Numerisk simulering av brann i tunneller under driving.

I juni 1997 utførte vi en eksperimentell studie i en modell av en tunnel under driving i skala 1:10 (50 meter lang og 0.8 meter diameter). Målet med studien var å undersøke røyk- og varmeeksponering på stuffen ved brann i en tunnel under driving. Hovedkonklusjonen fra den eksperimentelle studien var at betingelsene mht. varme, giftige gasser og sikt, ble betydelig forbedret med mekanisk ventilasjon på stuffen.

For å utvide resultatene fra eksperimentene i modellskala til fullskalabetingelser, inkludert variasjoner i både tunnelhelning og lengde, så vel som brannsted, ble det bestemt å gjøre numeriske simuleringer med CDF-programmet KAMELEON FireEx i 1998.

Hovedkonklusjonen fra prosjektet kan kort oppsummeres som følger:

• Tilførsel av nok luft til stuffen medfører et overtrykk som forhindrer røykspredning til dette området, selv med tunnelhelning på opp til 10%.
• Dersom brannen ikke er for nær stuffen, vil mekanisk ventilasjon effektivt forhindre at personer blir utsatt for farlig eksponering av giftige branngasser.
• Pga. effektivt varmetap til tunnelvegger og -tak vil temperatureksponeringen til stuffen ikke nå uakseptable verdier med mindre brannen er like i nærheten av stuffen.
• For branner i nærheten av (eller på) stuffen, vil spredning av røykgasser kunne overvinne den mekaniske ventilasjonen. I dette tilfelle vil mengden av røyk som blir spredd til stuffen være avhengig av størrelsen på brannen, brannens plassering i forhold til stuffen og ventilasjonskapasiteten.
• Sammenligning mellom numeriske beregninger og eksperimentelle resultater viser god overensstemmelse, men de sistnevnte ser ut til å gi mer konservative resultater når det gjelder røykspredning til stuffen.
• Innenfor rammene til prosjektet er det ikke funnet noen praktisk eller økonomisk anvendelig løsning som sikrer uhindret ventilasjon av stuffen i tilfelle brann i en tunnel under konstruksjon.
• For å sikre akseptabel personsikkerhet, anbefales bruk av sikre områder i form av rom med nok oksygentilførsel, eller i det minste tilgjengelig røykdykkerutstyr med lang driftstid.

Både det eksperimetelle arbeidet i 1997 og CDF-beregningene utført i 1998 ble utført på forespørel fra Byggenæringens landsforening og finansiert av NHO.

Kontaktinfo:
E-post:
Telefon: (+47) 73 59 10 78
Faks: (+47) 73 59 10 44