Javascript är disabled Dokumentsida - Bibliotek - MSB RIB
Risk- och kostnadsvärdering av alternativa brandskyddslösningar
Författare
Andersson Charlotte
Utgivare
Lunds tekniska högskola (LTH)
Utgivningsår
1999
Målet med rapporten är att beskriva dagens kunskapsläge vad gäller riskvärdering av tekniska byten eller alternativa brandskyddslösningar. Målet är även att presentera och demonstrera en metod för värdering av skillnader i erhållen säkerhetsnivå med olika brandskyddslösningar. Metoden skall också möjliggöra en optimering av brandskyddet med avseende på säkerhet och kostnad. Ett tekniskt byte är en alternativ lösning som skall ersätta en lösning som presenteras i preskriptiva regler. Det tekniska bytet, eller alternativa lösningen, skall uppfylla minst samma säkerhetsnivå som den ursprungliga brandskyddslösningen. I de fall då accepterade riskkriterier finns tillgängliga kan dessa användas för att visa att lösningen genererar en acceptabel säkerhetsnivå. Funktionsbaserade byggnadsregler blir alltmer vanligt över hela världen. Detta genererar ett stort behov av metoder som kan användas för att jämföra olika brandskyddsalternativ, både med varandra och med befintliga acceptanskriterier. På sjuttiotalet då flertalet av de svenska kärnkraftverken byggdes fanns inga fullständiga brandsäkerhetskrav för kärnkraftverk att tillgå. Brandskyddet i de svenska kärnkraftverken har förbättrats successivt men för att uppfylla dagens preskriptiva regelverk skulle stora byggnadsändringar krävas. För att undvika stora byggnadsändringar men ändå uppnå en acceptabel säkerhetsnivå krävs olika typer av tekniska byten. Detta har lett till att intresset för tekniska byten, eller alternativa brandskyddslösningar, har blivit mycket stort och att funktionsbaserade regler är på framfart. Fram till i dag har det inte funnits någon generell metod för att värdera tekniska byten, eller alternativa lösningar. Detta har medfört stora svårigheter för myndigheterna att bedöma en byggnads brandskydd. Under lång tid har det enda sättet att demonstrera begreppet "likvärdig säkerhet" varit genom argumentation. I dagens läge används ofta deterministiska beräkningar för att påvisa "likvärdig säkerhet". Dessa beräkningar tar inte hänsyn till felsannolikheter på aktiva och passiva system och resultatet kan inte jämföras med ett framtaget riskkriterium. I Sverige finns inga vedertagna riskkriterier, vilket har använts som ursäkt för att ej genomföra riskbaserade analyser. Riskbaserade analyser är dock ofta nödvändiga för att byggnadens totala brandskydd skall kunna värderas och oberoende av förekomsten av riskkriterier så är det möjligt att jämföra olika brandskyddsalternativs säkerhetsnivå samt att optimera brandskyddet för en byggnad. Med den metod som här presenteras i kapitel 6 är det möjligt att både jämföra olika brandskyddsalternativs säkerhetsnivå och att optimera brandskyddet med avseende på säkerhet och kostnad (livscykelkostnad). Metoden är uppbyggd av följande åtta delmoment: 1. Mål- och problemidentifiering 2. Scenarioidentifiering 3. Upprättande av gränstillståndsekvation 4. Identifiering av brandskyddsalternativ 5. Riskvärdering av brandskyddsalternativ 6. Jämförelse av risknivåer 7. Kvantifiering av livscykelkostnad för varje alternativ 8. Beslutsanalys - val av bästa alternativ Riskvärderingen består av känslighets- och osäkerhetsanalyser i den mån problemets känslighet kräver. Risknivåerna jämförs dels med hjälp av medelvärden och dels med hjälp av riskprofiler. Om uppsatta riskkriterier finns att tillgå kan risknivåerna jämföras direkt med dessa. Om inga riskkriterier finns kan risknivåerna för ett formellt accepterat brandskyddsalternativ användas som referens. Detta kräver dock att det aktuella brandskyddsalternativet är tillämpbart på det aktuella objektet. Ett exempel på en formellt accepterad lösning är en lösning som presenteras i tidigare, mer preskriptiva, regelverk. Metoden i kapitel 6 är tänkt att kunna användas så väl i vanliga byggprojekt som i komplicerade uppgraderingsprojekt på kärnkraftverk. Det demonstrationsexempel som visas behandlar dock enbart kärnkraftsproblematiken. När metoden skall användas på ett byggprojekt krävs därf'ör en viss metodutveckling. Den största skillnaden mellan att använda metoden inom kärnkraft och vanliga byggnader är det uppsatta skyddsmålet. På ett kärnkraftverk är skyddsmålet reaktorsäkerhet, vilket erhålls genom att förhindra att säkerhetsrelaterade komponenter påverkas negativt av branden. I en byggnad är däremot skyddsmålet säker utrymning för dem som befinner sig i byggnaden. Denna skillnad leder till annorlunda utformning av gränstillståndsekvationen, vilket i sin tur leder till en annan typ av konsekvens och andra möjligheter för resultatpresentation. Demonstrationsexemplet i kapitel 7 innehåller risk- och kostnadsjämförelser mellan 17 olika brandskyddsalternativ. Resultatet visar att inget alternativ genererar en lika hög säkerhetsnivå som alternativet med fysisk separation mellan säkerhetsrelaterad redundant utrustning, i form av en vägg. Ett av de alternativ som analyserats finns redovisat i de amerikanska nationella kärnkraftreglerna som ett tekniskt byte till just fysisk avskiljning. Detta alternativ gav en risknivå som var 25 gånger högre än alternativet fysisk avskiljning. Ett tekniskt byte som redovisas i ett regelverk behöver alltså inte nödvändigtvis generera en likvärdig säkerhetsnivå som den ursprungliga lösningen. Om detta skall tolkas som att det ursprungliga osäkerheten är överdrivet säker eller om den aktuella lösningen helt enkelt ej är tillämpbar på just detta objekt är oklart. Exemplet visar att även då sprinkler är den mest effektiva enskilda brandskyddsåtgärden så behöver inte det betyda att den är det mest optimala alternativet med avseende på säkerhet och kostnad. Metoden som presenteras i kapitel 6 och 7 kan tyckas vara mycket tidskrävande, speciellt om problemet är ett annat än det som exemplifierats här. Den tidsåtgång som krävs i initialskedet kan dock ses som en investering för framtiden eftersom ett kontinuerligt användande av metoden möjliggör en avsevärd minskning av den förbrukade tiden. I ett längre perspektiv kan därmed metoden vara ett konkurrenskraftigt alternativ till deterministiska metoder för att exempelvis skapa argument för ett tekniskt byte eller alternativ utformning.