Brann og klima i tunnel
Brann og klima i tunnel
Brann og klima i tunnel
Med flere tunneler kommer også et økt behov for vurdering av risikofaktorer og sikkerhetstiltak. Et økende antall tunnelbranner i Norge og Europa, i kombinasjon med et styrket fokus på risiko generelt i samfunnet, har ført til at brannsikkerhet i tunneler vektlegges mer nå enn tidligere.
Der brann kan oppstå – enten det er i bygg, i vei- og togtunneler eller på T-banestasjoner – kan vi utvikle systemer og tekniske løsninger som begrenser risikoen for at mennesker utsettes for dødelige eller helseskadelige konsentrasjoner av giftig gass eller røyk.
Landets bilpark er under stadig fornyelse, og utslippsstandardene for nye kjøretøy blir stadig strengere. I takt med utslippsreduksjonen skjerpes kravene til luftkvalitet. Vi har spesialisert oss på å planlegge og dimensjonere ventilasjonsanlegg som sikrer godt klima i tunneler og på stasjoner, og også god nok luftkvalitet utenfor tunnelportaler og langs veier.
Våre tjenester
Brannventilasjon i tunneler, T-bane- og jernbanestasjoner og tekniske rom
Overtrykksventilasjon i adkomst- og rømningsveier
Beregning av vifte- og skyvkraftbehov ved brann i tunnel
Ventilasjonsstrategi og tekniske beregninger for risiko- og beredskapsanalyser
Beregning av utslippsproduksjon fra kjøretøy i veitunneler og beregning av friskluftbehov ved normal drift
Dimensjonering av tunnelventilasjon og ventilasjonstårn
Styring og regulering av ventilasjonsanlegg
Analysering av spredning av lokal forurensning
Numeriske beregninger (CFD) for analyse av bl.a.
- Røykspredning og -sjiktning
- Temperatur, sikt og innhold av farlige gasser
- Luftfuktighet og -bevegelser
- Klima-, vind- og trykkforhold
- Frostinntrengning fra portaler
Skyvkraft og vifteplassering
Vi beregner nødvendig samlet skyvkraft for å oppnå dimensjonerende lufthastighet under både normal drift og ved brann. Beregningene bygger på tunnelens utforming, trafikkforhold og klimatiske påvirkninger, og danner grunnlaget for å fastsette nødvendig antall ventilatorer og ytelse per ventilator.
Antall ventilatorer og deres plassering har stor betydning for hvor effektivt skyvkraften utnyttes. Dimensjoneringen gjennomføres derfor iterativt, der blant annet avstanden mellom ventilatorene, plassering ved portaler og brannavsnitt samt aktuelle drifts- og brannscenarioer vurderes samlet.
Ved å optimalisere plasseringen kan ventilatorenes skyvkraft utnyttes bedre, slik at behovet for installert skyvkraft reduseres. Dette kan gi færre ventilatorer og/eller lavere ytelseskrav per ventilator. I samsvar med kravene i håndbok N500 kontrolleres det at anlegget oppnår nødvendig lufthastighet (kritisk hastighet) også ved bortfall av ventilatorer.
Dette kan vi beregne og optimalisere
Dimensjonerende skyvkraftbehov
Beregning av nødvendig samlet skyvkraft for aktuelle drifts- og brannscenarioer i begge luftretninger.
Antall og ytelse per ventilator
Vurdering av hensiktsmessig kombinasjon av antall ventilatorer, nominell ytelse og effektiv skyvkraft i tunnelen.
Optimal plassering
Iterativ optimalisering av avstand og plassering for å redusere vifteantall eller nødvendig ytelse per ventilator.
Kapasitet og redundans
Kontroll av at dimensjonerende lufthastighet oppnås også ved bortfall av én eller flere ventilatorer eller et helt viftepar.
Brannventilasjon
Vi dimensjonerer brannventilasjon for å kontrollere røykbevegelsen og legge til rette for selvredning og innsats. Beregningene fastsetter nødvendig lufthastighet og viftekapasitet for dimensjonerende brann, basert på tunnelens utforming, trafikkforhold og klimatiske påvirkninger.
Kritisk hastighet beregnes for å bestemme hvilken langsgående lufthastighet som er nødvendig for å unngå tilbakesjiktning av røyk. Valg av brannventilasjonsstrategi tilpasses den enkelte tunnelen, blant annet ut fra tunnelens utforming og rømningsmuligheter. Én mulig strategi er nullventilasjon. I evakueringsfasen styres da ventilatorene slik at den gjennomsnittlige langsgående lufthastigheten i tunnelen holdes nær 0 m/s. Formålet er å begrense den røykspredningen og legge til rette for selvredning på begge sider av brannen.
Ventilatorene kan reguleres aktivt for å motvirke naturlig trekk, vindpåvirkning og andre drivkrefter. Dette kan gjennomføres på flere måter, blant annet ved PID-regulering basert på målt lufthastighet, eller ved trinnvis regulering med fastsatte grenseverdier og tidsforsinkelser.
Etter evakueringsfasen kan ventilasjonen tilpasses brannvesenets behov og ønsket angrepsretning. Brannventilasjonen kan aktiveres av VTS etter en vurdering av situasjonen, med automatisk regulering, kontinuerlig overvåking og mulighet for manuell overstyring.
Dette kan vi hjelpe med
Kritisk hastighet
Beregning av nødvendig lufthastighet for å unngå tilbakesjiktning av røyk.
Brannscenarioer og viftekapasitet
Analyse av ulike brannplasseringer og ventilasjonsretninger samt beregning av nødvendig viftekapasitet.
Ventilasjonsstrategi
Fasebasert og trinnvis styring tilpasset evakuering, stabilisering og brannvesenets innsats, med overvåking og overstyring fra VTS.
Normalventilasjon og smart viftestyring
Normalventilasjonen dimensjoneres ut fra trafikkmengde, tungtrafikkandel, kjøretøyutslipp, tunnelgeometri og krav til luftkvalitet. Målet er å opprettholde tilfredsstillende nivåer av CO og NO₂ med minst mulig unødvendig viftedrift og energibruk.
Ventilatorene kan styres etter kontinuerlige målinger av CO, NO₂ og lufthastighet i tunnelen. Ved å starte i målt trekkretning og regulere antall ventilatorer trinnvis kan systemet utnytte den naturlige luftbevegelsen.
Historiske trafikkdata brukes til å lage prognoser for kommende trafikkbelastning. Kombinert med sanntidsmålinger og prediktiv styring kan ventilasjonssystemet starte før luftkvaliteten forverres, velge en energieffektiv viftekombinasjon og korrigere driften mot de faktiske forholdene i tunnelen.
Avhengig av tunnel, trafikk og eksisterende styringsstrategi kan smart viftestyring redusere ventilasjonsanleggets årlige strømforbruk med opptil 30 prosent, samtidig som kravene til luftkvalitet opprettholdes.
Dette kan vi hjelpe med
Dimensjonering av friskluftbehov
Beregning av utslippsproduksjon, nødvendig luftmengde og behov for ventilatordrift.
Sensor- og styringsstrategi
Plassering og bruk av CO-, NO₂- og lufthastighetsmålere som grunnlag for automatisk regulering.
Prediktiv viftestyring
Kombinasjon av historiske trafikkdata, trafikkprognoser og sanntidsmålinger for behovsstyrt ventilasjon.
Energioptimalisering
Optimalisering av viftevalg, startretning og driftstrinn for lavest mulig strømforbruk.
Luftkvalitet og utslipp
Vi beregner utslippsproduksjon og friskluftbehov i tunnelen, og analyserer hvordan forurenset luft fra tunnelportaler og ventilasjonstårn spres til omkringliggende områder og bebyggelse. Analysene kan brukes til å vurdere eksponering og behov for avbøtende tiltak.
Dette kan vi hjelpe med
Utslippsproduksjon og friskluftbehov
Beregning av forurensning fra kjøretøy og nødvendig luftmengde ved normal drift.
Portal- og tårnspredning
Analyse av lokal forurensningsspredning fra tunnelportaler og ventilasjonstårn.
Plassering og tiltak
Vurdering av ventilasjonstårn, luftinntak og andre tiltak for å redusere eksponering.