Search

For construction design fire safety is one of the key requirements. Fire loads, which define the possible fires that can occur, need to be known both in magnitude and quality. This report describes design fires appropriate for use in Fire Safety Engineering (FSE) design in general and thus applicable also for building with wood, of which some specifics are described. In the approach used the initial fires are quantified using heat release rates which are dependent on the usage of the building. Assessment of fire growth and spread is based on the capability of the FDS fire simulator to make conservative estimations how rapidly and to how large a fire may grow within a given space.

Tutkimuksessa esitetään yksinkertaistettu puun hiiltymismalli sekä eri puulajeilla ja puutuotteilla tehtyjen hiiltymismittausten tulokset. Hiiltymisnopeuteen vaikuttavat puun tiheys ja kosteus sekä ulkoisen säteilyn lämpövirran tiheys ja happipitoisuus palotilassa. Hiiltymismallin avulla voidaan laskea täsmällisesti hiiltymisnopeuden suhteellisia muutoksia, kun jokin puun tai ympäristöolosuhteiden parametriarvoista muuttuu. Tämäntyyppisiä yksinkertaisia puun hiiltymisnopeuden laskentatapoja ei ole ollut aikaisemmin käytettävissä.

Tutkimuksessa esitetään yksinkertaisia malleja puupinnan syttymiselle. Näistä malleista nähdään mm. syttymisajan riippuvuus puun tiheydestä ja kosteudesta sekä riippuvuus ulkoisen säteilyn lämpövirran tiheydestä. Sekä teoreettisesti että kokeellisesti osoitetaan, että termisesti ohuille näytteille pätevät eri riippuvuudet kuin termisesti paksuille näytteille. Lisäksi tarkastellaan lyhyesti termisten välipaksuuksien tapausta. Malleissa otetaan huomioon lämpöhäviöt puun pinnalla. Tämä ja tulosten esitystapaan liittyvä tulkinta, jonka avulla voidaan luotettavasti määrittää syttymiseen tarvittavan säteilyn intensiteetin minimiarvo, ovat uusia menettelytapoja. Syttymisaikoja voidaan esitetyillä laskutavoilla määrittää lähtien puun parametriarvoista ja tunnetuista ympäristöolosuhteista.