiden osat vaihdettiin ja simulaa- polttamalla. Koehenkilöt olivat suojautuneet

suuksiin (HTP) [6]. Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kokonaispitoisuutta (TVOC) verrattiin suomalaiselle teollisuusympäristölle ehdotettuihin tavoitearvoihin: Ilman laa-

Mitattujen yksittäisten altisteiden mittaustuloksia verrattiin Sosiaali- ja terveysministeriön oppaassa 2005:10 "HTP-arvot 2005" annettuihin Palotutkimuksen päivät haitallisiksi tunnettuihin 2007 pitoisuuksiin 23 (HTP) [6]. Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kokonaispitoisuutta (TVOC) verrattiin

12 10 8 6 4 2 0

Ilman syaanivetypitoisuus, mg/m3

1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2

0 lastulevy Palotalo,

Palotalo, havuvaneri

Palotalo, lastulevy

Palotalo, kuusija mäntypuu

Savusukellussimulaattori,

Palotalo, kuusija maakaasu poltettaessa pitoisuudet olivat mäntypuu

Palotalo, havuvaneri

arvosta (kuva 5). Havuvaneria ja lastulevyä 1,9 % ja 0,5 % syaanivedyn kahdeksan tunnin haitalliseksi tunnetusta pitoisuudesta. Kuva 4. Keskimääräiset formaldehydipitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä Kuva 5. Keskimääräiset porraskäytävässä poltettaessa poltettaessa lastulevyä*syaanivetypitoisuudet (n=2), havuvaneria(+SD) (n=3),palotalon puuta (n=3) ja vastaavat pitoisuudet 1.6 lastulevyä* (n=5), havuvaneria (n=3) ja puuta (n=2). *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto poltettaessa maakaasua (n=2). *Tutkimus tehty vuonna 2004, Lausunto 417, Kuopion 1.4 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11]. aluetyöterveyslaitos [11]. Ilman syaanivetypitoisuus, mg/m3

Kuva 4. Keskimääräiset formaldehydipitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa lastulevyä* (n=2), havuvaneria (n=3), puuta (n=3) ja vastaavat pitoisuudet poltettaessa maakaasua (n=2). *Tutkimus tehty vuonna 2004, Lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11].

Ilman formaldehydipitoisuus, mg/m 3

sekä kuusija mäntypaneelia poltettaessa pitoisuudet olivat 4,7-, 1,9-, 0,8- kertaisia arvosta (kuva 5).kahdeksan Havuvaneria ja lastulevyä poltettaessa pitoisuudet olivat 1,9nähden. % ja 0,5Muiden % formaldehydin tunnin haitalliseksi tunnettuun pitoisuuteen syaanivedyn kahdeksan tunnin haitalliseksi tunnetusta pitoisuudesta. aldehydien pitoisuudet olivat pieniä.

1.2 Kuva 5. Keskimääräiset syaanivetypitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa lastulevyä* 1 (n=5), havuvaneria (n=3) jaBentseeni puuta (n=2). *Tutkimus tehty 0.8 Syaanivety vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslai0.6 tos [11]. Suurimmat bentseenipitoisuudet

Ilman bentseenipitoisuus, µg/m 3

Kuva 6. Keskimääräiset bentseenipitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa lastulevyä* (n=4), havuvaneria (n=3), puuta (n=3) sekä vastaavat pitoisuudet poltettaessa maakaasua (n=3). *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos. [11].

mitattiin poltettaessa havuvaneria, jolloin ilman 0.4 Suurin keskimääräinen syaanivetypitoisuus poltettaessa jolloin ilman keskimääräiset bentseenipitoisuudet olivat 81 %mitattiin bentseenin kahdeksan lastulevyä, tunnin sitovasta HTP0.2 keskimääräiset syaanivetypitoisuudet olivat 8,4 % syaanivedyn kahdeksan tunnin HTParvosta (kuva 6). Lastulevyä sekä0 kuusija mäntypaneelia poltettaessa pitoisuudet olivat 31 % ja 19 % bentseenin sitovasta kahdeksan tunnin haitalliseksi tunnetusta Palotalo, pitoisuudesta. Palotalo, lastulevy Palotalo, havuvaneri kuusija mäntypuu Maakaasua poltettaessa pitoisuudet olivat 5,6 % bentseenin sitovasta HTP8h-arvosta. 3500 3000 2500

Kuva 5. Keskimääräiset syaanivetypitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa lastulevyä* (n=5), havuvaneria (n=3) ja puuta (n=2). *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11].

2000 1500

Bentseeni

1000

Suurimmat bentseenipitoisuudet mitattiin poltettaessa havuvaneria, jolloin ilman keskimääräiset bentseenipitoisuudet olivat 81 % bentseenin kahdeksan tunnin sitovasta HTParvosta (kuva 6). Lastulevyä sekä kuusija mäntypaneelia poltettaessa pitoisuudet olivat 31 % 0 Palotalo, Palotalo, havuvaneri Palotalo, kuusija Savusukellussimulaattori, ja 19lastulevy % bentseenin sitovasta kahdeksan tunnin haitalliseksi tunnetusta pitoisuudesta. mäntypuu maakaasu Maakaasua poltettaessa pitoisuudet olivat 5,6 % bentseenin sitovasta HTP8h-arvosta. Kuva 6. Keskimääräiset 3500 bentseenipitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa lastulevyä* (n=4), havuvaneria (n=3), puuta (n=3) sekä vastaavat pitoisuudet poltettaessa 3000 tuluokka II (hyvä teollisuustaso) TVOC < tumista mitattiin virtsan mukonihapon avul- maldehydipitoisuus oli yli 30-kertainen formaakaasua (n=3). *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos. 5000 µg/m3 ja ilman laatuluokka III (ylei- la,2500 jonka altistumattomien viiteraja on 0,5 maldehydin kahdeksan tunnin HTP- arvoon [11]. nen teollisuustaso) TVOC 5000-40000 µg/ µmol/l. Mukonihapolle on annettu myös toi- nähden (Kuva 4). Havuvaneria, lastulevyä se2000 m3 [7]. Lisääntymisterveyteen vaikuttavat menpideraja 14 µmol/l, jonka ylittyessä on kä kuusija mäntypaneelia poltettaessa pi1500 tekijät huomioitiin orgaanisten liuottimiryhdyttävä toimenpiteisiin työpaikalla [10]. toisuudet olivat 4,7-, 1,9-, 0,8- kertaisia forHaihtuvat orgaaniset yhdisteet 1000 en, PAH-yhdisteiden ja formaldehydin osal- Kokonaisaltistuminen naftaleenille mitattiin maldehydin kahdeksan tunnin haitalliseksi ta Työterveyslaitoksen antamien suositusten virtsan 1-naftolin avulla ja tulosten tarkstelustunnettuun pitoisuuteen Muiden 500 orgaanisten yhdisteiden Suurimmat haihtuvien kokonaispitoisuudet (TVOC)nähden. mitattiin mukaisesti [8]. Syöpävaaralliset aineet kuten sa sovellettiin tupakoimattomien virtsan nafaldehydien pitoisuudet olivat pieniä. 0 havuvaneria, jolloin ilman keskimääräinen TVOC-pitoisuus saavutti poltettaessa lastulevyä ja bentseeni ja PAH-yhdisteet huomioitiin eri- tolin altistumattomien viiterajaa 30 µmol/lhavuvaneri Palotalo, lastulevy Palotalo, Palotalo, kuusija Savusukellussimulaatto mäntypuu maakaasu tyisesti, koska Työministeriön päätöksen mu- [10], koska kaikki mitatut koehenkilöt olivat Syaanivety kaan työnantajan tulee pitää luetteloa syöpä- tupakoimattomia. Suurin keskimääräinen syaanivetypitoisuus Kuva 6. Keskimääräiset bentseenipitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa vaarallisia aineita käyttävistä henkilöistä ja mitattiin poltettaessa lastulevyä, jolloin ilman lastulevyä* (n=4), havuvaneria (n=3), puuta (n=3) sekä vastaavat pitoisuudet poltettaessa menetelmistä [9]. Samalla se tarkoittaa kykeskimääräiset syaanivetypitoisuudet olivat maakaasua (n=3). *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos. seisten henkilöiden osalta tarkempaa tervey8,4 % syaanivedyn kahdeksan tunnin HTP[11]. dentilan seurantaa. Syanideille ja syaanive- TULOKSET arvosta (kuva 5). Havuvaneria ja lastulevyä dylle kokonaisaltistumista mitattiin virtsan poltettaessa pitoisuudet olivat 1,9 % ja 0,5 % tiosyanaattipitoisuuden avulla. Virtsan tioPitoisuudet ilmassa eri yhdisteet polttomateriaaleja käy- syaanivedyn kahdeksan tunnin haitalliseksi Haihtuvat orgaaniset syanaattipitoisuuden altistumattomien viite- tettäessa tunnetusta pitoisuudesta. raja on 85 µmol/l, mikä tarkoittaa arvoa jokaSuurimmat haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kokonaispitoisuudet (TVOC) mitattiin ei ylity altistumattomalla väestöllä [10]. PyAldehyditlastulevyä ja havuvaneria, jolloin Bentseeni poltettaessa ilman keskimääräinen TVOC-pitoisuus saavutti reeneille altistumista arvioitiin virtsan 1-pyre- Suurin keskimääräinen formaldehydipi- Suurimmat bentseenipitoisuudet mitattiin nolin avulla, jonka altistumattomien viiteraja toisuus mitattiin Pariisin pelastuskoulun poltettaessa havuvaneria, jolloin ilman keson 3 nmol/l [10]. Bentseenin kokonaisaltis- maakaasusimulaattorissa, jossa ilman for- kimääräiset bentseenipitoisuudet olivat 81 % Ilman bentseenipitoisuus, µg/m 3

500

Palotutkimuksen päivät 2007

TVOC-pitoisuus, µg/m3

teollisuusilman laatuluokan III, yleinen tapauksissa (+SD) saavutettiin Kuva 6.teollisuustaso. KeskimääräisetMuissa TVOC-pitoisuudet palotalon porraskäytävässä poltettaessa teollisuusilman laatuluokka II, hyvä lastulevyä* teollisuustaso(n=4), (kuvahavuvaneria 6). (n=3), puuta (n=3) sekä vastaavat pitoisuudet poltettaessa maakaasua (n=2). *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos 25000 Kuva 6. Keskimääräiset TVOC[11]. 20000 15000 10000 5000 0 Palotalo, lastulevy

pitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaesIhoaltistuminen sa lastulevyä* (n=4), havuvaneria (n=3), puuta (n=3) sekä vastaavat pitoisuudet polPAH-yhdisteet käsissä tettaessa maakaasua (n=2). *Tutkimus tehty vuonna 2004, Palotaloharjoituksen jälkeen ilman aluskäsineitä työskennelleiltä savusukeltajilta löytyi lausunto 417, aluekäsistä eniten PAH- yhdisteitä. Aluskäsineiden kanssa työskenneltäessä Kuopion keskimääräinen [11]. verrattuna PAH-määrä käsissä oli kuusivainja mäntypuu viidenosaSavusukellussimulaattori, ja konttiharjoituksessatyöterveyslaitos vain 10-osa Palotalo, havuvaneri Palotalo,

tilanteeseen ilman aluskäsineitä (kuva 7).

maakaasu

PAH-yhdisteiden määrä käsissä, 2 ng/cm

80 Kuva PAH-yhdisteiden keskimääräinen Kuva 6.7.Keskimääräiset TVOC-pitoisuudet (+SD) palotalon porraskäytävässä poltettaessa määrä (+SD) opettajien käsissä palotalolastulevyä* (n=4), havuvaneria (n=3), puuta 70 (n=3) sekä vastaavat pitoisuudet poltettaessa 60 PAH-yhdisteet iholla*Tutkimus ja konttiharjoituksen jälkeen, kuntehty ei käy-vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos maakaasua (n=2). 50 [11].tetty aluskäsineitä* ja kun aluskäsineet 40 suojapuvun alta käytettäessä GORESuurimmat PAHyhdisteiden määrät olivatkeskimääräiset käytössä. *Tutkimus tehty vuonna 30 lastulevyä, jolloin keskimääräinen TEX-kalvolla varustettua pukua mitattiin poltettaessa 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöter202 (kuva 8). Palotalossa havuvaneria PAH-yhdisteiden pitoisuus iholla oli 1380 ng/cm Ihoaltistuminen veyslaitos [11]. 10 poltettaessa keskimääräinen pitoisuus oli 85 %, konttiharjoituksissa havuvaneria poltettaessa 0 43 PAH-yhdisteet % ja savusukellussimulaattorissa kaasua poltettaessa 2,2 % verrattuna harjoitukseen käsissä Ilman aluskäsineitä Aluskäsineiden kanssa palotalossa, jossa poltetaan lastulevyä. palotalossa (n=10) palotalossa(n=8)

Aluskäsineiden kanssa konttiharjoituksissa (n=16)

iholla palotalo-*, kontti- ja savusukellussimulaatioharjoituksen jälkeen kun poltettiin lastulevyä, havuvaneria ja maakaasua. *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11].

2000 80

PAH-yhdisteiden määrä käsissä, 2 ng/cm

PAH-yhdisteiden määrä ihon pinnalla, ng/cm 2

Palotaloharjoituksen jälkeen ilman aluskäsineitä työskennelleiltä savusukeltajilta löytyi käsistä3000 eniten PAH- yhdisteitä. Aluskäsineiden kanssa työskenneltäessä keskimääräinen Kuva 7. keskimääräinen (+SD) opettajien käsissä palotaloja PAH-määrä käsissä oli vain viidenosa ja PAH-yhdisteiden konttiharjoituksessa vain 10-osa määrä verrattuna Kuva 8. PAH-yhdisteiden keskikonttiharjoituksen jälkeen, kun ei käytetty aluskäsineitä* ja kun aluskäsineet olivat käytössä. 2500 tilanteeseen ilman aluskäsineitä (kuva 7). määräiset määrät (+SD) opettajien *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11]. 70 1500 60 50 1000 40 30 20 500 10 0 0

Ilman aluskäsineitä kanssa Aluskäsineiden lastulevy, palotalo, havuvaneri,Aluskäsineiden palotalo, havuvaneri, kaasu,sss,kanssa (n=4) palotalossa (n=10) (n=7) palotalossa(n=8) konttiharjoituksissa (n=8) konttiharjoitus, (n=16) (n=16)

Kuva 8. PAH-yhdisteiden keskimääräiset määrät (+SD) opettajien iholla palotalo-*, kontti- ja Kuva 7. PAH-yhdisteiden keskimääräinen (+SD) opettajienhavuvaneria käsissä palotaloja savusukellussimulaatioharjoituksen jälkeen kun määrä poltettiin lastulevyä, ja konttiharjoituksen kun ei käytetty aluskäsineitä* ja kun aluskäsineet olivat maakaasua. *Tutkimus jälkeen, tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11].käytössä. bentseenin kahdeksan tunnin sitovasta HTP- neitä työskennelleiltä savusukeltajilta löytyi PAH- yhdisteitä kuin käytettäessä NOMEX*Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11]. arvosta GORE-TEX-kalvolla (kuva 6). Lastulevyä sekä ja varustettua käsistä eniten PAHyhdisteitä. AluskäsineiKäytettäessä (n=8kuusinäytettä) pukua konttiharjoituksissa iholla pukua (n=8). mäntypaneelia poltettaessa pitoisuudet olivat den kanssa työskenneltäessä keskimääräinen oli keskimäärin 13,2 % vähemmän PAH- yhdisteitä kuin käytettäessä NOMEX-pukua (n=8). 31 % ja 19 % bentseenin sitovasta kahdeksan PAH-määrä käsissä oli vain viidenosa ja konttunnin haitalliseksi tunnetusta pitoisuudesta. tiharjoituksessa vain 10-osa verrattuna tilan- Kokonaisaltistuminen Maakaasua poltettaessa pitoisuudet olivat 5,6 teeseen ilman aluskäsineitä (kuva 7). Kokonaisaltistuminen % bentseenin sitovasta HTP8h-arvosta. Tiosyanaatti Savusukellusopettajien virtsan tiosyanaattipiTiosyanaatti Haihtuvat orgaaniset yhdisteet PAH-yhdisteet iholla toisuudet olivat lähes kaikki alle altistumatSuurimmat haihtuvien orgaanisten yhdisteiSuurimmat keskimääräiset PAHyhdisteiSavusukellusopettajien virtsan tiosyanaattipitoisuudet olivat lähes kaikki alle tomien viiterajan, mikä osoittaa altistumisen den kokonaispitoisuudet (TVOC) mitattiin den määrät suojapuvun alta käytettäessäolleen GO- syanideille ja syaanivedylle olleen vähäistä. altistumattomien viiterajan, mikä osoittaa altistumisen syanideille ja syaanivedylle poltettaessa lastulevyä ja havuvaneria, jolloin RE-TEX-kalvolla varustettua pukua mitattiin vähäistä. ilman keskimääräinen TVOC-pitoisuus saa- poltettaessa lastulevyä, jolloin keskimääräinen 1-pyrenolipitoisuus vutti teollisuusilman laatuluokan III, yleinen PAH-yhdisteiden pitoisuus iholla oli 1380 ng/ Keskimääräiset 1-pyrenolipitoisuudet olivat teollisuustaso. Muissa tapauksissa saavutettiin cm2 (kuva 8). Palotalossa havuvaneria pol- suurimpia poltettaessa lastulevyä ja havuva1-pyrenolipitoisuus teollisuusilman laatuluokka II, hyvä teolli- tettaessa keskimääräinen pitoisuus oli 85 %, neria (kuva 9). Kuusi- ja mäntypaneelia polKeskimääräiset 1-pyrenolipitoisuudet olivat suurimpia poltettaessa lastulevyä ja havuvaneria suustaso (kuva 6). konttiharjoituksissa havuvaneria poltettaes- tettaessa ja Pariisin pelastuskoulun savusu(kuva 9). Kuusi- ja mäntypaneelia poltettaessa ja Pariisin pelastuskoulun sa 43 % ja savusukellussimulaattorissa kaasua kellussimulaattorissa maakaasua poltettaessa savusukellussimulaattorissa maakaasua poltettaessa eivät nousseet pitoisuudet eivät nousseet altistumattomien poltettaessapitoisuudet 2,2 % verrattuna harjoitukseen altistumattomien viiterajan yläpuolelle. viiterajan yläpuolelle. Ihoaltistuminen palotalossa, jossa poltetaan lastulevyä. Käytettäessä GORE-TEX-kalvolla (n=8 PAH-yhdisteet käsissä näytettä) varustettua pukua konttiharjoituk- Mukonihappopitoisuus Palotaloharjoituksen jälkeen ilman aluskäsi- sissa iholla oli keskimäärin 13,2 % vähemmän Keskimääräinen mukonihappopitoisuuden

Palotutkimuksen päivät 2007

suurin nousu heti työpäivän jälkeen oli poltettaessa havuvaneria palotalossa. Poltettaessa kuusija mäntypaneelia ja poltettaessa maakaasua pitoisuudet eivät käytännössä nousseet tai nousivat hyvin lievästi heti työpäivän jälkeisessä näytteessä. Naftoli Keskimääräiset naftolipitoisuudet konttiharjoituksessa (kuva 11) olivat suurimpia poltettaessa havuvaneria kuin poltettaessa maakaasua Pariisin pelastuskoulun savusukellussimulaattorissa. Heti työvuoron jälkeen mitattu keskimääräinen naftolipitoisuus havuvaneria poltettaessa oli 4,5- ja maakaasua poltettaessa 18 1,5- kertainen altistumattomien viiterajaan verrattuna. 16

det mitattiin palotalosta poltettaessa lastulevyä ja havuvaneria. Poltettaessa mänty- ja kuusipaneelia havaittiin palotalon porraskäytävässä vähiten epäpuhtauspitoisuuksia. Pariisin pelastuskoulun savusukellussimulaattorissa erityisesti PAH-yhdisteiden pitoisuudet olivat pienimpiä.

Suojavaatteiden merkitys

virtsan 1-pyrenoli, nmol/l

PAH-yhdisteiden yhteispitoisuus savusukeltajien käsissä ilman aluskäsineitä oli yli viisinkertainen verrattuna palotaloharjoituksiin, joissa käytettiin aluskäsineitä. Ero oli 10-kertainen verrattuna konttiharjoituksiin, joissa käytettiin aluskäsineitä. Suosittelemme aluskäsineiden käyttöä kuten kuten myös nopeaa 14 12TARKASTELU TULOSTEN peseytymistä altistumisen jälkeen. Sammu10 JA SUOSITUKSET tuspukujen välillä sitävastoin ei mittausten 8 mukaan ollut tilastollista eroa niiden suojaus6 haitallisuus Savukaasujen tehokkuudessa, mutta keskimääräinen PAH4 yhdisteiden läpäisynopeus oli GORE-TEX2 Suurimmat savukaasun epäpuhtauspitoisuu- kalvolla varustetulla puvulla 13 % pienempi 0

Palotalo, lastulevy

Palotalo, havuvaneri

kuin NOMEX-kalvolla varustetulla puvulla. Kuitenkin parhaiten kokokehon ihoaltistumista voitiin vähentää poltettavan materiaa lin valinnalla.

Työskentelytekniikan, poltettavan materiaalin ja simulaattorien vaikutus Palotaloharjoituksessa suurimmat altistumiset mitattiin savusukeltajapareilta, jotka työskentelivät ylemmissä kerroksissa. Samansuuntaisia havaintoja tehtiin samanaikaisissa ilman epäpuhtausmittauksissa toisesta ja kolmannesta kerroksesta. Altistumisen vähentämiseksi suosittelemme vain yhden kerroksen polttamista kerrallaan palotaloharjoituksissa. Polttamalla kuusija mäntypaneelia voitiin palamisessa syntyvien epäpuhtauksien kuten bentseenin, haihtuvien orgaanisten yhdisteiden, formaldehydin ja syanidin määrää vähentää. Suosittelemme poltettavaksi materiaaliksi puuta, jossa ei ole liima-ainek-

Palotalo, kuusija mäntypuu

Savusukellussimulaattori, maakaasu

virtsan 1-pyrenoli, nmol/l

Kuva14 9. Keskimääräiset savusukeltajien virtsan 1-pyrenolipitoisuudet (+SD) poltettaessa lastulevyä* (n=6), havuvaneria (n=3) ja puuta (n=4) palotalossa sekä poltettaessa maakaasua 12 savusukellussimulaattorissa Pariisissa (n=2). Ensimmäinen palkki kuvaa 1-pyrenolieritysta 10 ennen8 altistumista, toinen altistumisen jälkeen, kolmas 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja neljäs6altistumista seuraavana aamuna. *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion 4 aluetyöterveyslaitos [11]. 2 0 Palotalo, lastulevy

Palotalo, havuvaneri

Palotalo, kuusija mäntypuu

Mukonihappopitoisuus

Savusukellussimulaattori, maakaasu

Kuva 9. Keskimääräiset savusukeltajien virtsan 1-pyrenolipitoisuudet (+SD) poltettaessa lastulevyä* (n=6), havuvaneria (n=3) ja puuta (n=4) palotalossa Kuva 9. Keskimääräiset savusukeltajien virtsan 1-pyrenolipitoisuudet (+SD) poltettaessa Keskimääräinen mukonihappopitoisuuden suurin nousu heti työpäivän jälkeen oli poltettaessa sekä poltettaessa maakaasua savusukellussimulaattorissa Pariisissa (n=2). Ensimmäinen palkki kuvaa 1-pyrenolieritysta ennen altistumista, toinen altislastulevyä* (n=6), havuvaneria (n=3) ja puuta (n=4) palotalossa sekä poltettaessa maakaasua havuvaneria Poltettaessa ja mäntypaneelia ja*Tutkimus poltettaessa maakaasua tumisen jälkeen, kolmaspalotalossa. 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja kuusineljäs altistumista seuraavana aamuna. tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuosavusukellussimulaattorissa Pariisissa (n=2). Ensimmäinen palkki kuvaa 1-pyrenolieritysta eivät pionpitoisuudet aluetyöterveyslaitos [11]. käytännössä nousseet tai nousivat hyvin lievästi heti työpäivän jälkeisessä

Virtsan mukonihappo, µmol/l

ennen altistumista, toinen altistumisen jälkeen, kolmas 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja näytteessä. neljäs altistumista seuraavana aamuna. *Tutkimus tehty vuonna 2004, lausunto 417, Kuopion aluetyöterveyslaitos [11]. 4 3.5 3

Mukonihappopitoisuus 2.5

2 Keskimääräinen mukonihappopitoisuuden suurin nousu heti työpäivän jälkeen oli poltettaessa 1.5 havuvaneria palotalossa. Poltettaessa kuusija mäntypaneelia ja poltettaessa maakaasua pitoisuudet eivät käytännössä nousseet tai nousivat hyvin lievästi heti työpäivän jälkeisessä 1 näytteessä. 0.5

Virtsan mukonihappo, µmol/l

0 4 3.5

Palotalo, havuvaneri

Palotalo, kuusija mäntypuu

Savusukellussimulaattori, maakaasu

KuvaKuva 10. Keskimääräiset savusukeltajien virtsan mukonipitoisuudet (+SD) poltettaessa havuvaneria (n=3) ja puuta (n=4) palotalossa sekä poltettaessa 3 10. Keskimääräiset savusukeltajien virtsan mukonipitoisuudet (+SD) poltettaessa maakaasua savusukellussimulaattorissa Pariisissa (n=2). Ensimmäinen palkki kuvaa mukonihappoeritystä ennen altistumista, toinen altistumisen jäl2.5 havuvaneria (n=3) ja puuta (n=4) palotalossa sekä poltettaessa maakaasua keen, kolmas 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja neljäs altistumista seuraavana aamuna. savusukellussimulaattorissa Pariisissa (n=2). Ensimmäinen palkki kuvaa mukonihappoeritystä 2

ennen1.5altistumista, toinen altistumisen jälkeen, kolmas 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja altistumista seuraavana 26 neljäs Palotutkimuksen päivät 2007 aamuna. 1 0.5

työvuoron jälkeen mitattu keskimääräinen naftolipitoisuus havuvaneria poltettaes ja maakaasua poltettaessa 1,5- kertainen altistumattomien viiterajaan verrattuna.

Virtsan naftoli, µmol/

250 200 150 100 50 0 Palotalo, kuusija mäntypuu

Savusukellussimulaattori, maakaasu

a 11. Keskimääräiset savusukeltajien virtsan naftolipitoisuudet (+SD) poltet talossasia. Turvallisin puutasavusukellussimulaattori (n=4) ja olimaakaasua savusukellussumulaattorissa Pariisissa ( KIITOKSET mittausten perusteella kuvaa maakaasukäyttöinen, Kuva 11. Keskimääräiset virtmmäinen palkki naftolieritysta ennen altistumista, toinen savusukeltajien altistumisen jä jossa savu tuotettiin keinotekoisesti. Maa- Kiitämme Valtion Työsuojelurahastoa tutsan naftolipitoisuudet (+SD) poltettaessa pamas 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja neljäs altistumista seuraavana aamuna. kaasusimulaattorissa PAH-pitoisuudet ihol- kimuksen rahoituksesta ja myötämielisestä lotalossa puuta (n=4) ja maakaasua savusula olivat vain 2,2 % palotaloharjoituksissa lastulevyä poltettaessa mitattuihin määriin nähden. Bentseenipitoisuudet puolestaan olivat 30 % verrattaessa pitoisuuksiin palotalossa mitattuihin pitoisuuksiin poltettaessa kuusija mäntypaneelia. Biomonitorointimittauksissa ainoastaan savusukeltajien virtsan naftoliarvoissa nähtiin muutoksia, mutta nekin olivat hyvin lieviä. Maakaasusavusukellussimulaattorin kehittämiskohta liittyy keinotekoiseen savuun, jossa mitä ilmeisimmin on formaldehydiä tuottavia komponentteja, joista tulisi päästä eroon. Lisäksi savun tulisi olla ns. kuumasavua, jotta se käyttäytyisi harjoituksissa, kuten savu tulipalossakin käyttäytyy. Suosittelemme kaasukäyttöisen savusukellussimulaattorin hankintaa, mutta suosittelemme samalla savusukellussimulaattoriin tulevan savun testausta turvallisimman keinosavun löytämiseksi.

suhtautumisesta tutkimustamme kohtaa sekä kaikkia tutkimukseen osallistuneita koehenkilöitä. Lisäksi haluamme kiittää Pariisin Pelastuskoulua ja Kidde Oy:n edustajia erityisesti Hannu Sartovuota maakaasusimulaattoritestien järjestelyistä.

kellussumulaattorissa Pariisissa (n=2). Ensimmäinen palkki kuvaa naftolieritysta ennen altistumista, toinen altistumisen jälkeen, kolmas 6-tuntia altistumisen päättymisestä ja neljäs altistumista seuraavana aamuna.

LOSTEN TARKASTELU JA SUOSITUKSET

ukaasujen haitallisuus

LÄHDELUETTELO

6. Sosiaali- ja terveysministeriö. HTP-arvot

1. Mäkelä M, Pyy L. J. Effect of temperature 2005, Sosiaali- japoltettaessa terveysministeriön opaslastulev 10. immat savukaasun epäpuhtauspitoisuudet mitattiin palotalosta on retention time reproducibility and on the 2005, Tampere. uvaneria. Poltettaessa mänty- usejaof programmable kuusipaneelia havaittiin palotalon porraskäytä fluorescence detection 7. Niemelä, R., Räisänen, J., Kalliokoski, P of fifteen polycyclic aromatic hydrocarbons. ja Tossavainen A.: Teollisuustilojen sisäilman ten epäpuhtauspitoisuuksia. J. Chromatogr. Pariisin pelastuskoulun savusukellussimulaatt A 1995;699:49-57 laadun tavoitetasot. Työ ja ihminen 1997:3 2. Keimig SD, Morgan DP. Urinary 18. Taskinen H, Lindbohm M-L, Frilander isesti PAH-yhdisteiden pitoisuudet olivat pienimpiä. naphthol as a biological indicator of naphta- H. Ohjeet vaaran arvioimisesta erityisäitiys-

javaatteiden Biomonitorointimerkitys Suosittelemme PAH-altistumisen seurantaan

lee exposure. Appl Ind Hyg 1986:1:61-65. 3. Bechtold WE, Lucier G, Birnbaum LS, Yin SN, Li GL, Henderson RF.Muconic acid determinations in urine as a biological exposure index for workers occupationally exposed to benzene. Am Ind Hyg Assn J 1991:52:473478. 4. Jongeneelen F J, Anzion R B M, Henderson P Th. Determination of hydroxylated metabolites of polycyclic aromatic hydrocarbons in urine. J. Chromatogr. 1987;413:227232 5. Bowler RG: The determination of thiocyanate in blood serum. Biochem J 1944:38:385-388.

vapaan tarvetta harkittaessa. Työterveyslaitos, Helsinki 2006 9. Saalo A, Soosaar A, Vuorela R, Kauppinen T, Syöpäsairauden vaaraa aiheuttaville aineille ja menetelmille ammatissaan altistuneiksi ilmoitetut Suomessa. Työterveyslaitos, Helsinki 2006 10. Kemikaalialtistumisen biomonitorointi. Näytteenotto-ohje 2007-2008. Työterveyslaitos Helsinki 2007 11. Laitinen J, Linnainmaa M: Työhygieeniset mittaukset Pelastusopiston kuumasavusukellusharjoituksissa syksyllä 2004, Raportti Pelastusopistolle, Kuopion aluetyöterveyslaitos 20.12.2004, p. 118, 2004

virtsan 1-pyrenoliayhteispitoisuus (U-Pyr) ja bentseenialtisH-yhdisteiden savusukeltajien käsissä ilman aluskäsineitä ol tumisen seurantaan virtsan mukonihappoa nkertainen verrattuna palotaloharjoituksiin, joissa käytettiin aluskäsineitä. Ero o (U-Mukon). Nämä biomonitorointimittaukset soveltuvat erityisesti altistumisen seuranainen taan verrattuna konttiharjoituksiin, joissa käytettiin aluskäsineitä. Suosittel palotaloharjoitusten jälkeen. Konttiharjoitusten jälkeen suosittelemme altistumisenkuten myös nopeaa peseytymistä altistumisen jä käsineiden käyttöä kuten seurantaan virtsan naftolia (U-Naftol) ja mukonihappoa (U-Mukon). mutuspukujen välillä sitävastoin ei mittausten mukaan ollut tilastollista eroa n austehokkuudessa, mutta keskimääräinen PAH-yhdisteiden läpäisynopeus Palotutkimuksen päivät 2007 27oli G X-kalvolla varustetulla puvulla 13 % pienempi kuin NOMEX-kalvolla varust

Pertti Tolonen, Pelastusopisto, Hulkontie 83, 70821 Kuopio

Korkeapaineisten happi-, argon- ja vetypullojen käyttäytyminen tulipalojen yhteydessä Tiivistelmä Tällä tutkimuksella haluttiin määrittää tulipalotilanteeseen joutuneiden kaasupullojen räjähdysajat sekä heitteiden kantamat. Samalla pyrittiin määrittämään räjähdyshetkellä oleva maksimimaalinen pullopaine (räjähdyspaine) sekä pintalämpötila. Kokeista tehtiin myös DVD-tallenne. Tutkimuksen perusteella voitiin todeta, että Suomessa esimerkiksi TOKEVA- ja OVAohjeissa suositettu 100 metrin turvaetäisyys on ainakin pahimmissa tilanteissa riittämätön. Tehdyissä kokeissa heitteiden arvioitu kantama oli 300–350 metriä. Räjähdysaikojen todettiin olevan lyhimmillään alle 6 minuuttia, joten käytännössä aikaa esimerkiksi pullojen täysin turvalliselle siirtämiselle palopaikalta ei juuri ole.

TUTKIMUKSEN TARKOITUS JA LAAJUUS SEKÄ OSALLISTUJAT Maanteillämme liikkuu runsaasti korkeapaineisia kaasupulloja sisältäviä kuljetuksia, ja lisäksi kaasupulloja varastoidaan suuria määriä. Tulipalojen yhteydessä kaasupullo voi kuumentua, niin että sisäisen paineen kohoamisen seurauksena sen kuori repeää räjähdyksen omaisesti. Mikäli pullon sisältämä kaasu on syttyvää se vielä lisää räjähdyksen vaikutusta. Tällaisten tilanteiden yhteydessä palokunnan on turvallisuuden varmistamiseksi tärkeää tietää, mikä on se aika tulipalon syttymisestä, jolloin voidaan turvallisesti lähes28

Palotutkimuksen päivät 2007

tyä palopaikkaa ja toimia siellä ennen pullojen räjähtämistä. Lisäksi on voitava määrittää välittömän vaaran alue ja se, kuinka suuri alue on eristettävä, jotta ihmiset ovat turvassa mahdollisessa räjähdyksessä syntyviltä heitteiltä. Tällä tutkimuksella pyritään määrittämään palotilanteeseen joutuneiden kaasupullojen räjähdysajat sekä heitteiden kantamat. Hankkeessa olivat mukana Pelastusopisto ja AGA Oy. Molemmat hyödyntävät saatuja tuloksia omassa neuvonnassaan ja koulutuksessaan niille, jotka ovat tällaisten kaasupullojen kanssa tekemisissä. Kohderyhminä ovat esimerkiksi kaasupullojen kuljetuksiin ja käsittelyyn osallistuvat henkilöt sekä pelastusviranomaiset. Tämän raportin lisäksi kokeista haluttiin tehdä DVD-tallenne, jota voidaan käyttää havainnollistettaessa kaasupullojen räjähdyksiä. Kokeiden suunnittelemiseen ja tekemiseen Sotinpurolla osallistuivat Kari Koivistoinen ja Pertti Tolonen Pelastusopistolta, Olli Haapanen AGA Oy:stä, Markku Jeskanen vakuutusyhtiö IF:stä ja RistoMatti Raatikainen Savonia-ammattikorkeakoulusta. Pelastusopiston tutkimuspäällikkö Hannu Rantanen toimi projektin ohjaushenkilönä.

maan laskennallisesti korkeapaineisen kaasupullon räjähdyksessä syntyvän heitteen kantamaa, siitä aiheutuvaa vahinkoa ja mahdollisesti suunnittelemaan ennakkoon suojaustoimia, on heitteen, sen muodon ja nopeuden väliset yhteydet hyödyllistä tuntea. Tutkimuksessa esitetyt teoreettiset pohdinnat perustuvat soveltuvin osin lähteessä [1] esitettyihin teoreettisiin tarkasteluihin ja tuloksiin. Paineellisen pullon revetessä laajeneva kaasu tai neste tekee työtä (i) hajottaessaan ja muotoillessaan pullon seinää, (ii) puristaessaan ja työntäessään ympäristön ilmaa ja (iii) kiihdyttäessään heitettä tai heitteitä. Iso osa käytettävissä olevasta energiasta kuluu ilman vastuksen voittamiseen. Tarkastelemalla pullon sisällön heitteelle antamaa energiaa voidaan arvioida heitteen aiheuttamaa potentiaalista vaaraa ympäristölle. Heitteen koko vaikuttaa merkittävästi sen nopeuteen ja sitä kautta kantamaan. Mitä pienempi on massa, sitä suurempi on kantama. Mikäli heitteen muoto on sellainen, että se kieppuu ilmassa, sen kantama on pienempi kuin sellaisella kappaleella, jolla kieppuminen on lennon aikana vähäisempää. Heitteen kantama voidaan siis edellä olevan mukaisesti teoreettisesti laskea, mikäli saadaan määritettyä sen maksiminopeus. KORKEAPAINEISTEN Nopeuden määrittämiseksi on laskettava KAASUPULLOJEN REPEÄMISEEN heitteen saama energia. Käytännössä laskut LIITTYVÄÄ TEORIAA ovat monimutkaisia, eikä tässä tutkimuksessa ollut tarkoitus soveltaa esitettyjä kaavoja Jotta pystyttäisiin ymmärtämään ja arvioi- laskennallisesti.

massa, sitä suurempi on kantama. Mikäli heitteen muoto on sellainen, että se kieppuu ilmassa, sen kantama on pienempi kuin sellaisella kappaleella, jolla kieppuminen on lennon aikana vähäisempää. opeuden kantama määrittämiseksi heitteen saama energia. Käytännössä laskut saadaan ovat Heitteen voidaanonsiislaskettava edellä olevan mukaisesti teoreettisesti laskea, mikäli onimutkaisia, tässä tutkimuksessa ollut tarkoitus soveltaa esitettyjä kaavoja laskennallisesti. määritettyä seneikä maksiminopeus. PAINEEN, TILAVUUDEN JA 100 metrin etäisyydelle. Alue on eristettävä tä, se voivat revetä jo muutaman minuutin Nopeuden LÄMPÖTILAN määrittämiseksi VÄLISET on laskettava heitteen saama energia. Käytännössä ovat kuumennuksen jälkeen. Pullojen ympärisYHTEYDET sekä vuoto suljettava, jos sen voilaskut tehdä turAINEEN, TILAVUUDEN JA LÄMPÖTILAN VÄLISET YHTEYDET monimutkaisia, eikä tässä tutkimuksessa ollut tarkoitus soveltaa esitettyjä kaavoja laskennallisesti. vallisesti. Siirretään muut pullot etäämmälle, tö eristetään 100 metrin ja säiliön 200 metYhdistämällä eri kaasulait saadaan ideaalikaa- jos niitä voi käsitellä paljain käsin. Jos pullo- rin säteellä [3] Liekin sammutuksessa voidaan hdistämälläsun eri tilanyhtälö kaasulait saadaan tilanyhtälö 2003):jäähdytetään niitä valelemal- käyttää jauhesammutinta [5]. (Antila ideaalikaasun 2003): ja (Antila ei voi siirtää, PAINEEN, TILAVUUDEN JA LÄMPÖTILAN VÄLISET YHTEYDET la mieluummin tuetulla suihkulla suojatusta pV = nRT , (1) (1) paikasta. Lisäksi sammutetaan palo [3]. Yhdistämällä eri kaasulait saadaan ideaalikaasun tilanyhtälö (Antila 2003): missä n on moolimäärä, R yleinen kaasuvaArgon ei pala, joten ei tarvita mitään eri- KOKEIDEN TOTEUTUS issä n on moolimäärä, R yleinen kaasuvakio (8,314 J mol-1 K-1) ja T lämpötila (K). Kaavassa p on -1 -1 kio (8,314 J mol K ) ja T lämpötila (K).3 Kaa- koisia palontorjuntajärjestelmiä eikä laittei2 asun paine (N/m ) =ja nRT V kaasusäiliön tilavuus (m ). 2 , paine (N/m (1) vassapV p on kaasun ) ja V kaasu-voidaan ta. Jos on mahdollista, un tarkastellaan samaa kaasumäärää eri olosuhteissa, tilanyhtälöä käyttääsiirretään muodossakaasupul- Kokeilla tutkittiin yksittäisten kaasupullo3 säiliön tilavuus (m ). lot turvaan. Tarvittaessa kaasupulloja suoja- jen räjähdysaikoja ja heitteiden käyttäytymis-1 missä n on moolimäärä, R yleinen kaasuvakio (8,314 J mol K-1) ja T lämpötila (K). Kaavassa p on tä sekä kantamaa tulipalossa sekä selvitettiin tarkastellaan samaa kaasumäärää eri taan kuumenemiselta räjähdysvaaran välttäpKun V p V 2 2 2 3 1 1 kaasun paine (N/m ) ja V kaasusäiliön tilavuus (m ). = (2) olosuhteissa, voidaan tilanyhtälöä käyttää miseksi [4]. näiden pullojen käyttäytymistä kuljetuskoT1 samaa T2 kaasumäärää eri olosuhteissa, voidaan tilanyhtälöä käyttää muodossa Kun tarkastellaan muodossa Vety on väritön ja hajuton, erittäin helpos- rissa vastaavassa tulipalotilanteessa. Lisäksi ti syttyvä kaasu. Vety reagoi kiivaasti halogee- tutkittiin räjähtääkö pullo ulkopuolisen pisodelliset kaasutp1noudattavat ideaalikaasulakeja. Paineen ollessa pieni V1 p 2 V2kuitenkin vain likimääräisestinien ja useimpien halogeeniyhdisteiden kans- toliekin vaikutuksesta. Fysikaalisista suureis= lle 1 MPa) monet kaasut noudattavat melko tarkasti ideaalikaasulakeja mutta paineen kasvaessa(2) T1 T2 (2) sa. Vety erittäin kuumallaliian ja lähes näky- ta mitattiin kaasupullon sisäinen paine sen ikkeama kasvaa. Suurissa paineissa ideaalikaasun tilanyhtälöpalaa antaa tulokseksi pienen mättömällä vaaleansinisellä liekillä. Päivänva- kuumentuessa ja samalla pullon ulkopinnan avuuden ja lämpötilan kasvaessa virhe vastaavasti pienenee. Todelliset kaasut noudattavat kuitenkin kuitenkin vain likimääräisesti Paineen ollessa pieni Todelliset kaasut noudattavat vain lossaideaalikaasulakeja. voi ehkä havaita liekin synnyttämän il- lämpötila. Kokeet päätettiin myös kuvata ja alle 1 MPa) monet kaasut noudattavat melko tarkasti ideaalikaasulakeja mutta paineen kasvaessa ideaalikaasulakeja. Paineen manmolekyyleillä väreilyn. Liekki helpoimmin tehdä niistä DVD-tallenne, jota voitaisiin eaalikaasut likimääräisesti poikkeavat ideaalikaasuista siten, ettäolniiden onhavaitaan äärellinen koko ja poikkeama kasvaa. Suurissa ideaalikaasun tilanyhtälö antaa tulokseksi liian pienen käyttää esimerkiksi opetuksen yhteydessä. pienion (alle 1 MPa)paineissa monet kaasut noudatpaperia, kangasta tai muuolekyylien lessa välillä vuorovaikutusta myös silloin,kiinnittämällä kun ne eivät törmää. Reaalikaasun ilavuuden ja lämpötilan kasvaessa virhe pienenee. yttäytymistä voidaan Van der vastaavasti Waalsin tilanyhtälöllä: tavat melkotarkastella tarkasti ideaalikaasulakeja mutta ta helposti syttyvää materiaalia kepin pääTulipalon simulointia varten valmistettiin paineen kasvaessa poikkeama kasvaa. Suuris- hän ja viemällä se oletetun vuotokohdan lä- teräsaltaat, joihin tutkittavat pullot laitettiin. Reaalikaasut poikkeavat ideaalikaasuista siten,antaa että niiden molekyyleillä on äärellinen koko ja Altaisiin laitettiin polttoaineeksi polttoöljyä sa paineissa ideaalikaasun tilanyhtälö helle. Vetyliekin kosketus sytyttää materiaamolekyylien välillä on vuorovaikutusta myös silloin, kun ne eivät törmää. Reaalikaasun tulokseksi liian pienen tilavuuden ja lämpö- lin palamaan [3]. sekä lastulevyä, joita polttamalla pullot saakäyttäytymistä voidaan tarkastella Van der Waalsin tilanyhtälöllä: tilan kasvaessa virhe vastaavasti pienenee. Vetyliekin kosketus sulattaa useimmat me- taisiin kuumenemaan riittävästi. Seuraavassa Reaalikaasut poikkeavat ideaalikaasuista tallit. Jos liekki koskettaa pulloa tai säiliö- testeistä saadut tulokset. siten, että niiden molekyyleillä on äärellinen koko ja molekyylien välillä on vuorovaikuKoe 1. Happipullon kuumentaminen tusta myös silloin, kun ne eivät törmää. Re - Mitattiin • pullon räjähdysaika: 12 min 35 s aalikaasun käyttäytymistä voidaan tarkastel • heitteiden kantama: pienet 250 m , isot 100 m la Van der Waalsin tilanyhtälöllä: Koe 2. Happipullon kuumentaminen - Mitattiin • pullon(3) räjähdysaika: 9 min 20 s (3) (3) 60 m, isot 90 m • heitteiden kantama: pienet (3) ¹ © • pullon maksimipaine: 360 bar 2 an an 22 • pullon maksimipintalämpötila: 80 ˚C missä termi missä ottaa väliset vuorovaikutukset ja nb huomioi molekyylien an ottaa molekyylien termi huomioon huomioon molekyylien väliset vuorovaikutukset ja nb huomioi molekyylien 2 missä termi ottaahuomioon huomioon molekyylien molekyylien väliset vuorovaikutukset ja nb huomioi molekyylien missä V termi V 22 ottaa Vb ovat Van tilavuudet väliset ja tilavuudet kertoimet a ja Waalsin (Taulukko 1.). ja kertoimet a ja bder ovat dervakioita Waalsin vakioita (Taulukko 1.). Koe 3. Argonpullon kuumentaminen vuorovaikutukset ja nbVan huomioi motilavuudet ja kertoimet a ja b ovat Van der Waalsin vakioita (Taulukko 1.). Mitattiin • pullon räjähdysaika: 7 min 30 s lekyylien tilavuudet ja kertoimet a ja b ovat • heitteiden kantama: pienet 350 m, isot 300 m Taulukko 1. Korjauskertoimen arvoja kaasuille tutkituille kaasuille Taulukko 1. Korjauskertoimen arvoja tutkituille Van der Waalsin vakioita (Taulukko 1.). • pullon maksimipaine: 490 bar Taulukko 1. Korjauskertoimen arvoja tutkituille kaasuille a b b Kaasua Kaasu • pullon maksimipintalämpötila: 140 ˚C. 3 6 2Pa m 6 / mol3 2 ] [ [ m / mol ] [Kaasu Pa m / mol ] b a[m / mol] O2 0,137 O2 [ Pa0,137 m 60,0000318 / mol 2 ] 0,0000318 [m3 / mol] Koe 4. Vetypullon kuumentaminen 0,135 Ar 0,135 0,000032190,00003219 Ar 0,137 0,0000318 O - Mitattiin • pullon räjähdysaika: 6 min 40 s 22 0,025 0,00002612 H 0,025 0,00002612 H2 0,135 0,00003219 Ar • heitteiden kantama: pienet (ei löytynyt), isot 100 m. 2· § §§ − nb · , ¨ P + an ¸ (V anan )2=2·nRT , = )nRT 2 ¸ ¨¨PP++ 2 ¸ (¸V(− , Vnb − )nb = nRT ¨ V ¨ ¹ ©¨ VV 2¸¹ ¸ ©

0,025

0,00002612

Koe 5. Vetypullon kuumentaminen KOKEISSA KÄYTETTYIHIN KAASUIHIN LIITTYVIÄ TOIMINTAOHJEITA PALO- JA 1. Korjauskertoimen arvoja tutkituil - Mitattiin JA • pullon räjähdysaika: 8 min 10 s KOKEISSATaulukko KÄYTETTYIHIN KAASUIHIN LIITTYVIÄ TOIMINTAOHJEITA PALORÄJÄHDYSTILANTEISSA • heitteiden kantama: pienet (ei löytynyt), isot 100 m le kaasuille RÄJÄHDYSTILANTEISSA KOKEISSA KÄYTETTYIHIN KAASUIHIN LIITTYVIÄ TOIMINTAOHJEITA PALO- JA 400 bar • pullon maksimipaine: • pullon yläosan maksimipintalämpötila: 640 ˚C (laski ennen räjähdystä 380 ˚C:een). Happivuodon ylläpitämä palo on kiivas ja vaikeasti sammutettavissa. Tulipalon sammutukseen RÄJÄHDYSTILANTEISSA Happivuodonkäytetään ylläpitämä palo on kiivas ja vaikeasti sammutettavissa. Tulipalon sammutukseen kyseessä olevan palavan materiaalin sammutukseen sopivia sammutusaineita. käytetään kyseessä olevan palavan materiaalin sammutukseen sopivia sammutusaineita. KOKEISSA KÄYTETTYIHIN Jos liekki koskettaa happipulloa, se voi revetä kuumentuneen teräksen heikkenemisen johdosta. lappeellaan Koe 6. Argonpullon kuumentaminen Jos liekki koskettaa happipulloa, se voi revetä kuumentuneen teräksen heikkenemisen johdosta. Pullon kappaleet voivat lentää noin 100 metrin etäisyydelle. Alue sekä• vuoto Happivuodon ylläpitämä palo on kiivas ja vaikeasti sammutettavissa. Tulipalon KAASUIHIN LIITTYVIÄ on eristettävä - Mitattiin pullonsammutukseen räjähdysaika: 8 min 40 s suljettava, jos sen voi tehdä SiirretäänAlue muut pullot etäämmälle, niitä voi käsitellä Pullon kappaleet voivatkyseessä lentää noin 100turvallisesti. metrin etäisyydelle. on eristettävä sekä jos vuoto käytetään olevan palavan materiaalin sammutukseen sopivia sammutusaineita. • heitteiden kantama: pienet 70 m, isot 150 m. PALOJA paljain käsin. Jos pulloja ei voi siirtää, jäähdytetään niitä valelemalla mieluummin tuetulla suihkulla suljettava,TOIMINTAOHJEITA jos sen voi tehdä turvallisesti. Siirretään muut pullot etäämmälle, jos niitä voi käsitellä Jos liekki koskettaa happipulloa, se voi revetä kuumentuneen teräksen heikkenemisen johdosta. suojatusta paikasta. Lisäksi sammutetaan palo [3]. RÄJÄHDYSTILANTEISSA paljain käsin. Jos pulloja ei voivoivat siirtää,lentää jäähdytetään niitä valelemalla mieluummin tuetulla suihkulla Pullon kappaleet noin 100 metrin etäisyydelle. eristettävä sekäjavuoto Koe 7.Alue Täydenonpullokorin (6 happi6 argonpulloa) kuumentaminen suojatusta paikasta. Lisäksi sammutetaan palo [3]. suljettava, jos sen voi eitehdä turvallisesti. Siirretään muut pullot etäämmälle, jos niitä Argon ei pala, joten tarvita mitään erikoisia palontorjuntajärjestelmiä eikä laitteita. Josvoionkäsitellä - Mitattiin • pullojen räjähdysaikaa: 6 min 21 s (argonpullo) paljain käsin. Jos pulloja ei voi siirtää, jäähdytetään niitä valelemalla mieluummin mahdollista, kaasupullot turvaan. Tarvittaessa kaasupulloja ylläpitämä palo on palontorjuntajärjestelmiä kiivas ja Argon ei Happivuodon pala, joten ei siirretään tarvita mitään erikoisia eikäsuojataan laitteita. Jos ontuetulla •kuumenemiselta heitteiden kantamaa:suihkulla pienet (ei löytynyt), isot 80 m. räjähdysvaaran välttämiseksi [4]. suojatusta paikasta. Lisäksi sammutetaan palo [3]. mahdollista, siirretäänsammutettavissa. kaasupullot turvaan. Tarvittaessa kaasupulloja kuumenemiselta vaikeasti Tulipalon sam suojataan - Testattiin • korin ja pullojen sinkoutumista ympäristöön: räjähtäneen argonpullon pääosa lensi 80 m:n päähän, räjähdysvaaran välttämiseksi [4].hajuton, pullot sinkoutuivat kokonaisina 10 metrin säteelle. Neljä pulloa oli vielä pääosin korissa, kori oli Vety oneiväritön ja erittäin mitään helposti erikoisia syttyvä Vety reagoi kiivaastimuut halogeenien ja mutukseen käytetään olevan pala- kaasu. Argon pala, joten eikyseessä tarvita palontorjuntajärjestelmiä eikä laitteita. Jos on useimpien halogeeniyhdisteiden kanssa. Vety palaa erittäin kuumalla ja lähes näkymättömällä vaurioitunut pahasti ja kaksi sen seinää oli sinkoutunut paikaltaan (ei löytynyt). van materiaalin sammutukseen sopivia sammahdollista, siirretään turvaan. Tarvittaessa suojataan Vety on väritön ja hajuton, erittäin kaasupullot helposti syttyvä kaasu. Vety reagoi kaasupulloja kiivaasti halogeenien ja kuumenemiselta vaaleansinisellä liekillä. Päivänvalossa voi ehkä havaita liekin synnyttämän ilman väreilyn. Liekki useimpien mutusaineita. halogeeniyhdisteiden kanssa. Vety palaa erittäin kuumalla ja lähes näkymättömällä räjähdysvaaran välttämiseksi [4]. havaitaan helpoimmin kiinnittämällä paperia, kangasta tai muuta syttyvää materiaalia kepin (50 l) kuumentaminen Koehelposti 8. Pistoliekillä (propaani) happipullon vaaleansinisellä liekillä. Päivänvalossa voi ehkä havaita liekin synnyttämän väreilyn. Liekki päähän ja viemällä se oletetun vuotokohdan lähelle. Vetyliekin ilman kosketus sytyttää materiaalin Jos liekki koskettaa happipulloa, se voi re Mitattiin • happipullon ei räjähtänyt havaitaan helpoimmin kiinnittämällä paperia, kangasta tai muuta helposti syttyvää kepin räjähdysaikaa: Vety on väritön ja hajuton, erittäin helposti syttyvä kaasu. Vetymateriaalia reagoi kiivaasti halogeenien ja palamaan [3]. kuumentuneen heikkenemisen -kuumalla Testattiin materiaalin •japistoliekin riittävyyttä räjäyttämään happipullon: ei riittänyt. päähän javetä viemällä se halogeeniyhdisteiden oletetun teräksen vuotokohdan lähelle. Vety Vetyliekin sytyttää useimpien kanssa. palaakosketus erittäin lähes lämmön näkymättömällä palamaan [3]. johdosta. kappaleet voivat lentää VetyliekinPullon kosketus sulattaaPäivänvalossa useimmat metallit. Jos liekki koskettaa pulloa tai säiliötä, seilman voivatväreilyn. Liekki vaaleansinisellä liekillä. voinoin ehkä havaita liekin synnyttämän revetä jo muutaman minuutin kuumennuksen jälkeen. Pullojentai ympäristö eristetäänsyttyvää 100 metrinmateriaalia ja havaitaan helpoimmin kiinnittämällä paperia, kangasta muuta helposti kepin

Vetyliekin kosketus sulattaa useimmat metallit. liekki koskettaa pulloa tai säiliötä, se voivat[5].sytyttää materiaalin säiliön 200 säteellä Liekin Jos sammutuksessa voidaan käyttää jauhesammutinta päähän ja metrin viemällä se [3] oletetun vuotokohdan lähelle. Vetyliekin kosketus revetä jo muutaman palamaanminuutin [3]. kuumennuksen jälkeen. Pullojen ympäristö eristetään 100 metrin ja säiliön 200 metrin säteellä [3] Liekin sammutuksessa voidaan käyttää jauhesammutinta [5].

Vetyliekin kosketus sulattaa useimmat metallit. Jos liekki koskettaa pulloa tai säiliötä, se voivat

Palotutkimuksen päivät 2007

Taulukko 2. Testattujen kaasujen kriittisiä paineita, mitattu räjähdyspaine ja siitä laskettu räjähdyslämpötila [6] Kaasu Argon Happi Vety

Räjähdyslämpötila 276 °C 122 °C 262 °C

Räjähdyspaine 490 bar 360 bar 400 bar

Kriittinen paine 486 bar 508 bar 130 bar

Taulukko 2. Testattujen kaasujen kriittisiä paineita, mitattu räjähdyspaine ja siitä laskettu räjähdyslämpötila [6]

Laskennallisten räjähdyslämpötilojen poikkeaminen mitatuista pintalämpötiloista selittynee ainakin osittain termoparin ja kaasupullon välisistä kontaktihäiriöistä. Mitatut pintalämpötilat ovat Laskennallisten räjähdyslämpötilojen poik- osaan ja kaikkia kappaleita ei löydetty maas- nen vaatisi vielä lisää kokeita, mutta jo näialhaisempia kuinpintalämpötiloista laskennalliset räjähdyslämpötilat argonin hapen osalta, denkin mutta kokeiden antavat perusteella kuitenkinmaksimikantakeaminen mitatuista se- tosta. Pienet heitteet lensivätjasilmämääräisen jotain ainakin suuntaa. Vetypullon on todennäköistä, että liekit lämpötilalittynee osittain termoparin kohdalla ja kaa- arvion mukaan jopa 350 metrin päähänovat rä- lämmittäneet mat voivat olla 300–350 metriä. Toisaalta on anturia, jolloin selittyy jopa 650 C:n lämpötila. Liekin lämpötila on kyseisissä järjestelyissä ollut supullon välisistä kontaktihäiriöistä. Mita- jähdyspaikasta ja suuriakin 300 metrin vai- ongelmallista lisätä varoetäisyyksiä niin suunoin 1000 C [6] tut pintalämpötilat ovat alhaisempia kuin heille. Nykyisissä OVA- ja TOKEVA-ohjeis- riksi, ettei niitä käytännössä pystytä järkeväs-

laskennalliset räjähdyslämpötilat argonin ja sa turvaetäisyydeksi tulipalotilanteessa hapel- ti soveltamaan. hapen osalta, mutta antavat kuitenkin le janopeasti vedylle onlämpötilan määritetty 100 metriä. TehPullon ulkopinnan ja räjähdyslämpötilan Teräksinen kaasusäiliö alkaa jotain haurastua noustessa yli 500 C:n, minkä jälkeen suuntaa. Vetypullon kohdalla on todennädyissä pullo voi revetä muutamassa minuutissa [7].kokeissa räjähtäneen happipullojen selvittäminen vaatisi vielä tarkempia lisätutköistä, että liekit ovat lämmittäneet lämpöti- heitteitä lensi 250 metrin ja vetypullon 100 kimuksia. Tämä olisi tarpeellista, koska nämä la-anturia, jolloin selittyy jopa 650 ˚C:n läm- metrin paikkeille. Argonia ei mainita OVA- koetulokset antaisivat viitteitä siitä, että pulpötila. Liekin lämpötila on kyseisissä järjesteohjeissa, mutta pullokuljetuksissa on yleen- lon rikkoutumiseen johtava lämpötila voi olSAATUJEN KOETULOSTEN TARKASTELU lyissä ollut noin 1000 ˚C [6] sä mukana myös argonpulloja. Sen heitteiden la alhaisempi kuin esimerkiksi nyrkkisääntöTeräksinen kaasusäiliö alkaa haurastua kantamat olivat tehdyissä kokeissa enimmil- nä käytetty 350 ˚C:n lämpötila. Mitatutlämpötilan pullojennoustessa pintalämpötilat kuumennuksen aikana kuvaavat lähinnä pullon yläosan nopeasti yli 500 ˚C:n, lään 300–350 metriä. Tehdyt havainnot heit- liekin Tässä ja tutkimuksessa tarkasteltiin teoreetilmanjälkeen lämpötilaa, sillä muutamassa mittauksessateiden käytettyjen johtojen ei saatu kunnolla minkä pullo voi revetä kantamista termoparien vahvistavat käsitystä, että päitä tisen tiedon ja käytännön välistä yhteensokiinnitettyä saatu eristettyä liekeiltä. Johdon päät sijoitettiin pullon Näin pienillä minuutissa [7]. pullojen pintaan eikä niitä kaasupullo räjähtäessään lähtee pituusaksepivuutta melko heti pinnallisesti. kaulan alaosaan. Kuitenkin voidaan linsa olettaa, että jolloin pullonpystyssä ulkopinnan lämpötila on lähellä mitattua suuntaan, olevan pulkoemäärillä sitä ei tietysti kovin syvällisesti lon kappaleet lentävät pidemmälle kuin kaa-merkityksettömäksi, voi tehdäkään, ja lähinnä siihen saatiin tausarvoa anturin korkeudella. Hapen osalta mittaustulos voidaan katsoa koska SAATUJEN KOETULOSTEN tuneen pullon. tatietoa, mitkä seikat vaikuttavat esimerkiksi pullon kaaduttua vain pohjaosa jäi liekkeihin ja anturi oli näin astian ulkopuolella. TARKASTELU Räjähdysajat olivat mittauksissa 6 min 21 s– heitteiden kantamiin. min 35 s sytytyksestä. Räjähdysaikoja ei oh- liitokseen Täydellä pullokorilla tehty koe osoitti, etOn mahdollista, että happipullon 12kaatuessa paineputken ja pullon tuli vuoto. Mitatut pullojen pintalämpötilat kuumen- jeissa ole mainittu, ja ne tietysti riippuvatkin tä vaikka se johtaisi siinä vain yksittäisenkin Mittauskäyristä voidaan nähdä, että happipullon painemaksimi on pieni verrattuna argonilla ja nuksen aikana kuvaavat lähinnä liekin ja pul- aina kulloisestakin palotilanteesta. pullon räjähtämiseen, vaaraa voi heitteiden vedyllä saatuun arvoon. Painekäyrässä Lyhin ei kuitenkaan näy mitään selkeitä epäjatkuvuuskohtia, mikä lon yläosan ilman lämpötilaa, sillä mittaukräjähdysaika saatiin pullokorikokees- lisäksi aiheuttaa pullojen sinkoileminen läviittaa siihen,termoparien ettei mahdollinen paineen vuoto ole ollut ainakaan nopea. Argonilla ja vedyllä sessa käytettyjen johtojen päitä sa, jossa räjähtänyt pullo sisälsi argonkaasua. hiympäristöön. Tämä saadut seikka on tietysti huoei saatu kunnolla kiinnitettyä pullojen pin- Tässä kokeessa myös kori rikkoontui ja sen mioitava tulipalotilanteessa. taan eikä niitä saatu eristettyä liekeiltä. Joh- osat kuten muut pullotkin sinkoutuivat läKorkeapaineisten kaasupullojen käyttäydon päät sijoitettiin heti pullon kaulan ala- hiympäristöön. Pullokorien yhteydessä ul- tyminen eri onnettomuustilanteissa vaatisi osaan. Kuitenkin voidaan olettaa, että pullon koilma ei pääse viilentämään pulloja samalla lisätutkimuksia. Yhtenä tutkimuksen kohulkopinnan lämpötila on lähellä mitattua ar- lailla kuin yksittäisten pullojen kohdalla, ja teena voisi olla pullojen käyttäytyminen tivoa anturin korkeudella. Hapen osalta mit- tästä aiheutunee lyhin räjähdysaika. Pistoliek- lanteessa, jossa pullon venttiili katkeaa. Lisätaustulos voidaan katsoa merkityksettömäk- kikokeet osoittivat, ettei liekin antama läm- tutkimista vaatisi myös se, miten suuri määsi, koska pullon kaaduttua vain pohjaosa jäi pömäärä välttämättä riitä ainakaan ulkoti- rä kaasupulloja käyttäytyy tulipalotilanteesliekkeihin ja anturi oli näin astian ulkopuo- lassa (kokeiden aikana lämpötila +4 ˚C) nos- sa. Nyt tutkittiin yksittäisellä kokeella täyden lella. tamaan kaasupullon painetta riittävästi, jot- pullokorin pullojen käyttäytymistä tulipaloOn mahdollista, että happipullon kaatues- ta se räjähtäisi. tilanteessa. Mutta entäpä jos kyseessä onkin sa paineputken ja pullon liitokseen tuli vuokoko kuorma pullokoreja, kuten normaalisto. Mittauskäyristä voidaan nähdä, että hapti kuljetuksessa on. pipullon painemaksimi on pieni verrattuna YHTEENVETO JA SUOSITUKSET Pullojen räjähdysajat osoittautuivat lyhyikargonilla ja vedyllä saatuun arvoon. Painesi. Testien mukaan, pahimmissa tapauksissa käyrässä ei kuitenkaan näy mitään selkeitä Tutkimuksen päätarkoitus oli selvittää tietyil- turvalliseen oleskeluun välittömästi onnetepäjatkuvuuskohtia, mikä viittaa siihen, et- le, kuljetusten näkökohdista katsottuna kol- tomuuspaikan lähellä ei ole kuutta minuuttei mahdollinen paineen vuoto ole ollut aina- melle yleiselle kaasulle, hapelle, argonille ja tia pitempää aikaa palon alkamisesta. Tämäkaan nopea. Argonilla ja vedyllä saadut pai- vedylle räjähdysajat ja heitteiden kantamat kin seikka on tietysti otettava huomioon peneenmittauskäyrät vaikuttavat realistisilta ja tulipalotilanteessa. Saatuja tuloksia on tar- lastustoiminnassa. niiden maksimit räjähdyshetkellä suuruus- koitus käyttää ohjeistuksessa ja neuvonnassa. Tilanne, jossa pistoliekki kuumentaa kaaluokaltaan samanlaisia kuin kyseisten pullo- Kokeiden määrä oli käytännön rajoitusten ta- supulloa, ei johda vähäisen lämmitystehon jen valmistajan ohjeissakin on. kia varsin pieni, ja siksi jotkut asiat vaativat takia helposti räjähdykseen, ainakaan lyhyHeitteiden etäisyyksiä määritettäessä jou- vielä lisätutkimuksia. en ajan kuluessa. Lisäkokeilla voisi tutkia tiduttiin turvautumaan myös silmämääräiseen Tutkimuksen perusteella nykyisten viral- lannetta, jossa käytettäisiin asetyleeniliekkiä arvioon, koska kaikkia heitteitä ei löydetty listen ohjeiden mukaiset varoetäisyydet ei- tai olisi useita pistoliekkejä. Ilmalla rikastetun maastosta. Tällöin virheeksi 300 metrin mat- vät ole riittäviä, mikäli halutaan täysin var- nestekaasun pistoliekin lämpötila on noin kalla tulee helposti 50–100 metriä. mistua ympäristön turvallisuudesta tulipa- 1500 °C, kun asetyleeniliekillä lämpötila voi Pullot sirpaloituivat arvion mukaan 2–4 lotilanteessa. Varoetäisyyksien tarkentami- nousta jopa 3000 °C:een. 30

Palotutkimuksen päivät 2007

T Y N

Tutkimus tehtiin Pelastusopiston tutkimusyksikön projektina yhteistyössä AGA: n kanssa. Tämän typpisten kokeiden tekeminen edellyttää riittävän suurta maa-aluetta, missä kokeet voidaan tehdä turvallisesti. Puolustusvoimien harjoitusalue Nurmeksen Sotinpurossa soveltuisi nyt ja aiemmin saatujen kokemusten mukaan erinomaisesti edellä mainittujen jatkokokeiden suorituspaikaksi. Kiitokset Puolustusvoimille mahdollisuudesta käyttää aluetta testauspaikkana sekä testien aikana saadusta avusta käytännön järjestelyissä. Lisäksi erityiskiitokset tekniikan tohtori Sakari Halmemiehelle hyvistä huomioista tuloksia analysoitaessa ja tutkimuspäällikkö Hannu Rantaselle projektin ohjaamisesta.

Tilaa Pelastustieto

LÄHDELUETTELO 1. Baum, M.R. 1988. Disruptive Failure of Pressure Vessels: Preliminary Design Guidelines for Fragment Velocity and the Extent of Hazard Zone. Journal of Pressure Vessel Technology. May 1988, Vol 110. 2. Antila, A-M., Karppinen, M., Leskelä, M., Mölsä, H. ja Pohjakallio, M. 2003. Tekniikan kemia. EDITA. Helsinki. 3. OVA 2006. Onnettomuuden Vaaraa aiheuttavat Aineet-turvallisuusohjeet (OVAohjeet). http://www.occuphealth.fi/internet/ova/index.html. Sivulla käyntipäivämäärä 24.7.2006. 4. AGA 2005. Teollisuuskaasut. Tuoteluettelo. 5. Haapanen, O. 2006. Ins. Olli Haapasen tiedonanto, 29.5.2006, AGA. 6. Halmemies, S. 2006. TkT Sakari Halmemiehen tiedonanto, 30.5.2006, Lahden ammatti-korkeakoulu. 7. Lautkaski, R. 2006. TkL Risto Lautkasken tiedonanto, 29.5.2006, VTT.

Loppuvuoden lehdet kaupan päälle!

n e s i a l i t Ammat topaketti e i t I T ! H a s s TU e d o u v a a t 10 ker

2/ 2007 14.3.2007

at yhdessä kset hankkiv Pelastuslaito

ut udet virka-as

Vuositilaus 52,50 €/vuosikerta Kestotilaus 47,25 €/vsk Nuoriso-/opiskelijatilaus 26,25 €/vsk Soita numeroon (09) 2293 3811 tai meilaa tilaukset@pelastustieto.fi • www.pelastustieto.fi eita VIRVEssä

ajo

Projektipäällikkö Juha Höök, Pelastusopisto, Hulkontie 83, 70820 Kuopio

Työturva 07 – työturvallisuuskoulutusta yhteistyössä uhkatilanteisiin Tiivistelmä Pelastusopisto, Savonia-ammattikorkeakoulu sekä Savon ammatti- ja aikuisopisto kehittävät yhteistyössä pelastusalan henkilöstön työturvallisuuskoulutusta Euroopan sosiaalirahaston (ESR) ja Itä-Suomen lääninhallituksen rahoittamana. Kehittämishankkeen tarkoituksena on parantaa pelastusalantyöntekijöiden työturvallisuutta uhka- ja väkivaltatilanteiden varalta. Pelastusalantyöntekijöihin kohdistuneet väkivallan uhkatilanteet ovat synnyttäneet tarpeen työturvallisuuskoulutukselle, jossa varaudutaan ja opetetaan toimimaan oikein mahdollisissa uhka- ja väkivaltatilanteissa. Lisäksi on ilmennyt tarve kehittää viranomaisyhteistyötä ja viranomaisten yhteisiä toimintamalleja uhkatilanteissa toimimiseksi myös yksityisen turvallisuusalan kanssa. Tavoitteena on pelastusalanhenkilöstön työturvallisuuskoulutuksen kehittäminen sekä pelastusalan käyttöön soveltuvien suojavälineiden testaaminen ja kehittäminen. Edellä mainitusta koulutuksesta tullaan kehittämään turvallisuusalanhenkilöstön työturvallisuuskoulutukseen soveltuva koulutus. Hankkeen käytännön toteuttamisesta vastaavat projektipäällikkö Juha Höök, Pelastusopisto, tutkimusyksikkö ja projektiopäällikkö Hannu Huttunen, Savon ammatti- ja aikuisopisto, turvallisuusala. Hallinnosta vas32

Palotutkimuksen päivät 2007

taa projektipäällikkö Seija Taattola, Savo- kivallan uhkatilanteet ovat synnyttäneet nia-ammattikorkeakoulu, terveysalan Kuo- tarpeen työturvallisuuskoulutukselle, jossa pion yksikkö. varaudutaan ja opetetaan toimimaan mahdollisissa uhkatilanteissa. Lisäksi on ilmennyt tarve koulutukselle, joka pyrkii tehostaTyöpaikkaväkivalta maan viranomaisyhteistyötä ja viranomaisten yhteisten toimintamallien kehittämistä uhTyöpaikkaväkivallan määrittely, kuten väki- katilanteissa toimimiseksi, myös yksityisen vallan määrittely ylipäätään, voidaan tehdä turvallisuusalan kanssa. Esimerkkeinä maieri tavoin. Euroopan komission määritelmän nittakoon vuoden 2007 vapun mellakat VR: mukaan ”työpaikkaväkivallalla tarkoitetaan n makasiineilla Helsingissä, Kemijärvellä tatapahtumia, joissa henkilöitä loukataan sa- pahtunut sairaankuljettajan puukotus sekä nallisesti, uhataan tai pahoinpidellään heidän tammikuussa 2007 Kokkolan ambulanssintyöhönsä liittyvissä oloissa ja jotka suoraan miehistön aseuhkatilanne. Mainituissa mellatai epäsuorasti vaarantavat heidän turval- koissa kohdistettiin epäsuoraa ja suoraa väkilisuutensa, hyvinvointinsa tai terveytensä”. valtaa pelastuslain määrittelemää lakisääteistä Työpaikkaväkivalta voidaan jakaa kolmeen pelastustoimen tehtävää tekevää henkilöstöä luokkaan: fyysiseen väkivaltaan, väkivallan kohtaan. uhkaan, sekä kiusaamiseen ja ahdisteluun. Etenkin pelastusalan, mukaan lukien enTässä luokittelussa väkivallan lievät muodot sihoitotilanteet, erikoispiirteinä ovat muun ovat ongelmallisia. Nämä kaikki edellä mai- muassa ennalta suunnittelemattomat tilannitut työpaikkaväkivallan muodot ovat vali- teet, työtehtävät, kohdehenkilöt sekä tilanteitettavasti yhä useammin myös osa pelastus- den äkkinäiset muutokset. Pelastusalan henalan arkea. kilöstön toimintaa ohjaa sekä pelastus- ja hoitoalan eettiset säännöt ja periaatteet. Toimintaa tulee ohjata myös tietoisuus virkamieYhteishanke pelastusalalle hen oikeuksista, velvollisuuksista ja suojasta. Muun muassa näiden edellä mainittujen syityöpaikkaväkivallan torjumiseksi den takia pelastusalanhenkilöstöltä vaaditaan Pelastusalantyöntekijöihin kohdistuneet vä- viranomaisilta odotettua järjestelmällistä, var-

maa ja tehokasta toimintaa, joka saavutetaan vain asian mukaisella koulutuksella. Kyseisen kaltaista koulutusta ei ole aiemmin toteutettu Suomessa järjestelmällisesti ja valvotusti. Tarpeen koulutukselle ovat ilmaisseet tutkimusten sekä tilastojen lisäksi myös pelastusalan työntekijät. Pelastusopiston projektipäällikkö Juha Höök teki jo vuonna 2004 palomies-sairaankuljettajille kyselyn työssä kohdatuista uhka- ja väkivaltatilanteista. Kyselystä kävi ilmi, että jopa 95 prosenttia pelastushenkilöstön kohtaamista uhkatilanteista sattuu sairaankuljetuksessa. Lisäksi pelastushenkilöstöön kohdistuva mellakointi työturvallisuusriskinä on tullut aivan vastikään mukaan.

Kehittämishankkeen käynnistyminen Työturvallisuuskoulutushankkeen suunnittelun käynnistivät keväällä 2006 Pelastusopiston projektipäällikkö Juha Höök ja Savon ammatti- ja aikuisopiston turvallisuusalan projektipäällikkö Hannu Huttunen. Hankkeen tavoitteet ja sisältö esiteltiin kesällä 2006 myös sisäasiainministeri Kari Rajamäelle. Tuolloin sisäasiainministeriön pelastusosaston kanta oli, että hankkeen tuloksena tuotettava koulutus nähdään ministeriössä hyödyllisenä ja pelastusalanhenkilöstön työturvallisuutta lisäävänä. Uusi koulutus- ja kehittämishanke alkoi marraskuussa 2007 ja jatkuu vuoden 2007 lokakuun loppuun asti. Pelastus- ja turvallisuusalan hanke on osa Savonia-ammattikorkeakoulun terveysalan Kuopion yksikön hallinnoimaa AVEKKI -projektia, jossa on kehitetty koulutus- ja toimintatapamalli väkivallan ennaltaehkäisyyn ja hallintaan terveydenhoitoalalle. Savoniaammattikorkeakoulun puolelta hanketta hallinnoin projektipäällikkö Seija Taattola.

Hankkeen eteneminen Käytännössä projekti on edennyt niin, että projektipäälliköt Juha Höök ja Hannu Huttunen ovat aloittaneet pelastusalan työturvallisuuskoulutuksen kehittämisen uhkatilanteiden varalle suorittamalla kentän nykytilanteen kartoitusta haastattelukäynnein sekä Internet kyselyn avulla. Lisäksi on kartoitettu muiden viranomaisten (Hätäkeskus, Poliisi ja Rajavartiolaitos) toimintamalleja ja ohjeistuksia väkivallanuhkatilanteisiin. Hankkeen aikana on kerätty muiden tahojen materiaalia aiheesta, pyritty verkottumaan yhteistyötahojen kanssa sekä tiedottamaan pelastusalan toimijoita aiheesta. Yhteistyötä tehdään tiivisti muun muassa Työterveyslaitoksen, Suomen Palopäällystö Liiton, Suomen Pelastusalan Keskusjärjestön sekä Polii-

Pelastusalantyöntekijöihin kohdistuneet väkivallan uhkatilanteet ovat synnyttäneet tarpeen työturvallisuus koulutukselle, jossa varaudutaan

järjestelmän käytössä. Juuri yhteneväisen raportoinnin puute aiheuttaa suuria vaikeuksia näyttää toteen työsuojelulliset ongelmat. Siksi organisaation eri tasojen näkemykset työturvallisuuden riskeistä saattavat olla hyvinkin erilaisia. Suurimpana väkivallan uhkaa lisäävänä tekijänä pelastusalan työtehtävissä koetaan päihtyneet asiakkaat sekä mielenterveyspotilaat.

ja opetetaan toimimaan mahdollisissa uhkatilanteissa.

sikoulun. Tarkoituksena muokata kerätystä materiaalista koulutusmateriaali pelastusalan perus- ja lisäkoulutukseen alan ominaispiirteet huomioiden. Koulutusmateriaalin tuottamisen lisäksi pyritään lisäämään ja kehittämään yhteistyötä muiden viranomaisten ja yksityissektorin välillä. Yhteistyön kehittämistä eri viranomaisten välillä tukee myös se, että Poliisin tekniikkakeskus liittyi mukaan pelastusalan työtuvallisuuden kehittämiseen maaliskuussa 2007 julkistetun KILPI suojavaate -yhteishankeen tiimoilta. Tarkoituksena on kehittää pelastusalalle soveltuva suojavaate, koska pelastusalalla käytössä olevat suojaliivit ovat perinteisesti olleet turvallisuusalan käytössä olevia malleja. Kuitenkaan suojaliivit eivät ole soveltuneet kaikin osin pelastusalan työtehtäviin, niiden käytöstä ja käyttörajoitteista ei pelastusalalla ole ollut riittävää tietoa eikä niiden soveltuvuutta pelastusalan käyttöön ole koskaan mietitty tarkemmin. Yhteisenä tavoitteena on tutkia, suunnitella ja valmistaa pelastusalantyötehtäviin soveltuva suojavaate. Suojavaatteen tavoitteena on lisätä auttajien työturvallisuutta uhka- ja väkivalta tilanteiden varalta sekä helpottaa alan henkilöstön tunnistettavuutta esimerkiksi huomiovärityksin.

Ongelmakohtia Väkivallan uhkaa ei pidä hyväksyä osaksi työnkuvaa pelastusalalla ja tämän vuoksi jo läheltä piti -tilanteisiin tulisi reagoida. Suurena ongelma on ollut uhka- ja väkivaltatilanteiden kartoitus. Kehityshankeen etenemisen aikana on käynyt selkeästi ilmi se, että väkivallan uhkaa ja väkivallan kohteeksi joutumisen riskiä on pelastusalalla selkeästi vähätelty. Yksi tämänkaltaiseen käytökseen johtava tekijä on vajavainen työn riskin arviointi, poikkeamatilanne raportoinnin puutteellisuus sekä puutteellinen ohjeistus olemassa olevan raportointi

Ennakkoasenteet – ongelmako Turvallisuus on tunne. Se on tunne siitä, että asiat ovat järjestyksessä eikä meitä uhkaa mikään äkillinen muutos. Turvallisuuden käsite on laaja ja vaikeasti määriteltävä. Se on usein meille hyvinvointivaltiossa eläville perusasia: asiat toimivat kuten odotettu ja odottamattomat tapahtumat ovat poikkeus. Väkivallan uhriksi valikoitumiseen voi useimmiten vaikuttaa omalla toiminnallaan. Ikävä kehitystrendi on väkivalta, jossa uhriksi joutunut on täysin sivullinen ja entuudestaan tuntematon henkilö sattuen vain väärään aikaan väärään paikkaan. Toinen kokonaisuus muodostuu itse tilanteesta – miten ratkaistaan alkava tai jo alkanut väkivaltatilanne. Väkivaltatilanteen ehkäisyssä ja käsittelyssä voidaan nähdä kaksi kokonaisuutta. Ennaltaehkäisy ja varautuminen ovat yleisiä toimenpiteitä, jotka tehdään etukäteen ilman suoranaista näkyvissä olevaa uhkaa. Tähän kuuluvat työskentelytapaamme ja käyttäytymiseemme liittyvät seikat. Valitettavasti pelastusalalla on pitkään ajateltu väkivallan uhan kuuluvan tavallaan työnkuvaan, ja se on hiljaa hyväksytty osana pelastusalan ammattia. Käynnistyneen hankkeen tehtävänä ei siis ole pelkästään koulutusmateriaalin luominen ja suojavälinen testaaminen, vaan myös ennakkoasenteiden muokkaaminen uhkatilanteisiin varautumiselle myönteisemmäksi. Pelastusalan uhkatilanteisiin varautuminen ei tarkoita eikä saa olla paini molskilla painimista, vaan taktista tilanteiden ennakointia ja suojautumista riittävästi: heräämistä oikeisiin asioihin. Työturvallisuus alkaa asenteista ja se on koko työyhteisöä sitova jopa velvoittava asia johon jokainen työntekijän pitää voida vaikuttaa. Tavoitteena tulisi olla nolla työtapaturmaa. Yhdessä käsiteltäviä kysymyksiä ovat muun muassa: miten varmistamme yhteisen työpaikan turvallisuuden, mitkä ovat kunkin osapuolen vastuut ja tehtävät turvallisuusyhteistyössä, miten työn vaarat selvitetään ja arvioidaan, miten väkivaltatapaturmia torjutaan. Työorganisaation tulisikin laatia selkeä periaate- ja tavoiteohjelma ja tiedottaa siitä, tunnustaen työpaikkaväkivallan poistamispyrkimysten tärkeys. Palotutkimuksen päivät 2007

Esko Mikkola, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Tutkimus, tuotevaatimukset ja määräykset osana paloturvallisuuden hallintaa

Tiivistelmä Käytännön kokemusta tulipaloista, niiden syistä, luonteesta ja seurauksista kertyy Suomessa kaikkiaan noin 12000–15000 tulipalon verran vuodessa. Rakennuskanta, rakennuksissa tapahtuva toiminta ja ihmisten käyttäytyminen ovat muuttuvia tekijöitä, joista seuraa jatkuvaa tarvetta määräysten ja ohjeiden kehittämiseen. Tutkimusta tarvitaan jalostamaan tilastoista ja käytännön kokemuksista saatua tietoa ja arvioimaan eri tekijöiden vaikuttavuutta kokonaisuuden kannalta. Myös materiaalien, tuotteiden, rakenteiden, laitteiden, jne. paloturvallisuuden kehittämisessä tarvitaan edelleen merkittävää tutkimuksellista panostusta. Pääosassa kaikesta rakentamisesta käytetään määräyksissä annettujen vaatimustasojen toteutumisen osoittamiseen tuotteiden ja rakenteiden paloluokitusta. Tämän menettelyn pohjana ovat koemenetelmästandardit, luokitusstandardit, tuotestandardit ja soveltamisstandardit. Toisena tapana voidaan käyttää oletettuun palonkehitykseen perustavaa 34

Palotutkimuksen päivät 2007

menettelyä, jonka tulee kattaa kohteessa todennäköisesti esiintyvät tilanteet. Lisäksi tarvitaan ohjeita ja vaatimuksia suunnittelua, rakentamista ja valvontaa koskien.

TAUSTAA Suomessa tapahtuu kaikkiaan noin 12000– 15000 tulipaloa vuodessa [1]. Näistä rakennuspaloja on noin 3500 eli joka päivä noin 10 rakennuspaloa. Suorat palovahingot ovat noin 2 promillea BKT:sta eli suuruusluokkaa 300 miljoonaa euroa vuodessa. Tulipaloissa menehtyy vuosittain keskimäärin lähes 100 henkeä eli noin 20 henkeä miljoonaa asukasta kohden. Läntisessä Euroopassa vastaava luku vaihtelee välillä 6–20, joten Suomessa olisi todella tehtävää palokuolemien vähentämisessä etenkin kun tilanne näyttää vain pahenevan. Vuosina 2004–2007 tulipaloissa menehtyneistä on ollut noin kolme neljäsosaa miehiä ja suunnilleen kolmannes yli 60 vuo-

den ikäisiä [2]. Vaikka painotukset tiettyihin ryhmiin ovat vahvat, täytyy toimenpiteet kohdistaa kuitenkin laajalla rintamalla, jottei tilanne edelleen huonontuisi. Käytännön kokemusta meillä on tulipaloista, niiden syistä, luonteesta ja seurauksista Suomessa tehtävän tilastoinnin (Pronto onnettomuustietokanta) ansiosta runsaasti ja tietoa kertyy koko ajan lisää. Rakennuskanta ja käyttäjien toiminta myös muuttuvat, eikä kaikkia muutoksia ja voi ennustaa taaksepäin katsovista tilastoista. Myöskään määräykset eivät koskaan ole valmiita, vaan niiden kehitystä ohjaavat niin uusi tieto kuin muuttuvat tarpeet ja vaatimukset elinympäristön ja elinkeinoelämän suhteen. Mistä sitten ilmenevät muutokset johtuvat? Tulipalojen kokonaismäärän vaihteluun vaikuttaa eniten metsäpalojen määrän vaihtelut, missä suurimpana tekijänä ovat kesien väliset lämpötila/kuivuusvaihtelut. Rakennuspalojen osalta kasvua vuonna 2006 oli noin 15 % edellisten vuosien keskiarvoon

verrattuna tulipalojen määrissä [1]. Lieneekö tähän vaikutusta ihmisten välinpitämättömyyden ja vastuuttomuuden lisääntymisellä? Toisaalta vakuutusyhtiöiden tietojen mukaan taloudelliset vahingot meillä ovat pienemmät kuin muissa Pohjoismaissa! Tätä selittänee ainakin osin se, että vakuutusyhtiöiden käytännöt eri maissa ovat poikkeavia. Suomessa vakuutusyhtiöiden väitetään edelleen toimivan yhteisönä, jossa tietoa jaetaan myös kilpailijoille! Mikä on sitten rakentamistavan merkitys ja mikä on ihmisten käyttäytymisen merkitys? Ja miten voidaan vaikuttaa tulevaan kehitykseen? Tässä esitelmässä hahmotetaan niitä keinoja ja kokonaisuuksia, joiden avulla vaikutetaan tutkimuksen, tuotevaatimus- mia tai loukkaantumisia palon alkuvaiheessa, ten ja määräysten avulla paloturvallisuuteen mutta ne turvaavat poistumista ja pelastamissiihen sisältöä tuottamalla. ta sekä rajoittavat omaisuusvahinkoja. Tutkimusta tarvitaan löytämään uutta, jalostamaan tilastoista ja käytännön kokemukPALOTURVALLISUUDEN sista saatua tietoa ja arvioimaan eri tekijöiHALLINNAN KEINOJA den vaikuttavuutta kokonaisuuden kannalta. Myös materiaalien, tuotteiden, rakenteiden, Tutkimus laitteiden, jne. paloturvallisuuden kehittämisessä tarvitaan edelleen merkittävää tutkiMateriaalien ja tuotteiden palo-ominaisuuk- muksellista panostusta. Määräysten kannalta sista tiedetään tutkimuksen antamien tulos- tutkimuksella halutaan vastauksia tarvittaviin ten kautta paljon siitä mitkä tekijät vaikut- vaatimustasoihin ja menetelmiin, joilla vaatitavat ja minkä verran. Näitä ominaisuuksia musten täyttyminen voidaan osoittaa. ovat mm. syttyminen, palamisen voimakkuus, palon leviäminen sekä savun ja myrkyllisten kaasujen muodostuminen. Tulipalon Standardisointi tärkein yksittäinen tekijä on materiaalin/tuotteen paloteho eli se kuinka paljon se tuottaa Palokoemenetelmät ovat yksi tapa simuloilämpöä palaessaan. Mutta myös palamatto- da todellisia tulipaloja. Standardien taustalla mat materiaalit vaikuttavat palon kehittymi- on ajatuksia paloskenaarioista eli uhkakuvisseen. Yleensä ne pystyvät hidastamaan palon ta. Nämä uhkakuvat perustuvat joko käytänleviämistä esim. suojaavan vaikutuksen avul- nön kokemukseen tai oletuksiin mahdollista, la kunnes esimerkiksi muodonmuutokset, lii- ainakin pienen todennäköisyyden palotilanallinen kuumeneminen tai sulaminen aiheut- teista tai analysoiduista riskien mahdollisuuktavat palon leviämisen. sista. Yksinkertaistamalla näistä päädytään Sytytyslähteistä ja ensimmäisenä syttyvis- standardoituihin koemenetelmiin, jotka kutä kohteista tunnetaan lukuisten mittausten vaavat ainakin osittain valittuja skenaarioita. avulla niiden keskeiset ominaisuudet ja niitä Standardikokeita on kehitetty materiaavoidaan käyttää palotilanteiden ja tuotteiden leille, tuotteille, rakenteille ja järjestelmille. käyttäytymisen arvioinnissa. Todellisten alku- Palokoemenetelmästandardien lisäksi tarvipalojen vaihtelut ovat todella laajat. Seuraa- taan luokitusstandardeja (jos luokitus ei sivassa on esitetty suuruusluokka-arvioita var- sälly koemenetelmään), soveltamisstandarsin tyypillisistä alkupalon tilanteista huippu- deja, koemenetelmien laajennettua soveltatehoina [3,4,5]: mista koskevia standardeja sekä koemene- kynttilä 0,05 kW telmien käyttöä ohjaavia standardeja (esim. - roskakori 30 kW testattavien tuotteiden vakiointi ja alustat, - TV 300 kW koekappaleiden asennus). Myös tuotestan- pehmustettu nojatuoli 1000 kW dardit sisältävät paloturvallisuuteen liittyviä - jääkaappi-pakastin 5000 kW osia (testaustavan määrittelyjä, jne.). Kokei- henkilöauto 10000 kW. den lisäksi standardisoidaan myös laskentaRakenteiden palonkestävyyteen vaikutta- menetelmiä. Näissä kuvataan valitun palosvat materiaaliominaisuudet korkeissa lämpö- kenaarion tapahtumia laskentamallien avulla. tiloissa, rakenteen dimensiot, liitosratkaisut, Laskentamallit perustuvat kokeellisten tutkikomponenttien toimivuus kokonaisuutena, musten tuloksiin ja mallintamiseen. Esimerkjne. On myös muistettava, että paloa kestävät kinä näistä ovat mm. rakenteiden Eurokoorakenteet eivät yleensä pysty estämään kuole- di-menetelmät.

Omatoiminen riskianalyysi kannattaa aina. Myös turvallinen tulenkäsittely on taito, jonka tulisi siirtyä sukupolvelta toiselle.

Suomessa paloalan standardisointia koordinoi SFS:n alainen Palotekninen komitea TK 108. Sen toimialoina ovat palontorjunta, sammutus- ja savunpoistolaitteet, palokuntakalusto, rakenteellinen palontorjunta sekä TEVASTA ry:n alainen paloalan standardisointi. Toimialalla valmistui vuoden 2006 aikana 38 eurooppalaista EN standardia ja 24 globaalia ISO standardia. Nämä standardit koskevat maalla tapahtuvaan rakentamiseen, laitteisiin ja vaatetukseen liittyvää paloturvallisuutta. Vaikka tulipalot ja niiden seuraukset eivät tunne eroa sen suhteen missä ympäristössä tulipalo sattuu, standardien ja määräysten maailmassa kaikki on toisin riippuen sovelluskohteesta. Niinpä merenkulun puolella ovat voimassa kaikkia maailman meriä koskevat IMO (International Maritime Organisation) säännökset ja tietysti lentokoneita, junia ja linja-autoja koskevat aivan erilliset maa- tai aluekohtaiset säännöksensä!

Määräykset ja ohjeet Paloturvallisuutta koskevissa määräyksissä annetaan yleensä yleiset vaatimukset, joita täydennetään yksilöidymmillä ohjeilla. Esimerkkinä ovat rakentamisen paloturvallisuutta koskevat määräykset ja ohjeet vuodelta 2002 [6], jossa esitetyt olennaiset vaatimukset ovat samat kuin rakennustuotedirektiivissä. Seuraavassa esitetään kertauksena paloturvallisuutta koskevat olennaiset vaatimukset muutamin selityksin ja kommentein: Kohteen kantavien rakenteiden tulee palon sattuessa kestää niille asetetun vähimmäisajan; - vähimmäisajan määrää turvalliseen poistumiseen sekä pelastamiseen ja sammuttamiseen tarvittava aika Palon ja savun kehittymisen ja leviämisen kohteessa tulee olla rajoitettua; - kohteen käyttötapa vaikuttaa hyväksyttäviin rajoihin - poistumisreittien turvaaminen palolta ja savulta tärkeintä - suojausjärjestelmillä voidaan estää palon leviämistä Palon ja savun leviämistä lähistöllä oleviin rakennuksiin/tiloihin tulee rajoittaa; - leviämistä tulee rajoittaa niin, että siitä ei ole vaaraa muulle toiminnalle (huom. myös savunpoiston sijoitus) Kohteessa olevien henkilöiden on voitava palon sattuessa päästä poistumaan kohteesta tai heidät on voitava pelastaa muulla tavoin; - oletettujen palotapahtumien sattuessa poistumiseen ja pelastamiseen on oltava käytettävissä riittävästi aikaa Pelastushenkilöstön turvallisuus on otettava huomioon Palotutkimuksen päivät 2007

- hyväksyttävien palotapahtumien rajoittaminen - teknisillä turvavarusteilla varmennetaan pelastamisen onnistumista. Näiden yleisten vaatimusten käytännön ohjeistuksessa on olemassa periaatteessa jatkuva kehitystehtävä. Rakennusten paloluokkien ja käyttötapojen määrittelyt sekä tuoteja rakennekohtaisten luokkavaatimusten pitäminen ajan tasalla rakentamisen muuttuessa aiheuttaa muutostarpeita olemassa olevien perusteettomien vaatimuserojen korjaamisten lisäksi. Toiminnallista paloturvallisuussuunnittelua käytettäessä pystytään periaatteessa hallitsemaan laajempien kokonaisuuksien paloturvallisuus. Käytännön ohjeiden vajavaisuus on vielä hidastanut tämän menettelyn laajempaa (ja tehokkaampaa) käyttöä. Vaativissa kohteissa kokonaisriskiin perustuva paloturvallisuussuunnittelu on kuitenkin aivan välttämätöntä. Määräykset ja ohjeet koskevat rakentamisessa pääasiassa vain kiinteitä osia. Irtaimiston huomioon ottaminen tapahtuu lähinnä palokuorman kautta ja silloinkin hyvin karkealla tavalla. Ihmisten, eli käyttäjien suhteen on kontrolli vielä heikommissa kantimissa. Koska ihmisten toimintaan ei suoranaisesti haluta puuttua määräyksiä laatimalla, tulisi huolehtia koulutuksellisin keinoin vastuullisten toimintatapojen varmistamisesta!

Kokonaisuuksien hallinta ja pätevyydet Rakentamisen vastuista lainsäädännössä (Maankäyttö ja rakennuslaki 119§) määritellään seuraavaa: Rakennushankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava siitä, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan rakentamista koskevien säännösten ja määräysten sekä myönnetyn luvan mukaisesti. Hänellä tulee olla hankkeen vaativuus huomioon ottaen riittävät edellytykset sen toteuttamiseen sekä käytettävissään pätevä henkilöstö. SRMK osan A2 [7] mukaan tämä tarkoittaa, että rakennushankkeeseen ryhtyvän käytettävissä tulee olla riittävän ajoissa ja suunnittelutehtävän vaativuutta vastaavasti pätevyysvaatimukset täyttävät suunnittelijat. Tämä sisältää eri osasuunnitelmien suunnittelijoiden pätevyyden varmistamisen. Kokonaisuuksien kannalta tulee lisäksi aina muistaa myös pätevyydet rakentamisen aikana, valvonnassa sekä käytön aikana. Laajasti katsoen rakentamisen prosessin eri vaiheissa (kaavoitus, tarveselvitys, hankesuunnittelu, luonnossuunnittelu, toteutussuunnittelu, rakentaminen, käyttöönotto, käyttö) tulee omistajan, rakennuttajan, suunnittelijoiden ja viranomaisten toimia yhteistyössä ennakoivasti pitäen mielessä kokonaisuuden toimivuus ja turvallisuus. 36

Palotutkimuksen päivät 2007

Paloturvallisuuden parantamiseen tarvitaan edelleen tutkimustietoa, standardisointia, ohjeiden ja määräysten kehitystä sekä aimo annos yhteistyötä eri osapuolten kesken.

• Tulipalojen hallinta & jälkivahingot ja ympäristöhaitat kuriin - Resurssien käytön tehostaminen - Rahoitus oikeisiin kohteisiin: tutkimus, tiedon jalostaminen standardeiksi ja ohjeiksi, tiedon levitys/koulutus - Tukea kansainväliseen yhteistyöhön

LOPUKSI

Omatoiminen riskianalyysi kannattaa aina. Myös turvallinen tulenkäsittely on taito, jonka tulisi siirtyä sukupolvelta toiselle. Tavalliset käyttömateriaalit ovat vaarallisia vasta kun Paloturvallisuuden parantaminen niin palo- ne joutuvat hallitsemattoman tulen kanssa kuolemia kuin omaisuusvahinkoja vähentä- kosketuksiin. Tulipaloihin varautuminen on mällä vaatii monentasoisia toimenpiteitä niin meidän jokaisen oma henkilökohtainen velteknisten vaatimusten ja ratkaisujen kuin ih- vollisuutemme. misten käyttäytymisenkin suhteen. Tulipalojen riskien ymmärtämiseen, ihmisten suhtautumiseen muutoksiin ja mahdollisiin KIITOKSET muutostekijöihin liittyy useita kysymyksiä: - Heikkeneekö tulipalojen vaarojen ymmär- Haluan kiittää VTT:llä paloturvallisuuden täminen edelleen? Onko tämän kehityksen hyväksi työskenteleviä kollegoita taustatiemuuttamiseen tahtoa ja keinoja? tojen tuottamisesta ja lukuisista inspiroivista - Miten laajentaa henkilökohtaisen vastuun keskusteluista paloturvallisuuden tiimoilta. ymmärtämistä? Viranomaisohjeiden ja valvonnan laajentamiseen turvaaminen ei voi olla varsinainen ratkaisu! LÄHDELUETTELO - Kasvaako sietokynnys suhtautumisessa onnettomuuksiin? 1. Sisäasianministeriö. http://www.pelastus- Miten väestössä tapahtuvat muutokset toimi.fi/tilastot/. (ikääntyminen, sosiaaliset muutokset, jne) 2. SPEK. http://www.spek.fi/tiedotus/. todellisuudessa vaikuttavat? 3. Ahonen, A., Kokkala, M. & Weckman, - Miten asumisalueiden sosiaaliset muutok- H. 1984. Burning characteristics of potential set vaikuttavat? ignition sources of room fires. Espoo, VTT. - Yksikkökoon kasvamisen, vakinaisen hen- 48 s. Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkikilökunnan vähenemisen ja ylläpitoon liitty- muskeskus; 285. ISBN 951-38-2089-0. vien palvelujen ulkoistamisen vaikutukset? 4. Hietaniemi, J., Mangs, J. & Hakkarai- Tuotteiden ja ihmisten liikkuvuuden linen, T. 2001. Burning of Electrical Housesääntymisen vaikutukset? Lisääkö energian hold Appliances.An Experimental Study. Essäästö ja uudet energiamuodot paloriskejä? poo, VTT Building and Transport. 60 s. + Liikennevälineiden tulipalot ovat jo selväs- liit. 23 s. VTT Tiedotteita - Meddelanden sä kasvussa! Research Notes; 2084. ISBN 951-38-5802-2. Paloturvallisuuden parantamiseen tarvi5. Kruppa, J., Joyeux, D. & Zhao, B. 1998. taan edelleen tutkimustietoa, standardisoin- Evaluation of the fire resistance of a car park tia, ohjeiden ja määräysten kehitystä sekä ai- structure based on experimental evidenmo annos yhteistyötä eri osapuolten kesken. ces. In: Proceedings of Second InternatioSeuraavassa on tiivistettynä niitä tehtäviä ja nal Conference on Fire Research and Engitoimenpiteitä, joihin pitäisi keskittyä palo- neering (ICFRE2). Gaithersburg, MD, 3-8, turvallisuuden parantamisessa: August 1997. Beteshda, MD: Society of Fire - Paloturvallisuuskulttuurin kehittäminen Protection Engineers. ss. 416-426. (osana yleistä turvallisuuskulttuurin kehitystä) 6. Suomen rakentamismääräyskokoelman • Paloturvallisen käyttäytymisen ja vastuul- osa E1. Rakennusten paloturvallisuus. Määlisuuden edistäminen kaikilla tasoilla; edel- räykset ja ohjeet. Ympäristöministeriön aselyttää koulutuspanostuksia! tus rakennusten palo-turvallisuudesta. Ym- Paloturvallisuutta ennaltaehkäisevien tuot- päristöministeriö 2002. teiden ja suunnittelumenetelmien kehittämi7. Suomen rakentamismääräyskokoelman nen ja käyttöönotto sekä määräysten ja ohjei- osa A2. Rakennuksen suunnittelijat ja suunden tarkennukset nitelmat. Ympäristöministeriön asetus raken- Tulipalojen ja palontorjunnan seurausten nuksen suunnittelijoista ja suunnitelmista. vähentäminen Ympäristöministeriö 2002.

MUUTOSSUUNTIA JA TOIMENPIDE-EHDOTUKSIA

Tiina Ala-Outinen, Riitta Kajastila & Tuuli Oksanen, VTT, Pl 1000, 02044 VTT

Rakenteiden palotestaus eurooppalaisilla menetelmillä Tiivistelmä Rakennustuotedirektiivin 89/106/ETY tarkoituksena on kaupan teknisten esteiden poistaminen Euroopan talousalueella. Direktiivin vaikutuksesta siirrytään käyttämään yhteiseurooppalaisia paloluokitusjärjestelmiä. Rakennusosien palonkestävyyttä koskeva luokitusjärjestelmä perustuu EN-standardien mukaisiin koemenetelmiin ja luokitusstandardeihin. Nämä korvaavat tai tulevat korvaamaan aiemmin käytössä olleet standardit. Siirtyminen eurooppalaisiin standardeihin on tuotekohtainen ja aikatauluun vaikuttavat mm. yhdenmukaistettujen eurooppalaisten teknisten eritelmien valmistuminen ja tuotteiden CE-merkintä. Varsinaisten koestandardien lisäksi on valmisteilla koetulosten laajennettuun käyttöön tarkoitettuja standardeja (EXAP-standardit), joiden säännöt perustuvat joko kansainvälisesti hyväksyttyihin sääntöihin, laskentamenetelmiin tai yhteisesti hyväksyttyyn asiantuntijamielipiteeseen (CEN/TC127). Uusien standardien vaikutukset eri tuoteryhmissä vaihtelevat kuin myös koetuloksien laajentaminen EXAP-standardien mukaan.

JOHDANTO Paloluokkavaatimusten mukaiset kantavat ja osastoivat rakenteet tulee suunnitella siten, että ihmisten ja omaisuuden pelastamiseksi on riittävästi aikaa ja toisaalta palon leviämisen estäminen ja sen sammuttaminen on mahdollista. Rakennusten kantaville ja

osastoiville rakenteille voidaan asettaa vaatimuksia kantavuuden (R), eristävyyden (I) ja tiiviyden (E) suhteen. Rakentamismääräyskokoelman osan E1 [1] mukaan vaatimuksenmukaisuus osoitetaan kokeellisesti, laskennallisesti tai yhdistämällä koe- ja laskentatulokset. Rakentamismääräyskokoelman osat E1 [1] ja E7 [2] sekä tuotestandardit ja ETAG:t (eurooppalainen tekninen hyväksyntä ohje) viittaavat luokitusstandardeihin ja luokitusstandardeissa viitataan edelleen testausstandardeihin.

RAKENNUSOSIEN PALOLUOKITUS Rakennusosien paloluokituksen lähtökohtana ja tavoitteena on estää rakennuksen sortuminen ja palon leviäminen mahdollisessa tulipalossa joko kokonaan tai tietyn ajan. Henkilöturvallisuuden tai vahinkojen suuruuden takia voi olla tarpeen, että rakennuksen tulee kestää sortumatta koko palokuorman palaminen ja jäähtyminen. Palo-osastoinnin avulla estetään palon leviäminen muualle rakennukseen. Lisäksi sillä pyritään rajoittamaan savun ja mahdollisten myrkyllisten kaasujen leviäminen muualle rakennukseen, jotta ne eivät haittaisi rakennuksesta poistumista ja sammutustyötä. Rakennusosien paloluokituksen avulla ilmaistaan se aika minuutteina, joka rakennusosan tulee säilyttää kantavuutensa ja/tai osastoivuutensa. Rakennusosien palorasitus

on standardoidun lämpötila-aikakäyrän mukainen [3]. Kantavuuden (R) toteamiseksi rakennetta kuormitetaan kokeessa palotilannetta vastaavalla kuormalla, joka on pienempi kuin normaalilämpötilan kuorma. Kuormituksen suuruus vaihtelee tyypillisesti 30 %...60 % rakennusosasta riippuen. Osastoivuusvaatimuksen täyttymisen toteamiseksi varmistetaan rakennusosan tiiveys (E) ja eristyvyys (I). Jotta tiiveysvaatimus täyttyy kokeessa, ei rakennusosaan saa kokeen aikana syntyä rakoja eikä liekkejä saa esiintyä tulen vastakkaisella puolella. Eristävyysvaatimuksen täyttyminen todetaan lämpötilamittausten avulla. Lämpötilat mitataan palotilan vastakkaiselta puolelta koekappaleen pinnalta. Lisäksi lämpötiloja kannattaa mitata koekappaleen sisältä eri kerrosten välistä varsinkin, mikäli koetulosta aiotaan käyttää myös muiden vastaavien tuotteiden arvioimiseen. Lisävaatimuksia voi olla savutiiviyden (S), suljinlaitteen (C), iskukuorman (M) ja säteilyn (W) suhteen. Rakennusosien paloluokitus on esitetty standardeissa SFS-EN13501- 2 [4] ja SFS-EN13501- 3 [5].

Rakennekokeiden yleiset vaatimukset Rakennekokeiden yleiset vaatimukset esitetään standardissa SFS-EN 1363-1 [3]. Tämä standardi on tullut voimaan 1999 ja se korvaa aiemmin käytössä olleet standardit. Standardi SFS-EN 1363-1 poikkeaa aiemmin käytössä olleista standardeista oleellisimmin uunin Palotutkimuksen päivät 2007

on testattu. Eri seinätyypeille on olemassa erikseen lisäohjeita. Kuva 1. Lasirakenne EN-standardin mukaisessa palonkestävyyskokeessa.

lämpötilan mittauksen sekäKuva uunin paineolopaleen lämpötilat mitataan myös reuna-alu• korkeutta voidaan pienentää 1. Lasirakenne EN-standardin mukaisessa palonkestävyyskokeessa. suhteiden suhteen. eilta. Kokeen aikana paineen nollatason tulee • seinän paksuutta kasvattaa Uunin lämpötila mittauksessa ns. levyele- olla 500 mm korkeudella lattiatason yläpuo• materiaalipaksuuksia voi kasvattaa mentit korvaavat aiemmin käytössä olleet lella. Koekappaleen yläreunassa paineen mak• levyjen kokoa, paksuutta lukuun ottapuikkoelementit. Uunin lämpötilannousua simiarvo saa olla 20 Pa. matta, voidaan pienentää mittaava levyelementti on alussa hitaampi Tiiviyden (E) kriteerinä on, että kokeen ai• seinäkannattimien keskiväliä voidaan piekuin puikkoelementti ja tästä johtuen ra- kana ei saa esiintyä yli 10 s kestäviä liekkejä nentää kenteeseen kohdistuva lämpörasitus on alus- tulen vastakkaisella puolella, syntyvien rako• kiinnitinväliä voidaan pienentää sa ankarampi kuin aiemmin. Rakenteen no- jen suuruus on rajoitettu ja pumpulitukko ei • vaakasaumojen määrää voidaan lisätä, jos peampi lämpeneminen heti kokeen alussa saa syttyä pumpulitukkokokeessa. Syntyvi- testatun rakenteen vaakasauman etäisyys yläaiheuttaa voimakkaampia muodonmuutok- en rakojen suuruus ei saa ylittää 6 mm × 250 reunasta on ollut enintään 500 mm sia ja tällä voi olla merkittävä vaikutus me- mm tai ø 25 mm. Eristyskyvyn (I) kriteerinä • pinta-asennuksia voidaan tehdä, jos ne tallirakenteiden ja metallisten laitteiden tii- kokeessa on lämpötilan nousu, jonka keski- ovat olleet testatussa rakenteessa enintään 500 viyteen myös. arvo ei saa ylittää 140 ºC ja maksimiarvo ei mm yläreunasta Standardin SFS-EN 1363-1 mukaan myös saa ylittää 180 ºC. Vaaka- ja pystysaumatyypit tulee testattauunin paineolosuhteet ovat aiempaa rasittaEristävyys- ja tiiviyskriteeriin voidaan yh- vassa rakenteessa olla samat kuin todellisesvammat. Tämä vaikuttaa erityisesti rakentei- distää myös iskukuormaa koskeva vaatimus sa rakenteessa. Hyväksyttävän seinän leveys den tiiviyteen. Tiiviyden arvioimiseen käyte- (M), jota vaaditaan palomuureilta. Palomuu- on rajoittamaton, jos testattu seinä on 3 m tään aiemman pumpulitukkokokeen lisäksi ri kestää siihen liittyvän rakennuksen sortu- leveä ja toinen pystysivu on vapaa. Korkeutmyös rakotulkkikoetta. Myös lämpötilamit- misen ja sortumisesta aiheutuvat iskut. Is- ta voidaan lisätä 3 metristä 4 metriin, mikäli tauspisteissä on tapahtunut muutoksia, sil- kukuormitus toteutetaan 5 minuuttia sisäl- seinän maksimitaipuma on ≤ 100 mm. Laalä lämpötilat tulee mitata myös rakenteiden lä, kun paloluokkavaatimuksen mukainen jenemisvaroja tulee lisätä samassa suhteessa reuna-alueilta. Lisäksi rakenteiden asennuk- aika on saavutettu. Tuolloin 200 kg paina- kuin testatussa rakenteessa. Tuloksia voidaan selle on asetettu tarkempia vaatimuksia. va lyijyhaulisäkki pudotetaan siten, että is- soveltaa samantyyppiselle liittyville rakenteilku osuu seinän keskelle iskuenergian olles- le kuin on testattu. Eri seinätyypeille on olesa 3000 Nm. Iskukoe toistetaan kolme ker- massa erikseen lisäohjeita. Seinärakenteet taa, jonka jälkeen eristävyys- ja tiiviysvaatimusten tulee edelleen täyttyä. Lisäksi pelk- Kuormitetut seinät Kuormittamattomat seinärakenteet kään tiiviysvaatimukseen voidaan yhdistää Luokitusstandardin SFS-EN 13501-2 [4] muLuokitusstandardin SFS-EN 13501-2 [4] mu- säteilyä koskeva vaatimus (W). Tuolloin tu- kaan paloluokat kuormittamattomille seinille kaan paloluokat kuormittamattomille seinil- len vastakkaisella puolella mitattava sätei- ovat RE, REI, REI-M tai REW. Kuormitetle ovat E, EI, EI-M tai EW. Kuormittamat- lyn määrä tulee olla pienempi tai yhtä suuri tuja seinärakenteita koskeva koemenetelmä tomia seinärakenteita koskeva koemenetelmä kuin 15 kW/m2. on SFS-EN 1365-1 [7]. Kokeen aikana koeon SFS-EN 1364-1 [6]. Koe tehdään vertikaaSovellettaessa koemenetelmää SFS-EN kappaleen molemmat pystysivut ovat vapaat. liuunissa, ja koekappaleen koko on 3 m × 3m. 1364-1 [6] voidaan yhtä tai useampaa seuraa- Kuormitus voi olla joko keskeinen tai epäKokeen aikana koekappaleen toinen pystysi- vista ominaisuuksista koekappaleessa muut- keskeinen käytännön tuentatavasta riippuen. vu on vapaa ja muut sivut on tuettu. Koekap- taa: Koekappaleen lämpötilat mitataan myös ai38

Palotutkimuksen päivät 2007

Kuva 2. Oven polttokoe EN-standardin mukaan.

van reunoista. Kokeen aikana paineen nollatason tulee olla 500 mm korkeudella lattiatasosta ja koekappaleen yläreunassa paineen maksimiarvo saa olla 20 Pa. Kantokyvyn (R) kriteerinä on puristuma C, jonka tulee olla ≤ h/100 [mm]. Lisäksi puristumisnopeus on rajoitettu arvoon dC/dt ≤ 3h/1000 [mm/min]. Tiiviyden (E), eristyskyvyn (I) ja säteilyn (W) kriteerit ovat samat kuin kuormittamattomilla seinillä. Kuormitetuilla palomuureilla rakenteen tulee olla kuormitettu kahden ensimmäisen iskun aikana.

Kuormitetut välipohjat ja katot

Luokitusstandardin SFS-EN 13501-2 [4] muKuva 2. Oven polttokoe kaan paloluokat kuormitetuille välipohjille Tiiviyden (E) kriteerinä on, että kokeen ai- EN-standardin olla pienempi 15 kW/m2mukaan. metrin etäisyydellä. ja katoille ovat RE tai REI ja välipohjia ja kana ei saa esiintyä yli 10 s kestäviä liekkejä Paloluokat hissinoville voivat olla E15…120, kattoja koskeva koemenetelmä on SFS-EN tulen vastakkaisella puolella eikä pumpulituk- EI15…120 ja EW20…60. 1365-2 [8]. Koe tehdään horisontaaliuunissa ko saa syttyä. Eristyskyvyn kriteeri voi olla I1 ja koekappaleen koon tulee olla vähintään 4 tai I2. Eristyskyvyn kriteerin kokeessa ollessa Hissinovet m (jänneväli) x 3 m (leveys). Koejärjestely ja (I1 ) ei lämpötilan nousun keskiarvo saa ylit- Palopellit kuormitus ovat rakennetyyppikohtaisia. Pai- tää 140 ºC ja maksimiarvo ei saa ovilehdesne-ero uunissa 100 mm koekappaleen ala- sä ja karmissa ylittää arvoa 180 ºCmukaisesti (mittaus Suomen E7 Hissinovet hyväksytään hissidirektiivin ja rakentamismääräyskokoelmassa standardi, jota noudatetaan puolelta mitattuna on 20 Pa. 25 mm ovilehden reunasta). Eristyskyvyn (I2) [2] käsitellään ilmanvaihtolaitteistojen pa[10]. Lähtökohtana on, että tulipalo on kerrostason puolella. Kokeessa testataan Kantavuuden kriteerinä on taipuman suu- kriteerillä ei keskiarvo saa ylittää arvoa 140 loturvallisuutta ja E1:n [1] mukaan ilmanruus D, jonka tulee ≤ L2/400joka d [mm]voidaan ja ºC, ovilehdestä mitattu maksimiarvo ei saa vaihtolaitteet luokitellaan standardin SFStaiollakoko, asentaa uuniin etuseinään. Koetilanteessa oven ulkopuole taipumanopeuden dD/dt tulee olla ≤ L2/9000 ylittää arvoa 180 ºC (mittaus 100 mm ovileh- EN13501- 3 [5] mukaisesti. Palopelleille on jotta voidaan mitata oven läpäisemä kaasuvuoto (CO2). Kokeessa noudatetaan s d [mm/ min]. Taipumanopeuskriteeriä sovel- den reunasta) ja karmista mitattu maksimiar- voimassa luokat E30…E120 ja EI15…EI240. lämpötila-aikakäyrää, mutta kokeessa kokoon oven korkeudella letaan, kun taipuma on ylittänyt arvon L/30. vo ei saa ylittää arvoa 360 ºC. on ylipaine Tavoitteena estää palon leviäminen ilma- (alare Tiiviyden (E) kriteerinä on, että kokeen aikakanavan kautta palo-osastosta toiseen. KoeTiiviyden (E) kriteerinä on, että kokeen aikana kaasuvuodon tulee olla 3 m na ei saa esiintyä yli 10 s kestäviä liekkejä tumenetelmä on SFS-EN 1366-2 [11]. Kokeet ensimmäisten 14 min jälkeen ei saa esiintyä ylierikseen 10 s kiviaineisessa kestäviä jaliekkejä. Eri len vastakkaisellalisäksi puolella eikä pumpulituk- Hissinovet tehdään kevytrako saa syttyä pumpulitukkokokeessa. Eristyskenteisessa seinässä tai laatassa siten, että hykriteerinä kokeessa on lämpötilan nousu, jonka keskiarvo ei saa ylittää 140 ºC ja kyvyn (I) kriteerinä kokeessa on lämpötilan Hissinovet hyväksytään hissidirektiivin mu- väksyttävien paksuuksien ja tiheyksien tulee ei saaei saa ylittää 180 ºC. Tulen vastakkaisella mitattavan säteilyn mä nousu, jonka keskiarvo ylittää 140 ºC ºC/360 kaisesti ja standardi, jota noudatetaan on EN ollapuolella suurempia kuin testatuissa tapauksissa. 2 [10]. Lähtökohtana on, että tulipalo on Usein joudutaan tekemään useampia testeja maksimiarvo eipienempi saa ylittää 180 ºC. 81-58 15 kW/m metrin etäisyydellä. Paloluokat hissinoville voivat olla kerrostason puolella. Kokeessa testataan suu- jä asennustavasta ja pellin rakenteesta riipEI15…120 ja EW20…60. rin koko, tai koko, joka voidaan asentaa uu- puen esim. Ovet niin etuseinään. Koetilanteessa oven ulko• seinän tai laatan kohdalla puolella on katos, jotta voidaan mitata oven • seinän tai laatan pinnassa tulelle altistePalopellit Luokitusstandardin SFS-EN 13501-2 [4] läpäisemä kaasuvuoto (CO2). Kokeessa nou- tulla puolella mukaan paloluokat oville ovat E, EI1, EI2 ja datetaan standardoitua lämpötila-aikakäyrää, • seinän tai laatan pinnassa ulkopuolella EW ja ovia koskeva koemenetelmä on SFS- mutta kokeessa on ylipaine koko oven kor• kanavassa tulen puolella Suomen rakentamismääräyskokoelmassa [2] ulkopuolella käsitellään ilmanvaiht EN 1634-1 [9]. Koe tehdään vertikaaliuuniskeudella (alareunassa 2Pa). Tiiviyden (E) kri-E7 • kanavassa sa, jossa ovi testataan sen kokoisena, kuin teerinä on, että kokeen aikana kaasuvuodon Palopellin suurin testataan ja nor- stan paloturvallisuutta ja E1:n [1] mukaan ilmanvaihtolaitteetkokoluokitellaan sitä käytetään todellisuudessa. Ovelle teh- tulee olla ≤ 3 m3/(min•m) ja lisäksi ensim- maalilämpötilassa vuotomittaus S-luokkaa EN135013 raken[5] mukaisesti. Palopelleille E30…E120 dään asennusseinät betonista ja muu mäisten 14 min jälkeen ei saa esiintyä ylion 10 s voimassa varten tehdäänluokat myös pienimmällä koolla. ja E ne on vastaava kuin käytännön rakenteissa. kestäviä liekkejä. Eristyskyvyn (I) kriteerinä ilmakanavan Huomattavaa on, ettäkautta S-luokka ei palo-osasto ole voiTavoitteena on estää palon leviäminen Kokeen aikana paineen nollatason tulee ol- kokeessa on lämpötilan nousu, jonka keski- massa Suomessa. Koemenetelmä [11].ei Kokeet tehdään la 500 mm korkeudella lattiatasosta ja koe- onarvoSFS-EN ei saa ylittää 1401366-2 ºC ja maksimiarvo Ennen palotestiä palopeltiä erikseen avataan ja sul- kivia kappaleen yläreunassa paineen maksimiar- saa ylittää 180 ºC/360 ºC. Tulen vastakkaijetaan hyväksyttävien 50 kertaa ja vuototestaus paksuuksien toteutetaan kevytrakenteisessa seinässä tai laatassa siten, että vo saa olla 20 Pa. sella puolella mitattavan säteilyn määrä tulee normaalilämpötilassa paineen ollessa 300 Pa

tulee olla suurempia kuin testatuissa tapauksissa. Usein joudutaan tekemään use asennustavasta ja pellin rakenteesta riippuen esim.Palotutkimuksen päivät 2007 39 • seinän tai laatan kohdalla

20 minuutin ajan. Palotestin aikana palopelti on auki kokeen alkaessa, mutta sen on sulkeuduttava 2 min kuluessa. Kokeen aikana palopeltiin kohdistuu kanavassa alipaine 300 ± 15 Pa. Tiiviyden (E) kriteerinä on, että kokeen aikana vuotoilmavirran pellin läpi tulee olla ≤ 360 m3/(h m2). S -luokassa vaatimus on ≤ 200 m3/(h m2). Läpiviennissä ei saa esiintyä yli 10 s kestäviä liekkejä, pumpulitukko ei saa syttyä eikä aukkoja saa muodostua. Eristyskyvyn (I) kriteerinä kokeessa on lämpötilan nousu, jonka keskiarvo ei saa ylittää 140 ºC ja maksimiarvo ei saa ylittää 180 ºC. Lisäksi Suomessa lämpölaukaisimen toiminta tutkitaan ISO 10294-4 [12] ja palopellin vaipan ilmatiiviys EN 1751 [13] mukaan.

Ilmakanavat

(m2h). Suomessa on vaatimus vain sisäpuoliselle paloaltistukselle.

Savunpoistoluukut Savunpoistoluukkuja koskevaa standardia EN 12101-2 [16] ollaan parhaillaan uusimassa. Standardi sisältää useita osakokeita kuumuudenkestävyyskokeen lisäksi. Savunpoistoluukuille tehdään avautumistestejä sekä kuormitettuna että kuormittamattomana, testejä matalassa lämpötilassa sekä tuulikuormatestejä.

kansainvälisesti hyväksyttyihin sääntöihin, laskentamenetelmiin tai yhteisesti hyväksyttyyn asiantuntijamielipiteeseen (CEN/ TC127). Uusien standardien vaikutukset eri tuoteryhmissä vaihtelevat kuin myös koetuloksien laajentaminen EXAP-standardien mukaan.

Koetulosten laajentamisen periaate

EXAP-standardeja käyttämällä rakennustuotteiden ja rakennusosien paloluokitus voidaan tehdä kahta eri kautta (kuva 3). Kummassakin lähestymistavassa lähtökohtana on EN-standardin mukainen koe tai koSavupiiput keita, jota kutsutaan ns. referenssikokeeksi. EXAPit voivat olla joko suoraan koestanSavupiippuja koskeva standardisointityö on dardiin liittyviä (palkit) tai tietyille tuotteilkesken. Savupiippujen palotestaukseen kuu- le tarkoitettuja (sandwich-rakenteet). Valluu useita erilaisia osatestejä kuten tärinäkoe, miita EXAP-standardeja ei vielä tällä hetkelkaasutiiviyskoe, palonkestävyyskoe käyttö- lä ole. Koetulosten laajentamisesta tehdään lämpötilassa (T080…T600, 11 luokkaa), no- EXAP-raportti ja luokituksesta EXAP-luokipalokoe (mikäli halutaan nokipalon kes- kitusraportti. Referenssikokeet tehnyt testävä) ja nuohouskestävyys. Lisäksi piipuille tauslaboratorio tekee myös koetulosten laatehdään muita kokeita kuten lujuuskokeita jentamisen. (puristuslujuus, vetolujuus, poikittaislujuus, Koetulosten laajentamisessa käytetään ensituulikuorma), lämmöneristävyyden mitta- sijaisesti EN-standardien mukaisia koetulokus, vesihöyryn diffuusion kestävyys sekä kon- sia ja vasta toissijaisesti suuntaa antavia kokestävä) ja nuohouskestävyys. Lisäksi piipuille tehdään muita kokeita kuten lujuuskokeita denssin kestävyys, sadevedenkestävyys sekä tuulikuorma), keita tai esimerkiksi kansallisten standardien (puristuslujuus, vetolujuus, poikittaislujuus, lämmöneristävyyden mittaus, vedonvarmistimen aerodynaamiset ominaimukaan tehtyjä koetuloksia tietyin edellytykvesihöyryn diffuusion kestävyys sekä kondenssin kestävyys, sadevedenkestävyys sekä suudet. Piipuilta edellytetään myös jäätymissin.Piipuilta Koetulosten laajennusmyös voi koskea esim. vedonvarmistimen aerodynaamiset ominaisuudet. edellytetään jäätymisja ja sulamiskestävyyttä. seuraavia parametreja: sulamiskestävyyttä. Palonkestävyyskokeessa kriteerinä on se, • kantavien rakenteiden kuormaa Palonkestävyyskokeessa kriteerinä on se, että •valitulla suojaetäisyydellä puurakenteen että valitulla suojaetäisyydellä puurakenteen palorasitusta tai palolle alttiina olevia sipintalämpötilan lisättynä alkulämpötilaan (nokipalon kestävällä piipulla 100 pintalämpötilantulee tuleeolla olla 85 ≤ 85ºCºC lisättynä vuja ºC). Hormin tulee täyttää tiiviysvaatimukset paineluokan mukaan. alkulämpötilaan (nokipalon kestävällä piipul• rakenteen paksuutta, dimensioita tai rala 100 ºC). Hormin tulee täyttää tiiviysvaati- kenteessa käytettyjä materiaaleja mukset paineluokan mukaan. KOETULOSTEN LAAJENNETTU KÄYTTÖ • osastoivan rakenteen aukkoja Kunkin parametrin vaikutus tulee ensin analysoida erikseenkoetulosten ja sen jälkeen tehdä anaVarsinaisten koemenetelmästandardien lisäksi on valmisteilla laajennettuun käyttöön tarkoitettuja standardeja (EXAP-standardit), joiden säännötKoetulosten perustuvatlaajenjoko KOETULOSTEN lyysi yhteisvaikutuksesta. kansainvälisesti hyväksyttyihin yhteisesti hyväksyttyyn LAAJENNETTU KÄYTTÖsääntöihin, laskentamenetelmiin taminen tapahtuutai kuvan 4 mukaisesti. Kokeiasiantuntijamielipiteeseen (CEN / TC127). Uusien vaikutukset eri tuoteryhmissä denstandardien suunnittelussa on huomioitava kyseisen vaihtelevat kuin myös koetuloksien laajentaminen EXAP-standardien mukaan. Varsinaisten koemenetelmästandardien lisäk- EXAPin vaatimukset. Lisävaatimuksia voi olsi on valmisteilla koetulosten laajennettuun la esimerkiksi lämpötilojen tai muodonmuuKoetulosten laajentamisen periaate käyttöön tarkoitettuja standardeja (EXAP- tosten mittausten suhteen. Luokitusstandarstandardit), joiden käyttämällä säännöt perustuvat joko deihin koetulosten laajennus.voidaan EXAP-standardeja rakennustuotteiden ja lisätään rakennusosien paloluokitus

Ilmakanavia koskeva luokitusstandardi on SFS-EN13501-3 [5] ja ilmakanavien materiaaleja koskee luokitusstandardi SFS-EN 13501-1 [14]. Ilmakanaville on voimassa luokat EI15… EI120 ja materiaalivaatimus yleensä vähintään A2-s1,d0 sekä helppo puhdistettavuus. Koemenetelmä on SFS-EN 1366-1 [15]. Tavoitteena on estää palon leviäminen toiseen palo-osastoon sekä kanavan sisä- että ulkopuolisessa palossa. Vaakakanavan pituus tulee olla ≥ 6,5 m, josta uunissa oleva osuus on ≥ 4 m ja uunin ulkopuolella ≥ 2,5 m. Pystykanavan pituus tulee olla ≥ 4,0 m, josta uunissa vähintään 2 m. Kanavan sisäpuolisessa palossa kanavan koon tulee olla 1000 mm × 250 mm / ø 630 mm ja palokaasujen virtaus kanavassa 3 ± 0,45 m/s. Lisäksi standardin mukaan testataan kanavan ulkopuolinen palo, jolloin kanavan koko tulee olla 1000 mm × 500 mm tai ø 800 mm. Tämän kokeen aikana kanavassa tulee olla alipaine 300 ± 15 Pa (tai 500 Pa). Tiiviyden (E) kriteerinä on, että kokeen aikana ei saa esiintyä yli 10 s kestäviä liekkejä, eikä pumpulitukko saa syttyä eikä aukkoja saa muodostua. Ulkopuolisessa paloaltistuksessa kanavan vuodon tulee olla ≤ 15 m3/ (m2h) (muutettuna normaalilämpötilaan ja paineeseen). Eristyskyvyn (I) kriteerinä ko- tehdä kahta eri kautta (kuva 3). keessa on lämpötilan nousu, jonka keskiarvo ei saa ylittää 140 ºC ja maksimiarvo ei saa ylittää 180 ºC. Mikäli on vaatimus savutii veyden S suhteen kanavan ulkopuolisen palon tapauksessa, tulee vuodon olla ≤ 10 m3/

Kuva 3. Rakennustuotteiden ja rakennusosien paloluokituksen mahdollisuudet.

Palotutkimuksen päivät 2007

Kuva 3. Rakennustuotteiden ja rakennusosien paloluokituksen mahdollisuudet.

esimerkiksi lämpötilojen tai muodonmuutosten mittausten suhteen. Luokitusstandardeihin lisätään koetulosten laajennus. Kuva 4. Koetulosten laajentamisprosessi.

Kuva 4. Koetulosten laajentamisprosessi.

YHTEENVETO

Lähdeviittaukset YHTEENVETO

tests for loadbearing elements - Part 2: Floors and roofs. 24 p.

Eurooppalaiset testausmenetelmät ovat kor- [1] Rakennusten paloturvallisuus. MääräykEurooppalaiset testausmenetelmät ovat korvanneet ja tulevat korvaamaan aiemmin käytössä [9] SFS-EN 1634-1:1999,Fire resistance tests vanneet ja tulevat korvaamaan aiemmin set ja ohjeet. 2002. Suomen rakentamismääolleet menetelmät. Vaikka eurooppalaisiin EN -standardeihin perustuva luokitusjärjestelmä on käytössä olleet menetelmät. Vaikka euroop- räyskokoelma E1. Helsinki: Ympäristöminis- for door and shutter asseblies – Part 1: Fire periaatteeltaan aiemmin käytössä olleen menetelmän vaikutukset ovat merkittävät. s. doorskaltainen, and shutters. 67 p. palaisiin EN-standardeihin perustuva luo- teriö. 40 Luokitusstandardin mukainen luokitus voidaan tehdä vain luokitusstandardeissa esitettyjen kitusjärjestelmä on periaatteeltaan aiemmin EN -testistandardien mukaisiin kokeisiin perustuen. Nämä kokeetSafety eroavat [2] Ilmanvaihtolaitteistojen paloturvalli[10] EN 81-58:2003, rules aikaisemmin for the käytössä olleen menetelmän kaltainen, vaikutukset ovat merkittävät. Luokitusstandardin suus. Ohjeet. 2004. Suomen rakentamismää- consrtruction and installation of lifts – Examukainen luokitus voidaan tehdä vain luoki- räyskokoelma E7. Helsinki: Ympäristöminis- mination aand tests – Part 58: Landing doors fire resistance test. 28 p. tusstandardeissa esitettyjen EN-testistandar- teriö. 11 s. dien mukaisiin kokeisiin perustuen. Nämä [3] SFS-EN 1363-1:1999 Fire resistance tests [11] SFS-EN 1366-2 :1999, Fire resistankokeet eroavat aikaisemmin käytössä olleista ce tests for service installations - Part 2: Fire menetelmistä ja joidenkin rakenteiden osalta - Part 1: General requirements. 75 p. dampers. 27 p. erot ovat erittäin huomattavia. Tästä esimerk[4] SFS-EN 13501-2:2003. Fire classificakinä voidaan mainita ilmakanavien ja palotion of construction products and building [12] ISO 10294-4 Fire resistance tests -- Fire peltien uudet testausmenetelmät. On huomattava, että niin Suomessa kuin elements - Part 2: Classification using data dampers for air distribution systems -- Part 4: muissakin maissa käytetyt hyväksynnät (E, from fire resistance tests, excluding ventila- Test of thermal release mechanism. 20 p. EI, REI ja muut luokat) voivat perustua en- tion services. 68 p. [13] SFS-EN 1751:1998. Ventilation for builtisten testistandardien mukaisiin koetuloksiin [5] SFS-EN 13501-3:2005. Fire classification dings – Air terminal devices - Aerodynamic ja/tai siirtymävaiheessa käytössä oleviin kansallisiin hyväksyntäkriteereihin. Näitä ei pi- of construction products and building ele- testing of dampers and valves. 44 s. dä sekoittaa luokitusstandardeissa EN 13501- ments - Part 3: Classification using data from [14] SFS-EN 13501-1:2001. Fire classifica2 ja EN 13501-3 esitettyihin rakenteiden E, fire resistance tests on product and elements used in building service installations: fire re- tion of construction products and building EI, REI -palonkestävyysluokkiin. elements - Part 1: Classification using data Uudet testausmenetelmät määrittävät ai- sisting ducts and fire dampers.. 19 s. from reaction to fire tests. 75 p. empaa tarkemmin testauslaitteet ja -olosuh[6] SFS-EN 1364-1:1999 Fire resistance tests teet, koekappaleen ja sen asennuksen uuniin, [15] SFS-EN 1366-1:1999, Fire resistance mitattavat ominaisuudet, raportoinnin sekä for non-loadbearing elements - Part 1: Walls koetulosten suoran soveltamisen. Nämä lisää- Fire resistance tests for non-loadbearing ele- tests for service installations – Part 1: Ducts. 35 p. vät koetulosten yhtenevyyttä Euroopan alueel ments – Part 1: Walls. 31 p. la. Kun varsinaisten koestandardien lisäk[7] SFS-EN 1365-1:1999 Fire resistance tests [16] SFS-EN 12101-2: 2003, Smoke and si vielä saadaan valmiiksi koetulosten laajenheat control systems – Part 2: Specification nettuun käyttöön tarkoitetut EXAP-standar- for loadbearing elements - Part 1: Walls. 24 p. for natural smoke and heat exhaust ventiladit, tulevat ne lisäämään yhtenäistä käytäntöä [8] SFS-EN 1365-2:1999. Fire resistance tors. 44 p. myös koetulosten soveltamisessa. Palotutkimuksen päivät 2007

Tiia Ryynänen, VTT, Kivimiehentie 4, PL 1000, 02044 VTT

Tulipalot – sisustustekstiilit Johdanto Suomessa kuolee vuosittain noin 100 ihmistä tulipaloissa. Määrä ei ole viime vuosina vähentynyt, päinvastoin. Mikä on sisustustekstiilien rooli näissä tulipaloissa? Voidaanko palokuolemia vähentää sisustusmateriaalien oikeilla valinnoilla? Useimmat niistä syttyvät palamaan liekin kosketuksesta ja osalla materiaaleista on taipumus syttyä kytevään paloon. Kytevä palo alkaa useimmiten savukkeesta. Kuolemaan johtaneissa tulipaloissa yleisin yksittäinen syttymissyy on tupakointi vuoteessa tai sohvalla.

Palokuolemat – sisustustekstiilien osuus Kuolinsyy tulipaloissa on yleisimmin palokaasuista johtuva myrkytys. Tulipalon sytyttyä huoneilma muuttuu vaaralliseksi muutamassa minuutissa. Savukaasujen hengittäminen suljetussa tilassa on tappavaa. 45…78 % tulipalon uhreista menehtyy savumyrkytykseen muutamassa minuutissa. Myrkyllisten kaasujen muodostumisen lisäksi happipitoisuuden laskeminen alle 15 % ja hiilidioksidi määrän kasvaminen 6…7 %:iin ovat vaaraksi ihmiselle. Palokaasuissa on 250 eri tavoin myrkyllistä yhdistettä, joista häkä eli hiilimonoksidi on parhaiten tunnettu. Hiilimonoksidi si42

Palotutkimuksen päivät 2007

toutuu veren hemoglobiiniin. Tämän vuoksi veren happipitoisuus laskee. Korkeita häkäpitoisuuksia kehittyy erityisesti silloin kun huoneistopalo tukahtuu suljetussa tilassa. Veren häkäpitoisuus nousee näissä olosuhteissa nopeasti mistä seuraa tajunnan tason lasku, kouristelu, raajojen jäykkyys ja edelleen hengityksen lamaantuminen, pulssin harveneminen ja kuolema [1]. Hiilimonoksidia syntyy kaikkien orgaanisten aineiden palaessa. Tekstiilien ja sisusteiden palaessa muodostuu usein myös syaanivetyä, joka on erittäin voimakas myrkky. Se imeytyy nopeasti keuhkojen kautta ja lamaa soluhengitystä. Syaanivetyä muodostuu mm. polyuretaanivaahtomuovista, jota on pehmustemateriaalina lähes kaikissa istuinhuonekaluissa ja patjoissa. Myös akryylistä ja villasta muodostuu syaanivetyä. Kuolemaan johtaneet tulipalot ovat usein alkaneet tupakoinnista vuoteessa tai sohvalla. Savuke sytyttää kytevän palon, joka etenee hitaasti. Voi kestää useita tunteja ennen kuin savukkeen sytyttämä kytevä palo muuttuu liekehtiväksi. Tupakoitsijalla on aikaa vaipua syvään uneen ennen kuin kuumuus tms. herättäisi hänet. Myrkyllisiä, lamaannuttavia savukaasuja vapautuu kuitenkin alusta alkaen ja tupakoitsija menettää nopeasti toimintakyvyn ja tajuntansa. Tupakoinnista alkunsa saaneen palon uhri on usein alkoho-

lin tai muiden päihteiden vaikutuksen alainen. Osalla uhreista liikunta- tai toimintakyky on rajoittunut sairauden tai vamman vuoksi. Tupakoitsijan sytyttämissä tulopaloissa kuolee myös muita kuin tulipalon aiheuttaja. Englannissa tupakan sytyttämissä tulipaloissa kuolleista kaksi viidestä on sivullisia, samassa rakennuksessa asuvia. Nämä uhrit ovat usein lapsia tai vanhuksia [2].

Vuoteen tai pehmustetun huonekalun syttyminen kytevään paloon Kytevä palo voi syttyä vain sellaisissa huokoisissa materiaaleissa, jotka muodostavat kiinteän hiiltymän kuumuuden vaikutuksesta. Sulavat ja lämpölähteistä poispäin kutistuvat materiaalit eivät syty kytevään paloon. Tyypillisiä kytevän palon materiaaleja ovat selluloosa (esim. puuvilla, pellava) ja polyuretaanisolumuovi. Myös kankaan pinta-alamassa vaikuttaa kytemisherkkyytteen. Yli 300 g/m2 -painoinen selluloosakuituinen kangas syttyy herkemmin kytevään paloon kuin kevyemmät, ja alle 200 g/m2 -painoisen kankaan syttyminen on epätodennäköistä, ellei alla ole kytevän palon materiaalia. Selluloosan kytevässä palossa voidaan erottaa kolme eri vyöhykettä [3]: • pyrolyysivyöhyke, jossa lämpötila nousee

nopeasti ja muodostuu näkyvää savua • hiiltynyt vyöhyke, jossa lämpötila on korkeimmillaan, näkyvää savua ei muodostu ja materiaali hehkuu • tuhkamainen vyöhyke, joka ei hehku ja jossa lämpötila laskee hitaasti. Lämpöä vapautuu hiiltyneessä vyöhykkeessä ja lämpötila nousee selluloosamateriaaleilo la 600…750 C:een. Lämpö johtuu tuhoutumattomaan materiaaliin ja saa aikaan pyrolyysin; selluloosan hajoamista ja sen hiiltymistä. Polyuretaanisolumuovissa kytevä palo etenee periaatteessa samalla tavalla. Lämpötila keskivyöhykkeessä nousee kuitenkin vain o noin 400 C:een. Tämä ei riitä palon etenemiseen polyuretaanisolumuovissa. Tästä syystä kytevä palo etenee vain, jos solumuoviin tuodaan lisälämpöä. Patjoissa ja huonekaluissa lisälämmönlähteenä toimii esim. riittävän painava kytevä selluloosakuituinen verhoilukangas. Jos sohvassa on selluloosakuituinen verhoilukangas ja pehmusteena polyuretaanisolumuovi, paranee sohvan paloturvallisuus kytevän palon suhteen kun kankaan ja pehmusteen väissä on polyesterivanu. Vanua käytetäänkin usein istuinmukavuuden vuoksi kankaan ja polyuretaanisolumuovin välissä. Vuode on paloturvallisuuden suhteen ongelmallinen koska se koostuu erilaisista tuotteista; patjat, sijauspatja, peitto, tyyny ja lakanat. Paloturvallisessa vuoteessa kaikki osat on valittu niin, etteivät siinä olevat materiaalit ja materiaaliyhdistelmät syty kytevään paloon. Puuvillaisista lakanoista ja tyynyliinoista ei mielellään luovuta, mutta vuoteen paloturvallisuus paranee kun täytteenä tyynyissä ja peitteissä on polyesterivanu tai untuvat, eikä missään tapauksessa puuvillavanu. Tyynyjen, peitteiden ja patjojen päälliskankaana esim. polyesterikangas on puuvillaa parempi vaihtoehto. Patjakankaan ja polyuretaanipehmusteen välissä oleva polyesterivanu pienentää vuoteen kytemisherkkyyttä Tupakoinnista aiheutuvaa paloriskiä on pyritty pienentämään säätämällä asetukset patjojen ja pehmustettujen istuinhuonekalujen paloturvallisuudesta [4,5]. Asetusten mukaan ne eivät saa syttyä testissä palavasta savukkeesta. Testissä kytevä savuke asetetaan testattavan tuotteen päälle, koemenetelminä ovat EN 1021-1 [6] ja EN 597-1 [7]. Myös asetuksen vaatimuksen täyttävä patja tai istuinhuonekalu voi syttyä savukkeen vaikutuksesta tilanteessa, jossa savukkeen päällä on eristävä kerros, esim. peitto, tyyny, vaatteita tai kun puuvillaisen patjan päälliskankaan lisäksi on puuvillaiset lakanat. VTT:llä vuonna 1990 tehdyssä tutkimuksessa [8] testattiin 24 erilaista tyyppillistä kuluttajille tarkoitettua patjaa. Kokeet tehtiin

Vuode on palo turvallisuuden suhteen ongelmallinen koska se koostuu erilaisista tuotteista; patjat, sijauspatja, peitto, tyyny ja lakanat. menetelmän NT FIRE 037 [9] mukaan. Menetelmässä on kaksi savukekoetta; savuke peitettynä puuvillakankaalla (150 g/m2) ja savuke peitettynä puuvillavanulla (150 mm x 150 mm x 20 mm, 20 g). Viisi patjaa syttyi kytevään paloon kun savuke oli peitetty kankaalla, mutta kun savukkeen päällä oli puuvillavanu, 13 patjaa syttyi kytevään paloon. Standardien EN 1021-1 [6] ja EN 597-1 [7] mukaisissa menetelmissä savukkeen päällä ei ole eristävää kerrosta.

Sisustustekstiilien syttyminen liekkikosketuksessa Savukkeen aiheuttama kytevä palo on huomattavasti merkittävämpi palokuolemien aiheuttaja kuin sisustustekstiilin, esim. verhon syttyminen liekin vaikutuksesta. Useimmat tekstiilit kuitenkin syttyvät muutaman sekunnin liekkikosketuksessa. Tekstiilin syttyminen ja palaminen on monivaiheinen tapahtuma, johon vaikuttavat ennen kaikkea se mistä kuidusta kangas on valmistettu. • Villa palaa yleensä huonosti, sillä villalla on korkea syttymislämpötila, alhainen palamislämpö ja villasta muodostuu voimakas hiiltymä. • Selluloosakuidut (puuvilla, pellava, viskoosi yms.) syttyvät helposti ja palavat nopeasti, koska selluloosan hajotessa kuumuudessa syntyy runsaasti herkästi palavia hajoamistuotteita. • Polyamidit (Nylon) syttyvät huonosti koska sulamis- ja syttymispisteiden välinen lämpötilaero on suuri. Kangas sulaa pois liekin vaikutuspiiristä ennen kuin se ehtii syttyä. Polyamidin palaessa vapautuu paljon lämpöä. • Polyesterien hajoaminen kuumuudessa on monimutkaista ja syntyy paljon hajoamistuotteita. Polyesterikankaiden palamisominaisuuksissa on suuria eroja, jotka johtu-

vat kankaan viimeistysaineista ja valmistuksen apuaineista. • Polyakryyli syttyy herkästi ja palaa rajusti, koska se hajoaa jo alhaisissa lämpötiloissa ja siitä muodostuu paljon palamiskykyisiä hajoamistuotteita. • Puuvillan sekoittaminen polyamidi- tai polyesterikankaisiin tekee ne herkemmin syttyviksi ja nopeammin palaviksi. Kankaan rakenne, paksuus, tiheys ja pinta-alamassa, ovat myös tärkeitä tekijöitä syttymisherkkyydessä ja palamisessa: • Nukkapintaisessa puuvillakankaassa saattaa pienikin kipinä tai liekin hipaisu, aiheuttaa nopean leimahtavan nukkapalon. • Kevyt selluloosakuituinen kangas syttyy herkästi pienestä liekin kosketuksesta ja palo etenee nopeasti. • Tiiviin ja painavan selluloosakuituisen kankaan syttyminen vaatii paljon pidemmän liekki kosketuksen ja palo etenee tällaisessa kankaassa aluksi hitaasti. • Painavammasta kankaasta vapautuu palaessa enemmän lämpöä. Myös ulkoiset tekijät, mm. tuotteen asento, ilmavirtaukset ja hapen saanti, vaikuttavat tekstiilin palamiseen. Paloturvallisia, vaikeasti syttyviä kankaita valmistetaan erilaisin menetelmin, käyttötarkoituksesta ja kuidusta, riippuen: • Paloturvallisista kuiduista valmistetut kankaat ovat hyvin kuumuutta kestäviä, paloturvallisia erikoistekstiilejä, esimerkkinä armidikuidusta valmistettu Nomex. • Tekokuiduista valmistetut kankaat voidaan palosuojata kuidun valmistusvaiheessa, esimerkkinä palosuojattu polyesteri Trevira CS. Kuidun valmistusvaiheessa tehty palosuojaus on pysyvä. • Kangas voidaan palosuojata myös jälkikäsittelyillä. Jälkikäsittelyaineilla tehdyt palosuojakäsittelyt ja viimeistykset ovat joko pysyviä, pesuja kestäviä, esimerkkinä Probanpalosuojamenetelmällä käsitelty puuvilla, tai pesussa pois huuhtoutuvia. Kangasta voidaan palosuojata myös erilaisilla suolakäsittelyillä mutta suojaus lähtee pesussa pois.

Itsestään sammuvat savukkeet Savukkeen aiheuttamia palokuolemia on pyritty vähentämään yllämainituilla asetuksilla. Myös palovaroittimilla, jotka tulivat pakollisiksi vuonna 2000, on tärkeä rooli palokuolemien vähentämisessä. Itsestään sammuvat savukkeet on otettu viime vuosina yhdeksi keinoksi tässä työssä. Koska tupakan sytyttämät tulipalot ovat olleet pitkään ongelmana useissa maissa, on itsestään sammuvista savukkeista puhuttu aiPalotutkimuksen päivät 2007

nakin vuodesta 1979 alkaen [10]. Ensimmäinen itsestään sammuva savukemerkki tuli markkinoille Yhdysvallissa vuonna 2000, ja vuonna 2004 tulivat savukkeiden paloturvallisuusvaatimukset pakollisiksi New Yorkin osavaltiossa, eli siellä saa olla myynnissä vain itsestään sammuvia savukkeita. Myynnissä olevat itsestään sammuvat savukkeet on testattava standardin ASTM E2187-02b [11] mukaisella menetelmällä. Testissä palava savuke asetetaan suodatinpaperien (10 kpl) päälle. Vaatimuksena on, että korkeintaan 25 % testattavasta 40 savukkeen erästä saa palaa loppuun asti. Vuonna 2005 itsestään sammuvat savukkeet tulivat pakollisiksi Kanadassa. Keskustelua vastaavien vaatimuksien asettamisesta käydään nyt myös Euroopassa. Savukkeen valmistajat saavat itse määrittää keinot, joilla savukkeen itsestään sammuminen toteutetaan. Savukkeen palamista itsestään voidaan vähentää pienentämällä savukkeen tiheyttä, halkaisijaa ja savukepaperin painoa tai poistamalla palamista kiihdyttävät aineet savukepaperista. Markkinoilla olevat itsestään sammuvat savukkeet on toteutettu savukepaperilla, jossa paperi on 2…3 kohdassa erilaista. Nämä renkaat savukepaperissa vaikuttavat savukkeen kytemiseen. Renkaiden lukumäärä, sijainti ja leveys vaihtelevat savukemerkeittäin [10]. Vielä ei ole saatavilla tietoa siitä kuinka hyvin itsestään sammuvat savukkeet käytännössä ehkäisevät tulipaloja. Tupakoinnista alkunsa saaneita paloja uskotaan kuitenkin voitavan vähentää merkittävästi, jos nykyiset savukkeet korvataan itsestään sammuvilla savukkeilla. Englannissa tehtiin vuonna 2005 tutkimus, jossa tutkittiin sisustustekstiilien syttyvyyttä tavallisella savukkeella ja itsestään sammuvilla savukkeilla [10]. Tutkimukseen valittiin kaksi itsestään sammuvaa savukemerkkiä, jotka edustivat ääripäitä kytemisominaisuuksiltaan: Merit, jolla palamispituus/palamisnopeus oli pienin, ja Camel, jolla arvo oli suurin. Testattaviksi materiaaleiksi valittiin sisustustekstiileitä, joilla on taipumus syttyä kytevään paloon. Kankaat olivat paksuja (240…330 g/m2) selluloosakuituisia (puuvilla, pellava, viskoosi) kankaita. Pehmusteena yhdistelmissä oli palosuojaamaton polyuretaanisolumuovi (22 kg/m3). Kun savukkeena oli tavallinen palava savuke, syttyi kytevään paloon 86 koekappaletta, itsestään sammuva Camel sytytti 64 koekappaletta ja Merit 31 koekappaletta. Englantilaisen tutkimuksen perusteella näyttäisi, että tupakoinnista alkunsa saaneet palot vähenevät, jos nykyiset savukkeet korvataan itsestään sammuvilla savukkeilla. ASTM-testin läpäisseissä itsestään sammuvissa savukkeissa näyttää olevan suuria eroja, 44

Palotutkimuksen päivät 2007

Vuonna 2005 itsestään sammuvat savukkeet tulivat pakollisiksi Kanadassa. Keskustelua vastaavien vaatimuksien asettamisesta käydään nyt myös Euroopassa.

ja näyttäisi siltä, että itsestään sammuvia savukkeita on kehitettävä edelleen, ja ilmeisesti myös testausmenetelmää, jolla itsestään sammuvuus todennetaan.

Yhteenveto Suomessa palokuolemien määrä on korkea muihin maihin verrattuna. Asuintilat on mahdollista tehdä sisustusmateriaalien osalta paloturvallisemmaksi. Verhoiksi, vuodetekstiileiksi, patjoiksi ja pehmustetuiksi istuinhuonekaluiksi on mahdollista valita tuotteita, jotka eivät syty helposti, esim. kynttilän liekistä, eivätkä lähde kytemään palavan savukkeen vaikutuksesta. Nämä tuotteet voivat olla kalliimpia, mutta erityisryhmille järkeviä valintoja. Ikääntyvä väestö saattaa mielellään panostaa kotinsa paloturvallisuuteen, mutta yleinen vaatimus sisustusmateriaalien paloturvallisuudesta ei ole tarkoituksenmukaista. Sisustusmateriaalien paloturvallisuusmääräykset eivät poistaisi ihmisten heikenty-

Suomessa palokuolemien määrä on korkea muihin maihin verrattuna. Asuintilat on mahdollista tehdä sisustusmateriaalien osalta paloturvallisemmaksi.

neestä toimintakyvystä, huolimattomuudesta tai välinpitämättömyydestä johtuvia tulipaloja. Palokuoleman uhrin toimintakyky on useimmiten alkoholin/huumeiden vuoksi alentunut. Paloturvallisten sisusteiden käyttö ei poista asuinnoista kaikkea herkästi syttyvää ja paloturvalliset tuotteetkin palavat kun kuumuusrasitus on suurempi kuin testitilanteessa. Pohdittaessa syitä korkeisiin palokuolemalukuihin onkin otettu esille tarve tehdä vertailevia tutkimuksia samankaltaisesta riskikäyttäytymisestä paloa muistuttavissa tilanteissa kuten liikenneonnettomuuksista, tapaturmista, itsemurhista ja väkivaltarikollisuudesta sekä erilaisista sosiaalisista suhteista [12 ].

LÄHDELUETTELO 1. Tahvanainen J. Tulipalon aiheuttamat vammat. Pelastustieto 2/1994. s 32-34 2. Comparisons of the Propensity of Fire Safe Cigarettes and Conventional Cigarettes to Ignite Textile Materials used in a Domestic Environment. Fire Research Report 8/2005. Office of the Deputy Prime Minister: London. December 2005. 30 s. 3. Drysdale, D. An introduction to fire dynamics. 1985 Bury St. Edmunds A Wiley-Interscience Publication. s. 265-277. 4. Asetus pehmustettujen istuinhuonekalujen paloturvallisuusvaatimuksista. Nro 743/90, muutos 479/96. 5. Asetus patjojen paloturvallisuusvaatimuksista.. Nro 57/91, muutos 1360/96. 6. SFS-EN 1021-1. Huonekalut. Pehmustettujen huonekalujen syttyvyys. Osa 1: Sytytyslähteenä kytevä savuke. 1994. 7. SFS-EN 597-1. Huonekalut. Patjojen ja runkopatjojen syttyvyys. Osa 1: Sytytyslähteenä kytevä savuke. 1995. 8. Irjala B-L. Patjojen paloturvallisuus. VTT Palotekniikan laboratorio. Heinäkuu 1991. 22 s. 9. NT FIRE 037. Bedding components: Ignitability. 1988. 10. Alpert H.R., Carpenter C., Connolly G.N., Reese V., Wayne G.F. Fire Safer Cigarettes. The Effect of New York State Cigarette Fire Safety Standard on Ignition Propersity, Smoke Toxicity and The Consumer Market. A Preliminary Report. Division of PublicHealth Practice, Harvard School of Public Health. January 24, 2005. 11. ASTM E2187-02b Standard Test Method for Measuring the Ignition Strength of Cigarettes. 12. Tillander K. Korhonen T. & KeskiRahkonen O. Pelastustoimen määräiset mittarit. Palotorjunta tekniikka 2005. s 9-13.

Tuuli Oksanen, Ari Kevarinmäki, Rainer Yli-Koski & Olli Kaitila, VTT, PL1000, 02044 VTT

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen puurakenteiden liitosten palonkestävyys Tiivistelmä Esitelmä perustuu tutkimukseen Ruostumattomalla teräksellä palonkestäviä puurakenteiden liitoksia, joka toteutettiin VTT:llä vuosina 2003–2005. Tavoitteena oli kehittää kokeellisesti varmennetut suunnittelumenetelmät R30- ja R60-paloluokan puurakenteiden liitoksille, joiden liittimet on valmistettu austeniittisesta ruostumattomasta teräksestä. Lisäksi tavoitteena oli hyödyntää ruostumattoman teräksen joitakin hiiliterästä parempia ominaisuuksia korkeissa lämpötiloissa. Lähtökohtana olivat kilpailukykyiset tappivaarna-, pultti-, vinotanko-, palkkikenkä- ja holkkiliitokset, joille tehtiin kuormituskokeita sekä standardipalorasituksella että normaalilämpötilassa. Koetulosten analyysien lisäksi tehtiin liitosten lämpötilakentän laskennallisia mallinnuksia. Tutkituissa liitoksissa mitoittavaksi tekijäksi tuli yleensä puun hiiltyminen, joka oli rst-levyn alla tai suljetun rst-holkin sisällä yhtä nopeaa kuin suojaamattoman puupinnan hiiltyminen. Liitosten palomitoituksessa tulee rst-materiaalin lujuuden ja kimmokertoimen alenemisen lisäksi huomioida mahdollinen liitoksen toiminnan muuttuminen, teräsosien lämpölaajeneminen se-

kä puun hiiltymisestä aiheutuva väljyys liitoksessa. Koetulosten ja analyysien pohjalta laadittiin rst-liitosten rakennesuunnitteluohjeet puurakenteille, jotka on tarkoitettu käytettäväksi Eurocode-järjestelmän mukaisessa suunnittelussa.

JOHDANTO Puuta käytetään entistä vaativammissa rakenteissa, joissa on erilaisia liitosratkaisuja. Yleensä liitoksissa käytetään metallisia liitos osia olosuhteissa, joiden täytyy toimia moitteettomasti vaativissakin olosuhteissa kuten hyvin kosteassa tai kemiallisesti rasittavassa ympäristössä. Palonkestävyys asettaa omat vaatimuksensa puurakenteiden liitoksille, joiden tulee täyttää samat palonkestovaatimukset kuin mitä liitettäviltä osiltakin edellytetään. Yleensä liitokset joudutaan palosuojaamaan palonkestoluokissa R30 ja R60, mikäli liitoksessa on teräsosia. Ruostumattomilla teräslaaduilla on hyviä ominaisuuksia kuten hyvä korroosionkestävyys, sitkeys ja hiiliteräksiä paremmat lujuusja jäykkyysominaisuudet korkeissa lämpöti-

loissa. Myös lämmönjohtavuus on aluksi hiiliterästä alhaisempi. Ruostumattoman teräksen hyviä ominaisuuksia korkeissa lämpötiloissa ei ole aikaisemmin tutkittu puurakenteiden liitosten yhteydessä ja niitä pyrittiin hyödyntämään tutkimuksessa Ruostumattomalla teräksellä palonkestäviä puurakenteiden liitoksia [1], johon seuraava esitys perustuu. Kuvissa 1, 2 ja 3 on vertailtu ruostumattoman ja hiiliteräksen lämmönjohtavuutta ja ominaislämpökapasiteettia sekä lujuusja jäykkyysominaisuuksia standardin EN 19931-2:2003 [2] ja Euro Inox & VTT, 2002 [3] mukaan. Hiiliteräksen lämpölaajenemiskerroin (12 x 10-6/°C) on alhaisempi kuin ruostumattomien terästen (18 x 10-6/°C). Lisäksi puurakenteiden liitosten suunnitteluohjeet koskevat pääsääntöisesti vain hiiliteräksestä valmistettuja liittimiä - sekä normaalilämpötilassa että palomitoituksessa, minkä vuoksi tavoitteena oli myös kehittää kokeellisesti varmennetut suunnittelumenetelmät ruostumattomasta teräksestä valmistetuille R30- ja R60-paloluokan puurakenteiden liitoksille. Tutkimukseen kuului kirjallisuusselvitys puurakenteiden liitoksista, erityyppisten liiPalotutkimuksen päivät 2007

hiiliteräs hiiliteräs

50 60 40

5000

4500

hiiliteräs

4000 3500 3000

OMINAILÄMPÖKAPASITEETTI ( J/kgK OMINAILÄMPÖKAPASITEETTI ( J/kgK

5000 4500

OMINAILÄMPÖKAPASITEETTI ( J/kgK

tosten kokeita sekä normaalilämpötilassa että korkeissa lämpötiloissa, kun liittimet olivat ruostumattomasta teräksestä, koetulosten analysointia, liitosten mallinnusta sekä laskentaa. Kokeilla tutkittiin palkkikenkä-, liimatanko-, holkki- sekä tappivaarnaliitosten palonkestävyyttä. Seuraavassa käsitellään holkki- ja tappivaarnaliitosten palonkestävyyskokeita, mallinnusta, laskentaa sekä koetulosten pohjalta tehtyä suunnitteluohjetta.

LÄMMÖNJOHTAVUUS ( W/mK ) ( W/mK LÄMMÖNJOHTAVUUS ) LÄMMÖNJOHTAVUUS ( W/mK

)

4500 4000 4000 3500 3500 3000 3000 2500

hiiliteräs hiiliteräs

2500 2000

2000 1500 2500 20 30 rst 1500 hiiliteräs 1000 rst 2000 10 1000 500 20 1500 10 rst rst 500 1000 0 rst 10 0 0 0 200 400 600 800 10 500 0 0 200 400 600 800 1000 1200 0 rst( oC 200) 400 600 800 1000 LÄMPÖTILA 0 0 200 400 600 800 1000 1200 LÄMPÖTILA ( oC ) 0 LÄMPÖTILA ) 0 200 400( oC600 800 1000 ruostumatonterä 1200 LÄMPÖTILA ( oC hiiliteräs 0 200 400 ) 600 ruostumaton 800 1000 1200 hiiliteräs teräs LÄMPÖTILA ( oC ) hiiliteräs ruostumatonteräs LÄMPÖTILA hiiliteräs ( oC ) ruostumaton teräs

LIITOSTEN PALONKESTÄVYYSKOKEET

Palotutkimuksen päivät 2007

1.4462 30 min 60 min

0.8 0.7

0.7 0.6 0.7 0.6 0.5 0.6 0.4 0.5 0.5 0.3 0.4 0.4 0.2 0.3 0.3 0.1 0.2 0 0.2 0.10 0.1 0 0

100

200

100 100

300

200 200

400

300 300

500

600



842

700

800

900

945

1000

1100 842

1.4571 1.4462 1.4462 30 min 3060 minmin 60 min

1200 945 945

842 600 700 700 800 800 900 1000 1000 1100 1100 1200 1200 600 900   lämpötilasta. 30 min = kaasun lämpötila

400 400

500 500

Kuva 2. Myötölujuuden riippuvuus 30 m sekä 60 min = kaasun lämpötila 60 min jälkeen, Euro Inox & VTT (2002), EN 1993 Kuva 2. Myötölujuuden riippuvuus lämpötilasta. 30 min = kaasun lämpötila 30 min jälkeen sekä 60 min1 = kaasun lämpötila 60 min jälkeen, Euro Inox & VTT (2002), EN 1993-1-2:2003.

Kuva 2. 2. Myötölujuuden Myötölujuuden riippuvuus riippuvuuslämpötilasta. lämpötilasta.3030min min==kaasun kaasunl Kuva min = = kaasun kaasun lämpötila lämpötila60 60min minjälkeen, jälkeen,Euro EuroInox Inox&&VTT VTT(20 ( sekä 60 min 0.9 0.8



Palkkikenkäliitosten palonkestävyyskokeita tehtiin kaksi. Tavoitteena oli 30 min palonkestävyys suojaamattomilla koekappaleilla. Koekappaleet koostuivat kahdesta pääpalkista ja niiden väliin päistään palkkikengillä kiinnitetystä poikkipalkista. Palkkikengät oli valmistettu 2 mm paksusta ruostumattomasta teräksestä AISI 316 (EN 1.4401, koe 1 kuva 4) ja AISI 316 Ti (EN 1.4571, koe 2). Lisäksi palkkikengät poikkesivat mitoiltaan ja muodoltaan toisistaan. Palkkikengät kiinnitettiin puuhun Gunnebon ankkurinauloilla, AISI 316 (EN 1.4401, A4); palkkikenkä/pääpalkki 60x4,0 nauloin sekä palkkikenkä/poikkipalkki 40x4,0 nauloin kokeessa 1 ja 60x4,0 nauloin kokeessa 2. Pääpalkit (115 x 315 mm2) ja poikkipalkit (koe 1: 90 x 270 mm2 ja koe 2: 115 x 270 mm2) olivat liimapuuta, jonka lujuusluokka oli L40 (GL32c). Koejärjestelyt uunissa ennen koetta on esitetty kuvassa 5. Koekappaletta kuormitettiin kokeen aikana poikkipalkin jännevälin puolivälistä vakiovoimalla siten, että kummankin palkkikenkäliitoksen kuorma oli 11,4 kN (koe 1) ja 12 kN (koe 2). Kuormitus vastasi 55 % (koe 1) / 46 % (koe 2) lasketusta keskipitkän aikaluokan mitoituskapasiteetista normaalilämpötilassa. Kokeessa 1 liitos antoi sivunauloista yht’äkkisesti myöten noin ajassa 17,5 min, mutta kantoi kuitenkin koekuorman uudelleen. Palkin irtoaminen palkkikengästä näkyi sekä palkkien välistä mitatuista lämpötiloista että siirtymänopeuden nopeana kasvuna. Liitos kantoi vielä koekuorman notkahduk-

0.7

0.6 1

0.9 0.5 0.9 0.4

0.8 0.8

0.3



Palkkikenkäliitokset

  

hiiliteräs ruostumatonteräs hiiliteräs ruostumaton teräs Tappivaarnaliitosten palonkestävyyskokeet tehtiin horisontaaliuunissa standardien SFSTerästen lämmönjohtavuus ja ominaislämpökapasiteetti läm EN-1363-1:1999 [4] (ISO 834-1:1999 [5]) ja Kuva Kuva 1. 1. Terästen lämmönjohtavuus ja ominaislämpökapasiteetti lämpötilan funktiona. Terästen lämmönjohtavuus ja ominaislämpökapasiteetti lämp Kuva 1.1.Terästen lämmönjohtavuus ja ominaislämpökapasiteetti lämpötilan funktio SFS-EN-1365-3:1999 [6] (ISO 834-6:1999 [7]) Kuva mukaan ja palkkikenkä-, liimatanko-ja holkkiliitosten palonkestävyyskokeet ns. K-uuhiiliteräs hiiliteräs nissa soveltaen edellä mainittuja standardeja. 11 hiiliteräs 1.4301 1.4301 1 1.4301 Kokeissa mitattiin teräsosien ja puun lämpö0.9 1.4401 0.9 1.4401 1.4571 0.9 1.4401 tiloja eri syvyyksiltä sekä siirtymiä. 1.4571 0.8 0.8

0.7 0.7

0.2

0.6 0.6

0.1

0.5 0.5 0 0

100

0.4 0.4

200

300

hiiliteräs

400

500

600

1.4301, 1.4401, 1.4571 ja 1.4462

700

800

842

900 945 1000

30 min

60 min

1100

1200 



0.3 0.3 0.2 0.2

Kuva 3. Kimmokertoimen riippuvuus lämpötilasta. 30 min = kaasun lämpötila 30 m 0.1 0.1 sekä 60 min = kaasun lämpötila 60 min jälkeen, Euro Inox & VTT (2002), EN 1993 00

100 100

200 200

hiiliteräs hiiliteräs

300 300

400 400

500 500

600 600

842 945 842 800 1000 800 900900 945 1000 1100 1100 1200 1200

700 700

1.4301, 1.4301,1.4401, 1.4401,1.4571 1.4571jaja1.4462 1.4462

3030 min min

6060 min min





Kuva 3. Kimmokertoimen riippuvuus lämpötilasta. 30 min = kaasun lämpötila 30 min jälkeen sekä 60 min = kaasun lämpötila 60 min jälkeen, Euro Inox & VTT (2002), EN 1993-1-2:2003.

Kuva Kuva 3. 3. Kimmokertoimen Kimmokertoimenriippuvuus riippuvuuslämpötilasta. lämpötilasta.3030min min==kaasun kaasunl sekä sekä 60 60 min min = = kaasun kaasun lämpötila lämpötila60 60min minjälkeen, jälkeen,Euro EuroInox Inox&&VTT VTT(20 (

sen jälkeenkin aina 22 min asti kunnes myös päätynaulat irtosivat. Kokeessa 2, jossa palkkikokoa, liittimien reunaetäisyyksiä ja pituutta oli kasvatettu sekä kuormitusta pienennetty, palkkien välistä mitatut lämpötilat nousivat tasaisesti aina murtoon asti samoin siirtymä. Murto tapahtui 27 min kuluttua kokeen aloituksesta naulaliitoksen pettäessä sivulta ja sen seurauksena myös päädystä. Palkkikengän alla puu oli hiiltynyt 2–6 mm syvemmälle kuin muualla ja naulojen ympärillä noin 6 mm syvemmälle. Kuvassa 6 näkyy kokeiden 1 ja 2 palkkikengät kokeen jälkeen.

Tappivaarnaliitokset Rst-tappivaarnaliitoskokeita tehtiin kaksi ja kummankin tavoitteena oli 60 min palonkestävyys. Koekoekappaleiden liitokset olivat teräslevyllisiä 4-leikkeisiä tappivaarnaliitoksia, kuva 7 ja 8, joissa puumateriaalina oli joko liimapuu L40 tai kertopuu KertoS. Liimapuuliitoksessa puun sisään sijoitetut S355 teräslevyt olivat 8 mm paksuja ja haponkestävät tappivaarnat olivat halkaisijaltaan 12 mm paksuja. Kertopuuliitoksen haponkestävät teräslevyt (EN 1.4432) olivat vastaavasti 6 mm ja tappivaarnat 10 mm paksuja. Liimapuuliitoksissa oli 24 vaarnaa ja kertopuuliitoksissa 31 liitintä. Käytetyt teräsmateriaalit olivat tutkittua kertopuuliitoksen teräslevyjä lukuun ottamatta samoja kuin normaalilämpötilan kokeissa. Koekappaletta kuormitettiin kokeen aikana ristikon harjalta vakiovoimalla siten, että tutkittavan liitoksen vetovoima oli 324 kN kokeessa 1 ja 290 kN kokeessa 2. Nämä vastaavat 30 % ja 28 % kuormitusastetta verrattaessa normaalilämpötilan murtokuormiin. Kokeessa 1 liitos menetti kantavuutensa ajassa 56 min ja kokeessa 2 ajassa 67 min. Kokeessa 2 mitatuissa teräslevyjen lämpötiloissa ei ollut kovin paljon eroja ennen kuin kokeen lopussa, jolloin liitos alkoi aueta. 60 min kohdalla teräslevyn lämpötilat olivat noin 200–275 °C ja ennen murtoa 300– 400 °C. Kumpikin liitos murtui keskimmäisessä lamellissa tapahtuneena liitoksen puuosan pettämisenä. Tappivaarnat pysyivät keskimmäisessä lamellissa suorina eikä teräslevyihin tullut pysyviä muodonmuutoksia. KP-liitoksessa osa tapeista taipui ulompien puiden osalla, kuva 10b. Nelileikkeisessä liitoksessa rst-tappivaarnan lujuus on R60 palotilanteessa keskimmäisen puuleikkeen kohdalla riittävä ko. puun paksuuksilla. KP-liitos murtui sitkeästi liitoksen avautuessa vähitellen kokeen loppuvaiheessa 10–15 min ajan: reiät tulivat puussa 40–50 mm soikeiksi (”reunapuristuksen

Kuva 4. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu kokeen 1 palkkik Kuva 4. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu kokeen 1 palkkikenkä. Kuva 4. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu kokeen 1 palkkikenkä. Kuva 4. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu kokeen 1 palkkikenkä.

Kuva 5. Palkkikenkäliitos (koe 1) uuniin asennettuna ennen koetta.

Kuva 5. Palkkikenkäliitos (koe 1) uuniin asennettuna ennen koetta. Kuva 5. Palkkikenkäliitos (koe 1) uuniin asennettuna ennen koetta.

Kuva 5. Palkkikenkäliitos (koe 1) uuniin asennettuna ennen koetta

Kuva 6. kokeen jälkeen. Kuva 6. Kokeen Kokeen11jaja2 2palkkikengät palkkikengät kokeen jälkeen. Kuva 6. Kokeen 1 ja 2 palkkikengät kokeen jälkeen. 4

Palotutkimuksen päivät 2007

olivat tutkittua kertopuuliitoksen normaalilämpötilan kokeissa. hiiltymämurto”). LP-liitos murtui hauraasti tappirivien kohdalle muodostuneiden halkeamien vuoksi, kuva 10a. LP-liitoksen halkeaminen saattoi johtua ainakin osittain teräslevyjen lämpölaajenemisesta aiheutuneista puun poikittaisista vetojännityksistä. LPliitokset oli valmistettu poraamalla samanaikaisesti tiukat reiät puuhun ja teräslevyihin. KP-liitoksien teräslevyissä oli hieman väljät reiät ja teräsosat olivat ohuempia.

LIITOSTEN LÄMPÖTILAN LASKENTA

995

lukuu

Uunin kansi



125

teräslevyjä

125

3270

1270

290 480

1000

Tappivaarnaliitos Päädyt suljetaan Tappivaa Päädyt Siporex-harkoin ja palovillalla rnaliitos

suljetaan Siporexharkoin ja palovillalla

Ristikon Ristikon vinosauvojen ympärillä palovilla. vinosauvojen Vinosauvat tuetaan kuormituspisteestä ympärillä palovilla. sivusuunnassa uunin kanteen.

1700

Vinosauvat tuetaan kuormituspisteestä sivusuunnassa uunin

5100

Laskentamenetelmät

5580 jänneväli 6100

Elementtimenetelmään perustuvan laskentamenetelmän avulla voidaan laskea lämmön siirtyminen rakenteen eri kerrosten läpi. Menetelmän avulla määritetään rakenteen eri pisteiden lämpötilojen aikariippuvuus. Laskennassa sekä ydinosa että pintarakenne jaetaan elementteihin, jolloin saadaan laskettua lämpötilajakautuma rakenteen eri osissa. Lämmön siirtyminen rakenteen pinnalle tapahtuu konvektiolla ja säteilemällä ja materiaalissa johtumalla. Laskentaan käytettiin tässä tutkimuksessa elementtimenetelmään perustuvaa ohjelmaa FEMLAB© 3.1 (FEMLAB© 3.1 User’s Guide 2004) ja siihen kytkettävää Heat Transfer Modulea, jonka avulla voidaan ratkaista kaikkien peruslämmönsiirtomekanismien (johtuminen, konvektio, säteily) mukaisia tapauksia. Mallien geometria tehtiin kaksiulotteisena.

Kuva 7. Tappivaarnaliitoskokeen koejärjestely. Kuva 7. Tappivaarnaliitoskokeen koejärjestely.

Materiaaliominaisuudet Ruostumattoman teräksen termiset ominaisuudet on esitetty edellä.

Kuva 8. Tutkittava tappivaarnaliitos liimapuussa.

Kuvaliimapuussa. 8. Tutkittava tappivaarnaliitos liimapuussa. Kuva 8. Tutkittava tappivaarnaliitos

Kuva 9. R60 tappivaarnaliitos liima- ja kertopuussa. Kuva 9. R60 tappivaarnaliitos liima- ja kertopuussa.

Kuva 9. R60 tappivaarnaliitos liima- ja kertopuussa. 48

Palotutkimuksen päivät 2007

Koekappaletta kuormitettiin kokeen aikana ristikon harjalta vakiov tutkittavan liitoksen vetovoima oli 324 kN kokeessa 1 ja 290 kN kokeess

reiät puuhun ja teräslevyihin. KP-liitoksien teräslevyissä oli hieman väljät reiätelijateräslevyn teräsosat yläpuolelta puu o isotermin kohdalla kulkee hiiltymäraja olivat ohuempia. kuten myös pystysivuilta tappien ympäriltä. Teräslevyn lämpötilat vaiht

välillä, reunassa olevan tapin 1 lämpötila pinnan 500 °C:sta tapin k Kuva 10. °C:eena ja keskellä olevan tapin 2 noin 480 °C:sta b240 °C:een. Liimapuun ja kertopuun tappivaarnaliitos palon jälkeen.

Valitettavasti kokeessa ei saatu mitattua rakenteen sisältä lämpötiloja, vertailua kokeellisiin arvoihin ei voida tehdä. Tappien päiden lasketut alhaisilta verrattuna ympäröivän kaasun lämpötilaan 945 °C. Yksi syy tä huomioi hiilikerroksen halkeamista eikä palojen putoamista vaan oletta yhtenäisenä. Lisäksi todellisuudessa palon edetessä lämpöä siirtyy ene liitoksen poikittaissauman Kuva 10. Liimapuun ja kertopuun tappivaarnaliitos palon jälkeen.kautta puun hiiltyessä pystysaumassa. 2500

0.50 0.45

LASKENTA

0.40 0.35

Laskentamenetelmät

2000

ominaislämp. 12% kosteus

0.30

1500

ominaislämp. kuiva

0.25

LÄMMÄNJOHTAVUUS ( W7mK)

1000

0.15 0.10

500

0.05

Lämmön siirtyminen rakenteen pinnalle tapahtuu konvektiolla ja säteilemällä ja materiaalissa johtumalla. Laskentaan käytettiin tässä tutkimuksessa elementtimenetelmään perustuvaa ©  kytkettävää Heat Puun termisistä ominaisuuksista ei kirjalli- © 3.1 User’s Guide 2004) ja siihen ohjelmaa FEMLAB 3.1 (FEMLAB suudessa ole sellaista yksimielisyyttä kuin teTransfer Modulea, jonka avulla voidaan ratkaista kaikkien peruslämmönsiirtomekanismien Kuva 11. Laskennassa puun termiset ominaisuudet. käytetyt räksen ominaisuuksista. Tässä puun termisinä (johtuminen, konvektio, säteily) mukaisia tapauksia.64 47Mallien geometria tehtiin ominaisuuksina käytettiin arvoja, jotka saaKuva 12. Mallinnettu kaksiulotteisena. tiin muuntamalla lähteessä (Fredlund 1988) poikkileikkaus. Tappivaarna 1 0.00

200

400

600

800

1000

0 1200

OMINAISLÄMPÖKAPASITEETTI (J/kgK)

LIITOSTEN

Kuva 11. Laskennassa käytetyt puun termiset ominaisuudet. LÄMPÖTILAN

LÄMPÖTILA ( oC )

lämmönjohtavuus

ominaislämp. kuiva

ominaislämp.12% kosteus

64 47 ISO 834 esitettyjä tietoja. Lämpötilavälillä 0–300 °C 12 Tappivaarna 1 Materiaaliominaisuudet  lämmönjohtavuuden arvoina käytettiin kui12 202 van puun arvoja ja tästä eteenpäin hiilen ar76  155 voja. Kosteuden vaikutus lämmönjohtavuutermiset ominaisuudet on esitetty edellä. Ruostumattoman teräksen 202 Tappivaarna Teräslevy 1 76 teen on niin pieni, että se on jätetty huomi155 oimatta. Puun ominaislämpökapasiteettina Teräslevy 12 Tappivaarna 2 Puun termisistä ominaisuuksista ei kirjallisuudessa ole sellaista yksimielisyyttä kuin teräksen ISO 834 käytettiin useampia erilaisia malleja: kuiva ominaisuuksista. puun termisinä ominaisuuksina arvoja, jotka saatiin 38käytettiin puu tai 12 %:n kosteus. Tässä Kosteuden vaikutus 12 Tappivaarna 2 muuntamalla lähteessä (Fredlund 1988) esitettyjä tietoja. Lämpötilavälillä 0–300 °C sisällytettiin ominaislämpökapasiteetin arvoi38 10 60 Teräslevy hin 0–200 °C välillä ja 300arvoina °C lämpötilasta lämmönjohtavuuden käytettiin kuivan puun arvoja ja tästä37.5eteenpäin hiilen arvoja. 107.5 Adiabaattinen eteenpäin käytettiin hiilen ominaislämpökaKosteuden vaikutus lämmönjohtavuuteen on niin pieni, että se on jätetty huomioimatta. Puun 37.5 10 60 symmetriareunaehto Tappivaarna 2 pasiteetin arvoja. Laskennassa käytetyt puun ominaislämpökapasiteettina käytettiinAdiabaattinen useampia erilaisia107.5malleja: kuiva puu tai 12 %:n lämmönjohtavuuden ja ominaislämpökapasymmetriareunaehto kosteus. Kosteuden vaikutus sisällytettiin ominaislämpökapasiteetin arvoihin 0–200 °C välillä Kuva 12. Mallinnettu poikkileikkaus. siteetin arvot on esitetty kuvassa 11.

ja 300 °C lämpötilasta eteenpäin käytettiin hiilen ominaislämpökapasiteetin arvoja. Kuva 12. Mallinnettu poikkileikkaus. Laskennassa käytetyt puun lämmönjohtavuuden ja ominaislämpökapasiteetin arvot on esitetty o Adiabaattinen 900 C Tappivaarnaliitoksen mallinnus kuvassa 11. symmetriareun 900 oC Poikkileikkauksesta mallinnettiin ¼ sym- aehto 700 oC metriareunaehtoja hyväksikäyttäen, kuva 12, eli alapinnalle ja vasemmalle sivulle an500 oC nettiin adiabaattinen symmetriareunaehto. 7 300 oC Yläpinnalla ja oikealla sivulla oli standardipalokäyrän mukainen palorasitus, josta läm200 oC mönsiirto tapahtui säteilyn ja konvektion Kuva 13. 100 oC kautta rakenteeseen. Puupinnan emissiiviIsotermit syytenä käytettiin 0,5 ja rst-pinnan emissiirakenteessa visyytenä 0,4. Konvektiolämmönsiirtokerajanhetkellä 200 oC roin laskennassa oli 25 W/m2K. t = 60 min. 100 oC Kuvassa 13 on esitetty poikkileikkauksen

700 oC

500 oC

300 C 200 oC 100 oC

200 oC 100 oC

Kuva 13. Isotermit rakenteessa ajanhetkellä t = 60 min.49 Palotutkimuksen päivät 2007 Johtopäätökset

Ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa liitoksissa mitoittavaksi tekijäksi tulee yleensä puun hiiltyminen. isotermit 60 min palorasituksen jälkeen. 300 °C isotermin kohdalla kulkee hiiltymäraja eli teräslevyn yläpuolelta puu on hiiltynyt kokonaan kuten myös pystysivuilta tappien ympäriltä. Teräslevyn lämpötilat vaihtelevat 250°C–300 °C välillä, reunassa olevan tapin 1 lämpötila pinnan 500 °C:sta tapin keskikohdan noin 270 °C:een ja keskellä olevan tapin 2 noin 480 °C:sta 240 °C:een. Valitettavasti kokeessa ei saatu mitattua rakenteen sisältä lämpötiloja, joten laskentatulosten vertailua kokeellisiin arvoihin ei voida tehdä. Tappien päiden lasketut lämpötilat vaikuttavat alhaisilta verrattuna ympäröivän kaasun lämpötilaan 945 °C. Yksi syy tähän on, ettei ohjelma huomioi hiilikerroksen halkeamista eikä palojen putoamista vaan olettaa kerroksen pysyvän yhtenäisenä. Lisäksi todellisuudessa palon edetessä lämpöä siirtyy enenevässä määrin myös liitoksen poikittaissauman kautta puun hiiltyessä pystysaumassa.

Johtopäätökset Ruostumattomasta teräksestä voidaan valmistaa kaikkia puurakenteissa käytettäviä liitosten teräsosia, kuten liitoslevyjä, palkkikenkiä, vetotankoja, tappivaarnoja, nauloja, ruuveja ja pultteja. Liitosten suunnittelussa tulee huomioida lujuuden ja kimmokertoimen alenemisen lisäksi myös mahdollinen liitoksen toimintatavan muuttuminen palotilanteessa sekä puun hiiltymisestä aiheutuva väljyys liitoksessa. Ruostumattomasta teräksestä valmistetuissa liitoksissa mitoittavaksi tekijäksi tulee yleensä puun hiiltyminen. Puun hiiltyminen rst-levyn alla tai suljetun rst-holkin sisällä on lähes yhtä nopeaa kuin suojaamattoman puupinnan hiiltyminen. Puun hiiltyminen liitoslevyn alla vaikuttaa oleellisesti leikkauskuormitetun liittimen kapasiteettiin. Suojaamattomilla ulkopuolisilla rst-levyllisil50

Palotutkimuksen päivät 2007

lä liitoksilla ei päästä tämän vuoksi R30-luokkaa parempaan palonkestävyyteen. Lisäksi liittimien reunaetäisyyksien ja tunkeumasyvyyksien riittävyyteen puussa on kiinnitettävä huomiota. Teräslevyllisissä liima- ja kertopuun monileikkeisissä tappivaarnaliitoksissa voidaan ruostumattomasta teräksestä valmistettujen liittimien päät jättää suojaamatta palonkestävyysluokassa R60 tietyin edellytyksin. Kun tappivaarnojen päiden puutulppaus jätetään pois, liittimet on nähtävissä ja laadunvarmistus helpottuu.

SUUNNITTELUOHJE Koetulosten ja analyysien perusteella laadittiin suunnitteluohje Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen puurakenteiden liitosten suunnittelu – Yleiset ohjeet ja palomitoitus [9]. Mitoitus perustuu standardoituun lämpötila-aikariippuvuuteen (EN 1991-1-2:2003) [10]. Ruostumattomien teräsosien mitoituksessa käytetään standardeja EN 1993-1-1:2003 [11], EN 1993-1-2:2003 [2] sekä julkaisua Euro Inox & VTT (2002) [3] ja puuosien mitoituksessa standardeja EN 1995-1-1:2003 [12] ja EN 1995-1-2:2003 [13]. Mahdolliset rakenteen toimintatavassa tapahtuvat muutokset sekä lämpölaajeneminen ja puupoikkileikkauksen hiiltyminen on huomioitava. Ohjeessa annetaan erityisohjeita edellä kuvattujen liitosten mitoittamiseen. Se sisältää myös esimerkkilaskelmia.

KIITOKSET Kiitokset tutkimuksen rahoittajille: Tekes, Outokumpu Stainless Oy, Wood Focus Oy, Anstar Oy, MiTek Finland Oy, Late-Rakenteet Oy, Stalatube Oy ja VTT.

LÄHDELUETTELO 1. Oksanen T., Kevarinmäki A., Yli-Koski R. & Kaitila O. 2005. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen puurakenteiden liitosten palonkestävyys. Espoo: Valtion teknillinen tutkimuskeskus, 2005. 104 s. + liitt. 108 s. (VTT Working papers 29) ISBN 951-38-6589-4. 2. EN 1993-1-2:2003. Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1.2: Structural fire design. Brussels: European Committee for Standardization (CEN). 64 s. 3. Euro Inox & VTT. 2002. Käsikirja – Ruostumattomien terästen käyttö kantavissa raken-teissa. 2. painos Euro Inox:n käsikirjasta: Design Manual for Structural Stainless Steel. Espoo. Valtion teknillinen tutkimuskeskus, VTT:n Rakennussarja, julkaisu 3. 164 s. 4. SFS-EN 1363-1:1999. Fire Resistance Tests, Part 1: General Requirements. (Palonkestävyyskokeet – Osa 1: Yleiset vaatimukset). Helsinki. Suomen standardisoimisliitto (SFS). 44 s. 5. ISO 834-1:1999, Fire resistance tests – Elements of building construction – Part 1: General requirements (Palonkestävyyskokeet – rakennusosat - Osa 1: Yleiset vaatimukset) 6. SFS-EN 1365-3:1999, Fire resistance tests for loadbearing elements – Part 3: Beams. (Kantavien rakenteiden palonkestävyyskokeet - Osa 3: Palkit). Helsinki. Suomen standardisoimisliitto (SFS). 14 s. 7. ISO 834-6:1999, Fire resistance tests – Elements of building construction – Part 6: Specific requirements for beams (Palonkestävyyskokeet – rakennusosat – Osa 6: Erityisvaatimukset palkeille) 8. Fredlund, B. 1988. A model for heat and mass transfer in timber structures during fire, A theoretical, numerical and experimental study. Lund University, Sweden. 254 s. 9. Kevarinmäki A., Oksanen T., Yli-Koski R. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen puurakenteiden liitosten suunnittelu Yleiset ohjeet ja palomitoitus. 2005.. Espoo. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. 51 s. + liitt. 12 s. (VTT Working papers 38) 10. EN 1991-1-2. 2003. Eurocode 1: Actions on structures. Part 1-2: General actions. Actions on structures exposed to fire. Brussels. CEN. 60 s. 11. EN 1993-1-1:2003. Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1.1: General rules and rules for buildings: European Committee for Standardization (CEN). 12. EN 1995-1-1. 2004. Eurocode 5 – Design of timber structures – Part 1-1: General – Common rules and rules for buildings. Brussels. CEN. 123 s. 13. EN 1995-1-2:2004, Eurocode 5 – Design of timber structures, Part 1-2: General – Structural fire design. Brussels. CEN. 69 s.

Jukka Hietaniemi, VTT, PL 1000, 02044 VTT, jukka.hietaniemi@vtt.fi

Toiminnallinen palotekninen suunnittelu •

rakennuksen kantavien rakenteiden tulee palon sattuessa kestää niille a vähimmäisajan; • palon ja savun kehittymisen ja leviämisen rakennuksessa tulee olla rajoitettua; Tiivistelmä • palon leviämistä lähistöllä oleviin rakennuksiin tulee rajoittaa; Tässä artikkelissa esitetään tiivistelmä siitä, kaisujen ja toimenpiteiden toteuttaminen ja si ko. uhkien torjunnassa. Viranomaispäätös • suunrakennuksessa olevien voitava palonluvan sattuessa päästä pois mitä on toiminnallinen palotekninen turvallisuusasioissa tämä henkilöiden vaatii yleensä jon-on vastaa useimmiten saamista kyseisen heidät onviranomaisen voitava pelastaa muullaläpivientiin. tavoin; nittelu sekä esitellään uusia tietolähteitä,rakennuksesta jotkin tahon –tai ainakin jonkin – suunnitelman ka voivat merkittävästi helpottaa suunnittelitekemän päätöksen siitä, että kyseiset ratkaiAvainasiat turvallisuussuunnittelussa • pelastushenkilöstön turvallisuus on rakentamisessa otettava huomioon.ovat joiden ja viranomaisten toimintaa ja etenkin heidän yhteistoimintaansa tällä alalla.

sut ja toimenpiteet katsotaan asianmukaisik-

uhkien ja niihin liittyvien vaarojen arviointi;

UHKAKUVA

JOHDANTO Toiminnallinen palotekninen suunnittelu on lähtökohdiltaan aivan samanlaista suunnittelua kuin mikä tahansa muu turvallisuuden suunnittelu, esim. rakenteiden suunnittelu siten, että ne kantavat niihin kohdistuvat kuormat; nopeusrajoitusten asettaminen tien ominaisuuksien ja käytön (ja nykyään jopa säätilan) mukaan; teollisten prosessien suunnittelu laitoksen ja sen ympäristön turvallisuuden takaamiseksi, jne. Kaikessa turvallisuussuunnittelussa on perimältään kyse uhkien arvioinnista ja niiden ratkaisujen ja toimenpiteiden suunnittelusta, joilla noihin uhkiin liittyvät riskit arvioidaan voitavan saattaa riittävän pieniksi. Suunnittelun päämääränä on noiden ratKuva 1. Toiminnallisen paloteknisen suunnittelun tärkeimpiä osatekijöitä ja niiden välisiä riippuvuuksia.

ILMANVAIHTO: paljonko palo saa happea

MITOITUSPALO

PALON KEHITTYMISEN LASKENTAMENETELMÄT PASSIIVINEN PALONTORJUNTA - kantavat rakenteet - osastointi - pintakerrosominaisuudet - turvaetäisyydet

TILAN OLOSUHTEIDEN MUUTTUMINEN: - kuumuus - savuisuus - myrkyllisyys - virtaukset jne.

AKTIIVINEN PALONTORJUNTA - alkusammutus - palovaroittimet ja -ilmoittimet - savunpoisto - sammutusjärjestelmät - palokunta

PALON VAIKUTUSTEN LASKENTAMENETELMÄT - poistuminen - savunpoisto - lämmönsiirto - rakenteiden mekaaninen

• rakennuksen kantavien rakenteiden tulee palon sattuessa kestää niille asetetun vähimmäisajan; • palon ja savun kehittymisen ja leviämisen rakennuksessa tulee olla rajoitettua; • palon leviämistä lähistöllä oleviin rakennuksiin tulee rajoittaa; • rakennuksessa olevien henkilöiden on voitava palon sattuessa päästä poistumaan rakennuksesta tai heidät on voitava pelastaa muulla tavoin; • pelastushenkilöstön turvallisuus on rakentamisessa otettava huomioon.

Kuva 1. Toiminnallisen paloteknisen suunnittelun tärkeimpiä osatekijöitä ja niiden väl Palotutkimuksen päivät 2007 51 riippuvuuksia.

uksesta tai heidät on voitava pelastaa muulla tavoin; ushenkilöstön turvallisuus on rakentamisessa otettava huomioon. Taulukko 1. Toiminnallisen paloteknisen suunnitelman sisältö.

sen arviointi, miten todennäköistä tuon noiAsia Kommentti den vaarojen toteutuminen on; sen arvioinKäytännössä toiminnallista paloteknistä suunnittelua sovelletaan Suunnitelman ti, ovatko vaaran torjumisen keinot riittäviä sovellusalueiden yksilöinti ja vain joidenkin paloturvallisuuden osa-alueiden täyttymisen UHKAKUVA sekä lopulta päätöksenteko. todentamiseen. Nämä tulee käydä esille asiakirjoista. rajaus Rakennuksen tulee kuvata asiakirjoissa suunnitelman Rakennuksen kuvaus koko Monella turvallisuussuunnittelun alalla asisovellusalueen vaatimalla tarkkuudella mukaan lukien sen elinkaaren aikana at on ajan mukana viety niin pitkälle paketoikäytöstä koko sen elinkaaren aikana tehdyt oletukset sekä ILMANVAIHTO: tuun ja standardoituun muotoon, MITOITUSPALO että suunrakennuksen käytön aikana edellytettävät huoltoja paljonko palo saa happea nitteluprosessissa – ml. päätöksenteko – ei kunnossapitotoimet. mielletä tai ei tarvitse mieltää, että loppujen Toiminnallinen palotekninen suunnittelu perustuu valittuihin Uhkakuvien ja PALON KEHITTYMISEN uhkakuviin ja niitä kuvaamaan käytettäviin mitoituspaloihin. mitoituspalojen lopuksi tehdään arviointia. Esimerkiksi raLASKENTAMENETELMÄT Niistä sovitaan paloviranomaisten kanssa ennen suunnittelun määrittäminen kennesuunnittelussa suunnittelijan ja virankäynnistämistä. omaisen ei välttämättä tarvitse arvioida, mitToiminnallinen palotekninen suunnittelu on käytännössä suurelta Käytettyjen menetelmien, käPASSIIVINEN kuormat ja lujuudet oikeastiTILAN oat, koska ne OLOSUHTEIDEN AKTIIVINEN PALONTORJUNTA osin erilaisten turvallisuuden arviointimenetelmien, erityisesti tietojen ja niiden käytön MUUTTUMINEN: laskentamenetelmien käyttöä. kelpoisuus PALONTORJUNTA - alkusammutus on normitettu ja kirjattu määräyksiksi. Tämä Määräysten mukaan suunnittelussa käytetään menetelmiä, joiden - kuumuus - kantavat rakenteet - palovaroittimet ja -ilmoittimet yleensä takaa turvallisen tuloksen, mutta tokelpoisuus on osoitettu. - savuisuus osastointi niin kuin talvella 2006 - savunpoisto ki -välttämättä, tapahMenetelmien kelpoisuuden lisäksi on yhtä olennaista, että - myrkyllisyys - pintakerrosominaisuudet - sammutusjärjestelmät tuneet kattojen romahtamiset meillä ja muumenetelmiä käytetään asiantuntevasti. - virtaukset jne. - turvaetäisyydet - palokunta Kaikki tietolähteet ja tehdyt oletukset tulee tuoda esille ja alla osoittavat. perustella. Toiminnallisessa paloturvallisuussuunnitHyväksymiskriteerit Hyväksymiskriteerit asettavat mitan suunnitteluratkaisun PALON VAIKUTUSTEN telussa kehitys ei vielä ole edennyt niin pitturvallisuudelle. Vielä tällä hetkellä niistä sovitaan LASKENTAMENETELMÄT källe, että siinä vaikuttavat tekijät olisi norkohdekohtaisesti paikallisten viranomaisten kanssa. - poistuminen mitettu ja siksi siinä arviointiaspekti on selMenetelmien soveltaminen kyseiseen suunnittelutapaukseen Menetelmien soveltaminen, - savunpoisto tulee esittää siinä laajuudessa (liitteitä apuna käyttäen), että tulosten esittäminen ja keästi esillä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, - lämmönsiirto soveltaminen voitaisiin tarvittaessa toistaa jonkun toisen tahon herkkyysanalyysi että tulokset eivät olisi turvallisia: ellei proses- rakenteiden mekaaninen toimesta. Suunnitelman turvallisuus todennetaan vertaamalla sissa tehdä virheitä, niin toiminnallisessa patuloksia hyväksymiskriteereihin. loturvallisuussuunnittelussa tehtävä normaaTuloksiin olennaisesti vaikuttavien suureiden suhteen tulee tehdä herkkyysanalyysi, jolla arvioidaan laskelman lähtötietojen lia palosuunnittelua perusteellisempi, kohde• rakennuksen kantavien rakenteiden tulee palon sattuessa kestää niille asetetun muutosvaikutusta vähimmäisajan;laskelman lopputulokseen. Herkkyysanalyysi kohtainen ”asioiden penkominen” johtaa tur• palon ja savun kehittymisen ja leviämisen rakennuksessa tulee olla rajoitettua; tehdään riskien ja epävarmuuden arvioimiseksi ja se on yhtä valliseen tulokseen. • palon leviämistä lähistöllä oleviin rakennuksiin tulee rajoittaa; olennainen osa suunnitelmaa kuin varsinaiset laskelmat. • Toiminnallisessa rakennuksessa paloturvallisuussuunnitteolevien henkilöiden on voitavaPalontorjunnan palon sattuessa päästä poistumaan vaikutusten Suunnitelmassa pitää esittää, miten eri palontorjuntamenetelmien rakennuksesta tai heidät on voitavaarvioinnin pelastaakuvaus muulla tavoin; vaikutus otetaan huomioon: lussa edellä mainitut turvallisuussuunnittelun • pelastushenkilöstön turvallisuus on rakentamisessa otettava huomioon. • palokunnan toimintamahdollisuuksien vaikutuksen osatehtävät vastaavat seuraavaa: arvioinnissa käytetyt menetelmät ja tehdyt oletukset Vaarassa on kaksi tekijää: se, joka uhkaa ja • paloturvallisuuslaitteiden kuvaus ja niiden vaikutuksen se, joka on uhattu. Tulipalossa uhan arvioinarvioinnissa käytetyt menetelmät ja tehdyt oletukset. tiin kuluu seuraavaa: innallisen paloteknisen suunnittelun tärkeimpiä osatekijöitä ja niiden välisiä • millaisia tulipalon uhkia kohteessa on: . TOIMINNALLISEN PALOTEKNISEN NETTISIVUT miten, missä ja milloin paloja voi syttyä Taulukko 1. ToiminnallisenSUUNNITTELUN paloteknisen suunnitelman sisältö. • millaisia nuo palot ovat eli kuinka nope-

KOHDE UHKAKUVIEN KARTOITUS JA TURV. TASON MÄÄR. (ml.

paloturvallisuusanalyysi

RELEVANTTIEN UHKAKUVIEN VALINTA TIETYN UHKAKUVAN MÄÄRÄLLINEN KUVAUS ONKO TURVALLINEN? ML. HERKKYYSANAL. deterministinen (esim. ASET > RSET)

todennäköisyysperustainen 1) luotettavuustekn: P[g] = P[ASET > RSET] < ptarget 2) riskiperustainen: hyväksyttävä FN-tulos

MUUTOKSET

YHTEENVETO, TULKINTA JA RAPORTOINTI TARKISTUS: itse, kollega tai ”3. osapuoli”

innallisen paloteknisen suunnittelun kulku.

Kuva 2. Toiminnallisen paloteknisen suunnittelun kulku.

Palotutkimuksen päivät 2007

kauanko ne kestävät Sen arviointi, keitä tai mitä on uhattuna 4 käsittää tyypillisesti • tulipalon uhkaamien ihmisjoukkojen määrien ja laadun (vanhukset, toimintarajoitteiset, jne.) arviointi • rakennuksen, sen irtaimiston, ympäristön, toimintojen jne. arviointi siitä näkökulmasta, mitä vahinkoa palo voi tuottaa niille. Vaarojen toteutumisen arvioinnissa selvitetään, • ”kohtaavatko” uhka ja sen uhkaamat kohteet, so. voiko vaara toteutua • kuinka todennäköistä vaaran toteutuminen on Siinä selvitetään tyypillisesti mm. että • pääsevätkö ihmiset pois, ennen kuin sen savuisuus, lämpötila tai kaasujen myrkyllisyys estävät sen – poistumisturvallisuuden suhteen todennäköisyysnäkökulma tarkoittaa käytännössä

http://www.vtt.fi/proj/fise/ ettisivujen hyödyntäjätahoja esitetään kuvassa 3.

uva 3. Toiminnallisen paloteknisen suunnittelun tärkeimpiä osatekijöitä ja niiden välisiä sitä, että ei riitä, että ihmiset pääsevät turippuvuuksia. vaan ”juuri ja juuri”, vaan että viimeisen henkilön arvioidun poistumisajan tulee olla riittävän paljon lyhyempi kuin sen aika, jolloin olosuhteiden arvioidaan tulevan sietämättömiksi • kestävätkö rakenteet (osastointi & kantokyky) palon aiheuttamat olosuhteet – mikään kohde ei kestä mielivaltaisen pitkään laajalle levinnyttä paloa ja siksi kysymys rakenteiden kestämisestä on sen arviointia, että rakenteellisen toimintakyvyn menettämisen todennäköisyys on riittävän pieni. Toiminnallisessa paloturvallisuussuunnittelussa palovaarojen torjunta käsittää tyypillisesti aktiivisten palontorjuntatoimien, kuten alkusammutuksen, palonilmaisimien, savunpoiston, sammutusjärjestelmien ja palokunnan toimien vaikutuksen arviointia, sekä passiivisten palontorjuntatoimien, kuten osastoinnin, turvaetäisyyksien, jne. riittävyyden arviointia. On kuitenkin huomattava, että myös palojen ehkäisy on osa toiminnallista paloturvallisuussuunnittelua. Päätöksenteko toiminnallisessa paloturvallisuussuunnittelussa on sen arviointia, voidaanko esitettyjen suunnitteluratkaisujen ja toimenpiteiden tuottavan riittävän turvallisen tuloksen, mikä käytännössä on joidenkin hyväksymiskriteerien täyttymisen arviointia.

Kuva 3. Toiminnallisen paloteknisen suunnittelun tärkeimpiä osatekijöitä ja niiden välisiä riippuvuuksia.

Nettisivujen sisältö on seuraava:

ettisivujen sisältö on seuraava:

uunnitteluprosessi • • • • • • •

proj/fise/ Nettisivujen hyödyntäjätahoja esitetään kuvassa 3.

lee palon sattuessa kestää niille asetetun vähimmäisajan; • palon ja savun kehittymisen ja leviämisen rakennuksessa tulee olla rajoitettua; • palon leviämistä lähistöllä oleviin rakennuksiin tulee rajoittaa; • rakennuksessa olevien henkilöiden on voitava palon sattuessa päästä poistumaan rakennuksesta tai heidät on voitava pelastaa muulla tavoin; • pelastushenkilöstön turvallisuus on rakentamisessa otettava huomioon.

Suunnitteluprosessi • Johdanto toiminnalliseen paloturvallisuussuunnitteluun • Paloturvallisuussuunnittelijan rooli • Viranomaisyhteistyö • Paloteknisen suunnitelman sisältö • Suunnitelman hyväksymisperusteet • Esimerkkejä oletettuun palokehitykseen perustuvasta suunnittelusta • Palovaarat ja riskit

Johdanto toiminnalliseen paloturvallisuussuunnitteluun Paloturvallisuussuunnittelijan rooli Viranomaisyhteistyö Paloteknisen suunnitelman sisältö Mitoituspalot Mitoituspalojen tietokanta sisältää seuraaSuunnitelman hyväksymisperusteet vat tiedot: Esimerkkejä oletettuun palokehitykseen perustuvasta suunnittelusta • Urheilu- ja monitoimihallit TOIMINNALLISEN > urheilukäyttö Palovaarat ja riskit PALOTEKNISEN SUUNNITTELUN > messukäyttö

Mitoituspalot

NETTISIVUT

> konserttikäyttö

VTT on laatinut www-sivut, joilla esitetään toiminnallisen paloteknisen suunnittelun toteuttaminen ja annetaan runsaasti määrällisiä tietoja, joihin suunnittelijat ja viranomaiset voivat perustaa yhteistyönsä. Määrällisen tietosisältönsä puolesta nettisivut ovat maailmankin tasolla edistykselliset: esim. mitoituspaloista ei missän ole annettu yhtä kattavaa ja perusteltua tietokantaa. Nettisivut on laadittu siten, että toimivat toiminnallisen paloteknisen suunnittelun oppimisympäristönä. Ne on toteutettu nettisivuina siksi, että tietoa voidaan päivittää alan tietouden kehittyessä. Nettisivujen osoite on http://www.vtt.fi/

• Toimistot > alkupalot > työpisteiden palot • Autopaikoitustilat > yksi henkilöauto > useita henkilöauto ml. leviäminen > auto + bensalammikko > matkailuautot ja buusit > raskaat ajoneuvot > muu käyttö (esim. kirpputorikäyttö) • Ostoskeskukset ja ravintolat > kauppatilojen tavarahyllyt > huonekalumyymälät > kioskit > yksittäisten pienten kauppojen lieskahta-

itoituspalojen tietokanta sisältää seuraavat tiedot: Urheilu- ja monitoimihallit SUUNNITTELUPROSESSI ¾ urheilukäyttö Toiminnallisen paloteknisen suunnittelun ¾ messukäyttö päämäärä on sama kuin palomääräysten luok¾ konserttikäyttö kia ja lukuarvoja noudattavassa suunnittelussa eli toteuttaa paloturvallisuuden olennaiset vaatimukset: • rakennuksen kantavien rakenteiden tu-

Toimistot ¾ alkupalot ¾ työpisteiden palot

Palotutkimuksen päivät 2007

va palo > ravintola - vaatenaulakkopalo - pöytien ja tuolien palaminen > laite- konehuone- yms. palot • Liikenneasemat (bussi,juna, laiva, lentokone) > odotustilojen kalustus > lipunmyynitiskit > laituritilojen palot: bussit & junat: tekeillä • Palavan nesteen palot > tuhopoltot > allaspalot > vuotavan nesteen palot • Stokastisen mitoituspalon laskenta Tulipalon dynamiikka • Suljetun tilan tulipalo > perusteet > EN1991-1-2: parametrisen palon laskentaEXCEL > EN1991-1-2: paikallinen palon laskentaEXCEL > Alpertin malli -EXCEL • Vapaassa tilassa tapahtuvat tulipalot: > palon koon määrittäminen > uhkalaskennan esimerkki 1: turvaetäisyys lämpösäteilyn suhteen > uhkalaskennan esimerkki 2: turvaetäisyys päästöjen suhteen • Tulipalon mallintamisesta: > eri malleista > FDS-ohjelman käyttö

Palotutkimuksen päivät 2007

Ohjeet suunnittelun ja suunnitelmien arvioinnin tueksi • Lähtökohdat > Päämäärä > Palomääräykset ja toiminnallinen suunnittelu - Palokuorma - Rakennuksen paloluokka - Syttymisen estäminen - Palon rajoittaminen palo-osastoon - Rakenteiden kantavuuden säilyttäminen - Palon leviämisen estäminen osastosta - Palon kehittymisen rajoittaminen - Palon leviämisen estäminen naapurirakennuksiin - Poistuminen palon sattuessa - Sammutus- ja pelastustehtävien järjestely • Toiminnallisen paloteknisen suunnitelman sisältö > Suunnitelman sovellusalueiden yksilöinti ja rajaus > Rakennuksen kuvaus koko elinkaaren aikana > Uhkakuvien ja mitoituspalojen määrittäminen > Käytettyjen menetelmien, tietojen ja niiden käytön kelpoisuus > Hyväksymiskriteerit > Menetelmien soveltaminen, tulosten esittäminen ja herkkyysanalyysi > Palontorjunnan vaikutusten arvioinnin kuvaus

• Uhkakuvat ja mitoituspalot > Uhkakuvat > Mitoituspalot > Palon kehittymisen laskenta lähtien tilassa olevan palokuorman määrästä ja laadusta sekä ilmanvaihdon määrästä • Mitoituspalon määrällinen kuvaus > Tulipalon syttyminen > Miten palo kasvaa > Kuinka suureksi palo tulee - Hapen määrän rajoittama palo - Polttoaineen määrän ja palavuuden rajoittama palo > Kuinka kauan palo jatkuu • Palon kehittymisen laskentamenetelmät > Laskentatapoja ja -ohjelmia > Laskentatavan valinta: kriteerinä kelpoisuus • Tilan olosuhteiden muuttuminen > Liekin korkeus > Tulipalon aiheuttama lämpörasitus - Lämpötilan laskennan yksinkertaisia malleja - Lämpösäteilyn laskennan yksinkertaisia malleja > Savu - Savun muodostuminen - Tilan savulla täyttymiseen ja savunpois-

toon liittyviä yksinkertaisia malleja > Myrkylliset kaasut • Palontorjuntatoimien vaikutuksesta > Alkusammutus > Palovaroittimet ja -ilmoittimet - Lämpöilmaisin - Savuilmaisin > Sammutusjärjestelmät > Savunpoisto > Palokunta • Poistumislaskenta • Palon aiheuttamat vaarat kohteessa oleville henkilöille > Lämpötila > Lämpösäteily > Savu > Myrkyllisyys > Pelastushenkilöstön turvallisuus • Saatujen tulosten turvallisuuden arvioinnista > Deterministiset, todennäköisyysperustaiset ja riskianalyyttiset lähestymistavat - Esimerkkejä deterministisestä lähestymistavasta - Esimerkkejä todennäköisyysperustaisista lähestymistavoista > Henkilöturvallisuuden riskien suuruuden arviointiin perustuva lähestymistapa - F-N -käyrä - F-N -käyrän soveltaminen paloriskeihin - Palotilastoihin perustuva henkilöriskien F-N -käyrä • Herkkyysanalyysistä ja varmuuskertoimen valinnasta Poistumisturvallisuus • Yleistä • Poistumiseen liittyvät määräykset • Olosuhteiden muuttuminen poistumisen kannalta kriittisiksi • Ihmisten käyttäytyminen tulipalotilanteessa • Poistumisen mallintaminen Materiaalien ja tuotteiden syttyminen ja palaminen

Rakenteiden toiminta tulipalossa • Lämpörasituksen voimakkuudesta > Lämmön siirtyminen rakenteeseen > Lämmön siirtyminen rakenteessa > Lämmön siirtyminen rakenteesta • Mekaaniset kuormat > Rakenneosien oma paino > Hyötykuorma > Lumikuorma > Tuulikuorma > Kuormien yhdistäminen palomitoituksessa • Betoni > Betonin mekaaniset ominaisuudet > Betonin lämpötekniset ominaisuudet > Betonin lohkeilu tulipalossa • Puu > Puun mekaaniset ominaisuudet > Puun lämpötekniset ominaisuudet

> Puun hiiltyminen > Puun syttyminen ja palaminen • Teräs > Teräksen mekaaniset ominaisuudet > Teräksen lämpötekniset ominaisuudet > Ruostumaton teräs > Teräksen kuumeneminen tulipalossa • Lasi > Lasin lämpötekniset ja mekaaniset ominaisuudet > Lasin rikkoutuminen ja pois putoaminen • Lämpöeristeitä > Kipsilevy > Kivivilla > Lasivilla > Muita eristemateriaaleja • Suoran sauvan puristus ja taivutus > Suoran sauvan puristus > Suoran palkin taivutus Paloturvallisuus riskienhallintaprosessina • Riskienhallinnasta yleisesti • Tulipaloriskin analysointi • Tulipaloriskien arviointi • Tulipaloriskien pienentäminen • Paloturvallisuussuunnitelman arviointi deterministisin, todennäköisyysperustaisin ja riskianalyyttisin keinoin • Henkilöturvallisuuden riskien suuruuden arviointiin perustuva lähestymistapa • Esimerkki todennäköisyyslaskennan käytön eduista • Paloturvallisuussuunnittelun yhteydessä yleisesti käytettyjä todennäköisyysjakaumia Palontorjunta • Sammutustekniikan perusteet • Sammutteet • Aktiivinen palontorjunta • Passiivinen palontorjunta • Palokuntien toiminta • Tulipalon seuraamukset • Poistumisturvallisuus Erityiskohteiden palosuunnitteluista • Tunnelit > mitoituspalot > BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) – mikä se on ja onko sen tapahtuminen mahdollista • Maanalaiset tilat • Historialliset kohteet > Esimerkki Porvoon Museon suunnittelu • Räjähdyksistä Esimerkit • Urheilu- ja monitoimihalli > rakenteellinen paloturvallisuus (teräs/ puu) > poistumisturvallisuus: messu- tai konserttikäytössä

• Kauppakeskuksen autopaikoitustila > rakenteellinen paloturvallisuus (liittorakenne) > savunpoisto, ilmaisimet, sprinklaus > poistumisturvallisuus (myös kokoontumistilana) • Toimisto: > työasemien palo, avokonttori – poistumisturvallisuus ml. savunpoisto • Maanalaisten tilojen paloturvallisuus > savunpoisto, ilmaisimet, sammutusjärjestelmät > poistumisturvallisuus • Korkeiden rakennusten paloturvallisuus > savunpoisto, ilmaisimet, sammutusjärjestelmät > poistumisturvallisuus ja pelastushenkilöstön pääsy kohteeseen ja heidän turvallisuutensa

LOPPUSANAT Palotutkimusraati toteutti vuonna 2006 toiminnallisen palotutkimuksen seminaarisarjan yhteistyössä ympäristöministeriön, paikallisten ympäristökeskusten, suunnittelutoimistojen ja VTT:n kanssa Toiminnallinen palotekninen suunnittelu. Esityispaino laitettiin suunnitelmien toteuttamisesimerkeille ja palautteen saamiselle. Alla esitetään joitain ohjeita, jota perustuvat tuon seminaarisarjan aikana esille tulleisiin keskeisiin asioihin. Suunnittelija: • noudata hyviä, systemaattisia käytäntöjä ja korkeaa ammattietiikkaa; • tarkista tulokset vertailulla tietoon todellisista tulipaloista, koetuloksiin, tutkimusraportteihin tai muulla tavoin laskettuihin tuloksiin; • yksinkertaista niin paljon kuin mahdollista ja aina turvalliseen suuntaan; • ota huomioon koko elinkaari; arvioi, milloin mahdolliset muutokset vaativat suunnittelun päivittämistä • älä luovuta suunnitelmaa ennen kuin itse luotat tuloksiin. Viranomainen: • viranomaiset määräävät, mitä uhkakuvia tarkastellaan – viranomaisen ei kuitenkaan tarvitse osata kertoa palon megawatteja tai muita yksityiskohtia, vaan niiden määrittäminen on palosuunnittelijan perusosaamista; • vaadi perustelut kaikille tiedoille sekä asiaankuuluvat herkkyystarkastelut; • mieti, vastaako tulos sinulla asiantuntemukseesi perustuvaa olevaa mielikuvaa tilanteesta; • käytä tarvittaessa kolmannen osapuolen tarkistusta. Palotutkimuksen päivät 2007

Esko Mikkola ja Tuomo Rinne, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Paloturvallisuus maanalaisissa tiloissa Tiivistelmä Maanalaisten tilojen rakentaminen kasvaa tasaisesti ja näiden tilojen käyttötarkoitukset vaihtelevat varsin suuresti. Päivittäin tiloissa työskenteleviä on paljon ja niissä asioivia vielä moninkertainen määrä. Tällaisia tiloja ovat mm. liikuntatilat ja pysäköintitilat. Myös maanalaiset liikennejärjestelmät sisältävät runsaasti työpaikkoja ja päivittäiset käyttäjämäärät ovat niissä suuria. Paloriskeille altistuvia ovat siten vakituisesti tai tilapäisesti maanalaisissa tiloissa työskentelevät, näissä tiloissa asioivat sekä pelastushenkilöstö. Yhtenäisten käytäntöjen pohjaksi on laadittu maanalaisten tilojen paloturvallisuussuunnittelun ohje, jonka pääpaino on henkilöturvallisuudessa. Maanalaisista tiloista poistuminen tulipalotilanteessa vaatii erityistoimia usein pitkien poistumisreittien ja savun ylöspäin kulkeutumisen takia. Henkilöturvallisuusasiat liittyvät paljolti työturvallisuuteen, joten myös näitä näkökohtia paloturvallisuussuunnittelun kannalta käsitellään tässä ohjeessa. Henkilöturvallisuusnäkökulman lisäksi ohjeessa esitetään menettelytapoja ja vaatimustasoja myös omaisuuden turvan suhteen. Maanalaisten tilojen paloturvallisuussuunnitteluohjeen kohderyhmiä ovat ko. tilojen suunnittelijat, viranomai56

Palotutkimuksen päivät 2007

set, rakentajat, tuotevalmistajat, vakuutusala, oppilaitokset sekä täydennyskouluttajat.

TAUSTAA Suomessa on suurimmissa asutuskeskuksissa käytössä yhteensä useita kymmeniä maanalaisia tiloja, joissa on pysyviä työpaikkoja mm. laitosten ylläpidossa ja operatiivisessa toiminnassa. Päivittäin tiloissa työskentelee satoja ihmisiä ja tiloja käyttää eri toimintoihin samanaikaisesti tuhansia henkilöitä ja vuorokaudessa yhteensä vielä moninkertainen määrä. Maanalaisten tilojen paloturvallisuussuunnittelun keskeisimpiä päämääriä on ennaltaehkäistä tulipaloja ja varmistaa, että kohteessa olevat henkilöt voivat tulipalon sattuessa siirtyä turvaan ennen kuin olosuhteet kohteessa muodostuvat henkilöturvallisuuden kannalta kohtalokkaiksi. Tästä seuraa yleensä vaatimuksia koskien esimerkiksi kulkureittien pituuksia, uloskäytävien lukumääriä, mittoja, sijoitusta ja rakenteita sekä turvavalaistusta ja ohjeiden antoa. Yksinkertaisimmillaan näitä vaatimuksia voidaan esittää taulukkoarvoina,

mutta etenkin suurten kohteiden osalta tarvitaan analyyttisia menetelmiä. Niiden periaatteena on poistumiseen käytettävissä olevan ajan vertaaminen kohteen kustakin tilasta poistumiseen kuluvaan aikaan. Suomessa ei ole aiemmin ollut yhtenäisiä paloturvallisuusohjeita kaikkia maanalaisia tiloja koskien. Rakennuksiin kuuluvat tilat ovat toki Suomen Rakentamismääräys-kokoelman osan E1 alaisia, mutta nämä ohjeet eivät anna erityisiä ohjeita maanalaisista tiloista toiminnallisen paloturvallisuustarkastelun pohjalta. Etenkin suurten, monimuotoisten tai muuten vaikeita poistumisteitä sisältävien tilojen osalta toiminnallinen paloturvallisuustarkastelu on välttämätöntä riittävän turvallisuustason ylläpitämiseksi ja taloudellisten riskien hallitsemiseksi niin rakentamis- kuin käyttövaiheessakin. Tässä yhteenvedossa esitetään VTT:llä vuosina 2004–2005 toteutetun projektin ’Henkilöturvallisuuden kehittäminen maanalaisissa tiloissa paloriskejä pienentämällä’ tuloksia [1, 2] sekä näihin tuloksiin perustuvan RIL2007 Maanalaisten tilojen paloturvallisuussuunnittelu – Perusteet ja soveltamisohjeet oppaan [3] sisältöä.

Hankkeen toteutuksessa lähdettiin konkreettiselta pohjalta valitsemalla tyypillisiä maanalaisia tiloja tutkimuksen kohteiksi. Esimerkkikohteet olivat pysäköintihallina käytetty väestösuoja, HENKILÖTURVALLISUUS urheiluhallina käytetty väestösuoja, metroasema ja yhteiskäyttötunneli (kuvat 1 – 4). Esimerkkikohteet

Kuva 1. Maanalaisen pysäköintitila.

Hankkeen toteutuksessa lähdettiin konkreettiselta pohjalta valitsemalla tyypillisiä maanalaisia tiloja tutkimuksen kohteiksi. Esimerkkikohteet olivat pysäköintihallina käytetty väestösuoja, urheiluhallina käytetty väestösuoja, metroasema ja yhteiskäyttötunneli (kuvat 1–4).

Mitoituspalot ja savun leviäminen Kotimainen tilastoaineisto poimittiin Sisäasiainministeriön ylläpitämästä onnettomuustietokanta Prontosta. Koska Prontossa ei ole erikseen eritelty maanalaisissa tiloissa syttyneitä tulipaloja, otettiin tarkasteluun mukaan sellaisissa rakennuksissa syttyneet palot, joissa tapahtuva toiminta vastaisi maanalaisissa tiloissa harjoitettavaa toimintaa mahdollisimman läheisesti. Näin saatiin yleiskuva syttymistodennäköisyyksistä ja mahdollisista seurauksista. Myös ulkomaisiin onnettomuuksiin tehtiin lyhyt katsaus pääosin Tukholman metron osalta. Esimerkkikohteissa selvitettiin palokuorman määrä, laatu ja sijainti syttymisen ja palonleviämisen kannalta. Näiden avulla ja muuhun taustatietoon perustuen arvioitiin todennäköiset palotapahtumat kyseisissä kohteissa. Oletettuun palonkehitykseen perustuen palon leviämistä ja savun kulkeutumista simuloitiin virtauslaskennan avulla. Simuloinneille tehtiin herkkyysanalyyseja, joilla selvitettiin kuinka lähtöarvojen muutokset vaikuttavat lopputuloksiin. Simuloinnissa varioitiin erityisesti savun leviämiseen ja savukerroksen korkeuteen vaikuttavia tekijöitä mukaan lukien savunpoiston ja sammutuksen järjestelyt.

Poistumisturvallisuus

Kuva 2 Yleiskuva maanalaisesta liikuntatilasta.

A Valittujen kohteiden poistumislaskennat päin porrashuoneisiin voi myös vaikeuttaa D tehtiin varioiden oletettuja palotilanteita ja poistumista, ellei porrashuoneiden suunnitF henkilömääriä käytännössä esiin tulevissa ra- telussa asiaan ole kiinnitetty riittävästi huojoissa. Laskettuja tuloksia verrattiin palosimu- miota. loinneista saatuihin käytettävissä oleviin poisC tumisaikoihin ja näin voitiin päätellä Rmahat a et elä dollisia kriittisiä tekijöitä ja olosuhteita. ä B Maanalaisiin tiloihin liittyy joitakin erityis- nPALOTURVALLISUUDEN piirteitä, jotka saattavat vaikuttaa ihmisten PARANTAMISEN KEINOJA käyttäytymiseen. Tällaisia ovat mm. vaikeudet hahmottaa maanalainen tila ja tilan eri Ennaltaehkäisyn keinoja osien keskinäisiä yhteyksiä, mikä voi vaikeuttaa lyhimmän turvaan johtavan kulkureitin Maanalaisten tilojen rakenteissa, laitteissa löytämistä. Savukaasujen nouseminen ylös- ja asennuksissa tulee käyttää materiaaleja ja ta Ra

en se oi hj po

Poistumisturvallisuuteen liittyen koottiin taustatietoa poistumiseen liittyvistä tekijöistä, poistumisen mitoittamisen periaatteista, ihmisten toiminnasta poistumistilanteessa, maanalaisten tilojen erityispiirteistä poistumisen suhteen sekä poistumislaskennan malleista.

Kuva 1. Maanalaisen pysäköintitila.

Palotutkimuksen päivät 2007

Kuva 2 Yleiskuva maanalaisesta liikuntatilasta.

E A

Kuva 3. Metroaseman kaaviokuva.

D F

Ra ta

ta Ra

et elä än

en se oi hj po

Kuva3 Metroaseman kaaviokuva.

tuotteita, jotka ovat joko palamattomia tai eivät ole helposti syttyviä. Palavia materiaaleja ja tuotteita käytettäessä tulee varmistua siitä, että ne tuottavat mahdollisimman vähän lämpöä ja savua sekä myrkyllisiä kaasuja ja että ne suojataan asianmukaisesti. Kaikenlaisen (myös tilapäisen) syttymiskelpoisen palokuorman rajoittamiseen tulee kiinnittää huomiota, ja tilojen käytön kannalta välttämättömän herkästi syttyvää tai merkityksellistä palokuormaa sisältävän materiaalin suojaaminen on suunniteltava siten, että se ei lisää palon syttymisen riskiä. Palokuorman määrää tulee rajoittaa ja huolehtia palavien materiaalien, tuotteiden, laitteiden jne. sijoittamisesta tai suojaamisesta siten, että ne eivät edistä palon leviämistä. Tähän kuuluu myös mm. läpivientien osastoivuuden toimivuus, mahdollisten ontelotilojen varmistaminen niin, ettei palon leviäminen ole mahdollista niiden kautta, ja yleinen siisteys tiloissa (ei tilapäisiä varastoja, jotka voivat sisältää palokuormaa). Oletettujen pa58

Palotutkimuksen päivät 2007

Poistumisreittien suojaukseen käytettävä paineistus pitää mitoittaa tapauskohtaisen simuloinnin tai maanalaisiin tiloihin soveltuvan ohjeen avulla. Yleisen, maanpäällisten kerrostalojen rappukäytävien suojaukseen tarkoitetun ohjeen soveltuvuus maanalaisiin tiloihin on kyseenalainen.

lotilanteiden analyysien pohjalta tulee rakenteita (betoni, kivipinnat) suojata lohkeilulta pelastustoimintojen varmistamiseksi ja muiden vahinkojen pienentämiseksi. Palon ilmaisun, sammutusmenetelmien käytön ja savunpoiston suunnitteluarvojen soveltuvuuteen maanalaisissa tiloissa tulee kiinnittää erityistä huomiota. Tällöin tulee ottaa huomioon mm. ilmavirtausten voimakkuudet ja suunnat, vallitsevat paine-erot, käytävien ja poistokanavien pituudet sekä vallitsevat olosuhteet esim. lämpötilan ja kosteuden suhteen. Portaiden ja tasojen tulisi vastata normaalisti käytössä olevia rakenteita. Ovien tulee olla erityisen selvästi merkittyjä. Ovien tulee avautua pääsääntöisesti kulkusuuntaan ja niiden avaamiseen tarvittavan voiman tulee olla suhteutettu poistuvien henkilöiden ominaisuuksiin. Uloskäytävistä ulos johtavien ovien tulee olla sijoitettu siten, että niiden luokse ei synny ruuhkaa poistumistilanteessa. Kaikkien uloskäytäviin johtavien kulkureittien tulisi olla hyvin valaistuja sekä varustettu selkeillä opasteilla ja suuntanuolilla, jotka on sijoitettu myös lattiaan tai muuten niin alas, että mahdollinen ylempänä oleva savukerros ei estä niiden näkymistä (alle 1,5 metrin korkeudelle lattiatasosta).

Palotilanteen hallinta Henkilökunnan koulutuksessa tulee kiinnittää huomiota mm. seuraaviin asioihin: kohteen uhkakuvien tiedostaminen, yleisen siisteyden ja järjestyksen ylläpito, palotilanteen tehtävät ja työnjako, kohteessa työskentelevien ja vierailevien henkilöiden toiminnan seuranta sekä tarvittaessa järjestyksen ylläpito poistumistilanteessa. Henkilökunnan toimintavalmiutta tulee ylläpitää säännöllisin harjoituksin. Palotilanteiden varalta henkilökuntaa tulee ohjeistaa myös siitä, miten ihmiset suhtautuvat (mahdollinen paniikki, miten saada tilanne hallintaan) ja kuinka yleisesti ihmiset pyrkivät poistumaan siihen suuntaan, mistä ovat tulleet. Lisäksi on mietittävä, miten henkilöstön vaihtuvuus otetaan huomioon. Savunpoiston mitoituksen tulee perustua

tapauskohtaiseen tarkasteluun. Aina tarkastelun ei tarvitse olla virtaussimulointi, mutta usein virtaussimulointi voi olla tarpeen savunpoiston todellisen suorituskyvyn arvioimiseksi. Maanalaisissa tiloissa tulee kiinnittää erityistä huomiota korvaus¬ilman saantiin. Poistumisreittien suojaukseen käytettävä paineistus pitää mitoittaa tapauskohtaisen simuloinnin tai maanalaisiin tiloihin soveltuvan ohjeen avulla. Yleisen, maanpäällisten kerrostalojen rappukäytävien suojaukseen tarkoitetun ohjeen soveltuvuus maanalaisiin tiloihin on kyseenalainen. Pelastustehtävissä tulee ottaa huomioon paikallisetkin palopesäkkeet, jotka voivat aiheuttaa esim. betonin ja kalliopinnan lohkeilua. Myös näkyvyys saattaa olla käytännössä

Sisältö RIL-2007 oppaan ’Maanalaisten tilojen paloturvallisuussuunnittelu – Perusteet ja soveltamisohjeet’ [3] sisällöksi muodostui seuraava (pääotsikoiden tasolla): A YLEISET PERUSTEET A.1 Määrittelyt ja soveltamiseen liittyvät vaatimukset A.2 Paloturvallisuussuunnittelun perusteet A.3 Työturvallisuusvelvoitteet A.4 Dokumentointi A.5 Suunnittelijoiden kelpoisuusvaatimukset B MAANALAISTEN TILOJEN PALOTURVALLISUUSSUUNNITTELU B.1 Paloturvallisuussuunnittelun kohteet ja vaiheet B.2 E1:n osajakoa noudattava suunnittelu B.2.1 Yleistä B.2.2 Palokuorma B.2.3 Paloluokka B.2.4 Syttymisen estäminen B.2.5 Palon rajoittaminen B.2.6 Rakenteiden kantavuuden säilyttäminen B.2.7 Palon leviämisen rajoittaminen B.2.8 Palon kehittymisen rajoittaminen B.2.9 Poistuminen palon sattuessa B.2.10 Sammutus- ja pelastustehtävien järjestely B.3 Kokonaisriskiin perustuva suunnittelu B.3.1 Kohteen elinkaaren aikaista käyttöä koskevat oletukset B.3.2 Kohteen rakenteiden, laitteiden ja järjestelmien kuvaus ja niiden luotettavuus B.3.3 Pelastusta ja sammutusta koskevat oletukset ja niiden luotettavuus B.3.4 Käytön aikana edellytettävät huoltoja kunnossapitotoimet B.3.5 Perustelut valituille palotilanteille B.3.6 Käytettyjen menetelmien kuvaus B.3.7 Paloturvallisuusarvioinnin tulokset B.3.8 Hyväksymiskriteerit B.3.9 Suunnitteluratkaisun yhteenveto sisältäen edellytykset ja rajaukset C TAUSTATIETOA JA ESIMERKKI C.1 Yleistä palosimuloinneista C.2 Yleistä poistumisaikalaskelmista C.3 Esimerkki: Pysäköintihalli (väestönsuoja)

olematon, joten sen seuraukset tulee suunnitella kohdekohtaisesti. Jo 40 metriä ylittävät savusukellusetäisyydet ovat erittäin vaativia.

RIL 233-2007 OPPAAN SISÄLLÖSTÄ Tavoitteet Tavoitteeksi asetettiin ohjeen laatiminen yhteistyössä viranomaistahojen kanssa maanalaisten tilojen paloturvallisuussuunnittelusta näkökulmana työturvallisuus, tilapäisesti asioivien henkilöturvallisuus sekä omaisuudensuoja. Tähtäimessä oli paloturvallisuuden parantaminen ennaltaehkäisyn keinoin vähentämällä maanalaisissa tiloissa työskenteleville ja pelastustoimintaan osallistuville sekä tilapäisesti asioiville aiheutuvia tulipaloriskejä sekä omaisuus- ja ympäristöriskien rajoittaminen. Toiminnallista paloturvallisuussuunnittelua käytettäessä pystytään optimoimaan yhdessä käyttöön liittyvien toiminnallisten vaatimusten ja kustannustehokkaan rakentamisen kanssa paloturvallisuutta parantavia ratkaisuja.

Yhteenveto Maanalaisiin tiloihin liittyy erityispiirteitä, jotka saattavat vaikuttaa ihmisten käyttäytymiseen. Tällaisia ovat mm. vaikeudet hahmottaa maanalainen tila ja tilan eri osien keskinäisiä yhteyksiä, mikä voi vaikeuttaa lyhimmän turvaan johtavan kulkureitin löytämistä. Savukaasujen nouseminen ylöspäin porrashuoneisiin voi myös vaikeuttaa poistumista, ellei porrashuoneiden suunnittelussa asiaan ole kiinnitetty riittävästi huomiota. Maanalaisten tilojen paloturvallisuus perustuu ennen kaikkea ennaltaehkäisyn keinoihin. Tilojen rakenteissa, laitteissa ja asennuksissa tulee käyttää materiaaleja ja tuotteita, jotka ovat joko palamattomia tai eivät ole helposti syttyviä. Palavia materiaaleja ja tuotteita käytettäessä tulee varmistua siitä, että ne tuottavat mahdollisimman vähän lämpöä ja savua sekä myrkyllisiä kaasuja ja että ne suojataan asianmukaisesti. Palokuorman määrää tulee rajoittaa ja palavien materiaalien, tuotteiden, laitteiden jne. sijoittamisesta tai suojaamisesta tulee huolehtia siten, että ne eivät edistä palon leviämistä. Kaikkien uloskäytäviin johtavien kulkureittien tulee olla hyvin valaistuja. Palotilanteiden hallinannassa korostuu henkilökunnan osuus. Henkilökunnan koulutuksessa tulee kiinnittää huomiota mm. Palotutkimuksen päivät 2007

Pystykuilut

Kuva 4. Tarkastelun kohteena ollut osuus yhteiskäyttötunnelista.

Ajo tun ne li

20 m

Tun nel i

-50 m

1 km

Pumppuasema

Kuva4. Tarkastelun kohteena ollut osuus yhteiskäyttötunnelista.

seuraaviin asioihin: kohteen uhkakuvien tie- päätöksentekoa ja se soveltuu myös sellaiseen – Uudenmaan työsuojelupiiri: Markku Mardostaminen, yleisen siisteyden ja järjestyk- maanalaiseen rakentamiseen, jolta ei vaadi- jamäki, Timo Pinomäki, Jukka Hietavirta ta rakennuslupaa. Kohderyhmiä ovat maan- – Ympäristöministeriö: Pirjo Kurki, Teppo sen ylläpito, palotilanteen tehtävät ja työnja-leviäminen Mitoituspalot ja savun ko, kohteessa työskentelevien ja vierailevien alaisten tilojen suunnittelijat, viranomaiset, Lehtinen, Jorma Jantunen. Lisäksi haluamme kiittää RIL:in palotekhenkilöiden toiminnan seuranta sekä tarvit- rakentajat, tuotevalmistajat, vakuutusala, opKotimainen tilastoaineisto ylläpitämäst pilaitokset sekäpoimittiin täydennyskouluttajat Sisäasiainministeriön nistä toimikuntaa sekä seuraavia VTT:n tuttaessa järjestyksen ylläpito poistumistilanteeskijoita: Simo Hostikka, Henry Weckman, sa. Henkilökunnan toimintavalmiutta tulee onnettomuustietokanta Prontosta. Koska Prontossa ei ole erikseen maanalaisiss Kati Tillander ja Simoeritelty Sauni. ylläpitää säännöllisin harjoituksin. Palotilanteiden varalta syttyneitä henkilökuntaa tulee ohjeistaa KIITOKSET tiloissa tulipaloja, otettiin tarkasteluun mukaan sellaisissa rakennuksissa syttynee myös siitä, miten ihmiset suhtautuvat (mahpalot,paniikki, joissa toiminta vastaisi tiloissa harjoitettavaa toiminta Kiitämme kaikkia kohde-maanalaisissa ja taustatietojen LÄHDELUETTELO dollinen mitentapahtuva saada tilanne hallintaan) ja kuinka yleisesti ihmiset pyrkivät antajia sekä erityisesti rahoittajia ja taustamahdollisimman läheisesti. Näin saatiin yleiskuva syttymistodennäköisyyksistä j ja oppaan kirjoittamisen johtoryh- 1. Hostikka, S., Mikkola, E., Rinne, T., Tilpoistumaan siihen suuntaan, mistä ovat tul- hankkeen miin kuuluneita henkilöitä: onnettomuuksiin lander, K. tehtiin & Weckman, H. Henkilöturvalleet. Lisäksi on mietittävä, miten henkilöstön Myös mahdollisista seurauksista. ulkomaisiin lyhyt katsaus pääosi – Fläkt Woods Oy: Jouni Tuomi lisuuden kehittäminen maanalaisissa tiloisvaihtuvuus otetaan huomioon. Tukholman metron osalta. sa paloriskejä pienentämällä. Espoo: Valtion Laaditun oppaan sisällön pääpaino on hen- – Helsingin pelastuslaitos: Marko Järvinen – Helsingin rakennusvalvonta: Kirsi Rontu 143 s. + kilöturvallisuuden suunnittelussa, jonka osaEsimerkkikohteissa selvitettiin palokuorman määrä, teknillinen laatu tutkimuskeskus, ja sijainti2005.syttymisen j na on työturvallisuus. Myös keskeiset asi- – Insinööritoimisto Markku Kauriala: Mark- liitt. 9 s. (VTT Tiedotteita 2318.) ISBN 951– Näiden taustatietoon perustuen arvioitii Kauriala avulla ja muuhun 38–6755–2. atpalonleviämisen omaisuuden turvan suhteenkannalta. kuuluvat si- ku 2. Weckman, H. Henkilöturvallisuuden sältöön. Ohjeen osassa A on esitetty ylei- – Maanalaisten tilojen rakentamisyhdistys todennäköiset palotapahtumat kyseisissä kohteissa. Oletettuun palonkehitykseen perustue kehittäminen maanalaisissa tiloissa paloriskeset paloturvallisuusvaatimukset sekä palo- MTR ry: Jouko Ritola, Jukka Pukkila – Pääesikunta: Hannusimuloitiin Kuhanen, Juhani Juujä pienentämällä. Tehtävä B: Poistumisturvalturvallisuussuunnittelun perusteet. Osa B si- kulkeutumista palon leviämistä ja savun virtauslaskennan avulla. Simuloinneill lisuus. Espoo: Valtion teknillinen tutkimussältää maanalaisia tiloja koskevan suunnitte- tilainen tehtiin herkkyysanalyyseja, kuinka lähtöarvojen vaikuttava RIL: Penttiselvitettiin Hautala keskus, 2005. 93 s. + muutokset liitt. 13 s. (VTT Tiedotlun ohjeistuksen sisältäen vaatimustasoja se- – joilla kä menettelytapoja. Osassa C on annettu pa- – Saanio & Riekkola Oy: Antti Öhberg, Rei- teita 2319.) ISBN 951–38–6757–9. lopputuloksiin. Simuloinnissa varioitiin erityisesti savun3. RIL. leviämiseen ja savukerrokse 2003. Maanalaisten tilojen paloloturvallisuusanalyyseihin liittyvää taustatie- jo Riekkola Pekka Rajajärvi turvallisuussuunnittelu – Perusteet ja soveltoa sekä esimerkki maanalaisen kohteentekijöitä ana- – Sisäasiainministeriö: korkeuteen vaikuttavia mukaan lukien savunpoiston ja sammutuksen järjestelyt. – Sosiaali- ja terveysministeriö: Erkki Reinik- tamisohjeet. Helsinki: Suomen Rakennusinlysoinnista. sinöörien Liitto RIL ry. 111 s. (RIL 233–2007) Ohje on työkalu suunnittelijoille, se yh- ka denmukaistaa ja helpottaa viranomaisten – Työsuojelurahasto: Riitta-Liisa Lappeteläinen ISBN 978-951-758-471-5. 60

Palotutkimuksen päivät 2007

Poistumisturvallisuus

Tuomo Rinne ja Jukka Hietaniemi, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Historiallisesti arvokkaan kohteen toiminnallinen paloturvallisuussuunnittelu – esimerkkitapauksena Porvoon museo 2. rakennus suunnitellaan ja rakennetaan perustuen oletettuun palonkehitykseen, joka kattaa kyseisessä rakennuksessa todennäköisesti esiintyvät tilanteet. Vaatimuksen täyttyminen todennetaan tapauskohtaisesti ottaen huomioon rakennuksen ominaisuudet ja käyttö.

TIIVISTELMÄ

JOHDANTO

Jälkimmäistä tapaa kutsutaan myös toiminnalliseksi paloturvallisuussuunnitteluksi Historiallisten rakennusten kulttuuriarvojen Laki vaatii, että rakennuksen ja muun rakenNämä vaatimukset koskevat pääsääntöises(performance-based fire safety design). säilyttäminen ja paloturvallisuusvaatimusten nuskohteen tulee täyttää seuraavat palotur- ti uusia rakennuksia ja historiallisissa kohteistoteuttaminen noudattaen määräysten ja oh- vallisuuden olennaiset vaatimukset [2]: sa niiden toteutumista vaaditaan yleensä sen Edellä esitetyn säädöksen paloturvallisuusvaatimukset eivät kata historiallisten rakennusten jeiden paloluokkia ja lukuarvoja voi olla vai• rakennuksen kantavien rakenteiden tu- jälkeen, kun kohteessa tehdään merkittäviä paloturvallisuustarpeita, koska näissä kohteissa pyritään suojelemaan ja pelastamaan myös keaa tai jopa mahdotonta. Siksi toiminnalli- lee palon sattuessa kestää niille asetetun vä- korjausrakennustoimenpiteitä. rakennus ja siellä oleva esineistö sekä usein myös koko interiööri. Lisäksi historiallisten nen paloturvallisuussuunnittelu on erittäin himmäisajan; Edellä mainittujen paloturvallisuusvaatirakennusten paloturvallisuuden toteuttaminen on tehtävä siten, että niiden alkuperäinen hyvä ja joskus jopa ainut mahdollinenarkkitehtuuri, tapa • palon ja savun kehittymisen ja leviämisen musten katsotaan täyttyvän, kun säilytetään rakenteet, pintamateriaalien ja yleensä ottaen kohteen luonne historiallisten rakennusten paloturvallisuuden rakennuksessa tulee olla rajoitettua; 1. rakennus suunnitellaan ja rakennetaan mahdollisimman hyvin, mikä asettaa erityisvaatimuksia esim. paloilmaisimien, toteuttamiseen. Toiminnallinen paloturvalli• palon leviämistä lähistöllä oleviin rakennoudattaen näiden määräysten ja ohjeiden sammutuslaitteiden ja osastoivien rakenteiden asennuksille. suussuunnittelu vaatii kohteen paloturvalli- nuksiin tulee rajoittaa; paloluokkia ja lukuarvoja; tai suuden varsin syvällistä määrällisellä tasolla • rakennuksessa 2. rakennus suunnitellaan ja rakennetaan KOHTEEN KUVAUS olevien henkilöiden on tehtävää arviointia ja siksi se luonnollisesti voitava palon sattuessa päästä poistumaan perustuen oletettuun palonkehitykseen, joka vaatii ”tavanomaista”, so. määräysten Rakenteet ja oh- rakennuksesta tai heidät on voitava pelastaa kattaa kyseisessä rakennuksessa todennäköijeiden paloluokkia ja lukuarvoja noudatta- muulla tavoin; sesti esiintyvät tilanteet. Vaatimuksen täytvaa lähestymistapaa, korkeampia taloudelli• pelastushenkilöstön turvallisuus on ratyminenrakennus, todennetaan otKohde on vuosina 1762-1764 rakennettu museona toimiva jokatapauskohtaisesti sijaitsee Vanhassa sia panostuksia. Kustannuksia arvioitaessa on kentamisessa otettava huomioon. taen huomioon rakennuksen ominaisuudet Porvoossa Vanhalla Raatihuoneentorilla (kuva 1a). Rakennus on toiminut museona vuodesta kuitenkin hyvä pitää mielessä se, että historija käyttö. 1897. Rakennuksessa on kolme kerrosta, yläpohjan ontelo ja kellotorni (kuva 1b). allinen rakennus on ainutlaatuinen kokonaisuus, jonka arvo ei ole rahassa mitattavissa. a) b) Tämä artikkeli esittää koosteen historiallisesti arvokkaan Porvoon museon toiminnalP lisen paloturvallisuussuunnittelutyön loppuraportista [1]. 10 m Porvoon museo

Kuva 1. a) Porvoon museon sijainti suhteessa muihin rakennuksiin Porvoon Vanhalla Raatihuoneentorilla. b) Porvoon museon sisäänkäynninpuoleinen julkisivu.

Kuva 1. a) Porvoon museon sijainti suhteessa muihin rakennuksiin Porvoon Vanhalla Raatihuoneentorilla. b) Porvoon museon sisäänkäynninpuoleinen julkisivu. Palotutkimuksen päivät 2007 61

10 m

Kuva 2. Porvoon museon eri kerrokset visualisoituna FDS-tulipalonsimulointiohjelmalla. a) Maantasokerroksen (0.) ja ensimmäisen kerroksen (1.), b) toisen kerroksen (2.) ja c) kolmannen kerroksen (3.) pohjapiirrosten FDS-mallit, joissa huoneet on kalustettu kohteen tietojen mukaisesti. Vihreillä nuolilla on kuvattu poistumisreitit nykytilanteessa ja sinisillä nuolilla lisäykset poistumisreitteihin peruskorjauksen jälkeen.

c) 3.

aula

informaatiopiste portaikko

Palotutkimuksen päivät 2007

kertymä

Museon aukioloaikana rakennuksessa työskentelee yksi henkilö 1. kerroksen lipunmyyntiluukulla. Lisäksi 1. kerroksen toimistotilana toimivassa huoneessa työskennellään ajoittain.

joulu

loka

marras

elo

syys

kesä

heinä

huhti

touko

helmi

maalis

tammi

loka

marras

elo

syys

kesä

heinä

huhti

joulu

Kuva 3. Museovieraiden jakautuminen lapsiin ja aikuisiin: a) vuonna 2004, b) vuonna 2005 ja c) museovieraiden yhtä tuntia kohden lasketun lukumäärän tilastollinen malli.

P[N > 50] = 1 %

80 %

Henkilömäärä

touko

helmi

maalis

tammi

Kuva 2. Porvoon museon eri kerrokset visualisoituna FDS-tulipalonsimulointiohjelmalla. a) Maantasokerroksen (0.) ja ensimmäisen kerroksen (1.), b) toisen kerroksen (2.) ja c) Jälkimmäistä tapaa kutsutaan myös toi- FDS-mallit, Museovieraiden lukumäärä kolmannen kerroksen (3.) pohjapiirrosten joissa huoneet onselvitettiin kalustettuvuokohteen minnalliseksi paloturvallisuussuunnitteluksi sien 2004 ja 2005 tietojen perusteella. tietojen mukaisesti. Vihreillä nuolilla on kuvattu poistumisreitit nykytilanteessa jaMusinisillä (performance-based fire safety design).peruskorjauksen seovieraatjälkeen. pystyttiin jakamaan kolmeen ryhnuolilla lisäykset poistumisreitteihin Edellä esitetyn säädöksen paloturvallisuus- mään: aikuisiin, lapsiin ja ryhmään muut vaatimukset eivät kata historiallisten raken- (koululaiset ja opiskelijat). Näiden kolmen Museorakennuksen seinät ovat tiilimuuriseiniä, lattiat puusta, porrashuoneessa on nusten paloturvallisuustarpeita, koska näis- ryhmän kuukausittainen vaihtelu vuosina teistökohtaisella paloilmoitinjärjestelmällä. luonnonkiviholvi ja vesikattona pelti. Yläpohjan ontelon lattialla on sahanpurueriste. sä kohteissa pyritään suojelemaan ja pelasta- 2004 ja 2005 esitetään kuvissa 3a ja 3b. Vie- Lisäksi eri kerroksissa on alkusammutuskamaan myös rakennus ja siellä oleva esineis- rasryhmien prosenttiosuuksien keskiarvot lustoa. Henkilömäärä tö sekä usein myös koko interiööri. Lisäksi tarkasteluvuosilta olivat 65 % aikuiset, 24 % Rakennus sijaitsee selvästi erillään muista historiallisten rakennusten paloturvallisuumuut ja 11 % lapset. rakennuksista siten, että paloautoilla on pääMuseon aukioloaikana rakennuksessa työskentelee yksi henkilö 1. kerroksen den toteuttaminen on tehtävä siten, että niiHenkilöturvallisuuden mitoituksessa käytsy sen viereen kaikista suunnista. Itä-Uudenlipunmyyntiluukulla. Lisäksi 1. kerroksen toimistotilana toimivassa huoneessa työskennellään den alkuperäinen arkkitehtuuri, rakenteet, tökelpoinen tieto on tyypillistä vierailuaikaa maan pelastuslaitoksen antaman tiedon muajoittain. pintamateriaalien ja yleensä ottaen kohteen kohden laskettu henkilömäärä. Tässä tapa- kaan Porvoon museon tulipalotapauksessa Museovieraiden selvitettiin 2004 ja 2005 tietojen oliperusteella. luonne säilytetään lukumäärä mahdollisimman hyvin, vuosien uksessa keskimääräinen vierailuaika noin hälytykseen vastaa kolme yksikköä: yksi vaMuseovieraat pystyttiin jakamaan ryhmään: aikuisiin, ja jakaumana ryhmään muut mikä asettaa erityisvaatimuksia esim. kolmeen paloil- yksi tunti. Tämä suurelapsiin esitetään kinaisen palokunnan yksikkö ja kaksi sopi(koululaiset ja opiskelijat). Näiden kolmen ryhmän kuukausittainen vaihtelu vuosina 2004muspalokuntien ja maisimien, sammutuslaitteiden ja osastoivi(kertymäfunktio) kuvassa 3c, josta käy ilmi yksikköä. 2005 esitetään kuvissa 3a ja 3b. Vierasryhmien keskiarvotPalokunnan toimintavalmiusaika muodosen rakenteiden asennuksille. muun muassa se,prosenttiosuuksien että museorakennuksessa tarkasteluvuosilta olivat 65 % aikuiset, 24 % muut ja 11 % 80 lapset. voi olla jopa museovierasta tunnin mit- tuu kuvan 4 eri osatekijöistä. Porvoon musetaisella vierailuajalla. on tapauksessa edellä olleiden yksiköiden toiHenkilöturvallisuuden KOHTEEN KUVAUSmitoituksessa käyttökelpoinen tieto on tyypillistä vierailuaikaa kohden mintavalmiusajat ovat: laskettu henkilömäärä. Tässä tapauksessa keskimääräinen vierailuaika oli noin yksi tunti. • vakinaisen palokunnan yksikkö UP 11: Tämä suure esitetään jakaumana (kertymäfunktio) kuvassa 3c, josta käy ilmi muun muassa se, Kohteen paloturvallisuuslaitteet ja 8 minuuttia että museorakennuksessa voi olla jopa 80 museovierasta tunnin mittaisella vierailuajalla. Rakenteet • sopimuspalokunnan yksikkö PS 211: 11 palokunnan toimintamahdollisuudet minuuttia Kohde on vuosina 1762–1764 rakennet- Museorakennus on varustettu automaattisil• sopimuspalokunnan yksikkö PS 213: 15 tu museona toimiva rakennus, joka sijaitsee la savuun reagoivilla paloilmaisimilla ja kiin- minuuttia. Vanhassa Porvoossa Vanhalla Raatihuoneentorilla (kuva 1a). Rakennus on toiminut mub) a) seona vuodesta 1897. Rakennuksessa on kol100 % 100 % me kerrosta, yläpohjan ontelo ja kellotorni 90 % 90 % 80 % (kuva 1b). 80 % 70 % 70 % Rakennuksen eri kerrosten pohjapiirrok60 % 60 % 50 % set esitetään kuvassa 2. Ensimmäinen ker50 % 40 % 40 % ros sijaitsee kahdessa tasossa (kuva 2a). Ku30 % 30 % muut vasta nähdään uloskäytävänä toimiva por20 % muut 20 % lapsia lapsia 10 % 10 % rashuone, joka kulkee 1. kerroksen aulatilasaikuisia aikuisia 0% 0% ta 3. kerrokseen. Museorakennuksen seinät ovat tiilimuuriseiniä, lattiat puusta, porrashuoneessa on luonnonkiviholvi ja vesikattona pelti. Yläc) 100 % pohjan ontelon lattialla on sahanpurueriste. P[N > 20] = 8 %

60 % 40 % P[ei vieraita] = 24 %

20 % 0% 0

kävijämäärä/tunti

Kuva 3. Museovieraiden jakautuminen lapsiin ja aikuisiin: a) vuonna 2004, b) vuonna 2005 ja c) museovieraiden yhtä tuntia kohden lasketun lukumäärän tilastollinen malli.

Kuva 4. Toimintavalmiusajan osatekijät.

Toimintavalmiusaikoihin epävarmuuden käsittely yksityiskohtaisemm Toimintavalmiusaikoihin liittyvän epävar- liittyvän lipalonsimulointiohjelmaa ja sen ohjelmakainenesitetään dimensio muuden käsittely esitetään yksityiskohtaiversiota 4. Poistumisaikalaskelmiin käytettiin c. kävelynopeus varsinaisen Porvoon museon toiminnallisen paloturvallisuustyön loppuraportissa [1]. semmin varsinaisen Porvoon museon toi- FDS+Evac -poistumissimulointiohjelmaa. d. liikkeellelähtöaika (havainnointivaihe + minnallisen paloturvallisuustyön loppuraKäytetty paloteknisen analysoinnin mene- reagointivaihe) portissa [1]. telmä on osin deterministinen ja osin toden4. Poistumisen eli siirtymävaiheen laskenTARKASTELUN KOHTEEKSI VALITUT UHKAKUVAT näköisyyspohjainen siten, että palon simu- ta (FDS + Evac) loinnit suoritettiin käyttäen deterministisKuvassa 5 havainnollistetaan erään yksitPorvoon museon tulipalon uhkakuviksi 1 esitetyt tapaukset. TARKASTELUN KOHTEEKSI tä lähestymistapaa jamuodostuivat eri tekijöihin ja tapah-taulukossa täisen poistumisaikalaskelmaan tarvittavien Niis VALITUT UHKAKUVAT tumakulkuihin liittyvät epävarmuudet otelukuarvojen valintaa ihmismäärän, hälytyskäydään järjestelmällisesti läpi kohteen eri kerroksissa syttyvät tulipalotapauks taan huomioon käsittelemällä palon aiheut- ajan ja reagointiajan (kullakin yksilöllä oma Hietaniemen Rinteen esitetään tarkempia koskien bensiin Porvoon museon tulipalonja uhkakuviksi muo- raportissa tamia uhkatekijöitä[1] todennäköisyyspohjaisesreagointiaika) tietoja suhteen, joista saatuja lähtödostuivat taulukossa 1 esitetyt tapaukset. Niisti. Henkilöturvallisuus arvioidaan henkilöiltietoja käytetään varsinaiseen poistumisairoskakorin, puutavaran, paperin/pahvin ja sähkölaitteen palamisen voimakkuuden arviointiin sä käydään järjestelmällisesti läpi kohteen eri le koituvien riskien kautta käyttäen ns. FN- kalaskentaan. kerroksissa syttyvät tulipalotapaukset. Hieta- esitystapaa, joka yhdistää potentiaalisten uhTulipalon simulointeja varten lähdettiin niemen ja Rinteen raportissa [1] esitetään tar- rien lukumäärän ja sitä vastaavan todennä- tarkastelemaan palotapauksia kohteen nyTaulukko 1. Tulipalon uhkakuvat. kempia tietoja koskien bensiinin, roskakorin, köisyyden. Rakennukselle ja sen esineistöl- kytilanteesta siirtyen vaihe kerrallaan kohpuutavaran, paperin/pahvin ja sähkölaitteen le koituvat vaarat arvioidaan palon voimak- ti parannettua paloturvallisuustasoa. KuvasTulipalo vanhassa vaunuvarastossa (0.ottaen kerros) palamisen voimakkuuden arviointiin. kuuden perusteella huomioon mah- sa 6 esitetään kuinka poistumisreitillä sijainTulipalon oletetaan syttyvän sellaiseen mu- dollinen palokunnan vaikutus palon kehit- neen informaatiopisteen tulipalo vaati mon• Palavalla nesteellä sytytettävä tuhopolttota simulointia, jotta riittävä turvallisuustaseon aukioloaikaan, jolloin rakennuksessa voi (bensiini) tymiseen. olla museovieraita 80 henkeä sekä tyypillisesti Poistumisaikalaskelmissa käytettiin lasken- so saavutettiin. Olennaisimpina muutoksiTulipalot 1. kerroksessa yksi henkilökuntaan kuuluva henkilö. Aiem- tateknisenä menetelmänä niin sanottua Mon- na olivat aulatilan palokuorman vähentämiKuva 4. Toimintavalmiusajan osatekijät. min esitetyn lisäksi aikuisista oletettiin olevan te Carlo -menetelmää, jolla voitiin vaihdella nen (mm. informaatiopisteen materiaali) sesisääntuloaulassa, roskakorin syttyminen vanhuksia•noinInformaatiopisteen 7 %, joka vastaa yli 70-vuoti- palo poistumisaikalaskelmissa käytettävienalkupalona suurei- kä portaikossa olleen ikkunan korvaaminen Toimintavalmiusaikoihin liittyvän epävarmuuden käsittely esitetään yksityiskohtaisemmin aiden osuutta Suomen väestöstä (tilanne vuoden lukuarvoja jonkin tietyn jakauman mupalosuojatulla lasilla, jolla estettiin • Toimistohuoneen palo, tutkijoiden työhuone, alkupalona pahvilaatikko palon levarsinaisen Porvoon museon toiminnallisen paloturvallisuustyön loppuraportissa [1]. den 2004 lopussa, Tilastokeskus). kaan. Vaihtelevia suureita olivat viäminen ylempiin kerroksiin. Tulipalot 2. kerroksessa 1. Ihmisten lukumäärän valinta Tulipalosimuloinneista ja poistumisaikaTARKASTELUN KOHTEEKSI VALITUT UHKAKUVAT 2. Ihmisten jakaminen satunnaisesti eri laskelmista saatuja tuloksia verrattiin ensin Tietokonepöydän palo, alkupalona roskakori TULIPALON JAtulipalon POISTUMISEN kerroksiin hyväksymisrajoihin ja jatkossa, tarkemman Porvoon • museon uhkakuviksi muodostuivat taulukossa 1 esitetyt tapaukset. Niissä käydään järjestelmällisesti läpi kohteen eri 3.kerroksissa syttyvät tulipalotapaukset. LASKENTA Yksittäiseen ihmiseen liittyvät ominaianalyysinsisältävässä osalta, tuloksia käsiteltiin riskeinä, • Palavalla nesteellä sytytettävä tuhopoltto puuesineistöä huoneessa Hietaniemen ja Rinteen raportissa [1] esitetään tarkempia tietoja koskien bensiinin, suudet, jossa uhan todennäköisyyttä verrattiin tuliparoskakorin, puutavaran, paperin/pahvin ja sähkölaitteen palamisen voimakkuuden arviointiin. Tulipalo 3. kerroksessa Tulipalon simulointeihin käytettiin maaila. sijainti kerroksessa lolle altistuneiden henkilöiden lukumääriin. malla hyvin laajassa käytössä olevaa FDS-tub. ihmistyypin (aikuinen/lapsi/muut) muTaulukossa 2 esitetään kokonaisuudessa Taulukko•1. Tulipalon uhkakuvat. Sähkölaitepalo, syttymiskohtana yläpohjan onteloon johtavateriportaikko, alkupalon informaatiopisteen tulipaloskenaarioissa paloturvallisuuteen vaikuttaneet seikat sekä Tulipalo vanhassa vaunuvarastossa (0. kerros) nauhuri henkilöturvallisuuden että rakennuksen ja • Palavalla nesteellä (bensiini) sytytettävä tuhopoltto • Tuhopoltto, jossa Vanhan Porvoon pienoismalli sytytetään palavalla nesteellä esineistön kannalta. Tulipalot 1. kerroksessa Tulipalo yläpohjan ontelossa • Informaatiopisteen palo sisääntuloaulassa, alkupalona roskakorin syttyminen

• Toimistohuoneen palo, tutkijoiden työhuone, alkupalona pahvilaatikko Tulipalot 2. kerroksessa

YHTEENVETO

• Tietokonepöydän palo, alkupalona roskakori Tulipalon oletetaan syttyvän sellaiseen museon aukioloaikaan, Säädöstenjolloin esittämät rakennuksessa paloturvallisuusvaati- voi o • Palavalla nesteellä sytytettävä tuhopoltto puuesineistöä sisältävässä huoneessa mukset eivät kata historiallisten rakennusten museovieraita Tulipalo 3. kerroksessa 80 henkeä sekä tyypillisesti yksi henkilökuntaan kuuluva henkilö. Aiemm paloturvallisuustarpeita, koska näissä kohteis• Sähkölaitepalo, syttymiskohtana yläpohjan onteloonolevan johtavat portaikko, alkupalona esitetyn lisäksi aikuisista oletettiin vanhuksia noinsa 7suojelemaan %, joka vastaa myös yli rakennus 70-vuotiaid ja pelastamaan nauhuri ja siellä oleva esineistö sekä usein myös koko osuutta Suomen väestöstä (tilanne vuoden 2004 lopussa, Tilastokeskus). • Tuhopoltto, jossa Vanhan Porvoon pienoismalli sytytetään palavalla nesteellä Tulipalo yläpohjan ontelossa

TULIPALON JA POISTUMISEN LASKENTA

Tulipalon oletetaan syttyvän sellaiseen museon aukioloaikaan, jolloin rakennuksessa voi olla Taulukko 1. Tulipalon uhkakuvat. museovieraita 80 henkeä sekä tyypillisesti yksi henkilökuntaan kuuluva henkilö. Aiemmin esitetyn lisäksi aikuisista oletettiin olevan vanhuksia noin 7 %, joka vastaa yli 70-vuotiaiden osuutta Suomen väestöstä (tilanne vuoden 2004 lopussa, Tilastokeskus).

interiööri ml. mahdolliset seinä- ja kattomaalaukset. Lisäksi historiallisten rakennusten paloturvallisuuden toteuttaminen on tehtävä siten, että niiden alkuperäinen arkkitehtuuri, rakenteet, pintamateriaalien ja yleensä

Tulipalon simulointeihin käytettiin maailmalla hyvin laajassa käytössä olevaa FD Palotutkimuksen päivät 2007 63 tulipalonsimulointiohjelmaa ja sen ohjelmaversiota 4. Poistumisaikalaskelmiin käytett TULIPALON JA POISTUMISEN LASKENTA FDS+Evac -poistumissimulointiohjelmaa.

lukuarvojen valintaa ihmismäärän, hälytysajan ja reagointiajan (kullakin yksilöllä oma reagointiaika) suhteen, joista saatuja lähtötietoja käytetään varsinaiseen poistumisaikalaskentaan. a) 100 P[N > 50] = 1 %

80 %

20 % 60 % 040 %% 0 20 %

LÄHDELUETTELO 1. Hietaniemi, J. & Rinne, T. Historiallisesti arvokkaan kohteen toiminnallinen paloturvallisuussuunnittelu. Esimerkkitapauksena Porvoon museo. Espoo, VTT. 2007. 136 s. + liitt. 44 s. VTT Working Papers; 71. ISBN 978-951-38-6623-5. Saatavilla osoitteesta: http://www.vtt.fi/inf/pdf/workingpapers/2007/W71.pdf. 2. Ympäristöministeriö. Suomen Rakennusmääräyskokoelman osa E1. Rakennusten paloturvallisuus. Määräykset ja ohjeet 2002. Ympäristöministeriön asetus rakennusten paloturvallisuudesta.

Palotutkimuksen päivät 2007

80 100 120 140

reagointiaika (s)

80 %

60 50

60 40 20 0

k = 185.12 m°C k = 132.65 m°C 0

100

Aika, s

200

300

Hälytysaika (s)

30 20

0 0

3 Aika (min)

kertymä

60 Kuva605.%Yhtä poistumisaikalaskelmaa varten satunnaisesti arvotut lukuarvot (kuvien punaiset 50 pisteet) a) kävijämäärä-, b) hälytysaika- ja c) reagointiaikajakaumasta, joiden avulla 40 % FDS+Evac-poistumissimulointiohjelma laskee kullekin 40 yksittäiselle ihmiselle poistumisajan. Kyseinen koko joukon (40 ihmistä) poistuminen rakennuksesta nähdään kuvassa d) (musta 30 % paksu20viiva). Muuttamalla lähtötietoja ja toistamalla laskenta saadaan poistumisaikoihin 20 hajontaa 0 % (kuvan d käyräparvi).

80 100 120 140

Tulipalon simulointeja varten lähdettiin tarkastelemaan00palotapauksia kohteen nykytilanteesta reagointiaika (s) 1 2 3 4 5 6 siirtyen vaihe kerrallaan kohti parannettua paloturvallisuustasoa. Kuvassa 6 esitetään kuinka Aika (min) poistumisreitillä sijainneen informaatiopisteen tulipalo vaati monta simulointia, jotta riittävä Kuva 5. Yhtä poistumisaikalaskelmaa varten satunnaisesti arvotut lukuarvot (kuvien punaiset turvallisuustaso saavutettiin. Olennaisimpina muutoksina olivat aulatilan palokuorman pisteet) a) kävijämäärä-, b) hälytysaika-materiaali) ja c) reagointiaikajakaumasta, joiden avulla vähentäminen (mm. informaatiopisteen sekä sekä portaikossa olleen ikkunan Kuva 6. a) Informaatiopisteen palon sijaintilaskee (ympyrällä merkitty) b) tulipalon simuloinneissa FDS+Evac-poistumissimulointiohjelma kullekin yksittäiselle ihmiselle poistumisajan. korvaaminen palosuojatulla lasilla, jolla estettiin palon leviäminen ylempiin kerroksiin.

tarkastellut tapaukset Kyseinen kokoerijoukon (40A-K. ihmistä) poistuminen rakennuksesta nähdään kuvassa d) (musta paksu viiva). Muuttamalla lähtötietoja ja toistamalla laskenta saadaan poistumisaikoihin b) hajontaa (kuvan d käyräparvi).

Tulipalon simulointeja varten lähdettiin tarkastelemaan palotapauksia kohteen nykytilanteesta siirtyen vaihe kerrallaan kohti parannettua paloturvallisuustasoa. Kuvassa 6 esitetään kuinka poistumisreitillä sijainneen informaatiopisteen tulipalo vaati monta simulointia, jotta riittävä turvallisuustaso saavutettiin. Olennaisimpina muutoksina olivat aulatilan palokuorman vähentäminen (mm. informaatiopisteen materiaali) sekä portaikossa olleen ikkunan korvaaminen palosuojatulla lasilla, jolla estettiin palon leviäminen ylempiin kerroksiin. b)

Kuva 6. a) Informaatiopisteen palon sijainti (ympyrällä merkitty) sekä b) tulipalon Kuva 7. Tulipalotapausten A ja E a)-b) Monte Carlo -tekniikalla tehdyt poistumisaikalaskelmat ja simuloinneissa tarkastellut eri tapaukset A-K. a)

lämpötilaan ja säteilyyn liittyvien uhkien toteutumisen todennäköisyys sekä tapausten c)-d) henkilöriskit esitettynä FN-käyrinä. Tilanne A edustaa nykytilannetta ja E paloturvallisuustasoltaan paTulipalosimuloinneista ja poistumisaikalaskelmista saatuja tuloksia verrattiin ensin rempaa tilannetta, jossa ei kuitenkaan vielä lämpötilan osalta saavuteta hyväksyttävää tilannetta.

hyväksymisrajoihin ja jatkossa, tarkemman analyysin osalta, tuloksia käsiteltiin riskeinä, jossa uhan todennäköisyyttä verrattiin tulipalolle altistuneiden henkilöiden lukumääriin. a) b)

Kuva 6. a) Informaatiopisteen palon sijainti (ympyrällä merkitty) sekä b) tulipalon simuloinneissa tarkastellut eri tapaukset A-K. Tulipalosimuloinneista ja poistumisaikalaskelmista saatuja tuloksia verrattiin ensin hyväksymisrajoihin ja jatkossa, tarkemman analyysin osalta, tuloksia d) käsiteltiin riskeinä, c) jossa uhan todennäköisyyttä verrattiin tulipalolle altistuneiden henkilöiden lukumääriin. Altistuvien henk. lukumäärä Altistuvien henk. lukumäärä todennäköisyys/tulipaloY

1E+0 1E-1

skenaario A

1E-2 1E-3 1E-4 1E-5

sietämätön

1E-6 1E-7 1E-8

kävijämäärä/tunti 0

Taulukko 2 seuraavalla sivulla.

siedettävä

0 todennäköisyys/tulipaloY

Hankkeen on rahoittanut Ympäristöministeriö. Tekijät kiittävät rahoittajan lisäksi hankkeen johtoryhmää ja Porvoon aluepelastuslaitosta arvokkaasta opastuksesta ja hyvistä neuvoista hankkeen aikana.

Kertymä (%)

P[rakennus on tyhjä] = 24 %

Ihmisten lukumäärä rakennuksessa

kertymä

60 % 100 % 40 % 80 %

100 %

KIITOKSET

P[N > 20] = 8 %

ottaen kohteen luonne säilytetään mahdollisimman hyvin, mikä asettaa erityisvaatimuksia esim. paloilmaisimien, sammutuslaitteiden ja osastoivien rakenteiden asennuksille. Käytännössä historiallisten rakennusten kulttuuriarvojen säilyttäminen ja paloturvallisuusvaatimusten toteuttaminen noudattaen määräysten ja ohjeiden paloluokkia ja lukuarvoja voi olla vaikeaa tai jopa mahdotonta. Siksi toiminnallinen paloturvallisuussuunnittelu on erittäin hyvä ja joskus jopa ainut mahdollinen tapa historiallisten rakennusten paloturvallisuuden toteuttamiseen.

100 %

kertymä

Kuva 5. Yhtä poistumisaikalaskelmaa varten satunnaisesti arvotut lukuarvot (kuvien punaiset pisteet) a) kävijämäärä-, b) hälytysaikaja c) reagointiaikajakaumasta, joiden avulla FDS+Evac-poistumissimulointiohjelma laskee kullekin yksittäiselle ihmiselle poistumisajan. Kyseinen koko joukon (40 ihmistä) poistuminen rakennuksesta nähdään kuvassa d) (musta paksu viiva). Muuttamalla lähtötietoja ja toistamalla laskenta saadaan poistumisaikoihin hajontaa (kuvan d käyräparvi).

1E+0 1E-1

skenaario E, lämpötila

1E-2 1E-3 1E-4

sietämätön

1E-5 1E-6 1E-7 1E-8

skenaario E, säteily

siedettävä

Kuva 7. Tulipalotapausten A ja E a)-b) Monte Carlo –tekniikalla tehdyt poistumisaikalaskelmat ja lämpötilaan ja säteilyyn liittyvien uhkien toteutumisen todennäköisyys sekä tapausten c)-d) henkilöriskit esitettynä FN-käyrinä. Tilanne A edustaa

Taulukko 2. Paloturvallisuus informaatiopisteen tulipalojen uhkakuvissa.

Taulukko 2. Paloturvallisuus informaatiopisteen tulipalojen uhkakuvissa. henkilöturvallisuus •

•

Nykytilassa eli ilman palokuorman • vähentämistä ja kun porrashuoneen ikkuna voi rikkoutua sallien läpivedon aulatilan läpi (vaihtoehto A) henkilöriskit ovat selvästi liian korkealla tasolla. Sama pätee myös skenaariossa B, jossa nykytilaan nähden on tehty se muutos, että porrashuoneen ikkunan rikkoutuminen on estetty. Kun nykytilaa muutetaan vähentämällä palokuorman määrää (vaihtoehto C), niin palon voimakkuus alussa pysyy liian • suurena henkilöturvallisuudelle. Kun nykytilaa muutetaan sekä vähentämällä palokuorman määrää että estämällä porrashuoneen ikkunan rikkoutuminen (vaihtoehto D), tilanne on henkilöturvallisuuden suhteen oleellisesti sama kuin vaihtoehto C. Kun palokuorman määrän vähentämisen ja porrashuoneen ikkunan rikkoutuminen estämisen lisäksi tilan palavuutta vähennetään joko katon palosuojakäsittelyllä (vaihtoehto E) tai tilan yleis-sprinklauksella (vaihtoehto F) tai yhdistämällä nämä kaksi toimenpidettä (vaihtoehto J), vaikutukset näkyvät selvästi pitkään jatkuvassa palossa, mutta palon alussa palaminen on liian voimakasta ja tilanne henkilöturvallisuuden kannalta • riittämätön. Henkilöturvallisuus saadaan parannettua hyvälle tasolle vasta toimenpiteillä, jotka vaikuttavat tehokkaasti palon kehittymiseen sen alkuhetkinä. Tässä tarkasteltuja toimenpiteitä ovat syttymiskohdan eli informaationpisteen lattian pinnoitus palamattomalla materiaalilla (vaihtoehto G), informaationpisteen kohdesprinklaus (vaihtoehto H) ja näiden yhdistäminen (vaihtoehto K). Edellytyksenä näille toimenpiteille on esitetyn hierarkian mukaisesti aulan palokuorman määrän vähentäminen ja porrashuoneen ikkunan rikkoutumisen estäminen.

esineistön ja rakennuksen turvallisuus Nykytilassa eli ilman palokuorman vähentämistä ja kun porrashuoneen ikkuna voi rikkoutua sallien läpivedon aulatilan läpi (vaihtoehto A) aulatila lieskahtaa alle 5 minuutissa palon syttymisestä ja koska liekit pääsevät kiertämään särkyneen ikkunan kautta toiseen kerrokseen, palo eskaloituu lopulta koko rakennukseen. Lopputuloksena voi olla esineistön ja rakennuksen tuhoutuminen (palokunnan mahdollisuudet saada palo hallintaan ovat alle 50 %). Kun nykytilaa muutetaan vähentämällä palokuorman määrää (vaihtoehto B) tai estämällä porrashuoneen ikkunan rikkoutuminen (vaihtoehto C) tai yhdistämällä nämä toimenpiteet (vaihtoehto D), palo ei leviä koko rakennukseen ja palokunta saa palon hallintaansa varsin pian mitä todennäköisimmin (laskennallinen todennäköisyys on 100 %). Palo on hetkellisesti kuitenkin varsin voimakas, mitä aiheuttaa aulatilaan vakavia tulen aiheuttamia vaurioita ja savuvahinkoja muualle rakennukseen. Voimakas lämpörasitus on kuitenkin niin lyhytaikainen, että rakenteiden palonkeston pettäminen ei ole todennäköistä. Kun rakennuksessa tehdään henkilöturvallisuuden parantamisen vaatimat toimenpiteet eli informaationpisteen lattian pinnoitus palamattomalla materiaalilla (vaihtoehto G), informaationpisteen kohdespinklaus (vaihtoehto H) tai näiden yhdistäminen (vaihtoehto K), myös esineille ja rakennukselle koituvat vahingot jäävät hyvin pieniksi.

Palotutkimuksen päivät 2007

Jukka Hietaniemi, VTT, PL 1000, 02044 VTT, jukka.hietaniemi@vtt.fi

Tiiviin ja matalan pientalorakentamisen paloturvallisuus Tiivistelmä Esitelmässä esitetään tiiviin ja matalan pientalorakentamisen paloturvallisen toteuttamisen perusteet ja niiden soveltaminen käytäntöön. Käytännön soveltaminen voidaan tehdä käyttäen neljää eritasoista lähestymistapaa: 1. riskiperustainen toiminnallinen palotekninen suunnittelu käyttäen tutkimuksessa kehitettyjä ilmiöiden ja tapahtumaketjujen todennäköisyysperustaisia malleja, 2. toiminnallinen palotekninen suunnittelu käyttäen tutkimuksessa kehitettyjä malleja niille määritettyjä mitoitusarvoja soveltaen, 3. toiminnallinen palotekninen suunnittelu käyttäen tutkimuksessa esitettyjä turva-alueiden mitoituskaavoja, 4. taulukkomitoitus käyttäen tuloksiin perustuvia yksinkertaistettuja varmalla puolella olevia lukuarvoja.

JOHDANTO Viime aikoina yleistynyt, entistä tehokkaampaan maankäyttöön perustuva tiivis ja matala pientalorakentaminen on aiheuttanut ongelmia niiden paloturvallisen toteuttamisen suhteen suunnittelijoiden ja viranomaisten keskuudessa Tässä työssä esitellään tutkimushanke ja sen tulokset, jossa määritettiin tiiviin ja matalan rakentamisen henkilöturvallisuuden ja omaisuudensuojan kannalta hyväksyttävä pa66

Palotutkimuksen päivät 2007

loturvallisuustaso ja siihen vaikuttavat keskeiset tekijät sekä laadittiin ohjeita vaatimustason täyttävistä ratkaisuista. Tutkimus toteutettiin käyttäen palonsimuloinnin ja paloriskien arvioinnin uudenaikaisimpia menetelmiä, joiden muodostettiin kattava kuva tiiviiden ja matalien pientaloalueiden paloturvallisuudesta ja siihen vaikuttavista tekijöistä. Hankkeen toteutti VTT:n paloturvallisuuden tutkimusryhmä yhteistyössä keskeisten viranomais- ja teollisuustahojen kanssa. Tutkimus voidaan lähestymistapojensa mukaan jaotella seuraavasti: • Ensimmäisessä vaiheessa käytiin läpi tiiviistä ja matalaa rakennustapaa käyttäen toteutetun alueen palon alkulähteet eli asunnoissa sisällä syttyvät palot, asuinrakennusten ulkoiset syttymät, autojen palot joka autosuojissa tai -katoksissa, sekä jätekatosten ja muiden aleilla olevien rakennelmien palot (esim. varastointi- ja grillikatokset, lasten leikkimiseen tarkoitetut rakenteet ja erilaiset aidat). Tarkasteluissa otettiin huomioon olennaisten ympäristötekijöiden vaikutus, kuten tuulen ja kasvillisuuden vaikutus (Kuva 1). • Toisessa vaiheessa yleistettiin ensimmäisen vaiheen tulokset käyttäen todennäköisyysperustaista palonsimulointia. Tämä tarkoittaa sitä, että kun ensimmäisessä vaiheessa huoneistopaloa tarkasteltiin virtauslaskentaan perustuvalla kehittyneellä mallinnustyökalulla käyttämällä tiettyjä valittuja tyypillisiä

arvoja huoneen mitoille (leveys, syvyys, korkeus), ikkuna-aukkojen koolle, palokuormalla (määrä, palavuus, palamisen kehittymisnopeus), niin toisessa vaiheessa laskenta tehtiin käyttäen kuvaten kaikkia olennaisia tekijöitä niitä kuvaavilla jakaumilla, jotka perustuvat joko tilastoihin tai muihin määrällisiin tietoihin. Laskentatyökaluna toisessa vaiheessa käytettiin yksinkertaistettua mallia, joka kalibroitiin ensimmäisessä vaiheessa käytetyllä tarkemmalla mallilla saatuja tuloksia (jotka puolestaan oli osoitettu kelpoiseksi vertaamalla laskentatuloksia kokeisiin). • Kolmannessa vaiheessa luotiin kuva siitä, miten eri alkupaloista alkavat tapahtumaketjut voivat edetä päämääränä lopulta määrittää, voiko jokin tapahtumaketju jolloin merkittävällä todennäköisyydellä lopulta päätyä aluepaloksi tai edes sen mahdollisuudeksi. On huomattava, että tapahtumaketjujen ja niiden todennäköisyyden liittäminen on koko asian ydin: jos todennäköisyysulottuvuus jätetään sivuun, niin emme voisi rakentaa ainoatakaan modernia puukaupunkia, koska aina löytyy jokin – vaikkakin todennäköisyydeltään äärimmäisen pieni – tapahtumakulku, joka voi johtaa aluepaloon. Mutta toisaalta tältä pohjalta emme voisi rakentaa – tai ylipäätään tehdä yhtään mitään, koska äärimmäisen pienen todennäköisyyden omaava onnettomuuden siemen piilee kaikessa toiminnassamme. Tarkastelussa otetaan huomi-

oon myös palokunnan vaikutus, koska te- an tonttihinnan alueilla, joilla tiivistä ja ma- vistäminen siten, että niitä voidaan soveltaa hokkaat palokunnat ovat yksi niistä avainte- talaa rakentamista eniten käytetään, yksikin käytännössä. Tämä tehdään raportissa hakijöistä, jotka ovat kaupunkipalojen esiinty- metri on merkittävä mitta. Jos esim. 8 × 8 m2 vainnollistaen käytännön esimerkkien avulmisen lopettaneet. = 64 m2:n suuruisen alueen pinta-alaa voitai- la. Hankkeessa saadut tulokset voidaan jakaa siin vähentää pudottamalla ko. neliön moTässä esitettävä yhteenveto on jaettu nelyleisiin ja erityisiin. Yleiset tulokset ovat sel- lempien sivujen mittaa yhdellä metrillä, vä- jään osaan: laisia, joita voidaan soveltaa alueiden kaavoi- henee pinta-ala 49 m2:iin eli yli 20 %. Siksi • Tutkimuksen lähtökohtien esittely tuksessa, yleissuunnittelussa ja eri toiminto- raportissa on luotu aivan uudet, entistä sel• Paloteknisen analyysin yleiskuvaus ja vastaavien kohteiden sijoittelussa. Erityiset västi tarkemmat laskentamenetelmät palon• Tuloksien yleisesittely tulokset ovat laskentamalleja ja sääntöjä, joileviämisen ja kohteiden turvallisten välimat• Soveltamisen esittely. ensimmäisessä vaiheessa huoneistopaloa tarkasteltiin virtauslaskentaan perustuvalla ta voidaan soveltaa alueiden toiminnallisessa kojen arviointiin. kehittyneellä mallinnustyökalulla käyttämällä tiettyjä valittuja tyypillisiä arvoja paloteknisessä suunnittelussa. paloteknisen laskennan perusvaikehuoneen mitoille (leveys,• Eräs syvyys, korkeus), ikkuna-aukkojen koolle, palokuormalla Hankkeesta on laadittu VTT-raportti [1], uksista on lähtötietojen määrittäminen. Sik- LÄHTÖKOHDAT (määrä, palavuus, kehittymisnopeus), joka on perusteellisuutensa vuoksi on erit-palamisen si tämä vaihe monesti kierretään jopa niin tutki- toisessa vaiheessa laskenta kuvaten kaikkia olennaisia tekijöitälähtöniitä kuvaavilla jakaumilla, jotka täin laaja. Tuontehtiin raportin käyttäen läpikäyminen on muksellisissa hankkeissa valitsemalla • Asuinrakennukset täyttävät P3-paloluokan suositeltavaa aiheen parissa toistuvasti työstiedot niiden määrittämisen sijaan. Lähtötievaatimukset, erityisesti osastoivuusvaatimukperustuvat joko tilastoihin tai muihin määrällisiin tietoihin. Laskentatyökaluna kenteleville suunnittelijoille ja viranomaisiltojen valintaan perustuva lähestymistapa EI30. Tässä ensimmäisessä on huomattava kaksi seiktoisessa vaiheessa käytettiin yksinkertaistettua mallia, on jokasen kalibroitiin le, koska kuitenkin käytännön suunnittelutyön menet- kaa: vaiheessa käytetyllä tarkemmalla mallilla saatuja tuloksia (jotka puolestaan oli • Laajuutensa vuoksi raportti muodostaa telytapa ja tutkimuksessa tulee mahdollisuuk– Vaatimus EI30 tarkoittaa sitä, että raosoitettu kelpoiseksi vertaamalla laskentatuloksia kokonaisvaltaisen kuvan ongelmakentästä, sien mukaan nojautua lähtötietojen kokeisiin). määrittä- kenne kestää uunipolttokokeen standardipa• Kolmannessa vaiheessa siitä, miten lo-olosuhteita eri alkupaloista mutta laajuudestaan huolimatta esitys on kui- miseenluotiin vankkojenkuva kokeellisten tai teoreettis30 minuuttia;alkavat asuinalueen patenkin siinä annettujen lukuohjeiden perusten tulosten perusteella. Tässä työssä on suuloissa uunia vastaavia palo-olosuhteita tapahtumaketjut voivat edetä päämääränä lopulta määrittää, voiko jokin esiinteella sisäistettävissä myös ilman laskennalliri paino lähtötietojen mahdollisimman laa- lopulta tyy pääasiallisesti huoneistojen sisällä tapahtumaketju jolloin merkittävällä todennäköisyydellä päätyä aluepaloksi tai tapahsen palotekniikan erityisasiantuntemusta, ja-alaiseen kvantitatiiviseen määrittämiseen tuvissa paloissa ja – niin kuin tutkimus osoitedes sen mahdollisuudeksi. On huomattava, että tapahtumaketjujen ja niiden • Hankkeen alussa olemassa olleet palon- käyttäen teknis-luonnontieteellistä analyysiin ti, joissain ajoneuvopaloissa, joissa palaminen todennäköisyyden liittäminen on koko asian todennäköisyysulottuvuus leviämisen ja kohteiden turvallisten välimatperustuvaa metodia [2]. Tämä vaiheydin: muodos-jos tapahtuu paloteknisesti tulkittuna suljetussivuun, voisi rakentaa ainoatakaan modernia kojen arvioinninjätetään menetelmät antavatniin vainemme taa työn ensimmäisen vaiheen. sa tilassapuukaupunkia, – mutta kohteesta koska toiseen siirtyvä karkean, voimakkaasti lähtöolettamuksista • Analyysi tuottaa paljon yksityiskohtaislämpörasitus on pääasiallisesti aina löytyy jokin – vaikkakin todennäköisyydeltään äärimmäisen pieniselvästi – uuniriippuvan mieluummin kvalitatiivisen kuin ta tietoa, joka käytännössä sovellettavien tuolosuhteita lievempi: esimerkiksi 30 tapahtumakulku, joka voi johtaa aluepaloon. Mutta toisaalta tältä pohjalta emme voisi minuukvantitatiivisen kuvan tarvituista turvaetäi- losten aikaansaamiseksi on syntetisoitava ko- tin kestoinen huoneistopalo ei kohdista toirakentaa – tai ylipäätään tehdä yhtään mitään, koska äärimmäisen pienen syyksistä. Käytännön hyötyjen saavuttami- konaisuuksiksi. Tämä vaihe muodostaa työn seen rakennukseen vaatimusta EI30 vastaaomaava siemen piilee vaa kaikessa toiminnassamme. seksi vaadittava todennäköisyyden turvaetäisyyksien resoluutoisen onnettomuuden vaiheen. lämpörasitusta. Toisin sanoen – hieman huomioon myös koska tehokkaat tio on kuitenkinTarkastelussa hyvin tarkka, koskaotetaan korke• Työn viimeisenä vaiheenapalokunnan on tulosten tii- vaikutus, yksinkertaistaen – muissa kuin sisällä tapah-

palokunnat ovat yksi niistä avaintekijöistä, jotka ovat kaupunkipalojen esiintymisen lopettaneet.

Kuva 1. Esimerkkejä tutkimuksessa tarkastelluista palotapauksista: a) jätekatoksen palo (tuuli

Kuva 1. Esimerkkejä tutkimuksessa tarkastelluista palotapauksista: a) jätekatoksen palo (tuuli 5 m/s), b) autosuojan palo, c) huoneistopalo ja d) rakennus5 m/s), b) autosuojan palo, c) huoneistopalo ja d) rakennuspalo pihapiirissä. palo pihapiirissä.

Hankkeessa saadut tulokset voidaan jakaa yleisiin ja erityisiin. Yleiset tulokset ovat sellaisia, Palotutkimuksen päivät 2007 joita voidaan soveltaa alueiden kaavoituksessa, yleissuunnittelussa ja eri toimintoja vastaavien kohteiden sijoittelussa. Erityiset tulokset ovat laskentamalleja ja sääntöjä, joita

palokunnan toimintavalmiusajan ja sammutustoimien aloittamisen viiveen. Analyysissä otetaan huomioon palon ilmaisun laatu ja automaattisten sammutusjärjestelmien vaikutus. Kuvissa 2-4 esitetään joitain esimerkkejä tutkimuksessa tehdystä paloteknisestä analyysistä. a)

Kuva 2. Esimerkki paloteknisestä analyysistä liittyen uhatun kohteen syttymiseen huoneistopalossa: ilmanaika ulkoisen palokuorman b) ulkoisen palokuorman tuvissaa) paloissa todellisessa palossa ei ole vaikutusta läpi puutajakäyttäen rakennettujen alueidenvaikutuksen tarkastelu (”sytytyslankaefekti”). sama aika kuin uunikokeessa. tulipalojen historiaa ja tänä päivänä lähinnä Kuva 2. Esimerkki paloteknisestä analyysistä

– Laboratorion polttokokeessa voidaan Pohjoismaiden alueilla sattuneita palotapaukliittyen uhatun kohteen syttymiseen huoneiserikseen selvittää, täyttääkö esim. jokin sei- sia [3]. sekä Suikkarin tutkimuksessa [4], jostopalossa: a) ilman ulkoisen palokuorman vainärakenne vaatimuksen EI30 ottamatta kan- sa on selvitetty puurakennusalueiden palotakutusta ja b) ulkoisen palokuorman vaikutuktaa rakenteen kantavuuteen, mutta todellises- pausten historiaa. Aluepalon vaaran pienuusen tarkastelu (”sytytyslankaefekti”). sa rakenteessa on vaikea kuvitella tilannetta, teen vaikuttavat mm. seuraavat seikat: jossa tiiviyden vaatimus voisi toteutua ilman, • nykyään palokuntien toimintakyky (laitettä myös kantavat rakenteet kestävät tiiviy- teet, toimintatavat, hälytysjärjestelmät, jne.) vosuojat, aidat, huoneistojen ulkopuolisen den vaatimusta lämpörasituksen. on ratkaisevasti parempi kuin esim. 1800-lu- palokuoman (esim. verannan kalusteet); pa• Katteet kuuluvat luokkaan BROOF vulla, jolloin maassamme viimeiset kaupun- lon leviämismekanismit säteilyn, kuljettu• Tiiviissä ja matalassa rakentamistavas- kipalot tapahtuivat1; misen ja kipinöiden välityksellä; uhattujen sa tulee toteutua Suomen Rakennusmäärä• olennainen merkitys on myös katteiden kohteiden syttymisen ml. ikkunaruutujen ys-kokoelman osan E1 luvussa 9 esitetty vaa- palokäyttäytymisen parantumiselle, joka es- särkymisen vaikutus; palon havaitsemisen; 3. Esimerkki uhatun kohteen palon kestovaatimukseen timus,Kuva että ”Palon leviäminenpaloteknisestä rakennukses- analyysistä tää tehokkaastiliittyen kipinöiden välityksellä tapahpalokunnan toimintavalmiusajan ja sammuhuoneistopalossa. ta toiseen ei saa vaarantaa henkilöturvalli- tuvan palon leviämisen; tustoimien aloittamisen viiveen. Analyysissuutta eikä aiheuttaa kohtuuttomana pidet• nykyinen rakennustapa on P3-luokassa- sä otetaan huomioon palon ilmaisun laatu ja täviä taloudellisia eikä yhteiskunnallisia me- kin selvästi takavuosien pientalorakentamis- automaattisten sammutusjärjestelmien vainetyksiä”. ta paloturvallisempaa, esim. vanhoissa puu- kutus. Kuvissa 2–4 esitetään joitain esimerk• Seurauksena edellisestä, on että palon le- taloissa esiintyviä moninaisia palon leviämi- kejä tutkimuksessa tehdystä paloteknisestä viämisen laajuus tulee rajoittaa korkeintaan selle reitin tarjoavia rakoja ja onteloita ei uu- analyysistä. syttymään, joka ei saa aiheuttaa palon levi- sissa P3 luokan rakennuksissa ole. ämistä edelleen. Siksi tutkimuksessa keskitytään ensimmäisen syttymisen estämiseen. TULOKSET JA NIIDEN 5 Syttymisen suhteen tarkasteltavana uhkana PALOTEKNINEN ANALYYSI SOVELTAMINEN on syttymisen tuleminen mahdolliseksi, mikä on selvästi eri asia kuin varsinaisen sytty- Tutkimuksessa tehty palotekninen analyy- Tulokset muodostavat eritasoisen suunnittemisen tapahtuminen: säteilylämpövuona il- si kattaa sisä- ja ulkopuoleiset syttymiset; eri lun mahdollistavan kokonaisuuden. Suunnitmaistuna syttymisen mahdollisuus vastaa ar- kohteiden palojen kehittymisen voimakkuu- telutarpeet keskittyvät uhattujen syttymisen voa 10 15 kW/m2, kun syttyminen vastaa tyy- den: huoneistot, katokset, ajoneuvot, ajoneu- tai ikkunaruutujen särkymisen estämiseen pillisesti yli 25 kW/m2:n arvoa. Aluepalon mahdollisuus on todettu hyvin 1 Tähän on esitetty kritiikkiä, joka perustuu käytännön esimerkkiin siitä, miten palokunnan toiminta on estynyt yksinkertaisesti siitä syysettä kova pakkanen esti veden saannin. Vasta-argumenttina voidaan esittää, että tällöin luontoäiti hoitaa aluepalon estymisen, koska pieneksi. Ympäristöministeriön toimeksian- tä, lumessa ja pakkasessa syttymisten todennäköisyys on selvästi kesän kuivia olosuhteita pienempi: tämä näkyy selvästi myös Suikkarin tutkinosta suoritetussa selvityksessä, jossa käytiin muksessa, jossa historialliset aluepalot keskittyivät alkukesän kuivaan kauteen. 68

Palotutkimuksen päivät 2007

a) ilman ulkoisen palokuorman vaikutusta ja b) ulkoisen palokuorman vaikutuksen tarkastelu (”sytytyslankaefekti”). Kuva 3. Esimerkki paloteknisestä analyysistä liittyen uhatun kohteen palon kestovaatimukseen huoneistopalossa.

Kuva 3. Esimerkki paloteknisestä analyysistä liittyen uhatun kohteen palon kestovaatimukseen huoneistopalossa.

Kuva 4. Esimerkki palo Autokatospalon uhkaamien kohteiden palonkesto teknisestä analyysistä ajoneuvopaloihin: Esimerkki turvallisten etäisyyksien mitoitustavasta esitetään kuvassaliittyen 5 ja taulukossa 1. Tämä a) ajoneuvokatos b) kolmannen tason suunnittelu voidaan toteuttaa mitoituskäyrien piirtämisenä eikä sejavaadi ajoneuvot kahtaTämän asuinpaloteknistä laskentaa. Siten se sinänsä soveltuu arkkitehtien käytettäväksi. Autokatospalon uhkaamienesim. kohteiden palonkesto 5 rakennusta yhdistävässä etäisyys menettelytavan soveltamisesimerkki esitetään kuvassa esitetään kuvassa 5 ja taulukossa 1. Tämä Esimerkki turvallisten etäisyyksien mitoitustavasta katoksessa.eikä se vaadi palonkestotarve kolmannen tason suunnittelu voidaan toteuttaa mitoituskäyrien piirtämisenä palonkestotarve

paloteknistä laskentaa. Siten sinänsä soveltuu esim. arkkitehtien Tämän Neljäs taso taulukkomitoitus, jossasenoudatetaan tuloksien perusteella käytettäväksi. asetettuja yksinkertaisia menettelytavan soveltamisesimerkki esitetään kuvassa ohjeita. Tähän tarkoitukseen VTT ona) laatinut yhden A4:n mittaisen ohjekokoelman, jota ei Kuva 4. Esimerkki paloteknisestä analyysistä liittyen ajoneuvopaloihin: ajoneuvokatos ja b) valitettavasti voida julkistaa tässä esityksessä, koska tätä tekstiä kirjoitettaessa (huhtikuu ajoneuvot kahta asuinrakennusta yhdistävässä katoksessa. Neljäs taso taulukkomitoitus, jossa noudatetaan tuloksien perusteella asetettuja yksinkertaisia 2007), tuota ohjekokoelmaa ei vielä ole käsitelty hankkeen johtoryhmässä. ohjeita. Tähän tarkoitukseen VTT on laatinut yhden A4:n mittaisen ohjekokoelman, jota ei valitettavasti voida julkistaa tässä esityksessä, koska tätä tekstiä kirjoitettaessa (huhtikuu 2007), tuota ohjekokoelmaa ei vielä ole käsitelty hankkeen johtoryhmässä. TULOKSET JA NIIDEN tähtäävään mitoitukseen, koskaSOVELTAMINEN se yhtä poik-

keusta lukuun ottamatta kriittisempi tekijä Tulokset muodostavat suunnittelun mahdollistavan kokonaisuuden. kuin palonkestävyystarve (kuva eritasoisen 5). Suunnittelutarpeet keskittyvät uhattujen Tarkimmalla tasolla suunnittelu voidaan syttymisen tai ikkunaruutujen särkymisen estämiseen tähtäävään mitoitukseen, koskakehitettyise yhtä poikkeusta lukuun ottamatta kriittisempi tekijä kuin tehdä riskiperustaisesti perustuen palonkestävyystarve (kuva 5).laskentamalhin todennäköisyysperustaisiin leihin. Tämä taso on myös vaativin ja edelTarkimmalla tasolla suunnittelu voidaan tehdä riskiperustaisesti perustuen kehitettyihin lyttää paloteknisen asiantuntijan käyttöä; siltodennäköisyysperustaisiin laskentamalleihin. Tämä taso on myös vaativin ja edellyttää lä on saavutettavissa kuitenkin korkea maanpaloteknisen asiantuntijan sillä on saavutettavissa kuitenkin korkea maankäytön käytön tehokkuus, mikä kalliinkäyttöä; tonttimaan tehokkuus, mikäkuinkalliin tonttimaan alueilla enemmän kompensoi suunnit- alueilla enemmän kuin kompensoi suunnittelun telun kustannukset. . Turvaetäisyystarpeiden kustannukset. . Turvaetäisyystarpeiden osalta tulokset käsittävät seuraavat tilanteet: osalta tulokset käsittävät seuraavat tilanteet: Seuraava suunnittelutaso suunnittelutaso onon tutkimuksesSeuraava tutkimuksessa kehitettyjen laskentamallien deterministinen sa kehitettyjen laskentamallien deterministikäyttö eli tiettyihin valittuihin uhkuviin perustuva suunnittelu. Tämä vastaa normaalia nen käyttö eli tiettyihin valittuihin toiminnallista mitoitusta ja vaatiiuhkuviin siten paloteknisen asiantuntijan käyttöä. Kuva 5. Yhteenveto palonkestävyystarpeista (minuuttiarvot viittaavat standardipalorasituksen perustuva suunnittelu. Tämä vastaa normaaKuva 5.5.Yhteenveto palonkestävyystarpeista (minuuttiarvot viittaavat standardipalorasituksen piKuva Yhteenveto palonkestävyystarpeista (minuuttiarvot viittaavat standardipalorasituksen pituuteen). lia toiminnallista mitoitusta ja vaatii siten patuuteen). Kolmannen tason suunnittelussa käytetään pituuteen). tutkimuksessa laadittuja mitoituskäyrästöjä ja/tai loteknisen asiantuntijan käyttöä.etäisyyksien osalta tulokset käsittävät seuraavat tilanteet: lukuarvoja, jotka turvallisten tasoneisuunnittelussa käyte• Kolmannen huoneistopalo, ulkoista palokuormaa tään tutkimuksessa laadittuja mitoituskäy• huoneiston ja ulkoisen palokuorman yhtäaikainen palo a) b)b) a) ja/tai silloin, lukuarvoja, turvallisten •rästöjä mitoitus kun jotka huoneiston ulkopuoleinen palokuorma on huonemaisessa tilassa •etäisyyksien katostenosalta palottulokset käsittävät seuraavat tilanteet: – Katos, jota ei ole erityisesti suunniteltu paloa kestäväksi • huoneistopalo, ei ulkoista palokuormaa – Katos, joka kestää sen sisältämän palokuormana palon • huoneiston ja ulkoisen palokuorman yhtä• ajoneuvopalot aikainen palo – Erillisen ajoneuvon palo • mitoitus silloin, kun huoneiston ulkopuolei– Autokatoksen palo nen palokuorma on huonemaisessa tilassa ja palonkestotarpeiden osalta seuraavat tilanteet: • katosten palot •– Katos, huoneistopalot ml. ulkoinen palokuorma jota ei ole erityisesti suunniteltu pa• loakatosten palot kestäväksi Kuva 6. Turvallisen etäisyyden mitoitus huoneen ja ulkoisen palokuorman yhtäaikaisesta palosta: •– Katos, ajoneuvojen palot Kuva 6. Turvallisen etäisyyden mitoitus huoneen ja ulkoisen palokuorman yhtäaikaisesta joka kestää sen sisältämän palokuora) fyysiset mitat ja b) mitoitusellipsi. palosta: a) fyysiset mitat b) mitoitusellipsi. – Yksittäisen ajoneuvon palo mana palon Kuva 6. Turvallisen etäisyyden ja mitoitus huoneen ja ulkoisen palokuorman yhtäaikaisesta – Kahden auton palo kahtapalosta: rakennusta yhdistävässä katetussa tilassa a) fyysiset mitat ja b) mitoitusellipsi. – Autokatospalo Palotutkimuksen päivät 2007 69 Autokatoksen palonkesto

kko 1. Esimerkki kuvaan 5 liittyvistä lukuarvoista (etäisyydet ovat rakennuksen seinästä uja arvoja).

huone OH OH OH OH OH OH OH OH OH OH OH OH

Af (m 2) 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25

Af (m ) 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25 15-25

Aw / Af 10 % 10 % 10 % 10 % 20 % 20 % 20 % 20 % 30 % 30 % 30 % 30 %

ulkoinen palokuorma 0% 20 % 50 % 100 % 0% 20 % 50 % 100 % 0% 20 % 50 % 100 %

• ajoneuvopalot – Erillisen ajoneuvon palo – Autokatoksen palo ja palonkestotarpeiden osalta seuraavat tilanteet: • huoneistopalot ml. ulkoinen palokuorma • katosten palot • ajoneuvojen palot – Yksittäisen ajoneuvon palo – Kahden auton palo kahta rakennusta yhdistävässä katetussa tilassa – Autokatospalo Autokatoksen palonkesto Autokatospalon uhkaamien kohteiden palonkesto Esimerkki turvallisten etäisyyksien mitoitustavasta esitetään kuvassa 5 ja taulukossa 1. Tämä kolmannen tason suunnittelu voidaan toteuttaa mitoituskäyrien piirtämisenä eikä se vaadi paloteknistä laskentaa. Siten se sinänsä soveltuu esim. arkkitehtien käytettäväksi. Tämän menettelytavan soveltamisesimerkki esitetään kuvassa Neljäs taso taulukkomitoitus, jossa noudatetaan tuloksien perusteella asetettuja yksinkertaisia ohjeita. Tähän tarkoitukseen VTT on laatinut yhden A4:n mittaisen ohjekokoelman, jota ei valitettavasti voida julkis70

Palotutkimuksen päivät 2007

ETÄISYYSTARVE ETEENPÄIN julkisivu B 4.5 5.0 5.5 6.1 5.8 6.2 6.5 7.0 6.2 6.6 6.8 7.4 ETÄISYYSTARVE ETEENPÄIN julkisivu D 5.1 5.7 6.3 7.0 6.1 6.6 6.9 7.4 6.5 6.9 7.1 7.8

ETÄISYYSTARVE SIVULLE

Taulukko 1. Esimerkki kuvaan 5 liittyvistä lukuarvoista (etäisyydet ovat rakennuksen seinästä mitattuja arvoja).

3.4 4.0 4.6 5.5 3.5 4.2 4.7 5.5 3.5 4.0 4.6 5.4 ETÄISYYSTARVE SIVULLE

3.9 4.6 5.2 6.3 3.7 4.4 5.0 5.8 3.7 4.2 4.8 5.7

”Palon leviäminen rakennuksesta toiseen ei saa vaarantaa henkilöturvallisuutta eikä aiheuttaa kohtuuttomana pidettäviä taloudellisia eikä yhteiskunnallisia menetyksiä”.

taa tässä esityksessä, koska tätä tekstiä kirjoitettaessa (huhtikuu 2007), tuota ohjekokoelmaa ei vielä ole käsitelty hankkeen johtoryhmässä.

YHTEENVETO Tässä artikkelissa esitetään tutkimus siitä, miten ns. tiiviissä ja matalassa pientalorakentamisessa, voidaan toteuttaa Suomen Rakennusmääräyskokoelman osan E1 luvussa 9 esitetty vaatimus, että ”Palon leviäminen rakennuksesta toiseen ei saa vaarantaa henkilöturvallisuutta eikä aiheuttaa kohtuuttomana pidettäviä taloudellisia eikä yhteiskunnallisia menetyksiä”. Kysymystä on käsitelty perusteellisesti lähtien relevanttien tulipalon kehittymistä ja leviämistä koskevien perusilmiöiden selvittämisestä. Näin saaduista tuloksista on edetty paloturvallisuutta koskeviin tuloksiin, jotka on olennaisimpien tekijöiden eli etäisyys- ja palonkestotarpeiden osalta tiivistetty ohjeiksi suunnittelussa käytettävistä lukuarvoista ja menettelytavoista.

Kuva 7. Esimerkki tulosten soveltamisesta. Maankäytön tehokkuus = 0,53. Käytännön soveltaminen voidaan tehdä suunnittelun vaatiman panostuksen. Tason 4 Kuva 7. Esimerkki tulosten soveltamisesta. käyttäen neljää eritasoista lähestymistapaa: lähestymistavan soveltaminen on olennaisesMaankäytön tehokkuus = 0,53. 1. riskiperustainen toiminnallinen palotek- ti yhtä suoraviivaista kuin mikä tahansa muu ninen suunnittelu käyttäen tutkimuksessa ke- taulukkomitoitus. hitettyjä ilmiöiden ja tapahtumaketjujen toPalonkeston osalta tulokset pääsääntöisesdennäköisyysperustaisia malleja, ti osoittavat, että rakenteellista turvaetäisyyYHTEENVETO 2. toiminnallinen palotekninen suunnitte- den kompensointia tarvitaan vain hyvin lälu käyttäen tutkimuksessa kehitettyjä malleja helle rakennettaessa: rakenne, joka kestää 30 Tässä artikkelissa tutkimus siitä, riittää miten tiiviissä ja matalassa niille määritettyjä mitoitusarvojaesitetään soveltaen, minuutin standardipalon aina 3–4 ns. m: 3. toiminnallinen palotekninen suunnittelu iin saakka. Tältä osin tulokset puoltavat nypientalorakentamisessa, voidaan toteuttaa Suomen Rakennusmääräyskokoelman osan E1 käyttäen tutkimuksessa esitettyjä turva-aluei- kykäytäntöä selkeästi lievempää linjanvetoa. luvussa 9 esitetty vaatimus, että Etenkin ”Palonvaatimukset leviäminen rakennuksesta toiseen ei saa vaarantaa den mitoituskaavoja, A-luokan tarvikkeista henkilöturvallisuutta eikä pe-aiheuttaa kohtuuttomana pidettäviä 4. taulukkomitoitus käyttäen tuloksiin tehdyistä palomuureista ovat tulosten valossa Julkaistaantaloudellisia sähköisessä muodossaeikä VTT Worrustuvia yksinkertaistettuja varmalla puolella selvästi ylimitoitettuja. Näihin pääsääntöisiin king Papers -sarjassa. yhteiskunnallisia menetyksiä”. olevia lukuarvoja. tuloksiin on kuitenkin eräs merkittävä poik2. Ritchey, T. 1991. Analysis and Synthesis Tässä hierarkiassa kolmella ylimmällä ta- keus: jos autojen paikoitukselle varataan tilaa – On Scientific Method – Based on a Study Kysymystä on käsitelty perusteellisesti lähtien relevanttien tulipalon kehittymistä ja Vol. solla turvallisia etäisyyksiä koskevat tulokset kahta asuinrakennusta yhdistävään katettuun by Bernhard Riemann. Systems Research ovat monisyisempiä kuin nykymääräyksissä tilaan, niin tällöin saatujen tulosten mukaan 8, No. 4, pp 21-41. Thesis Publishers, leviämistä koskevien perusilmiöiden selvittämisestä. Näin saaduista tuloksista on edetty1991 annettu yksinkertainen ohje, mutta tämä heitähän tilaan rajautuvien tulisi täyttää tekijöiden 3. Arkkitehtitoimisto Heikkilä &jaKauppaloturvallisuutta koskeviin tuloksiin, jotka on seinien olennaisimpien eli etäisyysjastaa vain sitä tosiseikkaa, että palon leviämi- EI60-luokan vaatimukset. pinen Oy. Tiivis-matala -aluepaloriskit. Helpalonkestotarpeiden osalta tiivistetty ohjeiksi suunnittelussa käytettävistä lukuarvoista ja nen monimuotoisella asuinalueella on hyvin sinki, 2005. menettelytavoista. monisyinen ongelma. Tuloksien soveltami4. Suikkari, R. 2007. Paloturvallisuus ja nen on nykykäytäntöä työläämpää, mutta kaupunkipalot Suomen puukaupungeissa toisaalta tuloksia soveltamalla voidaan päästä LÄHDELUETTELO historiasta nykypäivään. Oulu: Oulun yliKäytännön soveltaminen voidaan tehdä käyttäen neljää eritasoista lähestymistapaa: hyvinkin korkeisiin maankäytön tehokkuukopisto, Arkkitehtuurin osasto A 42, Oulu 1. riskiperustainen palotekninen suunnittelu käyttäen tutkimuksessa siin (0,5–0,6), mikä enemmän kuin toiminnallinen kompen- 1. Hietaniemi. J. Tiiviin ja matalan pientalo- 2007. ISSN 0357-8704 ISBN 978-951-42soi niidenkehitettyjä soveltamisen vaatiman tarkemman alueen paloturvallisuus. Espoo: VTT. 2007. 8389-5 ilmiöiden ja tapahtumaketjujen todennäköisyysperustaisia malleja, Palotutkimuksen päivät 2007

Rasmus Taneli, Tiitta Paavo ja Ronkainen Juha, Pelastusopisto, PL 1122 Hulkontie 83, 70821 Kuopio Rinne Tuomo, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Ontelopalot – suuren mittakaavan kokeet 2005 ja 2006 KOEJÄRJESTELYT Yleistä Vuosina 2005 ja 2006 järjestettiin Kuopiossa Pelastusopiston harjoitusalueen teollisuushallipalosimulaattorissa suuren mittakaavan polttokokeita katto-onteloille. Vuonna 2005 poltettiin 100 mm korkuisella ontelolla varustettuja loivia kattoja ja vuonna 2006 harjakatto-onteloita, joiden sisäkorkeus oli 1000 mm. Kattopintojen leveys oli kaikissa testeissä noin kuusi metriä ja pituus kahdeksan metriä. Matalaksi onteloksi valittiin tyypillisesti mm. kaupan ja teollisuuden rakennuksissa esiintyvä kattorakenne. Harjakatto oli tyypiltään yleisesti pientaloissa sekä esimerkiksi palvelukodeissa esiintyvää tyyppiä. Vuoden 2005 elokuussa tehtiin matalalle ontelolle seitsemän koetta, joissa testattiin rajoituslinjojen toimintaa, jakoa-osiin toteuttavien rakenteiden toimivuutta sekä palon kehittymistä. Palonrajoitusta testattiin kahdella rakenteellisella ratkaisulla, kattoon raivatulla linjalla sekä pistosuihkuputkilla. Vuonna 2006 tehtiin neljä koetta harjakatto-onteloille, joissa testattiin kolmea erilaista ontelon sammutusmenetelmää sekä pa72

Palotutkimuksen päivät 2007

lonkehitystä ontelossa. Kokeissa havainnoitiin myös lämpökameran käyttökelpoisuutta ontelopalon sammutuksen apuna. Käytetyt sammutusmenetelmät olivat suuntapainetuuletuksen ja sumusuihkulla sammutuksen sekä savutuuletuksen ja pistosuihkuputkilla sammutuksen yhdistelmä. Jälkimmäisen osalla selvitettiin toimintojen järjestyksen vaikutusta lopputulokseen. Molemmat rakenteet tehtiin maatasoon hallin sisätiloihin, jotta olosuhteet olisivat olleet helpommin hallittavissa sekä turvalliset. Halli oli varustettu savunpoistoluukuilla, joiden kautta syntyvät savukaasut poistettiin painovoimaisesti.

jälkeen kuvattuina. Rakenteen toiminta näkyi selvästi kokeista otetuissa lämpökamerakuvissa (kuva 3). Vuonna 2006 koepoltettiin harjakatto-onteloita, joiden sisäkorkeus oli 1000 mm (kuva 4). Ontelo tehtiin naulalevyristikoin. Katemateriaalina oli lauta-alustalle kiinnitetty huopakate. Kuva 4 esittää rakennetta ja sen sammutus sekä savunpoistojärjestelyiden sijaintia. Kokeessa ei varsinaisesti testattu osastoivia rakenteita. Ontelorakenteen päädyt oli kuitenkin tehty kipsikartonkilevystä (GF 15) ja niiden toimivuutta havainnoitiin.

Rakenteet

Molemmissa koesarjoissa kattorakenne sytytettiin altaalla, jossa oli palavaa nestettä. Altaalla kuvattiin seinustallapalavan esineen tai liekahtaneen tilan ikkunan räystäälle aiheuttamaan rasitusta. Altaan nesteen annettiin palaa loppuun, minkä jälkeen palon kehittymiseen ei vaikutettu ennen sen sammutuksen aloitusta. Matalien onteloiden osalla testattiin palon rajoittamista sekä raivauslinjoin että pistosuihkuputkin. Yhteensä kokeita tehtiin seitsemän, joista yhdessä ei ollut jakoa osiin to-

Matalaontelo, jota koepoltettiin vuonna 2005, oli tyypiltään ISOVER YP305B mukaisia. Kuvassa 1 on esitetty kattorakenne ennen koepolttoa. Kuusi katoista oli varustettu jakoa osiin toteuttavilla rakenteilla, joita oli kussakin kokeessa kaksi. Toinen katkoista oli toteutettu kahdella TAK10 mineraalivillalevyllä ja toinen kipsikartonkilevyllä (GN 13). Kuvassa 2a on esitetty kivivillakatko ja kuvassa 2b kipsikartonkilevykatko polttokokeiden

Koejärjestelyt

Kuva 1a ja 1b. Vuoden Kuva 1a ja 1b. Vuoden

Kuva 1a ja 1b. Vuoden 2005 koepolttojen matalalla ontelolla varustettu katto päädystä ja sivulta kuvattuna ennen koepolttoja [1].

2005 koepolttojen matalalla ontelolla varustettu katto päädystä ja sivulta kuvattuna ennen koepolttoja [1]. 2005 koepolttojen matalalla ontelolla varustettu katto päädystä ja sivulta kuvattuna ennen koepolttoja Kuvat 2a ja 2b. [1]. Vuoden 2005 kokeiden matalissa katto-onteloissa olleet jakoa osiin toteuttavat rakenteet palon jälkeen kuvattuina [1].

Kuvat 2a ja 2b. Vuoden 2005 kokeiden matalissa katto-onteloissa olleet jakoa osiin toteuttavat rakenteet palon jälkeen kuvattuina [1]. Kuva 3. Lämpökamerakuva matalan onteloKuvat 2a ja 2b. Vuoden 2005 kokeiden matalissa katto-onteloissa olleet jakoa osiin rakenteen poltosta. Jakoa osiin toteuttavat toteuttavat rakenteet palon jälkeen kuvattuina [1].

rakenteet näkyvät selvinä lämpötilan jakajina kuvassa.

Kuva 3. Lämpökamerakuva matalan ontelorakenteen poltosta. Jakoa osii rakenteet näkyvät selvinä lämpötilan jakajina kuvassa.

Vuonna 2006 koepoltettiin harjakatto-onteloita, joiden sisäkorkeus oli Ontelo tehtiin naulalevyristikoin. Katemateriaalina oli lauta-alustalle k Kuvasammutus 4. Harjakatto-ontelon sammutuksessa Kuva 4 esittää rakennetta ja sen sekä savunpoistojärjestelyide käytettyjen pistosuihkuputkien ja savunpoisei varsinaisesti testattu osastoivia rakenteita. Ontelorakenteen päädyt toaukon sijainnit [2]. kipsikartonkilevystä (GF 15) ja niiden toimivuutta havainnoitiin.

Kuva 3. Lämpökamerakuva matalan ontelorakenteen poltosta. Jakoa osiin toteuttavat rakenteet näkyvät selvinä lämpötilan jakajina kuvassa.

teuttavia rakenteita, eikä muitakaan paloa rajoittavia Yhdessä kokeessa rakenVuonnaratkaisuja. 2006 koepoltettiin harjakatto-onteloita, joiden sisäkorkeus oli 1000 mm (kuva 4). teessa oli metrin levyinen rajoituslinja 4 metOntelo tehtiin naulalevyristikoin. Katemateriaalina oli lauta-alustalle kiinnitetty huopakate. rin etäisyydellä kahdesKuva 4 esittääsytytyskohdasta rakennetta jajasen sammutus sekä savunpoistojärjestelyiden sijaintia. Kokeessa sa pistosuihkuputkin (2 ja 3 pistosuihkuputei varsinaisesti testattu osastoivia rakenteita. Ontelorakenteen päädyt oli kuitenkin tehty kea) toteutettu linja 2,5 metrin etäisyydellä kipsikartonkilevystä (GF 15) ja niiden toimivuutta havainnoitiin. sytytyskohdasta. Ontelon vähäinen korkeus ilmeisesti heikensi kokeissa pistosuihkuputkien toimintaa (kuva 5). Harjakatto-onteloille tehtiin neljä polttokoetta, joista yksi oli ns. vapaa poltto, jo-

Kuva 4. Harjakatto-ontelon sammutuksessa käytettyjen pistosuihkuputkie savunpoistoaukon sijainnit [2].Palotutkimuksen päivät 2007 73 Koejärjestelyt

sytytyskohdasta. rakenteiden pinnoille [1]. Ontelon vähäinen korkeus ilmeisesti heikensi kokeissa pistosuihkuputkien toimintaa (kuva 5).

Harjakatto-onteloille tehtiin neljä polttokoetta, joista yksi oli ns. vapaa poltto, joka Kuva 5. Pistosammutettiin lopuksi perinteiden raivauksen ja sumusuihkun avulla. Kahdessa kokeista suihkuputkien käytettiin sumusuihkusta fognail® pistosuihkuputkia ja savutuuletusta. Suihkuputkien ja savunpoistoaukon osa jäi ympäsijainti on esitetty kuvassa 4. Toisen kokeen sammutus aloitettiin savutuuletuksella ja toisen röivien ja ontesumulla sammuttaen (kuvat 6a ja 6b). Yhdessä kokeista palo sammutettiin savutuulettimen ja loa rajoittavien suihkuputken vesisumun avulla vyöryttämällä. Sammutusta Kuvat ja 6atuuletusta sekä rakenteiden pinja 6b. Vasemmallavarten savunpoistoluuknoille [1]. ku avattuna ennen pistosuihkuputkilla sampaineenpurkua varten oli tällöin tehty ontelon päätyihin aukot, jotka avattiin minuutti ennen mutusta ja oikealla pistosuihkuputkilla suorisammutuksen alkua. tetun sammutuksen jälkeen [2]. Kuva 5. Pistosuihkuputkien sumusuihkusta osa jäi ympäröivien ja onteloa rajoittavien rakenteiden pinnoille [1].

Harjakatto-onteloille tehtiin neljä polttokoetta, joista yksi oli ns. vapaa poltto, joka sammutettiin lopuksi perinteiden raivauksen ja sumusuihkun avulla. Kahdessa kokeista käytettiin fognail® pistosuihkuputkia ja savutuuletusta. Suihkuputkien ja savunpoistoaukon sijainti on esitetty kuvassa 4. Toisen kokeen sammutus aloitettiin savutuuletuksella ja toisen sumulla sammuttaen (kuvat 6a ja 6b). Yhdessä kokeista palo sammutettiin savutuulettimen ja suihkuputken vesisumun avulla vyöryttämällä. Sammutusta ja tuuletusta varten sekä paineenpurkua varten oli tällöin tehty ontelon päätyihin aukot, jotka avattiin minuutti ennen sammutuksen alkua.

Lämpötilan mittaukseen käytettiin 0,5 mm:n vahvuista K-tyypin termolankaa. anturin pää asennettiin katelaudoituksen alapinnasta noin 2 cm syvyydelle o Kuvassa 7 esitetään lämpötilamittauspaikat.

Kuvat 6a ja 6b. Vasemmalla savunpoistoluukku avattuna ennen pistosuihkuputkilla 6 sammutusta ja oikealla pistosuihkuputkilla sammutuksen jälkeen [2]. ka sammutettiin lopuksi perinteiden raivaKuva 7.suoritetun Kattorakenteen lämpöti5

Lämpötilan mittaukseen käytettiin 0,5 mm:n vahvuista K-tyypin termolankaa. Lämpötilaanturin pää asennettiin katelaudoituksen alapinnasta noin 2 cm syvyydelle ontelotilaan. Kuvassa 7 esitetään lämpötilamittauspaikat. Kuvassa 8 esitetään lämpötilat ontelotilan keskikohdassa erityyppisissä polttokokeissa. Lämpötiloista huomataan, että palokatkojen tapauksissa lämpötilat ovat korkeammat kuin muissa kokeissa. Sammutuskokeita (kuvat 8e ja 8f) varten vaihdettiin suurempi poltin, jonka saattoi osaltaan myös hidastuttaa rakenteen syttymistä (pienensi ontelo74

Palotutkimuksen päivät 2007

sa olevaa vaikutusta mittauspisteiden lämpötiloihin, vaan suurin osa vesisuihkusta pysäh1000 tyy matalan ontelotilan rakenteisiin. A 800

Suuri ontelo

B C

600 400

Myös suuren ontelotilan lämpötilamittauksis200 sa käytettiin 0,5 mm:n K-tyypin termopareja. 0 0 10 20 Kuvassa 9 esitetään suuren ontelotilan lämpötilojen mittauspaikat polttokokeissa 1–4. Kuvassa 10 esitetään läheltä harjaa, noin 25 cm katelaudoituksen alapuolelta, mitatut lämpötilat kolmesta pisteestä. Lämpötilakuvaajissa on tyypillistä alun suuren lämpötila-

hiipumisvaihe, jona aikana lämpötilat ovat 200 °C tuntumassa. Hiipumisvaiheen jäl1000 keen lämpötilat nousevat taas hyvin jyrkästi. 800 Ontelotilan sammuttaminen suoritettiin silloin, kun palamisvaihetta oli kestänyt noin 10 600 minuuttia. Kaikissa sammutuskokeissa samb) 400 mutusvaikutus näkyi välittömästi myös lämpötilamittauspisteissä. Kokeessa2003 (kuva 10c) 1. sammutusvaihetta pidettiin päällä 2 mi0 30 40 jonka 50 jälkeen 60 10 20 30 nuuttia, rakenteen0 annettiin Aika (min) Aika (min) kyteä vapaasti 8 minuutin ajan, jotta nähtäisiin sammutuksen vaikutus. Kytemisvaiheen aikana lämpötilat pysyivät noin 200 °C tuntumassa, joten ensimmäinen sammutusvaihe osoittautui varsin tehokkaaksi. SavunpoistoLämpötila ( ° C)

Matala ontelo

Lämpötiloista huomataan, että palokatkojen tapauksissa lämpötilat ovat korkea muissa kokeissa. Sammutuskokeita (kuvat 8e ja 8f) varten vaihdettiin suurempi p saattoi osaltaan myös hidastuttaa rakenteen syttymistä (pienensi ontelotilan happip tilan happipitoisuutta). Sammutuskokeiden piikin ja sytytysaltaan sammumisen jälkeen nähdään, että vesisuihkulla ei ole välitön lämpötilakäyristä nähdään,Sammutuskokeiden että vesisuihkul- lämpötilakäyristä tuleva (sytytysaltaita pidettiin päällä noin 10selvästi havaittavissa olevaa vaikutusta mittauspisteiden lämpötiloihin, vaan la ei ole välitöntä ja kovin selvästi havaittavisminuuttia) noin rakenteisiin. 15–20 minuuttia kestävä vesisuihkusta pysähtyy15matalan ontelotilan

Lämpötila ( ° C)

LÄMPÖTILAMITTAUKSET

(sytytys)

Leveys (m)

uksen ja sumusuihkun avulla. Kahdessa kolan mittauskohdat (mustat pisteet) 4 keista käytettiin fognail® pistosuihkuputkia ja matalan ontelon polttokokeissa. LÄMPÖTILAMITTAUKSET savutuuletusta. Suihkuputkien ja savunpoisRakenne kuvattu ylhäältä päin. KoB A C 3 toaukon sijainti on esitetty kuvassa 4. Toikeissa 1 ja 5 ei käytetty kuvan osoit2 sen kokeen sammutus tamia palokatkoja (katkoviivat). Matala onteloaloitettiin savutuuletuksella ja toisen sumulla sammuttaen (kuFogNail-suutinten paikat merkattu 1 vat 6a ja 6b). Yhdessä Kuvat kokeista6a palo x-symboleilla. jasammu6b. Vasemmalla savunpoistoluukku avattuna ennen pistosuihkuputkilla 0 0 2 4 6 8 tettiin savutuulettimensammutusta ja suihkuputken veja oikealla pistosuihkuputkilla suoritetun sammutuksen jälkeen [2]. Pituus (m) sisumun avulla vyöryttämällä. SammutusKuva 7. Kattorakenteen lämpötilan mittauskohdat (mustat pisteet) matalan ontelon ta ja tuuletusta varten sekä paineenpurkua polttokokeissa. Rakenne kuvattu ylhäältä päin. Kokeissa 1 ja 5 ei käytetty kuvan os LÄMPÖTILAMITTAUKSET varten oli tällöin tehty ontelon päätyihin aupalokatkoja (katkoviivat). FogNail-suutinten paikat merkattu x-symboleilla. kot, jotka avattiin minuutti ennen sammuMatala ontelo tuksen alkua. Kuvassa 8 esitetään lämpötilat ontelotilan keskikohdassa erityyppisissä pol

Lämpöt

Lämpöti

Sammutuskokeiden lämpötilakäyristä nähdään, että vesisuihkulla ei ole välitöntä ja kovin c) selvästi havaittavissa olevaa vaikutusta mittauspisteiden lämpötiloihin, vaan suurin osa 400 vesisuihkusta pysähtyy matalan ontelotilan rakenteisiin.

200

A B C

400 200 0 0

400 200

30 40 Aika (min)

1000 800 A B C

600

Lämpötila ( ° C)

1000 800

400

A B C

600 400

30 40 Aika (min)

600 B

400

0 050

30 40 Aika (min)

Sammutus A B C

200

1060

30 40 Aika (min)

0 0

30 40 Aika (min)

Kuva 8. Mitatut lämpötilat ontelon polttokokeissa. esitetty ku Kuvamatalan 9. Lämpötilojen mittauspaikatMittauskohdat (mustat Kuvassa a) vapaa poltto, b)-c) palokatkot, d) rajoituslinja (pituussuunnan kohdassa pisteet) suuren ontelon polttokokeissa 1–4. e) sammutuskoe (2 FogNail-suutinta) ja f) sammutuskoe (3 FogNail-suutinta, keskim suutin otettu mukaan). Kohdissa A, B ja C oli sijoitettu lämpötila-antureita myös ontelon sisään pystysuunnassa Suuri ontelo n. 30 cm välein. FogNail-suutinten paikat mer-

kattu x-symbolein ja savunpoistoaukon paikMyös suuren ontelotilan lämpötilamittauksissa käytettiin 0,5 mm:n K-tyypin ter ka (neliö) katkoviivalla. Kuvassa 9 esitetään suuren ontelotilan lämpötilojen mittauspaikat polttokokeissa 1-4

200

0 50 lämpötilat 60 0 ontelon 10 20 Kuva 8. Mitatut matalan polttokokeissa. Mittauskohdat 1000 esitetty kuvassa 7. Kuvassa a) vapaa poltto, b)–c) palokat800 kot, d) rajoituslinja (pituussuunnan kohdassa Sammutus 600 4 m–5 m), e) sammutuskoe (2 FogNail-suuA B f) tinta) ja f) sammutuskoe (3 FogNail-suutinta, 400 C keskimmäinen suutin otettu mukaan).

30 40 Aika (min)

200

0 0

800

600

Lämpötila ( ° C)

600

1000

800 Lämpötila ( ° C)

Lämpötila ( ° C)

800

0 0

1000

Lämpötila ( ° C)

1000

400

Kuvassa 10 esitetään läheltä harjaa, noin 25 cm 0 katelaudoituksen alapuolelta, mitatut 0 0 10 20 30 40 50 60 lämpötilat kolmesta pisteestä. Lämpötilakuvaajissa on Sytytys tyypillistä alun suuren lämpötilapiikin Aika (min) 1 ja sytytysaltaan sammumisen jälkeen tuleva (sytytysaltaita pidettiin päällä noin 10-15 1000 1000 2 minuuttia) noin 15-20 minuuttia kestävä hiipumisvaihe, jona aikana lämpötilat ovat 200 °C 800 800 Hiipumisvaiheen jälkeen lämpötilat nousevat tuntumassa. taas hyvin jyrkästi. Ontelotilan 3 Sammutus Sammutus A oli kestänyt B noin 10 minuuttia. C sammuttaminen suoritettiin silloin, kun palamisvaihetta 4 600 Kaikissa 600 sammutuskokeissa BA sammutusvaikutus näkyi välittömästi myös A 5 B e) f) lämpötilamittauspisteissä. Kokeessa C 3 (kuva 10c) 1. sammutusvaihetta pidettiin päällä 2 400 400 C 6 minuuttia, jonka jälkeen rakenteen annettiin kyteä vapaasti 8 minuutin ajan, jotta nähtäisiin 7 sammutuksen vaikutus. Kytemisvaiheen aikana lämpötilat pysyivät noin 2006 °C tuntumassa, 200 200 0 2 4 8 Pituus (m) joten ensimmäinen sammutusvaihe osoittautui varsin tehokkaaksi. Savunpoistoluukkujen Kuva 9.voimisti Lämpötilojen mittauspaikat pisteet) suuren polttokokeissa 1 0 avaaminen00 ennen sammuttamista paloa ja nosti(mustat lämpötiloja, mikäontelon oli varsin 0 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 50 60 Kohdissa Aika (min) (min) luonnollinen tulos (kuvatAika 10b ja 10d). A, B ja C oli sijoitettu lämpötila-antureita myös ontelon sisään pystysuunn 30 cm välein. FogNail-suutinten paikat merkattu x-symbolein ja savunpoistoaukon p Kuva 8. Mitatut lämpötilat matalan ontelon polttokokeissa. Mittauskohdat esitetty 7. (neliö)kuvassa katkoviivalla. 1000 (pituussuunnan kohdassa 4 m-5 m), 1000 Kuvassa a) vapaa poltto, b)-c) palokatkot, d) rajoituslinja Kuva 10. Suuremman onSammutus e) sammutuskoe (2 FogNail-suutinta) ja f) sammutuskoe (3 FogNail-suutinta, keskimmäinen Savunpoistoluukut alkaa telotilan polttokokeiden A 800 800 auki suutin otettu mukaan). B 50

Lämpötila ( ° C)

Leveys (m)

30 40 Aika (min)

Lämpötila ( ° C)

Leveys (m)

Lämpötila ( ° C)

lämpötilat n. 30 cm harC 600 jakorkeuden alapuolelta Suuri ontelo b) a) mitattuna. Lämpötilamit400 tauskohdat esitetty kuMyös suuren ontelotilan lämpötilamittauksissa käytettiin 0,5 mm:n K-tyypin termopareja. 200 9. Kuvassa a) vapaa Kuvassa 9 esitetäänvassa suuren ontelotilan lämpötilojen mittauspaikat polttokokeissa 1-4. poltto, b) sammutuskoe 0 0 10 20 30 40 50 60 tavallisella suihkuputkella Aika (min) 0 Sytytys (savunpoisto ja sammu1000 1 tus päätyjen kautta), c)–d) A 800 sammutuskokeet, joissa 2 B 1. Sammutus C kuvassa c) 3sammutus on 600 suoritettu ennen savunA C c)B d) 4 poistoluukun avaamista ja 400 2. Sammutus kuvassa d)5sammutuksen 200 rytmitys päinvastainen. 6

Lämpötila ( ° C)

A B C

600 400 200 0 0

30 40 Aika (min)

1000 Savunpoistoluukut 800 auki Lämpötila ( ° C)

Lämpötila ( ° C)

0 0

Sammutus alkaa

A B C

600 400 200

1. Sammutus pois

7 0

4 Pituus (m)

0 0

30 40 Aika (min)

0 0

30 40 Aika (min)

Kuva 10. Suuremman ontelotilan polttokokeiden lämpötilat n. 30 cm harjakorkeuden Kuva 9. Lämpötilojen mittauspaikat (mustat pisteet) suuren ontelon polttokokeissa 1-4. Kuva 11.kuvassa Suuren ontelon sammutuskokeiden alapuolelta mitattuna. Lämpötilamittauskohdat esitetty 9. Kuvassa a) vapaa poltto, b) Kohdissa A, B ja C oli sijoitettu lämpötila-antureita myös ontelon sisään pystysuunnassa n. lämpötilavyöhykkeet ontelotilassa. Sytytys sammutuskoe tavallisella suihkuputkella (savunpoisto ja sammutus päätyjen kautta), c)-d) 30 cm välein. FogNail-suutinten paikat merkattu x-symbolein ja savunpoistoaukon paikka sammutuskokeet, joissa kuvassa c) sammutus on suoritettu ennen savunpoistoluukun tapahtunut kuvan vasemmasta ylänurkasta. a) (neliö) katkoviivalla. avaamista ja kuvassa d) sammutuksen rytmitys päinvastainen. Kuvassa a) pakotettu ilmavirtaus ja sammu-

tus tavallisella suihkuputkella oikean päädyn kautta (kaasut ja vesihöyry vasemmasta Kuvassa 11 esitetään lämpötilavyöhykkeet tavallisella suihkuputkella ja pakotetulla ilmavirtauksella (kuva 11a) sekä kahdella FogNail-suihkuputkella 11b)katteen suoritetuissa päädystä ulos) sekä b)(kuva sammutus läpi suuren ontelon sammutuskokeissa. Kokeessa, jossa käytettiin FogNail-suihkuputkia, kahdella FogNail-suihkuputkella (savunpois- tuli levisi sytytyskohtaan nähden vastakkaiselle räystäälle. Tähän Hetkellä osaltaan0 svaikutettiin toaukko katossa). savunpoisto- myös koejärjestelyllä, jossa savunpoistoluukku avattiin luukut ennenavattu varsinaista sammuttamista. ja hetkellä 60 s sammutus aloitettu [2].

Kuva 11. Suuren ontelon sammutuskokeiden lämpötilavyöhykkeet ontelotilassa. Sytytys tapahtunut kuvan vasemmasta ylänurkasta. Kuvassa a) pakotettu ilmavirtaus ja sammutus tavallisella suihkuputkella oikean päädyn kautta (kaasut ja vesihöyry vasemmasta päädystä ulos) sekä b) sammutus katteen läpi kahdella FogNail-suihkuputkella (savunpoistoaukko katossa). Hetkellä 0 s savunpoistoluukut avattu ja hetkellä 60 s sammutus aloitettu [2].

Palotutkimuksen päivät 2007

Osa vuosina 2005 ja 2006 pidettyistä ontelopalokokeista toistettiin myös FDS-tulipalon ämpötiladataa pyritään käyttämään hyväksi myös tulipalon mallintamisen simulointiohjelmalla. Kuvassa 13 esitetään kattorakenteista luodut FDS-mallit. mallinnuksen kehitystyössä ja mallien kelpoisuuden osoittamisessa. lla voidaanKuva tarkastella jonkin sammutustekniikan soveltuvuutta jo 12. Esimerkkiesim. ontelotilan sammuttamib) kokeita. sesta Esimerkiksi kuvan 12 kaltainen ontelotilan sammuttaminen pakotetun tuuletuksen ja vesisuihkutukkautta osoittautui sammutustavaksi myös käytännössä. sen avullatoimivaksi [3]. a)

Kuva 13. Kuvassa a) matalan ontelotilan ja b) suuren ontelotilan FDS-mallit. Kuva 13. Kuvassa a) matalan ontelotilan

Kuvan 14 simulointituloksista huomataan, että ne ovat varsin hyvin linjassaja b)kokeissa suuren ontelotilan FDS-mallit. mitattuihin lämpötiloihin nähden. Sammuttamisen mallintamisessa (kuva 14b) on käytetty samoja FogNail-suutintietoja kuin viitteen [3] tutkimuksessa ja puumateriaalin palamista kuvaavina fysikaalisina parametreina tutkimuksen [4] mukaisia arvoja. Ontelopalokokeista 13. Kuvassa a) matalan ontelotilan ja suuren ontelotilan FDS-mallit. suurin saatava hyöty mallintamiseen tuleeKuva paljolti palojen sammuttamisen ja b)happirajoitteisen ki ontelotilan sammuttamisesta pakotetun tuuletuksen ja vesisuihkutuksen palon kuvaamisen puolelta.

200

800

0 0

30 aika (min)

a)45

600

1000

125cm piste AA piste

400 200

400 200 0

0 0

800

piste B

b) 5

250cm piste B 15 10 20 Aika (min)

Lämpötila ( ° C)

b)1000 250cm piste B

Lämpötila ( ° C)

400

lämpötila (°C)

Kuvan 14 simulointituloksista huomataan, että ne ovat varsin hyvin linjassa kokeissa mitattuihin lämpötiloihin nähden. Sammuttamisen mallintamisessa (kuva 14b) on käytetty 1000 1000 ontelopalokokeista toistettiin samoja FogNail-suutintietoja puumateriaalin palamista 5 ja 2006 pidettyistä myös FDS-tulipalon kuin viitteen [3] tutkimuksessa ja Kuva 14. FDS-simulointien 125cm kuvaavina fysikaalisina parametreina tutkimuksen [4] mukaisia arvoja. Ontelopalokokeista piste A lla. Kuvassa 13 esitetään kattorakenteista luodut FDS-mallit. (paksut viivat) lämpötilojen 800 800 mallintamiseen tulee paljolti palojen sammuttamisen ja suurin saatava hyöty happirajoitteisen vertaaminen kokeista saapalon kuvaamisen puolelta. 600

600 400 200

tuihin lämpötiloihin (ohuet viivat.) Kuvassa a) matala ontelo (vapaa poltto) ja kuvassa b) suuri ontelo (sammutuskoe FogNail-suuttimilla). Mittauspisteet esitetty aiemmin kupiste A vissa 7 ja 10d. piste B

0 vertaaminen 15 30 45 saatuihin Kuva 14. FDS-simulointien (paksut viivat) lämpötilojen kokeista 0 aika (min) 5 10 15 20 25 lämpötiloihin (ohuet viivat.) Kuvassa a) matala ontelo (vapaa poltto) ja kuvassa b) suuri0 Aika (min) ontelo (sammutuskoe FogNail-suuttimilla). Mittauspisteet esitetty aiemmin kuvissa 7 ja 10d. Kuva 14. FDS-simulointien (paksut viivat) lämpötilojen vertaaminen kokeista saatuihin

luukkujen avaaminen ennen sammuttamista että ne ovat varsin hyvin linjassa kokeissa mi- to näyttäisi olevan ontelon liekkipalon samlämpötiloihin (ohuet viivat.) Kuvassa a) matala ontelo (vapaa poltto) ja kuvassa b) suuri voimisti paloa ja nosti lämpötiloja, mikä oli ontelo tattuihin lämpötiloihin nähden. Sammuttamutus vesisumulla ennen savutuuletuksen (sammutuskoe FogNail-suuttimilla). Mittauspisteet esitetty aiemmin kuvissa 7 ja 10d. ja varsin luonnollinen tulos (kuvat 10b ja 10d). misen mallintamisessa (kuva 14b) on käytet- sammutusraivauksen aloitusta. Kuvassa 11 esitetään lämpötilavyöhykkeet ty samoja FogNail-suutintietoja kuin viitteen Lämpökamera havaittiin hyödylliseksi apuJOHTOPÄÄTÖKSET tavallisella suihkuputkella ja pakotetulla il- [3] tutkimuksessa ja puumateriaalin palamis- välineeksi palon sekä rajoituslinjojen paikalmavirtauksella (kuva 11a) sekä kahdella Fog- JOHTOPÄÄTÖKSET ta kuvaavina fysikaalisina parametreina tutki- listamisessa sekä sammutusvaikutusten arviTähänastiset ontelopalojen että arvoja. mallinnuksella päästään hyvinkin Nail-suihkuputkella (kuva 11b) simuloinnit suoritetuissa osoittavat muksen [4]sen, mukaisia Ontelopalokooinnissa. Tähänastiset ontelopalojen simuloinnit osoittavat sen, että mallinnuksella päästään hyvinkin suuren ontelon sammutuskokeissa. Kokeeskeista suurin saatava hyöty mallintamiseen samanlaisiin tuloksiin kuin varsinaisissa polttokokeissa. Kokeista mitattuja lämpötilatietoja samanlaisiin tuloksiin kuin varsinaisissa polttokokeissa. Kokeista mitattuja lämpötilatietoja sa, jossa käytettiin FogNail-suihkuputkia, tutulee paljolti palojen sammuttamisen ja happyritään jatkossa hyödyntämään mm. sammuttamisen mallintamisen kehitystyössä. pyritään jatkossa hyödyntämään mm. sammuttamisen mallintamisen kehitystyössä. li levisi sytytyskohtaan nähden vastakkaiselle pirajoitteisen palon kuvaamisen puolelta. LÄHDELUETTELO räystäälle. Tähän osaltaan vaikutettiin myös Pistosuihkuputkilla toteutettavissa rajoituslinjoissa vesisumusta osuu ympäröiviin Pistosuihkuputkillaosatoteutettavissa rajoituslinjoissa osa vesisumusta osuu ympäröiviin koejärjestelyllä,jajossa VTT Tutkimusselostus Nro RTE3021/05, rakenteisiin ja jää näiden pinnalle. Jäähdytyksessä sumun vähenee ja rakenteisiin jää savunpoistoluukku näiden pinnalle.avatJäähdytyksessä tehokkaan sumun määrä tällöin1.tehokkaan vähenee ja määrä tällöin luonnollisesti myös jäähdytysteho. Ilmiö esiintyy matalissa onteloissa ja se on syytä tiin ennen varsinaista sammuttamista. 2005. luonnollisesti myös jäähdytysteho. Ilmiö esiintyy matalissa onteloissa ja se on syytä huomioida näiden sammutuksessa. JOHTOPÄÄTÖKSET 2. VTT Tutkimusselostus Nro VTT-Shuomioida näiden sammutuksessa. 09583-06, 2006. Ehjä harjakatto-ontelo pystytään sammuttamaan usealla tehokkaalla sammutusmenetelmällä. ONTELOPALOKOKEIDEN Tähänastiset ontelopalojen simuloinnit osoit3. Hietaniemi, J., Vaari, J., Hakkarainen, Lämpötilojen nousun ja palon leviämisen vaaran kannalta turvallisin vaihtoehto näyttäisi Ehjä harjakatto-ontelo pystytään sammuttamaan usealla tehokkaalla sammutusmenetelmällä. SIMULOINTI tavat sen, että mallinnuksella päästään hyvin- T., Huhta, J., Jumppanen, U., Korhonen, Lämpötilojen nousun ja palon leviämisen vaaran kannalta vaihtoehto näyttäisi kin samanlaisiin tuloksiinturvallisin kuin varsinaisissa T., Kouhia, I., Siiskonen, J. & Weckman, H. Kokeista saatua lämpötiladataa pyritään käyt- polttokokeissa. Kokeista mitattuja lämpö- Ontelotilojen paloturvallisuus. Ontelopalotämään hyväksi myös tulipalon mallintami- tilatietoja pyritään jatkossa hyödyntämään jen ominaispiirteet sekä palojen etenemisen sen puolella mm. mallinnuksen kehitystyössä mm. sammuttamisen mallintamisen kehi- rakenteellinen katkaiseminen ja sammuttaja mallien kelpoisuuden osoittamisessa. Si- tystyössä. minen. 2004. Espoo, VTT Rakennus- ja yhmulointien avulla voidaan tarkastella esim. Pistosuihkuputkilla toteutettavissa rajoitus- dyskuntatekniikka. 74 s. + liitt. 24 s. VTT jonkin sammutustekniikan soveltuvuutta jo linjoissa osa vesisumusta osuu ympäröiviin Tiedotteita - Research Notes; 2249. Saatavilennen varsinaisia kokeita. Esimerkiksi kuvan rakenteisiin ja jää näiden pinnalle. Jäähdytyk- la osoitteesta: http://www.vtt.fi/inf/pdf/tie12 kaltainen ontelotilan sammuttaminen ra- sessä tehokkaan sumun määrä tällöin vähe- dotteet/2004/T2249.pdf. kenteen päädyn kautta osoittautui toimivaksi nee ja luonnollisesti myös jäähdytysteho. Il4. Hietaniemi, J., Hostikka, S. & Vaasammutustavaksi myös käytännössä. miö esiintyy matalissa onteloissa ja se on syy- ri, J. FDS simulation of fire spread - comOsa vuosina 2005 ja 2006 pidettyistä on- tä huomioida näiden sammutuksessa. parison of model results with experimentelopalokokeista toistettiin myös FDS-tulipaEhjä harjakatto-ontelo pystytään sammut- tal data. 2004. Espoo, VTT. 45 s. + liitt. 6 lon simulointiohjelmalla. Kuvassa 13 esitetään tamaan usealla tehokkaalla sammutusmene- s. VTT Working Papers; 4. Saatavilla osoitkattorakenteista luodut FDS-mallit. telmällä. Lämpötilojen nousun ja palon leviä- teesta: http://www.vtt.fi/inf/pdf/workingpaKuvan 14 simulointituloksista huomataan, misen vaaran kannalta turvallisin vaihtoeh- pers/2004/W4.pdf. 76

Palotutkimuksen päivät 2007

Tuomas Paloposki, Kaisa Belloni, Simo Hostikka, Johan Mangs ja Esko Mikkola, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Eurooppalainen metsäpalotutkimushanke ”Fire Paradox” Tiivistelmä VTT osallistuu EU:n 6. puiteohjelmassa to- paloja että tarkoituksellista metsän polttoa teutettavaan laajaan tutkimushankkeeseen, (ennaltaehkäisevä kulotus ja metsäpalon samTulosten hyödyntäminen sisältää metsänhoidon ja metsäpalontorjunnan ammattilaisille suunnattujen kurssien ja oppimateriaalien (moduli 10), yleisölle suunnatun jonka nimi on Fire Paradox. Hankkeessa luo-kehittämisen mutukseen käytettävät vastatulet). (moduli 11) ja poliittisen päätöksenteon tueksi suunnatun tiedotuksen daantiedotuksen tieteelliset ja tekniset perusteet metsäSuomen kannalta keskeisenä tavoitteena (moduli 12). palojen hallinnan käytännöille ja politiikalle on ison kansainvälisen hankkeen tulosten Pystysuunnassa matriisi jakaantuu neljään joiden avulla pyritään integroimaan eritutkiEuroopassa. Metsäpaloilla tarkoitetaan tässälinjaan, siirto suomalaisten käyttöön. VTT:n moduleiden linjat käsittelevät toisaalta palojenpainotetaan syttymistä jametsäpaloista etenemistä, ihyhteydessä sekäaktiviteetit. vahingossaNämä syttyneitä metsä- musosuudessa toisaalta kulotuksen ja vastatulien käyttöä metsäpalojen hallintaan.

misiin (pelastushenkilöstö mukaan lukien) ja rakennuksiin kohdistuvien vaikutusten määrittämistä. Hankkeen osana tehdään myös laboratoriokokeita suomalaisten metsämateriaalien palokäyttäytymisestä. Pelastustoimen osalta hyötyinä on mm. parempi tietämys seuraavista aiheista: maastopalojen syttyminen ja leviäminen, maastopalojen ehkäiseminen ja sammuttaminen sekä maastopalojen aiheuttamat vaarat asukkaille, sammutushenkilöstölle ja suojeltaville rakennuksille. Hankkeen vaikuttavuus tulee esiin pitkällä tähtäimellä maastopalojen ennakoinnin ja hallinnan paranemisena ja pelastushenkilöstön työtapaturmien vähenemisenä.

JOHDANTO Tausta Metsäpalojen tehokas torjunta on johtanut siihen paradoksaaliseen tilanteeseen, että tuhoisien metsäpalojen riski on monilla seuduilla kasvanut. Kun metsäpalot aiemmin Kuva 1. Fire Paradox –projektin rakennetta kuvaava matriisi.

Kuva 1. Fire Paradox –projektin rakennetta kuvaava matriisi.

Palotutkimuksen päivät 2007 Hyödyt

kasvillisuuden määrän ja jakautuman määrityksiin sekä tarkemmilla metsäpalojen etenemisen tietokonemalleilla saatuihin tuloksiin. Kuva 2. Esimerkki FDS-ohjelman simulointi tuloksista. Vasemmalla rakennus, jota kohti tuuli painaa maastopalossa syntyviä kuumia savukaasuja. Lämpötilat ilmaistu värikoodeilla oikeassa laidassa esitetyn asteikon mukaisesti. Kuva lähteestä [2].

toistuivat usein, ne myös rajoittivat tehok-Kuva opiston maataloustieteellistä lien kehittämisen (moduli 10), suun2. Esimerkki FDS-ohjelmantiedekuntaa. simulointituloksista. Vasemmalla rakennus, jotayleisölle kohti tuuli maastopalossa syntyviä kuumia Lämpötilat ilmaistu värikoodeilla kaasti metsänpohjalle kerääntyvän kuolleenpainaaHanke alkoi maaliskuussa 2006 jasavukaasuja. jatkuu natun tiedotuksen (moduli 11) ja poliittisen laidassa 2010. esitetyn asteikonkokonaiskusmukaisesti. Kuva lähteestä [2].tueksi suunnatun tiedotukpuuaineksen määrää. Nyt kun metsäpalotoikeassa helmikuuhun Hankkeen päätöksenteon torjutaan tehokkaasti, kuolleen puuaineksen tannukset ovat noin 15 miljoonaa euroa, jos- sen (moduli 12). määrä saattaa kasvaa vaarallisen suureksi. Pa- ta EU:n osuus on noin 80 %. Hankkeen inPystysuunnassa matriisi jakaantuu neljään lon sitten lopulta syttyessä kasvaa sen voima ternet-sivut löytyvät osoitteesta http://www. linjaan, joiden avulla pyritään integroimaan nopeasti niin suureksi, että paloa ei enää saa- fireparadox.org/. eri moduleiden aktiviteetit. Nämä linjat kädakaan hallintaan. sittelevät toisaalta palojen syttymistä ja etePalokuorman kertymistä voimistaa varsinnemistä, toisaalta kulotuksen ja vastatulien kin Etelä-Euroopassa myös maaltapako, jo- Sisältö käyttöä metsäpalojen hallintaan. hon usein liittyy metsän hyötykäytön väheneminen ja viljelysmaan hallitsematon met- Hankkeen sisältöä voidaan havainnollistaa sittyminen. Samalla häviävät maastossa aiem- kuvassa 1 esitetyllä matriisilla. Vaakasuun- Hyödyt min olleet luontaiset palokujat. nassa matriisi jakaantuu kolmeen osaan, jotViime vuosien kuivat ja kuumat kesät pa- ka ovat tutkimus, tekninen kehitystyö ja tu- Hankkeen tuloksena syntyy valtava määrä hentavat ongelmaa. Etelä-Euroopan metsä- losten hyödyntäminen. tietoa metsäpalojen käyttäytymisestä sekä paloista on saatu lukea lehdistä joka vuosi. Tutkimuksessa merkittävin osuus on met- erilaisten fysikaalisten, biologisten ja yhteisVuosi 2006 oli Suomessakin ennätyksellinen säpalon tietokonemallinnuksella. Paitsi it- kunnallisten tekijöiden vaikutuksesta metsekä kuivuutensa että maastopalojen mää- se metsäpalon leviämistä mallinnetaan pro- säpaloihin. Tämä tietomäärä pyritään integrän suhteen [1]. jektissa myös metsäpalosta ihmisille ja ra- roimaan laskentaohjelmiin ja tietokantoihin, kennuksille aiheutuvia vaaroja. Mallinnusta joiden avulla tuloksia voidaan käyttää hyväktukee koetoiminta, joka toteutetaan osittain si käytännön metsäpalontorjunnassa alkaen Tavoite laboratorio-olosuhteissa ja osittain maastos- ennaltaehkäisystä ja ulottuen sammutustyösa tehtävinä koepolttoina. Nämä osuudet on hön saakka. Hankkeen tavoitteena on luoda tieteelliset koottu moduliin 2, jonka nimi on ”fysikaaja tekniset perusteet metsäpalojen hallinnan liset mekanismit”. VTT:n osuus hankkeessa käytännöille ja politiikalle Euroopassa. Erityi- keskittyy tähän moduliin. POIMINTOJA HANKKEEN sesti pyritään edistämään tulen hallittua käytTutkimusosaan kuuluu kaksi muutakin TULOKSISTA töä katastrofaalisten palojen ehkäisyyn (se- modulia. Modulissa 3 tutkitaan kasvillisuukä ennaltaehkäisevä kulotus että metsäpalon den määrän, lajiston ja kosteuden vaihte- Metsäpalosta rakennuksille aiheutuvan vaasammu¬tuksessa käytettävät vastatulet). luita. Tämän modulin nimi on ”biologiset ran arviointi tietokonemallinnuksen avulla Tavoitteen voi kiteyttää suomalaiseen sa- mekanismit”. Modulissa 4 tutkitaan maanTämä aihe on osa modulia 2. Työhön osalnanlaskuun ”Tuli on hyvä renki mutta huo- käyttötapojen muutoksia ja niiden vaikutus- listuvat VTT:n lisäksi Edinburghin yliopisno isäntä”. Tämä sananlasku on toiminut in- ta metsäpalojen esiintymiseen sekä metsäpa- to ja portugalilainen yliopisto Instituto Sunoittajana koko hankkeen nimelle. loissa tuhoutuvia taloudellisia ja ei-materiaa- perior Tecnico. lisia arvoja. Tämän modulin nimi on ”käytVTT tutkii rakennuksille aiheutuvaa vaatäytymistieteet”. raa FDS-palonsimulointiohjelman avulla. TäHANKKEEN KUVAUS Tekninen kehitystyö käsittää viisi modulia. mä työ on aloitettu jo aiemmin MASIFIRENäihin kuuluvat mm. riskien arviointi ja kar- ohjelman kehitystyön yhteydessä [2]. FDSOsallistujat, aikataulu ja budjetti toitus (moduli 5), tietokantojen ja tietokone- ohjelma on kuvattu lähteessä [3]. ohjelmien luominen hankkeen puitteissa keTuloksia on havainnollistettu kuvassa 2, Fire Paradoxin alkuperäiseen konsortioon rätyn tiedon jatkokäyttöä varten (moduli 6), jossa maastopalossa syntyneet kuumat savuosallistuu 31 osapuolta kolmestatoista maasta poliittisen päätöksenteon analysointi (mo- kaasut etenevät tuulen painamina maanpin(yhdestätoista Euroopan maasta, Marokosta duli 7), metsäpalojen reaaliaikainen havain- nan läheisyydessä kohti rakennusta. Tämänja Tunisiasta). Hanketta on sittemmin laajen- nointi ja aiempien palojen analysointi (mo- tyyppisillä laskelmilla voidaan kartoittaa tinettu siten, että myös Argentiinasta, Etelä- duli 8) ja suuren mittakaavan demonstraati- lanteita, joissa rakennuksille aiheutuvaa vaaAfrikasta, Venäjältä ja Mongoliasta on liitty- ot (moduli 9). raa täytyy pitää merkittävänä. Käytännön nyt mukaan yhteistyöosapuolia. Hankkeen Tulosten hyödyntäminen sisältää metsän- neuvoiksi tulokset jalostuvat, jos pystytään koordinaattori on portugalilainen Francisco hoidon ja metsäpalontorjunnan ammattilai- antamaan ohjeita esim. kasvillisuuden ja raRego, joka edustaa Lissabonin teknillisen yli- sille suunnattujen kurssien ja oppimateriaa- kennusten välisistä suojaetäisyyksistä tai kas78

Palotutkimuksen päivät 2007

Kuva 3. Kartiokalorimetrikokeet seinäsammaleella. Lämmönvapautumisnopeus ajan funktiona. Lämpöaltistus 50 kW/m2. Vertailtavina Evolta ja Oittaalta kerätyt seinäsammalnäytteet.

Lämmönvapautumisnopeus [kW]

Seinäsammal (Oittaa & Evo) 3.0 FMO1 FMO3 FMO4 FME3 FME4

2.0

1.0

0.0 0

120

180

240

300

360

Aika lämpöaltistuksen alusta [s] Kuva 3. Kartiokalorimetrikokeet seinäsammaleella. Lämmönvapautumisnopeus ajan funktiona. Lämpöaltistus 50 kW/m2. Vertailtavina Evolta ja Oittaalta kerätyt villisuudelle asetettavista rajoituksista. Fire Paradox -hankkeen laboratoriokokeis- ta muita palamiseen liittyviä suureita, mm. seinäsammalnäytteet. Työ on vasta hyvin alkuvaiheessaan. Par- sa tutkitaan sekä eteläeurooppalaisten että materiaalin lämpöarvo, savun tuotto, ja hiihaillaan tutkitaan sitä, milloin laskelmat tu- suomalaisten luonnonmateriaalien palokäyt- limonoksidin tuotto. lee tehdä kokonaisuudessaan 3-dimensionaa- täytymistä. Suomalaisten materiaalien osalKIITOKSET lisina ja milloin taas saadaan käytännön kanta tulokset ovat täysin uusia. Kartiokalorinalta riittävä tarkkuus 2-dimensionaalisilla metrinsuomalaisille lisäksi tuloksia metsäpaloasiantuntijoille, saadaan myös mui- KIITOKSET Haluamme esittää kiitoksemme yhteistyöstä laskelmilla. den osapuolten käytössä olevilla laitteilla teh-ja Ari erityisesti Timo Heikkilälle, Henrik Lindbergille, Ilkka Vanha-Majamaalle Laskelmien tulosten avulla Edinburghin dyistä kokeista. Haluamme esittää kiitoksemme yhteistyöstä Venäläiselle. yliopisto kehittää mm. rakennusten syttyPääasiallisesti tutkittava suomalainen ma- suomalaisille metsäpaloasiantuntijoille, erityimistä ja palovammojen syntymistä kuvaa- teriaali on seinäsammal (Pleurozium schrebe- sesti Timo Heikkilälle, Henrik Lindbergille, via matemaattisia malleja. Jatkossa pyritään ri). Seinäsammal on pintakerroskasvina eri- Ilkka Vanha-Majamaalle ja Ari Venäläiselle. LÄHDELUETTELO myös integroimaan VTT:n laskelmat hank- tyisen kiinnostava, sillä Ilmatieteen laitokkeen muissa moduleissa tuotettaviin tietoisen suomalainen metsäpaloindek1. Paloposki, T., Belloni, K., Venäläinen, A.,kehittämä Heikkilä, T. & Vanha-Majamaa, I. Onko hin, mm. kasvillisuuden määrän ja jakautusi pohjautuu maan pintakerroksen kosteu- LÄHDELUETTELO maastopalojen määrä kasvussa ?. Pelastustieto, 2006, Vol. 57, nro 9, s. 50-52. man määrityksiin tarkemmilla metsä- -den arviointiin säähavaintojen ja laskennal2. Hostikka, S. sekä & Mangs, J. MASIFIRE Map based simulation of fires in forest-urban palojen etenemisen tietokonemalleilla saalisen mallin avulla. 1. Paloposki, T., Belloni, K., Venäläinen, A., interface. Espoo, VTT, 2005. 52 s. + liitt. 2 s. (VTT Working Papers 20). ISBN 951tuihin38-6571-1. tuloksiin. http://www.vtt.fi/inf/pdf /workingpapers/2005/W20.pdf VTT:n ensimmäinen koesarja tehtiin hel- Heikkilä, T. & Vanha-Majamaa, I. Onko maastopalojen määrä kasvussa ?. Pelastustiemikuussa Simulator 2007. Kokeita tehtiin kaikkiaan 3. McGrattan, K. & Forney, G. Fire Dynamics (Version 4) User’s19.Guide. to, 2006, Vol. 57, nro 9, s. 50-52. Tutkittavia materiaaleja oli kuusi. SuomalaiNIST Special Publication 1019, National Institute of Standards and Technology, Luonnonmateriaaleilla tehtävät 2. Hostikka, S. & Mangs, J. MASIFIRE sia materiaaleja olivat seinäsammaleen lisäkMarch 2006. http://fire.nist.gov/fds/docs/fds_users_guide_4.pdf - Map based simulation of fires in forest-ursi humus ja kuiva ruoho. laboratoriomittakaavan palokokeet Kuvassa 3 on esitetty seinäsammaleella teh- ban interface. Espoo, VTT, 2005. 52 s. + liitt. Tämäkin aihe on osa modulia 2. Työhön tyjen kartiokalorimetrikokeiden tuloksia. Ku- 2 s. (VTT Working Papers 20). ISBN 951-38osallistuvat VTT:n lisäksi Edinburghin yli- vassa näytetään ajan funktiona mitatut läm- 6571-1. http://www.vtt.fi/inf/pdf /workingpaopisto, Carlos III:n yliopisto ja tutkimuslai- mönvapautumisnopeudet. Vertailtavana on pers/2005/W20.pdf tos INIA-CIFOR Madridista sekä Thessalo- kahdesta eri paikasta kerätyt sammalnäyt3. McGrattan, K. & Forney, G. Fire Dynikin yliopisto. teet (Evo ja Oittaa). Kokeiden toistettavuus namics Simulator (Version 4) User’s Guide. VTT käyttää kokeissa kartiokalorimetriä on varsin hyvä eivätkä Evolta ja Oittaalta ke- NIST Special Publication 1019, National In[4]. Tätä laitetta on käytetty rakennusmateri- rätyt sammaleet näytä paljoakaan poikkea- stitute of Standards and Technology, March aalien palokäyttäytymisen tutkimiseen hyvin van toisistaan. Kyseiset näytteet on ilmastoi- 2006. http://fire.nist.gov/fds/docs/fds_users_ laajalti sekä VTT:ssa että muualla. On myös tu palotestauksen koekappaleille perinteises- guide_4.pdf kehitetty menettelytapoja, joiden avulla voi- ti käytetyn menettelytavan mukaisesti, joten 4. Mikkola, E. Kartiokalorimetri. Esdaan käyttää kartiokalorimetrikokeista saatu- niiden kosteuspitoisuus on ollut kokeen al- poo, VTT, 1990. 22 s. (Valtion teknillinen ja tuloksia tulipalojen tietokonemallinnuksen kaessa noin 10 paino-%. tutkimus¬keskus; Tiedotteita 1087). ISBN lähtötietoina. Koetuloksista voidaan määrittää myös usei- 951-38-3638-X Palotutkimuksen päivät 2007

Ylitarkastaja, ins. (AMK) Antti Nenonen, Turvatekniikan keskus • Dosentti, tekn. tri Veli-Pekka Nurmi, Tampereen teknillinen yliopisto

Palokuolemat sähköpaloissa Tiivistelmä

iempien tutkimusten mukaan Suomessa syttyy vuosittain yli 1500 sähköpaloa. Sähköpalojen kokonaismäärä on vähentynyt 1990-luvun loppupuolelta, mutta paloissa menehtyneiden määrä on samanaikaisesti noussut. Sähköpalot näyttävät vähentymisestään huolimatta kehittyneen vaarallisemmiksi. Tässä tutkimuksessa selvitettiin 1.1.2001– 31.12.2006 aikana tapahtuneet sähköpalon aiheuttamat palokuolemat, eli sähköpalokuolemat asuinrakennuksissa tai niiden kaltaisissa rakennuksissa Suomessa, Ahvenanmaata lukuun ottamatta. Aineisto kerättiin Sisäasianministeriön tietokannasta Prontosta. Tutkimusjakson aikaiset täydentävät vertailutiedot niille tapauksille, joiden syttymissyystä ei ollut Prontossa mitään tietoa ja jo sähköpalokuolemiksi tiedetyille tapauksille kerättiin poliisin RIKI-tietokannasta Keskusrikospoliisin rikosteknisessä laboratoriossa. Työssä analysoitiin kaikkiaan tutkimusaikaisen 397 palokuoleman aiheuttaneen tulipalon tiedot. Näistä 91 oli kuoleman aiheuttaneita sähköpaloja. Kaikki tarkastellut sähköpalokuolemat tapahtuivat asuin- tai niihin verrattavissa rakennuksissa. Lähes kaikki sähköpalokuolemat tapahtuivat tavanomaisessa kotiympäristössä.

Johdanto Viime vuosina Suomessa on virallisten tilastojen mukaan sattunut vuosittain 3000– 3500 rakennuspaloa, joissa palo on vaurioittanut rakennusta. Kaikista paloista arviolta kolmannes on tahallaan sytytettyjä. Tilastojen mukaan sähkölaitteet ja asennukset ovat merkittävä syttymislähde ja palovahinkojen aiheuttaja rakennuspaloissa. Jonkin verran sähköpaloja merkitään tilastoissa tuntemat80

Palotutkimuksen päivät 2007

tomaksi tai ne kirjataan muuksi kuin sähköpaloksi. Suomalaisten sähköpalotutkimusten mukaan vuotuinen sähköpalojen määrä on noin 1500 paloa [1,2]. Sisäasiainministeriön asettaman tavoiteohjelman pyrkimyksenä on, että vuonna 2012 Suomessa tapahtuu vain 30 palokuolemaa, kun nykyisellään kaikista tulipaloista aiheutuu vuosittain noin 100 kuolemantapausta. Määrä on kansainvälisesti vertaillen korkea. Lisäksi Suomessa ei ole päästy muille teollisuusmaille tyypilliseen palokuolemien laskevaan trendiin. Myös sähköpaloista aiheutuneet palokuolemat näyttävät lisääntyneen merkittävästi viime vuosina. Vuosina 2003–2004 kerätyn laajan aineiston mukaan 0,9 % sähköpaloista johti kuolemaan, kun vastaavan vuosina 1998–1999 kerätty aineisto osoittaa, että 0,4 % sähköpaloista johti kuolonuhreihin. Sähköpalojen seuraukset näyttävät näin tarkasteltuina kehittyneen vakavimmiksi.[1,2]

sa, missä sähköpalokuolemat tapahtuvat ja miksi sähköpalokuolemia tapahtuu? Tavoitteena oli tukea palokuolemien ja erityisesti sähköpalokuolemien ennaltaehkäisytyötä ja siten edesauttaa suomalaisen yhteiskunnan turvallisuustason kehittymistä.

Aineisto ja menetelmät

Aineisto kerättiin Sisäasiainministeriön Pronto-tietokannasta 1.1.2001–31.12.2006 tapahtuneet kaikki rakennuspalot, ja vastaavat, joiden syttymissyytä sammutustyönjohtaja oli epäillyt sähkön aiheuttamaksi. Lisäksi mukaan otettiin kaikki rakennuspalot, ja vastaavat, joiden syttymissyystä ei sammutustyönjohtaja ollut esittänyt mitään arviota. Aineistoa verrattiin poliisin Riki- ja Patja-tietokantojen vastaaviin palotapauksiin, jolloin usein pystyttiin joko vahvistamaan tai poissulkemaan sähköpalon mahdollisuus. Lisäksi apuna käytettiin Suomen Pelastusalan Keskusjärjestön lehdistöseurantaan peTutkimuksen tavoitteet rustuvaa palokuolematilastoa. vertaamalla niitä viranomaisrekisterien tietoihin kaikkiTutkimuksen tavoitteena oli selvittää raken- en sähköpalokuolematapausten esille saaminuspalojen osalla ketkä kuolevat sähköpalois- seksi. Tutkimuksessa ei tutustuttu tapausten ruumiinavauspöytäkirjoihin. Aineistoon otettiin mukaan sähköpalot, 120 jotka olivat aiheuttaneet palokuoleman, ja 100 jotka olivat tapahtuneet rakennuksissa tai 80 Rakennuspalokuolemat (SPEK) niihin rinnastettavissa rakennuksissa. Näin 60 Rakennuspalokuolemat sähköstä esimerkiksi ajoneuvopaloissa tai maasto- ja 40 metsäpaloissa mahdollisesti menehtyneet ei20 vät olleet mukana tutkimuksessa. Myös palot, 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 jotka olivat sytytetyt itsemurhatarkoituksessa, eivät tulleet mukaan aineistoon. Tapahtumavuosi Palon Kuva aiheuttanut1.sähkölaite Yhteensä 2001 2002 2003 2004 2005ja2006 Rakennuspalokuolemien sähköpaRakennustyyppiluokitteluna käytettiin TiValaisin 0 2 2 5 1 2 12 Liesi tai uuni 1 2 1 9 7 7 27 lokuolemien määrät. lastokeskuksen rakennusluokitusta. Sähkölaitteisto 0 1 2 1 3 4 11 Kylmälaite 1 2 1 1 1 0 6 Työssä analysoitiin kaikkiaan 397 palokuoTelevisio 2 0 1 3 1 4 11 Sähkölämmitin Kahvinkeitin Kiuas Muu sähkölaite Yhteensä

1 0 0

1 0 2

1 0 0

3 1 1

1 0 0

2 1 2

9 2 5

Yhteensä

Taulukko 2. Sähköpalokuoleman aiheuttaja rakennustyypeittäin

Palon aiheuttanut sähkölaite Valaisin Liesi tai uuni Sähkölaitteisto Kylmälaite Televisio Sähkölämmitin Kahvinkeitin Kiuas Muu sähkölaite Yhteensä

Rivi- tai ketjutalo 4 5 0 0 0 0 0 0 0 9

Asuinkerrostalo 6 5 3 1 3 0 1 2 4 25

nyttämät palokaasut olivat kohtalokkaat. Valaisinpaloissa kaikki palon aiheuttaneet valaisimet olivat siirrettäviä valaisimia ja joko pudonneet kiinnityspaikaltaan, kuten seinältä tai kaatuneet ja siten joutuneet palamiskelpoisen materiaalin välittömään läheisyyteen. Valaisimissa havaittiin vain kaksi tekTulokset nistä vikaa, eli 80 % paloista johtui käyttäjän virheestä yleisimpänä virheenä ollen joTarkasteluajalta selville yhteensä 91 sähköpa- ko valaisimen huono sijoitus tai riittämälokuolemaa. Kuolemantapausten määrän ke- tön kiinnitys. hitys näyttää pääpiirteittäin seuraavan yleistä Sähkölaitteiston aiheuttamissa paloissa olipalokuolemakehitystä (Kuva 1). [3] vat syinä jyrsijöiden nakertamat johdot jolloin syntyi eristevika, vuotovirtaa ja mah120 dollinen läpilyönti tai johtimien liitoksissa Laiteryhmätarkastelut huono, ns. löysä liitos. Kaikki vikaantumi100 set edustivat teknistä vikaa. Asennusvirheitä Liesi nousi 80 selvästi merkittävimmäksi sähkö- ei laitteiston asennuksissa havaittu. palokuoleman aiheuttaneeksi laitteeksi (TauTelevisiopaloissaRakennuspalokuolemat syynä oli laitteen tekni(SPEK) lukko 1). Yhdessäkään liedessä ei ollut teknisnen vikaantuminen. Tyypillisiä vikoja ovat 60 Rakennuspalokuolemat tä vikaa, vaan kaikki tapaukset olivat ihmisen piirikortin juotoksen vikaantuminen, TV:n sähköstä omalla40virheellisellä toiminnalla aiheutettu- elektroniikan komponenttivika tai päävirja. Palon kehittymistä auttoi lieden päälle si- takytkimen huono kontakti, eli löysä liitos. joitettu20 laite, vaikka kahvinkeitin, joka lieden Mahdollista valmiusvirran päälläoloa palon lämmön avulla palaessaan kehitti hyvin myr- aiheuttaneissa televisioissa ei pystytty määkyllisiä palokaasuja. Osassa tapauksia varsi- rittämään. 0 naiset palovahingot olivat mitättömän pienet, Sähkölämmittimen aiheuttamissa paloissa 2001 2002 2003 2004 2005 2006 mutta sähkölaitteen palaessa muoviosien syn- suurin syy oli laitteen epästabiili sijoitus tai Tapahtumavuosi 2001 0 1 0 1 2 1 0 0

2002 2003 2004 2005 2006 2 2 5 1 2 2 1 9 7 7 1 2 1 3 4 2 1 1 1 0 0 1 3 1 4 1 1 3 1 2 0 0 1 0 1 2 0 1 0 2

12 27 11 6 11 9 2 5

Rivi- tai ketjutalo 4

Asuinkerrostalo 6

Yhteensä

muu 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1

12 27 11 6 11 9 2 5 8 91

laite oli peitetty jollain kankaalla. Siirrettävä lämmitin oli useassa tapauksessa siirtynyt alkuperäiseksi oletetulta paikaltaan tai kaatunut. Palojen syinä oli siis useimmiten toiminnallinen virhe. Vain yhdessä tapauksessa oli oletettavissa lämmittimen tekninen vikaantuminen, jolloin laite oli ylikuumentuessaan sytyttänyt rakennuksen seinän palamaan. Kiukaan aiheuttamissa paloissa syynä oli 80 % tekninen vikaantuminen, yleensä aikakellon rikkoontuminen. Tyypillinen sähkösaunapalon aiheuttaja, pyykinkuivaus löylyhuoneessa oli kyseessä vain 20 % tapauksista. Kylmälaitteen aiheuttamissa paloissa syynä oli tekninen vikaantuminen. Niistä yleisin syy on kompressorin käynnistinreleen vikaantuminen. Kylmälaitteen sijoittaminen lämpötilaltaan nollan alapuolella olevaan tilaan edesauttaa laitteen vikaantumista. Kahvinkeittimen aiheuttamissa paloissa oli syynä käyttäjän virheellinen toiminta. Keitin oli jäänyt pitkäksi aikaa päälle, höyrystänyt kahvinsa, ja lämmettyään liikaa syttynyt tuleen. Muu sähkölaite sisälsi sähköhuovan, lämmitysvirityksen, hiomakoneen, ruokamikron, jatkojohdon ja leivänpaahtimen. Palon syinä kaikissa tapauksissa oli noin puolet laitteen tekninen vikaantuminen ja puolet ihmisen virheellistä toimintaa.

Rakennustyyppitarkastelut Sähköpalokuolemia sattui eniten erillisissä pientaloissa asuinkerrostalojen ollessa toisella sijalla (Taulukko 2). Merkillepantavaa on, että vaikka asuinkerrostaloissa tapahtuu lieden aiheuttamia sähköpaloja lähes kolme kertaa omakotitaloja enemmän [2], niin asuinkerrostaloissa niihin kuitenkin kuollaan huomattavasti vähemmän sähköpaloissa kuin omakotitaloissa. Pientaloissa selvästi eniten palokuolemia aiheuttava laite on liesi. Asuinkerrostaloissa lieden lisäksi valaisin on keskeinen palokuo-

Rakennustyyppi Erillinen pientalo 1

Hoitoalan rakennus 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Yhteensä

Taulukko 1. Sähköpalokuoleman aiheuttanut laite eri vuosina.

Palon aiheuttanut sähkölaite Valaisin Liesi tai uuni

Rakennustyyppi Erillinen pientalo 1 17 8 5 8 9 1 3 3 55

leman aiheuttaneen tulipalon tiedot. Näistä 91 oli sähköpaloja. Aineiston kuvailussa ja tilastollisessa analysoinnissa käytettiin SPSS for Windows -tilastolaskentaohjelmistoa täydennettynä Exact Tests -lisämoduulilla.

Palon aiheuttanut sähkölaite Valaisin Liesi tai uuni Sähkölaitteisto Kylmälaite Televisio Sähkölämmitin Kahvinkeitin Kiuas Muu sähkölaite Yhteensä

Hoitoalan rakennus 1

Palotutkimuksen päivät 2007 Yhteensä

muu 0

25 15 20 10 30 155 25

Tutkimuksen epävarmuustekijät

45 30

16-20

20-24

04-08

08-12

12-16

16-20

20-24

Lauantai

Kuva 3. Sähköpalokuolemien jakautuminen eri viikonpäiville.

Sunnuntai Sunnuntai

12-16

Lauantai

08-12

Perjantai

04-08

Sunnuntai

20-24

Lauantai

Tarkastelluista 91 sähköpalokuoleman uhrista miehiä oli 61 ja naisia 30. Kaikkien uhrien keski-ikä oli 54 vuotta, miesten keski-iän ollessa 53 vuotta ja naisten 56 vuotta. Eniten uhreja oli ikäluokassa 40–59 vuotta (Kuva 5). Noin 55 % uhreista asui omistusasunnossa ja 36 % vuokra-asunnossa. Asumismuotoa ei saatu selvitettyä 9 % tapauksista. Uhrin työstatusta ei pystytty selvittämään 42 tapauksista. Tiedetyissä tapauksissa uhreista 68 % oli eläkeläisiä. Opiskelijoita oli 12 %, työssäkäyviä 17 % ja työttömiä 4 %. Noin 80 % tiedetyistä tapauksista uhri oli päihtynyt, tyypillisesti voimakkaasti. Noin puolessa kaikista tapauksista päihtymisen tasosta ei ollut tietoa.

Kuva 2. Sähköpalokuolemien määrät eri vuorokaudenaikoina.

Perjantai

16-20

Perjantai

00-04

12-16

Torstai

126 104 16 82 14 60 12 4 10 2 8 0 6

08-12

Torstai

10 16 0 148

00-04

04-08

Torstai

0 16 10 14 5 12

00-04

Keskiviikko Keskiviikko Keskiviikko

5 15

Tiistai

100 20

Tiistai

Uhrien tarkastelut

30 20

Tiistai

Palokuolemaan johtaneita sähköpaloja tapahtuu eniten aamuyöllä ja erityisesti varhain aamulla (Kuva 2). Sähköpalokuolemien jakaantuminen eri viikonpäiville hyvin tasaista keskiviikosta sunnuntaihin (Kuva 3). Maanantaina ja tiistaina sähköpalokuolemia sattui tilastollisesti muita päiviä merkitsevästi vähemmän. Tapahtumakunnan väkiluku näyttää olevan kääntäen verrannollinen sähköpalokuolemien määrään. Pienissä kunnissa on sähköpalon seuraukset vakavampia aiheuttaen sähköpalokuolemia määrällisesti suuria kuntia enemmän. Erot olivat tilastollisesti merkitseviä. Alle 10 000 asukkaan kunnissa noin kaksi kolmasosaa kuolemaan johtaneista paloista sattui erillisissä pientaloissa, kun 10 000– 75 000 asukkaan kunnissa niissä sattui kolme neljännestä sähköpalokuolemapaloista Yli 75 000 asukkaan kunnissa taas noin kolme neljäsosaa sähköpalokuolemista sattui kerrostalopaloissa.

Maanantai Maanantai

Ajankohta- ja paikkakuntatarkastelut

Maanantai

lemia aiheuttava laite. Rivitaloissa vain liesi ja valaisin aiheuttivat sähköpalokuolemia. Valaisimet olivat kaikki joko ”klipsukiinnitteisiä” tai siirrettäviä pöytä- tai lattiavalaisimia.

40 25 35 20 45 30 15 40 25 10 35 20 5 30 15 0 25 10 20 5 15 0 10

Alle 10.000 asukasta

10.000-75.000 asukasta

Yli 75.000 asukasta

Alle 10.000 asukasta

10.000-75.000 asukasta

Yli 75.000 asukasta

Alle 10.000 asukasta

10.000-75.000 asukasta

Yli 75.000 asukasta

Tutkimuksen keskeiseksi epävarmuustekijäksi voidaan nähdä, että vaikka aineisto onkin kattava tarkastelujaksolta, jäi ajanjaksolla tapahtuneiden palojen syistä kuitenkin osa selvittämättä. Rakennukset olivat niin pahoin tuhoutuneita, että syttymissyyn määrittämi82

Palotutkimuksen päivät 2007

Kuva 4. Sähköpalokuolemien jakautuminen kunnan asukasluokan mukaan.

Kuva 5. Sähköpalokuolemien jakautuminen ikäluokkien mukaan.

35 30 25

nen oli mahdotonta. Aineiston käyttökelpoisuutta parantaa se, että nyt kerätty aineisto muodostaa yhdessä aiempien suomalaisten sähköpalotutkimusten [1,2] kanssa hyvin vertailtavan otoksen. Aineistosta on mahdollista saada esiin viitteitä kehityssuunnista. Toinen epävarmuustekijä oli se kysymys, oliko pelastusviranomainen ja poliisi tutkinnassaan päätynyt oikean palon syttymissyyhyn. Arvauksen kaltaisia syiden esittämisiä ei havaittu yhdessäkään tarkasteluaineistoon kuuluvassa raportissa. Jos syttymissyystä ei ollut saatavilla mitään tietoa, ei sitä lähdetty arvaamaan, ja niin palon syttymissyy jäi niissä osissa tapauksia selvittämättä. Tarkasteluaineiston luotettavuutta lisää se, että epävarmoja tapauksia ei otettu tutkimukseen mukaan, vaan ne jätettiin siitä kokonaan ulkopuolelle.

Johtopäätökset Sähköpaloista aiheutuneet palokuolemat näyttävät lisääntyneen erityisesti vuodesta 2004 alkaen. Sähköpalokuolemien määrä on vakiintunut suunnilleen 25 prosenttiin rakennuspaloissa tapahtuneisiin palokuolemiin. Tilannetta tulee seurata aktiivisesti. Sähköpalokuolemien uhrien ikäjakauma on hyvin yleisten palokuolemien kaltainen. Naisten osuus on hieman yleisiä palokuolemia korkeampi. Sähköpalokuolemissa noin 33 % on naisia, kun heitä kaikista palokuolleista on noin 28 %. Käytännössä ei palokunnan toimin yleensä pystytä pelastamaan sähköpalokuoleman uhreja, koska syttymisestä avun tuloon kuluu tyypillisesti liian pitkä, palokunnan toimista riippumaton aika. Palokuolemat tapahtuivat yleensä asuinrakennuksissa, joissa tekninen suojaustaso on vain normaalin palovaroittimen varassa. Asuinrakennuksissa ei yleensä ole automaattisia sammutuslaitteistoja eikä hätäkeskukseen yhteydessä olevia automaattisia paloilmoittimia tai muita turvajärjestelmiä. Lieden huolimaton käyttö oli yleisin kuolemaan johtaneen sähköpalon syttymisen aiheuttaja. Suurten ikäluokkien eläköityessä ja asuessa kodinomaisissa olosuhteissa tulee liesien turvallisuuteen kiinnittää erityistä huomiota. Liesipaloissa voimakkaasti mukana ollut päihtymys on osaltaan vaikuttanut uhrin pelastautumiseen. Liedet tulisi suojata jollain

20 15 10 5 0 0-19

20-39

soveltuvalla teknisellä suojauksella. Esimerkiksi keittiön palovaroitin voisi olla tarkoituksenmukaista korvata savuun reagoivalla virrankatkaisujärjestelmällä, jolloin lieden aiheuttamat sähköpalot todennäköisesti merkittävästi vähenisivät. Yli 75-vuotiailla suurin palon aiheuttaja oli valaisin, joka oli yövalona käytettävä klipsukiinnitteinen kohdevalaisin tai epävakaa pöytälamppu, joka kaatui tai putosi vuoteelle sytyttäen palon. Liesi ei tässä ikäryhmässä noussut hallitsevaksi. Vanhusten asunnoissa tulisi välttää siirrettävien ja erityisesti helposti kaatuvien tai putoavien valaisimien käyttöä Rakennusten suojaustason parantaminen tulisi ottaa määrätietoisen kehitystyön kohteeksi kaikkialla Suomessa ja kaikissa rakennustyypeissä. Vanhoissa rivitaloissa tulisi panostaa myös asuntokohtaiseen yläpohjan palo-osastointiin. Yhteisen yläpohjan osastointi huolellisesti asuntokohtaisesti parantaa koko rakennuksen turvallisuustasoa merkittävästi. Tulosten voidaan nähdä heijastelevan laajempaa yhteiskunnallista ilmiötä, väestön ikääntymistä ja yksin asuvien vanhusten määrän kasvua. Ne aiheuttavat omat paloturvallisuusriskinsä asumismuodosta riippumatta. Nyt tunnistettuun ongelmaan on löydettävissä ratkaisut, mikäli todella halutaan. Tärkeänä keinona on sovittaa vanhusten käytössä oleva tekniikka heidän toimintakyvylleen sopivaksi. Vanhukset pärjäävät huonosti esimerkiksi aivan perussähköliesien kanssa. Mikäli halutaan jatkaa yhä vanhempien ja huonokuntoisempien henkiöiden asuttamista kodinomaisissa oloissa, tulee näiden tilojen suojaustasoon ja vanhusten käytettävissä olevaan tekniikkaan kiinnittää erityistä huomiota, jotta voidaan varmistaa asumisen turvallisuus. Paloturvallisuuden kehittämiseen tähtäävää tutkimustoimintaa tulisi suunnata rakennuksista ja tekniikasta ihmisten suuntaan. Oli-

40-59

60-79

80-94

si tärkeää tietää minkälaisille ihmisille paloja sattuu, tuntea nykyistä tarkemmin heidän sosiaalinen taustansa. Samoin myös kuolemantapauksissa uhrin kuolinhetken veren alkoholin määrän määrittely ja sen tiedon palontutkintapöytäkirjaan kirjaus antaisi lisää tietoa tapahtumahetken olosuhteista. Tehokkaan palojen ennaltaehkäisytyön pohjaksi pitäisi tuntea paremmin vaarallisen käyttäytymisen taustalla olevat ihmisten arvot ja asenteet sekä tärkeimmät yhteiskunnalliset tekijät ja niiden kehityssuunnat. Palokuolemien voimakas vähentäminen vaatii konkreettista moniviranomaisyhteistyötä ja käytännön toimia eri hallinnonalojen kesken. Palokuolemien ehkäisemiseksi turvallisuusviranomaisten yhteistyön tiivistäminen erityisesti sosiaali- ja terveystoimen kanssa on tarpeellista.

Kiitokset Lämpimät kiitokset Turvatekniikan keskukselle tutkimuksen mahdollistamisesta ja rahoituksesta. Tahdomme kiittää myös KRP:n rikosteknistä laboratoriota ja siellä erityisesti rikosinsinööri Kai Sjöholmia erinomaisesta hallinnonalojen rajat ylittävästä ennakkoluulottomasta yhteistyöstä.

Lähteet [1] Nurmi, V-P. Sähköpalojen riskienhallinta. TUKES-julkaisu 3/2001. Helsinki 2001. [2] Nurmi, V-P., Nenonen, A., Sjöholm K. Sähköpalot Suomessa TUKES-julkaisu 2/2005. Helsinki 2005. [3] Nenonen, A. Sähköpalokuolemat Suomessa. Hämeen ammattikorkeakoulu. Ylemmän AMK-tutkinnon opinnäytetyö. Hämeenlinna 2007. Palotutkimuksen päivät 2007

Valtuutettu sähkötarkastaja Pertti Granqvist, Sähkötarkastus Granqvist • Dosentti, tekn. tri Veli-Pekka Nurmi , Tampereen teknillinen yliopisto Ylitarkastaja, ins. (AMK) Antti Nenonen, Turvatekniikan keskus

Maatilojen sähkö- ja paloturvallisuusriskit Tiivistelmä Paloturvallisuusmielessä maatalouden tuotantorakennukset erottuvat muusta rakennuskannasta muita suuremman suurpaloalttiutensa johdosta. Keskeisiltä osiltaan maatilojen paloturvallisuusriskit ovat sähköpaloriskejä. Tutkimusaineiston kerättiin tekemällä syksyllä 2005 yhteensä 26 eteläpohjalaiselle eläintilalle ja syksyllä 2006 yhteensä 26 satakuntalaiselle viljatilalle erityinen sähköturvallisuuskatselmus. Tulokset perustuvat aineiston laadulliseen tarkasteluun. Yleisesti tilojen sähköasennusten suunnittelussa ja toteutuksessa sekä dokumentoinnissa näyttää olevan paljon parannettavaa. Urakoitsijoiden tekemät käyttöönottotarkastukset näyttivät lähes kaikissa kohteissa olevan tekemättä. Sähkötöiden tekijöiden osalta havaitut monet menettelyt ja laiminlyönnit osoittavat liki täydellistä ammattitaidottomuutta tai törkeää piittaamattomuutta lopputuloksen laadusta ja turvallisuudesta. Tilan henkilöstö kuitenkin tyypillisesti uskoo että rakennettu laitteisto on kunnossa ja turvallinen vaikka näin ei kuitenkaan useassa tapauksessa ollut. Tilojen kunnossapidon suunnitelmallisuus ei ollut sillä tasolla, kuin sen tulisi olla. Maatalouden tuotantorakennuksissa syttyvien palojen vahinkoja voitaneen merkittävästi vähentää automaattisten paloilmoitinlaitteiden ja 84

Palotutkimuksen päivät 2007

erityisesti automaattisten sammutuslaitteistojen avulla.

Johdanto Suomalaisessa paloturvallisuustyössä ennaltaehkäisytyön pohjaa ollaan laajentamassa rakenteellisesta turvallisuudesta syttymislähteiden eliminoinnin suuntaan ja samalla ollaan kehittämässä palotarkastustoiminnan menetelmiä ja sisältöä. Näiden onnistuminen edellyttää hyvää tietämystä onnettomuuksien syntymekanismeista sekä eri syttymislähteisiin liittyvien riskitekijöiden tunnistamista erityyppisissä kohteissa. Suomalaisissa paloriskitutkimuksissa on havaittu maatalouden tuotantorakennusten sähköisten paloriskien korostuneen muihin rakennustyyppeihin verrattuna erityisesti välittömien vahinkokustannusten suuren odotusarvon ja muita rakennustyyppejä korkeamman suurpaloalttiuden johdosta.[1,2,3] Myös vakuutusalan tilastojen mukaan maataloudessa sattuneiden suurpalojen määrät ja kokonaisvahinkosummat ovat olleet kasvussa. Myös harvaan asutuissa kunnissa1 yleisesti on havaittu sattuvan muita kuntia vähem-

män sähköpaloja, mutta suhteellisesti selvästi eniten suurpaloja. Tyypilliset sähköpalon välittömät vahinkokustannukset ovat osoittautuneet suurimmiksi juuri harvaan asutuissa kunnissa.[1,2,3] Siksi maataloustuotannon sähköisten paloriskitekijöiden nykyistä tarkempi selvittäminen on tarpeen. Myös maatalouden pelastussuunnitelmia voidaan kehittää toimivammiksi, mikäli keskeiset riskitekijät tunnetaan nykyistä paremmin. Maatalousrakennuksissa selvästi yli puolet sähköpaloista on aiheutunut sähkölaitteistoista (kiinteistä sähköasennuksista) sekä muista rakennustyypeistä poiketen sähkölämmittimistä [2,3].

Tutkimuksen tavoitteet Tutkimuksen tavoitteena oli syventää tietämystä maatiloilla vallitsevan turvallisuuskulttuurin sekä sähköisten paloriskitekijöiden osalta, määrittää maatilojen paloturvallisuuteen liittyvien säädösten ja ohjeiden kehittämistarpeita sekä muodostaa käytännönläheisiä toimintaehdotuksia tilojen sähkö- ja paloturvallisuuden kehittämiseksi. 1

< 20 as./km2

Aineisto ja menetelmät

Kuva 2. Hiiltynyt pistorasian pohja.

Tutkimusaineiston keräys toteutettiin tekemällä syksyllä 2005 yhteensä 26 eteläpohjalaiselle eläintilalle ja syksyllä 2006 yhteensä 26 satakuntalaiselle viljatilalle erityinen sähköturvallisuuskatselmus. Aluevalinnat kohdennettiin kuvatulla tavalla, koska merkittävä osa suomalaisista eläintiloista on juuri Etelä-Pohjanmaalla ja viljatiloista lounaisessa Suomessa. Eläintiloissa oli mukana maito-, sika-, nauta- ja siipikarjatiloja sekä turkistiloja. Viljatiloilla riskit keskittyvät erityisesti viljan kuivaukseen, siksi katselmukset ajoitettiin kuivausaikaan. Katselmukset teki kokenut sähkön paloturvallisuuteen erikoistunut valtuutettu sähkötarkastaja. Tilakohtaiset sähköturvallisuuskatselmukset toteutettiin niin, että katselmus häirit2. Hiiltynyt pohja.Katselmuksilla mitattiin si mahdollisimman vähän tilan päivärytmiä tiin mitä tarkastus Kuva pitää sisällään niin mitta-pistorasian den oikeudellisuus. Jakorasioiden läpivientitiivisteitä olituotannon pois sallipaikoiltaa ja tiloilla tehtäviä töitä. Ennen tilalle menoa usten kuin silmämääräisen tarkastuksenkin pistokoeluonteisesti kaikki katselmuksesta huolehtinut sähkötarkasta- osalta. Samoin isäntäväelle perusteltiin mikmat vikavirtasuojat ja oikosulkuvirrat laukaiJakorasioita oli kiinnittämättä ja ne roikkuivat kaapeleide ja oli yhteydessä tilan isäntäväkeen ja sopi si laitteiston haltijan pitää saada suaikoineen. Mittaustuloksia verrattiin tullut poiskäyttöönotkalvotiivisteen sisältä ja johtimia olisuo-näkyvis tarkastuskäynnin ajankohdan. Ajankohdan totarkastuspöytäkirja urakoitsijalta kaikki- jauksen mitoitukseen ja vaadittaviin arvoiraollaan ne olivat pölyä. sopimisen yhteydessä tarkastaja kuvasi, mien uudisasennustöiden osalta.ja Samalla kes- täynnä hin nähden. tä tilakohtainen tarkastelu tulee sisältämään. kusteltiin piirustusten ja kaavioiden merkiKaikilla tiloilla isäntäväki osallistui aktiiviNäin tilojen isäntäväellä oli mahdollisuus jo tyksestä turvalliseenTuotantotilojen lopputulokseen sekä siisesti sähköturvallisuuskatselmukseen suhvalaisimista puuttui yleisesti jakupuja tai etukäteen miettiä esimerkiksi mitä laittei- tä, miten ne liittyvät tilalla myöhemmin tehtautui siihen myönteisesti. löytyi loistevalaisimia jotka eivät olleet tarko ta he pitävät pahimpina paloriskeinä omal- täviin sähkötöihin ja miten keskuksien merTarkastelukohteiden kokonaislukumäärästilalla oli kaapelin la tilallaan. kinnät vaikuttavatviljankuivaamoihin. turvallisuuteen. Aloitus- täMuutamalla johtuen tilatyyppien keskinäistä kvantita- vaipp Muutamilla tiloilla halogeenivalaisimia kuivaamoissa. Tilakohtainen katselmus aloitettiin palave- palaverissa keskusteltiin lisäksi monesti säh- oli tiivista vertailua ei pidetty tarkoituksenmurilla tilan isäntäväen kanssa. Aloituspalaveri kölaitteiden ja -laitteistojen huollosta ja kunkaisena, vaan tiloja tarkasteltiin kokonaisuukiinteästi sekä siirrettävinä. oli kaikilla tiloilla samanlainen. Aloituspala- nossapidosta. tena. Tulokset perustuvat kerätyn aineiston Useasti tiloilla tuli esille että ei varmuudella tiedetty mistä keskuksesta jokin tietty laite tai verissa selvitettiin tilalla tehdyt sähkölaitteisAloituspalaverin jälkeen siirryttiin varsinailaadulliseen tarkasteluun. laitteisto saa sähkönsä. Kaapelien kytkennöissä oli havaittavissa että kytketty kaapeli väänsi Tyypillisesti sähkölaitteiston suunnittelija tai asentaja ei ol tojen määräaikaistarkastukset sekä muutosja siin tuotantotiloihin. Katselmuskierros aloiliitintä joskus hyvinkin voimakkaasti. Keskuksien kytkennöissä oli parannettavaa. Kaapelien johtimet saattoivatliittyvät painaa joskus hyvinkin voimakkaasti päin keskuksen sisällä oleviaedeten teräviä siitä, mitensiitä he laajennustöihin käyttöönottotarkastettiin tilan pääkeskukselta järjes-haluaisivat valaistuksen toimivan tai reunoja. Samoin kaapelien kuorinnassa oli puutteita siten, että oli vaurioitettu varsinaista tuspöytäkirjat, piirustukset ja kaaviot. Palavetelmällisesti keskus kerrallaan kaikkien tuo- Tuloksetsattuessa. Tiloilla oli asennuksia mahdollisen vikatilanteen johdinta poikittaisilla viilloilla rissa selvitettiin isäntäväelle nykyisten säädös- tantotilojen läpi. Katselmuksessa käytettiin sen, että tuotantotilasta saattoi sammua koko valaistus. Yhdestäkään keskuksesta ei löytynyt ajantasaisia kaavioita. Tiloilta ten edellyttämät sähkölaitteistojen tarkastus- keskuspiirroksia apuna ennaltaeikä laadittua tarkastuslistaa. Tiloilla käytettävät moottorit olivat yleiseslöytyi piirustuksia ja kaavoita jotka oli jäänyt päivittämättä tai muuten paikoissa, eivät vastanneetjoissa niitä ei pääse huoltamaan mikäli eläimet o menettelyt, niin käyttöönotto-, varmennusKeskusten osalta selvitettiin liitoksien kiti pölyn peittämiä. Moottorien jäähdytys oli asennuksia. Muutamalta tilalta löytyi työnaikaisia piirustuksia joiden jälkeen oli kuitenkin kuin määräaikaistarkastuksenkin osalta, sähreydet, merkinnät, mekaaninen suojaus, kokokonaan estynyt tai vakavasti heikentynyt. tehty jo muutoksia. Pääsääntöisesti voidaankin sanoa, että piirustuksia ja kaavioita ei olut esittää katselmuksissa ne olivat päivittämättä ja vanhoja asennusten mukaisia. kölaitteiston haltijantaivelvollisuudet ja oikeutelointiluokka, vikavirtasuojakytkimet, suJäähdytysritilät olivat tyypillisesti ja li- pölyä Ilman suojakupua olevan valaisimen sisällepölyn kertyy det eri tarkastusten suhteen sekä keskusteltiin lakkeiden sopivuus ja johdinpoikkipinnat an peitossa. Moottorien ilmanottoaukkoja tiloilla joissa kuivikkeena käytetään turvetta kuin tiloilla Käytössä olevia pistorasioita oli kiinnittämättä (kuva 1). Yhdellä tilalla pistorasia oli pahoin laitteiden turvallisesta käytöstä.Pistorasian Samalla kusekä riittävä hoitotila mekaa- oli tukossa ja tuuletussiipien ritilöitä puutpalanut löysän liitoksen johdosta. pohja oli pahoin hiiltynyt (kuva ja2).mahdolliset Samoin Toisinaan valaisimien oli runsaasti eläinrasvaa vattiin huolellisesti käyttöönottotarkastuksen niset vauriot. tui.sisällä Moottoreita oli osittain eläinrasvan ja (kuva kuivantilan jatkopistorasioita löytyi jopa kuivaamoista ja ne olivat täynnä pölyä. Katselmuksessa löytyi runsaasti pistorasioita joiden kotelointiluokitus ei perusrakenteen tai huomiota purun peittäminä. Tyypillisesti kaikki mylmerkitys turvalliseen lopputulokseen. Moottorien osalta kiinnitettiin rikkoutumisen takia vastannut tilaluokitusta. Kuivan tilan jatkopistorasioita oli käytetty jopa Käyttöönottotarkastuksen osalta selvitet- jäähdytysolosuhteisiin ja kotelointiin. Kote- lyjen moottorit ja eläintilojen ilmastoinnin ulkotiloissa. loinnin osalta tarkasteltiin mm. liitäntärasiat moottorit olivat kauttaaltaan paksun pölykersekä mahdolliset holkkitiivisteet vedonpois- roksen peittämiä. Pöly oli kiinnittynyt osaan toineen ja mekaaniset vauriot. moottoreista hyvin tiukasti. Useassa kohteesVarsinaisissa tuotantotiloissa perehdyttiin sa isännät näkivät moottoreiden laakeriviat valaistukseen ja valaisimiin, kaapelointeihin, potentiaalisena vaaratekijänä. Isäntien mupistorasioihin sekä sähkölaitteiden ja -laitteis- kaan ylikuumentunut tai jumiutunut moottojen yleiseen siisteyteen ja kuntoon. Samalla torin laakeri on aiheuttanut tiloilla monta lätarkasteltiin tuotantotiloissa käytettävien jat- heltä piti -tapausta. kojohtojen kuntoa ja niiden liittämistä kiinTilojen sähkökeskuksista löytyi poikkeukteään verkkoon. Tuotantotiloissa kiinnitet- setta löysiä liitoksia eritoten keskuksista joistiin huomiota yleisen siisteyden, järjestyksen sa oli kontaktoreja. Vanhemmissa keskuksisja kunnossapidon tason lisäksi myös mah- sa oli havaittavissa, että liitosruuvit olivat hadollisiin lisäpotentiaalintasauksiin sekä vara- pettuneita ja aluslevyt olivat osin ruostuneet. Kuva 1. Kiinnittämätön käytössä oleva pistorasia. Kuva 1. Kiinnittämätön käytössä oleva pistovoimajärjestelyihin ja niiden erotusmahdolli- Keskusten kosketussuojissa oli puutteita. Ne rasia. suuksiin kiinteään verkkoon nähden. Samal- olivat joko kiinnittämättä, lohjenneita ja jopa la pyrittiin selvittämään sähkötöiden tekijöi- pois paikoiltaan. Tiloilta löytyi myös sulakePalotutkimuksen päivät 2007

kansia jotka olivat murtuneet niin, että kierreosa oli rungossa paikoillaan ja jännitteinen kierreosa oli kosketeltavissa. Myös varokkeiden kauluksia oli rikki tai niitä puuttui. Katselmuksissa löydettiin myös muutamia keskuksia, joissa oli ollut alkava, sammuttamisen kannalta ajoissa havaittu sähköpalo. Palot oli saatu sammumaan katkaisemalla sähkö keskuksesta. Kaikki palonalut olivat johtuneet poikkeuksetta löysistä liitoksista. Yhdellä tilalla oli palonalun jälkeen tarkastettu ja kiristetty koko tilan keskuksien liitoksien kireydet. Useasti tiloilla tuli esille että ei varmuudella tiedetty mistä keskuksesta jokin tietty laite tai laitteisto saa sähkönsä. Kaapelien kytkennöissä oli havaittavissa että kytketty kaapeli väänsi liitintä joskus hyvinkin voimakkaasti. Keskuksien kytkennöissä oli parannettavaa. Kaapelien johtimet saattoivat painaa joskus hyvinkin voimakkaasti päin keskuksen sisällä olevia teräviä reunoja. Samoin kaapelien kuorinnassa oli puutteita siten, että oli vaurioitettu varsinaista johdinta poikittaisilla viilloilla Yhdestäkään keskuksesta ei löytynyt ajantasaisia keskuspiirroksia eikä kaavioita. Tiloilta löytyi piirustuksia ja kaavoita jotka oli jäänyt päivittämättä tai muuten eivät vastanneet asennuksia. Muutamalta tilalta löytyi työnaikaisia piirustuksia joiden jälkeen oli kuitenkin tehty jo muutoksia. Pääsääntöisesti voidaankin sanoa, että piirustuksia ja kaavioita ei olut esittää katselmuksissa tai ne olivat päivittämättä ja vanhoja asennusten mukaisia. Käytössä olevia pistorasioita oli kiinnittämättä (kuva 1). Yhdellä tilalla pistorasia oli pahoin palanut löysän liitoksen johdosta. Pistorasian pohja oli pahoin hiiltynyt (kuva 2). Samoin kuivantilan jatkopistorasioita löytyi jopa kuivaamoista ja ne olivat täynnä pölyä. Katselmuksessa löytyi runsaasti pistorasioita joiden kotelointiluokitus ei perusrakenteen tai rikkoutumisen takia vastannut tilaluoki-

tusta. Kuivan tilan jatkopistorasioita oli käytetty jopa ulkotiloissa. Jakorasioiden läpivientitiivisteitä oli pois paikoiltaan tai ne puuttuivat kokonaan. Jakorasioita oli kiinnittämättä ja ne roikkuivat kaapeleiden varassa. Kaapelien vaippoja oli tullut pois kalvotiivisteen sisältä ja johtimia oli näkyvissä. Jakorasioiden kansia oli myös raollaan ja ne olivat täynnä pölyä. Tuotantotilojen valaisimista puuttui yleisesti kupuja tai olivat rikki. Samoin kuivaamoista löytyi loistevalaisimia jotka eivät olleet tarkoitettu tilaluokituksen mukaan viljankuivaamoihin. Muutamalla tilalla oli kaapelin vaippa tullut pois läpivientitiivisteestä. Muutamilla tiloilla oli halogeenivalaisimia kuivaamoissa. Halogeenivalaisimia oli asennettu kiinteästi sekä siirrettävinä. Tyypillisesti sähkölaitteiston suunnittelija tai asentaja ei ollut kysynyt isäntäväen mielipidettä siitä, miten he haluaisivat valaistuksen toimivan tai miten valaistuksen tulisi toimia mahdollisen vikatilanteen sattuessa. Tiloilla oli asennuksia, joissa yksi vika saattoi aiheuttaa sen, että tuotantotilasta saattoi sammua koko valaistus. Eläintiloilla valaisimia oli myös paikoissa, joissa niitä ei pääse huoltamaan mikäli eläimet olivat karsinoissaan. Ilman suojakupua olevan valaisimen sisälle kertyy pölyä. Pölyn muodostus oli suurempaa tiloilla joissa kuivikkeena käytetään turvetta kuin tiloilla jossa kuivikkeena käytettiin olkea. Toisinaan valaisimien sisällä oli runsaasti eläinrasvaa (kuva 3). Tiloilla myös esiintyi loistevalaisimia jotka olivat hapertuneet ja murtuneet jopa vuoden käytön jälkeen ja näin ollen ne oli jouduttu vaihtamaan uusiin. Hapertuneet valaisintyypit olivat valmistajan mukaan nimenomaan eläintiloihin tarkoitettuja. Moniin hehkulamppuvalaisimiin oli asennettu suositusta suuritehoisempi lamppu. Hehkulamppuvalaisimien kuvun rikkoutuneen kuvun tilalle ei isäntien mukaan saa uusia kupuja jolloin

Kuva 3. Eläinrasvaa täynnä oleva käytössä oleva loisteputkivalaisin.

Kuva 3.Palotutkimuksen päivät Eläinrasvaa täynnä oleva 86 2007 käytössä oleva loisteputkivalaisin.

ne olivat jääneet ilman kupua. Muutamia valaisimia roikkui kaapelin varassa. Pääkeskuksissa ja tuotantotiloissa oli yleisesti puutteita kaapelointien suojaamisessa, minkä johdosta kaapelivaipoissa oli mekaanisia vaurioita. Niissä tapauksissa, joissa kaapeli oli suojattu, käytettiin tyypillisesti suojaputkena alumiinista asennusputkea (JAPP). Rikkoutuneen suojaputken terävä reuna painoi joissain tapauksissa kaapelin vaippaa. Tuotantotilojen seinillä oli monesti vanhoja käyttämättömiä kaapeleita, ilman että johdinpäitä olisi suojattu tai rasioitu. Isännät eivät välttämättä tienneet oliko kaapeleissa jännite vai ei. Tuotantotilojen palokatkot olivat pääsääntöisesti tekemättä. Sähkölaitteistojen ja laitteiden yleisessä siisteydessä, järjestyksessä ja kunnossapidossa oli usealla tilalla parantamisen varaa. Mikäli tilalla pidettiin huolta siisteydestä ja järjestyksestä sillä suuri merkitys sähkölaitteiston kuntoon. Huomioitavaa oli, että varttuneemmat tilanpitäjät olivat enemmän kiinnostuneita tilan siisteydestä ja kunnossapidosta. Henkilöstön koulutustasolla ei näyttänyt olevan merkitystä tilan siisteyteen ja kunnossapitoon. Oliko tuotantotila samassa pihapiirissä vai kauempana ei näyttänyt olevan merkitystä siisteyteen ja sähkölaitteiston kuntoon. Samoin tilan sähkölaitteiden kunnolla kuin siisteydellä ei näyttänyt olevan merkitystä tilan kokoon. Vieraan työvoiman käytöllä myös ei näyttäisi olevan merkitystä asiaan. Kuten ei silläkään, oliko tilan isäntä osaaikaisesti vieraan palveluksessa vai ei. Siipikarjatiloilla siisteys oli muita tilatyyppejä parempi koska linnut vaihtuvat aina parin kuukauden välein ja näillä tiloilla tuotantotilat siivotaan ja desinfioidaan säännöllisesti aina ennen uusien lintujen tuloa. Kaikilla siipikarjatiloilla oli eläintiloista eriytetty valvontatila, johon on keskitetty pääosa tuotannon ohjauslaitteistoista ja keskuksista. Näillä tiloilla oli yleisesti asianmukaiset varavoimajärjestelyt, jopa niin että ennen sähkönjakeluverkon aikajälleenkytkentää laitteisto oli jo automaattisesti toiminnassa. Siipikarjatilojen varavoima testattiin poikkeuksetta aina ennen uusien lintujen tuloa. Joillakin tiloilla varavoimaa testattiin useamminkin. Juuri siipikarjatiloilla esiintyvien laitteistovikojen aiheuttamat seuraukset olisivat hyvin kohtalokkaita verrattuna vaikkapa kylmäpihattoon. Erityisesti maitotiloilla puhtaudella ja siisteydellä on selvä yhteys tuotteen laatuun. Näillä tiloilla siisteys ja kunnossapito olivat paremmassa kunnossa kuin muilla tiloilla. Yleisesti hieman varttuneemmat tilanpitäjät olivat enemmän kiinnostuneita tilan siisteydestä ja kunnossapidosta. Henkilöstön koulutustasolla ei näyttänyt olevan merkitystä tilan siisteyteen ja kunnossapitoon.

Kuva 4. Ala-arvoista asennustyötä muodollisesti pätevän ammattimiehen jäljiltä.

Pääsääntöisesti tiloilla ei ollut tietoa sähkötöiden tekijöistä. Samoin sähkötöiden tekijän pätevyyttä tai urakointioikeutta ei ollut varmistettu. Isäntäväki ei myöskään tiennyt mistä voi varmistaa sähkötöiden tekijän pätevyyden ja urakointioikeuden. Yleisesti sanottiin sähkötöiden tekijän olleen joku kylällä asuva asentaja tai lähisukulainen, joka on tehnyt muuallakin kyseisen kaltaisia asennuksia ja hänen kuviteltiin näin perehtyneen maatilan sähköistykseen. Pääsääntöisesti isäntäväki oletti ja uskoi kaiken olevan sähkötöiden tekijän jäljiltä asianmukaisessa kunnossa (kuva 4). Isäntäväelle ei myöskään ollut tiedossaan millaiset oikeudet heidän kohteessaan sähköurakoitsijalla tulisi olla. Tiloilla ei myöskään ollut käsitystä siitä, mitä vaadittavalla pätevyydellä tarkoitetaan. Katselmuksissa esille tulleen käyttöönottotarkastuspöytäkirjan puuttuminen aiheutti miltei poikkeuksetta hämmennystä, kun tuli esille että ilman vaadittavaa käyttöönottotarkastusta ei laitteistoa saa ottaa käyttöön koska sen turvallisuudesta ei muutoin saa varmuutta.

vän yleiskuvan tilanteesta tiloilla. Keskeinen

kä tutkijan oppimisella katselmusten kulu-

Pohjanmaalla ja keskeinen osa viljatiloista on lounaisessa Suomessa. Katselmuksien kohteena olleet tilat edustavat tyypillisiä tämän ajan tiloja. Koska taas viljatiloilla tuotantorakennukset, -laitteet ja olosuhteet poikkeavat merkittävästi eläintiloista tarkasteltiin näitä kohteita erikseen. Tulokset (ongelmat) näiden osalla olivat kuitenkin yllättävän samankaltaisia. Koska tämän hankkeen maatiloja ei valittu täysin sattumanvaraisesti, vaan ne olivat vapaaehtoisesti mukana, voi tarkastelun kohteena olevien tilojen turvallisuuskulttuuri olla tyypillistä tilaa parempi. Tilat, joissa asiat ovat täysin rempallaan, eivät lähtene mukaan tämän tyyppisiin hankkeisiin. Katselmusten ajankohdalla voi olla jossain määrin vaikutusta tuloksiin. Koska katselmukset tehtiin suhteellisen lämpimänä syyskautena, niin esimerkiksi lisälämmittimien tilanne ei kuvaa todellisuutta kylmänä talvipäivänä. Tiloilla tehtävissä katselmuksissa on saattanut jäädä huomaamatta asioita niin palo- kuin henkilöturvallisuudenkin kannalta. Tulosten siirrettävyyden kannalta hyvään lopputulokseen pääseminen edellyttää tulosten avointa esittämistä ja kriittistä arviointia. Kun muistetaan, että kaikista kohteista puuttuivat käyttöönottotarkastukset, asennuksissa saattaa olla vakaviakin piileviä vikoja. Käytetty tarkistuslista on ollut omiaan yhtenäistämään katselmuksia eri tiloilla, ei-

hin. Eri tilojen vertailussa pyrittiin tinkimättömästi tasapuolisuuteen. Epävarmuustekijänä tilan sähkölaitteiston kunnon ja yleisen siisteyden suhteen voidaan pitää sitä, että tilat olivat ennakkoon tietoisia tulevasta katselmuksesta. Tiloilla ei kuitenkaan havaittu viitteitä siitä, että olosuhteita olisi kaunisteltu katselmuksia varten. Tilojen henkilöstö oli poikkeuksetta hyvin kiinnostunutta ja aktiivisesti mukana katselmuksissa pyrkien aidosti tuomaan esille puutteita. Tämän tyyppisen hankkeen ainutlaatuisuus tuo myös oman epävarmuustekijänsä tiloille tehtäviin katselmuksiin, koska samantyyppisistä katselmuksista ei ole aiempaa kokemusta. Esille tulleet puutteet ovat kuitenkin hyvin samankaltaisia kuin vahinkotilastojen perusteella määritetyt maatilojen sähköiset henkilö- kuin paloturvallisuusriskit. Hankkeessa olleet tilat olivat tuotantosuunnittain valittu varsin kattavasti jolloin eri tiloja päästiin vertaamaan keskenään. Esille tulleet puutteet olivat varsin samankaltaisia erityyppisillä tiloilla. Kaiken kaikkiaan voidaan päätellä että tilakohtaiset katselmukset olivat varsin tasapuolisia ja niillä onnistuttiin löytämään keskeisimmät puutteet.

Kuva 4. Ala-arvoista asennustyötä muodollisesti pätevän ammattimi osa Suomen eläintiloista sijaitsee juuri Eteläessa liene merkittävää vaikutusta havaintoi-

Katselmuksissa esille tulleen käyttöönottotarkastuspöytäkirjan pu poikkeuksetta hämmennystä, kun tuli esille että ilman vaadittavaa laitteistoa saa ottaa käyttöön koska sen turvallisuudesta ei muutoin s

Tutkimuksen epävarmuustekijät Laadullisen tutkimuksen osalla tärkeä kysymys on, ovatko tulokset ja johtopäätökset yleistettävissä ja siirrettävissä? Vaikka katselmuksia tehtiin vain 26 eläintilalla ja 26 viljatilalla, antavat tulokset kuitenkin varsin hy-

Johtopäätökset Tutkimushankkeiden avulla saatiin varsin hyvin muodostettua käsitys eläin- ja viljatiloPalotutkimuksen päivät 2007

jen tuotantorakennusten sähkö- ja paloturvallisuustilanteesta. Kaiken kaikkiaan tiloilta löytyi yllättävän paljon erilaisia sähkölaitteiden ja -laitteistojen virityksiä. Käytännössä havaitut puutteet sopivat hyvin yhteen aiempien sähköpalotutkimusten tilastollisten havaintojen kanssa. Sähkö on nykyään niin jokapäiväinen asia kaikkien elämässä, että siihen liittyviä riskejä ei ehkä siksi osata nähdä ja suhtautua niihin riittävän vakavasti. Nyt tunnistettuja sähköön liittyviä paloriskejä tulee tehdä edelleen tehokkaasti tunnetuksi, jotta niihin osataan varautua. Maataloustuottajille tulee antaa toimintamalleja sähköisten paloriskien hallintaan sekä heitä tulee motivoida toimimaan palojen vähentämiseksi. Isäntäväki voisi helposti, esimerkiksi heille suunnitellun tarkistuslistan avulla itse tunnistaa ainakin räikeimmät riskitekijät. Kaiken kaikkiaan maatalouden turvallisuuteen liittyvässä tietoisuus- ja perehtyneisyyskulttuurissa on parantamisen varaa. Monesti tuli esille, että tilan henkilöstö ei osannut tunnistaa, joskus vakaviakin turvallisuuspuutteita. Tilojen haltijat kaipaavat ehdottomasti perehdytystä, tukea ja kolutusta sähköasioiden hallinnasta. Asiat tulisi jossain muodossa sisällyttää tuottajien täydennyskoulutukseen, mutta myös ammatilliseen peruskoulutukseen kaikilla oppilaitostasoilla. Yleisen turvallisuusviestinnän lisäksi tulisi lisätä kohdennettua viestintää maataloustuottajiin. Heitä tulisi perehdyttää tunnistamaan ja eliminoimaan keskeisimpiä riskitekijöitä omassa päivittäisympäristössään, varmistamaan säännöllisesti turvallisuusvälineiden käyttökunto sekä toimimaan turvallisesti ja tehokkaasti onnettomuustilanteissa. Tutkimuksen tulokset pitäisi saada mukaan nykyisten toimijoiden työn sisältöön elinkaariajattelun mukaisesti. Nuohoojat käyvät säännöllisesti kaikissa tulisijallisissa rakennuksissa, paloja sähkötarkastajat käyvät useimmissa rakennuksissa. Suunnittelijoilla ja urakoitsijoilla on keskeinen rooli uudisrakennusten tekniikan ja käyttöön tulevien laitteiden valinnassa. Tuottajilla itsellään on suuri merkitys siihen miten rakennuksia ja talotekniikkaa kunnossapidetään. Yleisesti tilojen sähköasennusten suunnittelussa ja toteutuksessa sekä dokumentoinnissa näyttää olevan paljon parannettavaa. Erikoista oli, että urakoitsijoiden tekemät käyttöönottotarkastukset näyttivät kaikissa kohteissa olevan tekemättä, vaikka sähkölaitteistoa ei saa ottaa käyttöön ilman käyttöönottotarkastusta. Näin tehtyjen asennusten turvallisuudesta ei ole näyttöä, vaikka laki velvoittaa sähkölaitteiston rakentajan tekemään käyttöönottotarkastuksen ja luovuttamaan tarkastuspöytäkirjan haltijan käyttöön. Tilan henkilöstö kuitenkin tyypillisesti uskoo 88

Palotutkimuksen päivät 2007

että rakennettu laitteisto on kunnossa ja turvallinen vaikka näin ei välttämättä kuitenkaan ole. Sähkötöiden tekijöiden osalta havaitut monet menettelyt ja laiminlyönnit osoittavat liki täydellistä ammattitaidottomuutta tai törkeää piittaamattomuutta lopputuloksen laadusta ja turvallisuudesta. Myös tilojen kunnossapidon suunnitelmallisuus ei ole sillä tasolla, kuin sen tulisi olla. Tilojen sähkölaitteistot olivat osin erittäin kehnossa kunnossa. Jotta tuotantotilojen tekniikka pysyisi kunnossa ja turvallisena, se edellyttää säännöllistä kunnonvalvontaa ja kunnossapitoa. Kuivauskautta ajatellen viljatiloilla ei ollut monestikaan osattu ajatella, että laitteisto vaatisi huoltoa ennen kuivauksen aloittamista. Tiloilta tulisi edellyttää huoltoja kunnossapito-ohjelman laatimista. Ohjelman toteuttamista tulisi valvoa erityisesti paloja sähkötarkastusten yhteydessä. Viljatiloilla vallitsi useimmiten ajatus, että asiat olivat kunnossa, kunhan kuivauskaudesta oli selvitty. Monesti ei ollut ajateltu, että kuivaamoa käytettiin muunakin aikana, ajatellen viljan myyntiä, jolloin sitä siirrettiin kuivaamosta pois kuljetusta varten jolloin esim. valaistus on päällä. Tilan henkilöstö koki monesti, että vaarat kuivaamon osalla ovat pelkästään kuivausaikana joka pitää osaltaan kuitenkin paikkansa koska laitteisto on tällöin kokonaisuudessaan täydessä käynnissä. Varsinkaan viljakuormia tehtäessä ei osattu huomioida tilapäisten valaisimen tuomaa vaaraa. Alkavan palon nopealla havaitsemisella sekä ripeällä sammutus- ja pelastustoimien aloittamisella on suuri merkitys syntyvien vahinkojen määrälle. Automaattiset paloilmoitinja sammutusjärjestelmät ovat tehokkaita apuvälineitä palovahinkojen vähentämistyössä. Maatalouden tuotantorakennuksissa syttyvien palojen vahinkoja voitaneen merkittävästi vähentää automaattisten paloilmoitinlaitteiden ja erityisesti automaattisten sammutuslaitteistojen avulla. Taloudellisesti tarkoituksenmukainen ratkaisumalli voisi olla yleissprinklerin sijaan tehokas kohdesprinklaus. Tulosten perusteella näyttäisi tarkoituksenmukaiselta, että kaikki maatalouden tuotantotilat saatetaan säännöllisen sähkölaitteistojen määräaikaistarkastuksen piiriin sulakekoosta ja tuotantosuunnasta riippumatta. Tarkastusväli on nykyisellään tarkastuksen piirissä olevilla maatalouden laitteistoilla 15 vuotta. Se on käytännössä aivan liian pitkä tarkastusväli, koska monella tilalla tehdään jopa vuosittain erilaisia paljon muutos-, lisäys- ja uudisrakennustöitä. kiinteistöjen suhteen koska maataloudet ovat olleet ja ovat vieläkin kovien muutosten edessä. Sopiva tarkastusväli voisi olla viisi vuotta. Koska maatiloilla näytetään hyvin paljon

käytettävän epämääräisiä sähkötöiden tekijöitä, tulisi kaikki maatalouksissa tehtävät sähkötyöt ottaa pakollisen varmennustarkastuksen piiriin. Näin voitaisiin auttaa maataloustuottajia ja edistää merkittävästi heidän jokapäiväistä työturvallisuuttaan. Sekä laitevalmistajien, sähkösuunnittelijoiden että sähköurakoitsijoiden tulisi nykyistä paremmin perehtyä tilojen vaativiin olosuhteisiin. Maataloustuotannon työvoiman vähyys tulisi ottaa huomioon niin päätöksenteossa kuin uutta tekniikkaa kehitettäessä. Käytännössä näyttää siltä, että isäntäväen ajanpuute ja uupumus on merkittävä riskinaiheuttaja nykytiloilla. Erityisesti eläintiloilla töitä on suhteessa käytössä olevaan henkilöstömäärään niin paljon, että aika ja voimavarat eivät aivan pakollisten töiden (eläinten hoito) jälkeen riitä muuhun. Tilojen henkilöstö tarvitsisi ulkopuolista apua omaan riskienhallintaansa. Ulkopuoliset ammattilaiset havaitsevat puutteet paremmin kuin henkilöt jotka työskentelevät tilassa päivittäin. Tulosten perusteella olisi myös hyödyllistä käynnistää jatkohanke, jossa tehtäisiin tiiviissä yhteistyössä tilojen isäntäväen kanssa noin 20 tilalle heidän olosuhteisiinsa räätälöity käytännönläheinen kunnossapito-ohjelma perehdytyksineen. Noin viiden vuoden kuluttua käytäisiin selvittämässä mitä vaikutuksia tehostetusta kunnossapidosta on ollut. Hankkeen kokemusten perusteella laadittaisiin ohjeet ja perehdytysohjelmasuositukset kaikille tiloille.

Kiitokset Lämpimät kiitokset Turvatekniikan keskukselle, Palosuojelurahastolle ja Suomen Vakuutusyhtiöiden Keskusliitolle maatilatutkimusten mahdollistamisesta ja rahoituksesta.

Lähteet [1] Nurmi, V-P., Sääskilahti, V-M., Westerstråhle, U., Hämäläinen, M. Sähkö palon syttymissyynä. TUKES-julkaisu 8/1999. Helsinki 1999. [2] Nurmi, V-P. Sähköpalojen riskienhallinta. TUKES-julkaisu 3/2001. Helsinki 2001. [3] Nurmi, V-P., Nenonen, A., Sjöholm K. Sähköpalot Suomessa TUKES-julkaisu 2/2005. Helsinki 2005. [4] Granqvist, P. Nurmi, V-P. Nenonen, A. Eläintilojen sähkö- ja paloturvallisuus. TUKES-julkaisu 2/2006. Helsinki 2006. [5] Granqvist, P. Nurmi, V-P. Nenonen, A. Viljatilojen sähkö- ja paloturvallisuus. TUKES-julkaisukäsikirjoitus 2007. Julkaistaan arviolta elokuussa 2007.

Irina Selin, Laurea Hyvinkää, Uudenmaankatu 22, 05800 Hyvinkää • Jani Jämsä, Pelastusopisto. Hulkontie 83, 70821 Kuopio

Maatilapalovaroitintutkimus Hyvinkään Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksella 2006–2007 Tiivistelmä Tämän tutkimuksen päätarkoituksena on selvittää erilaisten palovaroitinjärjestelmien soveltuvuutta maatilojen poikkeuksellisiin olosuhteisiin. Testihankkeesta saadaan tarvittavaa tietämystä niin hyväksymisperusteiden ja -luetteloinnin sekä myös suunnittelu-, asennus- ja ylläpito-ohjeiden laatimiseksi. Tutkimusmenetelminä käytetään seurantajaksoa Hyvinkään Maa- ja elintarviketeollisuuden (MTT) sikatalouden tiloissa heinäkuusta 2006 toukokuuhun 2007 sekä polttokokeita, jotka suoritetaan Pelastusopiston paloteatterissa Kuopiossa ennen seurantajakson alkua sekä sen päätyttyä. Seurantajaksolla laitteistot (5 kpl) ovat asennettuina tuotantorakennuksen tiloihin ja niiden toiminnasta raportoidaan. Polttokokeiden tulokset kuvastavat laitteistojen mahdollisia eroja reaktioajoissa sekä niiden mahdollista pitkittymistä maatilaolosuhteiden seurauksena seurantajakson jälkeen

JOHDANTO Valtion tilintarkastajien kertomuksessa, Maaja metsätalousministeriön mukaan, maatilarakennusten koko on kasvanut ja yhä suurempi osa maatalouden tuotantorakennuksista ylittää arvoltaan suurpalon rajan (200000 €). Myös vakuutusalan suurvahinkotilastoista on nähtävissä maatilapalojen aiheuttamien kustannusten kasvu. Vakuutusyhtiöt tarvitsevatkin luotettavaa tietoa markkinoilla olevien palovaroitinlaitteistojen toimivuudesta maatilojen poikkeuksellisissa olosuhteissa. Tuo-

tantorakennuksien paloissa tapahtuvia eläinja omaisuusvahinkoja pienentäisivät tulipalon varhaiseksi havaitsemiseksi kehitetyt laitteet ja järjestelmät. [1. s. 1.] Vakuutusala, ensisijaisesti Finanssialan keskusliiton vakuutuslainsäädäntö- ja turvallisuusyksikkö (aikaisemmin Suomen Vakuutusyhtiöiden Keskusliiton vahingontorjuntayksikkö), on järjestänyt vertailutestin Hyvinkäällä Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen (MTT) sikalatiloissa erilaisten palovaroitinlaitteistojen soveltuvuuden selvittämiseksi. Hyvinkään seurantajakson lisäksi, tutkimukseen sisältyvät Kuopion Pelastusopiston suunnittelemat ja toteuttamat polttokokeet. Polttokokeiden suorittaminen tapahtuu sekä ennen sikalan seurantajakson alkua (heinäkuu 2006) että jakson päätyttyä (toukokuu 2007). Seuranta on ajoitettu, paitsi Pelastusopiston aikataulun mukaan, myös siten, että kaikki vuodenajat sisältyvät ajanjaksoon. Tulokset tutkimuksesta ovat valmiita syksyllä 2007. Laitteistoja osallistuu testiin kaikkiaan viisi. Neljä näistä järjestelmistä on savun- ja yksi on lämmönilmaisuun perustuva. Projektin päävastuu on siis Finanssialan keskusliiton vakuutuslainsäädäntö- ja turvallisuusyksiköllä ja tämän asettamalla johtoryhmällä. Johtoryhmän jäsenet ovat vakuutusyhtiöistä, Kuopion Pelastusopistolta, MTT:ltä sekä Laurea Hyvinkäältä. Seurannan Hyvinkään MTT sikataloudessa suorittaa Laurea (amk) Hyvinkään luonnonvara-alan opiskelija, joka tekee tutkimuksesta opinnäytetyön. Opiskelija on valittu luonnonvara-alalta, jotta tutkimuksessa saataisiin mahdollisimman

asiakaslähtöinen näkökulma palovaroitinlaitteistojen käyttöominaisuuksista. Erilaisten laitteistojen soveltuvuuden selvittämisen lisäksi, tutkimuksen tarkoituksena on saada perusteita maatilojen palovaroitinlaitteistojen hyväksymiseksi. Testihankkeesta saadaan tarvittavaa tietämystä myös hyväksymisperusteiden ja -luetteloinnin sekä suunnittelu-, asennus- ja ylläpito-ohjeiden laatimiseksi [1. s. 1.]. Tutkimuksessa ovat mukana seuraavat sidosryhmät: Finanssialan keskusliiton vakuutuslainsäädäntö- ja turvallisuusyksikkö. Vakuutusyhtiöt: Pohjola, Tapiola-ryhmä, Lähivakuutus ja If Vahinkovakuutusyhtiö Oy. Laitetoimittajat: Elotec Finland Oy Ab, Honeywell Life Safety Oy, BL-Palontorjunta Oy, Palontorjuntaväline Markku Kauriala Oy, YIT Kiinteistötekniikka Oy. Mukana myös Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen (MTT) sikatalous, Laurea Hyvinkää ja Pelastusopisto. Laitetoimittajat vastaavat asennusten ja mahdollisten korjaustoimenpiteiden aiheuttamista kustannuksista. Finanssialan keskusliiton vakuutuslainsäädäntö- ja turvallisuusyksikkö rahoittaa projektin opinnäytetyön tekijän ja polttokokeiden kustannukset, joihin on saatu Palosuojelurahastolta noin 40 %:n avustus.

TUTKIMUKSEN TAUSTAT Tutkimuksen lähtökohtana on siis valtion tilintarkastajien kertomus maatilojen suurPalotutkimuksen päivät 2007

ilmaisuputkistojen asennus tutkimussuunnitelman mukaan [3. s. 1. ]. Kaikilla osastoilla on savuilmaisuun perustuva näytteenottojärjestelmä, yhdelle osastolle asennettiin rinnalle lämpöilmaisinjärjestelmä. Kuva 1. Palovaroitinlaitteiston ilmaisinosan asentaminen sikalaosastolle ja keskuksen sijainti siihen nähden. [3]

paloriskien (200 000 €) kasvamisesta. [2. s. 266.] Maatilojen yksikkökoot ovat kasvaneet ja tulevaisuudessa niiden teknillinen varustetaso tulee myös paranemaan entisestään, tämä nostaa vahinkojen hintaluokkaa. Tilat sijaitsevat haja-asutusalueella, jolloin avunsaanti mahdollisen palon sattuessa, kestää enemmän kuin avun saaminen taajamaan. Eläin- ja omaisuusvahinkoja voitaisiin kuitenkin pienentää lyhentämällä palon havaitsemiseen kuluvaa aikaa. Maatilojen olosuhteet tuovat haasteita palosuojaukselle. Esimerkiksi eläintiloilla, ilmanlaatu voi olla huono, pölyn, kosteuden ja kaasujen vuoksi. Palovaroitinlaitteistojen tekniikan tulisi olla sellainen, että se kestäisi vaikeita olosuhteita, mutta olisi mahdollisimman toimintavarma.

TUTKIMUKSEEN OSALLISTUVAT YRITYKSET JA LAITTEISTOT Tutkimukseen osallistuu viisi laitteistoa, näistä neljä perustuu savun ilmaisemiseen ja yksi lämmön ilmaisuun. Seuraavaksi on lueteltu testiin savun ilmaisemiseen perustuvilla laitteistoilla osallistuvat toimittajat sekä heidän laitteistonsa nimi: BL-Palontorjunta Oy:n ICAS IRS-3, Elotec Finland Oy Ab:n ELOTEC VOICE AE 211, Honeywell Life Safety Oy:n ELTEK ARD-2/BSX 80 sekä YIT Kiinteistötekniikka Oy:n AUTRONICA AS-75. Ainoa lämmön ilmaisuun perustuva laitteisto on Palontorjuntaväline Markku Kauriala Oy:n FIRESYS. Savua ilmaisevat laitteistot ovat siis kaikki näytteenottojärjestelmiä, joihin kuuluu ilmaa imevä näytteenottoputkisto. Näissä laitteistoissa on haasteena mahdolliset vikahälytykset, jotka voivat aiheutua maatilan ilman pölyisyydestä sekä kaasuista. Vikahälytyksien syntymistä pyritään ehkäisemään näissä palovaroitinlaitteistoissa suodattimen avulla. Lämpöä ilmaisevassa FIRESYS-laitteistossa ei tätä ongelmaa ole. Ilmaisimien näytteenottoputkistojen pituus vaihtelee eri laitetoimittajien välillä 45–100 m:n välillä.

HYVINKÄÄN TESTIJÄRJESTELYT Laitteistojen toimintaa testataan käytännössä asentamalla ne Maa- ja elintarviketeollisuuden tutkimuslaitoksen (MTT) sikalarakennukseen Hyvinkäälle. Tutkimus järjestetään Hyvinkäällä siksi, että MTT:n tilat oli mahdollista saada käyttöön, sekä siksi, että ra90

Palotutkimuksen päivät 2007

noin 3 m (suorakulmainen mitta), mahdollista asentaa noin 30 m lisäpituus

noin 5 m (suorilla kulmilla)

Linjan kulmien ”pyöristys” laitevalmistajan asennusosien / ohjeiden mukaisesti.

noin 7 m keskukselta linjalle

Keskus noin 35 m (suorakulmainen mitta)

Kuva 1. Palovaroitinlaitteiston ilmaisinosan asentaminen sikalaosastolle ja keskuksen sijainti

siihen nähden. [3]taata kullekin laitteistolle tyjen käyttökoulutusten sisältöjä arvioidaan kennuksessa voitiin mahdollisimman samankaltaiset olosuhteet. sen perusteella, onnistuuko palovaroitinlaitTuotantorakennukseen kuuluvat neljä saman- teistojen käyttö asiakkaalta niiden pohjalPalovaroitinkeskukset asennettiin osastoja yhdistävään huoltotilaan, jonne niille järjestettiin kokoista osastoa, joille laitteistot asennettiin. ta. yhteinen Laitetoimittajat jättävät asiakkaalle myös kullekin oma, erillinen virtalähde. Laitteistojen käyttöönottopäivä oli 4.7.2006, Kuvassa 1. on nähtävissä ilmaisuputkistojen erilaista lisämateriaalia, näissä dokumenteiställöin savunilmaisuun perustuvien laitteistojen toiminta varmistettiin testisavulla ja niiden hälytysajat otettiin ylös. Ainoastaan lämpöilmaisuun perustuvaa laitteistoa testattu, silläasiasennus tutkimussuunnitelman mukaan [3. sa ilmenevät tiedot ja niideneitarpeellisuus toimittajat eivät olleet paikalla ja testausohjeita ei ollut. Laitteistojen testaaminen s. 1.laitteiston ]. Kaikilla osastoilla on savuilmaisuun akkaalle kartoitetaan. Näiden tietojen perusMTT:llä suoritettiin myös testin puolivälissä 4.1.2007. Viimeisen kerran laitteistot testataan perustuva näytteenottojärjestelmä, yhdelle ennen seurantajakson loppua toukokuussa 2007. teella annetaan tutkimuksen yhtenä tuotteeosastolle asennettiin rinnalle lämpöilmaisin- na ohjeistukset, joiden perusteella asiakasta Seuranta-aikana laitteistoista tulevat vika- sekä palohälytykset ohjataan seurantaa suorittavan järjestelmä. tulisi opastaa laitteistojen käytössä. Laurea Hyvinkään luonnonvara-alan opiskelijan kännykkään. tärkein Opiskelija Palovaroitinkeskukset asennettiin osastoSeurantajakson tehtäväonon,valittu yhdessä tarkoituksellisesti maatalouspainotteiselta alalta, jotta laitteistojen käyttäjäystävällisyydestä ja yhdistävään huoltotilaan, jonne niille järpolttokokeiden kanssa, tuottaa tietoa saataisiin mahdollisimman autenttinen kuva. Opiskelijan roolina on siis toimia asiakkaana,palovajestettiin kullekin oma, erillinen virtalähde. roitinlaitteistojen hyväksymisperiaatteille seLaitteistojen yhteinen käyttöönottopäivä oli kä tulevaisuudessa luotavien teknisten asen4.7.2006, tällöin savunilmaisuun perustuvi- 3 nusohjeiden pohjaksi. en laitteistojen toiminta varmistettiin testisavulla ja niiden hälytysajat otettiin ylös. Ainoastaan lämpöilmaisuun perustuvaa laitteistoa POLTTOKOKEET ei testattu, sillä laitteiston toimittajat eivät olleet paikalla ja testausohjeita ei ollut. Laitteis- Koska testattavien laitteistojen palonilmaisu tojen testaaminen MTT:llä suoritettiin myös perustuu erilaisiin periaatteisiin, joko lämtestin puolivälissä 4.1.2007. Viimeisen kerran pöön tai savuun ja savuilmaisuun perustulaitteistot testataan ennen seurantajakson lop- villa laitteilla erilaisiin ilmaisintyyppeihin, pua toukokuussa 2007. ainoastaan toistettavalla palotestillä on mahSeuranta-aikana laitteistoista tulevat vika- dollista saada vertailtavat arvot laitteiden toisekä palohälytykset ohjataan seurantaa suo- mintaedellytyksille. Testin yhteydessä järjesrittavan Laurea Hyvinkään luonnonvara-alan tettiin testattaville laitteille yhdenmukaiset, opiskelijan kännykkään. Opiskelija on valit- toistettavat polttokokeet Pelastusopiston patu tarkoituksellisesti maatalouspainotteiselta loteatterissa Kuopiossa. Testisuunnitelma on alalta, jotta laitteistojen käyttäjäystävällisyy- tässä tiivistelmässä liitteenä. (LIITE 1.) destä saataisiin mahdollisimman autenttinen Ensimmäinen koe järjestettiin ennen palokuva. Opiskelijan roolina on siis toimia asi- varoitinlaitteistojen asennusta Hyvinkään siakkaana, joka ottaa yhteyttä laitetoimittajiin katalouteen, kesäkuussa 2006. Silloin kaikki mahdollisten huoltotoimenpiteiden tai mui- laitteet kävivät läpi saman testisarjan. Tällä den ongelmien kohdatessa. Näistä toimen- ns. alkutestillä, puhtailla laitteilla, vertaillaan piteistä tehdään raportit ja niiden perusteel- mahdollisia eroja laitteiden kesken reagoinla saadaan tietoa laitteistojen toimivuudesta tinopeudessa. Koeajan päätyttyä suoritetaan testin aikana. Opiskelija suorittaa kuukau- sama testisarja uudelleen kaikille laitteistoilsittain laitteiden testauksen testisavulla ja te- le, tämä ajoittuu toukokuulle 2007. Näiden kee muut toimenpiteet, joita laitetoimittaja ns. lopputestien tulokset viitoittavat sen, onedellyttää laitteiston toimimisen takaamisek- ko laitteistojen toimintakyky heikentynyt tai si, esimerkiksi, tarkistaa ilmaisinlaitteistojen hidastunut seurantajakson aikana maatilaolonäytteenottoputkistot. Seurantajaksosta saa- suhteiden vaikutuksen vuoksi. daan tietoa myös laitteistojen käytön sujumiKuopion testien aikana näytteenottojärjessesta ja asiakasystävällisyydestä ns. maallikon telmän putkistot tai lämpöilmaisimen kaapeli näkökulmasta. kiinnitettiin paloteatterin kattoon n. 14 metPalovaroittimien asennuksen yhteydessä rin matkalle, valmistajan ohjeiden mukaiseslaitetoimittajat ovat pitäneet seurantaa teke- ti samanlaisena lenkkinä kuin se asennettaivälle opiskelijalle käyttökoulutuksen. Pidet- siin todellisuudessakin (LIITE 2). Näytteen-

palovaroitinlaitteistojen hyväksymisperiaatteille sekä tulevaisuudessa luotavien tekni asennusohjeiden pohjaksi. Kuva 2. Keskuksia huoltotilan käytävän seinällä.

ottoputkiston pituus ja asennustapa oli kaikille näytteenottotyyppisille laitteille sama. Lämpöilmaisuun perustuvan laitteiston kapillaariputkistolle sovellettiin näytteenottoputkistojen mittoja ja asennustapaa. Testisarjat suoritettiin kahdella katon korkeudella, kuvastaen sekä vanhempien että uusien maatalouden tuotantorakennusten huonekorkeutta, 2,4 m sekä 3,5 m. Laitteistojen keskuksille oli järjestetty erillinen asennuspaikka, joka nousi ja laski katon mukana. Testeissä mitattiin laitteiden reagointiaika kolmelle erilaiselle alkupalolle. Testin aikana seurattiin paloteatteritilan lämpötilojen muutosta tilan kiinteällä lämmönmittausjärjestelmällä sekä arvioitiin savunmuodostusta ja savumäärää silmämääräisesti. Kaikki testit Kuva 2. Keskuksia huoltotilan käytävän seinällä. videoitiin ja valokuvattiin mahdollista myöhempää todennustarvetta varten. Paloteatterissa Pelastusopistolla tehtävät toistotestit on suunniteltu siten, POLTTOKOKEET että ne ilmentäisivät mahdollisimman hyvin maatilojen tyypillisiä palojen syttymissyitä (kytevä Koska testattavien laitteistojen palonilmaisu perustuu erilaisiin periaatteisiin, joko lämp puupalo, kytevä sähkökaapelipalo ja poltto3. Pelastusopiston tai savuun ja savuilmaisuun Kuva perustuvilla laitteillapaloteatteritila erilaisiin ilmaisintyyppeihin, ainoast moottorikäyttöisen kuormaajan syttyminen). toistettavalla palotestillä on mahdollista saada vertailtavat arvot laittei Testipaloista kaksi aiheuttavat etenkin savua Ensimmäinen koe järjestettiin ennen palovaroitinlaitteistojen asennusta Hyvinkään toimintaedellytyksille. Testin yhteydessä järjestettiin testattaville laitteille yhdenmuka ja yksi erityisesti lämpöä. Savua aiheuttavissa sikatalouteen, kesäkuussa 2006. Silloin kaikki laitteet kävivät läpi saman testisarjan. Tällä ns. alkupaloissa myös savun laatu eroaa. Testejä toistettavat polttokokeet Pelastusopiston paloteatterissa Kuopiossa. alkutestillä, puhtailla laitteilla, vertaillaan mahdollisia eroja Testisuunnitelma laitteiden keskenon tä on siis kolme ja ne suoritetaan kaikille laittiivistelmässä liitteenä. (LIITE 1.) reagointinopeudessa. Koeajan päätyttyä suoritetaan sama testisarja uudelleen kaikille teille molemmilla kattokorkeuksilla. Kaikille laitteistoille, tämä ajoittuu toukokuulle 2007. Näiden ns. lopputestien tulokset viitoittavat sen, laitteistoille tehdään siis pääsääntöisesti kaksionko laitteistojen toimintakyky heikentynyt tai hidastunut seurantajakson aikana toista eri testiä tämän tutkimuksen puitteissa. maatilaolosuhteiden vaikutuksen vuoksi. Testit raportoidaan Pelastusopiston toimesta osana kokonaisprojektia ja niiden tuloksia Kuopion testien aikana näytteenottojärjestelmän putkistot tai lämpöilmaisimen kaapeli 4 käytetään projektin loppuraportissa laitteiskiinnitettiin paloteatterin kattoon n. 14 metrin matkalle, valmistajan ohjeiden mukaisesti tojen soveltuvuutta vertailtaessa. samanlaisena lenkkinä kuin se asennettaisiin todellisuudessakin (LIITE 2). Näytteenottoputkiston pituus ja asennustapa oli kaikille näytteenottotyyppisille laitteille sama. Kuva 3. Pelastusopiston Lämpöilmaisuun perustuvan laitteiston paloteatteritila kapillaariputkistolle sovellettiin KIITOKSET näytteenottoputkistojen mittoja asennustapaa. Kuva 3.jaPelastusopiston paloteatteritila Kiitokset hyvästä yhteistyöstä MTT Sikatalouden Hilkka Siljander-Rasille sekä muille koe Ensimmäinen aseman työntekijöille.

järjestettiin ennen palovaroitinlaitteistojen asennu sikatalouteen, kesäkuussa 2006. Silloin kaikki laitteet kävivät läpi saman testi alkutestillä, puhtailla laitteilla, vertaillaan mahdollisia eroja lait LÄHTEET reagointinopeudessa. Koeajan päätyttyä suoritetaan sama testisarja uud 1. Suomen Vakuutusyhtiöiden Keskusliitto, laitteistoille, tämä ajoittuu toukokuulle 2007. Näiden ns. lopputestien tulokset vahingontorjuntayksikkö. Maatilojen tuotanonko laitteistojen toimintakyky heikentynyt tai hidastunut seuranta torakennusten palovaroitinjärjestelmät. Kutsu laitetoimittajille. 2006. s. 1. maatilaolosuhteiden vaikutuksen vuoksi.

2. Valtiontilintarkastajien Kertomus 2005. Arjen turvallisuus ja ympäristönsuojelu. Paloturvallisuus, palokuolemat Kuopionja palovahintestien aikana näytteenottojärjestelmän putkistot tai lämpöilma got. 2005. s. 266. kiinnitettiin paloteatterin kattoon n. 14 metrin matkalle, valmistajan ohje 3. Suomen Vakuutusyhtiöiden Keskusliitto, vahingontorjuntayksikkö. MPV-testin samanlaisena pa- lenkkinä kuin seasennettuina asennettaisiin todellisuudessakin lonilmaisulaitteistojen asennus MTT sikata- Kuvat Kuvat 44jaja5. 5. Palovaroitinjärjestelmiä paloteatterissa, Elotec ja Eltek. Elotec ja Eltek. Palovaroitinjärjestelmiä asennettuina paloteatterissa, Näytteenottoputkiston pituus ja asennustapa oli kaikille näytteenottotyyppisill lous. Muistio. 2006. s. 1.

Lämpöilmaisuun perustuvan laitteiston kapillaariputkistolle Palotutkimuksen päivät 2007 91 5 näytteenottoputkistojen mittoja ja asennustapaa.

LIITE 1.

SUUNNITELMA / OH

PELASTUSOPISTO kö Päällystöopetusyksik Jämsä ni Vanhempi Opettaja Ja 18.5.2006 Hulkontie 83 70820 KUOPIO Puh. 017-307 323

12.5.2006 / korjattu

ES) TELMIEN TESTIT (VAK ES RJ JÄ SU AI LM NI 2006 MAATILOJEN PALO TERISSA, KESÄKUU AT TE LO PA N TO IS PELASTUSOP maatilojen koordinoimaan, on liit us sk ke n tehdään ide liittyen Vakuutusyhtiö projektiin än vä ttä lvi se iä ille lm palonilmaisujärjeste en palonilmaisulaitte aji ist lm va i er jä te lotes Pelastusopistolla pa kesäkuussa 2006. ja testien le maaliskuussa 2006 sil ke Va us rjo ta y ht vatulla Testeistä on te sään tarjouksessa ku eis iirt äp pä n aa et ut te to käytännön järjestelyt tavalla. T: ÄNNÖN JÄRJESTELY PALOTESTIEN KÄYT Testipaikka : Testiaika :

tteri harjoitusalueella.

Pelastusopiston palotea

24. viikko 2006, Kesäkuu taan ko. laitetoimittajalle vara jestys: testipäivä. Testausjär 1) 2) 3) 4) 5)

ma 12.6. ti 13.6. ke 14.6. to 15.6. pe 16.6.

Jokaiselle viikolla 1

ka Oy YIT Kiinteistötekniik Markku Kauriala Oy Eltek Finland Oy Elotec Finland Oy BL-Palontorjunta Oy

ohjelma, stava aikataulu ja alu en ivi pä sti Te : a Testipäivien ohjelm ukaisena : sovelletaan tilanteen m tusopistolla Kokoontuminen Pelas Klo 8.00 rille Siirtyminen paloteatte testien Laitteistoasennukset, Klo 9.00 valmistelu

7 92

Palotutkimuksen päivät 2007

einen) Ruokailu (omakustant ko. laitteelle Klo 12.00 Palotestit aan Testisuunnitelman muk rku te ja testijärjes lyjen pu Klo 15.00 Laitteiston elu ist valm Seuraavan testipäivän päättyy. ivä pä e, testi oll ist op luu Pa 0 .0 16 Klo

t alkupalotyypit :

Testeissä käytettävä

yn vakiokokoisia lastulev 1. ”Kytevä puupalo”, ölevyllä pöydän päällä, kappaleita 2 kpl sähk ällä. Levy kytketään alumiinifolio levyn pä a mitataan levyn täydelle teholle, aik hälyttämiseen (tai kun kytkemisestä laitteen u). savunmuodostus loppu

llista rmaajan palo”, 4 mita 2. ”Polttomoottorikuo polttoastiassa pöydän (8 dl) Sinol-nestettä astian alla. Astian päällä, palovillalevy vakiokokoinen ä äll pä n ide ilö rit (30x15x10 cm). Astia vaahtomuovikappale lla”, aika mitataan sytytetään ”kaasutoho hälyttämiseen (/ palo sytytyksestä laitteen sammuu). isia pelipalo”, vakiomitta 3. ”Kytevä sähkökaa l pätkiä (15 cm) 4 kp MMJ-sähkökaapelin lio ifo iin päällä, alum sähkölevyllä pöydän tään täydelle teholle, tke ky vy Le ä. äll pä yn lev kytkemisestä laitteen aika mitataan levyn ei enää) hälyttämiseen (/ savua

, aina keskelle tilaa an ta ite jo si t lo pa ku Al lämmönmittauksen vakiokohtaan, alapuolelle. kiinnittävät laitetoimittajat Kaikki 25 t/kaapelin) samoihin laitteistonsa (putke n te jo putkikannakkeisiin, mm:n on äisyys alkupalosta ilmaisulaitteiden et kaikille sama. esivalmistelevat laitetoimittajat Kaikki sen ennusohjeen mukai liitteenä olevan as sopivaksi, testitilaan putkiston/kaapelin e aisupituus on kaikill jolloin myös sen ilm sama.

8 Palotutkimuksen päivät 2007

alkupalotyypillä jokaisella tehdään Testit 3,5 korkeudella (2,4 m ja kahdella eri palotilan on an testattavan laitteist m). Korkeudet mitata . sta kaapelin) alapinna ilmaisimien (putkiston, ellinen palotilassa on kone a an aik n sti Te : to ällä Palotilan ilmanvaih n omalla, pienemm tila o iht va an m oil ist po tilan otetaan Korvausilma puhaltimella. allin mapellin kautta. (Puh sil au rv ko än m m ne pie auki). 50% teholla, pelti 50%

Palotilan korkeus :

Lämpötilan mittaus :

ana lämpötilat testien aik Palotilasta mitataan eri ta jestelmällä kolmes teatterin omalla jär ittapaikoista ja lisäksi m tä eis nt kii sta de eu kork suoraan alkupalon yhdestä mittapaikasta nen ikat kalibroidaan en pa us itta (m lta ole pu ylä testejä).

alkupalon testeissä itataan m ka Ai ka Ajan mittaus : on hälyttämiseen saak aloitushetkestä laitteist en se uk hiipuu. Mitta tai kunnes alkupalo a mittausjärjestelmää jok rin tte ea lot pa än tä käyte käsikellolla. lisäksi varmennetaan vumäärä alojen aiheuttama sa up alk ä iss ste Te : i nt toimesta sanallisesti. Savumäärän arvioi en aji sta te an ida vio ar min nnettavissa myöhem Savumäärä on tode sta ja digikuvista. testien videokuvaukse olevat at, tehdasasetuksilla om rin tte ea lot Pa Vertailulaitteisto : iteeri-ilmaisimet. savu-, lämpö- ja monikr alla t kuvataan videokamer sti te en tte lai n ise ka Jo ja teatterissa) Testien kuvaus : sijoituspaikka (kiinteä rin te eri kulmista teat digikameralla (kuvia sisällä). henkilöstö, ittaa Pelastusopiston or su t sti Te : nkilö ö st Testaushenkilö 3 henkilöä (1 he testeihin sitoutuu ja vaus, 1 henkilö lämmön alkupalojen sytytys/ku . s) au uv savun arviointi/k ajan mittaus, 1 henkilö ktin nkilöstönä toimii proje Testejä valvovana he lla enistä on yksi paika jäs ka jon ä, hm ry to joh . jokaisena testipäivänä

Palotutkimuksen päivät 2007

LIITE 2.

OHJE

PELASTUSOPISTO kö Päällystöopetusyksik Jämsä ni Ja aja ett Op Vanhempi

2006

12.5.2006 / korj. 18.5.

PALOTEATTERIIN ISTOJEN ASENNUS TE IT LA SU AI LM NI LO

(VAKESIN TESTIT)

lmät : Näytteenottojärjeste

: pökaapelijärjestelmä

Läm

rin kiinnitetään paloteatte Näytteenottoputkistot in isi :n putkikannakke katossa oleviin 25 mm t putkikannakkeet). (painettavat tai lukittava istelevat putkiston noin Laitetoimittajat esivalm nkiksi” alla olevan 14 metrin mittaiseksi ”le . Putkiston liitos mittapiirroksen mukaan tai kiinteällä putkella. keskukseen joustavalla

viin loteatterin katossa ole Kaapeli kiinnitetään pa tai at isiin (painettav 25 mm:n putkikannakke keet) joko suoraan tai lukittavat putkikannak ulla (laitevalmistaja esim. nippusiteiden av määrittelee. istelee kaapelin noin 14 Laitetoimittaja esivalm iksi” alla olevan metrin mittaiseksi ”lenk . Kaapelin liitos mittapiirroksen mukaan . tai kiinteällä liitoksella keskukseen joustavalla

tien ajaksi skukset kiinnitetään tes ke n ide itte La x set : ennusseinämään (2m Järjestelmien keskuk testitilassa olevaan as na kuu tilan katon muka 1m vanerilevy), joka liik ä, joten keskuksen ja korkeutta säädettäess oksen ei tarvitse antaa ilmaisulinjan välisen liit periksi. testitilassa : pökaapelilinjan mitat läm / on ist tk pu tto no Näyttee en 5500 mm (suorakulmain

3070 mm (suorilla kulmilla)

mitta)

stys” Linjan kulmien ”pyöri sien uso nn ase jan ista lm laiteva / ohjeiden mukaisesti. Keskus

en mitta) 5500 mm (suorakulmain

350 mm keskukselta linjalle

Palotutkimuksen päivät 2007

Tuula Hakkarainen, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Talo- ja turvatekniikka tulipalossa: nykytilanne ja tulevaisuus Tiivistelmä VTT:n tutkimushankkeessa on kartoitettu paloturvallisuuden huomiointia älykkäissä talotekniikkaja kiinteistöinformaatiojärjestelmissä. On selvitetty, miten nämä järjestelmät toimivat ennaltaehkäisevästi, tulipalotilanteessa ja miten niitä hyödynnetään tai voitaisiin hyödyntää paloturvallisuuden edistämiseksi. Nykytilanteen lisäksi on tarkasteltu tulevaisuuden kehitystarpeita ja -mahdollisuuksia. Henkilöturvallisuuden varmistamisen ja omaisuusvahinkojen minimoimisen kannalta on kriittistä, että palo havaitaan ja sammutetaan mahdollisimman varhaisessa vaiheessa tai ainakin estetään sen leviäminen. Tähän pyritään kiinteistöjen paloilmoittimilla ja sammutuslaitteistoilla. Talotekniikan ja kiinteistöinformaation hyödyntäminen tarjoaa mahdollisuuksia paloturvallisuuden kehittämiseksi edelleen. Rakennusautomaatioja paloturvallisuusjärjestelmien tarkoituksenmukaisella yhteensovittamisella sekä kiinteistötiedon käytöllä pelastus- ja sammutustyössä voidaan edistää paloturvallisuutta ja pienentää palovahinkoja.

JOHDANTO Paloturvallisuuteen liittyvät järjestelmät ovat usein olennainen osa toimitilojen turvalli96

Palotutkimuksen päivät 2007

suusjärjestelmiä. Kiinteistöinformaatiota voitaisiin kuitenkin käyttää nykyistä laajemminkin paloturvallisuuden edistämiseen ja palovahinkojen pienentämiseen. Talotekniikka- ja kiinteistöinformaatiojärjestelmistä on saatavilla tietoa, jota olisi mahdollista käyttää tulipalojen ehkäisyssä ja havaitsemisessa sekä tulipalotilanteessa nopeuttamaan ja tehostamaan pelastus- ja sammutustyötä. Älykkäällä rakennuksella tarkoitetaan rakennusta, joka tarjoaa omistajalleen, haltijalleen ja käyttäjälleen joustavan, tehokkaan, miellyttävän ja turvallisen ympäristön integroitujen teknologisten rakennusautomaatio-, tietoliikenne- ja ohjausjärjestelmien avulla [1]. Perinteisiin rakennuksiin verrattuna älykkäissä rakennuksissa voidaan talotekniikkaja kiinteistöinformaatiojärjestelmien avulla pienentää energiankulutusta, vähentää ylläpito- ja korjauskustannuksia, tarjota parempia turvallisuuspalveluita, helpottaa tilojen suunnittelua ja parantaa rakennuksen käyttäjien tyytyväisyyttä. Älykkäät rakennukset ovat helpommin sopeutettavissa käyttötarkoituksen muutoksiin ja teknologian edistysaskeliin. Lisäksi ne voivat tarjota käyttäjilleen turvallisemman, terveellisemmän ja miellyttävämmän asuin- tai työympäristön [2]. Palonilmaisu ja siihen liittyvät turvallisuusjärjestelmät ovat olennainen osa älykkäitä ra-

kennuksia. Älykkäät järjestelmät mahdollistavat rakennusten palontorjunnan tehokkaasti ja taloudellisesti. Uusien ilmaisimien avulla tulipalo voidaan havaita varhaisessa vaiheessa ja luotettavasti. Langattomat järjestelmät vähentävät kaapeloinnin tarvetta. Kehittyneiden järjestelmien avulla voidaan toteuttaa automaattinen sammutus, savunpoisto ja ilmanvaihto sekä kiinteistön oma onnettomuustilanteiden hallinta. Palokunnan sammutus- ja pelastussuunnitelma on tehtävissä jo matkalla kohteeseen kiinteistöstä paloautoon saatavan informaation pohjalta. Nämä mahdollisuudet luovat uusia tapoja paloturvallisuuden varmistamiseen ja uusia markkinoita palonilmaisu-, hälytys- ja sammutusjärjestelmille.

PALONILMAISU Tulipalon havaitseminen voi perustua lämpötilaan tai sen nousunopeuteen, säteilyyn, kaasuihin tai savuhiukkasiin, sekä edellä mainittujen ilmiöiden yhdistelmiin. Koska palon syttymiskohtaa ei voida ennalta tietää, on palon havaitsemisessa ja paloilmoittimen suunnittelussa huomioitava edellä mainittujen ”fysikaalisten viestien” tuotto, niiden kulkeutuminen havainnointikohtaan ja havaitsijan eli ilmaisimen toimintaominaisuudet.

Paloilmoitinjärjestelmät

suuksia. Laitekannan uusiutuessa konventio- delle toimivuutta ja turvallisuutta parantavalnaaliset ilmaisimet korvautuvat kehittyneem- le teknologialle [4]. Suomen markkinoilla olevat eritasoiset pa- millä laitteistoilla, jotka pystyvät paremmin Eurooppalainen sähköteknisen standarloilmoittimet voidaan ryhmitellä palonilmai- erottamaan häiriötekijät todellisista paloti- doinnin komitea CENELEC on laatinut teksuominaisuuksiensa mukaisesti kuvan 1 esit- lanteista esimerkiksi monikriteeri- ja yhdis- nisen spesifikaation CLC/TS 50398 [5], joka tämällä tavalla [3]. Teknisesti kehittyneimpiä telmäilmaisintekniikan sekä signaalianalyy- kuvaa yhdistettyjen ja integroitujen hälytysovat aktiiviset ohjelmoitavat ja analysoivat sin avulla. Tämä johtanee erheellisten ilmoi- järjestelmien yleisiä vaatimuksia ja erityyppaloilmoittimet, joissa järjestelmän kompotusten vähenemiseen, mutta muutos tapah- pisiä laitteistokokoonpanoja. Tekninen spejärjestelmien avulla voidaan toteuttaa automaattinen sammutus, savunpoisto ja i nentit sisältävät valmistajakohtaisia ohjel- tuu vähitellen. sifikaatio on suomennettu ja julkaistu SFSsekä kiinteistön Erheellisten oma onnettomuustilanteiden hallinta. Palokunnan sam mistoja. Järjestelmissä on monipuoliset asetpaloilmoitusten määrää ja pa- standardina tunnuksella SFS-CLC/TS 50398. pelastussuunnitelma on tehtävissä jo matkalla kiinteistöstä paloautoo telu- ja säätömahdollisuudet, joiden avulla loilmoitinlaitteistojen luotettavuutta tarkas- kohteeseen Standardia sovelletaan toisten järjestelmien pyritään tarkkaan vasteeseen palotilanteessa teltaessa on huomioitava, että kaikki erheelkanssa yhdistettäville ja integroitaville informaation pohjalta. Nämä mahdollisuudet luovat uusia tapoja hä-palotur ja erheellisten palohälytysten välttämiseen. liset ilmoitukset eivät johdu paloilmaisimis- lytysjärjestelmille. Siinä määritetään integvarmistamiseen uusia markkinoita palonilmaisu-, hälytys-liittyvät ja sammutusjärjestelm Tällaiset paloilmoitinjärjestelmät ovat hel- jata, vaan merkittävä osa niistä on seurausta ih- raatiosääntöihin vaatimukset ja anposti liitettävissä graafisiin käyttöliittymiin, misen toiminnasta. Jos esimerkiksi ilmaisimi- netaan lisätietoja yhdistettyjen ja integroivalvontagrafiikkaan ja integroituihin järjes- en tilapäistä irtikytkentää kiinteistön korja- tujen järjestelmien alustavalle suunnittelultelmiin. ustöiden aikana ei tehdä, tulityöt aiheuttavat le, asennuksen suunnittelulle, asennukselle, Merkittäviä kehitysaskeleita palonilmaisusPALONILMAISUtarpeettoman hälytyksen. Tällaisten virheti- käyttöönotolle, käytölle ja ylläpidolle. Tarsa ovat mm. monikriteeri- ja yhdistelmäil- lanteiden vähentämisessä korostuu kiinteis- koituksena on täydentää hälytyssovelluksiin maisimet, langattomat paloilmaisimet se- tön vastuuhenkilöiden asiantuntemus ja vas- liittyviä yksittäisiä standardeja ja selventää risTulipalon havaitseminen voi perustua lämpötilaan tai sen nousunopeuteen, kä erilaiset signaalinkäsittelytekniikat. Tule- tuullinen toiminta. tiriitaisia kohtia. vaisuudessa myös tietokonenäköjärjestelmiä kaasuihin tai savuhiukkasiin, sekä edellä mainittujen ilmiöiden yhdistelmiin. K voitaneen hyödyntää palonilmaisussa. Uusi voida ennalta tietää, on Paloilmoitinjärjestelmän palon havaitsemisessa ilmaisinteknologia syttymiskohtaa on keskeisessä asemassa eiINTEGROIDUT JÄRJESTELMÄT integrointija paloi älykkäissä rakennuksissa niin talotekniikan muihin järjestelmiin suunnittelussa huomioitava edellä mainittujen ”fysikaalisten viestien” tuot kuin paloturvallisuudenkin kannalta. Uu- Paloilmoittimen tulee olla itsenäinen järjeskulkeutuminen havainnointikohtaan ja havaitsijan eli ilmaisimen toimintaominaisu den sukupolven laitteistoilta odotetaan ky- telmä, joten nyrkkisääntönä on, että paloil- Paloilmoitinjärjestelmällä on toiminnallisia kyä ”oppia” ympäristöään havainnoiden ja moitin voi ohjata muita järjestelmiä mutta yhteyksiä muihin paloturvallisuuteen liittymuuttaa toimintaansa sen mukaisesti. Aktii- ne eivät voi ohjata paloilmoitinta. Tarkoitus viin järjestelmiin, joten näiden järjestelmien Paloilmoitinjärjestelmät visten ohjelmoitavien ja analysoivien paloil- on, että paloilmoittimeen liitettävät ohjauk- yhteentoimivuus ja integrointi on erityisen maisimien keskeinen ominaisuus onkin ky- set eivät saa vaarantaa paloilmoittimen toi- tarkoituksenmukaista. Tällaisia järjestelmiä ky verrata ympäristössä tapahtuviamarkkinoilla muutok- mintaa. Oikein toteutettuina paloilmoitinja ovat esimerkiksi savunpoistosammutusSuomen olevat eritasoiset paloilmoittimet voidaan jaryhmitellä pa sia ilmaisimen muistissa oleviin algoritmei- rakennusautomaatiojärjestelmien integroin- järjestelmät, poistumisopasteet ja -kuuluominaisuuksiensa mukaisesti 1 esittämällä tavalla [3]. Teknisesti kehittyne hin, jotka mallintavat erilaisten tulipalojen nilla on kuitenkin kuvan saavutettavissa monia ta- tukset sekä palo-ovien, lukitusten ja hissien käyttäytymistä. aktiiviset ohjelmoitavat loudellisia ja ja toiminnallisia etuja. Näitäpaloilmoittimet, ovat ohjaukset. Oikeinjoissa toteutettuna paloilmoianalysoivat järjestelmän k mm. keskitetty pääsy rakennusinformaati- tinjärjestelmän, automaattisen sammutusjärsisältävät valmistajakohtaisia ohjelmistoja. Järjestelmissä on monipuoliset a oon, helpompi kunnossapitotoiminta, antu- jestelmän ja savunpoiston yhdistelmällä saasäätömahdollisuudet, joidentiedon avulla pyritään tarkkaan vasteeseen palotilanteessa ja Paloilmoitinlaitteistojen luotettavuus reista saatavan jakaminen, savunpoisdaan ihmiset turvaan savunmuodostukselta, ton hallinta, tieto ihmisten paikantamiseksi pienennetään omaisuuden ja palohälytysten välttämiseen. Tällaiset paloilmoitinjärjestelmät savuvahinkoja ovat helposti Pelastustoimen resurssi- ja onnettomuusti- hätätilanteessa ja edellytysten luominen uu- saadaan aikaan riittävän tehokas alkusammukäyttöliittymiin, valvontagrafiikkaan ja integroituihin järjestelmiin. lastointijärjestelmä graafisiin PRONTOn mukaan hätäkeskukset vastaanottivat vuonna 2005 automaattisista paloilmoittimista yli 19000 hälytystä. Näistä 98 % oli erheellisiä hälytyksiä eli tilanteita, joissa ei ollut tarvetta samAktiiviset ohjelmoitavat ja analysoivat paloilmoittimet mutus- tai pelastustoimiin. Sisäasiainministeliitettyinä graafisiin käyttöliittymiin, riön pelastusosasto on asettanut vuoden 2007 loppuun jatkuvan hankkeen erheellisten pavalvontagrafiikkaan tai integraatioon loilmoitusten vähentämiseksi. Tavallisia syitä erheellisiin paloilmoituksiin ovat väärin valitut tai sijoitetut ilmaisiAktiiviset ohjelmoitavat ja analysoivat paloilmoittimet met, asennusvirheet ja puutteellinen ylläpi(digitaalinen paloilmoitin, interaktiivinen paloilmoitin) to. Ilmaisimien valinnassa on kiinnitettävä erityistä huomiota kohteen olosuhteisiin ja Osoitteelliset ja analogiset paloilmoittimet käyttötarkoitukseen. Merkittävä osa erheellisistä ilmoituksista johtuu käytössä olevasta konventionaalisesta palonilmaisutekniiOsoitteelliset paloilmoittimet kasta, jossa ei ole säätö- ja asettelumahdolliKuva 1. Paloilmoittimet ryhmiteltyinä palonilmaisuominaisuuksien perusteella.

Perinteiset eli konventionaaliset paloilmoittimet

Kuva 1. Paloilmoittimet ryhmiteltyinä palonilmaisuominaisuuksien Palotutkimuksen päivät perusteella. 2007 97

tus, jotta pelastustoimelle taataan onnistumisen mahdollisuudet tulipalon sammutuksessa. Paloilmoitinjärjestelmä voi palohälytyksen tullessa automaattisesti pysäyttää ilmastointijärjestelmän savun leviämisen vähentämiseksi ja sulkea palo-ovet palon etenemisen hidastamiseksi. Hissit voidaan ohjata halutulle tasolle ja sulkea pois käytöstä. Paloilmoitinjärjestelmä voi aktivoida myös poistumisopasteet, -valaistuksen ja -kuulutukset. Paloilmaisinjärjestelmiä on jo pitkään integroitu ilmanvaihtojärjestelmien puhaltimien ja peltien ohjauksen kanssa savun leviämisen estämiseksi ja savunpoiston edistämiseksi. Nykyaikaiset muuttuvia ilmavirtauksia käyttävät LVI-järjestelmät vaativat kehittyneitä säätöalgoritmeja. Savun hallinta tällaisissa LVI-järjestelmissä ylittää tavallisten paloilmoitinjärjestelmien suorituskyvyn. Siksi paloturvallisuusjärjestelmän tulee siirtää LVI-järjestelmä savunpoistotoimintoon, jossa LVI-järjestelmä ohjaa laitteita tarkoituksenmukaisesti [5]. Tulipalon havaitsemista varten on kehitetty ilmaisimia, jotka tunnistavat tulipalossa syntyviä yhdisteitä. Tällaiset ilmaisimet olisivat helposti integroitavissa LVI-järjestelmiin. Saman informaation käyttö useammassa järjestelmässä tekee uuden ilmaisinteknologian hyödyntämisestä kustannustehokkaampaa. Paloturvallisuusmääräysten mukaan rakennuksen uloskäytävien ja niihin johtavien ovien tulee olla hätätilanteessa avattavissa poistumissuuntaan ilman avainta. Henkilöturvallisuuden kannalta kiinteistöjen kulunohjauksessa keskeistä on varmistaa, että kulunohjausjärjestelmä ei palo- tai muussa onnettomuustilanteessa vaikeuta ja hidasta poistumista. Käytännössä tämä voi tarkoittaa esimerkiksi sitä, että palohälytyksen tullessa kulunohjausjärjestelmä avaa tiettyjen ovien lukituksen, jotta niitä voidaan käyttää poistumisteinä. Turvallisen hätäpoistumisen varmistavaa lukituksenohjausta suunniteltaessa on huomioitava myös väärinkäytösten riski. Rakennukseen epärehellisessä tarkoituksessa tunkeutuva henkilö voi esimerkiksi aiheuttaa palohälytyksen saadakseen avoimen kulkureitin, anastaa tavoittelemansa tavaran tai dokumentin ja poistua sitten rakennuksesta muiden mukana. Poistumisturvallisuuden ja kulunohjauksen tarkoituksenmukainen yhteensovittaminen edellyttää siten kohdekohtaisten tarpeiden tarkkaa selvitystä sekä huolellista lukituksen suunnittelua ja toteutusta. Monissa rakennuksissa kulunvalvonnasta on saatavissa tieto ihmisten sijainnista. Tämän tiedon tuominen paloturvallisuusjärjestelmän käyttöön olisi hyödyllistä hätätilanteessa. Pelastushenkilöstö osaisi tällöin etsiä evakuoitavia oikeista paikoista ja toisaalta välttää olosuhteiltaan vaarallisia alueita, joissa pelastettavia ei ole. On kuitenkin huomatta98

Palotutkimuksen päivät 2007

va tähän järjestelyyn liittyvät epävarmuustekijät, koska hätätilanteessa ihmiset eivät välttämättä avaa ovia kulunvalvontainformaatiota tuottavalla tavalla. Rikoksentorjunnalla on huomattava merkitys tuhopolttojen ehkäisyssä. Yhdistämällä kulunvalvonta, lukitukset, liikeilmaisimet ja murtohälyttimet paloilmoitinjärjestelmään voidaan edesauttaa vaativien kohteiden tehokasta suojausta. Murtoilmaisimien liittäminen paloilmoitusjärjestelmään ei kuitenkaan saa johtaa sellaiseen tilanteeseen, että murtotilanteessa paikalle hälytetään poliisin sijasta pelastuslaitos. Tehokkaan suojauksen seurauksena ei saa olla virheellisen tapahtumatiedon välittyminen viranomaisille.

KIINTEISTÖINFORMAATION HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUDET

Turvallisuuden varmistaminen integroinnissa

Esimerkkinä kiinteistöinformaation käytöstä paloturvallisuuden parantamisessa ja palovahinkojen pienentämisessä on kuvassa 2 esitetty pelastusajoneuvoon raportoiva kiinteistö (PARK). Keskeisenä ajatuksena on, että tulipalotilanteessa PARK-järjestelmä raportoi johtoautoon pelastustilanteessa tarvittavaa ajantasaista ja ehdottoman luotettavaa tietoa palavasta kiinteistöstä. PARK-järjestelmä yhdistää ajantasaiset kiinteistötiedot, palohälytyksen ja tulipalotilanteen kannalta keskeisten teknisten järjestelmien tiedot tilanteeseen liittyväksi täsmäraportiksi ja siirtää tiedon liikkuvaan pelastusautoon. Raportoitavaa tietoa ovat mm. tulipalon syttymispaikka, palavat tilat ja lauenneet paloryhmät/paloilmaisimet, ajan tasalla oleva lähialueen kartta pelastusteineen ja hyökkäysreitteineen, vaarallisten aineiden sijainnit, tulvimisvaaralliset tilat, hengenvaarallisia tilanteita mahdollisesti aiheuttavien sähkökeskusten ja muuntajien sijainnit, suojeltavat tilat, hissit ja kuilut, palo-osastot, lauenneet sammutussilmukat, ilmanvaihdon ja muiden teknisten järjestelmien tilatiedot ja vaikutusalueet, savunpoistovyöhykkeet, paikantamiskaaviot, paloilmoitinkeskuksen sekä tärkeimpien sulkujen ja kytkimien sijainnit ja keskeisten toimijoiden yhteystiedot.

Koska paloilmoitinjärjestelmien luotettavuus vaikuttaa keskeisesti ihmisten turvallisuuteen, niiden häiriötön ja tarkoituksenmukainen toiminta on varmistettava myös siinä tapauksessa, että ne integroidaan muiden rakennusautomaatiojärjestelmien kanssa. Ensiarvoisen tärkeätä on, että paloturvallisuuteen liittyvät järjestelmät toimivat luotettavana kokonaisuutena hätätilanteessa. Lisäksi muiden järjestelmien vikatilanteiden aiheuttamat häiriöt paloilmoitinjärjestelmään on estettävä. Paloturvallisuusjärjestelmien ja erilaisten talo- ja turvatekniikkajärjestelmien integroinnissa tulee huomioida erityisesti hätäkeskuksiin liitettyjen paloilmoittimien laitteistot ja ohjaukset. Kaikkien rakennusautomaatiosovellusten toteuttaminen yhtenä täysin integroituna järjestelmänä on epäkäytännöllistä ja aiheuttaa riskejä, joita ei turvallisuuteen liittyvissä järjestelmissä voida hyväksyä. Tällaisessa järjestelmässä esiintyvä vika voisi helposti vaarantaa esimerkiksi paloilmoittimen elintärkeät toiminnot [6]. Erilaisten järjestelmien integrointia toteutettaessa vaarana on puutteellinen yhteistyö ja tiedonkulku projektin eri vaiheissa rakennuttajan, urakoitsijan, laitetoimittajien ja suunnittelijoiden välillä. Luotettavan ja käyttötarkoituksenmukaisen integroidun järjestelmän toteuttamisessa välttämätöntä onkin projektin eri osapuolten toimiva ja vastuullinen yhteistyö, joka alkaa jo suunnitteluvaiheessa paljon ennen laitteiston asennusta ja käyttöönottoa. Integroiduissa järjestelmissä korostuu myös asianmukaisen kunnossapidon ja huollon merkitys. Järjestelmien kehittyessä tulee entistä tarkemmin varmistaa ylläpito-, huoltoja korjaushenkilöstön osaaminen. Kehittyneiden laitteistojen ja järjestelmien toteuttaminen ei vastaa tarkoitustaan, jos taidot kunnossapitoon kohteessa ovat riittämättömät.

Kiinteistötieto- ja rakennusautomaatiojärjestelmät sisältävät suuren määrän rakennuksen tilaa kuvaavaa informaatiota, joka olisi hyödyllistä pelastushenkilöstölle tulipalon tai muun hätätilanteen sattuessa. Tämän tiedon käyttöön saaminen, parhaassa tapauksessa jo matkalla kohteeseen, voisi tehostaa ja nopeuttaa pelastus- ja sammutustoimia ja siten parantaa henkilöturvallisuutta ja pienentää vahinkoja.

Pelastusajoneuvoon raportoiva kiinteistö

Palon kehittymisen ennustaminen Erilaisia suureita mittaavien antureiden käyttö kiinteistöissä tarjoaa mahdollisuuden paitsi tulipalon havaitsemiseen myös tulipalotilanteen analysointiin ja palon kehittymisen ennustamiseen. Yhdysvalloissa on kehitetty malli, joka käyttää lämpö- tai savuilmaisimien antamia signaaleja palotehon laskentaan ja ennustaa sen perusteella savukerroksen muodostumisen ja lämpötilakehityksen vyöhykemallia käyttäen. Saatua tietoa voidaan käyttää tilojen olosuhteiden kuten rajoitetun näkyvyyden ja lieskahdusriskin arviointiin [7,8].

Kuva 2. Pelastusautoon raportoiva kiinteistö (PARK).

sessa tarjoaa mahdollisuuden paloturvallisuuden parantamiseen ja palovahinkojen pienentämiseen. Esimerkkinä tästä on pelastusajoneuvoon raportoiva kiinteistö (PARK). PARK-järjestelmän käytännön hyödyntäminen ja yleistyminen edellyttää kuitenkin palotietokannan sisällön tarkkaa määrittelyä, laadintaohjeistusta ja ajan myötä myös standardointia. Kuva 2. Pelastusautoon raportoiva kiinteistö (PARK). Käyttäjä syöttää malliin rakennustiedon keisessä asemassa älykkäissä rakennuksissa Etäyhteyksiä ja langattomia verkkoja hyö(huoneiden, käytävien ja muiden tilojen niin talotekniikan kuin paloturvallisuuden- dyntämällä erilaisten järjestelmien tuottama PARK-järjestelmä yhdistää kiinteistötiedot, palohälytyksen ja tulipalotilanteen muodon ja sijoittelun sekäajantasaiset aukkojen lukukin kannalta. Useita ilmaisimia käsittävien tieto saadaan halutussa muodossa haluttuun kannalta keskeisten teknisten järjestelmien tilanteeseen liittyväksi täsmäraportiksi määrän, sijainnin, koon ja tyypin) sekä ilmai-tiedot kokonaisuuksien avulla rakennus voi toi- japaikkaan. Nopea ja luotettava tiedonkulku siirtää tiedon liikkuvaan pelastusautoon.ja Raportoitavaa tietoa ovat jamm. tulipalonhelpottaa vahinkotilanteisiin varautumista simien sijainnin, tyypin, kalibrointitiedot mia reagoiden olosuhteisiin jopa käyttäsyttymispaikka, palavat tilatmalli ja alkaa lauenneet ajan tasalla olevaja niissä toimimista. asetusarvot. Tämän jälkeen kerätä paloryhmät/paloilmaisimet, jiin. Tarvittava suuri ilmaisinmäärä lisää kuilähialueen kartta ja hyökkäysreitteineen, vaarallisten aineiden ja tallentaa tietoapelastusteineen rakennuksen olosuhteista. tenkin kustannuksia ja asettaa haasteitasijainnit, niistä Kiinteistö- ja palotietokantojen määrittetulvimisvaaralliset tilat,jatkuvasti hengenvaarallisia tilanteita mahdollisesti aiheuttavien sähkökeskustenly ja kokoaminen mahdollistaa myös kiinSe valvoo ilmaisimia etsien viitteitä saatavan tiedon hallinnalle ja hyödyntämija muuntajien sijainnit, suojeltavat tilat, hissit ja kuilut, palo-osastot, lauenneet ilmaisinvioista ja mahdollisista riski- tai palo- selle. Kustannustehokkaat ilmaisimet ovat- teistön omistajille ja muille vastuuhenkilöilsammutussilmukat, ilmanvaihdon ja muiden teknisten järjestelmien tilatiedot ja tilanteista. Jos malli tunnistaa mahdollisesti kin keskeinen teknologian kehittämiskohde le suunnatut työkalut helpottamaan erilaisvaikutusalueet, savunpoistovyöhykkeet, paikantamiskaaviot, paloilmoitinkeskuksen sekä tulipalosta aiheutuvan signaalin, se toteuttaa älykkäiden rakennusten kannalta. Monito- ten huolehtimisvelvollisuuksien täyttämistärkeimpien sulkujen ja kytkimien sijainnit ja keskeisten toimijoiden yhteystiedot. vikahälytystarkistuksen perustuen muiden roitavia suureita tai ilmiöitä voidaan usein tä. Kun tietokanta ja sen ylläpitojärjestelmä lähialueella olevien ilmaisimien signaaleihin. kuitenkin käyttää useampaan kuin yhteen on luotu, kiinteistötieto on hyödynnettävisPalon kehittymisen ennustaminen Jos signaali osoittautuu tulipalosta johtuvak- tarkoitukseen, mikä parantaa kustannuste- sä rakennuksen koko elinkaaren ajan esimersi, malli arvioi palon koon antureiden ja sijainnin, käyttö en- hokkuutta. Erilaisia suureita mittaavien kiinteistöissä tarjoaa mahdollisuuden paitsikiksi kunnossapidon ja viranomaistarkastusnustaa palon kasvun ja leviämisen sekä tunLangattomat paloilmaisimet tulipalon havaitsemiseen myös tulipalotilanteen analysointiin ja palonmahdollistakehittymisenten tarpeisiin. nistaa mahdolliset paloon liittyvät riskit pavat helposti muunneltavan paloilmoitinjärjesennustamiseen. Yhdysvalloissa on kehitetty malli, joka käyttää lämpö- tai savuilmaisimien lotilassasignaaleja ja ympäröivissä tiloissa. laskentaan ja telmän toteuttamisen. Langatonsavukerroksen järjestelmä antamia palotehon ennustaa sen perusteella on nopeampi ja halvempi asentaa kuin käyttää kaa- Järjestelmäintegraatio muodostumisen ja lämpötilakehityksen vyöhykemallia käyttäen. Saatua tietoa voidaan tilojen olosuhteiden kuten rajoitetun näkyvyydenpelointia ja lieskahdusriskin arviointiin Muutostyöt [7, 8]. edellyttävä järjestelmä. TALOTEKNIIKKA JA rakennuksen käyttötarkoituksen tai muiden Järjestelmien integraatiokehitys luo edellyKäyttäjä syöttää malliin rakennustiedon (huoneiden, käytävien ja muidenontilojen muodon PALOTURVALLISUUS: olosuhteiden muuttuessa helpompi to- jatyksiä uudelle toimivuutta ja turvallisuutta sijoittelun sekä aukkojen lukumäärän, sijainnin,teuttaa. koon jaErityisen tyypin) merkittävä sekä ilmaisimien sijainnin,parantavalle teknologialle mahdollistamalla TULEVAISUUDENNÄKYMÄT etu kaapelointyypin, kalibrointitiedot ja asetusarvot. Tämän jälkeen malli alkaa ja tallentaa tietoakeskitetyn pääsyn rakennusinformaatioon. nin tarpeettomuus onkerätä historiallisissa ja muisrakennuksen olosuhteista. Sekartoittamiseksi valvoo ilmaisimiasajatkuvasti etsienjoissa viitteitä ilmaisinvioista Tulevaisuudennäkymien arvokohteissa, pintoja vaurioittava jaIntegraatio helpottaa talo- ja turvatekniikmahdollisista tai palotilanteista. malli tunnistaa mahdollisesti tulipalosta aiheutuvankajärjestelmien toteutusta ja käyttöä. Jos eri hankkeessariskilaadittiin kysely talo- jaJos turvatai rumentava kaapelointi on poissuljettu. signaalin, se toteuttaa vikahälytystarkistuksen perustuen muiden lähialueella tekniikan hyödyntämisestä paloturvallisuu- Koska langattomat paloilmoittimet ovatolevien pa- sovelluksiin tarkoitetut järjestelmät ovat railmaisimien signaaleihin. Jos signaali osoittautuu tulipalosta johtuvaksi, malli arvioi palon den edistämisessä. Kyselyn aihepiireinä olivat ristokäyttöisiä, on järjestelmän toimintavar- japinnoiltaan yhteensopivia, järjestelmien kiinteistöinformaation hyödyntäminen palo- muuden vuoksi kiinnitettävä erityistä huo- muodostama kokonaisuus on helposti laaturvallisuuden edistämisessä sekä paloturval- miota paristojen kunnossapitoon. jennettavissa ja muutettavissa tarpeiden mulisuusjärjestelmien ja talo- ja turvatekniikka- 6 kaisesti. Optimaalisessa tapauksessa kiinteisjärjestelmien integrointi. Kysely lähetettiin tönomistaja voi valita joko kokonaisratkaisun sähköpostitse 62 paloja talotekniikan asian- Kiinteistötiedon käyttö yhdeltä valmistajalta tai yhdistelmän eri valtuntijalle. Vastauksia saatiin 10. Alhaisesta mistajien yhteentoimivista järjestelmistä. vastausprosentista (16 %) huolimatta vastauk- Paikantamiskaavioiden ja pelastussuunnitel- Järjestelmien käyttäjän työtä integraatio helsista voitiin muodostaa kuva alan nykytasosta man laatiminen suoraan kiinteistön pohja- pottaa huomattavasti: useiden erilaisten käytja kehitystarpeista. Seuraavat kappaleet perus- kuvista pienentää työmäärää ja auttaa vir- töliittymien opettelun sijasta riittää perehtuvat kyselyyn saatuihin vastauksiin, asian- heiden minimoinnissa. Virhemahdollisuudet tyminen yhteen käyttöliittymään, jolla voi tuntijahaastatteluihin ja kirjallisuuteen. vähenevät edelleen integroidussa järjestelmäs- hallita kaikkia järjestelmiä. sä, jossa paikantamiskaaviot ja talotekniikkaIntegraatio parantaa turvallisuutta, kun kuvat voidaan päivittää samanaikaisesti ja sa- kaikki järjestelmät toimivat tarkoituksenmuAnturi- ja ilmaisintekniikka mansisältöisesti. kaisesti tulipalossa ja muissa poikkeustilanKiinteistötiedon laaja käyttö pelastus- ja teissa. Palohälytyksen tullessa integroitu järUusi anturi- ja ilmaisinteknologia on kes- sammutustyön suunnittelussa ja toteutuk- jestelmä voi ohjata automaattista sammutusPalotutkimuksen päivät 2007

ta, savunpoistoa, ilmastointia, lukituksia, hissejä, poistumisopastusta, varavalaistusta, kuulutuksia jne. Näin saavutetaan etuja tulipalon kriittisillä alkuminuuteilla. Integraatio mahdollistaa myös kiinteistön kaikkien poikkeamien raportoinnin turvajärjestelmien arvioitaviksi. Tämä voi edesauttaa esimerkiksi nopeassa tulipalon havaitsemisessa, erheellisten paloilmoitusten vähentämisessä ja tuhopolttojen ehkäisyssä. Kiinteistösektorin intressiryhmien lisääntynyt tiedontarve edesauttaa järjestelmäintegraation yleistymistä. Toinen merkittävä tekijä integraatiokehityksen edistämiseksi olisi kiinteistöjen omistajien ja loppukäyttäjien vaatimus järjestelmien yhteentoimivuudesta. Integraatiosta heille tarjoutuvia etuja ei nykyisin kuitenkaan riittävästi tiedosteta tai niitä ei osata arvostaa. Kiinteistönomistajien kannalta edistyksellinen talo- ja turvatekniikka vähentää kiinteistön turvallisuusriskitekijöihin liittyviä uhkia ja siten edistää kiinteistön arvon säilymistä. Loppukäyttäjille järjestelmäintegraatio tarjoaa turvallisemman, terveellisemmän ja miellyttävämmän asuin- tai työympäristön. Näitä asioita on käytännössä vaikea arvioida ostettavan tai vuokrattavan kiinteistön valintatilanteessa, koska rakennusten turvallisuus- tai muuta tasoluokitusjärjestelmää ei ole. Tällaisten järjestelmien luomiselle olisi tarvetta. Integroitujen järjestelmien kannattava toteuttaminen edellyttää riittävää kysyntää. Vaikka edistyneen rakennusautomaation tarjoamat edut ovat yleisesti tiedossa, asiakkaat eivät aina ole valmiita maksamaan lisähintaa kehittyneemmistä järjestelmistä. Järjestelmäintegraatiota hidastavat myös suljettuihin erillisjärjestelmiin liittyvät kaupalliset intressit. Keskinäinen kilpailu ja useiden laite- ja järjestelmätoimittajien erilaiset näkemykset vaikeuttavat eri toimijoiden osaamisen yhdistämistä. Suurimmat uhat järjestelmäintegraation kehitykselle ja yleistymiselle liittyvät integroitujen järjestelmien monimutkaisuuteen. Koska integroitu järjestelmä sisältää suuren määrän erilaisia komponentteja ja niiden tuottamaa informaatiota, kokonaisuus saattaa olla kohtuuttoman monimutkainen toteutettavaksi, hallittavaksi ja ylläpidettäväksi. Tuotettua tietoa ei välttämättä edelleenkään hyödynnetä täysipainoisesti. Käyttöliittymän näkymät saattavat sisältää liikaa informaatiota, josta osa on käyttäjälle tarpeetonta ja häiritsevää. Ääritapauksessa huonosti toteutetuista integroiduista järjestelmistä voisi tulla yksi uusi syy erheellisiin hälytyksiin. Integroitujen järjestelmien käyttö asettaa uudenlaisia vaatimuksia myös huolto-, ylläpito- ja korjaushenkilöstön ammattitaidolle. Kynnys perinteisten toimintamallien muuttamiseen on yleensä korkea, joten kehitystavoitteiden tu100

Palotutkimuksen päivät 2007

lee olla realistisia. Hyvin toimivien integroitujen järjestelmien toteuttaminen edellyttää laajaa asiantuntemusta, monipuolista osaamista ja vastuullista toimintaa. Useiden laite- ja järjestelmätoimittajien yhteishankkeisiin on löydettävä taho, joka ottaa kokonaisvastuun integraation suunnittelusta ja toteutuksesta muiden ollessa vastuussa oman osuutensa tarkoituksenmukaisesta toiminnasta.

Yhteiskunnalliset tekijät Mahdollisuuksia talo- ja turvatekniikalle paloturvallisuuden edistämisessä tarjoaa yleinen turvallisuuskulttuurin korostuminen yritysmaailmassa. Yritykset haluavat kasvavassa määrin suojata aineellista ja aineetonta omaisuuttaan ja yrityskuvaansa erilaisilta uhkatekijöiltä mukaan lukien tulipalot. Viime vuosina tapahtuneet muutokset kiinteistöjen omistuksessa ja käytössä voivat olla uhka rakennusten yleiselle turvallisuudelle. Ammattimainen kiinteistöjen omistus, vuokrasuhteeseen perustuva tilojen käyttö ja toimintojen ulkoistaminen saattavat johtaa vastuun hämärtymiseen ja pahimmillaan välinpitämättömyyden lisääntymiseen. Keskeisiä asioita turvallisuuden varmistamiseksi sekä normaalikäytössä että poikkeustilanteissa ovat vastuiden selkeä määrittely, riittävä tiedottaminen ja vastuuhenkilöiden koulutus. Ajantasainen lainsäädäntö ja standardointityö voivat tukea talo- ja turvatekniikkajärjestelmien kehitystä. Erityisesti järjestelmäintegraation kehityksen hidasteena on nykyisin hyväksyntäkriteerien ja standardien puute ja alueellinen vaihtelevuus. Viranomaisilta kaivataan yleispätevää ohjeistusta järjestelmille asetettavista vaatimuksista ja hyväksyntämenettelyistä. 1.2.2007 voimaan tulleessa laissa pelastustoimen laitteista (10/2007) säädetään pelastustoimen laitteille asetettavista vaatimuksista sekä vaatimuksenmukaisuuden osoittamisesta ja valvonnasta. Lailla säädetään lisäksi eräiden valvonta- ja hälytysjärjestelmien toimivuudelle ja tekniselle yhteensopivuudelle asetettavista vaatimuksista. Valvontaa varten on vaatimustenmukaisuuden arviointia suorittavia arviointilaitoksia sekä rakennukseen asennettavien palonilmaisulaitteistojen ja automaattisten sammutuslaitteistojen tarkastuksia suorittavia tarkastuslaitoksia. Turvatekniikan keskus säädetään lain noudattamista valvovaksi yleiseksi valvontaviranomaiseksi. Osa lakia täydentävistä asetuksista on valmisteilla. Tulevissa asetuksissa tulisi ottaa huomioon järjestelmäintegraatioon ja muihin kehityssuuntiin liittyvät asiat ainakin siten, että tekniikan kehityksen ja lainsäädännön välille ei muodostu ristiriitaa.

YHTEENVETO VTT:n toteuttamassa Talo- ja turvatekniikka tulipalotilanteessa: nykytilanne ja tarvekartoitus -projektissa kartoitettiin paloturvallisuuden huomiointia älykkäissä talotekniikkaja kiinteistöinformaatiojärjestelmissä. Työssä tarkasteltiin nykytilanteen lisäksi tulevaisuuden kehitystarpeita ja –mahdollisuuksia. Projektin loppuraportti on saatavilla internetistä VTT:n sivuilta, http://www.vtt.fi/palvelut/ all/all_1/julkaisusarjat.jsp

KIITOKSET Hankkeen rahoittivat Sisäasiainministeriö, Oy Esmi Ab, TAC Atmostech ja VTT. Kiitän hankkeen ohjausryhmän jäseniä aktiivisesta osallistumisesta, haastattelemiani paloja talotekniikan asiantuntijoita sekä Talo- ja turvatekniikan hyödyntäminen paloturvallisuuden edistämisessä -kyselyyn vastanneita.

LÄHDELUETTELO 1. Technology roadmap for intelligent buildings. [Ottawa]: Continental Automated Building Association CABA, 2002. 66 s. 2. Liu, Z., Makar, J. & Kim, A. K. Development of fire detection systems in the intelligent building. Ottawa: National Reserach Council of Canada, 2001. 14 s. (NRCC44226.) 3. Paloilmoitinjärjestelmät. Espoo. Sähkötieto ry, 2004. 232 s. (ST-käsikirja 10.) 4. Bushby, S. T. Integrating fire alarm systems with building automation and control systems. Fire Protection Engineering, 2001. No. 11, s. 5-11. 5. CLC/TS 50398. Alarm systems. Combined and integrated alarm systems. General require¬ments. Brussels: European Committee for Electrotechnical Standardization, 24.1.2005. 38 s. 6. Davies, R. Integration – is it practical or desirable? Fire Safety Engineering, 2005. Vol. 12, No. 8, s. 26-28. 7. Davis, W. D. & Forney, G. P. A sensordriven inverse zone fire model. Proceedings of Research and Practice: Bridging the Gap – Fire Suppression and Detection Research Application Symposium. Orlando, FL, USA, 23-25 February, 2000. Fire Protection Research Foundation, 2000. S. 204-211. 8. Davis, W. D., Cleary, T., Donnelly, M. & Hellerman, S. Using sensor signals to analyze fires. Proceedings of Research and Practice: Bridging the Gap – Fire Suppression and Detection Research Application Symposium. Orlando, FL, USA, 23-25 January, 2002. Fire Protection Research Foundation, 2002. S. 205-224.

Jukka Vaari, VTT Laskennallinen ja rakenteellinen paloturvallisuus, PL1000, 02044 VTT

Sammutusjärjestelmät ajoneuvopaloissa Tiivistelmä

Ajoneuvojen tulipaloihin liittyvä tutkimus on määrittelemää avosuutinjärjestelmää. Päätös- tä ajoneuvosta toiseen, mutta itsessään palaviimeisten vuosien aikana lisääntynyt runsaas- lauselman mukaan avosuutinjärjestelmän tu- vat vain rajallisen ajan. ti. Suurimpana yksittäisenä riskikohteena ovat lee hallita valuvan polttoaineen palo. Tähän nousseet esille maantietunnelit, joissa paloris- vaadittava avosuutinjärjestelmä kit ovat kasvaneet tunnelien määrän ja pituu- tuottaa vesivuon 3.5 mm/min kansikorden, sekä niissä kulkevan liikenteen määrän keuden ollessa enintään 2.5 m, VESISAMMUTUSJÄRJESTELMIEN kasvun johdosta. Ajoneuvopalot voivat kuiten- tuottaa vesivuon 5.0 mm/min kansikor- MITOITUKSESTA kin aiheuttaa vaaraa myös muissa suljetuissa ti- keuden ylittäessä 2.5 m, loissa, joita ovat mm. maanalaiset pysäköin- peittää koko autokannen lohkoina, joiVESISAMMUTUSJÄRJESTELMIEN MITOITUKSESTA titilat ja laivojen autokannet. Kansainvälinen den leveys on koko autokannen leveys, ja pi- Palavat nesteet Palavat nesteet IMO on parhaillaan kat- tuus 20 m; järjestelmän hydraulinen mitoitus merenkulkujärjestö tavasti uudistamassa laivojen sammutuslaitteis- tehdään tavallisesti kahdelle lohkolle. Standardi EN14816:2003 antaa nykyaikaiset Standardi nykyaikaiset avosuutinjärjestelmille toja koskeviaEN14816:2003 standardejaan,antaa ja osana tätä työtä mitoitusohjeet Päätöslauselma sallii myös muidenpalavien sammu- mitoitusohjeet avosuutinjärjestelmille palanesteiden paloissa. Mikäli kattokorkeus on enintään 5 m, käytetään vesivuota 7.5 mm/min jos VESISAMMUTUSJÄRJESTELMIEN MITOITUKSEST onnesteen meneillään autokansien sammutusjärjestel- tusjärjestelmien käytön, mikäli ne kykenevät vien nesteiden paloissa. Mikäli kattokorkeus leimahduspiste on yli 40 ºC. Vesivuo nousee asteittain arvoon 13 mm/min jos mille asetettavien suorituskykyvaatimusten tar- kattokorkeus hallitsemaanonvaluvaa polttoainepaloa on enintään 5 m, käytetään vesivuota 7.5 leimahduspiste laskee arvoon -60 ºC. Mikäli enintään 3 m, vesivuo vähinon 5 Palavat nesteet kastelu. Tässä esityksessä tarkastellaan VTT:n tään yhtä hyvin kuin yllä kuvattu avosuutinmm/min jos nesteen leimahduspiste on yli mm/min. Nämä vesivuot tulee kuitenkin kertoa pinta-alatekijällä osuutta ao. työssä. VTT:n suorittaman tutki- järjestelmä. 40 ºC. Vesivuo nousee asteittain arvoonmitoitusohjee 13 Standardi EN14816:2003 antaa nykyaikaiset b(a + b ) tarkoituksena oli löytää muksen pääasiallisena Päätöslauselma A.123(V) on päivätty mm/min jos leimahduspiste laskee arvoon nesteiden paloissa. Mikäli kattokorkeus on enintään 5 m, kä f = + 0.33, 90 ja täysperävaunullista rek- 25.10.1967 ja on siten 40 vuotta vanha. Tässänesteen sellaiset henkilöautoa -60 ºC. Mikäli kattokorkeus leimahduspiste on yli 40 on ºC.enintään Vesivuo3 nousee a laskee arvoon Nämä -60 ºC.vesivuot Mikäli tukattokorkeus kaa kuvaavat palokuormat, joiden aiheuttamat ajassa ymmärrys ajoneuvopalojen dynamii-leimahduspiste m, vesivuo on 5 mm/min. missä a ja b ovat suorakaiteen (a>b) tai ympyrän (a=b) muotoisen lammikon mitat metreinä. Nämä vesivuot kuitenkin kertoa pinta-alateki tulipalot voitaisiin hallita nykyisin vaadittavil- kasta on huomattavasti lisääntynyt. Aiemminmm/min. lee kuitenkin kertoa tulee pinta-alatekijällä Pinta-alatekijän vähimmäisarvona käytetään arvoa 1. Ympyränmuotoiselle, halkaisijaltaan la5.5 laivojen autokansien sammutusjärjestelmillä. polttoainesäiliöstä m olevalle lammikolle pinta-alatekijä on 1, päähuomio ja olettamallakiinnitettiin palamisnopeus 0.06 kg/s sekä b(a + b ) Työ muodostaa pohjan uudistettaville suoritusvaluvan palavan nesteen paloon. Erityisesti f = + 0.33, palamislämpö 40 MJ/kg saadaan palotehoksi 57 MW. Tulos pätee kuitenkin vain paksuille 90 palavan nesteen kerroksille. Todelliset palavat lammikot ovat ohuita,tehdyt ja näille paloteho voi kykyvaatimuksille. maantietunneleissa viimeaikaiset koolla jopa 75 % vastaavaa paksua lammikkoa pienempi [1]. kuitenkin osoittaneet, että ajoneu- missä a ja b ovat suorakaiteen (a>b) tai ymkeet ovat missä a ja b ovat suorakaiteen (a>b) tai ympyrän (a=b) mu voissa olevat kiinteät polttoaineet ovat mer-Pinta-alatekijän pyrän (a=b)vähimmäisarvona muotoisen lammikon käytetäänmitat arvoa 1. Ym Kiinteät polttoaineet JOHDANTO kittävä paloriski, ja niiden aiheuttamat palot5.5 m metreinä. Pinta-alatekijän vähimmäisarvona olevalle lammikolle pinta-alatekijä on 1, ja olettama 40 MJ/kg saadaan palotehoksi hal57 MW. Tul voivat ollaeurooppalaisten seurauksiltaan javähintään yhtä va-palamislämpö käytetään arvoa 1. Ympyränmuotoiselle, Taulukkoon 1 on koottu vesivuon ja mitoitusalan arvoja amerikkalaisten palavan nesteen kerroksille. Todelliset palavat lammikot o Laivojen autokansien suojaus vesisammukavia kuin palavien nesteiden palot. Säiliöaukaisijaltaan 5.5 m olevalle lammikolle pintasprinklerisääntöjen mukaan muovituotteiden ja kuormalavojen varastojen suojaamiseksi. jopa 75 %onvastaavaa paksua lammikkoa pienempi [1]. Vaaditut vesivuottoteutetaan ovat merkittävästi suurempia kuin tusjärjestelmällä pääsääntöisesti tojenpäätöslauselman paloja lukuunA.123(V) ottamattavesivuot. palavien nes-olla alatekijä 1, ja olettamalla palamisnopeus käyttäen IMO:n päätöslauselman A.123(V) teiden vuodot voivat edistää palon leviämis- 0.06 kg/s sekä palamislämpö 40 MJ/kg saa-

Taulukko 1: Eurooppalaisiin ja amerikkalaisiin sprinklerisääntöihin perustuvia vesivuon ja Kiinteät polttoaineet mitoitusalan arvoja. Taulukkoon 1 on koottu vesivuon ja mitoitusalan arvoja e sprinklerisääntöjen mukaan muovituotteiden ja kuormala Eurooppa, EN12845:2004 USA, NFPA 13:2002 Vaaditut vesivuot ovat merkittävästi suurempia kuin päätösl Muovituotteet - ST1 / Cat III - 7.5 mm/min Control Mode Density/Area, (plastic commodity) - ST1 / Cat IV - 15 mm/min kattokorkeus enintään 6.1m - 16.3 mm/min mitoitusalalla 232 m2 Taulukko 1: Eurooppalaisiin ja amerikkalaisiin sprinkleris - mitoitusala 260 m2 arvoja. - 12.2 mm/min mitoitusalalla 465 m2 mitoitusalan Taulukko 1: Eurooppalaisiin ja amerikkalaisiin Puiset kuormalavat - ST1 / Cat IV - 10 mm/min Pinoamiskorkeus enintään 1.8 m, sprinklerisääntöihinEurooppa, perustuvia vesivuon ja EN12845:2004 USA sprinklerin K-arvo 115 (SI) - mitoitusala 260 m2 mitoitusalan arvoja. Muovituotteet - ST1 / Cat III - 7.5 mm/min Cont - 8.2 mm/min (plastic commodity) - ST1 / Cat IV - 15 mm/min katto - 16. - mitoitusala 260 m2 12. Standardin EN14816 mukaan paisutetun polystyreenin (EPS) varastoille vesivuo on Palotutkimuksen päivät 2007 101 - ST1 / Cat IV - 10 mm/min Pino 10 mm/min jos varastokorkeus on enintään 2 m, ja 15 mm/min, jos varastokorkeus on Puiset kuormalavat sprin - mitoitusala 260 m2 enintään 3 m.

daan palotehoksi 57 MW. Tulos pätee kuitenkin vain paksuille palavan nesteen kerroksille. Todelliset palavat lammikot ovat ohuita, ja näille paloteho voi olla jopa 75 % vastaavaa paksua lammikkoa pienempi [1].

Kiinteät polttoaineet Taulukkoon 1 on koottu vesivuon ja mitoitusalan arvoja eurooppalaisten ja amerikkalaisten sprinklerisääntöjen mukaan muovituotteiden ja kuormalavojen varastojen suojaamiseksi. Vaaditut vesivuot ovat merkittävästi suurempia kuin päätöslauselman A.123(V) vesivuot. Standardin EN14816 mukaan paisutetun polystyreenin (EPS) varastoille vesivuo on 10 mm/min jos varastokorkeus on enintään 2 m, ja 15 mm/min, jos varastokorkeus on enintään 3 m.

AJONEUVOPALOJEN SAMMUTUSKOKEITA Ajoneuvojen tai niitä kuvaavien palokuormien polttokokeita on viime vuosina tehty runsaasti, ja yhteenveto tällaisista kokeista on esitetty mm. viitteessä [2]. Erityisesti tässä yhteydessä on mainittava Runehamarin tunnelikokeet [3], joissa käytettiin neljää erilaista palokuormaa kuvaamaan rekan perävaunun paloa. Yksi käytetyistä palokuormista koostui 380 puisesta ja 74 muovisesta kuormalavasta 2.9 m x 10.5 m x 3.0 m muodostelmassa. Tämä palokuorma aiheutti hetkellisesti yli 200 MW:n palotehon. Varsinaisia sammutuskokeita, joiden tulokset olisivat edes osittain julkisia, on huomattavasti vähemmän. Kenties ensimmäinen hyvin dokumentoitu sammutuskokeita sisältävä palokoesarja tunneleissa tehtiin Sveitsin Ofeneggissä 1965 [4]. Kokeissa poltettiin erikokoisia palavan nesteen lammikoita, ja muutamissa kokeissa käytettiin avosuutinjärjestelmää jonka vesivuo oli 19 mm/min. Sammutusjärjestelmä sammutti palot, mutta muutoin kokeiden tulokset ovat olleet kiistanalaisia, ja johtaneet siihen, että mm. kansainvälinen tiejärjestö PIARC sekä NFPA 502-standardi on näihin päiviin asti vastustanut sammutusjärjestelmien asentamista tunneleihin. Japani muodostaa merkittävän poikkeuksen PIARC:n ja NFPA:n edustamasta linjasta. Japanin tietunneleihin on aktiivisesti asennettu avosuutinjärjestelmiä vuodesta 1963, ja kattava esitys näistä järjestelmistä löytyy viitteestä [5]. Japanilaiset tietunnelit suojataan tyypillisesti vesivuolla 6 mm/min, ja kokemukset järjestelmien todellisesta toiminnasta ja ylläpidosta ovat kauttaaltaan positiivisia. Aivan viime aikoina asenteet aktiivisten 102

Palotutkimuksen päivät 2007

järjestelmien asentamiseen tunneleihin ovat hiukan muuttuneet. Tähän on osaltaan vaikuttanut Hollannissa v. 2000–2001 suoritettu koesarja [6], jossa avosuutinjärjestelmän (vesivuo 12.5 mm/min) todettiin merkittävästi ehkäisevän palon leviämistä ja parantavan pelastautumismahdollisuuksia tunnelissa. Myös uusi vesisumuteknologia kiinnostaa tunnelioperaattoreita. Niinpä 10 km pitkä osuus Pariisia kiertävästä A86-tien tunnelista suojataan vesisumuun perustuvalla järjestelmällä, samoin kuin osuuksia Madridia kiertävän M30-tien tunnelista. Näihin tunneleihin asennettava vesisumujärjestelmä on testattu täyden mittakaavan sammutuskokeissa, joissa suurin käytetty palokuorma on muistuttanut Runehamarin kokeissa käytettyä, ollen kuitenkin puolta lyhyempi ja vastaten potentiaalista maksimipalotehoa 95 MW [7]. Vesisumuteknologiaa on testattu myös eurooppalaisen UPTUN-projektin yhteydessä [8].

PALOKUORMIEN SUUNNITTELU Rekan perävaunu Rekan perävaunun fyysisiä ulottuvuuksia edustivat varastohyllyt, jotka oli pystytetty 5 m korkeuteen asennetun teräskaton alle. Palokuorma koostui puisista kuormalavapinoista (eurolavoja). Pinoja palokuormassa oli 16 kappaletta, ja jokaisessa pinossa oli 7 kuormalavaa. Palokuormaksi voidaan arvioida 34 GJ. Koska kuormalavapinot olivat varsin matalia, koko palokuorma päätettiin sijoittaa varastohyllyjen yläosaan, jotta lämpörasitus kattoon saataisiin maksimoitua. Rekan perävaunujen sisältämä kuorma on usein suojattu peittämällä se pressuin, mutta nykyisissä rekoissa on yhä tavallisempaa, että ainakin osa suojasta on rakennettu palamattomasta tai huonosti palavasta materiaalista, joka yhtäältä hidastaa palon leviämistä mutta toisaalta toimii esteenä sammutusveden pääsylle paloon. Palamattomien rakenteiden vaikutus paloon ja sammutukseen huomioitiin kokeissa siten, että puolet palokuormasta peitettiin teräslevyillä, jotka oli asetettu 4 m korkeudelle lattiasta. Näin kyettiin samassa kokeessa arvioimaan sammutusjärjestelmän tehoa avointa ja osin piilotettua paloa vastaan. Palokuorman molemmille puolille pituussuunnassa asennettiin 12 mm:n vanerista tehdyt kohteet, pituudeltaan 3,6 m ja korkeudeltaan 1,8 m. Kohteiden etäisyys palokuormasta oli 1 m. Laivojen autokansilla ajoneuvojen välinen etäisyys on luonnollisesti pienempi. Kuitenkin tutkimuksen kannalta oli oleellista säätää kohteiden etäisyys sellaiseksi, että kohteet syttyisivät vapaassa palossa, mutta eivät syttyisi sellaisessa sammutuskokeessa, jo-

ka suoritetaan käyttäen hyväksyttyä avosuutinjärjestelmää. Valokuva palokuormasta on esitetty kuvassa 1. Sytytyslähteenä toimi kaksi neliön muotoista teräsallasta, joiden sivun pituus oli 30 cm. Altaat asetettiin keskeisesti palokuorman alle siten, että välimatka altaiden yläreunasta alimman kuormalavan alapintaan oli 25 cm. Altaiden keskikohdat sijaitsivat 40 cm palokuorman pituusakselin molemmin puolin, jolloin liekit parhaiten osuivat kuormalavojen lautoihin. Kumpaankin altaaseen kaadettiin 1 litra heptaania ja vettä sen verran, että altaiden vapaaksi reunaksi saatiin 4 cm. Esipaloaika oli 120 s, jossa ajassa palo oli kehittynyt siten että liekit ylsivät kattoon asti, mutta kohteet eivät vielä olleet syttyneet. Esipaloajan lopussa sammutusjärjestelmä käynnistettiin ja sitä käytettiin 30 minuutin ajan. Tämän jälkeen jäljellä oleva palo sammutettiin käsin. On syytä korostaa, että kokeissa käytetty palokuorma on merkittävästi pienempi kuin vaikkapa Runehamarin kokeissa käytetty palokuorma, eikä välttämättä edusta täyteen lastatun rekan perävaunun palokuormaa. Syynä palokuorman pienuuteen on se, että kokeiden tarkoituksena oli löytää palokuorma jossa syttyvää paloa voidaan hallita vesivuolla 5 mm/min. Ennen kuin kuvassa 1 esitettyyn palokuormaan päädyttiin, suoritettiin esikokeita suuremmilla palokuormilla, mutta näissä esikokeissa palot riistäytyivät sammutusjärjestelmän hallinnasta. Kuvaukset näistä esikokeista, samoin kuin yksityiskohtaiset tulokset tässä artikkelissa esitetyistä kokeista, löytyvät VTT:n tutkimusraportista VTT-S-11913-06 [9].

Henkilöauto Henkilöauton runkoa kuvaava teräsrakenne oli valmistettu 2 mm teräslevystä tyypillisen SUV-auton mittojen mukaisesti, tässä tapauk sessa mallina oli Volvo XC90. Palon oletettiin syttyvän matkustamossa, ja olevan näin ollen kiinteän aineen palo. Yksinkertainen ja toistettava palokuorma voitiin tässä tapauksessa rakentaa 12 Euro-kuormalavasta asetettuna kahteen vierekkäiseen pinoon. Ikkunoita ei kokeissa käytetty, ja niiden tilalla oli yksinkertaisesti aukot. Todellisilla henkilöautoilla tehdyissä polttokokeissa on todettu, että ikkunoiden hajoaminen on melko satunnainen ilmiö, mikä heikentää kokeiden toistettavuutta. Kuitenkin palon kehittyessä kaikki ikkunat lopulta hajoavat. Palokuorman kummallekin puolelle asetettiin vanerista tehdyt kohteet, joiden avulla pyrittiin selvittämään palon leviämistä viereisiin ajoneuvoihin. Vanerilevyt olivat 122 cm leveitä, 170 cm korkeita ja paksuudel-

mutta eivät syttyisi sellaisessa sammutuskokeessa, joka suoritetaan käyttäenkaikki hyväksyttyä palon kehittyessä ikkunat lopulta hajoavat. njärjestelmää. Valokuva palokuormasta on esitetty kuvassa 1. Kuva 1. Rekan perävaunua kuvaava palokuorma.

Kuva 2: Henkilöautoa kuvaava palokuorma.

perävaunua kuvaava palokuorma. Kuva 2: Henkilöautoa kuvaava palokuorma. taan 12Kuva mm. 1. NeRekan oli asetettu 60 cm etäisyydelle teräsrakenteen kyljistä. Vanerien yläreuähteenä toimi neliön muotoista teräsallasta, na olikaksi peitetty 0.7 mm teräslevyillä, jotka toi- joiden sivun pituus oli 30 cm. Altaat n keskeisesti alle siten,esteinä. että välimatka altaiden yläreunasta alimman Palokuorman kummallekin puolelle asetettiin vanerista tehdyt kohteet, joiden avull mivatpalokuorman lämpösäteilyä katkaisevina Täavan alapintaan oli 25ansiosta cm. oli Altaiden keskikohdat sijaitsivat 40 palon cm palokuorman selvittämään leviämistä viereisiin ajoneuvoihin. Vanerilevyt olivat 122 cm le män järjestelyn kokeen päätyttyä selin molemmin jolloin parhaiten osuivat kuormalavojen cm korkeita lautoihin. ja paksuudeltaan 12 mm. Ne oli asetettu 60 cm etäisyydelle teräs helpostipuolin, nähtävissä, olikoliekit kohde syttynyt kokyljistä. Vanerien yläreuna oli peitetty 0.7 mm teräslevyillä, jotka toimivat läm keen aikana vai oliko se vain hiiltynyt lämpösäteilyn vaikutuksesta. koejärjesnkin altaaseen kaadettiin 1 litraValokuva heptaania ja vettä senkatkaisevina verran, että esteinä. altaiden Tämän vapaaksijärjestelyn ansiosta oli kokeen päätyttyä helposti n telystä on kuvassa 2. saatiin 4 cm. Esipaloaika oli 120 s, jossa ajassa palo oli kehittynyt siten että liekit ylsivätaikana vai oliko se vain hiiltynyt lämpösäteilyn vaik oliko kohde syttynyt kokeen Sytytyslähteenä toimi neliön muotoinen asti, mutta kohteet eivät vielä olleet syttyneet. Esipaloajan lopussakoejärjestelystä sammutusjärjestelmä Valokuva on kuvassa 2. teräsallas, jonka30 sivun pituus oli 30 cm ja reu-jälkeen jäljellä oleva ettiin ja sitä käytettiin minuutin ajan. Tämän palo sammutettiin Kuva 3: Vasemmalla: piirros GW-DD1 -sprinkleristä. Oikealla: vesijakauma. nan korkeus 10 cm. Allas asetettiin lattialle Sytytyslähteenä toimi neliön muotoinen teräsallas, jonka sivun pituus oli 30 cm ja reuna kuormalavapinojen väliin, ja siihen kaadet10 cm. Allas asetettiin lattialle kuormalavapinojen väliin, ja siihen kaadettiin 1 litra he 1 litra heptaania ja vettäpalokuorma sen verran, että vesivuo 3.5 sen l/min/m2 saavutetaan suutinpaiKuva 3: Vasemmalla: -sprinkleä korostaa,tiin että kokeissa käytetty on merkittävästi pienempi kuinaltaan vaikkapa vettä verran, että vapaaksi reunaksi saatiin 4piirros cm. GW-DD1 Esipaloaika oli 150 s. E altaan vapaaksi reunaksi saatiin 4 cm. Esipaneella 2.3 bar. ristä. Oikealla: vesijakauma. marin kokeissa käytetty palokuorma, eikä välttämättälopussa edusta sammutusjärjestelmä täyteen lastatun rekan käynnistettiin, ja sitä käytettiin 30 minuutin ajan. Täm loaika oli Syynä 150 s. Esipaloajan lopussa sammu- on se,jäljellä nun palokuormaa. palokuorman pienuuteen että kokeiden tarkoituksena olikäsin. oleva palo sammutettiin tusjärjestelmä käynnistettiin, ja sitä käytettiin alokuorma jossa syttyvää paloa voidaan hallita vesivuolla 5 mm/min. Ennen kuin kuvassa 30 minuutin ajan. Tämän jälkeen jäljellä ole- KOEJÄRJESTELY ta-ala. Henkilöautokokeissa vastaavaa tuhoyyn palokuormaan päädyttiin, suoritettiin esikokeita suuremmilla palokuormilla, mutta va palo sammutettiin käsin. analyysiä ei suoritettu, koska tavallisesti koko esikokeissa palot riistäytyivät sammutusjärjestelmän hallinnasta. Kuvaukset näistä Kokeet suoritettiin VTT:n sammutushallissa. palokuorma tuhoutui kokeessa. Kaikissa kosta, samoin kuin yksityiskohtaiset tulokset tässä artikkelissa esitetyistä kokeista,2 löytyvät Hallin lattiapinta-ala on 378 m maksimikor- keissa määritettiin kokeen jälkeen myös mahutkimusraportista VTT-S-11913-06 [9]. SAMMUTUSJÄRJESTELMÄ keus 18 m ja tilavuus 6000 m3. Halli on va- dolliset kohteiden syttymät. rustettu savunpuhdistuslaitteistolla ja samRekkakokeet mutusveden talteenotolla. Kokeissa käytetyt 5 suutinhilat asennettiin mitoiltaan 10 m x 20 TULOKSET Rekkakokeissa käytetty sammutusjärjestelm teräskattoon, joka rekkakokeissa oli asen4 mä perustui GW-DD1 –sprinklereihin, joil- nettu 5 m korkeudelle lattiasta, ja henkilöaula on laivoihin DNV:n tyyppihyväksyntä no. tokokeissa 2.5 m korkeudelle lattiasta. Rekkakokeet F-17635. Avosuutinkokeita varten sprinkleriSuutinhilojen asettelu palokuormien suhen lasiampullit poistettiin. GW-DD1 on alas- teen on esitetty kuvissa 5 ja 6. Rekkakokeissa Rekkakokeissa mitatut kaasulämpötilojen päin asennettava spraysprinkleri, jonka K-ar- sytytyslähde asetettiin joko yhden suuttimen huippuarvot on esitetty kuvassa 8. Arvot on vo on 80 l/min/bar1/2, ja jonka vesijakauma alle tai neljän suuttimen keskelle. Henkilöau- määritetty viiden minuutin yli keskiarvoisteon esitetty kuvassa 3. Neliöhilan suutinvälin tokokeissa sytytyslähde sijoitettiin edellisten tuista lämpötilakäyristä. Sammutuskokeissa ollessa 3.5 m vesivuo 5 l/min/m2 saavutetaan lisäksi myös kahden suuttimen väliin. Rek- määritettyjä huippuarvoja verrataan kokeesuutinpaineella 0.563 bar. kakokeissa itse palokuorma pidettiin paikal- seen, jossa palon annettiin kehittyä vapaaslaan ja suutinhilan paikkaa vaihdettiin, kun ti ilman sammutusjärjestelmän vaikutusta taas henkilöautokokeissa voitiin sytytysläh- siihen saakka kunnes kohteet palokuorman Henkilöautokokeet teen pakkaa vaihtaa parhaiten siirtämällä it- molemmin puolin olivat syttyneet, jonka jälkeen hallia oli jäähdytettävä pienellä määrälse palokuormaa. Henkilöautokokeissa käytetty avosuutinjärKokeissa mitattiin kaasulämpötiloja katon- lä vesisumua. jestelmä perustui Wormald MV-18 –keskino- rajassa kuvan 7 mukaisissa kohdissa, sekä vePalokuormille aiheutuneet tuhot on luepeussuuttimiin, joilla on laivoihin Lloydsin sipainetta syöttöputkistossa suutinhilan tasol- teltu taulukossa 2. Vapaapalokokeessa kohtyyppihyväksyntä no. SAS F050409. Suutti- la. Rekkakokeissa määritettiin palokuormalle teet syttyivät 324 s ja 347 s kuluttua sytytykmen K-arvo on 28 l/min/bar1/2 ja kartiokul- aiheutuneet tuhot kokeen jälkeen arvioimal- sestä. Sammutuskokeessa, jossa sytytyskohma 125º. Neliöhilan suutinvälin ollessa 3.5 m la palaneen tai hiiltyneen palokuorman pinta oli yhden suuttimen alla, toinen kohteista Palotutkimuksen päivät 2007

103

vesivuo 3.5 l/min/m2 saavutetaan suutinpaineella 2.3 bar. syttyi 844 s kuluttua sytytyksestä. Sytytyskohdan ollessa neljän suuttimen keskellä kumpikaan kohde ei syttynyt. Normaaleihin sprinklerisuuttimiin perustuvan sammutusjärjestelmän pääasiallinen sammutusvaikutus on palokuorman pintojen kastelu. Tällaiset järjestelmät toimivat hyvin avoimia kiinteän aineen paloja vastaan, mutta jos esteet rajoittavat sammutusveden pääsyä pinnoille, sammutusteho laskee. Tämä on selkeästi nähtävissä myös taulukon 2 luvuissa, jossa suojatun pään tuhot ovat huomattavasti avoimen pään tuhoja suuremmat. Ilmiö näkyy myös mitatuissa kaasulämpötiloissa, jotka ovat korkeammat palokuorman suojatussa päässä. Sammutusjärjestelmän teho riippui myös sytytyskohdan sijainnista. Tapauksessa, jossa sytytyskohta sijaitsi yhden suuttimen alla, tuhot olivat suuremmat kuin sytytyskohdan sijaitessa neljän suuttimen keskellä. Erityisesti havaittiin, että koko teräskaton suojaama osa palokuormaa tuhoutui. Ero selittyy sprinklerisuuttimen hajottajalevyn toiminnalla, sillä suoraan hajottajalevyn alle muodostuu katvealue jonne vettä saadaan vähemmän kuin hiukan etäämmälle suuttimesta.

Kuva 4: Vasemmalla GW-DD1, oikealla Wormald MV-18-125.

suuttimen tuottamat vesisuihkut ovat hieno- ration Oy. Yhtiö on myös osallistunut tutkiKuva 4: Vasemmalla GW-DD1, oikealla Wormald MV-18-125. jakoisempia kuin tavanomaisen sprinklerin. muksen käytännön toteutukseen. TutkimukTällöin sammutusveden tunkeutumiskyvyn merkitys nousee esiin, sillä veden tunkeutuminen paloon on sitä vaikeampaa mitä kauempana palosta suutin sijaitsee.

sen suunnitteluvaiheessa työhön ovat myös osallistuneet Magnus Arvidson (SP, Ruotsi) sekä Anders Tosseviken (Det Norske Veritas, Norja).

JOHTOPÄÄTÖKSET

LÄHDELUETTELO

Koesarjassa saadut tulokset osoittivat, että 1. Gottuck, D.T. Liquid Fuel Fire Hazard käytetyt rekkaa ja henkilöautoa kuvaavat pa- Characterization, Presentation at Flammable lokuormat olivat sellaisia, joiden aiheuttamat 6 and Combustible Liquids Symposium, ChiHenkilöautokokeet palot voidaan hallita IMO:n päätöslausel- cago, IL, 21.9.2004 man A.123(V) määrittelemillä sammutusjär2. Ingason, H. ’Design fires in tunnels’, KOEJÄRJESTELY Henkilöautokokeissa mitatut kaasulämpöti- jestelmillä. Tulosten pohjalta voidaan myös 2nd International Symposium ”Safe & reliablojen huippuarvot on esitetty kuvassa 9. Tu- asettaa määrällisiä kriteereitä laivojen auto- le tunnels” – Innovative European Achievehoanalyysiä palokuormista VTT:n ei tehty, sillä se kansien vaihtoehtoisten sammutusjärjestelments’, Lausanne, Kokeet suoritettiin sammutushallissa. Hallin lattiapinta-ala on 378 m2 2006. maksimikorkeus 18 3 tuhoutui täysin joka kokeessa. Vapaapalokomien suorituskyvylle, perustuen mitattuihin 3. Ingason, H. & Lönnermark, A., ‘Heat m ja tilavuus 6000 m . Halli on varustettu savunpuhdistuslaitteistolla ja sammutusveden keessa kohteet syttyivät 430 s ja 469 s kulut- kaasulämpötiloihin sekä palokuormille ja/tai release rates from heavy goods vehicle trailer talteenotolla. Kokeissa käytetyt asennettiin 10inmtunnels’, x 20 m joka tua sytytyksestä. Kohteet eivät syttyneet yh- suutinhilat kohteille aiheutuneisiin tuhoihinmitoiltaan [9]. Suomi fires Fireteräskattoon, Safety Journal, 2005. dessäkään sammutuskokeessa. on ehdottanut tähän tutkimukseen perustuVol. 40, s. 646-668. rekkakokeissa oli asennettu 5 m korkeudelle lattiasta, ja henkilöautokokeissa 2.5 m korkeudelle Lämpötilatuloksista havaitaan, että sam- vaa koemenetelmää ja siihen liittyviä läpäisy4. Haerter, A. Fire Tests in the Ofenegglattiasta. mutusjärjestelmälle haastavin tapaus oli syty- kriteerejä IMO:n paloalakomitealle käytettä- Tunnel in 1965. International Conference tyslähteen sijainti neljän suuttimen keskellä. väksi vaihtoehtoisten sammutusjärjestelmien on Fire in Tunnels 10.-11.10.1994. SP Report Tulos poikkeaa rekkakokeissa käytetyn sam- sammutuskyvyn arvioinnissa. 1994:54, s. 5 195-214. Suutinhilojen asettelu palokuormien suhteen on esitetty kuvissa ja 6. Rekkakokeissa mutusjärjestelmän tuloksista, sillä rekkako5. Stroeks, R. Sprinklers in Japanese Road sytytyslähde joko yhden suuttimen alle tai Tunnels. neljän suuttimen keskelle. keissa haastavin tapausasetettiin oli sytytyslähteen siBouwdienst Rijkswaterstaat, DirecKIITOKSET toraat-Generaal Rijkswaterstaat, Ministry of jainti yhden suuttimen alla. Tulos voidaan Henkilöautokokeissa sytytyslähde sijoitettiin edellisten lisäksi myös kahden suuttimen väliin. Transport, The Netherlands. Project Report osittain selittää käytettyjen sammutussuutinRekkakokeissa itse palokuorma pidettiin paikallaan ja suutinhilan paikkaa vaihdettiin, kun taas ten erilaisella toiminnalla, sillä keskinopeus- Tutkimuksen on rahoittanut Marioff Corpo- BFA-10012, 2001.

henkilöautokokeissa voitiin sytytyslähteen pakkaa vaihtaa parhaiten siirtämällä itse palokuormaa.

Kuva 5: Rekkakokeissa käytetyt suutinhilat. Vasemmalla: sytytys yhden suuttimen alla. Oikealla: sytytys neljän suuttimen keskellä.

104

Palotutkimuksen päivät 2007

sytytys neljän suuttimen keskellä. T5

T4 Kuva 6: Henkilöautokokeissa käytetty suutinhila, ja sytytyskohta sijoitettuna kahden suuttimen keskelle.

Front

Kuva 7: Kaasulämpötilojen mittauspaikat. Anturit oli asennettu 75 mm kattopinnan alapuole suojattu vesisuihkuilta ohuin metallisuojin. Taulukko 2: Palokuormille aiheutuneet tuhot rekkakokeissa.

Back T3 kahden suuttimen Kuva 6: Henkilöautokokeissa käytetty suutinhila, ja sytytyskohta TULOKSET 1-allasijoitettuna 4-keskellä Vapaa palo Kuva 7: Kaasulämpökeskelle. Avoin pää 16.3 24.5 60.6 tilojen mittauspaikat. 2.0 m T9 T7 T8 Rekkakokeet Suojattu pää 100 57.0 88.5 Anturit oli asennettu Kokeissa mitattiin kaasulämpötiloja katonrajassa kuvan 7 mukaisissa kohdissa, Kokonaistuho 58.1 40.8 sekä vesipainetta 74.6 75 mm kattopinnan T5 T2 T4 T6 syöttöputkistossaT4suutinhilan tasolla. Rekkakokeissa määritettiin palokuormalle aiheutuneet tuhot alapuolelle ja suojattu 8. Arvo Rekkakokeissa mitatut kaasulämpötilojen huippuarvot on esitetty kuvassa vesisuihkuilta ohuin kokeen jälkeen arvioimalla palaneen tai hiiltyneen palokuorman pinta-ala. sammutusjärjestelmän Henkilöautokokeissa Normaaleihin sprinklerisuuttimiin pääasiallinen määritetty viiden minuutin yli perustuvan keskiarvoistetuista lämpötilakäyristä. Sammutuskok metallisuojin. sammutusvaikutus on pintojen kastelu. Tällaiset järjestelmät vastaavaa tuhoanalyysiä ei suoritettu, koska tavallisesti koko kokeeseen, palokuorma tuhoutui kokeessa. huippuarvoja verrataan jossa palon annettiintoimivat kehittyähyvin vapaasti i T3 palokuorman T1 määritettyjä T2 avoimia kiinteän aineen paloja vastaan, mutta jos esteet rajoittavat sammutusveden pääsyä Kaikissa kokeissa määritettiin kokeen jälkeen myös mahdolliset kohteiden syttymät. sammutusjärjestelmän vaikutusta siihen Front saakka kunnes kohteet palokuorman molem T1 pinnoille, laskee. Tämä on selkeästi myös taulukon luvuissa, jossa puolinsammutusteho olivat syttyneet, jonka jälkeen hallia nähtävissä oli jäähdytettävä pienellä2 määrällä vesisumua

suojatun pään tuhot ovat huomattavasti avoimen pään tuhoja suuremmat. Ilmiö näkyy myös mitatuissa kaasulämpötiloissa, jotka ovat korkeammat palokuorman suojatussa Kuva 7: Kaasulämpötilojen mittauspaikat. Anturit oli asennettu 75 mm kattopinnan alapuolelle ja päässä.

1200 Kuva 8: Rekkakokeissa suojattu vesisuihkuilta ohuin metallisuojin. Sammutusjärjestelmän teho riippui myös sytytyskohdan sijainnista. Tapauksessa, jossa 1-alla mitatut kaasulämpöti1000 lojensytytyskohta huippuarvot. sijaitsi yhden suuttimen alla, tuhot olivat suuremmat kuin sytytyskohdan sijaitessa 4-keskellä Lämpötila (°C)

Vapaa neljän suuttimen keskellä.800 Erityisesti havaittiin, että koko teräskaton suojaama osapalo palokuormaa tuhoutui. Ero selittyy sprinklerisuuttimen hajottajalevyn toiminnalla, sillä suoraan hajottajalevyn 7 vettä saadaan vähemmän kuin hiukan etäämmälle suuttimesta. alle muodostuu katvealue jonne 600

TULOKSET Rekkakokeet

400 Henkilöautokokeet Rekkakokeissa mitatut kaasulämpötilojen huippuarvot on esitetty kuvassa 8. Arvot on määritetty viiden minuutin yli keskiarvoistetuista lämpötilakäyristä. Sammutuskokeissa 200 Henkilöautokokeissa mitatut kaasulämpötilojen huippuarvot esitetty ilman kuvassa 9. Tuhoanalyysiä määritettyjä huippuarvoja verrataan kokeeseen, jossa palon annettiin kehittyäonvapaasti palokuormista ei tehty, sillä se tuhoutui täysin joka kokeessa. Vapaapalokokeessa kohteet 0 kunnes kohteet palokuorman molemmin sammutusjärjestelmän vaikutusta siihen saakka syttyivät 430 s ja 469 s kuluttua sytytyksestä. Kohteet eivät syttyneet yhdessäkään puolin olivat syttyneet, jonka jälkeen hallia oli jäähdytettävä vesisumua. T1 T4pienellä T7 määrällä T2 T5 T8 T3 T6 T9 sammutuskokeessa. Suojattu pää

Keskilinja

Avoin pää

Taulukko 2: Palokuormille aiheutuneet tuhothaastavin rekkakokeissa. Lämpötilatuloksista havaitaan, että sammutusjärjestelmälle tapaus oli sytytyslähteen 1-alla sijainti neljän suuttimen keskellä. Tulos poikkeaa rekkakokeissa käytetyn sammutusjärjestelmän 1000 4-keskellä 6. Lemaire, T. & Kenyon, Y., Large Scale Taulukko 2: Palo1-alla 4-keskellä Vapaa palo Kuva 8: Rekkakokeissa mitatut kaasulämpötilojen huippuarvot. tuloksista, sillä rekkakokeissa haastavin tapaus Vapaa oli sytytyslähteen sijainti yhden suuttimen alla. palo Fire Tests in the Second Benelux Tunnel, Fire kuormille aiheuAvoin pää 16.3 sammutussuutinten 24.5 60.6 800 voidaan osittain Tulos selittää käytettyjen erilaisella toiminnalla, sillä Technology, 2006. Vol. 42, s. 329-250. tuneet tuhot rekpää tuhot 57.0 PalokuormilleSuojattu aiheutuneet on100 lueteltu 2. 88.5 Vapaapalokokeessa kohteet syt keskinopeussuuttimen tuottamat vesisuihkut ovattaulukossa hienojakoisempia kuin kakokeissa. tavanomaisen 600 the perfor7. Mawhinney, J. Evaluating Kokonaistuho 58.1 40.8 74.6 324 s jatun347 s kuluttua sytytyksestä. Sammutuskokeessa, sytytyskohta oli veden yhden suut sprinklerin. Tällöin sammutusveden tunkeutumiskyvyn merkitysjossa nousee esiin, sillä mance of water mist systems in road 400alla, toinenpaloon on sitä vaikeampaa mitä kauempana palostaSytytyskohdan suutin sijaitsee. ollessa neljän suut syttyi 844 s kuluttua sytytyksestä. nels. IV Congreso Bienal tunkeutuminen APICI Ingenieria kohteista Normaaleihin sprinklerisuuttimiin perustuvan sammutusjärjestelmän pääasiallinen de PCI, Madrid, 21.-23.2.2007. keskellä kumpikaan kohde ei syttynyt. 200 sammutusvaikutus on palokuorman pintojen kastelu. Tällaiset järjestelmät toimivat hyvin 8. Opstad, K & Stensaas, J.P., ‘Fire mitiga600paloja vastaan, mutta jos esteet rajoittavat sammutusveden pääsyä avoimia kiinteän aineen tion measures’, 2nd International Symposium 0 2-välissä laskee. Tämä on nähtävissä “Safe & reliable tunnels” –pinnoille, Innovative Euro-T4 T1sammutusteho T7 500 T2 T5 T8 selkeästi T3 T6 T9 myös taulukon 2 luvuissa, jossa 1-alla pean Achievements’, Lausanne, 2006. suojatun pään tuhot ovat huomattavasti avoimen pään tuhoja suuremmat. Ilmiö näkyy myös 4-keskellä Suojattu pää Keskilinja Avoin pää 9. Ala-Outinen, T. & Vaari, J. Performanmitatuissa kaasulämpötiloissa, jotka ovat korkeammat Vapaa palopalokuorman suojatussa päässä. 400 Lämpötila (°C)

Lämpötila (°C)

1200

ce requirements for fixed water-based fire fighting systems on shipboard vehicle decks. 300 Sammutusjärjestelmän teho kaasulämpötilojen riippui myös sytytyskohdan Kuva 8: Rekkakokeissa mitatut huippuarvot. sijainnista. Tapauksessa, jossa VTT Research Report no. VTT-S-11913-06. sytytyskohta sijaitsi yhden suuttimen alla, tuhot olivat suuremmat kuin sytytyskohdan sijaitessa 8 200

neljän suuttimen Erityisesti havaittiin, että koko teräskaton Palokuormille aiheutuneet tuhot on keskellä. lueteltu taulukossa 2. Vapaapalokokeessa kohteet suojaama syttyivät osa palokuormaa tuhoutui. Ero selittyy sprinklerisuuttimen hajottajalevyn toiminnalla, sillä suoraan hajottajalevyn 100 324 s ja 347 s kuluttua sytytyksestä. Sammutuskokeessa, jossa sytytyskohta oli yhden suuttimen alle muodostuu katvealue jonne vettä saadaan vähemmän kuin hiukan etäämmälle alla, toinen kohteista syttyi 844 s kuluttua sytytyksestä. Sytytyskohdan ollessa neljän suuttimen suuttimesta. 0 Kuva 9: Kaasulämpötilojen keskellä kumpikaanhuippuarvot kohde ei hensyttynyt. T1 T2 T3 T4 Henkilöautokokeet kilöautokokeissa.

Kuva 9: Kaasulämpötilojen Henkilöautokokeissa mitatut kaasulämpötilojenhuippuarvot huippuarvothenkilöautokokeissa. on esitetty kuvassa 9. Tuhoanalyysiä palokuormista ei tehty, sillä se tuhoutui täysin joka kokeessa. Vapaapalokokeessa Palotutkimuksen päivät 2007 kohteet 105 syttyivät 430 s ja 469 s kuluttua sytytyksestä. Kohteet eivät syttyneet yhdessäkään 9

Simo Hostikka, VTT, PL 1000, 02044 VTT

FDS-ohjelman uusia ominaisuuksia Tiivistelmä Fire Dynamics Simulator (FDS) -ohjelman viides versio tuo mukanaan joukon muutoksia, jotka vaikuttavat ohjelman käyttöön ja käytettävyyteen. Tärkeimmät fysikaalisten mallien parannukset ovat kaasufaasin palamismallin päivitys, joka mahdollistaa happirajoitteisten palojen entistä tarkemman simuloinnin, ja uusi kiinteän aineen lämmönsiirtomalli, jonka avulla voidaan entistä realistisemmin simuloida kerroksellisia ja monista materiaaleista koostuvia rakenteita. Uusien pyrolyysimallien hyödyntäminen vaatii kuitenkin myös entistä suuremman joukon parametreja, joiden määrittämiseksi simulointien tekijät joutuvat ponnistelemaan. Erityistä huomiota FDS-ohjelman päivityksen yhteydessä on kiinnitetty ohjelman kelpoisuuden osoittamiseen luomalla erityinen verifiointi- ja validointitapausten tietokanta ja dokumentaatio.

JOHDANTO Fire Dynamics Simulator -ohjelmasta on viime vuosien aikana muodostunut tärkein yksittäinen paloturvallisuussuunnittelun työkalu. Kehitystyötä koordinoi edelleen National Institute of Standards and Technology. Muita kehittäjiä ovat VTT ja Hughes Associates 106

Palotutkimuksen päivät 2007

Inc. Ohjelman viides versio tuo mukanaan useita parannuksia ohjelman fysikaalisiin malleihin sekä käytettävyyteen. Tärkeimmät fysikaalisten mallien päivityksen liittyvät kaasufaasin palamisreaktioihin, ja epätäydellisen palamisen mallintamiseen, sekä kiinteän aineen mallintamiseen. Uudessa mallissa on mahdollista kuvata kiinteitä monikerroksisia ja monikomponenttisia materiaaleja, joille voidaan lisäksi määritellä mielivaltaiset kemialliset hajoamisreaktiot. Tässä esitelmässä luodaan katsaus uusiin fysikaalisiin malleihin ja niiden käyttöön paloturvallisuussuunnittelussa. Uudet fysikaaliset mallit luovat tarpeen entistä tarkemmille ja monimuotoisemmille simuloinnin lähtötiedoille. Kiinteän aineen reaktioiden yksityiskohtainen kuvaus esimerkiksi vaatii neljä reaktioon liittyvää parametria per reaktio. Tämän lisäksi tarvitaan tavallisimmat termodynaamiset ominaisuudet kuten lämmönjohtavuudet ja ominaislämpökapasiteetit. Reaktioparametreja voidaan määrittää kemiallisilla pienen mittakaavan termogravimetrisilla kokeilla sekä muilla pienen mittakaavan kokeilla, kuten kartiokalorimetri. Parametrien määrittäminen voi olla kuitenkin hyvinkin monimutkainen matemaattinen prosessi, koska mikään koemenetelmä ei suoraan mittaa tarvittavia suureita. Materiaaliominaisuuksien määrittämiseen kokeellisista tuloksista onkin kehitetty uusia epälineaariseen ja moni-

ulotteiseen optimointiin perustuva laskentamenetelmiä [1,2]. Palosimuloinnin soveltamisen ja sen avulla tehtyjen suunnitelmien hyväksyttävyyden kannalta on tärkeää, että palosimulointiohjelma on huolellisesti dokumentoitu, verifioitu ja validoitu. Erityisesti nämä tarpeet korostuvat ydinvoimaloiden turvallisuustarkasteluissa. FDS-ohjelman dokumentoinnissa onkin kiinnitetty entistä enemmän huomiota verifiointi ja validointitietokannan dokumentointiin ja toistettavuuteen. Perinteisesti mallien validoinnissa on viitattu mallien kehitysvaiheessa julkaistuihin tieteellisiin artikkeleihin ja teknisiin raportteihin. Jatkuvasti kehittyvien ohjelman yhteydessä validointisimuloinnit on kuitenkin toistettava ja raportoitava jokaisen olennaisen versiopäivityksen jälkeen. FDS-ohjelmalle onkin tehty uuden tyyppinen, erillinen verifiointi ja validointiraportti, jota päivitetään jatkuvasti, ja johon liittyy avoimesti saatavilla olevien laskentatapausten tietokanta.

UUSIA OMINAISUUKSIA Palamismalli Palosimulointiohjelman tärkein yksittäinen fysikaalinen malli on palamismalli. Palamismalli laskee missä ja kuinka voimakkaasti

tuu suuri joukko erilaisia kemiallisia yhdisteitä. Simuloinnissa tämä kemiallisten reaktioiden suuri joukko on kuitenkin yleensä typistettävä yhteen tyypilliseen reaktioon. Uudessa FDS-versiossa tästä rajoituksesta voidaan luopua, jos käytetään äärellisen reaktionopeuden mallia (finite rate reactions). Äärellinen reaktionopeus tarkoittaa, että reaktionopeus riippuu konsentraatioiden lisäksi myös lämpötilasta. Yllä kuvatuissa parannuksissa on vain osittain kyse varsinaisista uusista fysikaalisista malleista; enemmänkin kyse on kemiallisten komponenttien entistä tarkemmasta kirjanpidosta. Käyttäjälle nämä parannukset voivat kuitenkin näkyä happirajoitteisten palojen entistä tarkempana ja realistisempana kuvauksena.

Kuva 1. Kerroksellisen rakenteen diskretointi. Nuoli osoittaa kahden aineen rajapintaa.

Kerros 2

kaasumainen polttoaine ja happi reagoivat tuottaen lämpöä ja palamistuotteita. Reaktiossa syntyvä lämpö on tärkein virtausta ja lämmönsiirtoa ajava lähdetermi. Aiemmissa FDS-versioissa palamismalli on perustunut nopean kemian oletukseen, jonka mukaan palamista tapahtuu aina, kun polttoaine ja happi kohtaavat. Tilanteita, joissa reaktiota ei tapahdu, kuvattiin hyvin yksinkertaisella lämpötilan ja happipitoisuuden perusteella toimivalla mallilla. Nämä pääperiaatteet ovat edelleen voimassa, mutta uudessa versiossa etenkin happirajoitteisten palojen simulointiin on tullut joitakin parannuksia. Ennen yhdestä reaktioaskeleesta muodostuva palamisreaktio on jaettu kolmeen osaan siten, että hiilimonoksidin muodostumiselle ja edelleen hapettumiselle on varattu omat reaktionsa. Lisäksi palamattomat hiilivedyt voivat palaa myöhemmin jouduttuaan kosketuksiin hapen kanssa riittävän korkeassa lämpötilassa. Edellisissä versioissa palamattomat hiilivedyt eivät enää myöhemmissä vaiheissa osallistua palamiseen. Palamisreaktio voidaan esittää kolmen askeleen reaktiona

Kerros 1

vastaavuus kokeellisiin tuloksiin on huomattavasti helpompi saavuttaa.

Kiinteän aineen lämmönsiirto

Kuva 1. Kerroksellisen rakenteen diskretointi. Nuoli osoittaa kahden a

Kiinteän aineen lämmönsiirto ja pyrolyyHIILI sireaktioiden mallinnus ovat oleellinen osa palosimulointia. Uudessa FDS-versiossa on PUU toteutettu joukko parannuksia, jotka helpotReaktio 1: tavat materiaalien entistä realistisempaa siPolttoaine + O2 > Polttoaine + O2 mulointia. Tärkein uusista ominaisuuksista on kerroksellisten rakenteiden mallintamiKOSTEUS Reaktio 2: nen. Käyttäjä voi määritellä useita päällekkäiPolttoaine + O2 > CO + Muut palamistuotteet siä kerroksia, jotka voivat koostua eri materiaaleista tai materiaalien seoksista. Laskenta TAUSTA Reaktio 3: perustuu edelleen yksiulotteisen lämmönsiirPolttoaine + O2 > CO2 + Muut palamistuotteet toyhtälön ratkaisemiseen differenssimenetelREUNAEHTO mällä. Ensimmäinen reaktio tarkoittaa nyt pelkLämmönjohtumisen lisäksi uudessa FDSkää sekoittumista, jonka yhteydessä ei tapah- versiossa voidaan laskea myös säteilyn kulKuva 2. Esimerkki rakenteesta. du palamista. keutuminen aineen sisällä.kerroksellisesta Tällä on huomatKuva 2. Esimerkki kerroksellisesta rakenteesta. Käytännön tulipaloissa palamiseen osallis- tava merkitys lämmön tunkeutumiselle ja palamisnopeudelle erityisesti infrapunasäteilylle läpinäkyvissä aineissa kuten joissakin palavissa nesteissä. Myös monien kiinteiden ainei- tus) vaan reaktiot ovat jatkuvia tilavuusreden palamiskäyttäytyminen muuttuu mer- aktioita. kittävästi, kun säteilyn annetaan tunkeutua Kuvassa 3 on havainnollistettu esimerkinaineen sisälle. Tällaista käyttäytymistä voi- omaisesti taustamateriaalin vaikutusta puudaan olettaa erityisesti huokoisissa aineissa, materiaalin laskettuun palamisnopeuteen jotka sisältävät paljon säteilylle läpinäkyvää kartiokalorimetrikokeessa. Kokeen alussa aikerroksia, jotka voivat ovat koostua näkyvän eri materiaaleista tai materiaalien seoksista. ilmaa, mutta valon alueella lä-Laskenta neperustuu syttyy ja reaktiot tapahtuvat lähellä aineen edelleen yksiulotteisen lämmönsiirtoyhtälön ratkaisemiseen differenssimenetelmällä. pinäkymättömiä. pintaa, eikä taustalla ole juurikaan vaikutusLämmönjohtumisen lisäksi uudessa FDS-versiossa voidaan laskea myös säteilyn kulkeutuminen aineen sisällä. Tällä on huomattava merkitys lämmön tunkeutumiselle ja Kiinteän aineen reaktioissa aine itse reata palamisnopeuteen. Hiilikerroksen muopalamisnopeudelle erityisesti infrapunasäteilylle läpinäkyvissä aineissa kuten joissakin palavissa nesteissä. Myös monien kiinteiden aineiden palamiskäyttäytyminen muuttuu goi ja muuttuu muiksi aineiksi. Ainekompodostuttua reaktiot tapahtuvat aineen sisälmerkittävästi, kun säteilyn annetaan tunkeutua aineen sisälle. Tällaista käyttäytymistä voidaan olettaa erityisesti huokoisissa aineissa, jotka sisältävät paljon säteilylle läpinäkyvää ilmaa, nentin massan muutoksen ja reaktionopeulä, ja palamisnopeus pienenee. Taustalla ei mutta ovat näkyvän valon alueella läpinäkymättömiä. den kaavat ovat edelleenkään ole suurta merkitystä. PalamiKiinteän aineen reaktioissa aine itse reagoi ja muuttuu muiksi aineiksi. Ainekomponentin massan muutoksen ja reaktionopeuden kaavat ovat sen loppupuolella reaktiot tapahtuvat lähel§ρ · ∂§ρ · ) lä aineen takapintaa, ja tausta vaikuttaa voi¸¸ ⋅ e ( ¸ = −¦ r + S ; r = A ⋅ ¨¨ ¨ ⋅ max[0, (T − T )] ∂t ¨© ρ ¸¹ ©ρ ¹ (1) makkaasti palamisnopeuteen. Jos tausta oleKerroksellisen rakenteen laskentaverkkoa on havainnollistettu kuvassa 1.tetaan Kuva 2täysin eristetyksi (insulated back), pa (1) havainnollistaa reagoivien materiaalien laskentaa. Reaktiovyöhykkeitä ei enää oleteta äärimmäisen ohuiksi (korkean lämpövirran oletus) vaan reaktiot ovatlamisnopeus jatkuvia kasvaa erittäin voimakkaasti. Jos tilavuusreaktioita. Kerroksellisen rakenteen laskentaverkkoa taas oletetaan, että lämmönsiirto takapinnasKuvassa 3 on havainnollistettu esimerkinomaisesti taustamateriaalin vaikutusta puumateriaalin laskettuun palamisnopeuteen kartiokalorimetrikokeessa. Kokeen ta alussa aine on havainnollistettu kuvassa 1. Kuva 2 hatapahtuu vapaan konvektion avulla norsyttyy ja reaktiot lähellä aineen pintaa, eikä taustalla olevaikutus juurikaan vaikutusta puulevyn palamisnopeuteen Kuva 3. tapahtuvat Taustareunaehdon palamisnopeuteen. Hiilikerroksen muodostuttua reaktiot tapahtuvat aineen maaliin sisällä, ja huonelämpötilaan (void back), laskee vainnollistaa reagoivien materiaalien laskenpalamisnopeus pienenee. Taustalla ei edelleenkään ole suurta merkitystä. Palamisen loppupuolella reaktiot tapahtuvat lähellä aineen takapintaa, ja tausta vaikuttaa taa. Reaktiovyöhykkeitä ei enää oleteta ää- voimakkaasti palamisnopeus keskivaihetta alhaisemmaksi. palamisnopeuteen. Jos tausta oletetaan täysin eristetyksi (insulated back), palamisnopeus kasvaa erittäin voimakkaasti. taas oletetaan, että lämmönsiirtooletakapinnasta tapahtuu rimmäisen ohuiksi Jos (korkean lämpövirran Edellisissä FDS-versioissa oli valittava nämä i

nij

j =1

− E A ,ij / RTs

ign ,ij

nT ,ij

vapaan konvektion avulla normaaliin huonelämpötilaan (void back), laskee palamisnopeus keskivaihetta alhaisemmaksi. Edellisissä FDS-versioissa oli valittava nämä kaksi ”ääripäätä”. FDS:n versiossa 5 voidaan puumateriaalin alle määritellä todellisen kaltainen taustamateriaali, jolloin simuloitu palamisnopeus on näiden kahden ääripään välillä, ja vastaavuus kokeellisiin tuloksiin on huomattavasti helpompi saavuttaa.

LÄHTÖTIETOJEN HANKKIMINEN JA DOKUMENTOINTI Palotutkimuksen päivät 2007 107 1

Lämmönjohtumisen lisäksi uudessa FDS-versiossa voidaan laskea myös säteilyn kulkeutuminen aineen sisällä.

Kuva 2. Esimerkki kerroksellisesta rakenteesta. kaksi ”ääripäätä”. FDS:n versiossa 5 voidaan puumateriaalin alle määritellä todellisen kaltainen taustamateriaali, jolloin simuloitu palamisnopeus on näiden kahden ääripään välillä, ja vastaavuus kokeellisiin tuloksiin on huomattavasti helpompi saavuttaa.

LÄHTÖTIETOJEN HANKKIMINEN JA DOKUMENTOINTI Kun palosimulointia käytetään osana toiminnallista suunnittelua, on ohjelman käyttäjällä suuri vastuu tulosten oikeellisuudesta. Simulointiohjelman kehittäjillä on toki vastuunsa siitä, että ohjelma toimii niin kuin sen dokumentit antavat ymmärtää. Suunnittelutyössä tärkein tuloksiin vaikuttava tekijä ovat kuitenkin ohjelman lähtötiedot. Erityisesti tämä korostuu, jos simuloinnissa yritetään ennustaa tulipalon tehoa materiaalien pyrolyysimallin avulla. Edellisten FDS-versioiden mukana tuli erillinen tietokanta kaasumaisten, kiinteiden ja nestemäisten materiaalien ominaisuuksia (database-tiedosto). Tietokanta oli alun perin tarkoitettu varsinkin kiinteiden aineiden osalta vain esimerkiksi käyttäjille, jotta nämä voisivat määritellä omia, tapauskohtaisia materiaalejaan, Varsinaiset lukuarvot eivät olleet yleispäteviä, vaan liittyivät johonkin tiettyyn sovellukseen. Aikaa myöden kävi kuitenkin selväksi, että tietokantaa käytettiin ”väärin”, eräänlaisena referenssidatan lähteenä käsikirjojen tapaan. Uudessa FDS-versiossa materiaalitietokantaa ei enää ole. Näin ohjelman käyttäjät pyritään pakottamaan ottamaan vastuu käyttämistään materiaaliominaisuuksista. Samalla materiaaliominaisuuksien lähde tulee dokumentoida kuten kaikki muutkin simuloinnin lähtötiedot. Tämä tarve tulee korostumaan erityisesti uuden pyrolyysimallin myötä. Entistä monimutkaisempien reaktioiden käyttö edellyttää myös entistä suurempaa joukkoa materiaalikohtaisia malliparametreja. Yhtä

Kuva 3. Taustareunaehdon vaikutus puulevyn kartiokalorime reaktiota kohden tarvitaan käytännössä kol- palamisnopeuteen Kuva 3. Taustareunaehdon vaikutus puulevyn mesta viiteen parametria: reaktionopeuden parametrit A ja EA, reaktiolämpö (höyrystymislämpö) ∆H sekä reaktiotuotteiden suhteet vs, vf ja vw. Lisäksi tarvitaan jokaiselle ainekomponentille termiset ominaisuudet ja mahdollinen absorptiokerroin. Näiden materiaaliominaisuuksien ja malliparametrien määrittämiseen ei ole olemassa ajan tasalla olevaa ohjetta. Edellinen palomallien syötteiden määrittämistä koskeva ohje, ASTM E1591-07 koski lähinnä vyöhykemallien syötteitä, eikä riitä kattamaan nykyisten simulointimallien huomattavasti laajempaa syötejoukkoa. Yhdysvalloissa ollaankin juuri aloittamassa hanketta, jossa aiheesta kirjoitetaan uusi SFPE Engineering Guide.

palamisnopeuteen kartiokalorimetrikokeessa.

LÄHTÖTIETOJEN HANKKIMINEN JA DOKUMENTOINTI

man uuden version tärkeimmät fysikaalisten mallien parannukset ovat kaasufaasin palamismallin päivitys, joka mahdollistaa happirajoitteisten palojen entistä tarkemman mallintamisen, ja uusi kiinteän aineen lämmönsiirtomalli, jonka avulla voidaan entistä realistisemmin simuloida kerroksellisia ja monista materiaaleista koostuvia rakenteita. Uusien pyrolyysimallien hyödyntäminen vaatii kuitenkin myös entistä suuremman joukon parametreja, joiden määrittämiseksi simulointien tekijät joutuvat ponnistelemaan. Erityistä huomiota FDS-ohjelman päivityksen yhteydessä on kiinnitetty ohjelman kelpoisuuden osoittamiseen luomalla erityinen verifiointi- ja validointitapausten tietokanta ja dokumentaatio.

Kun palosimulointia käytetään osana toiminnallista suunnittelua, on ohjelm suuri vastuu tulosten oikeellisuudesta. Simulointiohjelman kehittäjillä on toki va että ohjelma toimii niin kuin sen dokumentit antavat ymmärtää. Suunnittelut tuloksiin vaikuttava tekijä ovat kuitenkin ohjelman lähtötiedot. Erityisesti tämä simuloinnissa yritetään ennustaa tulipalon tehoa materiaalien pyrolyysim Edellisten FDS-versioiden mukana tuli erillinen tietokanta kaasumaisten, nestemäisten materiaalien ominaisuuksia (database-tiedosto). Tietokanta ol tarkoitettu varsinkinYHTEENVETO kiinteiden aineiden osalta vain esimerkiksi käyttäjille voisivat määritellä omia, tapauskohtaisia materiaalejaan, Varsinaiset lukuarvo Fire Dynamics Simulator (FDS) -ohjelyleispäteviä, vaan liittyivät johonkin tiettyyn sovellukseen. Aikaa myöden k selväksi, että tietokantaa käytettiin ”väärin”, eräänlaisena referenssida käsikirjojen tapaan. LÄHDELUETTELO

Kun palosimulointia käytetään

1. Lautenberger, C.; Rein, G.; Fernandez-Pel-

Uudessa FDS-versiossa materiaalitietokantaa eilo, enää ole.of Näin käyt C. Application a Genetic ohjelman Algorithm to Estimate Material Properties for Fire Modepakottamaan ottamaan vastuu käyttämistään materiaaliominaisuuksista. Samal osana toiminnallista suunnittelua, ling From Bench-Scale Fire Test Data. Fiominaisuuksien lähde tulee dokumentoida kuten kaikki muutkin simuloinni re Safety Journal, Vol. 41, No. 3, 204-214, 2006. on ohjelman käyttäjällä suuri erityisesti 2. uuden Tämä tarve tulee korostumaan pyrolyysimallin my Rein, G.; Lautenberger, C.; Fernandezmonimutkaisempien reaktioiden käyttö edellyttää myös entistä suurem Pello, A. C.; Torero, J. L.; Urban, D. L. App-

vastuu tulosten oikeellisuudesta.

108

Palotutkimuksen päivät 2007

lication of Genetic Algorithms and Thermogravimetry to Determine the Kinetics of Polyurethane Foam in Smoldering Combustion. Combustion and Flame, Vol. 146, No. 1/2, 95-108, 2006.

Simo Heliövaara & Harri Ehtamo, Systeemianalyysin laboratorio, Teknillinen korkeakoulu, PL 1100, 02015 TKK, Timo Korhonen & Simo Hostikka, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Poistumissimuloinnit palotilanteissa Tiivistelmä Tässä artikkelissa esitellään VTT:n ja Teknillisen korkeakoulun yhteistyössä kehittämä poistumissimulointiohjelma FDS+Evac, joka on toteutettu FDS-tulipalonlaskentaohjelmiston yhteyteen. Menetelmän avulla voidaan ihmisten poistumisen laskenta kytkeä tämänhetkistä huipputasoa edustavaan palonsimulointiin ja tarkastella tuloksia Smokeview-jälkikäsittelyohjelmalla. Ohjelma pystyy kuvaamaan kvalitatiivisesti myös ihmisten käyttäytymistä äärimmäisen ruuhkaisissa ja vaativia päätöksentekotehtäviä sisältävissä poistumistilantiessa. Ihmisten liikettä kuvaava algoritmi perustuu ns. sosiaalisen voiman käsitteeseen. Jokaista poistuvaa henkilöä seurataan omalla liikeyhtälöllään. Testisimulaatioiden perusteella malli näyttää toimivan hyvin. Esittelemme myös laskennallisia malleja ihmisten käyttäytymiselle; poistumisreitin valinnalle sekä ihmisten muodostamien pienryhmien toiminnalle. Nämä käyttäytymistä kuvaavat mallit perustuvat sosiaalipsykologisen kirjallisuuden havaintoihin. Poistumislaskentaohjelmisto tulee olemaan osa keväällä 2007 julkistettavaa FDS:n versiota 5 ja se tulee olemaan vapaasti ladattavissa VTT: n verkkosivuilta.

JOHDANTO Paloturvallisuussuunnittelun keskeisimpiä päämääriä on varmistaa ihmisten turvallinen

poistuminen rakennuksista tulipalon sattuessa. Monissa kohteissa rakennusmääräyksissä esitetyt ehdot ja lukuarvot takaavat yleensä turvallisen poistumisen, mutta tietyissä erityiskohteissa, kuten suurissa kokoontumistiloissa ja kauppakeskuksissa, ne eivät aina johda turvallisuuden kannalta optimaaliseen lopputulokseen. Näissä kohteissa poistumisjärjestelyt voidaan mitoittaa laskennallisella poistumisen simuloinnilla. VTT ja Teknillinen korkeakoulu ovat yhteistyössä kehittäneet poistumissimulointiohjelma FDS+Evac:n, joka on toteutettu FDS-tulipalonlaskentaohjelmiston yhteyteen. Poistumissimulointiohjelman toteuttaminen FDS-tulipalonlaskentaohjelmiston yhteyteen mahdollistaa tulipalodatan käytön poistumisen mallinnuksessa, jolloin on mahdollista mallintaa tulipalon vaikutusta ihmisten toimintaan. Ohjelman alustava versio esiteltiin jo edellisillä Palotutkimuksen päivillä vuonna 2005, katso viite [1]. Ohjelmaa on viimeisen kahden vuoden aikana kehitetty monin tavoin ja tässä artikkelissa esitellään ohjelman uusia ominaisuuksia. FDS+Evac:n käyttämä ihmisten liikettä kuvaava algoritmi perustuu ns. sosiaalisen voiman käsitteeseen. Jokaista poistuvaa henkilöä seurataan omalla liikeyhtälöllään. Mekaniikan lakien ja fysikaalisten kosketusvoimien lisäksi mukana on sosiaalinen voimakomponentti, joka estää henkilöitä menemästä liian lähelle toisiaan tai esimerkiksi tör-

määmästä seiniin. Artikkelissa esitellään lyhyesti tämä malli ja sen syötesuureiden valinnan vaikutus ihmisten virtausnopeuksiin ovissa ja käytävissä ja verrataan näitä tuloksia muiden poistumislaskentaohjelmistojen sekä paloalan käsikirjoissa esitettyjen laskentakaavojen antamiin ja kokeellisiin tuloksiin. Poistumiseen liittyvien päätöksentekotilanteiden ja valintojen mallintamiseksi olemme kehittäneet useita ihmisten käyttäytymistä kuvaavia laskennallisia malleja. Mallit perustuvat evakuointitilanteita koskevaan sosiaalipsykologiseen kirjallisuuteen. Ihmisten välisten vuorovaikutusten kuvaamiseksi kehitettiin malli ns. pienryhmäkäyttäytymiselle. Sen mukaan ihmisen reagointia ja päätöksentekoa säätelee ulkoisten ärsykkeiden lisäksi samaan pienryhmään kuuluvien henkilöiden reaktiot. Pienryhmän voivat muodostaa esimerkiksi perheenjäsenet. Lisäksi on kehitetty mallit tulipalon vaikutuksille ihmisten toimintakykyyn ja valintoihin, ihmisten väliselle vuorovaikutukselle sekä poistumisreitin valinnalle. Poistumisereitin valinnan malli perustuu peliteoreettiseen parhaan vasteen dynamiikkaan. Osa kehitetyistä malleista on jo toteutettu FDS+Evac -ohjelmaan ja niiden vaikutusta on tutkittu testisimuloinneilla. Poistumislaskentaohjelmisto tulee olemaan osa keväällä 2007 julkistettavaa FDS:n versiota 5 ja se tulee olemaan vapaasti ladattavissa VTT:n verkkosivuilta. Jatkotyössä keskitytään ihmisten käyttäytymisen mallintamisen Palotutkimuksen päivät 2007

109

uotaan työntävää vaikutusta tai ihmisten välillä vaikuttavia vuorovaikutuksia, kuten äyttäytymistä. Kuva 1. Ihmiset ja seinät aiheuttavat repulsiivisen sosiaalisen voiman, joka vaimenee nopeasti etäisyyden kasvaessa. Edessä oleva ihminen aiheuttaa suuremman voiman kuin takana oleva. Luvut a ja b ovat mallin parametreja ja r kuvaa kahden ihmisen tai ihmisen ja seinän välistä etäisyyttä.

2000

F = a ⋅e-r /b

F (N)

1500 1000 500 0

ihmisen poikkileikkauksen muotoa approksimoidaan ympyrällä ja samaa approksimaatiota käytettiin FDS+Evac-ohjelmiston aikaisemmissa versioissa [1,3]. FDS+Evac:n nykyisessä versiossa käytetään ihmisen poikkileikkauksen mallintamiseen kolmea ympyrää [5], jotka kuvaavat ihmisen todellista muotoa paremmin, katso kuva 2. Käyttämällä kolmea ympyrää mallittamaan ihmisen poikkileikkausta voidaan ihmisen viemä pinta-ala kuvata tarkemmin, eli ihmistiheys pystyy olemaan suurempi kuin yhden ympyrän mallissa. Toinen etu siirryttäessä kolmen ympy1. Ihmiset ja seinät aiheuttavat repulsiivisen sosiaalisen voiman, joka vaimenee lisäksi todentamaan menetelmää vertaamalla rän käyttöön on se, että tällöin saadaan mali etäisyyden kasvaessa. Edessä oleva ihminen aiheuttaa suuremman voiman kuin sen antamia tuloksia kokeellisiin tuloksiin. Edellä mainitut voimat kuvaavat ihmiseen liin mukaan ihmisen kehon kääntyminen, oleva. Luvut a ja b ovat mallin parametreja ja r fyysisiä kuvaaja alitajuisia kahdenvoimia, ihmisen vaikuttavia jotkataieliihmisen mallissa onjamukana myös vääntövoimat aiheutuvat seinistä ja muista ihmisistä. Näija -momentit. välistä etäisyyttä. IHMISTEN LIIKKEEN den voimien lisäksi ihmisen liikkeeseen vaiFDS+Evac-menetelmä käsittelee jokaista MALLINTAMINEN kuttaa oleellisesti se, minne ihminen haluaa poistuvaa henkilöä omana yksilönään, jolliikkua. Tätä kuvataan Helbingin mallissa ns. la on yksilölliset ominaisuudet, kuten kogin ryhmän alkuperäisessä mallissa ihmisenjoka pyrkii poikkileikkauksen muotoa FDS+Evac -ohjelmassa ihmisten liikkeen motiivivoimalla, liikuttamaan ih- ko, massa ja kävelynopeus. Jokaisen henkisimoidaan ja Helbingin samaa ryhmän approksimaatiota käytettiin FDS+Evac-ohjelmiston mallinympyrällä lähtökohtana on mistä tämän haluamaan suuntaan halutulla lön paikka ja nopeus ratkaistaan käyttämälmenetelmä [2]. Tässä kappaleessa nopeudella. Tietylle ovelle liikkuvan ihmisen lä liikeyhtölöitä, mmissakehittämä versioissa [1,3]. FDS+Evac:n nykyisessä versiossa käytetään ihmisen eli sekä aika että paikka ovat kyseinen menetelmä kuvataan lyhyesti. Tar- motiivivoima osoittaa tälle ovelle vievän rei- jatkuvia suureita. eikkauksen mallintamiseen kolmea ympyrää [5], jotka kuvaavat ihmisen Ihmisen todellista kempi kuvaus menetelmästä löytyy viittes- tin suuntaan. FDS+Evac-menetelmä hyödynkeskipisteen liikeyhtälöiden lisäkparemmin, katsotehdyt kuva 2. Käyttämällä kolmea ympyrää ihmisen tä [3] ja siihen muutokset, joista tär- tää FDS:n virtauslaskijaa oville mallittamaan vievien reit- si FDS+Evac ratkaisee kullekin ihmiselle pyöeikkausta ihmisen viemä pinta-ala tarkemmin, elikohti ihmistiheys keinvoidaan on ihmismallin muuttaminen, kuvataan tien kuvata määrittämiseen [1,3,4]. Ovea kul- rimisenpystyy liikeyhtälön, jonka vääntömomentit viitteessä [4]. yhden ympyrän mallissa. kemisen lisäksi motiivivoimalla voidaankolmen mal- aiheutuvat edellä kerrotuista voimista sekä n suurempi kuin Toinen etu siirryttäessä ympyrän Ihmisten liikkumiseen vaikuttavia voimia lintaa ihmisen pyrkimystä liikkua mihin ta- motiivivoimaa vastaavasta motiivimomentisn on se, että tällöin saadaan malliin mukaan ihmisen kehon kääntyminen, eli mallissa on useita. Ns. sosiaalisella voimalla, katso ku- hansa suuntaan; esim. perheenjäsenten pyr- ta, joka pyrkii kääntämään poistuvan ihmiana myös ja -momentit. va 1, vääntövoimat kuvataan sitä, että ihminen pyrkii pitä- kimystä kulkea toisiaan kohti. sen vartalon kohti poistumissuuntaa. mään pienen etäisyyden seiniin sekä muihin Edellä mainituilla voimilla voidaan kuvaKoska poistumismenetelmä on tehty osaksi ihmisiin, eli tämä voima estää ihmisiä tallota ihmisten liikkumista poistumistilanteessa FDS-tulipalonsimulointiohjelmaa, on poisvac-menetelmä käsittelee jokaista poistuvaa henkilöä omana yksilönään, jolla on masta toistensa varpaille. Ihmisten fysikaali- varsin hyvin. Malliin voidaan kuitenkin lisätä tumislaskussa käytettävissä kaikki tulipaloiset ominaisuudet, kuten koko, massa ja kävelynopeus. Jokaisen henkilön paikka ja nen kosketuksen kuvaamiseen käytetään voi- muita voimia, joilla voidaan huomioida esi- laskennan tuottamat suureet, kuten eri kaaratkaistaan käyttämällä liikeyhtölöitä, sekä aika paikka ovat jatkuviasujen suureita. maa, joka koostuu radiaalija tangentiaali-elimerkiksi tulenettä luotaan työntävää vaikutusta pitoisuudet, lämpötilat, säteilytasot sekomponenteista. Näistä tangentiaalikompo- tai ihmisten välillä vaikuttavia vuorovaiku- kä savuisuus. Tällä hetkellä FDS+Evac käytnentti kuvaa toisiaan koskettavien ihmisten tuksia, kuten laumakäyttäytymistä. tää näitä tietoja laskemaan ihmisen hengitvälistä kitkaa ja radiaalikomponentti kuvaa Helbingin ryhmän alkuperäisessä mallissa ihmisten puristumista. Vastaavasti käsitellään ihmisen ja seinän väliset kosketusvoimat. 0.0

Kuva 2. Ihmiskehon malli sekä voimien ja vääntömomenttien laskennassa käytettävät vektorit.

110

0.5 r (m)

1.0

Kuva 2. Ihmiskehon Palotutkimuksen päivät 2007

malli sekä voimien ja vääntömomenttien laskennassa käytettäv

Kuva 3. Ovi- ja käytävävirtausten laskemiseen käytetyt testigeometriat.

2.5

2.5 2.0

2.0

Ominaisihmisvirta (1/m/s)

tämän savun myrkyllisyyttä sekä huomioi savun vaikutuksen näkyvyyteen. Nykyisessä ohjelman versiossa savuisuus vaikuttaa kahdella eri tavalla poistumiseen. Savuisessa tilassa ihmisten kävelynopeus pienenee savukonsentraation kasvaessa ja tämän lisäksi savun vaikutus näkyvyyteen huomioidaan tässä artikkelissa myöhemmin esitettävässä ovenvalinta-algoritmissa.

FDS+Evac: Mies

FDS+Evac: Aikuinen

FDS+Evac: Nainen

SFPE: Nelson

Fang: Predtechenskii

Fang: Ando

Fang: Hankin

Fang: Fruin

1.5

1.0

MASSEgress Simulex

1.0

FDS+Evac: Aikuinen FDS+Evac: Mies

0.5

FDS+Evac: Nainen

IHMISTEN LIIKKEEN MALLIN TESTAAMINEN

0.5 0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Oven leveys (m)

0.0 0

2 3 4 Ihmistiheys (1/m2)

FDS+Evac:n ihmisten liikkumista kuvaava Kuva 4.Kuva Ovija jakäytävävirtaukset. FDS+Evac:in tuloksiapoistumiskokeiden verrataan poistumiskokeiden ja malli sisältää monia parametreja. Jotkut niistä 4. Ovikäytävävirtaukset. FDS+Evac:in tuloksia verrataan ja muiden simuiden mulointiohjelmien simulointiohjelmien antamiin liittyvät ihmisten ulkoisiin mittoihin, mutta antamiin tuloksiin.tuloksiin. monet parametrit liittyvät valittuun malliin. Jotkut näistä parametreista valittiin samoikIHMISTEN KÄYTTÄYTYMISEN MALLINTAMINEN si kirjallisuudessa esiintyvien arvojen kanssa ja jotkin estimoitiin koesimulointien avulla. in tuloksia verrataan kahden eri simulointi- esitetty myös stokastinen malli, joka kuvaa FDS+Evac ohjelmaa on kehitetty useita ihmisten Sosiaalisen voiman parametrit valittiin siten, ohjelman, Simulexinvarten ja MASSEgressin [8], informaation, kuten käyttäytymistä tulipalohavainnon,kuvaavia lelaskennallisia tulipalodata, kuten savuntiheys että ihmisvirtaus ovissa ja käytävissä saatiin antamiin malleja. tuloksiin. FDS-palosimulaation Kuvista nähdään, että tuottama viämistä ihmisestä toiseen. Seuraavissa kap- ja lämpötila, tarjoavattuottamia mahdollisuuden mallintaa ihmiseen.mallit poistusopivaksi. Ihmisten kolmen ympyrän esitykFDS+Evacin tuloksia voidaan pi-tulipalon paleissa vaikutusta esitellään tarkemmin seen liittyvät parametrit määrättiin pääasias- tää järkevinä. misreitin valinnalle ja ihmisten ryhmäkäytSimo Heliövaaran diplomityö [9] sisältää täytymiselle. tarkat matemaattiset kuvaukset kaikista sa kokeilemalla erilaisia arvoja ja valitsemalla kehittämistämme laskennallisista malleista. Työssä on esitelty muun muassa menetelmä realistisimmat tulokset antavat arvot. Mallin Kehitetyt mallit perustuvat Katri Matikaikuvaamaan ihmisen kokeman stressin määrää,senjoka riippuu tulipalon olosuhteista tärkeimpien parametrien vaikutusta tutkittiin projektin yhteydessä tekemään Pro gradu sekä sijainnistaKÄYTTÄYTYMISEN rakennuksessa. Työssä on esitetty myös stokastinen malli, joka kuvaa Monte Carlo -simulaatioiden avulla. ihmisen IHMISTEN työhön [10]. Matikaisen työ on kirjallisuusinformaation, kuten tulipalohavainnon, leviämistä ihmisestä toiseen. Seuraavissa kappaleissa Kolmesta ympyrästä muodostetun ihmisMALLINTAMINEN katsaus hätäpoistumisia kuvaavaan sosiaaliesitellään tarkemmin mallit poistumisreitin valinnalle ja ihmisten ryhmäkäyttäytymiselle. kehon mallin toimivuutta testattiin kahden psykologiseen kirjallisuuteen. eri skenaarion avulla: (A) huoneesta poistu- FDS+Evac ohjelmaa varten on kehitetty useiminen 0.8–3.0 m leveästä ovesta, (B) käytä- ta ihmisten käyttäytymistä kuvaavia laskenvävirtaus. Mallin antamia tuloksia verrattiin nallisia malleja. FDS-palosimulaation tuot- Poistumisreitin valinta muiden tunnettujen evakuointimallien antama tulipalodata, kuten savuntiheys ja tamiin tuloksiin sekä kirjallisuudessa ilme- lämpötila, tarjoavat mahdollisuuden mallin-5 Monissa simulointimalleissa kaikkien ihmisneviin arvoihin. Testeissä käytetyt geomet- taa tulipalon vaikutusta ihmiseen. ten oletetaan evakuoinnin alkaessa kulkevan riat on esitetty kuvassa 3 ja FDS+Evac:in siSimo Heliövaaran diplomityö [9] sisäl- kohti lähintä poistumistietä. Sosiaalipsykolomulointitulokset on esitetty kuvassa 4. Va- tää tarkat matemaattiset kuvaukset kaikista ginen kirjallisuus ei kuitenkaan tue tätä olesemmanpuoleisessa kuvassa verrataan käytä- kehittämistämme laskennallisista malleista. tusta. Havaintojen mukaan ihmiset suosivat vävirtauksia. Kuvassa on tulokset FDS+Evac Työssä on esitelty muun muassa menetelmä reittejä, jotka ovat heille tutuimpia, vaikka -simulaatioista, Nelsonin kaavalla lasketut ar- kuvaamaan ihmisen kokeman stressin mää- jokin toinen reitti olisi lyhyempi. vot [6] sekä neljä erilaista kokeellista tulosta, rää, joka riippuu tulipalon olosuhteista sekä Proulxin [11] mukaan tuntemattomat vaihjoista Fang et al. ovat estimoineet analyytti- ihmisen sijainnista rakennuksessa. Työssä on toehdot lisäävät uhan tunnetta, mikä ajaa ihset muodot [7]. Oikeanpuoleisessa kuvassa miset käyttämään tuttuja reittejä. Esimerkiksi verrataan ovivirtauksia. Kuvassa FDS+Evac: hätäpoistumisteiden käyttö evakuointitilanteissa on vähäistä, koska ne ovat useimmille ihmisille tuntemattomia. Panin [8] mukaan ihmiset pyrkivät poistumaan tutuinta reittiä pitkin ja jättävät muut vaihtoehdot huomioimatta. Tässä kappaleessa esittelemme peliteoreettisen mallin oven valinnalle poistumistilanteissa, joka perustuu ns. parhaan vasteen dynamiikkaan. Kukin henkilö tekee havainnot poistumiseen vaikuttavista tekijöistä ja va-

Kuva 3. Ovi- ja käytävävirtausten laskemiseen käytetyt testigeometriat.

Palotutkimuksen päivät 2007

111

litsee poistumisreitin optimaalisesti näiden havaintojen perusteella. Kehittämässämme mallissa valintaan vaikuttavat ovien sijainnit, muiden ihmisten sijainti ja toiminta, ovien tuttuus ja näkyvyys sekä tulipaloon liittyvät olosuhteet eri reiteillä. Oven valintaan liittyvä päätöksenteko kuvataan kahdessa vaiheessa. Ensin kukin ihminen jakaa ovet ryhmiin tiettyjen ominaisuuksien perusteella. Nämä ryhmät voidaan laittaa preferenssijärjestykseen ovien houkuttelevuuden perusteella. Ovien jako ryhmiin perustuu mallissamme kolmeen tekijään: oven näkyvyyteen, oven tuttuuteen ja poistumireitillä oleviin olosuhteisiin. Ovien tuttuus kullekin henkilölle voidaan määrätä FDS+Evac:n syötetiedostossa. Kullekin henkilölle voidaan määrätä todennäköisyys, jolla tämä tuntee kunkin oven. Näiden todennäköisyyksien perusteella ohjelma arpoo kullekin henkilölle tutut ja tuntemattomat ovet. Oven näkyvyyteen vaikuttavat oven ja ihmisen välissä olevat seinät, sekä reitillä olevan savun määrä. Muiden ihmisten vaikutusta näkyvyyteen ei mallissa tällä hetkellä huomioida. Häiritsevillä olosuhteilla tarkoitetaan, että tulipaloon liittyvät olosuhteet, kuten esim. savun konsentraatio, ylittävät reitillä tietyn kynnys-arvon. Kynnys-arvot eivät kuvaa tappavia olosuhteita, vaan olosuhteita jotka esimerkiksi ärsyttävät silmiä tai muuten häiritsevät normaalia poistumista. Käyttämämme preferenssijärjestys on esitetty taulukossa 1. Oletamme, että kukin henkilö valitsee aina oven, jonka preferenssi on mahdollisimman korkea. Voi kuitenkin olla, ettei korkeimpaan preferenssiryhmään kuulu yhtään ovea, jolloin ovi valitaan korkeimmasta mahdollisesta preferenssiryhmästä. Samaan preferenssiryhmään voi kuitenkin kuulua useampi kuin yksi ovi. Näiden ovien välillä päätös tehdään valitsemalla ovi, jonka kautta poistumisen arvioidaan olevan nopeinta. Tämä tarkoittaa, että valitaan ovi, joka minimoi arvioidun poistumisajan. Poistumisen nopeuteen vaikuttaa kaksi asiaa: hen-

silöistä muodostuvan ihmisjoukon. Toisaalta ryhmän jäsenet voivat evakuoinnin alkaessa olla erillään, jolloin he voivat pyrkiä kokoontumaan ennen poistumista. Tässä kappaleessa esitellään ryhmien käyttäytymiselle kehittämämme malli, joka voidaan helposti sisällyttää FDS+Evac:ssa käytettävään ihmisen liikettä kuvaavaan malliin. Mallissamme ryhmien toiminta jaetaan kahteen vaiheeseen: kilön ja oven välinen etäisyys sekä ovella ole1. Kokoontumisvaiheessa ryhmän jäsenet va mahdollinen jono. Näin ollen arvioitu pyrkivät kokoamaan ryhmän kävelemällä poistumisaika voidaan jakaa kahteen osaan: toisiaan kohti. arvioituun kävelyaikaan ja arvioituun jono2. Poistumisvaiheessa ryhmä liikkuu yhdessä tusaikaan. valitsemaansa poistumisreittiä pitkin. Arvioitu kävelyaika saadaan määritettyä jaNämä kaksi vaihetta voidaan mallintaa kamalla ihmisen ja oven välinen etäisyys ih- muuntamalla Helbingin yhtälöiden motiivimisen kävelynopeudella. Arvioitu jonotus- voiman suuntaa, joka kuvaa suuntaa johon aika puolestaan määräytyy niiden, samalle ihminen haluaa liikkua. Kokoontumisvaiovelle menevien ihmisten lukumäärästä, jot- heessa ryhmän jäsenet pyrkivät kulkemaan ka ovat lähempänä ovea kuin henkilö itse. kohti ryhmän keskipistettä, joten tässä vaiJonotusaikaan vaikuttaa myös oven levey- heessa kunkin henkilön haluttu motiivivoiteen liittyvä parametri, joka kuvaa sitä, kuin- ma osoittaa kohti ryhmän jäsenten keskipiska monta ihmistä oven läpi voi enimmillään tettä. Ryhmä on kokoontunut, kun kaikki kulkea aikayksikössä. ryhmän jäsenet ovat tietyn kynnysetäisyyden Esitetty malli jakaa siis ovenvalinnan kah- sisällä ryhmän keskipisteestä. teen vaiheeseen. Ensimmäisessä vaiheesKun ryhmä on kokoontunut, se alkaa kulsa ovet luokitellaan niiden ominaisuuksien kea kohti ryhmän jäsenten yhdessä valitsemaa perusteella preferenssiryhmiin. Toisessa vai- ovea. Tämä tarkoittaa, että kaikki ryhmän jäheessa ovi valitaan korkeimman preferenssin senet alkavat seurata samaa virtauskenttää. omaavien ovien joukosta arvioidun poistu- Samalla kun ryhmän jäsenet pyrkivät kohmisajan perusteella. ti ovea, he pyrkivät myös pitämään ryhmän kasassa. Tämä mallinnetaan lisäämällä Helbingin yhtälöihin voima, joka osoittaa kohPienryhmien käyttäytyminen ti ryhmän keskipistettä. Tätä voimaa kutsutaan ryhmävoimaksi. Ryhmävoiman suuruus Sosiaalipsykologisen kirjallisuuden mukaan kuvaa sitä, kuinka voimakkaasti ryhmän jäväkijoukko ei koostu itsenäisesti toimivista senet haluavat pitää ryhmän yhdessä. Ryhyksilöistä, vaan pienryhmistä, kuten perheis- mävoiman suuruus voi vaihdella eri ryhmien tä, jotka pyrkivät toimimaan yhdessä. Tämä välillä. Esimerkiksi äidistä ja lapsista koostukäyttäytyminen tulisi huomioida myös pois- valla ryhmällä ryhmävoiman tulisi olla suutumista mallinnettaessa. Panin mukaan [8] rempi kuin työkavereiden ryhmällä. ryhmien olemassaololla on monia käytännön Kuvassa 5 on havainnollistettu ryhmäalgoseurauksia. Koska ryhmät pyrkivät pysymään ritmin toimintaa esimerkkisimulaation avulyhdessä, niiden liikkuminen esimerkiksi kala. Simulaatiossa on käytetty vanhaa yhden peiden ovien läpi voi olla hitaampaa kuin yk- ympyrän mallia ihmisten poikkileikkausten kuvaamiseen. Ryhmämalli ei ole mukana FDS:n versioisTaulukko 1. Ovien preferenssijärjestys. Alimpien rivien kombinaatioilla ei ole preferenssiä, sillä ihmisa 5, mutta se lisättäneen ohjelman myöhemnen ei ole tietoinen ovista, jotka ovat tuntemattomia piin versioihin. Ovien preferenssijärjestys. Alimpienja näkymättömiä. rivien kombinaatioilla ei ole preferenssiä,

Väkijoukko ei koostu itsenäisesti toimivista yksilöistä, vaan pienryhmistä.

lukko 1. ä ihminen ei ole tietoinen ovista, jotka ovat tuntemattomia ja näkymättömiä. Preferenssi Näkyvä Tuttu Häiritsevät olosuhteet 1 kyllä kyllä ei 2 ei kyllä ei 3 kyllä ei ei 4 kyllä kyllä kyllä 5 ei kyllä kyllä 6 kyllä ei kyllä Ei preferenssiä ei ei ei Ei preferenssiä ei ei Kyllä 112

Palotutkimuksen päivät 2007

JOHTOPÄÄTÖKSET Tässä artikkelissa esiteltiin FDS-palosimulointiohjelman yhteyteen kehitetty poistumissimulointiohjelma FDS+Evac. Ohjelman vanhempi versio esiteltiin Palotutkimuksen päivillä jo vuonna 2005 [1], mutta nyt esitellyssä versiossa on monia uusia ominaisuuksia. Ihmisten poikkileikkausten muotoa approksimoidaan nyt yhden ympyrän sijaan kolmen ympyrän avulla, millä päästään huomat-

ioitu kävelyaika saadaan määritettyä jakamalla ihmisen ja oven välinen etäisyys ihmisen

Ryhmämalli ei ole mukana FDS:n versioissa 5, mutta se lisättäneen ohjelman myöhempiin versioihin.

ryhmämallin koesimulaatiosta. Sadan ihmisen väkijoukko koostuu viiden ja kuuden hengen pienryhmistä. Vasemman puoleinen kuKuva Kuva 5.5. Tilannekuvia Tilannekuvia ryhmämallin koesimulaatiosta. Sadan ihmisen väkijoukko koostuu va on evakuoinnin alkutilanne. Keskellä on tilannekuva viisi sekuntia evakuoinnin alkamisen jälkeen, jolloin useimmat ryhmät ovat ehtineet kokoontua viidenyhteen. jaOikealla kuuden hengen pienryhmistä. Vasemman puoleinen kuva on evakuoinnin on tilannekuva kymmenen sekunnin jälkeen, jolloin ryhmät ovat lähteneet liikkumaan kohti poistumisteitä. alkutilanne. Keskellä on tilannekuva viisi sekuntia evakuoinnin alkamisen jälkeen, jolloin useimmat ryhmät ovat ehtineet kokoontua yhteen. Oikealla on tilannekuva kymmenen sekunnin jälkeen, jolloin ryhmät ovat lähteneet liikkumaan kohti poistumisteitä.

tavasti lähemmäs ihmisen todellista muotoa. ti osana FDS+Evac-ohjelman kehitystä”, joka um on Fire Safety Science, September 18 - 23, Esittämiemme simulointitulosten perusteel- esitellään Palotutkimuksen päivillä 2007. 2005, Beijing, China, International Associatila voidaan sanoa, että uusi kolmesta ympyon of Fire Safety Science. 2005. JOHTOPÄÄTÖKSET rästä muodostettu ihmismalli toimii hyvin 4. Korhonen, T., Hostikka, S., Heliövaaovi- ja käytävävirtauksissa. Ohjelmaan on li- KIITOKSET ra, S., Ehtamo, H. & Matikainen, K. Integsätty myös peliteoreettinen malli kuvaamaan ration of an agent based evacuation simulaTässäihmisten artikkelissa esiteltiinKevin McGrattan FDS-palosimulointiohjelman yhteyteenfire simulation. kehitetty päätöksentekoa ovenvalintatilan(NIST) on auttanut pois- tion and the state-of-the-art teissa. Mallin ovenvalintaan vaikuttavia te-FDS+Evac. tumisaikalaskelmien vaatimien aliohjelmi- vanhempi 7th Asia-Oceania Symposium Scienpoistumissimulointiohjelma Ohjelman versio on Fireesiteltiin kijöitä ovat ovien sijainti ja tuttuus, muiden en liittämisestä osaksi FDS:n ohjelmakoodia ce & Technology, September 20 – 22, 2007, Palotutkimuksen päivillä jo vuonna 2005 [1], mutta nyt esitellyssä versiossa on monia uusia ihmisten toiminta sekä tulipaloon liittyvät sekä Glenn Forney (NIST) on tehnyt tar- Hong Kong, China. ominaisuuksia. Ihmisten poikkileikkausten approksimoidaan nytMasling, yhden olosuhteet. vittavat muutoksetmuotoa Smokeview-visualisoin5. Langston, P.A., R. &ympyrän Asmar, Esittelimme myös ihmisten ryhmäkäyttäy- tityökaluun. B.N., Crowd Dynamics Discrete Element sijaan kolmen ympyrän avulla, millä päästään huomattavasti lähemmäs ihmisen todellista tymistä kuvaavan algoritmin, joka on kehiKatri Matikaisen Pro gradu –tutkimus Hel- Multi-Circle Model, Safety Science 44, p. muotoa. Esittämiemme simulointitulosten perusteella laitokvoidaan sanoa, että uusi kolmesta tetty vastaamaan sosiaalipsykologisia havain- singin Yliopiston Sosiaalipsykologian 395-417, 2006. toja ihmisten taipumuksesta toimia ryhmisselle on auttanut meitä ymmärtämään ihmis6. Nelson, H.E. & MacLennan, H.A., on ympyrästä muodostettu ihmismalli toimii hyvin ovija käytävävirtauksissa. Ohjelmaan sä. Tämä malli ei ole vielä mukana FDS-oh- ten käyttäytymistä poistumistilanteissa. Emergency Movement, in SFPE Handbook lisätty myös peliteoreettinen kuvaamaan ihmistenVTT, päätöksentekoa ovenvalintatilanteissa. jelman versiossa 5, mutta se sisällytetäänmalli ohTutkimusta ovat rahoittaneet TE- of Fire Protection Engineering, 2nd ed., pp. jelman myöhempiin versioihin. KES, Palosuojelurahasto, Ympäristöministe2/28-2/146, National Protection AssociaMallin ovenvalintaan vaikuttavia tekijöitä ovat ovien sijainti ja tuttuus, Firemuiden ihmisten Esitelty FDS+Evac ohjelma on vapaasti riö ja Suomen Akatemia. T.K. haluaa kiittää tion, Quincy, MA, 1995. toiminta sekä tulipaloon liittyvät olosuhteet. saatavissa www-osoitteesta http://www.vtt. NIST:n Building and Fire Research labora7. Fang, Z., Lo, S.M. & Lu, J.A., On the fi/fdsevac. Ohjelmisto mahdollistaa monien toriota ja sen henkilökuntaa vieraanvaraisuu- Relationship between Crowd Density and erilaisten rakennusgeometrioiden simuloin- desta sinne tekemiensä matkojen aikoina. Velocity. Fire Safety Journal 38, Esittelimme myös ihmisten ryhmäkäyttäytymistä kuvaavan Movement joka on kehitetty nin. Ohjelmiston sisältämät uudet ominaip.algoritmin, 271-283, 2003. suudet ovat: 1.sosiaalipsykologisia Mahdollisuus simuloida pois- havaintoja ihmisten taipumuksesta 8. Pan, X.,toimia Computational Modeling Tämä of vastaamaan ryhmissä. tumista monikerroksisissa rakennuksissa sekä VIITTEET Human and Social Behaviors for Emergenkaltevilla lattiatasoilla, kuten erilaisissa katsocy Egress Analysis, 127 p., PhD Thesis, Stanmoissa, 2. Ihmisten mallintaminen kolmella 1. Korhonen, Timo; Hostikka, Simo, Keski- ford University, CA, 2006. ympyrällä, 3. Savun vaikutus ihmisen suori- Rahkonen, Olavi, Hietaniemi, Jukka. 2005. 9. Heliövaara, S. Computational Models tuskykyyn ja 4. Ovenvalinta-algoritmi. Tulipalojen henkilöriskin siedettävän tason for Human Behavior in Fire Evacuations, Poistumismallin validoinnissa on käytetty arviointi. Pelastustieto, vol. 56, Palontorjun- M.Sc. thesis, Systems Analysis Laboratory, 8 Palotutkimuksen Helsinki University of Technology, Finland, hyväksi myös todellisista poistumisharjoituk- tatekniikka-erikoisnumero, sista kerättyjä havaintoja. Vuoden 2006 aika- päivät 2005, ss. 102-105. 2007. na tarkkailimme erilaisin menetelmin yhteen2. Helbing, D., Farkas, I. and Vicsek, T., 10. Matikainen, K. Käyttäytyminen uhkasä kolmea eri poistumisharjoitusta. Kerättyjä Simulating Dynamical Features of Escape Pa- tilanteessa – poistumisreitin valinta tulipaloshavaintoja on tarkoitus käyttää hyväksi myös nic, Nature 407: p. 487-490, 2000. sa, Pro gradu työ, Sosiaalipsykologian laitos, mallin tulevassa kehityksessä. Poistumisko3. Korhonen, T., Hostikka, S. & Keski- Helsingin Yliopisto, 2007. keissa tehdyistä havainnoista on Tuomas Pa- Rahkonen, O. A proposal for the goals and 11. Proulx, G. A stress model for people faloposken johdolla kirjoitettu myös artikkeli new techniques of modelling pedestrian ev- cing a fire, Journal of Environmental Psychootsikolla ”Poistumisharjoitusten havainnoin- acuation in fires. 8th International Symposi- logy, 13, p. 137-147, 1993. Palotutkimuksen päivät 2007

113

Kati Tillander, Kaisa Belloni, Tuomo Rinne, Jukka Vaari ja Tuomas Paloposki, VTT, PL 1000, 02044 VTT

Asuntosprinklaus Suomessa TIIVISTELMÄ ’Asuntosprinklaus Suomessa’ on kaksivaiheinen asuntosprinklauksen vaikuttavuuden ja siihen liittyvien tekijöiden tutkimukseen keskittyvä hanke. Tutkimushankkeen syksyllä 2006 aloitettu ensimmäinen vaihe on parhaillaan käynnissä. Hankkeen toteutuksesta vastaa VTT, jonka lisäksi yhteistyössä on mukana laaja joukko muita toimijoita, kuten rakentamis- ja pelastusviranomaiset sekä sprinkleri-, kiinteistö- ja vakuutusalat.

HANKKEEN TAUSTA Palokuolemien vähentäminen on eräs kansallisia tavoitteitamme. Valtioneuvoston sisäisen turvallisuuden ohjelmassa [1] on asetettu tavoitteeksi vuoteen 2015 mennessä se, että Suomi on Euroopan turvallisin maa. Onnettomuuksien vähentämisen osalta tavoite on konkretisoitu niin, että Suomen tulee nousta kaikilla onnettomuussektoreilla vuoteen 2012 mennessä viiden parhaimman maan joukkoon eurooppalaisessa turvallisuusvertailussa. Palokuolemien osalta tämä merkitsisi hyvin huomattavaa parannusta nykytilanteeseen verrattuna: palokuolemien määrän tulisi vähentyä alle kolmasosaan nykyisestä. Palokuolemat keskittyvät asuntoihin. Palokuolemien vähentäminen tarkoittaa siis asumisen paloturvallisuuden parantamista. Keinoja etsittiin mm. viime syksynä laajaa julkisuutta saaneessa muistiossa ”Asumisen paloturvallisuuden edistäminen”, jonka pohjalta valmistellun toimenpidesuunnitelman toteutus on jo käynnistetty [2].

Tavoitteen saavuttaminen tulee varmastikin edellyttämään useiden eri keinojen käyttöä. Eräs muistiossa ehdotetuista keinoista on erityisten riskiryhmien asuntojen suojaustason parantaminen automaattisilla sammutuslaitteistoilla. Osa tiedotusvälineistä esitti asian kuitenkin sellaisessa muodossa, että kaikki asuinrakennukset halutaan varustaa sprinklerilaitteistoilla. Seurannut julkinen keskustelu oli vilkasta. Puheenvuoroista ilmeni kuitenkin myös runsaasti aitoa kiinnostusta sprinklauksen käyttöön kotien paloturvallisuuden parantamiseksi. Tällä hetkellä Suomesta on kerääntynyt jo jonkin verran aineistoa asuntosprinklaukseen liittyen ja nyt olisi hyvä aika tehdä yhteenvetoa näistä kertyneistä kokemuksista sekä verrata Suomen tilannetta myös ulkomaisiin ko-

kemuksiin. Jotta tilastollisia tarkasteluja voidaan tehdä riittävällä tarkkuudella, aineistoa tulisi olla riittävän paljon saatavilla. Toisaalta aineiston pienuus mahdollistaa sen, että sattuneita tapauksia voidaan soveltuvin osin tarkastella hyvinkin yksityiskohtaisesti.

TAVOITTEET Tutkimushankkeen päätavoitteena on arvioi da voidaanko palokuolemien ja loukkaantumisten määrää Suomessa vähentää merkittävästi asuntosprinklauksella, mitkä ovat sprinklauksen kustannukset ja toisaalta vaikutus tulipaloista aiheutuviin omaisuusvahinkoihin sekä ovatko nyt käytetyt mitoi-

Kuva 1. Asuntosprinkleriputkisto pinta-asennettuna.

Kuva 1. Asuntosprinkleriputkisto pinta-asennettuna. 114

Palotutkimuksen päivät 2007

TAVOITTEET

Kuva 2. Asuntosprinklausjärjestelmä, jossa putkisto on pinta-asennettu.

Kuva 3. Asuntosprinklausjärjestelmä, Kuva 3. Asuntosprinklausjärjestelmä, jossa putkisto on piiloasennettu. jossa putkisto on piiloasennettu. Kuva 2. Asuntosprinklausjärjestelmä, jossa putkisto on pinta-asennettu.

tusperusteet kokemusten valossa oikeita vai pitäisikö niitä mahdollisesti muuttaa.

TOTEUTUS Hankkeen 1. vaihe 4 Hankkeen ensimmäisen vaiheen tarkoituksena on kerätä tietoa asuntosprinklaukseen liittyvistä kokemuksista sekä Suomessa että ulkomailla. Ensimmäisessä vaiheessa käydään läpi Suomessa sprinklatuissa asuinrakennuksissa syttyneitä tulipaloja, tarkastellaan niissä sattuneita vahinkoja sekä sprinklerijärjestelmän toimintaa palon aikana ja tehdään yhteenveto tähänastisista kokemuksista käytettävissä olevan tiedon perusteella. Hankkeen ensimmäisen vaiheen aikana pyritään keräämään mahdollisimman laajasti tietoa ja kokemuksia myös kaikkien Suomessa toteutettujen asuntosprinklausten osalta. Tämän lisäksi tehdään myös lyhyt kirjallisuuskatsaus sekä markkinoilla jo oleviin, että valittuihin ehdotettuihin teknisiin ratkaisuihin sekä kartoitetaan kirjallisuuden perusteella asuntosprinklaukseen liittyviä ulkomaisia kokemuksia. Parhaillaan käynnissä olevassa hankkeen ensimmäisessä vaiheessa selvitetään lisäksi miten sprinklerilaitteistojen toimintaa seurataan ja tilastoidaan eri tahojen toimesta ja miten kerättävät tiedot ovat hyödynnettävissä

KIITOKSET

tutkimustarkoituksiin ja otetaan kantaa tilasKiitokset hankkeen toteutukseen osallistuville tahoille sekä hankkeen rahoittajille. toitavien tietojen ja -menetelmien tarkoituksenmukaisuuteen tutkimusmielessä. ProjekLÄHDELUETTELO tin ensimmäisessä vaiheessa luodaan toimin- TULOKSET takehys sprinklerilaitteistojen toimintaan liit1. Sisäasiainministeriö. 2004. Arjen turvaa. Sisäisen turvallisuuden ohjelma. tyvien tietojen keruulle sellaisessa muodossa Tuloksena saadaan ajankohtaistajulkaisuja tietoa asunValtioneuvoston yleisistunto 23.9.2004. Sisäasiainministeriön 44/2004. 133 s. ISBN 951-734-763-4. ja sellaisella tavalla, että vastauksia asuntos- tosprinklauksen vaikuttavuudesta Suomessa 2. Sisäasianministeriö. Sisäasiainministeriö: Asumisen paloturvallisuuden prinklauksen vaikuttavuuteen liittyviin kysy-2007. tähän asti kertyneiden kokemusten perusteeltoimenpidesuunnitelman toteutus käynnistetty. Uutinen. 6.3.2007. myksiin voidaan jatkossa tarkentaa sitä mula sekä yhteenvetoa ulkomailla saaduista tuhttp://www.pelastustoimi.fi/uutiset/3012 kaa kun kokemukset karttuvat. Tämä tieto- loksista ja ulkomaisten kokemusten vertailujenkeruu tulee perustumaan alan toimijoiden ja Suomen tilanteeseen. Hankkeen tulokset 5 halukkuuteen jatkaa vapaaehtoista yhteistyö- julkaistaan ensimmäisen ja toisen vaiheen jältä, ja mahdollinen jatkotyö tulee organisoida keen julkaistavissa osaraporteissa, jotka ovat erilliseksi hankkeeksi. vapaasti saatavilla. Ensimmäisen vaiheen tulosten perusteella annetaan yksityiskohtaisemmat suositukset toisen vaiheen työn sisällölle. KIITOKSET

Hankkeen 2. vaihe Hankkeen toista vaihetta ohjaavat olennaisesti ensimmäisen vaiheen tulokset. Toisen vaiheen tavoitteena on arvioida asuntosprinklauksen vaikutus henkilö- ja omaisuusvahinkoihin sekä tarkastella järjestelmän mitoitusperusteiden tarkoituksenmukaisuutta, teknistä luotettavuutta sekä taloudellista optimaalisuutta. Hankkeen toinen vaihe sisältää todennäköisesti tilastollisia analyyseja tulipalojen syttymistaajuudesta, leviämisestä ja syntyneistä vahingoista sekä kiinnostavien palotilanteiden sekä kokeellista että tietokoneavusteista mallinnusta.

Kiitokset hankkeen toteutukseen osallistuville tahoille sekä hankkeen rahoittajille.

LÄHDELUETTELO 1. Sisäasiainministeriö. 2004. Arjen turvaa. Sisäisen turvallisuuden ohjelma. Valtioneuvoston yleisistunto 23.9.2004. Sisäasiainministeriön julkaisuja 44/2004. 133 s. ISBN 951734-763-4. 2. Sisäasianministeriö. 2007. Sisäasiainministeriö: Asumisen paloturvallisuuden toimenpidesuunnitelman toteutus käynnistetty. Uutinen. 6.3.2007. http://www.pelastustoimi.fi/uutiset/3012

Palotutkimuksen p채iv채t seuraavan kerran 2009.