Gedrag van mensen bij brand en evacuatie

(1)

Gedrag van mensen bij brand en evacuatie

Prenne #37

22/03/2016

Stayen

(2)

Menselijk gedrag bij brand en evacuatie

Ir. Xavier Deckers Prenne 22 maart 2016

Illustratie

[1] Yorkshire television production, https://www.youtube.com/watch?v=v6iTSAwGo1Y

(3)

Case study: voetbalstadia

• Bradford football stadium fire 1985

• Gestart door sigaret

• 56 doden

• Friendly fire: foute inschatting

• Zeer snel brandverloop

• Moeilijke evacuatie: geen goede procedures

[2] https://nl.wikipedia.org/wiki/Bradford_City‐stadionramp

Doelstelling

• Inzicht krijgen in de vigerende wetgeving omtrent evacuatie

• Praktische benadering:

– methodiek van risico‐analyse

– Hoe menselijk gedrag in rekening nemen?

• Menselijk gedrag bij brand:

– inzicht belangrijke parameters – Overzicht nuttige referenties

• Enkele vuistregels

(4)

Wetgeving: basisnormen

• Aantal personen in compartiment:

– Publieke ruimte: oppervlakte / 3 – Niet publieke ruimte: oppervlakte / 10

• Aantal uitgangen:

– Eén doorgangs eenheid= 0,6 m – Bt= (n

_p

)

_max

x a

• a= 0,01 m voor evacuatiewegen, deuren, vluchtterrassen en hellingen

• a= 0,0125 voor dalende trappen

• a= 0,02 m voor stijgende trappen

– Geheel veelvoud van 0,6 m.

[4] KB 7 juli 1994, Basisnormen voor de preventie van brand

Wetgeving basisnormen

Max aantal personen Aantal uitgangen

Laagbouw ൏100 1

100‐499 2

൒500 2+n

Middelhoogbouw ൏50* 1

50‐499 2

൒500 2+n

Hoogbouw ൏500 2

൒500 2+n

n = geheel getal net groter dan (max aantal personen / 1000)

*= indien bereikbaar voor ladderwagen brandweer

(5)

Wetgeving Basisnormen

• Signalisatie

– Volgnummer op elk niveau in het trappenhuis – Verwijzing naar het arbeidsreglement (ARAB)

• KB 28 maart 2014

– Evacuatieplan aan de ingang en per niveau – Gepaste signalisatie

– Veiligheidsverlichting – Risico‐analyse

KB 28 maart 2014 art 4

• Werkgever voert risicoanalyse uit betreffende het brandrisico, rekening houdende met volgende risicofactoren:

1. waarschijnlijkheid van de gelijktijdige aanwezigheid van een brandstof, een oxidatiemiddel en een ontstekingsbron,

2. de arbeidsmiddelen, de gebruikte stoffen, de processen en hun eventuele interacties;

3. de aard van de activiteiten;

4. de grootte van de onderneming of inrichting;

5. het maximum aantal werknemers en andere personen die aanwezig kunnen zijn in de onderneming of inrichting;

6. de specifieke risico’s eigen aan bepaalde groepen van personen aanwezig in de onderneming of inrichting;

7. de ligging en de bestemming van de lokalen;

8. de aanwezigheid van meerdere ondernemingen of instellingen op eenzelfde arbeidsplaats of op een aanpalende arbeidsplaats

9. de werkzaamheden uitgevoerd door externe ondernemingen.

• De werkgever bepaalt de waarschijnlijke scenario'sen de omvang van de voorspelbare gevolgen die eruit kunnen voortvloeien. De risicoanalyse wordt regelmatig bijgewerkt.

(6)

• OMZENDBIEF 17/11/09 BRANDPREVENTIEVERSLAG

– Indien een bepaald aspect echter niet of klaarblijkelijk onvolledig gereglementeerd werd en de brandweer oordeelt dat er sprake is van een gevaarlijke toestand dan dient de brandweer dit op te merken en mag zij eisen voorstellen.

– Hoe evalueren wat een gevaarlijke toestand is? Welke scenario’s? Wat in rekening nemen inzake menselijk gedrag?

Praktische benadering

• Prescriptief wettelijk kader legt nadruk op:

– Aantal nooduitgangen – Nuttige breedte uitgangen – Max. afstanden

• Risico‐analyse: hoe aantonen evacuatie veilig?

• Wat in rekening brengen bij menselijk gedrag?

• Performantiegerichte praktische benadering

(7)

Performantiegericht ontwerp

Bouwkundige voorzieningen

Omgeving

Rook Giftige gassen Brokstukken ...

Procedures

Training Kennis Signalisatie ...

Aantal uitgangen Breedte uitgangen Af te leggen afstanden ...

Gedrag

Responstijd Snelheden Groepvorming Routebepaling

[3] Human Behaviour in Fire, Prof. Ed Galea, Postgraduate studies Fire Safety Engineering 2007, UGent

• Prescriptief: basis veiligheidsniveau.

• Performance Based Design:

– veiligheidsniveaus inschatten – identificeren bottlenecks – Maatgerichte oplossingen

• RSET < ASET

– “iedereen buiten” < “onhoudbare condities”

• Straling < 2,5 kW/m²,

• rookvrije hoogte 2,5 m,

• zichtbaarheid 10 m,

• temperatuur 80°C

(8)

Theoretische achtergrond

tijd Brand‐

vermogen

alarm pre movement movement

RSET

Pre movement time

• Heel variabel en moeilijk in te schatten

• Twee belangrijke factoren

– Type gebouw – Type alarm – Type gebruikers

• Verschillende modellen verklaren gedrag van mensen

– Behaviour sequences – Role rule model – Affiliation theory

[5] Human Behaviour in Fire, Daniel Nilsson, IMFSE, 2014, Lund University

(9)

Pre‐movement time inspiratie

Pre movement time

X = tijd (s) Y = frequentie

[7] PD 7974‐6:2004, The application of FSE principles to fire safety design of buildings. Part 6: Human factors: Life safety strageies – Occupant evacuation, behaviour and condition

(10)

Behaviour sequences

[6] Canter, Breaux and Sime, 1980

Role rule model

• Mensen reageren volgens hun rol

– Leerkracht in klas – Ober in restaurant

• Bepaalde verwachtingspatronen

– Mannen onderzoeken sneller

– Mannen schatten situaties vaker fout in – Vrouwen gaan sneller anderen waarschuwen

(11)

• Welke uitgangen ken je? Wat zijn de gewoontes?

– Waar ben je binnen gekomen?

– Ben je op de hoogte van andere uitgangen?

Affiliation theory

Movement time

• Hoe lang duurt het voor iedereen buiten is?

• Belangrijke factoren

– Zichtbaarheid – Wandelsnelheid – Densiteit

– Populatie – Oefening – Signalisatie

– Evacuatieprocedure

(12)

Zichtbaarheid

[8] SFPE Handbook Chapter 61: Visibility and Human Behavior in Fire Smoke, T. Yamada en Y. Akizuki

Wandelsnelheid

[9] SFPE Handbook Chapter 59: Employing the Hydraulic Model in Assessing Emergency Movement, S. Gwynne en E. Rosenbaum

(13)

Effectieve breedte

Densiteit

(14)

Populatie

• Kennis met het gebouw

• Getraind/ongetraind

• Leeftijdsverdeling

• Slapende‐ of dagbezetting

• Zelfstandig

• Groepen

Oefening

• Zijn de procedures gekend?

• Zijn de procedures goed opgesteld?

• Wordt er geoefend op regelmatige basis? (feedback)

• Indien geoefend gaat alles veel vlotter.

• Getrainde stafmedewerkers zijn grote meerwaarde.

• Vb: IKEA

(15)

Signalisatie

• Wettelijke signalisatie is strikt minimum.

• Is het duidelijk voor iedereen?

• Kan iedereen de nooduitgang gebruiken?

Theory of affordance voorbeeld

(16)

Evacuatieprocedure

• Gesproken boodschap vs signaal.

• Wie wordt geëvacueerd?

• Welke info wordt gegeven?

• Gefaseerde evacuatie nodig?

• Alle basiskenmerken van de gebruikers moeten ingeschat worden om realistische aannames te kunnen doen.

– Gebouw – Gebruikers

– Procedures voor alarm

Enkele voorbeelden: Hoogbouw

Aannames (UK, Zweden, Nieuw‐Zeeland) – Wandelsnelheid

– pre‐movement time

– mindervaliden

– evacuatiestrategie

(17)

• Montagne du Parc in Brussel

• Groot atrium met RWA systeem (afzuiging, toevoer en mobiele rookschermen)

Enkele voorbeelden: Hoogbouw

Analyse van de toxiciteit

• Andere aanpak dan een vaste ASET en RSET

• Rookgassen hebben vooral impact op ASET

• Soms is het onoverkomelijk dat mensen in contact komen met rook

• 5 effecten van rookgassen

– Invloed op de beslissingen die mensen nemen – Slechter zicht (zichtbaarheid en irritatie) – Pijn in de luchtwegen (warmte en irritatie) – Verstikking door rookgassen

– Pijn aan huid en bovenste luchtwegen

[10] SFPE Handbook Chapter 62: Combustion Toxicity, D. Purser

(18)

Analyse van de toxiciteit

• Fractional Effective Dose (FED)

• Fractional Effective Concentration (FEC)

• Houdt rekening met

– De tijd dat iemand zich in de rook bevindt – De concentratie van de rookgassen

– De effecten van verschillende componenten

• LC

₅₀

–waarde: Concentratie van een bepaald product die dodelijk is voor 50 % van de populatie na 30 minuten.

Analyse van de toxiciteit

• Fractional Effective Dose (FED)

• CO

• Koolstofmonoxide

• Cyanide

• Andere irriterende gassen of deeltjes

• CO

₂

• A is acidosis factor voor CO

₂

• H is functie van concentratie O

₂

(19)

Analyse van de toxiciteit

• Fractional Effective Concentration (FEC)

• Vb HCl

(20)

Enkele voorbeelden: NZ verbinding

• Brussel centraal

• Interactie met ontwerpkeuzes

• Evacuatieanalyse met FED berekeningen

Software

• Netwerk model

– Hydraulische berekeningen

– Goed voor eerste inschatting en inzicht

• Grid model (Vb. Steps, Pathfinder…)

– Oppervlakte verdeeld in een rooster – Op ieder roostervak kan één iemand staan

• Continuous model (Vb. Simulex…)

– Personen werken op elkaar in (vergelijkbaar met krachten)

(21)

Software

• Movement models

– Shows congestion areas, queuing or bottlenecks

• Partial behaviour models

– Takes evacuee behaviour into account to some degree

• Behavioral models

– Takes evacuee behaviour into account

[11] SFPE Handbook Chapter 60: Computer Evacuation Models for Buildings, E. Kuligowski

Software

• Koppeling tussen computational fluid dynamics en evacuatie berekeningen FED, FEC, FET

• Handig voor ingewikkelde geometrieën

• Verschillende scenario’s kunnen snel vergeleken worden

• Veel vrijheden

• Aannames blijven zeer belangrijk

(22)

Vuistregels

• Aantal personen door een deur: +‐1,20 pers/s/m

– Conservatief in bepaalde gevallen

• Breedte van evacuatiewegen en deuren: 1cm per persoon

– Conservatief voor bvb. shopping centra ‐> halvering mogelijk?

• Breedte van evacuatietrappen: 1,25 cm per persoon (dalend)

• Breedte van evacuatietrappen: 2 cm per persoon (stijgend)

• Evacuatie‐oefening uiterst belangrijk ‐> meten is weten

• Herkenbare nooduitgangen

Voetbalstadia evacuatiesimulatie

(23)

Case studies: Evacuatieanalyse

• Theaterhal in Puurs

• Mogelijkheid om twee ontwerpen met elkaar te vergelijken

• Achtergrond nodig om realistische aannames te maken

Case studies: Ondergrondse discotheek

vs.

aantal

personen

(24)

Conclusie

• Menselijk gedrag in brand: jonge en boeiende materie

• Factoren die op elkaar inwerken:

– Configuratie, omgeving, procedures, menselijk gedrag

• Eénvoudige problemen zijn via vuistregels op te lossen

• In sommige gevallen is een kwantitatieve risico‐analyse nodig

• Belang correct meenemen van:

– Pre‐movement: detectie, alarm, info verzamelen, aanzetten tot – Evacuatie: bottlenecks, wandelsnelheden, impact rookgassen

Bedankt voor uw aandacht

FESG: uw partner voor brandveiligheid

www.fesg.be

(25)

Referenties

[1] Yorkshire television production, https://www.youtube.com/watch?v=v6iTSAwGo1Y [2] https://nl.wikipedia.org/wiki/Bradford_City‐stadionramp

[3] Human Behaviour in Fire, Prof. Ed Galea, Postgraduate studies Fire Safety Engineering 2007, UGent

[5] Human Behaviour in Fire, Daniel Nilsson, IMFSE, 2014, Lund University [6] Canter, Breaux and Sime, 1980

[7] PD 7974‐6:2004, The application of FSE principles to fire safety design of buildings. Part 6: Human factors: Life safety strageies – Occupant evacuation, behaviour and condition

[8] SFPE Handbook Chapter 61: Visibility and Human Behavior in Fire Smoke, T. Yamada en Y. Akizuki [9] SFPE Handbook Chapter 59: Employing the Hydraulic Model in Assessing Emergency Movement, S. Gwynne en E. Rosenbaum

[11] SFPE Handbook Chapter 60: Computer Evacuation Models for Buildings, E. Kuligowski