Under året färdigställdes en rad forskningsprojekt inom brand-skyddsområdet, som finansierats via Brandforsk. Här presenteras ett urval – från virtuellt visualiserad brand och ut-maningar vad gäller lagring av biobränslen, via brandsäkerhet i höga trähus, till tunneldesign.
Virtuella bränder kan ge ny kunskap
Att kunna undersöka vad som händer under en brand utan att behöva skapa experimentbränder, eller att kunna träna i en till synes rökfylld miljö, är exempel på användningsområden för virtuell verklighet, VR, för att inhämta ny kunskap eller utveckla sin förmåga på ett kostnadseffektivt och säkert sätt. I projektet Visualization of fires in virtual reality [1], har forskare vid Lunds Universitet tagit fram sätt att studera bränder med hjälp av VR. Syftet var att skapa algoritmer för att i en simulerad 3D-miljö i realtid kunna visualisera brand och brandgaser (via framförallt sotpartiklar) under olika ljusförhållanden, något som annars ofta negligeras då det är komplext att beräkna.
I dag är dock datorernas hårdvara så välutvecklad att det ihop med moderna grafikkort går att få fram denna typ av bilder. Forskarna jämför med den teknologi som används för att ta fram bilder via magnetröntgen. Metoden i projektet var att via huvudsakligen litteraturstudier skapa sig en grund som sedan användes för att med hjälp av en spelmotor utveckla en interaktiv VR-modell. Den resulterande modellen består av två delar: Beräkning av flammor och brandgaser, samt visualisering av dessa. I just det här projekt var det brandgaser och deras visualisering som studerades, men enligt forskarna finns en rad andra applikationer. Hur bra människor kan se i ett rum där det brinner beror, förutom brandgasernas påverkan på ögat, på vilket slags ljuskällor som finns, deras avstånd från reflekterande väggar, med mera. Att kunna visualiserad detta kan användas för att på ett säkert sätt studera hur människor beter sig i olika utrymningssituationer, eller för träning i simulerade rökiga utrymmen med skiftande siktförhållanden.
Utmaningar när energi ska lagras
I takt med att samhället anpassas för att minska utsläppen av koldioxid uppstår nya risksituationer. I förstudien Brandsäker energilagring – sammanställning av risker och forskningsbehov [2], har forskare vid RISE kartlagt frågan om risker i samband med lagrad energi av olika slag, i form av exempelvis biobränslen, solceller och batterier.
Något som de lyfter är att kunskapsbristen vad gäller litiumbatterier bitvis är stora. Ett problem är att litium-jon-batterier och litium-metallbatterier båda går under beteckningen litiumbatterier, trots att de har helt olika egenskaper. Exempelvis släcks brand i litium-jon-batterier bäst med vatten, medan det inte är lämpligt för litiummetall-batterier.
Hur sådana batterier påverkas då de åldras är exempelvis en lucka som behöver fyllas, men även bränder i batterier behöver studeras närmare. Generellt för batterier behövs ett helhetsperspektiv vad gäller risker, som inkluderar värme, brand, giftiga gaser och explosioner. Hur kan anpassad installation av batterier underlätta i en släckningssituation? Hur ska batterilager i bostäder utformas? För att ladda två elbilar samtidigt behöver en bostad säkras upp till 25 ampere, vilket är betydligt högre än vad som är vanligt idag. Vad gäller energislaget biogas behövs mer forskning om jetflammor, men även om säkerhetsventiler och analys av befintliga standarder och provningsmetoder. Hur vätgas, i såväl tankar som i form av fri gas, beter sig behöver också undersökas. Vad gäller flytande biobränslen, som metan i flytande fas, finns mycket kunskap. Dock saknas forskning om hur större bränder bör släckas. Även till synes ofarliga kom-binationer kan behöva studeras, på samma tema som linoljatrassel som de flesta vet kan självantända. Fasta biobränslen och avfall behöver studeras i förhållande till självuppvärmning, exempelvis då pellets i lager och under transport har avgett kolmonoxid. Fasta biobränslen kan även orsaka dammexplosioner. Avfall som bränsle är också mycket lite beforskat. Även solceller på tak är en utmaning och kan vid släckinsatser orsaka elektriska stötar och brännskador (i kontakt med vatten) samt halk- och fallolyckor. Tak kan även kollapsa beroende på den högre vikten. Eftersom solceller är elektriskt aktiva så fort de är solbelysta behöver systemen tydlig uppmärkning så att de ska kunna stängas av vid behov. Något som forskarna trycker på för alla ovan beskrivna områden är vikten av att säkerhetsforskningen och utvecklingen av riktlinjer hänger med utvecklingen av material och olika lagringsmetoder.
Artikelförfattare:
Mattias Delin, Brandforsk
Läs hela artikeln i Bygg & teknik nr 6/19
Teckna en prenumeration
Dela på: