Kjellerbrann: innsatsvei, strømning og vannpåføring

Kjellerbrann: finn nivået, lufttilførselen og veien for vannet

Ved kjellerbrann må angrepsveien vurderes opp mot både brannens strømvei og etasjeskillet over brannen. Hovedinngangen kan føre laget inn over brannrommet, mens en dør på baksiden gir tilgang direkte på kjellernivå. Trappen ned kan samtidig være hovedveien for varme branngasser opp gjennom huset. En kjent inngang er derfor ikke nødvendigvis det beste stedet å begynne angrepet.

Hva kjellerforsøkene undersøkte

En amerikansk fullskalaserie gjennomført i 2017 og rapportert i 2018 undersøkte tolv branner i et forsøksbygg med kjeller og én etasje over. Kjelleren var omtrent 97 m² stor, med sofaer, trepaller, tepper og i de fleste forsøkene eksponerte trebaserte materialer i himlingen. Forskerne varierte åpningene og prøvde forskjellige måter å få vann inn i kjelleren på. Ett forsøk hadde boligsprinkler, og ett hadde gipshimling i stedet for eksponerte trebaserte materialer.

Forsøksgulvet var sikret mot sammenbrudd. Trebjelkene og platene som ble eksponert i kjelleren, var brensel og hindringer, ikke den bærende konstruksjonen som holdt mannskapene oppe. Serien målte dermed brannforløp og slokkevirkning uten å prøve om et virkelig, brannskadet etasjeskille fortsatt kunne bære. Dette er avgjørende når resultatene brukes i opplæring.

Oppsettet var amerikansk. Byggemåte, romdeling og utstyr må sammenholdes med eget objekt og egen utrustning. Forsøket gir kunnskap om mekanismer og mulige tiltak. Det fastsetter ikke en norsk standardprosedyre for kjellerbrann. Innsatsen må bygge på risikovurderingen på stedet, bemanning, opplæring, vannforsyning og lokale instrukser for røykdykking.

Tre typer tilkomst gir forskjellige muligheter

At vann kan føres gjennom en åpning, betyr ikke at en person kan evakueres samme vei. Et lite kjellervindu kan være nyttig for påføring og samtidig være ubrukelig som retrett for laget. Hold slokketilgang, personadkomst og redningsåpning fra hverandre i planen.

Undersøk tilgjengelige sider av bygget. Avklar nivåforskjeller, kjellernedganger, lyskasser, innvendige trapper, romdeling og mulige forbindelser til resten av huset. Opplysninger om personer og rom bak lukkede dører må inngå sammen med brannens plassering. Dersom en side ikke kan undersøkes, skal denne usikkerheten følge vurderingen videre.

Rolig røykbilde kan skyldes lite oksygen

Alle tolv brannene i serien var ventilasjonsbegrensede. I fire forsøk avtok flammebrannen uten manuell slokking fordi lufttilførselen ikke kunne opprettholde forbrenningen. Det var fortsatt brennbart materiale igjen. I andre forsøk vokste brannen igjen da oksygen ble tilført eller branngassene fikk bedre utløp.

Et fall i temperatur eller mindre synlige flammer kan derfor ha en annen årsak enn god slokkeeffekt. Undersøk hva som faktisk har endret seg: Har vannet nådd brannområdet, eller har brannen brukt opp tilgjengelig oksygen? Er brannen skjult, og kan neste åpning endre forløpet? Forsøkenes avtakende flammebrann er ikke grunnlag for å la en virkelig kjellerbrann brenne uten videre kontroll.

Små åpninger nær kjellergulvet kunne gi nok luft til å opprettholde brannen. Et høyt, lite vindu virket annerledes enn en lav åpning. Åpningenes plassering og samspill var dermed viktig i tillegg til arealet. En åpen dør oppe i huset kunne bli utløp for kjellerbrannen gjennom trappen.

Også en åpning i etasjen over kan påvirke brannen under. I ett forsøk hindret vind effektiv røykavgang gjennom hovedinngangen. Da en terrassedør oppe ble åpnet, fikk gassene bedre utløp, strømningen gjennom kjelleren økte og brannen vokste. Bedre røykavgang ett sted er derfor ikke alene et mål på at hele innsatsen er blitt tryggere.

Nøytralplanet forteller ikke sikkert hvilken etasje som brenner

En dør med røyk ut øverst og luft inn nederst kan også være forbundet med en brann i etasjen under. I serien endret strømningen ved hovedinngangen seg når kjelleren fikk egne luftåpninger. Med stor tilførsel nede kunne nesten hele døråpningen oppe bli utløp.

Bruk røykens retning, hastighet og sjikting som opplysninger om strømveien. Sammenhold dem med byggets nivåer, vind, åpninger og andre observasjoner. Ett nøytralplan alene lokaliserer ikke brannrommet. Et rolig termobilde av en lukket ytterdør utelukker heller ikke en alvorlig brann inne eller under gulvet.

Vannet må fordeles der varmen utvikles

I flere forsøk reduserte vann gjennom et lite kjellervindu temperaturen både i kjelleren og oppe ved trappen. Dette skjedde også når vannet ikke traff selve brannstedet direkte. Det kunne likevel kjøle varme gasser og flater langs strålens vei. Når påføringen ble flyttet slik at vannet nådde brannområdet bedre, kunne virkningen bli større.

Vann rett ned gjennom et hull i gulvet ga et nyttig moteksempel. I forsøk 4 traff den samlede strålen gulvet på motsatt side av kjelleren fra brannen. Temperaturen sank lokalt, men ikke tydelig på brannsiden. Utstyr som fordelte vannet bredere fra samme område, ga større kjøling av branngassene i dette oppsettet.

Tallene gjelder utvalgte målepunkter ved forsøkenes definerte sammenligningstidspunkter. De er ikke gjennomsnittstemperatur i hele kjelleren. Forsøkene og de ulike påføringene hadde forskjellige startforhold og varighet; brannen fikk dessuten vokse igjen mellom flere tiltak. Tabellen kan derfor ikke brukes til å rangere utstyr eller beregne forventet temperaturfall under innsats.

Det praktiske kontrollspørsmålet er: Hvilket område blir faktisk kjølt? Se etter respons ved brannområdet og langs strømveien, ikke bare en bedring rundt strålerøret. Ved liten virkning må plassering, vinkel, hindringer og vannlevering vurderes. At pumpen leverer vann, bekrefter ikke at vannet når riktig område.

Trappen kan være en farlig angrepsvei selv med slange klar

I et forsøk med kraftig, usamordnet lufttilførsel ble det målt over 900 °C i deler av trappeåpningen og gasshastigheter i størrelsesorden 5–10 m/s. Dette var et forsøksforløp med svært høy varmebelastning, ikke temperatur- eller hastighetsgrenser for norsk innsats. Vernebekledning gjør ikke en slik utstrømning til en farbar angrepsvei.

Vann fra et tryggere punkt på kjellernivå kunne redusere belastningen også i trappen. Dette forklarer hvorfor utvendig påføring kan støtte en senere innvendig oppgave. Det gir ikke automatisk klarsignal: Restbrann, røyk, sikt, konstruksjon, retrett og oppgaven må vurderes på nytt før videre innsats.

I forsøket med tåkestråle fra trappetoppen var strålerøret fastmontert og betjent fra utsiden. Strålen dro med seg luft nedover og endret trappen fra hovedsakelig utløp til innløp mens vannet gikk. Små åpninger nede skiftet samtidig fra innløp til utløp. Dette demonstrerer at en stråle kan endre strømveien. Det dokumenterer ikke at et lag kan stå trygt ved samme trappetopp, eller at en bestemt tåkevinkel alltid beskytter laget.

Hovedinngangen kan bli utløp for kjellerbrannen

En hendelsesanalyse fra Riverdale Heights i USA viser sammenhengen mellom skrånende terreng, kjellerbrann, vind og åpning av hovedinngangen. Brannen i 2012 førte til at sju brannfolk ble skadet, to av dem alvorlig. NIST publiserte en beregningsanalyse av brannforløpet i 2015. Analysen brukes her til å forklare strømveien, ikke som en norsk innsatsprosedyre.

Huset hadde én boligetasje over kjelleren. Fra gaten kom man inn i boligetasjen, mens baksiden ga tilgang direkte på kjellernivå. En innvendig trapp bandt nivåene sammen, og døren øverst i trappen var åpen. Vind mot åpne kjellervinduer på baksiden og siden kunne derfor påvirke forholdene ved hovedinngangen på etasjen over.

Bygget var uten beboere og i hovedsak uten møbler. Det manglet likevel ikke brensel: trepanel, eksponerte bjelker, undergulv, trapp og innredningsrester kunne bidra til brannen. «Tomt hus» beskriver bruken og innholdet, men er ingen bekreftelse på lav brannbelastning eller et forsvarlig etasjeskille.

Da inngangsdøren ble åpnet, fikk de varme gassene en forbindelse fra kjelleren, opp trappen, gjennom boligetasjen og ut mot lesiden. To mannskaper befant seg i denne strømveien. Inngangen de brukte, var dermed også brannens utløp. Det er nettopp denne forbindelsen som må undersøkes i et sokkelhus: Hvor står laget i forhold til brannrommet, den åpne trappen, vinden og døren ut?

Lavere trykk kan bety større gjennomstrømning

Før døråpningen beregnet modellen lite gassbevegelse i boligetasjen. Da døren åpnet, sank trykket fordi gassene fikk et utløp. Samtidig økte strømningen kraftig opp fra kjelleren, og varme ble ført inn i området der mannskapene skulle arbeide. Et trykkfall etter åpning er derfor ikke det samme som redusert varmefare.

Beregningene viste temperaturer rundt og over 400 °C i deler av strømveien og gasshastigheter i størrelsesorden 10 m/s. Dette var modellresultater for hendelsen, ikke målte verdier fra mannskapenes arbeidssted. De illustrerer at høy gasshastighet og høy temperatur kan virke sammen. Farebildet kan ikke vurderes ut fra temperatur alene, eller ut fra at man arbeider lavt i rommet.

Da hoveddøren senere ble blåst igjen under hendelsen, ble retretten vanskeligere. I modellen avtok gjennomstrømningen etter lukking, men den høye temperaturen i boligetasjen forsvant ikke straks. Dørkontroll må derfor håndtere to forhold samtidig: forbindelsen som forsyner strømveien, og mannskapenes mulighet til å komme ut. En dør som endrer stilling uventet, må meldes som en endring av både brannforløpet og retretten.

Hva beregningene kan og ikke kan fortelle

Forskerne bygde modellen fra oppmåling, bilder, innsatsrapport og omtrentlige tidspunkter for åpninger. Antenningstid og faktisk branneffekt var ukjent. Vindstyrke, vindretning, brensel og deler av åpningsforløpet måtte anslås. Den valgte vinden i modellen var omtrent 9 m/s mot baksiden. Dette er en beregningsforutsetning, ikke en målt terskel for at et sokkelhus blir farlig.

Den beregnede brannen ble dessuten redusert etter en fastsatt kurve for å representere vanninnsatsen. Modellen prøvde ikke et virkelig strålerør eller målte hvor vannet traff. Den kan derfor forklare sammenhengen mellom åpning og strømning, men kan ikke brukes til å love en bestemt slokkeeffekt, arbeidstid eller trygg temperatur etter vannpåføring.

Bruk hendelsen i øving: Finn et lokalt hus med inngang oppe og kjellertilkomst på motsatt side. Marker vind mot kjelleren, en åpen innvendig trapp og mulige personer. La laget forklare hva hoveddøren vil forbinde før den åpnes, og hvor en første vannpåføring kan nå brannen fra en mindre utsatt posisjon. Legg deretter inn at en dør ikke holder stillingen sin. Avklar meldingen, retretten og den alternative tilkomsten. Innsatsen må fortsatt følge stedlig risikovurdering, egen kompetanse og lokale instrukser.

Se vinddrevet brann for hvordan innløp, utløp, vind og dørstillinger virker sammen i andre bygningstyper.

Å lage hull er en egen arbeidsoperasjon

Forsøkene viste muligheter for vann gjennom gulv, vegg og små vinduer. De ga ikke en generell oppskrift om å gå over brannen og slå hull. En ny åpning kan gi luft, føre røyk til et annet område og svekke eller berøre en allerede skadet konstruksjon. Tilkomst, personer på den andre siden og skjulte installasjoner må inngå i vurderingen.

Vurder først om en eksisterende utvendig åpning gir nødvendig virkning fra en mindre utsatt posisjon. Hvis åpning med verktøy er aktuelt, må arbeidssted, sikker retning, vannberedskap og videre tiltak være avklart. Selve åpningen må samordnes med slokkingen og andre lag. Etter kjøling er en tidligere skadet bjelke fortsatt skadet; vann gjenoppretter ikke tapt bæreevne.

Se termovisjonskameraets begrensninger og slokkespyd og vannfordeling.

Lukket dør ga bedre forhold, men ikke nødvendigvis pustbar luft

I serien var ett soverom i etasjen over kjelleren åpent mot resten av huset, mens et annet hadde lukket dør. Det lukkede rommet fikk gjennomgående mindre varme og branngasser. Forskjellen var særlig stor da lufttilførselen gjorde kjellerbrannen kraftig.

I forsøk 8 var det ved sammenligningstidspunktet målt omtrent 150 °C, 0,3 prosent oksygen og 33 000 ppm CO i det åpne rommet, mot omtrent 38 °C, 20,6 prosent oksygen og 2 000 ppm CO i det lukkede. Målingene ble gjort 1,2 meter over gulvet. Den nesten normale oksygenandelen i det lukkede rommet gjorde ikke atmosfæren ufarlig. CO var fortsatt til stede i farlig mengde. Oksygenmåling alene kan ikke bekrefte pustbar luft.

For søk og redning betyr dette at rom bak lukkede dører kan ha vesentlig bedre forhold enn gangen utenfor. Slike rom må inngå i vurderingen av hvor personer kan finnes. Å åpne døren endrer samtidig beskyttelsen. Forsøket sammenlignet bestemte rom og dører. Det fastsetter ingen trygg ventetid for en person i et annet bygg. Se røykdykking og søk.

Gipshimling og sprinkler virket på forskjellige måter

Da eksponerte trebaserte materialer i himlingen ble erstattet med gips, hadde brannen mindre eksponert tre å ta tak i. Innholdet i kjelleren kunne likevel alene utvikle en alvorlig, ventilasjonsbegrenset brann. Beskyttet konstruksjon må derfor ikke forveksles med lav varmebelastning for mannskapene.

I sprinklerforsøket startet første hode omtrent 128 sekunder etter tenning, og tre hoder løste ut. Brannen ble begrenset til sofaen der den startet, og målingene viste langt lavere temperaturer og mindre oksygenreduksjon enn i forsøkene uten sprinkler. Dette viser verdien av tidlig begrensning i det prøvde oppsettet. Ett amerikansk boligsprinklerforsøk dokumenterer ikke kapasitet, dekning eller restfare i et annet anlegg, og er ikke et norsk prosjekteringsgrunnlag.

Øv på beslutningen og overgangen

Bruk en plantegning av et lokalt bygg med kjeller eller sokkeletasje. La laget forklare:

• Hvilke observasjoner som viser hvor brannen er, og hva som fortsatt er ukjent.
• Hvilke gulvarealer som kan være påvirket nedenfra, og hvilke angrepsveier som unngår disse.
• Hvor luft kan komme inn, hvor branngassene går ut og hvilke planlagte åpninger som endrer dette.
• Hvilket rom eller område vannet fra hvert mulig påføringssted faktisk kan nå.
• Hvordan start, virkning, manglende effekt, stans og endret plan meldes mellom lagene.
• Hvordan søk, videre slokking og kontroll av konstruksjoner følger opp første temperaturreduksjon.

Prøv deretter vannfordeling og slangeføring med eget utstyr i et sikkert øvingsoppsett. En bordøvelse kan undersøke beslutningene uten å gjenskape den farlige varmebelastningen fra forskningsforsøkene.

Til oversikten om slokketaktikk.