Maaliskuussa 2014 syttyi Turussa tuhoisa kerrostalopalo, joka levisi porraskäytävässä ylöspäin. Tästä palosta on jo aikaisemmin kerrottu varsin yksityiskohtaisesti Pelastustiedon numerossa 09/2014. Tässä artikkelissa keskitytään Onnettomuustutkintakeskuksen tekemään tutkintaan palosta ja etenkin Onnettomuustutkintakeskuksen VTT:ltä tilaamaan selvitykseen, jossa palotapahtumaa tarkasteltiin simuloimalla kohdetta käyttämällä kenttämalliohjelmistoa FDS [3,4]. Simulointityössä käytettiin ohjelmistosta sen viimeisintä julkaistua versiota 6.0.1.
Palosimuloinnein pystyttiin toistamaan palotapahtuma varsin hyvin. Tämän lisäksi tehtiin useita palosimulaatioita, joissa varioitiin ovien ja savunpoistoluukkujen aukeamista, tuuliolosuhteita ja palon voimakkuutta. Simulaatioiden perusteella onnistuttiin vastaamaan kysymyksiin: miksi palo oli hyvin voimakas ja miksi se levisi ylöspäin talon porrashuoneessa. Onnettomuustutkintakeskuksen tutkintaselostuksessa on esitetty lyhyesti ja ytimekkäästi palotapahtuman kulku: ”Tavallinen huoneistopalo kehittyi poikkeuksellisen rajuksi ja savua levisi koko rakennukseen, koska syttymishuoneiston ovi jäi auki, asunnon suuri ikkuna rikkoutui ja porrashuoneen automaattinen savunpoistoluukku aukesi sekä muoviset kattoikkunat sulivat. Tämä aiheutti hormi-ilmiön, jota voimisti se, että palomiehet avasivat porrashuoneen alaoven.”
Lähtötilanne
Palo syttyi vuonna 1974 rakennetun kahdeksankerroksisen kerrostalon toisen asuinkerroksen yksiössä. Talossa on seitsemän asuinkerrosta maanpäällisen kellarikerroksen yläpuolella ja yksi porrashuone. Kussakin asuinkerroksessa on viisi huoneistoa. Kellarikerroksessa on uloskäynti porrashuoneesta. Porrashuoneen katossa porrassyöksyjen kohdalla on yksi savunpoistoluukku kooltaan 0,9 m × 0,9 m ja kaksi läpinäkyvästä muovista valmistettua samankokoista kattoikkunaa, jotka palotapauksessa voivat sulaa pois muodostaen kaksi savunpoistoaukkoa varsinaisen automaattisesti toimivan savunpoistoluukun lisäksi. Kerrostalon huonekorkeus on 2,6 m paitsi kellarikerroksessa, missä se on 2,4 m.
Kohteen kellarikerroksesta ei saatu erillistä pohjakuvaa, mutta nähtyjen valokuvien perusteella tämä pystyttiin riittävällä tarkkuudella mallittamaan. Simulointien kannalta kellarikerroksesta oli tarpeen mallittaa vain porrashuoneen varsin yksinkertainen geometria. Kellarin muita tiloja ei mallitettu virtauslaskennassa eli palo-ovien oletettiin olleen suljettuina koko tapahtuman ajan.
Syttymishuoneiston asukas poistui asunnosta porrashuoneeseen, jolloin huoneiston ovi porraskäytävään jäi auki. Asukas menehtyi porrashuoneeseen. Porrashuoneen alaovi avattiin palokunnan toimesta. Palokunnan saapuessa paloasunnon iso ikkuna oli jo rikkoontunut ja savua tuli runsaasti porrashuoneen katossa olevista aukoista. Porrashuone oli kärsinyt mittavia vaurioita aina ylös saakka. Palokerroksesta alkaen muiden huoneistojen palo-ovet olivat palaneet pahoin ja porrashuoneen teräksisiä rakenteita vääntynyt pahasti.
Paloasunto kärsi varsin täydellisen tuhon eli sen sisustuksesta ei ollut saatavissa kovinkaan hyvää arviota. VTT:lle toimitetun alustavan arvion mukainen sisustus on esitetty kuvassa 1. Kuvassa näkyy FDS-ohjelmassa käytetty malli palohuoneistolle ja porrashuoneelle tässä kerroksessa. Palohuoneiston keittiö ei ollut juurikaan kärsinyt muita kuin savuvahinkoja, joten keittiön puisen oven oletettiin olleen kiinni palotapahtuman ajan. Tämän johdosta keittiötä ei mallitettu virtauslaskennassa, vaan tämä tila on malleissa täytetty. Samoin huoneiston wc/kylpyhuonetta eikä porrashuoneen hissikuilua mallitettu virtauslaskennassa. Ulkolämpötilaksi oletettiin nolla astetta sekä tuulen nopeudeksi 3 m/s lännestä alustavien arvioiden perusteella.
Simulaatiotuloksista
Tapahtunut palo pystyttiin toistamaan simuloinnein hyvin. Tehdyt simuloinnit eivät pyrkineet mallittamaan palotapahtumaan yksityiskohtaisesti, etenkin palon kehittymisvaiheen simulointia ei tehty vertailumielessä. Simuloinneissa keskityttiin palohuoneiston ja porrashuoneen käyttäytymiseen täyden palon vaiheessa. Palon kehittymisvaiheen mallittamista ”tarkasti” ei ollut järkevää tehdä, koska palon tästä vaiheesta on saatavilla vain vähän tietoa. Oletuksena on ollut, että palo kehittyi hyvin nopeasti palohuoneiston oven avaamisen ja ikkunan särkymisen jälkeen täyden palon vaiheeseen. Lisäksi oletettiin, että palohuoneistossa palokuorma riittää simulointiajaksi. Tätä oletusta tukee se, että palo paloi voimakkaasti palokunnan tullessa paikalle ja jatkoi voimakasta paloa tämän jälkeen sammutustoimiin saakka.
Simuloinneissa muihin huoneistoihin kulkeutui savua etenkin tapahtuman alkuvaiheessa, jolloin porrashuoneen alaovi oli suljettuna. Alaoven avaamisen jälkeen porrashuoneen savunpoisto tehostui huomattavasti. Tätä auttoi myös kattoikkunoiden sulaminen. Tämän jälkeen porrashuoneesta ei enää kulkeutunut runsaasti palokaasuja muihin huoneistoihin. Porrashuone toimi tällöin tehokkaana hormina, jolloin siinä vallitsi alipaine ympäröiviin tiloihin nähden.
Palonsimulointien voidaan sanoa toistaneen varsinaisen palotapauksen riittävällä tarkkuudella eli simulointituloksista tehtyjä huomioita voidaan pitää realistisina. Palon voimakkuuteen vaikutti palohuoneiston suuri ikkuna, palohuoneiston oven auki jääminen sekä porrashuoneen automaattinen savuluukku. Porrashuoneeseen syntyy tässä tilanteessa voimakas hormi-ilmiö. Hormi-ilmiötä voimisti palotapahtuman kuluessa porrashuoneen alaoven avaaminen sekä porrashuoneen kattoikkunoiden sulaminen.
Timo Korhonen
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
PL 1000, 02044 VTT
Lue koko artikkeli Palontorjuntatekniikka-lehdestä, joka ilmestyy 26. elokuuta Pelastustieto-lehden yhteydessä!
Palotutkimuksen päivät 2015 järjestetään Hanasaaren kulttuurikeskuksessa Espoossa 24.–25.8.2015. Päiville voit ilmoittautua SPEKin sivuilla.
