Tutkimusmenetelminä käytettiin palokokeita ja validoituja simulointeja. Kokeellinen osa sisälsi yksitoista heptaani- ja polyuretaanipatja-paloa 1970-luvun lopun asunnossa, kolmella eri ilmanvaihto vaihtoehdolla.

Tulokset osoittavat että:

1. Miten ilmanvaihto on järjestetty (ja tilan rakenteellisella ilmanvuodolla) on merkittävä vaikutus tilan palopaineen nousuun ja tämä tulisi huomioida rakennuksen paloturvallisuuden suunnitteluvaiheessa.

2. Tulipalon aiheuttama ylipaine voi estää asukkaiden pelastautumista palotilasta, jos palotilassa on sisäänpäin aukeavat ovet. Tämä asia tulisi huomioida rakennusmääräyksissä ja ohjeistuksissa.

3. Tulipalon aiheuttama paine voi aiheuttaa vakavia rakenteellisia vaurioita ja merkittää lisäystä tulipalon dynamiikassa lisäilman takia.

Edeltävät, Ruotsissa tehdyt, kokeelliset koetulokset käytettiin FDS simulointien validoimiseksi. Simulointien avulla tutkittiin paineolosuhteita, savun leviämistä ja asukkaiden turvallisuutta kahdessa case-tutkimuksessa, joissa keskityttiin siihen miten ilmanvaihto oli järjestetty ja rakennuksen vaipan tiiveyteen. Simulointeihin perustuen, voimme tehdä seuraavat johtopäätökset:

4. Huoneiston palosimulointeja voidaan käyttää tutkiessa paineennousua ja sen seurauksia paloturvallisuuden suunnitteluvaiheessa tai palotutkimuksissa.

5. Asukkaiden evakuointimahdollisuuksia palavasta huoneistosta, sisäänpäin avautuvan oven kautta, ei voida taata uusissa matalaenergiarakennuksissa ja korkeissa rakennuksissa, joissa palopaine hyvin todennäköisesti nousee yli 100 Pa rakennuksen tiiviin vaipan johdosta. Sisäänpäin aukeavien ovien kieltämistä kyseisissä rakennuksissa tulisi vakavasti harkita.

6. Todella tiiviissä asuintaloissa, kuten esim. matalaenergiataloissa tai korkeissa rakennuksissa, tulipalon aiheuttaman ylipaineen ”piikki” voi nousta niin suureksi että se aiheuttaa rakenteellisia vaurioita. Nopeassa palossa palopaine-piikki oli 3200 Pa kun molemmat ilmanvaihtokanavat olivat suljettuja palopellillä, ja 1200 Pa kun vain tuloilmakanava oli suljettu sekä painetta saatiin pois poistoilmakanavan kautta. Ultra-nopeissa paloissa palopaine-piikki nousi jopa 8100 Pa kun molempien IV-kanavien palopellit olivat suljettuja. Mahdolliset rakenteiden rikkoutumisten seuraukset voivat olla erilaiset:

• Tulipalon leviäminen rakennuksen julkisivua pitkin voi kiihtyä rakennuksen vaipan rikkoutumisen myötä.
• Rikkoutuneiden sisäisten rakenteiden tapauksessa, kuten esim. seinä palavan huoneiston ja evakuointireitin välillä, savu leviäisi evakuointireitille ja asettaisi koko rakennuksen evakuoinnin ja asukkaat vaaraan.

7. Erilaisilla teknisillä ratkaisuilla voidaan pitää palopainetta aisoissa, jotta se ei nouse vaarallisen suureksi. Yksi vaihtoehto on että käytetään ilmanvaihtojärjestelmää palopaineen alentamiseksi. Kun näin tehdään, savun leviämistä palavasta huoneistosta naapurihuoneistoihin on estettävä. Molemmat tavoitteet voidaan saavuttaa samanaikaisesti kun:

• suljetaan palavan tilan tuloilmakanava savurajoittimella,
• pidetään poistoilmanvaihto päällä, ja
• suunnitellaan poistoilmapuhallin tarpeeksi tehokkaaksi, ja pitämällä sen käynnissä palon alkuvaiheen aikana.

Tämän mainitun ratkaisun tärkeys ja hyväksyttävyys tulisi varmistaa rakentamismääräyksissä.

Nykyinen Suomen rakentamismääräys (E1, 2011) rakennusten paloturvallisuudesta ei tunnista ollenkaan palopainetta, ja sen riskivaikutuksia ihmisten evakuoitumiselle sekä rakenteiden kestävyydelle. Siksi suosittelemme, että vaatimus palopaineen tarkistamiseksi lisätään rakentamismääräykseen.

Loppuraportti on verkossa täällä: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/24038