Emissions from Fires Consequences for Human Safety and the Environment

Abstract: Popular Abstract in Swedish Bränder utgör en risk för människor p.g.a. värmen samt de utsläpp som produceras från en brand. Man kan tydligt se från brandstatistik, att det faktiskt är brandgaserna som dödar och skadar många människor. Vidare produceras från bränder ämnen som inte har en direkt effekt, men som i stället kan ge indirekta skador. Vissa av dessa ämnen är kända för att ha en långsiktig effekt på människor och bränder kan utgöra en signifikant utsläppskälla av sådana ämnen till miljön. Det har länge varit känt att sammansättningen av en brands utsläpp är viktig för brandens konsekvenser, men detaljerad kunskap saknas i många fall. Speciellt saknas detaljerade kemiska mätningar från storskaliga brandförsök för att bekräfta den kunskap man hittills oftast baserat på information från småskaliga försök. Arbetet som presenteras i avhandlingen bygger till största delen på resultaten från ett antal unika serier av storskaliga brandförsök. I dessa försök har brandutsläppen karakteriserats i detalj. Analyserna har inkluderat ett stort antal ämnesgrupper. Här ingår t.ex.: narkotiska gaser som CO och HCN, irriterande ämnen som HF, HCl och isocyanater, samt cancerogena ämnen som bensen, PAH och dioxiner. Förutom den kemiska karakteriseringen har även partikelfasen i rökgaserna karakteriserats i ett flertal försök. Information om produktionen av toxiska gaser, som t.ex. HCN, är viktig för att kunna bedöma tillgänglig tid för utrymning vid bränder i byggnader. Kvantitativ information om produktionen av HCN, samt andra relevanta toxiska gaser, har tagits fram vid brandförsök med fullstora produkter och andra storskaliga försök. En applikation av en FED (Fractional Effective Dose) modell för narkotiska gaser visade att dessa gaser utgjorde den största faran vid en serie av tunnelförsök. Effekten från HCN visade sig vara viktig vid dessa försök. Vidare utvärderades en reaktionskinetikmodell för gasfasreaktioner m.a.p. beräkning av HCN-produktion vid brand. Reaktionsmodellen ingick i CFD (Computational Fluid Dynamics) beräkningar. Resultaten från modellen visade sig tillfredställande vid en jämförelse mot uppmätta resultat från storskaliga rumsbränder. Bränder ger utsläpp till miljön. De totala utsläppen av dioxiner, PAH samt VOC-ämnen från bränder i Sverige uppskattades för ett specifikt år. Uppskattningen gjordes genom att sammanställa mängden förbrukat material vid bränderna, tillsammans med approximerade emissionsfaktorer. En slutsats var att emissionerna av de undersökta ämnesgrupperna är stora från bränder. Brandrelaterade emissioner av PAH samt dioxiner påvisades vara signifikanta och jämförbara med emissionerna från andra källor. En ytterligare slutsats var att enskilda stora bränder kan leda till omfattande utsläpp av dioxiner.