Brandteknisk riskvärdering av Lunds domkyrka

Abstract (Swedish)

Syftet med detta arbete har varit att utvärdera brandskyddet med hänsyn till personsäkerheten i Lunds domkyrka och att ta fram eventuella åtgärder utifrån resultatet av simuleringar och handberäkningar som utförts.

Lunds domkyrka är belägen i centrala Lund och byggnaden har ett högt historiskt värde. Domkyrkan är ett populärt turistmål och över 700 000 personer kommer hit varje år för att besöka kyrkan och delta i evenemang. De olika evenemangen som hålls i kyrkan är bland annat gudstjänster och konserter, där de största tillåter 950 besökare. Det är ett stort spann i åldrar och andra egenskaper som kan spela roll vid en eventuell utrymning.

Eftersom kyrkans utseende och inredning måste bevaras och inte får skadas är brandskyddet i kyrkan begränsat. I dagsläget finns det handbrandsläckare och brandfiltar utplacerade i kyrkan. Även detektionssystem, linjedetektorer och samplade system finns på olika ställen i kyrkan. Sprinklers finns installerat i de två tornen men inte resterande delar av kyrkan.

Tre dimensionerande brandscenarier med förhållandevis höga sannolikheter och konsekvenser valdes ut för att utvärdera det nuvarande brandskyddet, dessa är:
• Brand i astronomiska uret
• Brand i kororgeln
• Brand i receptionen

Kritiska värden för temperatur, sikt, toxicitet och strålning togs fram. Simuleringar i FDS och de kritiska värdena visade att sikten var den parameter som snabbast uppnådde kritisk nivå för samtliga scenarier. Jämförelserna med utrymningssimuleringarna i Pathfinder visade att den tid som krävs för utrymning ur kyrkan är kortare än den tillgängliga tiden, däremot är marginalerna inte nog stora för att kunna garantera säker utrymning. Även en känslighetsanalys gjordes för de utvalda scenarierna där osäker indata varierades i Pathfinder för att undersöka hur mycket dessa skulle påverka resultatet. Resultatet visade att antalet besökare är den parametern som påverkar utrymningstiden mest och att utrymningen i Lunds domkyrka utmanas kraftigt om det är fler än 950 besökare.

Utifrån resultaten bedöms säkerheten i domkyrkan som tillräcklig. Trots detta ges följande förslag på åtgärder som kan öka personsäkerheten ytterligare i kyrkan:
• Rullstolsanpassa ytterligare en utrymningsväg.
• Besluta om 950 personer som maxantal i kyrkan.
• Inövade brandrutiner under stora evenemang för personalen.
• Utrymningsplaner och skyltar på fot som visar vägen till nödutgångarna.
• Flera brandsläckare utplacerade i kyrkan och göra dem mer synliga.

Abstract

This report is a fire safety evaluation of Lund Cathedral, situated in central Lund. The purpose of the evaluation is to analyze the personal safety of the visitors, in case of evacuation due to fire. A risk analysis on possible scenarios was performed and from the analysis the worst credible scenarios were chosen to investigate further.

These scenarios were:

• Scenario A- Fire in the astronomical clock
• Scenario B- Fire in the reception
• Scenario C- Fire in the pipe organ

A critical parameter for safe evacuation is the available safe egress time, which must exceed the required safe egress time for the visitors to be able to evacuate safely before critical conditions occur. The conditions that can affect people's safety are dangerous limits in toxicity, temperature, radiation and visibility. The available and required egress times were calculated with the computer simulation programs Fire Dynamic Simulation and Pathfinder respectively. In the simulations of the required safe egress times human behavior theories like the theory of affiliation was taken into consideration. Hand calculations were also performed to further investigate people's safety in case of fire.

The analysis of all three scenarios showed that the visitors manage to evacuate before critical conditions occur and therefore the requirement of a safe evacuation is met. The sensitivity analysis that was performed showed that the number of visitors was the parameter that affected the required evacuation time the most.

Several improvements are suggested to be done to improve a safe evacuation.
These improvements are:

• Make another emergency exit wheelchair accessible.
• Maximum of 950 visitors in the Cathedral.
• Well-practiced fire routines for the staff during large events in the church.
• A portable sign at the entrance that shows all the emergency exits and portable signs in the public area that show directions to emergency exits.
• Expand number of fire extinguishers in the public area and place them more visible.

• author: Hällsten, Sofie ; Blomqvist, Towe ; Ström, Anna ; Tezera, Daniel and Wretman, Emilia
• supervisor: Claude Pagnon Eriksson
• organization: Division of Fire Safety Engineering
• alternative title: Fire safety evaluation of Lund Cathedral
• course: VBRN70 20211
• year: 2021
• type: L3 - Miscellaneous, Projetcs etc.
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Brandteknisk riskvärdering, BTR, Grovriskanalys, Domkyrka, Kyrka, FDS, Pathfinder, Kritiska förhållanden, Brandscenario, Utrymningssimuleringar, Brandsimulering, Personsäkerhet, Utrymning, Känslighetsanalys.
• report number: 9538
• language: Swedish
• id: 9049884
• date added to LUP: 2021-06-11 13:11:13
• date last changed: 2021-06-11 13:11:13