Achtergrondrapportage: Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen Versie: 1.1 Status:
Definitief
Datum: 01-07-2012 Auteurs: Ir. J. Wijnia (Peutz) Ir. J. Wit (Deerns) Ir. R. Noordermeer
Geschreven in opdracht van NEN en de Stuurgroep van het Convenant Hoogbouw
Omslag blz. 2
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Inhoud 1
Inleiding ............................................................................................................................................ 2
2
Normatieve verwijzingen ..............................................................................................................24
3
Termen en definities .....................................................................................................................25
4
Symbolen en afkortingen .............................................................................................................32
5
Grenswaarden ...............................................................................................................................35
6
Evacuatie ........................................................................................................................................38
7
Scenario’s ......................................................................................................................................41
8
Nieuw trapmodel ...........................................................................................................................48
9
Het liftmodel...................................................................................................................................53
10
Voorbeeldanalyses met de modellen ..........................................................................................76
11
Randvoorwaarden .........................................................................................................................84
12
Conclusies .....................................................................................................................................96
13
Aanbevelingen ...............................................................................................................................97
Bijlage A : Case studies .................................................................................................................................98 Bijlage B: Toelichting NEN-EN 81-72 en NEN-EN 81-73 ...........................................................................177 Bijlage C: Voorbeeld gebouwzones, ‘low-rise’ zone, ‘mid-rise’ zone en ‘high-rise’ zone en liftgroepen ....................................................................................................................................178 Bijlage D: Voorbeelden liftsimulaties als basis voor liftmodel (bepaling liftgroepen) ..........................179 Bibliografie ....................................................................................................................................................180
1
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen 1 Inleiding 1.1 Achtergrond Dit rapport behandelt de uitkomsten van een onderzoek naar de achtergronden en mogelijkheden van evacuatie van hoogbouw in Nederland. Het betreft het gebruik van trappen, liften en combinaties van beide. Dit onderzoek is in 2099-2010 door Peutz bv en Deerns raadgevende ingenieurs bv uitgevoerd in opdracht van NEN, in het kader van het Convenant Hoogbouw. Een belangrijke aanleiding voor dit convenant is de toename van het aantal en de hoogte van hoogbouwprojecten in Nederland. Dit rapport is geen NTA, maar vormt wel de mogelijke opstap naar de toekomstige ontwikkeling van een NTA met betrekking tot evacuatie van hoogbouw met liften en trappen. Met name aan liften wordt uitgebreid aandacht besteed in deze rapportage omdat daarover in het kader van evacuatie nog het minst bekend is. Voor evacuatie met gebruik van trappen wordt in principe in grote lijnen uit gegaan van in Nederland reeds gebruikelijke methodes.
1.2 Leeswijzer De opbouw van dit rapport is als volgt: 1)
In hoofdstuk 1 wordt een inleiding gegeven in de vraagstelling, de doelstelling en de randvoorwaarden van het onderzoek. Ook wordt menselijk gedrag tijdens evacuatie besproken;
2)
In hoofdstuk 2 zijn normatieve verwijzingen te vinden;
3)
In hoofdstuk 3 worden termen en definities toegelicht;
4)
In hoofdstuk 4 worden symbolen en afkortingen toegelicht;
5)
In hoofdstuk 5 worden de benodigde criteria voor ontruiming besproken, bijvoorbeeld grenswaarden voor ontruimingstijden en opvangtijden;
6)
Hoofdstuk 6 licht het huidige trapmodel conform het Bouwbesluit en de SBR publicatie “Brandveiligheid in hoge gebouwen” toe;
7)
In hoofdstuk 7 worden de te hanteren scenario’s voor evacuatie van hoogbouw gepresenteerd;
8)
In hoofdstuk 8 wordt besproken, hoe het gangbare trapmodel voor dit rapport is aangepast, inclusief validatie;
9)
In hoofdstuk 9 wordt een liftmodel voor evacuatie uit hoogbouw gepresenteerd, inclusief validatie;
10) In hoofdstuk 10 worden voorbeeldanalyses besproken met het gecombineerde lift- en trapmodel; 11) In hoofdstuk 11 zijn per scenario de randvoorwaarden voor veilige toepassing van de scenario’s vastgelegd; 12) In hoofdstuk 12 worden conclusies getrokken over de evacuatie met liften en het model; 13) In hoofdstuk 13 worden aanbevelingen gedaan voor vervolgonderzoek; In bijlage A zijn drie cases uitgewerkt, die de toepassing van het model illustreren.
2
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
1.3 Algemeen Wereldwijd is de afgelopen jaren een duidelijke toename merkbaar van onderzoek naar en toepassing van liften voor evacuatie van hoogbouw. De ramp met het WTC in New York in 2001 heeft hierin een belangrijke rol gespeeld: enerzijds is benadrukt hoe kwetsbaar mensen in hoogbouw kunnen zijn, terwijl anderzijds duidelijk is geworden dat in hoge gebouwen een toenemend aantal personen is aangewezen op hulp om over de trap het gebouw kunnen verlaten. 1.3.1 Aanbevelingen NIST naar aanleiding van WTC New York Het NIST heeft uitgebreid onderzoek gedaan naar de effectiviteit van de evacuatie van de beide torens van het WTC in 2001. Het NIST doet onder andere de volgende belangrijke aanbevelingen over evacuatie, die tevens bruikbaar zijn in de Nederlandse context: a) Aanbeveling 16: Er moet meer publieke voorlichting komen ter verhoging van de evacuatiebereidheid bij mensen; b) Aanbeveling 17a: In elk gebouwontwerp moet tijdige en volledige evacuatie specifiek worden meegenomen; c) Aanbeveling 17b: In het ontwerp moet rekening worden gehouden met tegengesteld trapverkeer van hulpdiensten; d) Aanbeveling 18: Het ontwerp van vluchtwegen dient plaats te vinden op basis van maximale scheiding, integriteit en uniformiteit in de uitvoering en signalering; e) Aanbeveling 19: Er dient meer informatie, oefening en handhaving door gebouweigenaren te worden afgedwongen; f)
Aanbeveling 20: Er dient onderzoek te worden gedaan naar het volledig arsenaal aan mogelijke evacuatiemiddelen, inclusief liften, externe (gevel)systemen en trapnavigatiesystemen;
g) Aanbeveling 21: In het ontwerp dient functiebehoud van brandweerliften te worden gewaarborgd, voor bestrijding van de brand en evacuatie van niet-zelfredzame. 1.3.2 Motivatie binnen Nederlandse context Binnen het Convenant is mede vanwege het bovenstaande een sterke wens ontstaan om het gebruik van liften voor evacuatie in hoogbouw nader uit te werken. De belangrijkste motivatie hiervoor binnen de Nederlandse context zijn: a) Toename van het aantal en de hoogte van hoogbouwprojecten in Nederland; b) Naast toegankelijkheid voor iedereen zou ook ontvluchting voor iedereen vanzelfsprekend moeten zijn; c) Toename van de aandacht voor en bewustwording van risico’s bij evacueren van hoogbouw door eerdere calamiteiten (onder andere WTC New York, brand Prinsenhof Den Haag, brand CCTV toren Beijing, brand Rabobank Utrecht, brand Faculteit Bouwkunde Delft, vuurwerkramp Enschede, cafébrand Volendam) d) Een aanzienlijk deel van de aanwezige populatie zal niet zelfredzaam zijn en dus niet in staat zijn om zelfstandig te evacueren via de trappenhuizen, zoals mindervalide, of een functiebeperking door een visuele handicap, hartproblemen, obesitas, zwangerschap, hoge leeftijd of een (tijdelijke) blessure. De fractie niet zelfredzamen in een gebouw neemt toe vanwege de toegenomen mobiliteit van mindervaliden, een toename van overgewicht van de bevolking en vergrijzing van de bevolking;
3
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
e) De veronderstelling dat alle gezonde, valide aanwezigen in hoogbouw boven 100-150 meter zichzelf via de trappenhuizen binnen 30-60 minuten kunnen evacueren is niet correct: een aanzienlijk deel is hiertoe fysiek niet in staat (zie paragraaf 1.10) of ondervindt vertraging in trappenhuizen door congestie; f) In het huidige Bouwbesluit zijn geen concrete richtlijnen voor gebouwen boven 70 meter opgenomen, maar gelijkwaardigheid moet worden aangetoond. Boven 70 meter bestaat echter een meer dan evenredige toename van het aantal niet- of minder zelfredzamen, waardoor gelijkwaardigheid met het Bouwbesluit zonder liften niet mogelijk is. Trappen afdalen over 100-250 meter is voor een aanzienlijk deel van de populatie simpelweg niet weggelegd. Deze mensen komen zonder liften niet beneden en blijven dus achter; g) De brandweer zal zich boven 70 meter primair nog richten op het bestrijden van de brand, niet op het redden van (minder-zelfredzame) personen. Juist bij hogere gebouwen neemt het assisteren bij ontruiming relatief meer tijd, wat ten koste zou gaan van repressie door de brandweer, daarom wordt het belangrijker dat de gebouwpopulatie zichzelf kan redden bij evacuatie; h) Wie is verantwoordelijk voor het evacueren van de laatste 2-20 % (hoe hoger het gebouw, hoe hoger dit percentage) van de populatie? i) Locatie: hoogbouw wordt doorgaans gebouwd in in hoge mate verdicht stedelijk gebied, waar een hogere kans op calamiteiten door externe oorzaken bestaat (calamiteit in naastgelegen gebouwen, terroristische aanval, nabijheid van openbaar vervoer knooppunten, nabijheid van vliegvelden) 1.3.3 Te beantwoorden vragen Daarnaast zijn de volgende vragen te stellen bij het beoordelen van de huidige ontruimingsmodellen via trappen en de mogelijke evacuatie met de liften: a) Zijn evacuatietijden met trappen in hoogbouw nog betrouwbaar? b) Is evacuatie van gebouwen boven 70 meter zonder gebruik te maken van liften nog haalbaar binnen een realistische evacuatietijd, zeker wat betreft mindervalide personen? c) Hoe kunnen evacuatietijden met liften worden geschat? d) Kan gelijktijdige evacuatie met trap en lift bij hoogbouw de benodigde evacuatietijd reduceren? e) Is het lift- en brandtechnisch mogelijk om veilig te evacueren met liften?
4
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Figuur 1.1 – Voor rolstoelgebruikers is evacuatie uit hoogbouw zonder liften niet mogelijk 1.3.4 Kansen en uitdagingen Het gebruik van liften voor evacuatie biedt de volgende voordelen: •
Het evacueren van minder zelfredzame personen is met liften mogelijk, waardoor het redden van de volledige populatie bij calamiteiten in hoogbouw realistisch wordt;
•
Mensen zijn geneigd om bij evacuatie voor de hun bekende routes te kiezen, wat het gebruik van liften logisch maakt omdat ze er vertrouwd mee zijn (in tegenstelling tot vluchttrappenhuizen);
•
De fysieke inspanning om het gebouw te verlaten wordt sterk gereduceerd;
•
Congestie in de trappenhuizen wordt gereduceerd;
•
De gelijktijdige capaciteit van zowel trappenhuizen als liften kan worden benut;
•
De redundantie van evacuatiemiddelen neemt toe, omdat er meer en diverse middelen beschikbaar komen;
•
Ontruimingstijden kunnen worden verkort;
•
De investering om evacuatieliften te voorzien is minder dan de benodigde investering voor meer en/of bredere trappenhuizen.
Daarnaast moet rekening worden gehouden met de volgende uitdagingen: •
Mensen zijn (nog) niet gewend om voor evacuatie liften te gebruiken;
•
De veiligheid van wachtende personen in liftlobbies moet worden gewaarborgd;
5
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
•
Voor verschillende gebouwen kunnen verschillende evacuatiestrategieën ontstaan;
•
Evacuatie met liften vraagt om andere compartimentering en inrichting van brand- en rookvrije ruimten;
•
De bedrijfszekerheid van liften moet worden gegarandeerd;
•
Menselijk gedrag moet worden beschouwd.
1.4 Ervaringen met het gebruik van liften voor evacuatie 1.4.1 Algemeen In deze paragraaf is algemene achtergrond informatie opgenomen over (wereldwijde) ervaring met het gebruik van liften voor evacuatie. De tekst is uitsluitend informatief bedoeld. 1.4.2 Ervaring en richtlijnen wereldwijd Wereldwijd wordt in toenemende mate voor evacuatie gebruik gemaakt van liften. De traditionele benadering met uitsluitend trappen wordt meer en meer verlaten, waarbij een meer holistische benadering wordt verkozen, waarin alle aspecten van het gebouwontwerp en –gebruik integraal worden beschouwd, inclusief de veiligheid van de populatie. Liften spelen in deze benadering een cruciale rol: de voordelen van het gebruik van liften zijn zo overduidelijk, dat diverse gebouwen al met evacuatieliften zijn en worden uitgevoerd, zonder dat de normen hiervoor zijn ontwikkeld. De huidige trend is om bij een brandmelding de brandweerliften naar de aanvalslaag van de brandweer te sturen om daar de aankomst van de brandweer af te wachten. De overige evacuatieliften zorgen ervoor dat de laag met de brandmelding wordt ontruimd, alsmede de twee onderliggende en bovenliggende lagen. Als deze zijn ontruimd, dan vertrekken ook de evacuatieliften naar de evacuatielaag, om daar op nadere instructies van de brandweer te wachten. Als de brandweercommandant besluit dat volledige evacuatie noodzakelijk is, of evacuatie van een aanvullende zone van het gebouw, dan worden de evacuatieliften geactiveerd om in een top-down proces (de zone van) het gebouw te evacueren. Hierbij worden verdiepingen als geëvacueerd beschouwd, als er geen oproepen meer geplaatst worden. Als er later alsnog oproepen worden geplaatst, dan wordt daar een lift terug naar toe gestuurd. Het aantal torens waarin wordt geëvacueerd met liften is wereldwijd nog beperkt (zie ook paragraaf 1.4.3). In de meeste gevallen gaat het hierbij derhalve om eenmalige incidenten en liggen hier geen normen of richtlijnen aan ten grondslag. De uitvoering in bouwkundige, brandtechnische, installatieve, lifttechnische en organisatorische zin is doorgaans per situatie naar beste inschatting ingericht. Soms is hierbij gebruik gemaakt van de British Standard 5588-8:1999, waarin het evacueren met liften als mogelijkheid wordt benoemd, maar slechts globaal richting wordt gegeven aan eisen met betrekking tot functiebehoud. Deze norm is in 2008 vervangen door de BS 9999:2008. In deze norm worden aanbevelingen gedaan voor de uitvoering van evacuatieliften, inclusief de omgeving (lobbies, voorportalen, trappenhuizen). Er wordt uitsluitend gesproken over fractionele evacuatie met begeleiding. In een enkel geval kan gebruik gemaakt zijn van (eerdere versies van) de ISO/TR 25743:2010, echter deze norm omschrijft uitsluitend de beslisboom en de communicatie tussen het gebouwbeheersysteem en de liftbesturing. Ook is soms de Europese norm voor brandweerliften EN 81-72 en als referentie gebruikt, aangevuld met de EN 81-73 voor het gedrag van liften bij brand, ter voorkoming van het openen van deuren op een laag met een brandhaard. Zie voor een korte toelichting op de inhoud van deze beide normen bijlage B. Amerikaanse richtlijnen voor evacueren met liften zijn er pas sinds kort met de publicatie van de NFPA 5000:2009. Hierin wordt evacuatie met liften voorgeschreven voor bijzondere technische georiënteerde functies met een lage populatie en niet-publieke functie (observatieplatforms, zendmasten, verkeerstorens et cetera) en wordt dit voor overige functies onder bepaalde omstandigheden toegestaan. In 6
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
opgeleverde hoogbouw is hiervan tot nu toe geen gebruik gemaakt. De uitgangspunten zijn op hoofdlijnen ter referentie gebruikt voor de randvoorwaarden uit hoofdstuk 11 van dit rapport. De CEN is ten slotte ook nog bezig met de voorbereiding van de EN 81-76: “Evacuation of disabled persons using lifts”. Vooralsnog is deze norm nog niet beschikbaar, maar deze zal zich uitsluitend concentreren op randvoorwaarden voor begeleide, fractionele evacuatie van niet-zelfredzame personen. In alle bovengenoemde richtlijnen worden uitsluitend voorwaarden genoemd voor de uitvoering en omgeving van evacuatieliften, zoals noodstroomvoeding, aanvullende signalering, communicatie en brandwerendheid. Er wordt niet ingegaan op evacuatiescenario’s, evacuatieroutines in de liftbesturing en te verwachten evacuatietijden met liften. Ook is het perspectief niet gericht op de specifieke problematiek rondom de evacuatie van hoogbouw. 1.4.3 Voorbeelden van evacuatie met liften wereldwijd Een aantal gebouwen waarin met liften wordt geëvacueerd is te vinden in tabel 1.1. Dit overzicht is mogelijk niet volledig.
Tabel 1.1 – Hoogbouw waarin voor evacuatie liften worden ingezet Gebouw
Plaats, Land
Functie
Hoogte
Burj Khalifa
Dubai, VAE
Hotel, Woningen
828 m
Taipei 101
Taipei, Taiwan
Kantoor
508 m
World Financial Centre
Shanghai, China
Kantoor, Hotel
492 m
Petronas Twin Towers
Kuala Lumpur, Maleisië
Kantoor
451 m
Kingkey Finance Tower
Shenzhen, China
Kantoor, Hotel
439 m
Stratosfear Tower
Las Vegas, Verenigde Staten
Panorama
350 m
The Shard
Londen, Engeland
Kantoor, Hotel, Woningen
306 m
Eureka Tower
Melbourne, Australië
Woningen
298 m
Delftse Poort
Rotterdam, Nederland
Kantoor
151 m
7
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 1.2 – De Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur Onderstaand worden van 2 prominente gebouwen uit tabel 1.1 de evacuatiemethode en het gebruik van liften daarin besproken: Petronas Twin Towers (zie figuur 1.2): De Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur zijn twee gekoppelde kantoortorens. Ze beschikken over een 24-uurs bemande centrale met eigen veiligheidsdienst. De medewerkers van deze dienst bieden bedrijfshulpverlening (eerste hulp, initiële brandbestrijding) tot het moment dat de brandweer arriveert. Niet zelfredzame personen worden door deze dienst door middel van de dienstliften geëvacueerd. Eventuele slachtoffers worden via de brandweerliften geëvacueerd. In beide torens zijn twee dienstliften en twee brandweerliften beschikbaar. De torens zijn functioneel gescheiden in twee gebouwzones: de lage zone (laag 8-37) en de hoge zone (laag 41-86). Lifttechnisch wordt de lage zone bediend door een low-rise liftgroep (laag 8 – 23) en een high-rise liftgroep (laag 24-37). De hoge gebouwzone wordt lifttechnisch bediend door een low-rise liftgroep (laag 4161), een mid-rise liftgroep (laag 62 – 75) en een high-rise liftgroep (laag 76 – 86). De lage zone wordt met personenliften vanaf de begane grond direct bediend. Om van/naar de hoge zone te komen, moet gebruik worden gemaakt van shuttleliften tussen de begane grond en skylobbies op laag 41 en 42. Elke toren heeft vijf dubbeldeks shuttleliften. Op de skylobbylagen zijn de beide torens door middel van een luchtbrug met elkaar verbonden. De medewerkers van de lage zone gebruiken trappen om te evacueren. Medewerkers van de hoge zone dalen per trap af naar laag 41 (low-rise zone) of 42 (mid-rise en high-rise zone), waar zij verzamelen en met de shuttleliften worden geëvacueerd. Voor de aanslagen op het WTC in New York in 2001, was de strategie om medewerkers van een te evacueren toren op laag 41 en 42 te laten oversteken naar de andere toren, waar zij veilig met de shuttleliften van die toren konden evacueren. Na de WTC aanslagen is dit aangepast: elke toren kan nu zelfstandig gelijktijdig worden geëvacueerd door middel van de eigen shuttleliften, voor situaties waarin beide torens moeten worden ontruimd of de verbindingsbrug onbruikbaar is. Een bommelding in 2001 heeft het risico van de oorspronkelijke benadering aangetoond: toen kwamen medewerkers van beide torens elkaar tegen op de verbindingsbrug en ontstond een levensgevaarlijke impasse. De evacuatietijd bleek uiteindelijk meerdere uren. De nieuwe strategie bleek veel effectiever, toen in oktober 2002 beide torens bij een evacuatieoefening in 32 minuten geëvacueerd bleken te kunnen zijn. 8
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Taipei 101 (zie figuur 1.3): De Tapei 101 wordt dagelijks bezocht door circa 10.000 medewerkers en bezoekers. Met dergelijke aantallen, is veiligheid vanaf het ontwerp een belangrijk aandachtspunt geweest. Het complex is onder andere uitgerust met snelle brand detectie systemen, rookdetectie en brandbestrijdingssystemen. Wanneer brand door infrarood detectoren wordt bevestigd, kan een grote hoeveelheid water op de brandhaard worden uitgestort. Twee sets trappenhuizen zorgen voor ontvluchting in de lagere gebouwzone. De overdruk wordt gereguleerd om rook uit de trappenhuizen te houden. Om de acht lagen zijn opvanggebieden gereserveerd, waar medewerkers een veilig tijdelijk onderkomen vinden. Deze lagen zijn tevens de technieklagen. Deze lokale opvangruimtes maken het mogelijk om lokaal de brand te bestrijden en slechts kleine zones te evacueren, zonder dat de gehele toren geëvacueerd hoeft te worden. Desondanks wilde men ook deze toren volledig kunnen evacueren met een acceptabele evacuatietijd. Nadat bij een oefening voor de officiële opening circa 2,5 uur nodig bleek te zijn voor volledige evacuatie, heeft men enkele personenliften door extra bescherming geschikt gemaakt voor evacuatie van de bovenste lagen. Evacuatie is nu in 57 minuten mogelijk. Taipei 101 heeft tevens twee dienstliften die geschikt zijn voor evacuatie, die waarborgen dat hulpverleners binnen een minuut bovenin het gebouw kunnen zijn om minder zelfredzame personen te assisteren.
Figuur 1.3 – De Taipei 101 in Taiwan In deze kantoortoren zijn in totaal 50 liften opgenomen, waarvan 34 dubbeldekkers. Ten behoeve van het e publiek toegankelijke observatorium op de 89 verdieping beschikt deze toren over twee publieke shuttleliften. OPMERKING Deze shuttleliften worden officieel door het Guinness World Book of Records erkend als de snelste liften ter wereld. Met volle cabines is de opgaande hefsnelheid 16,8 m/s (circa 60 km/u). Neergaand is de daalsnelheid 10,0 m/s (circa 37 km/u).Ter vergelijking: de snelste liften in Nederland lopen 6,0 m/s (Maastoren Rotterdam, Delftse Poort Rotterdam, Rembrandttoren Amsterdam, Hoftoren Den Haag en WTC Amsterdam).
De kantoortoren (9e t/m 84e verdieping) bestaat uit drie zones en wordt ontsloten alsof dit drie onafhankelijk e op elkaar gestapelde segmenten van circa 110 m hoog zijn. Transport van en naar de skylobbies op de 35 e en 59 verdieping wordt verzorgd door tien snelle dubbeldekker shuttleliften van 4.080 kg (27 personen per kooi), die passagiers zonder stops onderweg naar hun overstapniveau brengen. Elk van de drie subsegmenten wordt individueel met lokale dubbeldekkers van 2.700 kg (18 personen per kooi) ontsloten: 4 low-rise- en 4 high-riseliften per segment.
9
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften Naast de reeds genoemde publieke shuttles naar het observatorium op de 89e verdieping en de dubbeldekkers kent de Taipei 101 nog vijf exclusieve (lokale) personenliften (sky restaurant en executive club), drie algemene goederen- en brandweerliften, zes separate liften naar de parkeerlagen, 11 personenliften in het podium (commerciële functies) en 50 roltrappen. 1.4.4 Ervaring uit de aanslagen op het WTC te New York in 2001 Hoewel evacuatie met liften in het WTC te New York nooit beoogd is geweest, hebben de liften in WTC2 tijdens de aanslagen op 11 september 2001 een belangrijke rol gespeeld bij de evacuatie. Na de inslag van het eerste vliegtuig in WTC1 hebben immers veel personen uit WTC2 met liften het gebouw preventief verlaten. Het effect hiervan blijkt uit de uitstroomprofielen van de beide WTC torens (zie figuur 1.4), waaruit in het kader van dit onderzoek de volgende interessante conclusies kunnen worden getrokken: a) Direct na de inslag van het eerste vliegtuig in WTC1 is in beide torens evacuatie op gang gekomen. Bij WTC2 was de uitstroomsnelheid echter de eerste 18 minuten circa drie keer zo hoog. Dit kan onder andere worden verklaard door het feit dat in deze torens van de liften gebruik is gemaakt; b) Zelfs na de inslag van het tweede vliegtuig in WTC2 bleef de uitstroomsnelheid uit deze toren hoger dan die van toren 1. Dit kan ook worden verklaard door het feit dat in deze torens van de liften gebruik is gemaakt: hierdoor was namelijk de bezetting in de trappenhuizen bij het vluchten in deze torens aanmerkelijk lager; c) Hoewel WTC2 na inslag korter heeft gestaan dan WTC1, zijn hier in totaal meer mensen uit gered. Ook dit is onder andere toe te schrijven aan het feit dat in deze torens van de liften gebruik is gemaakt en dat hier preventief is geëvacueerd, na de impact in WTC1; d) In WTC2 is 44 % van de populatie boven de inslag gered, terwijl uit WTC1 niemand boven de impact de toren meer heeft kunnen verlaten. Dit is vooral toe te schrijven aan de preventieve evacuatie, die in WTC2 na de impact in WTC1 op gang is gekomen. Bovenstaande toont overduidelijk de toegevoegde waarde van liften voor evacuatiedoeleinden aan.
Figuur 1.4 – De uitstroomprofielen van WTC1 en WTC2 op 11 september 2001
10
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
1.4.5 Nederlandse ervaring met evacuatie met liften Ook in Nederland wordt al op beperkte schaal geëvacueerd met liften, namelijk in de Delftse Poort (151 m, opgeleverd in 1991) te Rotterdam. Dit gebouw kent een hoog niveau aan veiligheidsvoorzieningen, veel hoger dan minimaal benodigd is. Omdat dit gebouw ten tijde van het ontwerp ongebruikelijk hoog was, is destijds besloten is om een excellent veiligheidniveau na te streven. Naast de toepassing van compartimentering èn sprinkler, kent het gebouw een dubbel uitgevoerde noodstroomvoorziening en drie vluchttrappenhuizen (twee in de laagbouw) op overdruk met voorportalen. De BHV-organisatie heeft met de Rotterdamse brandweer overeenstemming over het gebruik van een personen-/goederenlift en reserve (tweede) brandweerlift, voor het evacueren van niet zelfredzame personen via deze liften. De liftlobby voor deze liften ligt tussen de beide brandwerende deuren (30 minuten) van de trappenhuizen in, waardoor de trappenhuizen minimaal 30 minuten toegankelijk blijven vanuit de liftlobby. Aanvullend kan de liftlobby zelf nog worden afgesloten met een extra 60 minuten rook- en brandwerende deur. De liftlobby is uitgerust met geavanceerde brand- en rookmelders. Ten slotte kunnen in het commandocentrum van de brandweer de normale liften op afstand op evacuatiestand worden overgeschakeld. Hoewel deze optie technisch gezien beschikbaar is, hebben de Rotterdamse brandweer en de BHV-organisatie van de Delftse Poort afgesproken dat deze niet wordt gebruikt en dat zelfredzame personen met de trappen worden geëvacueerd.
1.5 Doelstelling Op basis van de constateringen en vragen uit paragraaf 1.1 is de volgende doelstelling voor het onderzoek naar evacueren met liften en trappen in hoogbouw geformuleerd: “Het ontwikkelen van een model, dat het mogelijk maakt om de optimale evacuatiestrategie van hoogbouw te bepalen, afhankelijk van gebouwfunctie en hoogte. Met dit model dient een inschatting van de evacuatietijd per strategie te kunnen worden gemaakt en dienen trappen en liften gelijktijdig te kunnen worden gebruikt.” Om dit model bruikbaar en betrouwbaar te laten zijn gelden de volgende afgeleide doelstellingen: a) De gangbare modellen voor trapgebruik in hoogbouw dienen te worden getoetst en zo nodig verbeterd; b) Voor evacuatie met liften dient een liftmodel te worden ontwikkeld; c) Het model dient formules te bieden voor geïntegreerde evacuatie met liften en trappen, waarbij de benodigde evacuatietijd per strategie kan worden bepaald; d) Het model moet niet alleen voor brand, maar ook voor andere typen calamiteiten, zoals externe veiligheid (bommelding, giframp, omgevingsbrand et cetera) en extreme weeromstandigheden (overstroming, orkaan, et cetera) een oplossing bieden. Uitgangspunt is dat iedereen in het gebouw geëvacueerd moet kunnen worden, waarbij uitsluitend gezoneerd en/of fractioneel kunnen evacueren niet toereikend is vanwege bovenstaande mogelijk calamiteiten. Evacuatiemethode en - capaciteit moeten daarom op volledige evacuatie worden ingericht; e) Het model dient per strategie de benodigde randvoorwaarden met betrekking tot bouwkunde, brandveiligheid, installatietechniek, lifttechniek, logistiek, organisatie en handhaving, communicatie en signalering te benoemen; Het model moet een planningstool zijn, geen prognosetool: het dient de beste theoretische strategie per gebouw aan te geven, maar voorspelt niet wat er feitelijk zal gaan gebeuren. Naast het model worden randvoorwaarden benoemd, welke bezwaren tegen evacueren met liften weg moeten nemen. Op pagina 28 van de SBR publicatie “Brandveiligheid in hoge gebouwen” worden onderstaande bezwaren genoemd: 11
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
a) De verhoogde kans dat wachtenden worden blootgesteld aan rook en/of hitte; b) Technische risico’s in de aansturing van de liften, bijvoorbeeld stoppen op de brandlaag; c) Het overvol raken van de liften; d) Storing aan het elektrotechnisch systeem van de liften; e) Lekkage van bluswater in de liftschacht; f) Weinig vertrouwen bij gebruikers in het gebruik van liften.
1.6 Toepassingsgebied Dit rapport is van toepassing voor gebouwen tussen 70 en 250 meter. De daarin gepresenteerde methode is ontwikkeld aan de hand van gebouwen met één van de volgende functies: a) Woonfunctie b) Kantoorfunctie c) Logiesfunctie Bij toepassing van de methode voor gebouwen met een andere functie dienen verschillen tussen de beschouwde functie en de bij ontwikkeling gehanteerde functies in het oog te worden gehouden. Op voorhand lijkt geen bezwaar te bestaan tegen het gebruiken van de methode voor om het even welke functie. Dit rapport en de hierin besproken evacuatiemethodiek is niet van toepassing voor evacautie van gebouwen: a) Waarvan de constructieve integriteit door een explosie, aanslag of aardbeving niet langer gewaarborgd is; b) Waarvan de constructieve integriteit door een brand die na 120 minuten niet onder controle is niet langer gewaarborgd is (met andere woorden, een gebouw zonder voldoende effectieve automatische blusvoorzieningen); 1)
c) Met een hoogte buiten het bovengenoemde bereik van 70 tot 250 meter ; 2)
d) Met een andere functie dan een kantoor-, logies- of woonfunctie ; e) Waarin het personenverkeer met dubbeldekkerliften of TWIN liften wordt afgehandeld; f) Waarin brand is ontstaan in liftschachten, liftkooien of liftmachinekamers van evacuatieliften.
1)
De benadering en het model zijn echter wel geschikt voor laagbouw (< 70 meter). Andere gebouwfuncties voor hoogbouw kunnen bijvoorbeeld zijn: bijeenkomstfunctie (panoramalaag) en gezondheidszorg. Het uitgangspunt bij bijeenkomstfuncties is nu dat personen bij hooggelegen bijeenkomstfuncties eerst worden opvangen, tenzij deze functie eigen liften heeft (separate functie zonder menging met ondergelegen gebouwfunctie). In gezondheidszorg gebouwen is het gebruikelijk om horizontaal te evacueren naar een ander brandcompartiment, waarbij geen ontruiming van het gebouw plaatsvindt. 2)
12
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
1.7 Randvoorwaarden en uitgangspunten bij het model Voor het evacuatiemodel dat in dit rapport wordt gepresenteerd zijn de onderstaande uitgangspunten en randvoorwaarden van toepassing. Deze zijn deels gebaseerd op de gezamenlijke visie, die door de deelnemers aan de workshop “Evacuatie van hoogbouw” op 12 februari 2010 bij NEN, is geformuleerd. De uitgangspunten en randvoorwaarden zijn: a) Ontruiming van hoogbouw is de verantwoordelijkheid van de gebouweigenaar of gebouwbeheerder, niet van de brandweer; b) Een ontruimingstijd van maximaal 30 minuten dient te worden nagestreefd, echter 60 minuten wordt maximaal verondersteld. Uitgangspunt is dat de weerstand tegen bezwijken van de hoofddraagconstructie minimaal 120 minuten is. Zie verder paragraaf 5.1.1 en NTA 4614-3; c) Het gebouw zal ten minste voorzien worden van een automatische sprinklerinstallatie die conform de daarvoor toepasselijke regelingen is gecertificeerd. De hierbij behorende faalkans van het systeem als combinatie van diverse componenten sluit aan op de aard van gebouw en functie waarbinnen de installatie wordt toegepast. Bij een normale brand zal het gebouw in eerste instantie deels ontruimd worden. Volledige ontruiming bij brand wordt in eerste instantie niet van toepassing verondersteld, wel bij andersoortige calamiteiten (bommelding, giframp, brand/rook in nabije omgeving). Aandachtspunt hierbij is dat de alarmering ingericht is op een gedeeltelijke ontruiming. Een onbedoelde alarmering in het gehele gebouw leidt tot ongewenste situaties. Volledige evacuatie bij brand kan in een later stadium alsnog benodigd blijken te zijn en is ter plaatse aan de brandweer ter beoordeling. Het voorzieningenniveau wordt afgestemd op de situatie bij brand, de evacuatietijd wordt bepaald voor volledige evacuatie waarbij de invloed van een brand op bijvoorbeeld de keuze een bepaalde verdieping als eerste te evacueren geen rol speelt. d) Aansluiting met NEN 6089 wordt nadrukkelijk niet verder onderzocht. Genoemde norm is immers niet ingericht op grote hoogte en de daarmee samenhangende vertragingen. Zowel de NEN 6089 als dit rapport zijn nadrukkelijk alleen bruikbaar binnen het in de documenten omschreven toepassingsgebied. De norm sluit overigens ook niet aan op de ontvluchtingsscenario's uit de SBR-hoogbouwrichtlijn; e) Alle liften zijn beschikbaar, ofwel dit rapport gaat uit van één calamiteit tegelijk; f) In hoogbouw zal steeds sprake zijn van twee brandweerliften: minder is niet toegestaan conform de SBR publicatie “Brandveiligheid in hoge gebouwen”, meer wordt als conclusie van de workshop niet noodzakelijk geacht. De brandweerliften maken onderdeel uit van een centrale liftgroep (alle liften bedienen alle verdiepingen), van een high-rise liftgroep (met extra stops in het onderste deel van het gebouw) of zijn de aparte personen-/goederenliften; g) De brandweerliften zijn beschikbaar voor evacuatie tot het moment dat de brandweer ter plaatse e arriveert. Als beide brandweerliften operationeel zijn, dan zal ook na aankomst van de brandweer de 2 (reserve) brandweerlift voor evacuatiedoeleinden beschikbaar blijven; h) Alle liften zijn voorzien van noodstroomevacuatieschakeling, brandweer- en evacuatieliften beschikken over noodstroom of preferente voeding; i) Er is geen sprake van paniek. Hoe paniek dient te worden voorkomen is te vinden in paragraaf 1.8.2; j) De evacuatietijd die wordt berekend, is de tijd benodigd voor het verticaal transport, exclusief signaleringstijd, reactietijd et cetera. Uitgangspunt is onder andere dat iedereen gelijk gaat lopen naar de trappen en/of liften. Het startmoment van de gepresenteerde resultaten is het moment dat iedereen op de eigen verdieping bij het verticale transport aankomt. Zie verder paragraaf 5.11 voor de definities. k) Voor moedwillige terroristische aanvallen, zoals op het WTC in New York in 2001, biedt dit rapport geen oplossing; l) De verantwoordelijke BHV-organisatie bepaalt ter plaatse, eventueel in overleg met de brandweer, of het gebouw top-down of bottom-up met liften geëvacueerd moeten worden. Zie paragraaf 1.9; 13
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
m) De ontwerpcapaciteit van de aanwezige liften wordt bepaald op basis van NTA 4614-3-1 “Verkeersafhandeling met liftinstallaties in hoogbouw”; n) Bij uitval van een voorziening ten behoeve van de brandveiligheid, zoals de overdrukinstallatie, en sprinklerpomp, een brandweerlift of een evacuatielift, zal niet preventief worden geëvacueerd. Wel dient voor gepland (preventief) onderhoud aan dergelijke installaties per situatie een Risico Inventarisatie en Evaluatie te worden geschreven; o) Ook als een opdrachtgever/ontwikkelaar met een lagere gebouwpopulatie het gebouw wil betrekken dan de ontwerpcapaciteit, mag daarop het liftenplan niet worden gereduceerd als hierdoor de evacuatie van de ontwerpcapaciteit in het geding komt; p) Modificatie van een gebouwtype naar een ander gebouwtype kan alleen als de ontwerpbezetting lager wordt (van kantoor naar hotel of woningen, van hotel naar woningen) en niet andersom.
1.8 Menselijk gedrag 1.8.1 Achtergrond Voor een efficiënte evacuatie is voorspelbaar en kalm gedrag van personen cruciaal. Bij calamiteiten, zeker bij brand, kan paniek echter ontstaan en snel verspreiden. Gelukkig blijkt uit literatuuronderzoek [o.a. Kobes, DSVP] dat paniek bij evacuatie zelden voorkomt: mensen reageren opmerkelijk kalm en rationeel na een alarmmelding. Dit komt door nuchterheid, naïviteit, onderschatting van het risico (“dit kan niet met mij gebeuren”) of berusting. In de praktijk blijken mensen bovendien erg solidair en helpen ze elkaar spontaan. Problemen bij evacuatie ontstaan dan ook meestal niet door paniekgedrag, maar doordat: a) Mensen vertraagd op alarmsignalen reageren. Zie hiervoor ook paragraaf 9.5; b) Een aanzienlijk deel van de populatie niet op een alarmmelding reageert. Zie hiervoor paragraaf 9.5; c) Mensen groepen vormen met collega’s, buren of familie. Dit compliceert en vertraagt de evacuatie, omdat trage personen in de groep de snelheid van de groep bepalen en omdat mensen in de trappenhuizen tegengesteld gericht verkeer ontwikkelen, op zoek naar hun naasten; d) Bij evacuatie zijn mensen geneigd om hun heenroute het gebouw in, in omgekeerde volgorde te volgen. Dit komt ook doordat veel personen in gebouwen niet gewend zijn om zich te vergewissen van de aanwezige vluchtroutes en nooddeuren. Dit kan vooral bij hoogbouw in verwarring en onduidelijkheid resulteren, omdat mensen met de liften het gebouw zijn binnen gekomen en altijd hebben geleerd, dat ze bij evacuatie juist de liften niet mogen gebruiken. Het is bij evacuatie uit hoogbouw dus noodzakelijk om paniek te voorkomen en bovenstaande bezwaren weg te nemen. 1.8.2 Hoe kan paniek worden voorkomen? De kans op het ontstaan van paniek bij evacuatie uit hoogbouw is minimaal, zeker als de volgende randvoorwaarden worden gecreëerd: a) De te evacueren personen moeten bereid en gewend zijn om te evacueren. De evacuatiebereidheid in Nederland is echter laag en zal moeten worden verhoogd door voorlichting en regelmatige oefening in hoogbouw, bijvoorbeeld tweemaal per jaar. Op dit moment blijkt dat er in de praktijk namelijk te weinig wordt geoefend met evacuatie van hoogbouw. Zie hiervoor ook paragraaf 11.8.
14
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
b) De te evacueren personen moeten goed worden geïnformeerd over de te volgen evacuatieprocedure (scenario) en de te verwachten evacuatietijd. Het is immers van belang dat mensen in een gebouw bij een ontruiming de juiste beslissingen kunnen nemen. Daarvoor is duidelijke informatie (tijdens het incident) over het incident en de handelingsperspectieven onmisbaar. De informatie dient niet alleen preventief beschikbaar te zijn, maar dient ook gedurende de evacuatie door meldingen met gesproken tekst regelmatig te worden herhaald. Hierbij dient het gebruik van vooraf ingesproken teksten te worden vermeden, omdat dit onvoldoende vertrouwen wekt over een evacuatieprocedure op maat. c) Mensen zijn bij evacuatie geneigd om personen te volgen, die de leiding nemen. Voor de begeleiding van de evacuatie dienen daartoe opgeleide BHV-ers, veiligheidpersoneel of huismeesters aanwezig te zijn, die het proces per verdieping (BHV-ers in kantoren, veiligheidspersoneel in hotels) en/of per lift (veiligheidspersoneel in hotels, huismeesters in woontorens) begeleiden. Dit geeft duidelijkheid, versnelt een georganiseerde evacuatie en kan zelfs de acceptatie bij eventuele wachttijden bij liften verhogen; d) De te evacueren personen moeten niet direct geconfronteerd worden met rook of vuur; e) Evacuatieroutes mogen nooit geblokkeerd (b)lijken; f) De opvangruimtes op verdiepingen en verzamellagen moeten voldoende ruimte bieden voor ontspannen 2 wachten op de lift. Dit kan worden bereikt door van maximaal 3-4 personen per m uit te gaan; g) Evacuatie over de trap moet altijd mogelijk blijven, omdat er nu eenmaal mensen zijn die huiverig zijn om de lift te gebruiken of denken dat ze via de trappen sneller beneden zullen zijn; h) Het verlichtingsniveau op alle vluchtroutes moet voldoende zijn. Bij het toepassen van evacuatiescenario’s volgens deze NTA, wordt verondersteld dat aan bovenstaande randvoorwaarden volledig wordt voldaan. 1.8.3 De bereidheid om een lift te gebruiken De meeste mensen weten dat ze in geval van een calamiteit en/of bij evacuatie de liften niet mogen gebruiken. De perceptie is dat liften niet veilig genoeg zouden zijn, waardoor mensen bang zijn om opgesloten te raken in een lift, die vast komt te zitten tijdens de calamiteit. De praktijk is echter dat veel personenliften (niet zijnde brandweerliften) tijdens de meest calamiteiten (overstromingsrisico, giframp bommelding) nog probleemloos door zouden kunnen functioneren en een bijdrage kunnen leveren aan een evacuatie. Bij brand is dit echter vaak juist niet het geval, aangezien alleen brandweerliften doorgaans bescherming bieden tegen rook en brand en een preferente voeding hebben. In veel gebouwen zijn liften voorzien van een brandmeld-evacuatieschakeling, die ervoor zorgt dat de liften bij een brandmelding geen nieuwe verdiepingsoproepen meer aannemen, zo snel mogelijk tot stilstand komen als ze in opwaartse richting bewegen en vervolgens zonder onderbreking naar de hoofdstopplaats (meestal de begane grond) rijden. Daar aangekomen openen ze de deuren, zodat aanwezige passagiers kunnen uitstappen, waarna ze met geopende deuren buiten bedrijf gaan. Ze komen pas weer in bedrijf als de brandweer de brandmelding annuleert. Hoewel de indruk bestaat dat veel mensen liften niet vertrouwen voor evacuatie en ze op dit moment alleen maar zullen gebruiken als het echt niet anders kan, toont onderzoek aan [Heyes] dat desondanks een groot deel waarschijnlijk bereid zal zijn om de liften te gebruiken in geval van nood. Dit blijkt uit een steekproef onder mensen zonder fysieke beperkingen, aan wie onvoorbereid (zonder voorlichting en fysieke oefening met evacuatieliften in een gebouw), deze vraag gesteld is. Hoewel de ondervraagden formeel geen betrouwbare steekproef vormen voor de werkelijke populatie in hoogbouw, vormen de resultaten wel een goede indicatie dat wachten voor liften bij evacuatie in hoogbouw acceptabel is: zonder aarzeling is 50% van de ondervraagden bereid om liften te gebruiken in geval van nood. In gebouwen, waarin voorlichting over en oefening met evacuatieliften gemeengoed is, mag verwacht worden dat dit percentage nog hoger ligt. Een populatie die vertrouwd is met de lay-out van vluchtroutes en het gebruik van verschillende vluchtwegen, is immers beter in staat om te kiezen tussen alternatieve vluchtwegen en deze keuze ook eerder kan maken. Voorlichting over de bedrijfszekere uitvoering van de liften en oefening met het gebruik ervan voor evacuatie
15
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
is daarom cruciaal. Het onderzoek toont tevens aan, dat de bereidheid om liften te gebruiken ook afhankelijk is van het aantal te vluchten lagen, zie figuur 1.5.
Figuur 1.5 – De bereidheid om liften te gebruiken voor evacuatie, afhankelijk van het aantal te overbruggen lagen [Heyes] Bovenstaande grafiek laat zien, dat met de juiste oefening en voorlichting, aanzienlijk gebruik van liften bij evacuatie verondersteld mag worden. Los van het deel van de populatie, dat afhankelijk is van liften voor evacuatie vanwege een fysieke beperking (zie paragraaf 1.10), mag verwacht worden dat afhankelijk van de hoogte nog tussen 30% en 70% van de populatie bereid is de liften te gebruiken, als deze veilig zijn.
? Figuur 1.6 – Hoe zorgen we dat mensen veilig de lift kunnen en willen gebruiken? 1.8.4 Hoe lang is men bereid om op een lift te wachten? Het feit dat mensen bereid zijn om bij evacuatie een lift te gebruiken als deze veilig is, wil nog niet zeggen dat men bereid is om onbeperkt op een lift te wachten. Begrijpelijkerwijs maken personen een afweging of ze fysiek en mentaal in staat zijn om een groot aantal trappen af te dalen, schatten ze in hoe lang ze daarvoor nodig denken te hebben, en maken ze ten slotte op basis van deze informatie een afweging hoe lang ze bereid zijn om op een lift te wachten. De tijd die mensen bereid zijn om op een lift te wachten, hangt onder andere af van:
16
•
Hoe veilig of bedreigd ze zich voelen in de liftlobby;
•
Wat ze weten over de betrouwbaarheid en de prestatie van de liften;
•
Of ze voortgang in de ontruiming zien;
•
Welke informatie ze krijgen over de waarschijnlijke wachttijd;
•
Of ze alleen of met anderen zijn;
•
Of ze leiderschap en begeleiding ervaren en of ze hier vertrouwen in hebben;
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
•
Hoe vindbaar de trappen zijn en hoe makkelijk deze te bereiken zijn.
Ook de bereidheid om een wachttijd voor evacuatie met liften te accepteren is onderzocht [Heyes]. De wachtbereidheid neemt af met de te verwachten wachttijd en toe met de hoogte c.q. het aantal af te dalen trappen. In figuur 1.7 is dit te vinden voor een gebouw van 20, 30, 40, 50 en 60 lagen. Uit de grafiek kunnen de volgende voorbeelden worden afgeleid: a) Circa 46% is bereid om langer dan 180 seconden (3 minuten) te wachten op laag 60; b) Circa 38% is bereid om langer dan 60 seconden (1 minuut) te wachten op laag 40; c) Circa 13% is bereid om langer dan 300 seconden (5 minuten) te wachten op laag 20.
Figuur 1.7 – De bereidheid om te wachten op een lift, afhankelijk van het aantal te overbruggen lagen [Heyes] Net als bij de bereidheid om liften te gebruik in paragraaf 1.6.4, geldt bij deze grafiek dat het onderzoeksresultaten zijn met spontane reacties van potentiële te evacueren personen, zonder voorkennis over de evacuatieprocedure en de bedrijfszekerheid van de liften. In gebouwen, waarin voorlichting over en oefening met evacuatieliften gemeengoed is, mag verwacht worden dat de percentages aanzienlijk hoger liggen. Voorlichting over de bedrijfszekere uitvoering van de liften en oefening met het gebruik ervan voor evacuatie is daarom cruciaal. Om personen te helpen bij het maken van een afweging of ze afdalen per trap of wachten op een lift, is het van belang om op alle verdiepingen de juiste informatie te verschaffen over de te verwachten evacuatietijd via beide routes. Veel mensen onderschatten de tijd die benodigd is om met de trap af te dalen en schatten de vertraging door vermoeiing en blokkades te positief in. Verwacht mag worden dat met de juiste informatie hierover, meer mensen bereid zijn om langer te wachten op een lift. Iemand die bijvoorbeeld op de 38e verdieping geneigd zou zijn om de trap in plaats van de lift te gebruiken, zou zeer waarschijnlijk een andere keuze maken als hij/zij ter plaatse zou horen (of door oefening vertrouwd zou zijn met het feit) dat afdalen met de trap gemiddeld circa 24 minuten zou duren, terwijl er bijvoorbeeld over 4, 8 en 12 minuten een lift voor evacuatie komt. Tijdens oefeningen zijn mensen in hoogbouwkantoren bereid gebleken om wel 30 minuten op een lift te wachten [Charters].
1.9 Bottom-up of top-down evacueren met liften 1.9.1 Algemeen Een aspect van evacueren met liften dat in dit rapport niet ongenoemd mag blijven, is het delicate vraagstuk of er top-down (van boven naar beneden) of bottom-up (van beneden naar boven) moet worden geëvacueerd. Deze keuze speelt een rol bij calamiteiten, waarbij de benodigde ontruimingstijd mogelijk niet 17
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
beschikbaar zal zijn (bijvoorbeeld vanwege externe factoren zoals een aanslag of bommelding), of als delen van het gebouw door rookontwikkeling of andere condities geen veilig verblijf meer garanderen. Het betreft hier twee uiterste methoden, waarbij uiteraard diverse mengvormen mogelijk zijn (zie paragraaf 1.9.3). Ook is het mogelijk om deze uiterste methoden toe te passen op lokale zones, bijvoorbeeld als eerst het bedreigd gebied wordt ontruimd, daarna het indirect bedreigde gebied en vervolgens het niet direct bedreigde gebied. De beide uiterste procedures hebben geen invloed op de uiteindelijke ontruimingstijd met liften, maar wel op de uitstroomcurves. 1.9.2 Procedures Bij top-down worden eerst de mensen bovenin het gebouw door liften opgehaald, wat gunstig is voor hun overlevingskans, want bovenin lopen personen doorgaans het meeste risico vanwege rookontwikkeling. De liften werken van boven naar beneden de verdiepingen één voor één af, waarbij elke volgende onderliggende laag pas wordt geëvacueerd als de vorige laag leeg is (vrijgegeven wordt door een BHV-er, of door camera’s zichtbaar ontruimd blijkt te zijn). Hierbij kan het soms even duren voordat de liften met de evacuatie van een laag beginnen, maar als ze er eenmaal zijn, dan komen er meerdere snel na elkaar totdat de laag leeg is. Hierdoor zal niet snel onrust ontstaan over de vraag wie er als eerste mee mogen. Nadeel van top-down is echter dat de uitstroomsnelheid op het uitgangsniveau aanvankelijk laag is (zie figuur 1.8) vanwege de hoge cyclustijden van de liften, hetgeen bij het bezwijken van het gebouw ten koste gaat van de wachtende mensen onderin. Ook is de gemiddelde wachttijd op de liften hoog. Bij bottom-up evacuatie met liften worden juist zoveel mogelijk mensen van onderaf gered, waarbij de hoogst mogelijke uitstroomsnelheid wordt gehaald vanwege de aanvankelijk korte cyclustijden van de liften. Bij het bezwijken van het gebouw gaat deze evacuatiestrategie echter ten koste van de mensen bovenin.
Figuur 1.8 – De uitstroomprofielen van top-down evacuatie versus bottom-up evacuatie De beide benaderingen resulteren in substantieel verschillende uitstroomcurves op het evacuatieniveau, zie figuur 1.8. Uit de voor dit onderzoek uitgevoerde liftsimulaties (zie hoofdstuk 9) is gebleken, dat het verschil in de omvang van de geëvacueerde populatie tussen de top-down en de bottom-up benadering, halverwege wel circa 15% kan bedragen.
18
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
1.9.3 Mengvormen Uiteraard zijn ook mengvormen en varianten van de evacuatievolgorde mogelijk, zoals: a) Elke lift krijgt een zone van meerdere verdiepingen toegewezen, die alleen door die lift individueel wordt geëvacueerd. Voordeel hiervan is een min of meer gelijke verdeling van wachttijden over de hoogte, maar ook lange intervallen tussen de opeenvolgende aankomsten van een lift op een verdieping, hetgeen kan leiden tot onrust en voordringen; b) De helft van de liften evacueert top-down en de andere helft bottom-up. Dit leidt tot de kortste wachttijden onderin de toren, gemiddelde wachttijden bovenin de toren en de langste wachttijden in het midden van de toren. Hierbij kan het soms even duren voordat de liften met de evacuatie van een laag beginnen, maar als ze er eenmaal zijn, dan komen er meerdere vlak na elkaar totdat de laag leeg is. Hierdoor zal niet snel onrust ontstaan over de vraag wie er als eerste mee mogen; c) De liften evacueren gezamenlijk in volgorde de lagen van boven naar beneden, waarbij telkens maar één lift een verdieping bedient, de volgende lift naar de daaronder liggende verdieping gaat et cetera. Zodra er een lift bij de onderste verdieping is geweest, begint de eerstvolgende lift juist weer opnieuw bij de bovenste verdieping. Voordeel hiervan is een min of meer gelijke verdeling van wachttijden over de hoogte, maar ook lange intervallen tussen de opeenvolgende aankomsten van een lift op een verdieping, hetgeen kan leiden tot onrust en voordringen; 1.9.4 Morele keuze De keuze tussen top-down evacueren, bottom-up evacueren of een andere tussenvorm hangt daarom vooral af van de te verwachten resterende beschikbaarheid van het gebouw, de veilige omstandigheden voor verblijf over de hoogte en de acceptatie van de populatie van wachttijden. Deze complexe en morele keuze is aan de eindverantwoordelijke BHV-organisatie, die namens de eigenaar/beheerder de verantwoording over de evacuatie heeft. Dit dient wel in overleg met de brandweer plaats te vinden, aangezien de brandweer na aankomst de beste inschatting kan maken van de overlevingskansen afhankelijk van de hoogte. Tot het moment dat de brandweer arriveert, zou top-down het uitgangspunt moeten zijn, omdat het aantal mensen dat voor evacuatie afhankelijk is van liften toeneemt met de hoogte van het gebouw. Afhankelijk van de aard van de calamiteit kunnen bottom-up of een in het ontwerptraject te bepalen mengvorm/variant echter ook wenselijk zijn.
1.10 Fysieke beperkingen 1.10.1 Soorten fysieke beperkingen In paragraaf 1.3.2 van dit rapport is al genoemd, dat een aanzienlijk deel van de populatie in hoogbouw vanwege fysieke beperkingen niet in staat zal zijn om zelfstandig via de trappen af te dalen. Het gaat hierbij niet alleen om personen in een rolstoel, maar om een veel grotere groep personen die verminderd zelfredzaam zijn door bijvoorbeeld de volgende beperkingen: a) Rolstoelgebruikers; b) Personen met gewrichtspijnen / artritis / reuma; c) Personen met mobiliteitsbeperkingen (beenprothese, wandelstok, rollator, et cetera) d) Personen met hart- en vaatziekten; e) Personen met ademhalingsproblemen / astma / rokers; f) Personen die als gevolg van medicatie niet zelfredzaam zijn; g) Personen met een (tijdelijke) blessure, inclusief blessures opgelopen tijdens de evacuatie;
19
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
h) Personen met een visuele handicap; i) Personen met obesitas; j) Zwangere vrouwen; k) Senioren; l) Personen met een slechte lichamelijke conditie. 1.10.2 Fracties De groep mensen met een fysieke beperking kan in hoogbouw een aanzienlijke fractie van de totale populatie uitmaken. Dit blijkt bijvoorbeeld uit onderzoek naar de overlevenden van de ramp met het WTC in New York in 2001: a) 70 % van de populatie had overgewicht, waarvan 5% ernstig (obesitas); b) 64 % was niet sportief; c) 15 % was roker; d) 24 % had ademhalingsproblemen of artritis. Bovendien blijkt ook het afdalen van de trappen zelf niet zonder risico: maar liefst 7% van de overlevenden van de WTC ramp in 2001 gaf aan tijdens de evacuatie een orthopedische blessure te hebben opgelopen in het trappenhuis, bijvoorbeeld door een verzwikte enkel of een struikelpartij over achtergelaten schoenen. Hoewel discutabel is of de gemiddelde Amerikaan in dit opzicht vergelijkbaar is met de gemiddelde Nederlander, geven bovenstaande percentages aan dat mogelijk een aanzienlijke fractie van de populatie fysieke beperkingen zal ondervinden bij het afdalen met trappen in hoogbouw en daardoor minder- of niet zelfredzaam is. 1.10.3 Indicatieve waarden Voor de evacuatie van hoogbouw in Nederland zijn geen specifieke gegevens over de fracties mensen met een fysieke beperking bekend. Aangenomen mag worden dat 15-20 % van de Nederlandse bevolking verminderd of niet zelfredzaam is bij calamiteiten, als gevolg van leeftijd en lichamelijke en/of psychische beperkingen (gebaseerd op gegevens van Nationale Atlas Volksgezondheid en het CBS). Om deze aanname te toetsen is tijdens de workshop “Evacuatie van hoogbouw” op 12 februari 2010 bij NEN onder de aanwezigen geïnventariseerd hoe groot men deze fractie per gebruiksfunctie achtte. De resultaten hiervan zijn te vinden in tabel 1.2. Hierin zijn per gebruiksfunctie de laagste inschatting, de hoogste inschatting en de gemiddelde inschatting te vinden van circa 45 respondenten.
20
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tabel 1.2 – Fysieke beperkingen die evacuatie over trap onmogelijk maken (geschat tijdens Workshop 12-02-2010) Type beperking
Rolstoelgebruikers
Overige beperkingen
Totaal
Gebruiksfunctie
Minimaal
Maximaal
Gemiddeld
Kantoorfunctie
0,5 %
5%
2%
Woonfunctie
0,5 %
10 %
4%
Logiesfunctie
0,5 %
10 %
3%
Kantoorfunctie
0,1 %
60 %
10 %
Woonfunctie
1,0 %
60 %
16 %
Logiesfunctie
1,0 %
60 %
15 %
Kantoorfunctie
1,5 %
61 %
12 %
Woonfunctie
3,5 %
67 %
20 %
Logiesfunctie
1,5 %
62 %
18 %
De waarden in bovenstaande tabel zijn slechts indicatief, immers het gaat om inschattingen van een willekeurige steekproef uit geïnteresseerde personen uit het vakgebied brandveiligheid en evacuatie. De deskundigheid van deze groep op dit specifieke gebied is niet gewaarborgd. Daarom wordt aanbevolen om specifiek vervolgonderzoek uit te voeren naar de fracties minder zelfredzame personen in hoogbouw, om te komen tot een beter gefundeerde tabel. Zolang door specifiek onderzoek geen betere gegevens beschikbaar komen, of wanneer geen betrouwbaardere gegevens op projectbasis beschikbaar zijn, wordt geadviseerd om voor evacuatie met liften uit te gaan van de indicatieve waarden de in de meest rechter kolom (“Gemiddeld”) van tabel 1.2 genoemde percentages minder zelfredzamen. Deze fractie zal niet of verminderd in staat zijn om in hoogbouw af te dalen via de trappen en daardoor aangewezen zijn op de liften.
1.11 Risicobenadering Het gecombineerde model voor evacuatie met liften en trappen uit hoogbouw dat in dit rapport wordt omschreven, heeft een deterministische karakter als het gaat om de vluchtveiligheid. In het kader van het Convenant Hoogbouw en in het bijzonder de bijdrage van subwerkgroep 02 is dit ook altijd de insteek geweest van het hier gepresenteerde onderzoek. Belangrijk uitgangspunt van het onderzoek is in die optiek het bieden van een methode, waarmee voor gebouwen die niet onverkort passen binnen het toepassingsgebied van het Bouwbesluit, kan worden aangetoond dat een niveau van veiligheid wordt gerealiseerd, dat gelijkwaardig is aan hetgeen wordt beoogd met de voorschriften die in het Bouwbesluit worden gegeven. Hoewel het toepassen van Fire Safety Engineering daarbinnen een rol kan (gaan) spelen, is dat nu nog niet noodzakelijkerwijs aan de orde. Om in de toekomst aan te kunnen sluiten bij een integrale Fire Safety Engineering (FSE) aanpak voor hoogbouw, zou het wenselijk zijn om ook voor de vluchtveiligheid conform dit model een risicobenadering te bieden. Belangrijk bij een risicobenadering is de begrenzing van het beschouwde gebied. Voor een gebouw is het effect van falen van de vluchtmogelijkheden zeer sterk afhankelijk van de mogelijke omvang van een optredende calamiteit. Voorzieningen op het gebied van brandveiligheid die in het gebouw worden getroffen, buiten de voorzieningen ten behoeve van veilig vluchten, zijn dan ook van groot belang voor de daadwerkelijke veiligheid van het gebouw. In het kader van het uitgevoerde onderzoek voert het te ver om deze probabilistische risicobenadering te volgen en/of toe te voegen. Het gepresenteerde model kan wel een bijdrage leveren aan en is een eerste stap naar een probabilistische FSE methodiek inclusief evacuatie. Aanbevolen wordt om het model verder door te ontwikkelen binnen de FSE methodiek. Hiermee wordt een volgende stap gezet naar beoordeling van brandveiligheid in hoogbouw, binnen de kaders van mogelijk optredende scenario's en daarbij behorende effecten. Bovendien zal een risicobenadering minder innovatiebelemmerend zijn en dus ook 21
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
meer toekomstwaarde bezitten. Nader onderzoek dient voor de vluchtmogelijkheden dan te worden verricht naar de faalkans c.q. beschikbaarheid van de verschillende componenten, die bij vluchten een rol spelen, alsmede de correlatie met een optredende calamiteit. Voorts is ook van belang in hoeverre de eigenschappen die aan de vluchtroutes worden toegekend een nog een bepaalde kans op over- of onderschrijding hebben. Te denken valt hierbij aan de volgende aspecten/componenten: •
Sprinklerinstallatie;
•
Droge/natte blusleidingen;
•
Overdrukinstallatie;
•
Ontruimingsinstallatie;
•
Omroepinstallatie;
•
Trappenhuis (brand);
•
Trappenhuis (falen toegang);
•
Geblokkeerde vluchtroute;
•
Centrale groepsbesturing liften, inclusief evacuatiebesturing;
•
Individuele lift (tijdens piekuren);
•
Individuele lift (tijdens daluren);
•
Machinekamer (brand);
•
Liftschacht (brand);
•
Liftkooi (brand).
De dimensionering van de evacuatievoorzieningen is er op gericht slachtoffers tijdens evacuatie te voorkomen. Uiteraard biedt geen enkel niveau van voorzieningen garanties op geheel voorkomen van slachtoffers. Zeker in gebieden binnen het gebouw nabij de calamiteit is een kans op letsel van gebruikers reëel. De verhouding tussen de ontwikkelsnelheid van een calamiteit, zoals brand, en de tijd die nodig is voor het ontruimen van een dergelijk gebied is ongunstig. Buiten een gebied waar een daadwerkelijke calamiteit aan de orde is, is de beschikbare vluchttijd afhankelijk van een totaal aan voorzieningen dat wordt getroffen om een calamiteit te isoleren. Het gaat daarbij om voorzieningen nabij de calamiteit zelf (zoals bijvoorbeeld een (automatische) sprinklerinstallatie) of voorzieningen die verdere uitbreiding voorkomen (zoals bijvoorbeeld rook- en brandwerendheid van bouwkundige scheidingen). In dit rapport wordt het onderzoek gepresenteerd naar de tijd dat een verticale vluchtweg bruikbaar dient te zijn. Vooralsnog zijn daarbij als bovengrens 60 minuten voor de vluchtroute in combinatie met 120 minuten voor de hoofddraagconstructie van het gebouw aangehouden. Dat, in combinatie met de geprojecteerde sprinklerinstallatie voor de hier beschouwde gebouwen (Convenant Hoogbouw), beoogt een situatie te realiseren, waarbij de vluchtroute in feite onbeperkt bruikbaar blijft bij de meeste in Nederland te verwachten calamiteiten. Bij een daadwerkelijke risicoanalyse is een nadere beschouwing van mogelijke calamiteiten en de daarbij behorende optreedkansen, alsmede de daarbij behorende effecten, noodzakelijk. In dat kader kan het zijn dat vastgesteld wordt dat bij een aantal calamiteiten de vluchtroute niet onbeperkt beschikbaar blijft, en de vluchttijd derhalve gerelateerd dient te worden aan de te verwachten beschikbaarheid van die vluchtroute. In 22
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
feite dient dan de bedreigtijd voor de verticale vluchtroute en alles wat daarbij hoort vastgesteld te worden. De combinatie van bedreigtijd, vluchttijd, kans op optreden van de betreffende calamiteit en mogelijke effect van de calamiteit levert dan een risico, dat eventueel niet geaccepteerd wordt. In een dergelijke systematiek levert een zodanige beoordeling mogelijk noodzakelijke aanvullende voorzieningen. Voorlopig wordt geadviseerd om bij de toepassing van het liftmodel ook de evacuatietijd met één lift minder per liftgroep vast te stellen. Uitgangspunt is dat dan de maximale evacuatietijd van 60 minuten nog steeds niet mag worden overschreden.
23
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
2 Normatieve verwijzingen De volgende documenten waarnaar is verwezen zijn onmisbaar voor de toepassing van dit document. Bij gedateerde verwijzingen is alleen de aangehaalde versie van toepassing. Bij ongedateerde verwijzingen is de laatste versie van het document (met inbegrip van wijzigingsbladen) waarnaar is verwezen van toepassing. Bouwbesluit SBR praktijkrichtlijn
Brandveiligheid in hoge gebouwen
ISO/TR 25743:2006
Lifts (elevators) – Study into the use of lifts for evacuation during an emergency
NEN-EN 81-1
Veiligheidsregels voor het vervaardigen en het aanbrengen van liften – Deel 1: Elektrische personenliften
NEN-EN 81-70
Veiligheidsregels voor het vervaardigen en het aanbrengen van liften – Bijzondere toepassingen voor personenliften en personengoederenliften – Deel 70: Toegankelijkheid van liften voor personen inclusief personen met een handicap
NEN-EN 81-72
Veiligheidsregels voor het vervaardigen en aanbrengen van liften – Bijzondere toepassingen voor personenliften en personengoederenliften – Deel 72: Brandweerliften
NEN-EN 81-73
Safety rules for the construction and installation of lifts – Particular applications for passenger and goods passenger lifts - Part 73:Behaviour of lifts in the event of fire
BS 9999:2008
Code of practice for fire safety in the design, management and use of buildings
NFPA 5000:2009
Building Construction and Safety Code
NPR-CEN/TC 81-76:2011
Evacuation of disabled persons using lifts
NTA 4614-3
Nederlandse Technische Afspraak 4614 Hoogbouw Deel 3: Constructieve aspecten
NTA 4614-4
Nederlandse Technische Afspraak 4614 Hoogbouw Deel 4: Vertikaal transport
NTA 4614-3
Nederlandse Technische Afspraak 4614 Hoogbouw Deel 5: Gebouwgebonden installaties
NEN 6089
24
Bepaling van de opvang- en de doorstroomcapaciteit van een bouwwerk
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
3 Termen en definities Voor de toepassing van deze norm gelden de volgende definities. 3.1 afdaaltijd tijd per verdieping tijd die nodig is voor de populatie van een verdieping om een verdieping af te dalen door een trappenhuis 3.2 bestemmingstijd tijd gerekend vanaf het geven van een oproepcommando, de wachttijd en de tijd dat men in de liftkooi verblijft tot het moment dat de desbetreffende passagier op de bestemming de liftkooi verlaat OPMERKING 1
Bestemmingstijd is de som van wachttijd en reistijd.
3.3 blokkaderisico risico, dat er gedurende het afdalen in trappenhuizen blokkades ontstaan, die de doorstroming belemmeren, bijvoorbeeld door blessures of door mensen die gaan zitten om uit te rusten 3.4 brand- en rookvrije vluchtroute van brand gevrijwaarde rookvrije vluchtroute die uitsluitend door verkeersruimten voert 3.5 brandweerlift personenlift die geschikt is voor gebruik door de brandweer conform NEN-EN 81-72 3.6 detectietijd tijd tot ontdekking van een brand (waarneming of middels een installatie) 3.7 evacuatie evacuatie is de georganiseerde en beheerste verticale verplaatsing van personen in een gebouw vanaf een gevaarlijk gebied naar een veilige uitgang OPMERKING gebouw
Evacuatie kan van verdieping tot verdieping plaatsvinden en niet noodzakelijkerwijs tot buiten het
3.8 evacuatie, begeleide evacuatie, waarbij het proces wordt begeleid door middel van assistentie op de verdiepingen en/of in de liften, bijvoorbeeld door BHV-ers (kantoor) of een eigen veiligheidsdienst (hotel) 3.9 evacuatie, fractionele (met liften) evacuatie, waarbij het gros van de gebouwpopulatie het gebouw met trappen verlaat, maar een fractie verminderd zelfredzamen met liften wordt geëvacueerd 3.10 evacuatie, gefaseerde evacuatie, waarbij slechts een deel van het gebouw (zone) wordt ontruimd en de rest van de populatie aanwezig blijft 3.11 evacuatie, volledige evacuatie, waarbij de complete gebouwpopulatie het gebouw verlaat 25
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
3.12 evacuatielift personenlift, die is uitgevoerd om op een veilige manier personen te kunnen evacueren 3.13 evacuatiemethodiek werkwijze, die wordt gekozen voor het evacueren van het gebouw, met betrekking tot de keuze van liften en trappen, de organisatie, de communicatie et cetera 3.14 evacuatiescenario vorm van gecombineerd evacueren met liften en trappen, binnen de bepalingsmethode die in dit rapport wordt geboden 3.15 evacuatietijd tijd nodig om de verticale afstand van de evacuatielaag naar de uitgang van de verticale vluchtroute af te leggen 3.16 evacuatiezone gebied dat geëvacueerd wordt OPMERKING beslaan.
Dit gebied kan een deel van een verdiepingsvloer zijn, maar ook meerdere verdiepingsvloeren
3.17 gebouwzone verticaal bereik van aaneengesloten verdiepingen in een gebouw OPMERKING 1 In een gebouw met één of meer ‘skylobbies’, scheidt/scheiden de ‘skylobby’/‘skylobbies’ de gebouwzones van elkaar. In een gebouw zonder ‘skylobby’/‘skylobbies’ is er maar één gebouwzone. Binnen een gebouwzone is doorgaans sprake van slechts één gebruiksfunctie. Indien binnen een gebouwzone meer gebruiksfuncties zijn gestapeld, worden deze doorgaans apart met liften ontsloten, door het stopplaatsenbereik van de ‘low-rise’ liftgroep, ‘high-rise’ liftgroep en eventueel ‘mid-rise’ liftgroep te laten corresponderen met de verdiepingen van de gebruiksfuncties.
OPMERKING 2 Zie bijlage C. 3.18 groepsbesturing liftsturing koppeling tussen liftbesturingen, die de verkeersafhandeling door meer liften in een liftgroep zo optimaliseert door het verkeer op de juiste wijze aan individuele liften toe te wijzen, dat gemiddeld minimale wachttijden en/of bestemmingstijden ontstaan 3.19 hefhoogte verticale reisafstand tussen het vloerniveau van de hoofdstopplaats (exclusief eventuele onderliggende parkeer- of kelderlagen) en het vloerniveau van de hoogste te bedienen verdieping in normaal bedrijf (exclusief eventuele bovenliggende techniek- of daklagen) 3.20 ‘high-rise’ liftgroep lokale liftgroep binnen een gebouwzone, die de ‘high-rise’ zone van een gebouwzone bedient vanaf de begane grond of een ‘skylobby’ OPMERKING 1
26
In een gebouw met meer gebouwzones, kunnen meer ‘high-rise’ liftgroepen aanwezig zijn.
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
OPMERKING 2
Zie bijlage C.
3.21 ‘high-rise’ zone bovenste deel van een gebouwzone, waarin ook een ‘low-rise’ zone aanwezig is en mogelijk een ‘mid-rise’ zone aanwezig is OPMERKING 1
In een gebouw met meer gebouwzones, kunnen meer ‘high-rise’ zones aanwezig zijn.
OPMERKING 2
Zie bijlage C.
3.22 hoofdverdieping hoofdstopplaats verdieping waar zich een entreeniveau (ingang, uitgang) bevindt 3.23 initiële tijd tijd nodig om de horizontale afstand tussen het punt van aanwezigheid en de verticale vluchtroute af te leggen 3.24 klimlijn denkbeeldige, vloeiend verlopende lijn die de voorkanten van de treden van een trap met elkaar verbindt OPMERKING 1
Zie figuur 3.1
OPMERKING 2
Deze definitie is overgenomen uit het Bouwbesluit.
OPMERKING 3
De klimlijn is alleen nodig voor de bepaling van de plaats van de looplijn.
Figuur 3.1 — Rechte steektrap met klimlijn, hoofdleuning, tweede leuning en balustrade 3.25 liftbedrijf, evacuatie afhandeling van het verkeer met liften, waarbij de aansturing van de liften door de groepsbesturing er op gericht is om gedurende evacuatie met liften, een zo laag mogelijke evacuatietijd te realiseren
27
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
3.26 liftbedrijf, piek afhandeling van het verkeer met liften, waarbij de aansturing van de liften door de groepsbesturing er op gericht is om gedurende het maatgevende verkeersbeeld in de piek, een zo laag mogelijke gemiddelde wachttijd of bestemmingstijd te realiseren 3.27 liftcapaciteit de vervoerscapaciteit van een lift of liftgroep, uitgedrukt in personen per tijdseenheid, of in een percentage van de gebouwpopulatie per tijdseenheid OPMERKING In dit rapport wordt de liftcapaciteit uitgedrukt in HC5piek, het percentage van de gebouwpopulatie dat in de drukste 5 minuten van de ochtendpiek van de liften gebruik maakt 3.28 liftkooi deel van de lift, dat bestemd is voor het opnemen van personen en/of goederen die moeten worden vervoerd 3.29 liftkooivulling aantal personen in de lift OPMERKING De norm voor personenliften NEN-EN 81-1 geeft aan dat de maximale liftkooivulling, uitgedrukt in personen, gelijk is aan het hefvermogen gedeeld door 75 kg.
3.30 liftkooivullingsgraad verhouding tussen de werkelijke liftkooivulling en de maximaal toegelaten liftkooivulling volgens NEN-EN 81-1, uitgedrukt in een percentage 3.31 liftlobby wachtruimte voor gebruikers voor of tussen de liften 3.32 liftsimulatie capaciteitsberekening, waarbij de benodigde liftconfiguratie wordt afgeleid uit een analyse van de verkeersafhandeling met een gemodelleerd gebouw, liftgroep, populatie en verkeersbeeld OPMERKING In het simulatiemodel handelen liften binnen een geselecteerde liftbesturing verkeer af op basis van vooraf ingevoerde parameters. Deze berekeningsmethode ter bepaling van de benodigde liftconfiguratie wordt gevoed door een stochastisch instroomprofiel van liftgebruikers, waarbij per oproep onder andere de werkelijke wacht- en bestemmingstijd worden geregistreerd, alsmede de werkelijke liftkooivulling.
3.33 Looplijn klimlijn + horizontale verplaatsing in het trappenhuis 3.34 ‘low-rise’ liftgroep lokale liftgroep binnen een gebouwzone, die de ‘low-rise’ zone van een gebouwzone bedient vanaf de begane grond of een ‘skylobby’ OPMERKING 1
In een gebouw met meer gebouwzones, kunnen meer ‘low-rise’ liftgroepen aanwezig zijn.
OPMERKING 2
Zie bijlage C.
28
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
3.35 ‘low-rise’ zone onderste deel van een gebouwzone, waarin ook een ‘high-rise’ zone aanwezig is en mogelijk een ‘mid-rise’ zone aanwezig is OPMERKING 1
In een gebouw met meer gebouwzones, kunnen meer ‘low-rise’ zones aanwezig zijn.
OPMERKING 2
Zie bijlage C.
3.36 ‘mid-rise’ liftgroep lokale liftgroep binnen een gebouwzone, die de ‘mid-rise’ zone van een gebouwzone bedient vanaf de begane grond of een ‘skylobby’ OPMERKING 1
In een gebouw met meer gebouwzones, kunnen meer ‘mid-rise’ liftgroepen aanwezig zijn.
OPMERKING 2
Zie bijlage C.
3.37 ‘mid-rise’ zone middelste deel van een gebouwzone, waarin ook een ‘low-rise’ zone en een ‘high-rise’ zone aanwezig zijn OPMERKING 1
In een gebouw met meer gebouwzones, kunnen meer ‘mid-rise’ zones aanwezig zijn.
OPMERKING 2
Zie bijlage C.
3.38 nominale last last waarvoor de lift is ontworpen, in kg 3.39 nominale snelheid snelheid van de liftkooi waarvoor de lift is ontworpen, in m/s 3.40 noodstroomevacuatieschakeling schakeling, die er voor zorgt dat bij uitval van de vaste voeding, de liften in noodstroombedrijf functioneren OPMERKING Deze schakeling zorgt in de regel voor een gestaffelde herstart van de liften, waarna deze zonder tussenstops naar de hoofdverdieping gaan, zodat liftgebruikers niet opgesloten blijven.
3.41 ontruimingstijd tijd nodig om een gebouw of gebouwdeel te ontruimen. Bij brand: tijd tussen het ontstaan van een brand en het moment dat het gebouw leeg is 3.42 opvang tijd tijd die vluchtende personen veilig door moeten kunnen brengen in een opvangruimte, bijvoorbeeld bij het overstappen vanuit trappenhuizen naar de liften 3.43 overstaplaag laag hoog in het gebouw, waar de populatie overstapt van ‘shuttle’-liften naar lokale liften, die een hooggelegen gebouwzone vanaf de ‘skylobby’ bedienen, en omgekeerd
29
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
3.44 personenlift vast opgesteld hefwerktuig dat bepaalde stopplaatsen bedient en dat is voorzien van een liftkooi waarvan de afmetingen en samenstelling het betreden door personen kennelijk mogelijk maken, die zich, geheel of gedeeltelijk, langs verticale of minder dan 15° uit het lood staande leiders beweegt 3.45 reactietijd e tijd tussen ontdekking van de brand en aanvang van het vluchten (1 persoon) 3.46 rookvrije vluchtroute van rook gevrijwaarde route die begint bij een toegang van een rookcompartiment of een subbrandcompartiment, uitsluitend voert over vloeren, trappen of hellingbanen en eindigt op een veilige plaats, zonder dat gebruik behoeft te worden gemaakt van een lift 3.47 schacht ruimte waarin de liftkooi en het tegengewicht zich bewegen OPMERKING Deze ruimte wordt in de regel begrensd door de vloer van de schachtput, de wanden en het plafond van de schacht. Bij machinekamerloze liften kunnen de besturing en aandrijving zich ook in de schacht bevinden.
3.48 ‘shuttle’-lift expresslift interlokale lift die bij een gebouw met meer gebouwzones een rechtstreekse verbinding verzorgt tussen een hoofdverdieping (het entreeniveau) en een ‘skylobby’, zonder stops onderweg OPMERKING 1 Bij meer ‘skylobbies’ kan elke ‘skylobby’ met een eigen groep ‘shuttle’-liften worden ontsloten (voorkeur), of kunnen de ‘shuttle’-liften elk alle ‘skylobbies’ bedienen. OPMERKING 2
Zie bijlage C.
3.49 ‘skylobby’ overstaplaag hoog in het gebouw, waar de populatie overstapt van ‘shuttle’-liften naar lokale liften, die een hooggelegen gebouwzone vanaf de ‘skylobby’ bedienen, en omgekeerd OPMERKING 1 Bij hoogbouw tot 250 m zullen naar verwachting maximaal twee ‘skylobbies’ aanwezig zijn, zeker indien er sprake is van verschillende gestapelde gebruiksfuncties.
OPMERKING 2 Zie bijlage C. 3.50 snelheid verandering van positie per tijdseenheid, in m/s 3.51 transitietijd tijd benodigd om van de trappen naar de lift te gaan 3.52 trappenhuis verkeersruimte, waarin een trap ligt
30
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
3.53 uitgang tijd tijd nodig om de horizontale afstand tussen de uitgang van de verticale vluchtroute naar de gebouwuitgang af te leggen 3.54 veiligheidstrappenhuis trappenhuis waardoor een brand- en rookvrije vluchtroute voert, en dat in de vluchtrichting uitsluitend kan worden bereikt vanuit een niet-besloten ruimte 3.55 versnelling verandering van snelheid per tijdseenheid, in m/s2 3.56 verzamelverdieping (verzamellaag) verdieping, waar evacuees uit de trappenhuizen kunnen om over te stappen op liften, of op andere trappenhuizen (scenario 3) 3.57 vluchtcapaciteit de capaciteit van een trappenhuis voor vluchtende personen, uitgedrukt in personen per seconde per meter trapbreedte 3.58 vluchtroutelengte lengte van de vluchtroute, die personen in de trappenhuizen afleggen 3.59 wachtruimte ruimte, waar evacuees kunnen wachten om met een lift opgehaald te worden 3.60 wachttijd tijd gerekend vanaf het geven van een oproepcommando tot het moment dat de lift kan worden ingelopen 3.61 zelfredzame persoon persoon in staat om zelfstandig, zonder hulp van anderen, zich via de trap te verplaatsen 3.62 zelfredzame persoon, minder persoon in staat met hulp van anderen zich via de trap te verplaatsen 3.63 zelfredzame persoon, niet persoon niet in staat om zelfstandig, of met hulp van anderen, zich via de trap te verplaatsen 3.64 zonering onderverdeling van een gebouw in verticale richting in direct aan elkaar geclusterde groepen verdiepingen
31
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
4 Symbolen en afkortingen OPMERKING Naast de in bovenstaand overzicht vermelde symbolen en indices komen in de afzonderlijke (sub)paragrafen of bijlagen ook nog specifieke symbolen en indices voor waarvan de betekenis ter plaatse wordt aangegeven.
Symbool
Grootheid
Eenheid
aL
nominale versnelling van de evacuatielift
m/s
Beff
is de effectieve trapbreedte
m
CT;t
evacuatietijd afhankelijke, maximale vluchtcapaciteit van de trap
personen/(s×m)
CT
is de maximale vluchtcapaciteit van de trap
personen/(s×m)
fblokkade
correctiefactor voor het blokkaderisico bij evacuatie over de trap
–
fdemogr
correctiefactor voor de invloed van de opbouw van de gebouw- of gebouwlaagpopulatie
–
fefficiency
correctiefactor voor optimalisatie van de verkeersafhandeling bij liftbedrijf voor evacuatie
–
ffractie
correctiefactor voor de populatiefractie die per verdieping met liften wordt geëvacueerd
–
fhoogte
correctiefactor voor de hoogte van de evacuatiezone die met liften wordt geëvacueerd
–
fkooivulling
correctiefactor voor de invloed van de kooivulling van de liften tijdens evacuatie
–
fliften
correctiefactor voor de invloed van het aantal liften dat voor evacuatie beschikbaar is
–
fvermoei
correctiefactor voor de invloed vermoeiing tijdens evacuatie over de trap
–
fzone
correctiefactor voor grootte van de evacuatiezone die met liften wordt geëvacueerd
–
HC5piek
Dit is het percentage van de gebouwpopulatie dat in de drukste 5 minuten van de liften gebruik maakt.
–
Hhoog;evac
hoogte van het vloerniveau van de hoogste evacuatielaag binnen de evacuatiezone
M
Hhoog;piek
hoogte van het vloerniveau van de hoogste gebouwlaag die bij liftgebruik tijdens normale piekbelasting door de betreffende liftgroep wordt bediend
M
Hlaag;evac
hoogte van het vloerniveau van de laagste evacuatielaag binnen de evacuatiezone
M
Hlaag;piek
hoogte van het vloerniveau van de laagste gebouwlaag die bij liftgebruik tijdens normale piekbelasting door de betreffende liftgroep wordt bediend
M
Homkeer
gewogen gemiddelde hoogte van het vloerniveau van de bouwlaag waar de lift tijdens de cyclustijd van transportrichting
M
32
2
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Symbool
Grootheid
Eenheid
verandert Hoverstap
De hoogte van de overstaplaag
M
Levac
aantal liften dat voor evacuatie beschikbaar is
–
Lpiek
aantal liften dat voor liftgebruik tijdens normale piekbelasting door de betreffende liftgroep beschikbaar is
–
LT
vluchtroutelengte
m
Nevac
aantal verdiepingen van de evacuatiezone dat (bij gezoneerde evacuatie) met liften wordt geëvacueerd
–
Npiek
aantal verdiepingen van de evacuatiezone dat bij liftgebruik tijdens normale piekbelasting door de betreffende liftgroep wordt bediend
–
pevac;T
aandeel van de populatie dat per evacuatielaag via de trap wordt geëvacueerd
–
pevac;L
aandeel van de populatie dat per evacuatielaag bij liftgebruik voor evacuatie moet worden opgehaald
–
ppiek
aandeel van de populatie dat per evacuatielaag bij liftgebruik tijdens normale piekbelasting met liften wordt vervoerd
–
ptotaal
totale populatie van de evacuatiezone met verzamellagen, die met liften moet worden geëvacueerd in scenario 3
taanvullend
tijdvertraging bij scenario 3 ten opzichte van de rittijd, trit, die optreedt door extra stops van de laatste evacuatielift, die op meerdere verdiepingen personen moet ophalen
S
tcyclus
tijd nodig voor één volledige evacuatiecyclus van een lift, tussen twee opeenvolgende vertrekken van de evacuatieverdieping, waarbij één kooivulling vol te evacueren personen wordt opgehaald
S
tdeuren
tijd nodig voor openen en sluiten van de liftdeuren tijdens evacuatie
s
tevac;L
evacuatietijd met liften
s
tevac;T
evacuatietijd over de trap
s
tevac;T;mc
evacuatietijd over de trap bij benutting van de maximale capaciteit
s
tevac;T;vd
evacuatietijd over de trap bij vrije doorstroming
s
tinstap
tijd nodig voor het instappen in de evacuatielift van 1 persoon
s
toppiek
tijd (in theorie) nodig om tijdens een periode met piekbelasting het gebouw te vullen
Min
tproces
de totale tijd nodig per liftstop voor openen en sluiten van de deuren en het in- en uitstappen
s
trit
tijd die een evacuatielift nodig heeft voor een enkele op- of neergaande rit naar een evacuatielaag
s
tuitstap
de tijd nodig voor het uitstappen in de evacuatielift van 1 persoon
s
33
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Symbool
Grootheid
Eenheid
V
nominale hefsnelheid van de evacuatielift
m/s
Vevac
kooivulling van de liften tijdens evacuatie
–
Vkooi;max
maximale kooivulling van de liften tijdens evacuatie
–
34
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
5 Grenswaarden In het voorliggende rapport worden onderdelen en modellen gepresenteerd om te kunnen bepalen wat de evacuatietijd van een gebouw zal zijn. Om deze bepaling te kunnen gebruiken als ontwerpmiddel of toetsinstrument, dient een toetsingskader aanwezig te zijn. In dit hoofdstuk worden de belangrijkste grenswaarden gepresenteerd die bij evacuatie van hoogbouw aan de orde zijn.
5.1 Algemene grenswaarden Met algemene grenswaarden wordt bedoeld de grenswaarden die voor het gebouw als geheel van toepassing zijn. De belangrijkste grenswaarde betreft de toelaatbare ontruimingstijd. Analoog aan wat wordt gepresenteerd in de praktijkrichtlijn van de SBR kan hiervoor nog onderscheid gemaakt worden in ontruimingsconcepten. In tegenstelling tot de praktijkrichtlijn worden hier echter slechts 2 concepten onderscheiden, te weten het volledig ontruimen en het gezoneerd (gedeeltelijk) ontruimen (alleen nabij een calamiteit). Voor het stellen van grenswaarden is de volledige ontruiming maatgevend. Indien een volledige ontruiming van het gebouw binnen de gestelde grenswaarden mogelijk is, kunnen dezelfde voorzieningen een deel van het gebouw ook binnen de gestelde grenswaarden ontruimen. Het uitgangspunt voor de verdere bepalingsmethode is daarom het volledig kunnen ontruimen van het gebouw binnen een gestelde tijd en binnen daarbij behorende randvoorwaarden. 5.1.1 Ontruimingstijd Voor de totale ontruimingstijd wordt een maximum gesteld van 60 minuten, waarbij een uitgangspunt is dat de weerstand tegen bezwijken van de hoofddraagconstructie ten minste 120 minuten is. Hierbij zijn verschillende overwegingen van belang. Ten eerste wordt bij een ontruimingstijd die lager ligt dan de helft van de tijd die het gebouw overeind blijft, verondersteld dat er een voldoende marge is om te allen tijde vluchtroutes beschikbaar te hebben tot het gebouw leeg is. Ten tweede wordt bij de gangbare vuurlast (hoeveelheid brandbaar materiaal) in gebouwen in Nederland verondersteld dat een weerstand tegen bezwijken van 120 minuten de facto betekent dat het gebouw niet zal bezwijken. De totale ontruimingstijd wordt opgebouwd uit een aantal componenten, hieronder grafisch weergegeven.
Tstand HDC Tontruiming Tdet.
Treac Tinit
TE,verticaal
Tuit
Figuur 5.1 — Opbouw van ontruimingstijd Betekenis van de tekens: Tstand HDC is de tijd dat de hoofddraagconstructie bestand is tegen bezwijken [s] Tontruiming
is de tijd tussen het ontstaan van de brand en het moment dat het gebouw leeg is [s]
Tdetectie
is de tijd tot ontdekking van de brand (waarneming of middels een installatie) [s]
Treactie
is de tijd tussen ontdekking van de brand en aanvang van het vluchten [s] (1e persoon)
Tinitieel
is de tijd om horizontale afstanden naar de verticale vluchtroutes af te leggen [s] e
(1 persoon in lobby) 35
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Tevacuatie
is de tijd benodigd voor het afdalen naar het niveau van de uitgang (evacuatietijd) [s]
Tuitgang
is de tijd om horizontale afstanden van de verticale vluchtroutes naar de uitgang af te leggen [s]
In het navolgende wordt een bepalingsmethode gepresenteerd voor TE,verticaal. Voor de overige componenten geldt dat in hoogbouw de situatie om deze te bepalen niet wezenlijk anders is dan in lagere bouw. De eisen daaraan kunnen wel anders zijn. 5.1.2 Detectietijd In de regelgeving wordt voor ontdekking en alarmering een tijdsverloop van 15 minuten verondersteld. Bij hoogbouw is dit een tijdpad waar, mits goed gewaarborgd, een winst mogelijk is. Deze winst kan extra tijd opleveren voor het transport in het gebouw. Om de ontruimingstijd optimaal te benutten dient een zo kort mogelijke detectietijd te worden nagestreefd. Een kortere detectietijd betekent overigens ook dat de brandweer eerder is gealarmeerd en daarom eerder tot redding en repressie kan overgaan. Hier wordt gesteld dat bij hoogbouw een installatie dient te worden toegepast die de detectietijd verkort tot 5 minuten. Hiermee wordt ook aangesloten op wat al wordt gehanteerd in de SBR-richtlijn brandveiligheid hoogbouw. 5.1.3 Opvangtijden De hierboven gedefinieerde TE,verticaal betreft ook de tijd benodigd om trappenhuissegmenten te wisselen. Hierbij wordt de mogelijkheid verondersteld dat een trappenhuis daadwerkelijk wordt verlaten om naar een ander trappenhuis te gaan. Daarnaast wordt de mogelijkheid verondersteld dat na een deel per trap te zijn afgedaald, een deel met de lift kan worden afgedaald. In dat geval kan een wachttijd op de lift aan de orde zijn. Hier wordt gesteld dat bij overstappen van een trappenhuis naar een ander trappenhuis, mocht dit aan de orde zijn, geen extra wachttijd wordt geïntroduceerd, omdat geen verdichting van de stromen wordt verondersteld: er vindt overstap plaats naar een ten minste gelijkwaardig trappenhuis. Bij overstap naar liften mag een opvangtijd van ten hoogste 15 minuten aan de orde zijn. Dit dient te worden gezien in samenhang met het feit dat iedere individuele gebruiker ook moet kunnen kiezen voor het voortzetten van het vluchten zonder een extra wachttijd over de trap. Dat hoeft niet altijd te leiden tot de snelste evacuatie. Belangrijk voor het zo lang kunnen opvangen van gebruikers is dan de inrichting van de ruime waarin dat geschiedt en de informatie die de gebruikers daar krijgen. Hier wordt gesteld dat op de inrichting en de communicatie extra voorwaarden van toepassing zijn, los van brandwerendheid, brandbaarheid en rookontwikkeling. Zie hiervoor hoofdstuk 11.
5.2 Bouwkundige eisen De vluchtroutes zelf dienen ook voldoende lang beschikbaar te blijven, zie hiervoor wat onderstaand wordt omschreven. Hierbij geldt niet alleen de ontruimingstijd, maar ook de tijd die de brandweer ten behoeve van de repressie nog gebruik maakt van vooral verticaal transport. 5.2.1 Inrichting Zowel de trappenhuizen als de liften (brandweer- en evacuatieliften) dienen te zijn voorzien van een brandwerend voorportaal. Hiermee wordt niet alleen de functionaliteit van het verticaal transport gewaarborgd, maar de zwakke schakel bij brandwerendheid die altijd ontstaat ter plaatse van verticale schachten in het gebouw, wordt hiermee versterkt.
36
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
5.2.2 WBDBO De trappenhuizen in hoogbouw evenals de liftschachten dienen 90 minuten brandwerend te zijn afgescheiden van brandcompartimenten. Bij combineren van de liftschacht met een trappenhuis wordt een vergelijkbare oplossing vereist. De voorportalen dienen 60 minuten brandwerend te zijn afgescheiden van brandcompartimenten. Het trappenhuis kan niet een voorportaal van de liften zijn. Met voorportalen die 60 minuten brandwerend zijn afgescheiden van de brandcompartimenten op de verdieping, kan enige wachttijd in de voorportalen worden geaccepteerd. Gezien de noodzaak voor gebruikers die niet met de trap kunnen evacueren op de lift te moeten wachten, dient dit aspect voldoende aandacht te krijgen. 5.2.3 Beperking van ontwikkeling van brand en ontstaan van rook Zowel de trappenhuizen en liftschachten als alle voorportalen dienen wat betreft afwerking te voldoen aan de eisen voor brand- en rookvrije vluchtroutes. Dit gaat om bijdrage aan brandontwikkeling en rookontwikkeling.
5.3 Overige eisen 5.3.1 Brandweerliften Gebouwen zoals hier besproken worden alle voorzien van 2 brandweerliften. Het uitgangspunt hierbij is niet dat 2 brandweerliften bij repressie gebruikt zullen worden, maar dat de kans dat een brandweerlift storingsvrij beschikbaar is wordt vergroot. Indien beide brandweerliften storingsvrij beschikbaar zijn bij een calamiteit, kan 1 van beiden gedurende de gehele evacuatie worden gebruikt. 5.3.2 Evacuatieliften Liften die worden ingezet voor evacuatie dienen bruikbaar te zijn tijdens calamiteiten waaronder brand in het gebouw. Een belangrijke voorziening om dit mogelijk te maken is de in paragraaf 5.2.2 genoemde WBDBO. Voor de voorzieningen die daaraan verder getroffen dienen te worden - zoals opvang bluswater, aansturing etc. - wordt verwezen naar hoofdstuk 11.
37
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
6 Evacuatie 6.1 Huidige situatie Voor alle duidelijkheid wordt nogmaals gesteld dat in het onderstaande de huidige situatie voor het bepalen van evacuatietijd (in hoogbouw) wordt beschreven zoals die nu aan de orde is in de Nederlandse situatie. In de Nederlandse situatie wordt momenteel bij evacuatie uitgegaan van het gebruik van enkel trappen. Hierbij worden loopsnelheden over trappen aangehouden evenals capaciteiten van die trappen die slechts gelden ingeval zelfredzame (fitte) personen geëvacueerd dienen te worden. Vertraging ten gevolge van minder fitte evacués of zelfs ten gevolge van het geassisteerd evacueren van sterk verminderd zelfredzamen (rolstoelgebruikers bijvoorbeeld) worden niet in de beschouwingen meegenomen. Een vooronderstelling hierbij is dat het totaal aantal gebruikers dat verminderd zelfredzaam is (voor de meeste gebouwcategorieën) overzichtelijk is en dat voldoende assistentie aanwezig is. In de toelichting op de Regeling Bouwbesluit wordt een uitwerking gegeven voor het bepalen van de tijd die de afdaling over trappen vraagt bij gebouwen die binnen de grenzen van het Bouwbesluit vallen. In de praktijkrichtlijn 'Brandveiligheid in hoge gebouwen' van de SBR wordt een nadere uitwerking gegeven van de gebruikstijd van de trappen als onderdeel van de totale evacuatietijd in hoge gebouwen. Hieronder wordt van beide kort een overzicht gegeven. Opgemerkt zij dat in principe alleen de bepalingsmethode voor de evacuatietijd over de trap hieronder wordt besproken, aangezien beide documenten de lift als vluchtweg niet benoemen / erkennen. 6.1.1 Gebouwen binnen Bouwbesluit Bij gebouwen die een hoogte hebben waarbij het Bouwbesluit nog prestatie-eisen omschrijft, is de basis van de snelheid over de trap dat 1 verdieping in 1 minuut wordt afgedaald. Gerelateerd aan de eisen, dat bij het toepassen van trappenhuizen met een voorportaal 20 minuten gebruikt mogen worden, komt dit daarom neer op een maximum hoogte van gebouwen van 70 m. Voor veiligheidstrappenhuizen kan met deze methode overigens wel tot een grotere hoogte gebouwd worden, het blijft echter zo dat deze bepalingsmethode in principe waar het toepassingsgebied betreft alleen gaat over gebouwen tot 70 m hoog. 6.1.2 Hoogbouw Voor 'hoogbouw' wordt in de richtlijn van SBR uitgebreid besproken hoe om te gaan met evacuatie. Hierin wordt het gebruik van liften al als mogelijke oplossing genoemd, maar op basis van te grote onzekerheid vooralsnog uitgesloten. In deze methode wordt voor de snelheid over de trap, in onbelemmerde toestand, uitgegaan van 0,8 m/s (een vergelijkbare waarde wordt ook in internationale literatuur gevonden: Fruin; 1971 en Barney; 2003). Voor de situatie waar de capaciteit van de trap maximaal wordt benut, wordt uitgegaan van een doorstroming van 1,28 personen per meter trapbreedte per seconde. De afdaaltijd per verdieping volgt vervolgens uit een functie van de trapbreedte en het aantal personen op de betreffende verdieping. Dit is de snelheid waarmee een verdieping, in de methode van de praktijkrichtlijn, afdaalt. Indien op hoger gelegen verdiepingen minder mensen aanwezig zijn, zal een verdieping waar de trap vol door wordt belast een flessenhals vormen. De evacuatietijd over de trap wordt daarmee het maximum van: Tevac,T,vd = (n*ltr)/vtr (vrije doorstroom) en Tevac,T,mc = (n*Pevac,T)/(Ctrap*Be) Betekenis van de tekens:
38
(benutting maximale capaciteit)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tevac,T,vd evacuatietijd over de trap bij vrije doorstroom [s] Tevac,T,mc evacuatietijd over de trap bij maximum capaciteit [s] n
aantal verdiepingen [-]
ltr
de lengte van de looplijn per verdieping [m]
vtr
de loopsnelheid over de trap (= 0,8) [m/s]
Pevac,T
aantal personen dat per trap vlucht [-]
Ctrap
maximale capaciteit van de trap (= 1,28) [pers/(s*m]
Be
effectieve breedte van de trap (is trapbreedte – 0,3) [m]
Strikt genomen leidt bovenstaande tot een overschatting van de evacuatietijd bij vrije doorstroom indien op elke verdieping een significant deel op vlakke vloer afgelegd dient te worden. Alle internationale literatuur op dit gebied veronderstelt op een vlakke vloer een hogere loopsnelheid (tot 1,6 m/s). Als maximaal aan te houden afdaaltijd per verdieping wordt in de praktijkrichtlijn weer de grenswaarde van 1 minuut gesteld, dit komt overeen met 61 personen per trap per verdieping (benutting maximum capaciteit). Ter informatie; bij vrije doorstroom kan in 1 minuut in ieder geval een verdieping met een hoogte van 20 m worden afgedaald. Daarnaast wordt voor elke 50 m een toeslag van 90 s geïntroduceerd in verband met vermoeiing (uitrusten of langzamer lopen). Ook in de praktijkrichtlijn wordt geen bepalingsmethode voor het bepalen van de evacuatietijd van verminderd zelfredzame gegeven. Wel wordt in de richtlijn herhaaldelijk gesproken van een wellicht meer dan evenredig aandeel van verminderd zelfredzame in hoogbouw dan waarop het bouwbesluit is uitgelegd.
6.2 Beperkingen Zowel in de methode om voor gebouwen lager dan 70 m te evacuatietijd te bepalen, als in de methode voor 'hoge gebouwen' (uit praktijkrichtlijn SBR), wordt de tijd die nodig is om mensen te evacueren die niet (geheel) zelfstandig de trap kunnen gebruiken, niet vastgesteld. Ongeacht of de aanname dat iedereen over de trap kan evacueren – eventueel geassisteerd - gerechtvaardigd is, wordt een onbekend risico genomen door ook niet vast te stellen hoe lang het zal gaan duren om die groep gebruikers te evacueren. Belangrijke overwegingen daarbij zijn bijvoorbeeld: a) Worden de geassisteerd vluchtenden na de evacuatie van de rest van de populatie begeleid of voor de evacuatie van de rest van de populatie? Hoe wordt een dergelijke keuze onderbouwd? b) Leidt de evacuatie van geassisteerd vluchtenden ook tot een opstopping (filevorming) doordat deze veel langzamer afdalen? c) In hoeverre legt de assistentie bij evacuatie een groot beslag op de (hulp) organisatie? Daarnaast is de vraag aan de orde of bij hogere gebouwen vermoeidheid gedurende de afdaling niet een grotere rol gaat spelen naarmate meer tijd verloopt. Hetzelfde geldt voor de kans op blokkades op de trap ten gevolge van struikelen of gebruikers die op de trap even uitrusten. Het bepalen van het negatieve effect hiervan op de evacuatietijd is op dit moment niet mogelijk.
39
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Ten slotte zijn er reële beperkingen aan de tijd, die evacuees op de verdiepingen bereid zijn te wachten op liften. Uitgangspunt moet zijn, dat bij evacuatie met liften gemiddeld niet langer dan circa 10 minuten op een lift hoeft te worden gewacht en maximaal niet langer dan 25 minuten, anders zullen personen alsnog de trap gaan gebruiken (ook als hierin de afdaaltijd langer is). Deze waarden zijn uitsluitend acceptabel als de populatie bereid is om met liften te evacueren, hierin regelmatig geoefend heeft en op de hoogte wordt gesteld van de resterende wachttijd (zie ook figuur 1.7). Daarom moet worden gestreefd naar evacuatiescenario’s, waarin door combinatie van liften en trappen de wachttijden met liften acceptabel blijven. Hetzelfde geldt voor de wachttijden in verzamelruimten, wanneer in scenario 3 (zie hoofdstuk 7) wordt overgestapt van trappenhuizen naar liften.
6.3 Aanbevelingen Uit bovenstaande volgt meteen een belangrijke aanbeveling: de invloed van minder zelfredzamen op de evacuatietijd dient gekwantificeerd te worden. Ook het beslag dat hierdoor op de hulporganisaties wordt gelegd dient gekwantificeerd te worden. Voorts dient ten minste de mogelijkheid opgenomen te worden de invloed van negatieve effecten te kunnen kwantificeren. Hierbij dient gedacht te worden aan afname van de snelheid ten gevolge van vermoeiing en toename van de kans op blokkades. Geheel separaat wordt aanbevolen ook de invloed van de demografische samenstelling van de populatie van een gebouw mee te kunnen nemen in een bepaling van de evacuatietijd. Daarnaast wordt sterk aanbevolen dat ten minste bij hoogbouw te allen tijde liften worden opgenomen in de evacuatiemethodiek. Hiermee wordt bedoeld dat het gebruik van 1 of meer liften, specifiek voor geassisteerd ontruimen, in het ontwerp wordt opgenomen. Voorts dient wel te worden vastgesteld welke ontruimingstijd vervolgens aan de orde is. Voor het aantal in de berekeningen op te nemen te assisteren personen en voor de methode van evacuatie dienen dan uitgangspunten te worden opgesteld. Ook dient heel expliciet te worden vastgelegd waaraan de lift en nabije omgeving dienen te voldoen om voldoende zekerheid te hebben over het functioneren van de lift.
40
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
7 Scenario’s Voor het uitwerken van de eerder genoemde aanbevelingen is de noodzaak aanwezig een model te ontwikkelen waarmee de invloed van evacuatieassistentie op de evacuatietijd bepaald kan worden. Bovendien dient een dergelijk model in dat geval ook de invloed van het gebruik van liften bij evacuatie mee te nemen. Hiertoe zijn diverse evacuatie scenario’s onderkend, die in paragraaf 7.1 worden toegelicht.
7.1 Beschrijving scenario's In het onderstaande worden de verschillende vormen van evacueren besproken waarvoor een bepalingsmethode door middel van het in dit rapport geboden lift- en trapmodel aangeboden dient te worden voor de gebouwen hoger dan 70 m. Deze worden aangeduid met scenario's.
Tabel 7.1 – Scenario’s voor evacuatie Scenario
Korte omschrijving
Nadere omschrijving
Bepalingsmethode evacuatietijd
0
enkel trappen
paragraaf 7.1.1
paragraaf 8.2 / 8.3
1
enkel liften
paragraaf 7.1.2
paragraaf 9.2 / 9.4
2
fractioneel met liften
paragraaf 7.1.3
paragraaf 8.2 / 8.3 en 9.2 / 9.4
3
trappen/liften met verzamellagen
paragraaf 7.1.4
paragraaf 8.2 / 8.3 en 9.3/ 9.4
4
vrije keuze
paragraaf 7.1.5
paragraaf 8.2 / 8.3 en 9.2 / 9.4
De geboden scenario’s kunnen per gebouw worden toegepast, waarbij combinaties van verschillende scenario’s voor (zones van) gestapelde functies mogelijk zijn. 7.1.1 Volledige evacuatie – enkel trappen (scenario 0) Dit scenario beschrijft in principe het scenario zoals dat tot op heden wordt gehanteerd voor het beoordelen van de evacuatie van gebouwen. “Bij brand, lift niet gebruiken”. Wel wordt in paragraaf 8.1 een gewijzigde bepalingsmethode gepresenteerd voor de evacuatietijd in de trappen. Hierin is meer aandacht gegeven voor de invloed van minder zelfredzamen, ook personen die gedurende de evacuatie minder zelfredzaam worden, zodat een completer beeld van het gebruik van de trappenhuizen ontstaat. Op grond van de eerder gegeven aanbevelingen is dit niet een scenario dat toegepast kan worden bij hoogbouw. De niet zelfredzame fractie van de gebouwpopulatie wordt in dit scenario immers niet geëvacueerd. Met de onderstaande overige scenario's wordt een belangrijke beperking van de methodes die in de huidige situatie worden gehanteerd (zie paragraaf 6.2), namelijk de invloed van de verminderd zelfredzame populatie op de trapbewegingen, opgeheven. Dit scenario wordt vooral opgenomen ter vergelijking voor de andere scenario's, evenals om het te hanteren model voor de gebruikstijd van de trappenhuizen eenvoudiger te kunnen valideren. Een dergelijke validatie dient nog uitgevoerd te worden, als eerste indicatie is een vergelijking verricht met de waargenomen uitstroomprofielen tijdens de evacuatie van gebouwen 1 en 2 van het World Trade Centre in New York op 11 september 2001 (zie figuur 8.3). 7.1.2 Volledige evacuatie – enkel liften (scenario 1) Dit scenario beschrijft het geheel achterwege laten van de trappen, in ieder geval bij het beoordelen/bepalen van de evacuatietijd. Een en ander wordt in figuur 7.1 nader gepresenteerd. 41
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Het wordt niet geadviseerd trappen geheel achterwege te laten, daarom kan van dit scenario gesteld worden dat dit vooral voor het bepalen van een basisniveau wat betreft evacuatietijd met liften dient. Bij het realiseren van trappen in een gebouw is het niet zinvol de positieve invloed die trappen leveren aan de evacuatietijd te negeren. 7.1.3 Volledige evacuatie – fractioneel met liften (scenario 2) Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. De verminderd zelfredzamen worden, eventueel geassisteerd, met een lift geëvacueerd. Een ondersteuning hiervoor dient in kantoren en logiesgebouwen door een BHV-organisatie geleverd te worden. Dan is wel sprake van een ander type organisatie dan over het algemeen momenteel aan de orde is in dergelijke gebouwen. Bij bediening van de liften door de gebruikers zelf, wat in woongebouwen veelal zal optreden, hoeft niet op assistentie gewacht te worden, wel dient de groep gebruikers te weten hoe te handelen. In de bepaling van de ontruimingstijd wordt de responstijd voor de BHV op 0 s gesteld.
Figuur 7.1 – Evacuatie met enkel liften
Figuur 7.2 – Evacuatie met verzamelverdiepingen 7.1.4 Volledige evacuatie – trappen / verzamelverdiepingen / liften als shuttles (scenario 3) In dit scenario bedienen de liften een aantal vooraf aangewezen verdiepingen waarheen per trap geëvacueerd dient te worden (zie ook figuur 7.2). In de situatie zoals in de figuur aangegeven zijn er twee verzamelverdiepingen waarheen per trap afgedaald dient te worden, de laagste verdiepingen dalen per trap af naar de begane grond. Daarom wordt zo minder dan 70% met liften geëvacueerd. Aandachtspunten zijn in dit geval: 42
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
— geleiding vanaf de trappen naar een wachtruimte voor de lift op de verzamelverdiepingen; — afmetingen van de wachtruimte voor de lift op de verzamelverdiepingen; — voorzieningenniveau van de wachtruimten; — communicatie over de situatie in het gebouw (zodat gebruikers keuzes kunnen maken) In dit scenario kan de liftsturing geoptimaliseerd worden waar het gaat om de verdeling van de liften over de verschillende verzamellagen. Een belangrijk voordeel van dit scenario is dat bij aankomst van hulpdiensten de trappen nagenoeg leeg zullen zijn. Tegengesteld gerichte stromen treden daardoor niet meer op. In dit scenario dient wel onderscheid te worden gemaakt tussen de situatie dat de capaciteit van de liften vanaf de verzamelverdieping naar beneden kleiner is dan de capaciteit van de trappen naar de verzamelverdieping (CL < Ctr) of juist groter (CL > Ctr). Bij een capaciteit van de liften kleiner dan de capaciteit van de trappen zullen mensen sneller instromen op de verzamellaag dan uitstromen. Derhalve zal eerst enige tijd een stijging van het aantal personen op de verzamellaag optreden, tot iedereen die op die verzamellaag is aangewezen over de trappen is aangekomen. Vanaf dat moment zal het aantal aanwezigen weer afnemen. Bij een liftcapaciteit groter dan de trapcapaciteit zal hooguit het aantal personen dat in 1 liftkooi kan, moeten wachten. In feite is er dan geen wachtrij want de liften kunnen iedereen gelijk verder vervoeren. Grafisch worden de belangrijkste consequenties weergegeven in figuur 7.3 en figuur 7.4.
Figuur 7.3 – Cumulatie van vluchtenden op verzamellaag bij CL < C tr
43
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 7.4 – Doorstroming van vluchtenden indien CL> C tr Voor de ontruimingstijd in beide gevallen is het belangrijkste verschil dat bij een CL < Ctr de evacuatietijd wordt bepaald door de evacuatietijd van de liften (zie ook figuur 7.6). Indien CL > Ctr wordt de evacuatietijd hoofdzakelijk bepaald door de evacuatietijd van de trap, waarna nog één (1) neerwaartse rit met de lift plaats moet vinden. Daarnaast wordt, vanwege de organisatie die dit scenario behoeft, de mogelijkheid toegevoegd de BHV-organisatie de gelegenheid te geven zich op te stellen voordat het algemene alarm wordt gegeven (de daadwerkelijke tijd die hiervoor nodig is wordt in het midden gelaten, door de methode die hier wordt gehanteerd kan voor die responstijd ook 0 seconden worden gehanteerd). Als mogelijke responstijd wordt in tabel 7.2 gesproken over ten hoogste 30 seconden. Dit is niet toereikend om geheel gereed te staan als interne hulpverleners, het biedt echter wel de mogelijkheid in actie te komen voordat de vluchtstroom op gang is gekomen. Een dergelijke responstijd dient weloverwogen te worden toegekend. In het kader van de hier gepresenteerde bepalingsmethode speelt de responstijd overigens verder geen rol. De hierboven omschreven situatie kan ook worden toegepast op een toren, met een bijzondere publieke functie bovenin, zoals een bijeenkomstfunctie, restaurant of panoramalaag. Binnen deze functie dient dan te worden gezorgd voor voldoende opvangcapaciteit en functionaliteit. Doorgaans zullen hiervoor binnen deze functie lokaal trappen en liften aanwezig zijn. Op basis van de randvoorwaarden voor de opvangcapaciteit 2 (zie paragraaf 11.2) zou deze moeten worden gebaseerd op maximaal 3,5 personen per m . De benodigde evacuatietijd met de voor dergelijke functies normaal gesproken aanwezige aparte shuttleliften, kunnen worden bepaald op basis van de vergelijkingen uit paragraaf 9.4. 7.1.5 Volledige evacuatie - trappen en liften, vrije keus (scenario 4) In dit laatste scenario worden zowel de trappen als de liften gebruikt voor evacuatie van elke verdieping. Gebruikers kunnen de keuze te allen tijde zelf maken tussen lift of trap. Feitelijk is dit een verbijzondering van het scenario waar fractioneel met liften wordt geëvacueerd, met als belangrijkste wijziging dat mogelijk geen ondersteuning door hulpdienst of BHV aan de orde is en dat de fractie die gebruik maakt van de lift niet vooraf vastligt. Daarnaast zullen ook gebruikers zonder beperking voor het gebruik van trappen zoals bij het eerder genoemde scenario met fractioneel, gaan kiezen voor de lift. Bij dit scenario is het wel mogelijk personen te informeren over de mogelijkheden die op een moment aanwezig zijn. Op basis van geplaatste liftoproepen en een inschatting van de congestie over de trappen (hoog liftgebruik leidt tot weinig congestie) kunnen evacuatietijden worden gepresenteerd aan de populatie. Hiermee zal wellicht ook invloed worden uitgeoefend op de vluchtenden. In dit scenario is het van belang dat evacuees zowel de liften als de trappen kunnen overzien, de prestaties inclusief wachttijden van beide systemen kunnen inschatten en dan een weloverwogen beslissing nemen. De kans dat ze in dit geval bereid zijn om (langer) op de liften te wachten, neemt toe bij zichtbare 44
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
consequenties voor een keuze. De evacuatieliften en de noodtrappenhuizen dienen derhalve aan dezelfde wachtruimte te zijn gelegen.
Figuur 7.5 A – Volledige evacuatie met trappen en liften, vrije keus
Figuur 7.5 B – Het deel van de gebruikers dat voor liften kiest is onzeker. Verondersteld wordt dat zowel de verdieping waar de gebruikte zich bevindt ten opzichte van peil als ten opzichte van een eventuele calamiteit een rol spelen. Het grijze gebied in de figuur geeft de mogelijke spreiding Door de onzekerheid in de keuze dient bij het modelleren van dit model veel vrijheid te worden verwerkt. Dat maakt dat berekeningen aan dit scenario zonder aanvullende randvoorwaarden niet tot bruikbare resultaten leiden. In principe biedt dit scenario de mogelijkheid tot het realiseren van kortere evacuatietijden. De variatie in het aantal mogelijke aanvullende randvoorwaarden is echter zo groot dat per project beoordeeld dient te worden welke realistisch zijn. De invulling daarvan dient vooral door een gebruiker te worden aangegeven. Ter illustratie van de mogelijkheden wordt hier ingegaan op een verdeling van 50 % van de gebruikers geëvacueerd middels liften en 50 % van de gebruikers middels trappen (aangegeven in de rechter figuur). In feite is dit een specifieke vorm van scenario 2 met niet geassisteerd ontruimen. Zowel voor het gebruik van de lift als voor het gebruik van de trappen wordt in dit geval een korte tijd bepaald. Dit wordt in een case voor verdere toelichting uitgewerkt.
45
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
7.2 Overzicht consequenties in tijd Alle bovengenoemde scenario's leiden tot andere bepalingsmethodes voor de ontruimingstijd. Een eerste indicatie van de componenten waar een uitspraak over gedaan dient te worden is onderstaand grafisch weergegeven.
Figuur 7.6 – Componenten in de ontruimingstijd per scenario Betekenis van de tekens: Tontruiming
tijd die verloopt tussen begin brand en het moment dat het gebouw leeg is [s]
Tdetectie
tijd tot ontdekking van de brand (waarneming of middels een installatie) [s]
Treactie
tijd tussen algemene alarmering en aanvang vluchten [s]
Tinitieel
tijd om horizontale afstanden naar de verticale vluchtroutes af te leggen [s]
TE,trap
tijd benodigd voor het afdalen over de trap naar niveau van de uitgang / overstaplaag [s]
TE,lift
tijd benodigd voor het afdalen met de lift naar niveau van de uitgang [s]
Ttransitie
tijd benodigd om van de trappen naar de lift te gaan, exclusief wachttijd [s]
TE,lift,shuttle
tijd benodigd voor een rit met de lift naar niveau van de uitgang [s]
Tresp,BHV
tijd die de BHV-organisatie als voormelding krijgt, voordat de algemene alarmering gegeven wordt [s]
Tuitgang
tijd om horizontale afstanden van verticale vluchtroutes naar de uitgang af te leggen [s]
Richtwaarden voor de diverse tijdscomponenten zijn te vinden in tabel 7.2.
Tabel 7.2: Richtwaarden voor de verschillende tijdaspecten, afhankelijk van de functie [sec] Grootheid
46
Woongebouw
Logiesgebouw
Kantoorgebouw
Tdetectie
3001
300
300
Treactie
6001
1202
120
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tinitieel
Te bepalen aan de hand van de plattegrond, loopsnelheid conform SBR-richtlijn afhankelijk van de bezetting van de verkeersroutes 0,37 tot 1,6 m/s
TE,trap TE,lift Ttransitie
Te bepalen conform hoofdstuk 8 en 9
TE,lift,shuttle Tresp
Niet aanwezig verondersteld
Max 30
Max 30
Tuitgang
te bepalen aan de hand van de plattegrond, loopsnelheid conform SBR-richtlijn afhankelijk van de bezetting van de verkeersroutes 0,37 tot 1,6 m/s
OPMERKING 1 Conform de SBR-richtlijn: hierin wordt uitgegaan van koppeling van detectiesystemen in gemeenschappelijke verkeersruimten met alarmering en detectie in de woningen. Onzekerheid bestaat in dergelijke systemen over de werking van de componenten in de woning. Daarom is de onzekerheid bij deze getallen relatief groot. OPMERKING 2 Deze waarde komt uit 'Brandbeveiligingsconcept, logiesgebouwen en bijzondere woongebouwen', de vraag is of dit altijd in deze tijd geschiedt. Bij uitwerking van een concept voor logiesgebouwen dient hier speciale aandacht aan te worden besteed in het kader van de alarmering.
In het in dit rapport gepresenteerde onderzoek is alleen gekeken naar de evacuatietijd, inclusief de binnen het verticale transport eventueel noodzakelijke transitietijd. In tabel 7.2 worden alle variabelen gepresenteerd die bijdragen aan de totale ontruimingstijd. Zie hiervoor ook de grafische weergave in figuur 7.6 en figuur 5.1. In de tabel zijn ook waarden gepresenteerd, als mogelijk te hanteren waarden voor sommige van de variabelen. De tijd tussen aanvang van de brand en detectie van die brand wordt bepaald door de projectering en aard van de detectie-componenten van de brandmeldinstallatie. Voor hoogbouw kunnen hieraan zodanige eisen worden gesteld, dat detectie binnen 5 minuten gerealiseerd kan worden. Uit technisch oogpunt kan wellicht nog een kortere detectietijd worden gerealiseerd, het is overigens de vraag of een tijdwinst die daaruit geboekt kan worden ook meteen tot verlenging van de evacuatietijd zou kunnen leiden. De tijd tussen alarmering (einde detectietijd) en het daadwerkelijk op gang komen van de ontruiming is onzeker. Met name voor gebouwen waarin wordt geslapen dient aandacht te worden besteed aan de daadwerkelijke keuze voor de reactietijd. Het kan zijn dat voor een effectieve ontruiming aanvullende voorzieningen noodzakelijk zijn om de reactietijd te beperken. Bij bijvoorbeeld kantoorgebouwen is regelmatige oefening al belangrijk (zie ook paragraaf 11.8). De in de tabel gegeven responstijd wordt mee bedoeld de tijd die de interne hulpverlening krijgt om een voorwaarschuwing te krijgen dat een ontruiming op handen is. Hier wordt voorgesteld dat een dergelijk stil alarm nooit meer dan 30 seconden voor het algemene alarm wordt gegeven. Daarbij kan het nog wel zo zijn dat het algemene alarm alleen voor een gedeelte van het gebouw wordt gegeven (deels of gefaseerd ontruimen). Bij woongebouwen wordt op basis van de huidige praktijk geen interne hulpverleningsorganisatie aanwezig verondersteld, derhalve is ook geen responstijd aan de orde.
47
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
8 Nieuw trapmodel Zoals in hoofdstuk 6 besproken, is een aantal factoren in de traditionele bepalingsmethoden voor evacuatietijd niet meegenomen. In het kader van een realistischer benadering van evacuatie van hoogbouw, is derhalve een bepalingsmodel voor de evacuatietijd over de trap ontwikkeld waar dergelijke factoren wel in zijn opgenomen. Uiteraard zijn hierbij nog enige vooronderstellingen aan de orde. In principe wordt uitgegaan van trappen zoals over het algemeen worden gehanteerd voor vluchttrappen. Hierbij is de breedte beperkt en voldoen de trappen voor het overige juist aan de eisen zoals gebruikelijk of in de regelgeving voorgeschreven. Dit is onder meer van belang, daar de onderstaande methode vooralsnog uitgaat van een lineaire invloed van de trapbreedte op de capaciteit van de trap.
8.1 Algemene regel bepaling evacuatietijd De algemene regel voor de bepaling van de evacuatietijd over trappen is in de basis identiek aan de regel voor de bestaande situatie. De evacuatietijd over trappen in een gebouw is het maximum van: Tevac,T,vd [s]
bepaald conform paragraaf 8.2
Tevac,T,mc [s]
bepaald conform paragraaf 8.3
en
In de bepaling van de evacuatietijd wordt nu rekening gehouden met vermoeiing, kans op blokkades en demografie. Over de kwantitatieve invloed van deze fenomenen op de evacuatietijd is nog niet veel aan onderzoeksresultaten gevonden. Toch wordt in de bepalingsmethode nu reeds rekening gehouden met de mogelijkheid deze invloed mee te nemen. 8.1.1 Factor voor vermoeiing In het model is voor het meenemen van de vermoeiing een factor toegevoegd aan de bepalingsmethode. Het betreft een relatieve factor met een waarde tussen 0 en 1. Omdat vermoeiing uiteraard gerelateerd is aan de duur van de activiteit, is deze factor in algemene vorm: fvermoei = ƒ(t) [-] Om het trapmodel zowel in continue als in discrete vorm te kunnen gebruiken, wordt fvermoei als functie van de tijd in beide vormen beschikbaar gesteld. De continue functie is: fvermoei = 0,4 + (1-0,4)•(1-T/5400)^3 Hierin is T de tijd in seconden, met een maximum waarde van 5.400 seconden. De discrete functie voor fvermoei is opgenomen in de onderstaande figuur 8.1. De hier gepresenteerde functies voor fvermoei zijn vooralsnog arbitrair. Door de manier waarop deze invloed wordt meegenomen in de bepaling, kan echter elke functie worden ingevoerd voor deze invloed. Voorlopig is de curve gefit voor diverse bekende uitstroomcurves, om te komen tot een zo betrouwbaar mogelijke aanname. Om hier een gefundeerde functie voor te kunnen bepalen is nader onderzoek in overleg met inspanningsfysiologen noodzakelijk. Wellicht dient deze factor ook per gebruiksfunctie te variëren.
48
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
fvermoei [-] 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
3600
3900
4200
4500
4800
5100
5400
tijd [sec] Figuur 8.1 – De factor die in rekening wordt gebracht ten behoeve van het meenemen van vermoeiing, in tijdstappen van 5 minuten Bovendien dient rekening te worden gehouden met de mogelijkheid, dat de vermoeiingsfactor voor scenario 0 (alleen trapgebruik) hoger kunnen zijn dan bij de andere scenario’s. Dit omdat minder zelfredzame en daarmee waarschijnlijk minder belastbare personen zich in dit scenario mogelijk noodgedwongen toch in de trappenhuizen zullen begeven, al dan niet geholpen door anderen. Dit kan resulteren in versnelde vermoeiing van de betrokkene of diens begeleiding, met de nodige vertraging van dien. Hiervoor kan worden overwogen om de factor 0,4 in de voorgaande formule voor fvermoei te verlagen naar 0,3 of 0,2. De factor zoals hier gehanteerd is kleiner bij grotere vermoeiing. Vandaar dat met verloop van tijd de factor daalt, waardoor deze eenvoudig in de formule is op te nemen. 8.1.2 Factor voor blokkaderisico In het model is voor het meenemen van de invloed van blokkades ook een factor toegevoegd aan de bepalingsmethode. Het betreft ook een relatieve factor met een waarde tussen 0 en 1. De kans op een blokkade neemt toe naarmate de vermoeiing een grotere rol gaat spelen. Zoals gezegd is vermoeiing gerelateerd aan de duur van de activiteit, daarom is ook deze factor in algemene vorm: fblokkade = ƒ(t) [-] Om het trapmodel zowel in continue als in discrete vorm te kunnen gebruiken, wordt fblokkade als functie van de tijd in beide vormen beschikbaar gesteld. De continue functie is: fblokkade = 0,4 + (1-0,4)•(1-T/5400)^2 Hierin is T de tijd in seconden, met een maximum waarde van 5.400 seconden. De discrete functie voor fblokkade is opgenomen in de onderstaande figuur 8.2.
49
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
fblokkade [-] 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
3600
3900
4200
4500
4800
5100
5400
tijd [min] Figuur 8.2 – De factor die in rekening wordt gebracht ten behoeve van het meenemen van kans op blokkades, in tijdstappen van 5 minuten Ook de waarde voor deze factor is vooralsnog arbitrair. Hetzelfde geldt echter weer voor fblokkade wat ook geldt voor fvermoei, namelijk dat de wijze waarop deze factor nu wordt meegenomen, betekent dat altijd een andere functie voor deze factor gehanteerd kan worden. Ook hier is nader onderzoek noodzakelijk en dient bekeken te worden of dit per functie gevarieerd dient te worden. Bovendien dient rekening te worden gehouden met de mogelijkheid, dat de blokkadefactor voor scenario 0 (alleen trapgebruik) hoger kunnen zijn dan bij de andere scenario’s. Dit omdat minder zelfredzame personen zich in dit scenario mogelijk noodgedwongen toch in de trappenhuizen zullen begeven (al dan niet geholpen door anderen), met de nodige vertraging en kans op blokkades door extra rustpauzes van dien. Hiervoor kan worden overwogen om de factor 0,4 in de voorgaande formule voor fblokkade te verlagen naar 0,3 of 0,2. Ten slotte kan de blokkadefactor nog worden beïnvloed door het mogelijk vertragende effect van groepen personen (families, collega’s), die zich gezamenlijk door de trappenhuizen verplaatsen. Hierbij zal niet alleen de langzaamste van de groep het tempo van de gehele groep reduceren, maar kan een dergelijke groep ook een blokkade vormen voor sneller verkeer. Ook deze factor is hier zodanig gehanteerd dat deze kleiner is bij grotere kans op blokkades. 8.1.3 Factor voor demografie In het model is voor het meenemen van de invloed van de demografie van de populatie van een gebouw ook een factor geïntroduceerd. Wederom betreft het een relatieve factor met een waarde tussen 0 en 1. In afwijking van de vorige twee factoren zal de demografie van de populatie een constante zijn (per functie/huurder, er kan sprake zijn van verschillende populaties in 1 gebouw), derhalve geldt hiervoor: fdemo = c [-] In hoofdstuk 10 is een voor fdemo voor alle voorbeeldanalyses en cases een waarde van 1,0 verondersteld. Met deze waarde blijkt het uitstroomprofiel van het WTC (zie figuur 8.3) het beste te kunnen worden benaderd. Afhankelijk van de gebouwfunctie en de samenstelling van de populatie kan echter ook van de waarden voor fdemo in tabel 8.1 gebruik worden gemaakt:
50
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tabel 8.1: Richtwaarden voor fdemo [-] Grootheid fdemo
Woongebouw
Logiesgebouw
Kantoorgebouw
0,8 – 1,0
0,8 – 1,0
0,9 - 1,0
OPMERKING De bovenstaande waarden zijn nog niet door middel van praktijkonderzoek of uit internationale literatuur gevalideerd. Vanwege de mogelijke senioriteit van (een deel van) de populatie in woon- en logiesgebouwen, zou een lagere fdemo hier aan de orde kunnen zijn.
8.2 Bepaling evacuatietijd over trap bij vrije doorstroom De berekening van de evacuatietijd over de trappen bij vrije doorstroom is als volgt gewijzigd: Tevac,T,vd = (n*ltr)/vtr(t) Hierbij geldt: vtr(t)
loopsnelheid over de trap als functie van tijd (=fvermoei*fdemo*vtr) [m/s]
vtr
de loopsnelheid over de trap (= 0,8) [m/s]
In deze bepaling is de factor voor blokkades niet meegenomen. Verondersteld wordt dat bij vrije doorstroom voldoende ruimte overblijft om de invloed van een blokkade voldoende te beperken.
8.3 Bepaling evacuatietijd over trap bij benutting maximale capaciteit Tevac,T,mc = (n*Pevac,T)/(Ctrap(t)*Be) Hierbij geldt: Ctrap(t)
maximale capaciteit van de trap als functie van tijd (=fvermoei*fblokkade*fdemo*Ctrap) [pers/(s*m)]
Ctrap
maximale capaciteit van de trap (= 1,28) [pers/(s*m)]
Bij benutting van de maximale capaciteit van de trap speelt uiteraard de kans op blokkades wel een belangrijke rol. Belangrijk aandachtspunt is de situatie waarbij lagere verdiepingen in een gebouw een bezetting hebben die leidt tot benutting van de maximale capaciteit op de trap terwijl bovengelegen verdiepingen nog leiden tot een vrije doorstroom. De invloed van de maximale benutting van de capaciteit van de trap zal dan expliciet inzichtelijk moeten worden gemaakt.
8.4 Validatie trapmodel Momenteel is van de trapmodellen nog niet een validatie beschikbaar die bruikbaar is om deze methode mee te beoordelen. Een eerste vergelijking van de hier gehanteerde bepalingsmethode met een praktijksituatie is gedaan aan de hand van de vastgestelde uitstroomprofielen van het WTC op 11 september 2001 (figuur 1.4). Die vergelijking leert dat de gehanteerde waarde voor de capaciteit van de trap samen met de combinatie van de factoren zoals hier gehanteerd, overeenkomsten vertoont met het op 11 september 2001 voorkomende uitstroomprofiel. Veel gegevens over de ontruiming zijn onbekend, onder andere over het instromen in de trappenhuizen, de spreiding van aanvang vluchten et cetera. In de onderstaande figuur 8.3 is te zien dat het afvlakken van de grafieken, hetgeen staat voor een vermindering van de uitstroom, terugkomt. Opgemerkt zij dat de mate van afvlakken nog nader onderzoek behoeft. In het hier gehanteerde model gaan we uit van een iets pessimistische afname van de snelheid van 51
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
ontruimen in de tijd. Gezien de beoogde veiligheid en de onzekerheid over de factoren wordt hier vooralsnog niet van afgeweken. Voorts zij nog opgemerkt dat in de uitstroomprofielen zoals met de in deze rapportage gepresenteerde berekeningen de tijd voor verplaatsing op de verdieping zelf evenmin als de tijd voor verplaatsing op de begane grond is berekend. Strikt genomen dient de curve conform de hier gehanteerde bepalingsmethode nog naar rechts te worden verplaatst. Voor het eerste deel van de curve wordt dan een betere overeenkomst gevonden met de uitstroom bij WTC2. Over de vastgestelde uitstroom bij WTC1 wordt nog opgemerkt dat hier een afname van de uitstroom ontstond na het instorten van WTC2. Hierdoor werden de omstandigheden voor vluchten WTC1 ook bemoeilijkt.
Figuur 8.3 – De berekende en empirisch vastgestelde omvang van de populatie in de gebouwen van het WTC in New York op 11 september 2001
Naast de validatie van het trapmodel op basis van beschikbare uitstroomprofielen zou het ook raadzaam zijn om middels een praktijkoefening in een hoogbouw toren in Nederland het gedrag en het uitstroomprofiel van de populatie bij evacuatie met trappen en/of liften te meten. Binnen de beschikbare tijd voor dit onderzoek is het echter niet gelukt een dergelijke praktijkoefening te organiseren. Aanbevolen wordt om dit voor het doorontwikkelen van dit rapport naar een NTA alsnog te laten plaatsvinden.
52
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
9 Het liftmodel 9.1 Achtergrond Het liftmodel dat voor dit rapport is ontwikkeld, is deels gebaseerd op de publicatie “Emergency Evacuation Elevator Systems Guideline”, van de Council on Tall Buildings and Urban Habitat [2004]. In dit document wordt gesteld, dat evacuatie met liften, die zijn gedimensioneerd voor een opgaande gebouwpiek in normaal bedrijf (bijvoorbeeld een kantoortoren), in evacuatiebedrijf efficiënter het verkeer kunnen afhandelen. Deze verhoogde transportcapaciteit kan worden verklaard door de wijze waarop het verkeer wordt afgehandeld: terwijl liften gedurende opgaand verkeer talloze stops maken om personen te laten uitstappen, zullen deze gedurende evacuatiebedrijf doorgaans slechts 1-2 keer per cyclus stoppen om te evacueren personen te laten instappen. Daarbij geldt bovendien, dat liften in opgaand normaal bedrijf doorgaans een omkeerhoogte bereiken, die ver boven het gemiddelde vloerniveau van de betreffende bediende gebouwzone ligt, vanwege het feit dat er een grote spreiding is in het aantal bestemmingen van de personen in de kooi. Bij evacuatie met liften daarentegen, is de gemiddelde omkeerhoogte over de gehele duur van de evacuatie ongeveer gelijk aan het gemiddelde vloerniveau van de betreffende bediende gebouwzone. De benadering van de CTBUH is gebaseerd op de verkeersafhandeling in de opgaande vulpiek, waarbij gebruik wordt gemaakt van de transportcapaciteit HC5piek. Dit is het percentage van de gebouwpopulatie dat in de drukste 5 minuten van de liften gebruik maakt. Zie ook NTA 4614-4 hoofdstuk 6: “Verkeersafhandeling met liftinstallaties in hoogbouw”. De tijd die in theorie benodigd is om het gebouw in de opgaande piek te vullen, Toppiek, is gelijk aan: Toppiek = 30.000 / HC5piek
[s]
(9.1)
In het model van de CTBUH wordt de theoretische evacuatietijd met liften, Tevac,L,CTBUH, gevonden uit de volgende formule 2: Tevac,L,CTBUH = Toppiek / 1.6
[s]
(9.2)
In analogie met de CTBUH publicatie wordt in dit liftmodel gebruik gemaakt van de term Toppiek, aangezien deze is gerelateerd aan de ochtendpiek in kantoorgebouwen met vrijwel uitsluitend opgaand (binnenkomend) verkeer. In het kader van het liftmodel wordt Toppiek hier echter ook gebruikt voor woongebouwen en logiesgebouwen, hoewel het verkeer hier in de maatgevende ochtendpiek met name respectievelijk neergaand gericht (uitgaand) en tweerichtingsverkeer (inkomend en uitgaand) is. De te hanteren waarden voor HC5piek kunnen voor alle drie de gebouwfuncties in de NTA 4614-4 hoofdstuk 6: “Verkeersafhandeling met liftinstallaties in hoogbouw” worden gevonden. 9.1.1 Uitgangspunten bij het liftmodel In het liftmodel zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: •
Het instappen op de verdiepingen kan bij evacuatie wat langer duren dan onder normale omstandigheden, bijvoorbeeld door discussie over wie er eerst mag, door het proberen of er nog een extra persoon bij past/mag en door de mogelijk relatief hoge fractie minder zelfredzame personen. Bij de totstandkoming van het model is van een gemiddelde instaptijd per persoon van 1,5 seconden uitgegaan, terwijl de instaptijd in normaal verkeer conform NTA 4614-4 hoofdstuk 6: “Verkeersafhandeling met liftinstallaties in hoogbouw” tussen 1,0 en 1,3 seconden ligt;
•
Of een liftkooi vol genoeg is om te vertrekken en of een verdieping leeg is, is ter beoordeling aan een de BHV-er, die de evacuatie begeleidt. Indien er geen begeleiding is, wordt volautomatische evacuatie verondersteld (zie paragraaf 9.6) en wordt door de keuze om te vertrekken gemaakt door de liftbesturing. Een geringe vertraging door beslismomenten is inclusief in het liftmodel;
•
De hefsnelheid (c.q. daalsnelheid) en versnelling/vertraging worden tijdens de evacuatie verondersteld gelijk te zijn aan die tijdens normaal verkeer.
53
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
9.1.2 Evacueren met liften in scenario 1 en 2 Hoewel het CTBUH model een bruikbare methode biedt voor de eerste inschatting van de mogelijke evacuatietijd met liften en de achterliggende filosofie door diverse bronnen wordt bevestigd [Barney, Siikonen, Fortune], is de benadering alleen bruikbaar voor volledige evacuatie van een gebouw waarin de liftgroep is gebaseerd op een maatgevende oppiek (kantoor). Niet duidelijk wordt, hoe Tevac,L wordt beïnvloed door fractionele en gezoneerde evacuatie. Ook is niet bekend, in hoeverre deze aanpak geschikt is voor woon- en logiesfuncties, waar het verkeer overwegend in twee richtingen respectievelijk neerwaarts gericht is. Daarom is voor dit rapport het liftmodel voor Tevac,L uitgebreid naar de Nederlandse situatie, met meerdere gebouwfuncties en evacuatiescenario’s. De aanvullende invloedsfactoren voor fractioneel evacueren (scenario 1) en volledig evacueren (scenario 2) worden in paragraaf 9.2 besproken. 9.1.3 Evacueren met liften in scenario 3 De benadering van de CTBUH en de aanvullingen in paragraaf 9.2 zijn beide gebaseerd op een evacuatiemethode, waarbij op veel verschillende verdiepingen mensen met de liften worden opgehaald. Hoewel de liften hierbij per rondrit doorgaans slechts 1-2 keer per cyclus zullen stoppen om te evacueren personen te laten instappen, heeft de afhandeling veel weg van een omgekeerde vulpiek. Het ligt hierbij dan ook voor de hand om de transportcapaciteit uit de vulpiek als uitgangspunt te gebruiken, waarbij de ontwerpcriteria conform de NTA 4614-4 over verkeersafhandeling met liften de basis vormt. Bij scenario 3 ligt dat echter geheel anders: hierbij fungeren de liften als shuttles, die slechts een zeer beperkt aantal verzamellagen evacueren. Deze afhandeling heeft geen relatie meer met de vulpiek, waardoor en andere rekenmethode voor de vaststelling van de evacuatietijd noodzakelijk is. De aanvullende formules voor evacueren met verzamellagen (scenario 3) wordt in paragraaf 9.5 besproken. 9.1.4 Evacueren met shuttleliften In de scenario’s 1, 2 en 3 is het mogelijk dat er in het gebouw shuttleliften aanwezig zijn, die het rechtstreeks vervoer van/naar een overstaplaag op hoogte verzorgen. Een dergelijke groep liften komt vrijwel uitsluitend voor bij zeer hoge torens (200-250 meter) of bij gestapelde functies. Het liftmodel dat voor shuttleliften dient te worden gebruikt, wordt toegelicht in paragraaf 9.4. 9.1.5 Het effect van vertraagde respons Voor de berekening van de evacuatietijd met liften wordt aanvankelijk de term Tevac,L,0 gebruikt, waarin de 0 aangeeft dat er hierbij van is uitgegaan, dat alle te evacueren personen bij aanvang van de evacuatie op T=0 in de liftlobby staan te wachten. Ofwel, dat de responstijd 0 seconden bedraagt. In werkelijkheid zullen de te evacueren personen echter met enige vertraging bij de liften verschijnen. Hoe het effect van deze laatkomers op de evacuatietijd moet worden meegenomen, wordt toegelicht in paragraaf 9.5.
9.2 De evacuatietijd met liften voor scenario 1 en 2 In dit rapport wordt het oorspronkelijke CTBUH model vertaald naar de Nederlandse context door de volgende vervangende en/of aanvullende invloedsfactoren mee te nemen: Fefficiency: Deze factor geeft de invloed aan van de geoptimaliseerde verkeersafhandeling in evacuatiebedrijf, zowel voor opgaand verkeer in normaal piekbedrijf (kantoorfunctie), neergaand verkeer in piekbedrijf (woonfunctie) en tweerichtingsverkeer in normaal piekbedrijf (logiesfunctie). Ffractie: Deze factor geeft de invloed weer van de fractie van de populatie, die per verdieping met liften wordt geëvacueerd. Fzone: Deze factor geeft de invloed weer van de grootte van de zone, die met liften wordt geëvacueerd. Een zone is een vertikaal bereik van verdiepingen, dat een deel uitmaakt van het bereik van de liftgroep in normaal bedrijf.
54
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Fhoogte: Deze factor geeft de invloed weer van de hoogte van de zone, die met liften wordt geëvacueerd. Fkooivulling: Deze factor geeft de invloed weer van de kooivulling van de liften tijdens evacuatie. Fliften: Deze factor geeft de invloed weer van het aantal liften, dat voor evacuatie beschikbaar is.
Met behulp van de bovengenoemde invloedsfactoren kan de formule 9.2 voor Tevac,L worden aangepast naar: Tevac,L,0 = Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften)
[s]
(9.3)
Om het effect van de bovengenoemde factoren op de evacuatietijd met liften vast te stellen, zijn honderden liftsimulaties uitgevoerd. Allereerst zijn hiervoor conform de NTA 4614-4 over verkeersafhandeling met liften voor diverse voorbeeld kantoorgebouwen, woongebouwen en logiesgebouwen van 100, 150 en 250 meter de benodigde liftconfiguraties vastgesteld. Zie voor een overzicht van de beschouwde voorbeeld gebouwen en uitgevoerde simulaties bijlage D. Vervolgens zijn deze gebouwen met de berekende liften geëvacueerd, waarbij de resulterende evacuatietijd is geregistreerd. Ten slotte zijn voor diverse configuraties aanvullende fractionele en gezoneerde evacuaties uitgevoerd. Uit de simulatieresultaten zijn formules voor elk van de zes bovengenoemde invloedsfactoren afgeleid. Deze factoren worden afzonderlijk besproken in de paragrafen 9.2.1 t/m 9.2.6. 9.2.1 Ffractie De invloed van de te evacueren fractie per verdieping is als volgt: Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek)
[-]
(9.4)
In bovenstaande formule staat Pevac voor de populatie per verdieping die in evacuatiebedrijf moet worden opgehaald, terwijl Ppiek de volledige populatie van die verdieping is, die in normaal piekbedrijf wordt afgehandeld. In figuur 9.1 is een voorbeeld te zien, waarbij Ffractie 10 % is.
55
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 9.1 – Fractionele evacuatie van 10 % van de populatie per verdieping Formule 9.4 is afgeleid van figuur 9.2, waarin de experimentele simulatieresultaten voor diverse fractionele evacuaties te zien zijn. De relatie tussen Ffractie en de te evacueren fractie (Pevac/Ppiek) is vrijwel lineair, maar voor kleine fracties convergeert Ffractie naar 0,1. Dit kan grotendeels worden verklaard door het feit dat voor kleine fracties, het aantal liftstops per evacuatiecyclus van een enkele lift dominant wordt (bijvoorbeeld 2-8 stops per cyclus in plaats van 1-2 stops). Hierdoor wordt de efficiency van de evacuatierit negatief beïnvloed. Tevens is er een relatieve toename van de in- en uitstaptijden en kooivulling per persoon, aangezien bij evacuatie van kleine fracties relatief rolstoelgebruikers en personen met een functiebeperking betrokken zullen zijn.
Figuur 9.2 – Simulatie resultaten voor Ffractie VOORBEELD 1 Indien tijdens evacuatie slechts 15% van de populatie per verdieping met de liften wordt geëvacueerd, waarbij de overige 85% evacueert via de trap, dan geldt:
Ffractie = 0,1 + 0,9 x 0,15 = 0,235 OPMERKING Voor hotels kan de te evacueren populatie groter zijn dan de populatie, waarop de maatgevende verkeersafhandeling van de liftgroep in normaal bedrijf berekend is. Dit is bijvoorbeeld mogelijk indien het hotelpersoneel gelijktijdig met de gastenliften geëvacueerd wordt, terwijl de gastenliften gedimensioneerd zijn op uitsluitend de ochtendpiek van de gasten (check-out en ontbijt). Het personeel is dan met andere liften of op andere tijden in het hotel aangekomen. In dit geval is Ffractie > 1,0 mogelijk. Ook voor kantoren en woningen zijn situaties denkbaar, waarbij de aanwezige en met een liftgroep te evacueren populatie groter is dan de ontwerppopulatie, waarop de liften door middel van een analyse van de maatgevende verkeerspiek in normaal bedrijf, gebaseerd zijn. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de aanwezigheid van gasten in een vergaderfaciliteit of een festiviteit in het gebouw. In bovenstaande situaties is de toepassing van een Ffractie > 1,0 in dit model toegestaan. Zie de uitgewerkte cases (bijlage A) voor een voorbeeld.
9.2.2 Fzone De invloed van het aantal verdiepingen van de zone die wordt geëvacueerd, ten opzichte van het aantal verdiepingen dat door de betreffende liftgroep in normaal piekbedrijf wordt bediend, is als volgt:
56
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Fzone = Nevac / Npiek
[-]
(9.5)
In formule 9.5 staat Nevac voor het aantal verdiepingen dat gezoneerd met liften wordt geëvacueerd, terwijl Npiek staat voor het aantal verdieping, dat in normaal piekbedrijf wordt bediend. Het effect van de relatieve hoogte van deze verdiepingen ten opzichte van het normaal bereik, wordt meegenomen door Fhoogte in paragraaf 9.2.3. VOORBEELD 2 Indien tijdens evacuatie slechts alleen de 22e t/m 25e verdieping van een zone worden geëvacueerd met liften, die in normaal piekbedrijf de 20e t/m 34e verdieping bedienen, dan is geldt:
Fzone = 4 / 15 = 0,267 9.2.3 Fhoogte Afgezien van het aantal verdiepingen dat bij gezoneerde evacuatie met liften worden bediend, speelt ook de relatieve positie van deze verdiepingen een rol, ten opzichte van de verdiepingen die door de betreffende liftgroep worden bediend in normaal piekbedrijf. Het zal bijvoorbeeld langer duren om het bovenste kwart van een gebouw van 40 lagen met liften te evacueren, dan om het onderste kwart te evacueren. Dit effect is door middel van diverse liftsimulaties onderzocht, waarbij de invloed van de relatieve positie van de evacuatieverdiepingen op de totale evacuatietijd met liften is geregistreerd. De factor Fhoogte die hierbij is gevonden, is voor een aantal voorbeelden geïllustreerd in figuur 9.5. De formule voor Fhoogte, die uit de simulatieresultaten is afgeleid, is als volgt: Fhoogte = 0,7 + 0,3 x (Hhoog,evac + Hlaag,evac – Hlaag,piek) / Hhoog,piek
[-]
(9.6)
In formule 9.6 staat Hhoog,evac voor het vloerniveau van de hoogste evacuatielaag, terwijl Hlaag,evac staat voor het vloerniveau van de laagste evacuatielaag. Hhoog,piek staat voor het vloerniveau van de hoogste verdieping, die in normaal piekbedrijf door de betreffende liftgroep wordt bediend, terwijl Hlaag,piek staat voor het vloerniveau van laagste verdieping, die in normaal piekbedrijf wordt bediend. Als het gemiddelde vloerniveau van de evacuatiezone hoger ligt dan het gemiddelde vloerniveau van de volledige gebouwzone in normaal piekbedrijf, dan is Fhoogte groter dan 1. Evenzo wordt Fhoogte kleiner dan 1, als het gemiddelde vloerniveau van de evacuatiezone lager ligt dan het gemiddelde vloerniveau van de volledige gebouwzone in normaal piekbedrijf. De spreiding van Fhoogte rondom 1 hangt af van het relatieve verschil tussen beide gemiddelde vloerniveaus en de relatieve hoogte van de in normaal bedrijf te bedienen zone ten opzichte van het maaiveld niveau (centrale groep, high-rise, low-rise).
57
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 9.5 –: Fhoogte, de invloed van de hoogte van de verdiepingen in de evacuatiezone VOORBEELD 3 Stel dat een toren een verdiepingshoogte van 3,6 meter heeft, waarbij de begane grond 5,0 meter hoog is. Indien tijdens evacuatie slechts alleen de 22e t/m 25e verdieping van een zone worden geëvacueerd met liften, die in normaal piekbedrijf de 20e t/m 34e verdieping bedienen, dan is geldt:
Fhoogte = 0,7 + 0,3 x ((5,0+24x3,6) + (5,0+21x3,6) – (5,0+19x3,6)) / (5,0+33x3,6) = Fhoogte = 0,7 + 0,3 x (91,4 + 80,6 – 73,4) / 123,8 = 0,7 + 0,3 x 0,796 = 0,939 9.2.4 Fefficiency Om Fefficiency vast te stellen voor meerdere gebouwfuncties, zijn diverse liftsimulaties uitgevoerd. Hieruit is gebleken dat deze factor per gebouwfunctie een beperkte spreiding kent, die afhankelijk is bijvoorbeeld gebouwhoogte en groepsgrootte. De gevonden spreiding is te vinden in tabel 9.1. Hierin is ook de aanbevolen waarde voor gebruik opgenomen, namelijk de ondergrens van het gevonden bereik. In de aanbevolen waarde zit nog een ruime veiligheidsmarge, die echter niet zonder reden moet worden gehanteerd. Zie hiervoor hoofdstuk 9.7 (Validatie) en met name paragraaf 9.7.5.
Tabel 9.1 – Fefficiency per gebouwfunctie
Fefficiency gevonden bereik Fefficiency geadviseerde rekenwaarde
Kantoorfunctie
Woonfunctie
Logiesfunctie
1,6 – 1,9
2,4 – 2,8
1,9 – 2,2
1,6
2,4
1,9
Het is opvallend dat Fefficiency voor woon- en logiesfuncties aanzienlijk hoger blijkt te zijn dan voor kantoorfuncties. Dit kan echter als volgt verklaard worden:
58
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
a) In de NTA “Verkeersafhandeling met liften” wordt een aanzienlijk percentage tegengesteld gericht verkeer en/of tussenverdiepingsverkeer meegenomen, waardoor de verkeersafhandeling in normaal piekbedrijf minder efficiënt is. Bij evacuatie is vanwege het uitsluitend neerwaarts gerichte verkeer daardoor nog meer efficiencyvoordeel te behalen; b) De gemiddelde kooivulling in woon- en logiesgebouwen blijkt vaak aanzienlijk lager te liggen dan in kantoortorens. Het relatieve verschil met de maximale kooivulling conform de NTA “Verkeersafhandeling met liften” (zie ook paragraaf 9.2.5) is daarmee groter, net als de efficiencywinst in evacuatiebedrijf; c) In logiesgebouwen wordt klanttevredenheid doorgaans zo belangrijk gevonden, dat in hotels meer dan benodigde liftcapaciteit aanwezig is; d) Het liftontwerp in kantoorfuncties is doorgaans gebaseerd op bestemmingsbesturing, terwijl dat in woonen logiesfuncties vaak niet het geval is. Hierdoor is voor kantoorfuncties de efficiencywinst voor de verkeersafhandeling bij evacuatie kleiner, aangezien bestemmingsbesturing van nature al het aantal stops gedurende een cyclus in normaal opgaand piekbedrijf reduceert. Ook kan de gemiddelde omkeerhoogte per cyclus in normaal piekbedrijf bij woon- en hoteltorens hoger zijn dan in kantoren met bestemmingsbesturing; e) Woontorens worden conform de NTA “Verkeersafhandeling met liften” berekend met een vrij lage transportcapaciteit in de piek van 5%-6%. Dit resulteert in een ongunstig gespreid verkeersaanbod, waarbij per stop in normaal piekbedrijf maar 1-2 personen instappen. Hierdoor is de efficiencywinst in evacuatiebedrijf groter dan bij kantoortorens. 9.2.5 Fkooivulling Het is algemeen geaccepteerd dat de kooivulling gedurende evacuatie hoger mag en kan zijn dan in normaal piekbedrijf. Mensen zijn bij evacuatie bereid om dichter op elkaar te staan, zie figuur 9.6. Hoewel 100 % kooivulling niet te verwachten is, blijkt een toename van 10 % tot 20 % van de kooivulling realistisch. De invloed van de toename van de kooivulling is te vinden in tabel 9.2:
Tabel 9.2 – Fkooivulling per gebouwfunctie
Fkooivulling KVmax (maximale kooivulling in
Kantoorfunctie
Woonfunctie
Logiesfunctie
1,1
1,1
1,2
80 %
80 %
70 %
piekbedrijf
OPMERKING Fkooivulling is gerelateerd aan de maximaal toegestane kooivulling conform de NTA “Verkeersafhandeling met liften”. De gecombineerde waarden uit tabel 9.2 laten voor kantoor- en logiesfuncties voldoende ruimte voor een BHV-er of veiligheidsfunctionaris in de kooi.
59
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 9.6 – Mensen zijn bij evacuatie met liften bereid om iets dichter op elkaar te staan 9.2.6 Fliften De invloed van het aantal liften dat beschikbaar is voor evacuatie, ten opzichte van het aantal liften dat in normaal piekbedrijf in de liftgroep beschikbaar is, is lineair en dus als volgt: Fliften = Levac / Lpiek
[-]
(9.7)
In formule 9.7 staat Levac voor het aantal liften dat beschikbaar is voor evacuatie, terwijl Lpiek staat voor het aantal liften dat in normaal piekbedrijf in de liftgroep beschikbaar is. De factor Fliften maakt het mogelijk om de evacuatietijd te bepalen voor situaties waarin: a) Niet alle liften uit de groep uitgevoerd zijn als evacuatieliften; b) Eén of meerdere liften uit de groep in storing of onderhoud zijn; c) Eén of meerdere liften uit de groep als brandweerlift zijn uitgevoerd en vanwege bestrijding van de brand door de brandweer worden ingezet; d) Eén of meerdere liften uit de groep voor evacuatie doeleinden zijn toegewezen aan andere zones of groepen; e) Eén of meerdere liften uit de groep voor evacuatie doeleinden zijn toegevoegd vanuit andere zones of groepen.
9.3 De evacuatietijd met liften voor scenario 3 9.3.1 Algemeen In scenario 3 opereren de liften bijna als shuttles, die maar op een beperkt aantal lagen een aanzienlijk deel van de populatie ophalen. De formules voor de evacuatietijd met liften zijn dan ook anders. De onderstaande formules gelden voor evacuatie met liften vanaf maximaal 3 verzamellagen. Op deze lagen bevinden zich de deelpopulaties P1, P2 en P3, op respectievelijk de hoogtes H1, H2 en H3 (in meters). Er geldt: Tevac,L,0 = Rlift,1 × Tcyclus + Taanvullend
[s]
In paragraaf 9.3.2 tot en met 9.3.4 worden de afzonderlijke termen uit formule 9.8 toegelicht.
60
(9.8)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
9.3.2 Berekening Rlift,1 Hierin is Rlift,1 het aantal ritten dat door één (1) lift (de lift die het laatste klaar is), wordt gemaakt. Tcyclus staat voor de gemiddelde cyclustijd van één (1) evacatiecyclus per lift en Taanvullend voor de extra tijd, die benodigd is voor maximaal 2 extra lokale stops gedurende de laatste rit van de laatste lift. Er geldt: Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac
[ritten]
(9.9)
Hierin is Rlift,totaal het totaal aantal ritten, dat voor alle liften gezamenlijk benodigd is om de volledige populatie te evacueren. Levac staat voor het aantal liften, dat voor evacuatie beschikbaar is. Rlift,1 dient naar boven te worden afgerond op een geheel aantal ritten. Voor Rlift,totaal geldt: Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac
[ritten]
(9.10)
Hierin is Ptotaal de totale populatie, die moet worden geëvacueerd en staat KVevac voor de kooivulling in de liften. Rlift,totaal dient naar boven te worden afgerond op een geheel aantal ritten. Er geldt: Ptotaal = P1 + P2 + P3
[personen]
(9.11)
KVevac kan afhankelijk van de gebouwfunctie worden afgeleid uit tabel 9.2, waarbij geldt: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax
[personen]
(9.12)
Hierin is HV het nominaal hefvermogen van de evacuatieliften in kilogram. KVevac dient naar beneden te worden afgerond op gehele personen. 9.3.3 Berekening Tcyclus Er geldt: Tcyclus = 2 x Trit + Tproces
[s]
(9.13)
Hierin is Trit de tijd, benodigd voor een enkele op- of neerwaartse rit naar/van een laag met te evacueren personen. Voor Trit geldt: Trit = (Homkeer / V + V / A)
[s]
(9.14)
Hierin is Homkeer de gewogen gemiddelde hoogte van de omkeerverdieping in de liftcyclus, is V de nominale hefsnelheid van de lift en A de nominale versnelling van de lift. Voor Homkeer geldt: Homkeer = (H1xP1 + H2xP2 + H3xP3) / (P1 + P2 + P3)
[m]
(9.15)
Tproces is de totale procestijd, die per liftcyclus benodigd is voor deuren openen, deuren sluiten, instappen en uitstappen. Er geldt: Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tuitstap)
[s]
(9.16)
Hierin staat Tdeuren voor de gezamenlijke benodigde tijd voor het openen + sluiten van de liftdeuren per stop, inclusief eventuele vertraging door herhaalde deursluiting. Voor evacuatie wordt Tdeuren gesteld op 10 seconden. Tinstap en Tuitstap staan respectievelijk voor de instap- en uitstaptijd per persoon. Voor evacuatie worden deze gesteld op 1,5 respectievelijk 1,0 seconden. 9.3.4 Berekening Taanvullend De term Taanvullend staat voor de aanvullende vertraging, die optreedt doordat de laatste lift die bezig is met evacueren, mogelijk om meerdere verdiepingen de laatste personen moet ophalen. Taanvullend is daardoor opgebouwd uit de verliestijd van 1-2 extra stops en de bijbehorende extra deurbewegingen. Van een extra 61
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
in- en uitstaptijd is geen sprake, aangezien deze voor de gehele populatie, onafhankelijk van waar deze op een lift wacht, als in Tproces is opgenomen. Er geldt: Bij 3 verzamellagen: Taanvullend = 2 x (V / A + Tdeuren)
[s]
(9.17a)
[s]
(9.17b)
Bij 2 verzamellagen: Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren)
NB: Bij 1 verzamellaag is dit effect niet aan de orde en kunnen de formules voor shuttleliften (zie paragraaf 9.4) worden gebruikt. VOORBEELD 5 Stel dat een kantoorgebouw door middel van scenario 3 wordt geëvacueerd op 3 niveaus. Op laag 16 (64 meter) staan 400 personen, op laag 32 (128 meter) staan 500 personen en op laag 48 staan 350 personen (196 meter). De evacuatie wordt uitgevoerd met een groep van 6 liften, met een hefvermogen van 1.600 kg, een hefsnelheid van 6,0 m/s en een versnelling van 1,1 m/s2. Er geldt dan: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1600/75) x 1,1 x 80% =
18 personen per kooi
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = (P1 + P2 + P3) / 18 = (400+500+350)/18 =
70 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 70 / 6 =
12 ritten per lift
Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2x10 + 18x1,5+18x1,0 )=
65,0 seconden
Homkeer = (H1xP1 + H2xP2 + H3xP3) / (P1 + P2 + P3) = (64x400+128x500+196x350) / (400+500+350) = 126,6 meter Trit = (Homkeer / V + V / A) = (126,6/6,0 + 6,0/1,1) =
26,6 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2x26,6 + 65,0 =
118,1 seconden
Taanvullend = 2 x (V / A + Tdeuren)0 = 2x (6,0/1,1 + 10) =
30,9 seconden
Tevac,L,0 = Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 12x118,1 + 30,9 =
1448 seconden (24,2 min)
9.4 Evacuatie met shuttleliften 9.4.1 Algemeen Voor gebouwen met gestapelde functies en/of gebouwzones kunnen shuttleliften in het gebouw aanwezig zijn, die het rechtstreeks vervoer van/naar een overstaplaag op hoogte verzorgen. Zie bijvoorbeeld case 3 in bijlage A. Omdat bij deze liften zowel in normaal bedrijf als in evacuatiebedrijf uitsluitend sprake is van expressverkeer tussen twee ver uiteen gelegen liftstops, waarbij met name geen sprake meer zal zijn van een efficiencywinst door geoptimaliseerde verkeersafhandeling, gaan de formules van paragraaf 9.1 t/m 9.4 voor shuttleliften niet op. 9.4.2 Berekening Tevac,shuttle,0 Voor shuttleliften geldt een andere set formules voor het liftmodel, vergelijkbaar met het aangepaste liftmodel voor scenario 3, namelijk: Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus waarin:
62
[s]
(9.18)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac
[ritten]
(9.19)
Hierin is Rlift,totaal het totaal aantal ritten, dat voor alle shuttleliften gezamenlijk benodigd is om de volledige populatie te evacueren. Levac staat voor het aantal shuttleliften, dat voor evacuatie beschikbaar is. Rlift,1 dient naar boven te worden afgerond op een geheel aantal ritten. Voor Rlift,totaal geldt:
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac
[ritten]
(9.20)
Hierin is Ptotaal de totale populatie, die van de overstaplaag moet worden geëvacueerd en staat KVevac voor de kooivulling in de liften. Rlift,totaal dient naar boven te worden afgerond op een geheel aantal ritten. KVevac kan afhankelijk van de gebouwfunctie worden afgeleid uit tabel 9.2, waarbij geldt: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax
[personen]
(9.21)
Hierin is HV het nominaal hefvermogen van de evacuatieliften in kilogram. KVevac dient naar beneden te worden afgerond op gehele personen. Verder geldt: Tcyclus = 2 x Trit + Tproces
[s]
(9.22)
Hierin is Trit de tijd, benodigd voor een enkele op- of neerwaartse rit naar/van de overstaplaag. Voor Trit geldt: Trit = (Hoverstap / V + V / A)
[s]
(9.23)
Hierin is Hoverstap de hoogte van de overstaplaag in meters, is V de nominale hefsnelheid van de shuttlelift en A de nominale versnelling van de shuttlelift. Tproces is de totale procestijd, die per liftcyclus benodigd is voor deuren openen, deuren sluiten, instappen en uitstappen. Er geldt: Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap)
[s]
(9.24)
Hierin staat Tdeuren voor de gezamenlijke benodigde tijd voor het openen + sluiten van de liftdeuren per stop, inclusief eventuele vertraging door herhaalde deursluiting. Voor evacuatie wordt Tdeuren gesteld op 10 sec Tinstap en Tuitstap staan respectievelijk voor de instap- en uitstaptijd per persoon. Voor evacuatie worden deze gesteld op 1,2 sec respectievelijk 1,5 sec. VOORBEELD 6 Stel dat een kantoorgebouw bestaat uit 2 gestapelde gebouwzones, waarbij de bovenste zone door shuttleliften wordt ontsloten. Deze liften verzorgen het verkeer van/naar een overstaplaag op 156 meter hoogte, waar personen overstappen van/naar lokale liften in de bovenste gebouwzone. De te evacueren populatie in de bovenste gebouwzone bedraagt 800 personen. De evacuatie wordt uitgevoerd met een groep van 3 shuttleliften, met een hefvermogen van 1800 kg, een hefsnelheid van 8,0 m/s en een versnelling van 1,1 m/s2. Er geldt dan: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1800/75) x 1,1 x 80% =
21 personen per kooi
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = 800 / 21 =
39 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 39 / 3 =
13 ritten per lift
Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2x10 + 21x1,5+21x1,0) =
72,5 seconden
Trit = (Hoverstap / V + V / A) = (156/8,0 + 8,0/1,1) =
26,8 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2x26,8 + 72,5 =
126,1 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 13x126,1 =
1639 seconden (27,4 min)
63
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
9.4.3 Beperkte evacuatiecapaciteit shuttleliften Aangezien de wijze van de verkeersafhandeling met shuttleliften in evacuatiebedrijf vergelijkbaar is met normaal bedrijf (echter tegengesteld gericht), is met name van de efficiëncywinst door geoptimaliseerde verkeersafhandeling geen sprake. Anders gezegd: de vultijd van een gebouw met de shuttleliften zal vrijwel gelijk zijn aan de evacuatietijd. Daardoor zullen de shuttleliften vaak de bottleneck blijken te zijn in de evacuatie. Hierbij komt ook nog eens, dat evacuees op de overstaplaag moeten overstappen van trappen of liften naar de shuttleliften, waardoor er van twee (deel)evacuatietijden na elkaar sprake zal zijn, in plaats van dat er parallel wordt geëvacueerd. Zie voor een rekenvoorbeeld case 3 van bijlage A. Het verdient daarom aanbeveling om de evacuatiecapaciteit van shuttleliften serieus in de beschouwing van gebouwen met gestapelde zones te beschouwen. Daarbij zal het vaak noodzakelijk blijken om de evacuatietijd met de shuttleliften te reduceren, door gelijktijdig ook gebruik te maken van andere aanwezige liften. Hierbij kan gedacht worden aan bijvoorbeeld de goederenlift(en) van het gebouw, of één of meerdere high-riseliften uit de onderliggende gebouwzone.
9.5 Het effect van vertraagde aankomst In dit rapport geldt voor alle formules het uitgangspunt, dat bij aanvang van de evacuatie iedereen gereed staat om via de lift en/of trap te evacueren. In de praktijk blijkt echter dat de reactietijd van personen vele minuten kan bedragen. De populatie reageert namelijk vertraagd op alarmsignalen: mensen wachten rustig even af, maken hun werkzaamheden af en/of verzamelen hun waardevolle spullen. Studie toont aan dat bijvoorbeeld bij de evacuatie in het WTC in 2001 slechts 13% van het personeel binnen 1 minuut op de alarmmelding reageerde. Van de populatie had 78% tussen 1 en 8 minuten nodig om in de lobby te komen en 9% zelfs langer dan 8 minuten [NIST]. Ook voor hotels functies is aangetoond dat de responstijd zeer lang kan zijn [Kobes]. In onderstaande figuur 9.7 wordt theoretisch aangegeven, hoe de mogelijke respons en uitstroomkromme er voor de drie beschouwde gebruiksfuncties uit zou kunnen zien.
Figuur 9.7 – Responstijd en uitstroomprofiel In figuur 9.8 is nog een ander aspect van de respons geïllustreerd: het geheel uitblijven van een reactie van personen. Een deel van de populatie weigert hun woning/kamer te verlaten of wordt niet wakker van de alarmmelding. In veel gevallen wordt dit veroorzaakt door ongeloof of onderschatting van de risico’s, soms speelt de beleving dat men in de kamer veiliger is een rol. Hoewel dit met name voor komt bij woon- en 64
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
logiesgebouwen, is ook bij kantoorgebouwen niet uit te sluiten dat niet 100% van de populatie gehoor geeft aan de oproep om het gebouw te evacueren. De BHV-organisatie kan overigens een belangrijke rol spelen in het minimaliseren van de fractie die geheel niet reageert. Het effect van de bovenstaande vertraagde reactie van personen op de liften kan zijn, dat liften door deze laatkomers moeten terugkeren naar verdiepingen, die al eerder geëvacueerd waren. Dit gaat ten koste van de beschikbaarheid en vergroot daardoor de minimaal mogelijke Tevac,L,0. Onderzoek heeft aangetoond [Siikonen], dat het vertragende effect van laatkomers in alle gevallen ongeveer gelijk is, namelijk circa 20%. Aanvullende liftsimulaties, die special hiervoor zijn uitgevoerd, bevestigen eerder onderzoek op dit gebied. Om het effect van vertraagde aankomst op de evacuatietijd met liften mee te nemen, kan formule 9.3 als volgt worden uitgebreid: Als Tlaatste < Tevac,L,0:
Tevac,L = Tevac,L,0 + 0,2 x Tlaatste
[s]
(9.25a)
Als Tlaatste ≥ Tevac,L,0:
Tevac,L = Tlaatste + 90 x (Hhoog,evac / Hhoog,piek) + 30
[s]
(9.25b)
Hierin is Tlaatste de responstijd die de laatste persoon nodig heeft, om vanaf aanvang van de evacuatie zich daadwerkelijk bij de liften te melden. In formule 9.25b wordt de extra tijd toegevoegd, die een lift nodig heeft om na afloop van een vrijwel afgeronde evacuatie, alsnog 1 persoon boven in het gebouw op te halen. Deze tijd is afhankelijk van de gebouwhoogte en de te evacueren zone en is maximaal 2 minuten. Richtwaarden voor Tlaatste zijn te vinden in tabel 9.3.
Tabel 9.3 – Tlaatste per gebruiksfunctie
Tlaatste reëel gebruik Tlaatste geadviseerde rekenwaarde
Kantoorfunctie
Woonfunctie
Logiesfunctie
60 – 480 s
120 – 2.700 s
120 – 2.700 s
300 s
900 s
900 s
65
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 9.8 – De invloed van de responstijd op Tevac,L VOORBEELD 4 Stel dat door middel van formule 9.3 is uitgerekend dat de evacuatietijd met liften bij een theoretische responstijd van 0 seconden 900 seconden is. De liftgroep bedient normaal de volledige gebouwhoogte van 250 meter, echter nu wordt gezoneerd geëvacueerd tot 150 meter hoogte. Stel dat de maximale responstijd voor laatkomers 600 seconden is. Dan wordt bij een responstijd van 0 seconden de gecorrigeerde evacuatietijd met liften met formule 9.25a:
Tlaatste < Tevac,L: Tevac,L= Tevac,L,0 + 0,2 x Tlaatste = 900 + 0,2 x 600 = 1.020 seconden Indien de maximale responstijd echter 1.200 seconden is, dan wordt de gecorrigeerde evacuatietijd met liften met formule 9.25b:
Tlaatste > Tevac,L: Tevac,L = Tlaatste + 90 x (Hhoog,evac / Hhoog,piek) + 30 = 1.200 + 90 x (150/250) + 30 = 1.284 seconden (21,4 minuten)
9.6 De evacuatieroutine: begeleid, halfautomatisch of volautomatisch evacueren met liften? 9.6.1 Algemeen In gebouwen waar een BHV-organisatie (kantoorfunctie) of een eigen veiligheidsdienst (logiesfunctie) aanwezig is, dient begeleid te worden geëvacueerd. Dit houdt in dat in de kooi en op de verdiepingen assistentie wordt verleend aan vluchtende personen die van de liften gebruik willen maken. De assistenten verzorgen de begeleiding van de evacuatie totdat de brandweer er is en in overleg met de brandweer mogelijk ook nog daarna. Begeleide evacuatie heeft de volgende voordelen: a) De BHV-er/veiligheidsmedewerker kan mindervaliden assisteren, overbelading van de kooi voorkomen en indien noodzakelijk bepalen wie er eerst mag; b) De BHV-er/veiligheidsmedewerker kan op de verdiepingen controleren of deze werkelijk leeg zijn. c) Begeleid evacueren is in installatietechnisch opzicht goedkoper dan volautomatisch evacueren, omdat de automatische evacuatiebesturing niet noodzakelijk is. Bij woongebouwen is doorgaans geen BHV-organisatie aanwezig en zal door een wisselende populatie niet iedere bewoner vertrouwd zijn met evacueren via de liften. Toch zal ook hier wel regelmatig geoefend moeten worden en dient de evacuatie bij voorkeur met begeleiding plaats te vinden. Hier zou bijvoorbeeld een 24-uurs bemande post kunnen worden ingericht, waar een huismeester of veiligheidsmedewerker aanwezig is om bij alarmmeldingen de regie te nemen totdat de brandweer arriveert. Bij voorkeur dient deze een team hulpverleners op afroep beschikbaar te hebben (bewoners of centraal georganiseerd via de woningcorporatie), waardoor snel assistentie bij de evacuatie kan worden verzorgd. Totdat deze ondersteuning op afroep er is, kan dan volautomatisch worden geëvacueerd. Zodra de brandweer arriveert, kan worden overgegaan op halfautomatisch evacueren vanuit de commandopost van de brandweer. Na aankomst van de eigen hulpverleners op afroep, kan worden overgegaan op begeleide evacuatie. Wanneer de verschillende evacuatieroutines (begeleid, halfautomatisch en volautomatisch evacueren) dienen te worden toegepast, is te vinden in tabel 9.4.
66
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tabel 9.4 – Toepassing van evacuatieroutines per gebruiksfunctie Evacuatieroutine Gebruiksfunctie
Bij brandmelding: totdat de brandweer arriveert
Bij brandmelding: nadat de brandweer gearriveerd is
Bij een andere calamiteit
Kantoorfunctie
Begeleid (door BHV-organisatie)
Begeleid (door BHV-organisatie)
Begeleid (door BHV-organisatie)
Logiesfunctie
Begeleid (door interne veiligheidsdienst)
Begeleid (door interne veiligheidsdienst)
Begeleid (door interne veiligheidsdienst)
Woonfunctie (met 24 uur bemande post)
Begeleid (door eigen veiligheidsdienst). Alleen fractionele evacuatie (scenario 2)
Begeleid (door eigen veiligheidsdienst). Alleen fractionele evacuatie (scenario 2)
Begeleid (door eigen veiligheidsdienst). Alleen fractionele evacuatie (scenario 2)
Volautomatische evacuatie totdat eigen hulpverleners op afroep ter plaatse zijn, daarna begeleide evacuatie. Alleen fractioneel (scenario 2)
Halfautomatische evacuatie totdat eigen hulpverleners op afroep ter plaatse zijn, daarna begeleide evacuatie. Alleen fractioneel (scenario 2)
Volautomatische evacuatie totdat eigen hulpverleners op afroep ter plaatse zijn, daarna begeleide evacuatie. Alleen fractioneel (scenario 2)
(VOORKEUR) Woonfunctie (zonder 24 uur bemande post) (PRAKTIJK)
9.6.2 Begeleide evacuatie Voor begeleide evacuatie is het uitgangspunt, dat de BHV-organisatie (kantoorfunctie), interne veiligheidsdienst (logiesfunctie) of hulpverleners op afroep (woonfunctie) vanuit de liftkooi van evacuatieliften de aansturing van de lift overneemt. Hiertoe dient een schakelaar (sleutelschakelaar, magneetkaartlezer of knop met autorisatie door code) in de kooi van de evacuatielift beschikbaar te zijn. Bij het activeren van deze schakelaar wordt de evacuatielift uit de liftgroep gehaald, worden alle bestaande kooicommando’s gewist en worden geen verdiepingsoproepen meer toegewezen. Een BHV-er in de kooi communiceert met de centrale BHV-organisatie, waarbij de eindverantwoordelijke de liften aan de verdiepingen toewijst en de evacuatievolgorde bepaalt. Op projectbasis dient te worden bepaald of de BHV-organisatie gebruik mag maken van de communicatiemiddelen in het commandocentrum van de brandweer (bijvoorbeeld totdat de brandweer arriveert), of dat zij over hun eigen communicatiemiddelen (bijvoorbeeld mobilofoon, portofoon of gsm) beschikken. 9.6.3 Halfautomatische evacuatie Voor halfautomatische evacuatie is het uitgangspunt, dat de evacuatieliften vanuit de commandopost van de brandweer worden aangestuurd. De eindverantwoordelijke bepaalt de evacuatievolgorde en wijst de liften aan de verdiepingen toe. Hiervoor zijn geen bedieningselementen in de kooi en op de verdiepingen benodigd. Zodra in de commandopost de halfautomatische evacuatieschakeling wordt ingeschakeld, vervallen alle bestaande kooi- en verdiepingsoproepen en functioneren de liften nog uitsluitend ten behoeve van evacuatie. De wijze van aansturing van de liften vanuit de commandoruimte dient op projectbasis te worden bepaald: dit kan variëren van volledige aansturing op afstand tot vrijwel volautomatische evacuatie. Bij volledige aansturing op afstand dient vanuit de commandoruimte elke volgende bestemming van een evacuatielift en het moment van de deursluiting te worden opgegeven: de liften doen niets zolang ze geen commando ontvangen. Bij vrijwel volautomatische evacuatie wordt vanuit de commandoruimte bijvoorbeeld alleen de (volgende) te evacueren verdieping opgegeven, waarna de liften zelf gezamenlijk deze verdieping evacueren totdat deze leeg is. De liften evacueren automatisch top-down zolang ze vanuit de commandoruimte geen andere opdracht ontvangen en beschikken over een eenvoudige evacuatieschakeling naast de liftbesturing. Voor halfautomatische evacuatie is het gebruik van de aanwezige 67
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
camerabewaking op alle verdiepingen en in liftkooien van evacuatieliften vanuit de commandopost noodzakelijk, alsmede tweerichtingscommunicatie met alle kooien en verdiepingen. 9.6.4 Volautomatische evacuatie Voor volautomatische evacuatie is het uitgangspunt, dat de evacuatieliften door middel van een geavanceerde evacuatieschakeling naast de groepsbesturing, zelfstandig de volledige evacuatie organiseren. Hiervoor zijn geen bedieningselementen in de kooi en op de verdiepingen gewenst of dienen deze tijdens evacuatie te worden uitgeschakeld. In de besturing dient vooraf een evacuatieroutine te worden ingesteld (top-down, bottom-up of een in het ontwerptraject te bepalen mengvorm/variant, zie paragraaf 1.7), die wordt doorlopen zolang vanuit de commandoruimte geen andere opdracht wordt ontvangen. De liften evacueren gezamenlijk verdiepingen totdat deze leeg zijn, waarbij de volgorde van evacuatie en toewijzing van evacuatieliften door de evacuatieschakeling gebeurt.
9.7 Validatie liftmodel 9.7.1 Algemeen Om de betrouwbaarheid/bruikbaarheid van het liftmodel te kunnen bepalen is met behulp van liftsimulaties het model gevalideerd. Bij validatie wordt op basis van data, die niet eerder zijn gebruikt voor de ontwikkeling van het model, de modeluitkomsten getoetst. Voor validatie van het liftmodel zijn simulaties uitgevoerd met het liftsimulatieprogramma “Elevate”. In dit simulatieprogramma is het mogelijk een evacuatiesituatie in het programma te programmeren en vervolgens het verkeer op zo efficiënt mogelijke wijze af te handelen (naar de uitgang van het gebouw te transporteren). Voor de validatie van het liftmodel is gebruik gemaakt van de 3 gebouwcases die zijn beschreven in bijlage A. In deze bijlage staan uitgewerkte voorbeelden van berekeningen van evacuatietijden met behulp van het liftmodel. In dit hoofdstuk worden de evacuatietijden berekend met behulp van het simulatieprogramma en vergeleken met de uitkomsten van het liftmodel. De bijbehorende liftconfiguraties van de gebouwen zijn ook beschreven in bijlage A. Deze liftconfiguraties zijn bepaald met behulp van de NTA “Verkeersafhandeling met liften” (NTA 4614-4) en hebben het serviceniveau “goed” of zelfs “excellent”, aangezien wordt aangenomen dat in hoogbouw doorgaans dit ambitieniveau wordt nagestreefd. Echter, om het liftmodel te valideren zijn ook enkele liftconfiguraties met het serviceniveau “sober” geanalyseerd. In dit validatie hoofdstuk zijn daarom voor een deel van de cases tevens simulaties uitgevoerd met een “sobere” of “normale” liftconfiguratie in plaats van de “normale” of “excellente” liftconfiguratie. Bij de validatie van de evacuatietijd via het liftmodel ligt de focus in beginsel alleen op de factoren Ffractie, Fefficiency en Fhoogte. Voor deze factoren zijn immers universele vergelijkingen of tabellen afgeleid, waarvan de toepasbaarheid moet worden getoetst. De factoren Fzone, Fliften en Fkooivulling zijn op basis van logische lineaire invloed afgeleid en hoeven niet te worden gevalideerd. Hierbij geldt dat de non-lineaire invloed van de hoogte van de te evacueren zone niet in Fzone wordt verdisconteerd, maar in Fhoogte. 9.7.2 Case 1: Woontoren Case 1a en case 1b beschrijven 2 woontorens van 150 m. Het evacueren met liften van deze woontorens op basis van de verschillende evacuatiescenario’s is gesimuleerd met het liftsimulatieprogramma. Aanvullend op de 2 liftconfiguraties uit bijlage A, zijn voor case 1a ook simulaties uitgevoerd met liften met een hefvermogen van 1.000 kg en een hefsnelheid van 4 m/s. Figuur 9.9 geeft de uitkomsten weer van de verschillende scenario’s in vergelijking met de uitkomsten van het liftmodel.
68
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Case 1: Woontoren 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 Tevac, L (s)
2200 Liftmodel Case 1a
2000
Liftmodel Case 1b
1800
Simulatie Case 1a (normaal) Simulatie Case 1a (sober)
1600
Simulatie Case 1b
1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Volledige evacuatie (scenario 1)
Volledige evacuatie - 1 Fractioneel evacueren Fractioneel evacueren Fractioneel evacueren lift (scenario 1) (10 %) (scenario 2) (20 %) (scenario 2) (50 %) (scenario 4) Scenario
Figuur 9.9: Simulatieresultaten voor Case 1: Woongebouw
In de figuur is te zien dat de evacuatietijdberekening van het liftmodel in deze cases voor elk scenario aan de veilige kant zit ten opzichte van de uitkomsten van de simulaties. Voor case 1a (normaal) is deze marge voor elk scenario circa +25%. Voor case 1a (sober) is dit circa +17%, met uitzondering van scenario 2 met 10% evacuatie, waarbij de marge +25% is. Scenario 1b geeft voor scenario 1 en 5 een marge van ongeveer +15%, terwijl deze voor scenario 2 op +25% ligt. Bij de validatie van de evacuatietijd van dit woongebouw zijn van het liftmodel alleen de factoren Ffractie, Fefficiency en Fkooivulling van invloed. Het verschil tussen case 1a (normaal) en case 1a (sober) kan verklaard worden door de factor Fefficiency, die groter is bij een op “normaal” niveau ontworpen gebouw, dan bij een op “sober” niveau ontworpen gebouw. De factor Fkooivulling is niet van invloed op de verschillen tussen beide cases, aangezien er bij beide cases ten opzichte van normaal liftgebruik, bij evacuatie 1 persoon extra in de liftkooi past. 9.7.3 Case 2: Kantoortoren 9.7.3.1 Algemeen Case 2a en case 2b beschrijven 2 kantoortorens van 180 m. Het evacueren met liften van deze kantoortorens op basis van de verschillende evacuatiescenario’s is gesimuleerd met het simulatieprogramma. Aanvullend op de 2 liftconfiguraties uit bijlage A, zijn voor case 2a voor de low-rise liften ook simulaties uitgevoerd met liften met een hefvermogen van 1.275 kg en een hefsnelheid van 4,0 m/s. Figuur 9.10 geeft de uitkomsten weer van de verschillende scenario’s in vergelijking met de uitkomsten van het liftmodel.
69
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Case 2: Kantoortoren 2000 1800 1600
Tevac, L (s)
1400 Liftmodel case 2a
1200
Liftmodel case 2b Simulatie Case 2a low-rise (normaal)
1000
Simulatie Case 2a low-rise (sober) Simulatie Case 2a high-rise Simulatie Case 2b low-rise
800
Simulatie Case 2b high-rise
600 400 200 0 Volledige evacuatie Volledige evacuatie (scenario 1) 1 lift (scenario 1)
Fractioneel evacueren (6 %) (scenario 2)
Fractioneel evacueren (12%) (scenario 2)
Fractioneel evacueren (50 %) (scenario 4)
Scenario
Figuur 9.10: Simulatieresultaten voor Case 2: Kantoortoren
In Figuur 9.10 is te zien dat ook de simulatieresultaten van case 2 voor elk scenario een kortere evacuatietijd geven, dan de tijd die is berekend met het liftmodel. De simulatieresultaten van scenario 1 en 4 hebben ten opzichte van het liftmodel een marge van circa +20% (case 2a (goed)) en +17% (case 2a (sober) en case 3b). Voor scenario 3 is dit circa +26% (case 2a (goed) en case 2b) en 22% (case 2a (sober)). Bij de validatie van de evacuatietijd van dit kantoorgebouw zijn, net als bij het woongebouw, alleen de factoren Ffractie, Fefficiency en Fkooivulling feitelijk van invloed. Het verschil tussen case 2a (normaal) en case 2a (sober) kan ook bij deze case verklaard worden door de factor Fefficiency. De factor Fkooivulling is niet van invloed op de verschillen tussen beide cases, aangezien de liften bij beide cases dezelfde hefvermogens hebben. 9.7.3.2 Scenario 3 Tevens zijn voor case 2 simulaties uitgevoerd op basis van scenario 3: evacueren met verzamellagen. Bij deze simulaties is uitgegaan van dezelfde verzamellagen als beschreven in de voorbeelden in bijlage A. Voor het berekenen van de evacuatietijden met het liftmodel is gebruikt gemaakt van de formules die beschreven zijn in paragraaf 9.3. Figuur 9.11 dient dan ook als validatie voor deze formules.
70
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Case 2 Verzamellagen 1600
1400
1200
Tevac, L (s)
1000 Liftmodel Case 2a Simulatie Case 2a
800
Liftmodel Case 2b Simulatie Case 2b
600
400
200
0 Verzamellaag 26 evacueren
Deellagen 16, 26 en 36 evacueren (4x4)
Deellagen 16, 26 en 36 evacueren (3x5)
Deellagen 16, 26 en 36 evacueren (2x6)
Scenario
Figuur 9.11: Simulatieresultaten Case 2: Verzamellagen
In figuur 9.11 is te zien dat ook bij dit scenario de evacuatietijden van het liftmodel langer zijn dan de resultaten van de simulatie. Voor case 2a ligt de marge in evacuatietijd tussen de circa +5% en +11%. Voor case 2b ligt de marge tussen de circa +12% en +17%. 9.7.3.3 Factor Fhoogte De factoren uit het liftmodel die in de 3 beschreven cases in bijlage A van deze rapportage niet van invloed zijn, zijn de factoren Fzone en Fhoogte. In deze cases wordt immers niet een deel/zone van het gebouw geëvacueerd, maar uitsluitend de gehele populatie. Voor de validatie van deze factoren zijn voor het gebouw van case 2a aanvullende simulaties uitgevoerd, waarbij het gebouw per zone is geëvacueerd. De simulaties zijn uitgevoerd voor de low-rise liften en de high-rise liften, waarbij de low-rise en de high-rise zijn verdeeld in respectievelijk 2, 3 en 4 zones. Er zijn voor deze validatie dus in totaal 2x(2+3+4)=18 simulaties uitgevoerd. De resultaten van de invloed van de factor Fhoogte zijn te zien in figuur 9.12.
71
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Totaal Fhoogte 150% 140% 130%
T evac,L (% )
120% 110% 100% 90%
Simulatie Case 2a
80%
Formule Fhoogte
70% 60% 50% 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Fhoogte
Figuur 9.12: Simulatieresultaten Fhoogte
In deze figuur is te zien dat de resultaten redelijk op een lijn liggen met de formule van Fhoogte uit paragraaf 9.2.3. Er zijn echter 2 grote uitschieters onder de lijn van de formule te zien. Dit zijn resultaten van de simulatie waarbij de high-rise groep in 4 zones is verdeeld en simulatie van de bovenste 2 zones van de high-rise groep resulteerde in een zeer korte evacuatietijd. Dit kwam doordat de kooien in deze situatie precies optimaal gevuld konden worden, zonder halfvolle kooien aan het einde van de simulatie. Dit is een exacte optimale situatie, die in de praktijk niet zal voorkomen, onder andere doordat de populatie normaal gesproken niet precies in een geheel aantal kooien zal passen en omdat de populatie per laag in de praktijk niet voor elke laag gelijk zal zijn. Als deze 2 uitschieters uit de resultaten worden gehaald, ontstaat figuur 9.13. Totaal Fhoogte (zonder uitschieters) 150% 140% 130%
T evac,L (% )
120% 110% 100% Simulatie Case 2a
90%
Formule Fhoogt e
80% 70% 60% 50% 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Fhoogte
Figuur 9.13: Simulatieresultaten Fhoogte (zonder uitschieters)
72
2
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Deze grafiek laat zien dat het model voor Fhoogte een goede, gemiddelde representatie van de simulatieresultaten geeft. Het verband is vrijwel lineair. En de simulatieresultaten liggen afwisselde boven en onder de modelresultaten. 9.7.4 Case 3: Kantoortoren + hotel Case 3a en case 3b beschrijven 2 gecombineerde kantoor+hoteltorens van 250 m. Het evacueren met liften van deze 2 gebouwen op basis van de verschillende evacuatiescenario’s is ook hier gesimuleerd met het simulatieprogramma. De evacuatie van de kantoren en de evacuatie van het hotel zijn beide apart gesimuleerd en worden ook beide apart behandeld in deze paragraaf. Aanvullend op de liftconfiguraties uit bijlage A, zijn voor case 3b voor de high-rise liften van het kantoorgedeelte ook simulaties uitgevoerd met liften met een hefvermogen van 1.275 kg en een hefsnelheid van 8 m/s. Voor de hotelliften in het hotel zijn bij case 3a tevens simulaties uitgevoerd met liften met een hefvermogen van 1.000 kg en een hefsnelheid van 2,5 m/s. 9.7.4.1 Kantoorzone Figuur 9.14 geeft de uitkomsten weer van de verschillende evacuatiescenario’s van het kantoorgedeelte in vergelijking met de uitkomsten van het liftmodel. Case 3: Kantoortoren 2000 1800 1600
Tevac, L (s)
1400 Liftmodel Case 3a
1200
Liftmodel Case 3b Simulatie Case 3a low-rise
1000
Simulatie Case 3a high-rise Simulatie Case 3b low-rise Simulatie Case 3b high-rise (normaal)
800
Simulatie Case 3b high-rise (sober)
600 400 200 0 Volledige evacuatie Volledige evacuatie (scenario 1) 1 lift (scenario 1)
Fractioneel evacueren (6 %) (scenario 2)
Fractioneel evacueren (12%) (scenario 2)
Fractioneel evacueren (50 %) (scenario 4)
Scenario
Figuur 9.14: Simulatieresultaten Case 3: Kantoortoren
Bij deze case 3 geven bijna alle simulatieresultaten een kortere evacuatietijd dan de berekende simulatieresultaten van het liftmodel. De enige uitzondering hierop is case 3b high-rise (sober). Deze liftconfiguratie voldoet net aan het serviceniveau “sober”, met een wachttijd van circa 49 seconden in de ochtendpiek. In figuur 9.14 is te zien dat de simulatieresultaten van deze case ongeveer gelijk zijn aan de resultaten van het liftmodel en het simulatieresultaat van deze case van scenario 1 (-1 lift) geeft zelfs een 2% langere evacuatietijd, dan de uitkomst van het model. Voor de overige resultaten geldt dat voor scenario 1 de marge tussen de uitkomst van het liftmodel en de simulatieresultaten circa 11%-17% is. Voor scenario 2 liggen deze marges meer verspreid en verschilt het simulatieresultaat circa 2-31% met de resultaten van het liftmodel. 73
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Voor scenario 4 is de marge voor beide cases voor de low-rise 28% en voor de high-rise 18%. Deze case laat duidelijk de invloed van Fefficiency zien. In tabel 9.1 van paragraaf 9.2.4. staat het gevonden bereik van Fefficiency beschreven. Hierbij wordt bij elke gebouwsoort geadviseerd om de laagste waarde van het bereik te kiezen. Zoals in deze case, bij case 3b (sober) te zien is, komt deze laagste waarde overeen met een liftconfiguratie met een “sober” serviceniveau. Voor een hoger serviceniveau ligt de marge bij deze factor op ten minste 10%. 9.7.4.2 Hotelzone Voor het hotelgedeelte van het gebouw is bij de validatie is aanvullend onderzocht wat de invloed van de aanwezigheid van het personeel is in het hotel. De liftconfiguratie bij het hotel wordt doorgaans ontworpen op basis van de bezetting van de hotelgasten en niet op basis van het aantal personeelsleden. De simulaties van volledige evacuatie zijn daarom 2 maal uitgevoerd, met én zonder personeel. Tevens zijn voor het hotel simulaties uitgevoerd voor de evacuatie met de shuttleliften. Deze dienen als validatie voor het liftmodel dat beschreven is in paragraaf 9.4. Bij de simulatie van de shuttleliften is het personeel altijd meegerekend. Figuur 9.15 geeft de uitkomsten weer van de verschillende evacuatiescenario’s van het hotelgedeelte van het gebouw in vergelijking met de uitkomsten van het liftmodel (incl/excl p= inclusief/ exclusief personeel). Case 3: Hotel 2000 1800 1600 1400 Liftmodel Case 3a
Tevac, L (s)
1200
Liftmodel Case 3b Simulatie Case 3a (excellent) incl p Simulatie Case 3a (normaal) incl p
1000
Simulatie Case 3b incl p Simulatie Case 3a (excellent) excl p Simulatie Case 3a (normaal) excl p
800
Simulatie Case 3b excl p
600 400 200 0 Volledige evacuatie (scenario 1)
Volledige evacuatie hotel shuttle (scenario 1) Scenario
Figuur 9.15: Simulatieresultaten Case 3: Hotel
De simulatieresultaten laten zien dat er bij evacuatie van hotels/bij het ontwerpen van liftconfiguraties voor hotels rekening moet worden gehouden met de aanwezigheid van het personeel. Voor de analyses zonder personeel liggen de modeluitkomsten voor de evacuatietijd rond de +20% hoger dan de simulatieresultaten voor case 3a (excellent) en case 3b. Voor case 3a (normaal) is deze marge +11%. De resultaten van de simulatie van case 3a (normaal) inclusief personeel geven echter een 3% langere evacuatietijd dan de berekende evacuatietijd van het liftmodel. Bij de overige simulatieresultaten inclusief personeel is de evacuatietijd wel ongeveer 0% tot +5% lager dan de modeluitkomsten. Hieruit kan worden geconcludeerd dat het mee evacueren van het hotel personeel kan leiden tot onbetrouwbare modeluitkomsten, als dit wordt gedaan met de gastenliften. Het is daarom van belang om in dit geval de factor Ffractie aan te passen naar een waarde > 1,0 (zie paragraaf 9.2.1). 74
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Ten slotte blijkt dat de simulatieresultaten van de shuttleliften een positieve marge laten zien van respectievelijk 2% en 5%. 9.7.5 Conclusie Uit de bovenstaande validatie kunnen de volgende conclusies worden getrokken: •
De factoren Ffractie en Fhoogte geven voldoende betrouwbare modelresultaten, met een spreiding van circa –10% tot +10% rondom de liftsimulatieresultaten. Zie hiervoor paragraaf 9.2.1, figuur 9.2 en paragraaf 9.7.3.3 in dit rapport. Voor deze factoren is geen aanpassing noodzakelijk;
•
De factor Fefficiency geeft voldoende betrouwbare modelresultaten (een veiligheidsmarge van circa -2 tot +31%, gemiddeld 16%). Om het model aan te scherpen zou hier een correctiefactor van –10% mogen worden gehanteerd. Dit wordt echter om veiligheidsredenen niet geadviseerd, omdat sober belifte gebouwen dan een te hoge werkelijke evacuatietijd zouden kunnen krijgen. Ofwel: het liftmodel zou dan een te positieve voorspelling van de evacuatietijd kunnen opleveren. Uitsluitend indien met zekerheid kan worden vastgesteld, dat de liftconfiguratie in het gebouw een “normale/goede” of “excellente” verkeersafhandeling waarborgt, mag Fefficiency met 10% worden verhoogd;
•
De aparte formules voor de evacuatie van shuttleliften geven voldoende betrouwbare modelresultaten (een veiligheidsmarge van circa +2 tot +5%, gemiddeld 4%);
•
De aparte formules voor de evacuatie van verzamellagen geven voldoende betrouwbare modelresultaten (een veiligheidsmarge van circa +5 tot +17%, gemiddeld 11%). Om het model aan te scherpen zou hier een correctiefactor van –5% mogen worden gehanteerd, echter dit wordt om veiligheidsredenen niet geadviseerd;
•
De factoren Fzone, Fkooivulling, en Fliften hoeven niet te worden gevalideerd, want deze factoren betreffen logische, lineaire verbanden;
Ten slotte: Naast de validatie van het liftmodel op basis van beschikbare uitstroomprofielen zou het ook raadzaam zijn om middels een praktijkoefening in een hoogbouw toren in Nederland het gedrag en het uitstroomprofiel van de populatie bij evacuatie met trappen en/of liften te meten. Binnen de beschikbare tijd voor dit onderzoek is het echter niet gelukt een dergelijke praktijkoefening te organiseren. Aanbevolen wordt om dit voor het doorontwikkelen van dit rapport naar een NTA alsnog te laten plaatsvinden.
75
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
10 Voorbeeldanalyses met de modellen Ter indicatie van de mogelijkheden van de nu ontwikkelde modellen zijn voor drie typen gebouwen, kantoren, hotels en woongebouwen, voor drie verschillende hoogten, 100 m, 150 m en 250 m, enkele berekeningen verricht. Hierbij is uitgegaan van een realistische gebouwomvang gerelateerd aan de hoogte en verticale transportvoorzieningen conform regelgeving en gangbare kwaliteit. Uit deze analyses zijn grafieken opgesteld, die afhankelijk van de hoogte de evacuatietijd per gebouwfunctie en per scenario weergeven. Naast deze analyse zijn in bijlage A diverse cases uitgewerkt, waarmee de werkmethode bij een analyse van de evacuatie van hoogbouw wordt geïllustreerd.
10.1 Kantoren De berekeningen van de evacuatietijden in kantoren zijn voor de navolgende configuraties verricht.
Tabel 10.1 — kantoorconfiguratie 1 (100 m, 35 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
100
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
800
m2
Personen per verdieping
35
-
Aantal trappenhuizen
2
-
De liften zijn als volgt: — 2 liften bedienen de verdiepingen 0 t/m 12 als een low-rise groep. De capaciteit per lift is 1000 kg met een bedrijfssnelheid van 2,5 m/s; — 3 liften kunnen de verdiepingen 0 t/m 24 bedienen als een high-rise groep. De capaciteit per lift is 1000 kg met een bedrijfssnelheid van 3,5 m/s — van de high-rise groep zijn 2 liften de vereiste brandweerliften
Tabel 10.2 — kantoorconfiguratie 2 (150 m, 40 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
150
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
1000
m2
Personen per verdieping
40
-
Aantal trappenhuizen
2
-
De liften zijn als volgt: — 3 liften bedienen de verdiepingen 0 t/m 21 als een low-rise groep. De capaciteit per lift is 1600 kg met een bedrijfssnelheid van 3,5 m/s;
76
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
— 4 liften kunnen de verdiepingen 0 t/m 37 bedienen als een high-rise groep. De capaciteit per lift is 1600 kg met een bedrijfssnelheid van 6,0 m/s — van de high-rise groep zijn 2 liften de vereiste brandweerliften
Tabel 10.3 — kantoorconfiguratie 3 (250 m, 60 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
250
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
1400
m
Personen per verdieping
60
-
Aantal trappenhuizen
2
-
2
De liften zijn als volgt: — 4 liften bedienen de verdiepingen 0 t/m 19 als een low-rise groep van de onderste zone. De capaciteit per lift is 1600 kg met een bedrijfssnelheid van 3,0 m/s; — 4 liften kunnen de verdiepingen 0 t/m 31 bedienen als een high-rise groep van de onderste zone. De capaciteit per lift is 1600 kg met een bedrijfssnelheid van 6,0 m/s — 4 liften bedienen de verdiepingen 35 t/m 51 als een low-rise groep van de bovenste zone. De capaciteit per lift is 1600 kg met een bedrijfssnelheid van 2,5 m/s; — 3 liften kunnen de verdiepingen 35 t/m 64 bedienen als een high-rise groep van de bovenste zone. De capaciteit per lift is 1600 kg met een bedrijfssnelheid van 4,0 m/s — van elke high-rise groep zijn 2 liften de vereiste brandweerliften — van 0 naar verdieping 34 gaan 4 shuttle-liften met maar 2 stopplaatsen. Deze hebben een capaciteit van 1800 kg en een bedrijfssnelheid van 6 m/s In figuur 10.1 zijn de resultaten gepresenteerd voor de situatie dat beide brandweerliften niet worden gebruikt bij de evacuatie, alsmede dat alle liften beschikbaar worden verondersteld voor de evacuatie. Voorts blijken shuttle-liften bij evacuatie – anders dan bij dagelijks gebruik – een bottleneck te vormen. Daarom is voor het scenario met shuttleliften ook de situatie beschouwd dat een lift van de onderste high-rise (bij verzamellaag; extra shuttle) of twee liften van de onderste high-rise als shuttle liften worden ingezet.
77
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Figuur 10.1 — Evacuatietijd van kantoren per gebouwhoogte Voor de scenario's met een verzamellaag moet op de betreffende verzamellaag opvang worden gerealiseerd van personen die vanuit trappenhuizen overstappen op de liften. In onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de aantallen die opgevangen dienen te worden en de tijd dat deze opgevangen moeten worden.
Tabel 10.4 – opvangcapaciteit kantoorgebouwen Benodigde opvangtijd en capaciteit per type
Gebouw hoogte [m] 100
150
250*
Zonder BWL
Opvangtijd [s]
900
600
480 / 900A
Opvangcapaciteit [pers]
285
315
270 / 600A
Met BWL
Opvangtijd [s]
360
300
240 / 1200A
Opvangcapaciteit [pers]
180
150
150 / 750A
A
Het rechtergetal betreft de opvang op reguliere verzamellagen, het linkergetal op de laag waar op de shuttlelift gewacht moet worden. Hier is uitgegaan van de inzet van liften in shuttle-bedrijf uit de onderste high-rise groep.
10.2 Hotels Voor hotels zijn de berekeningen van de evacuatietijden voor de navolgende configuraties verricht.
78
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tabel 10.5 — hotelconfiguratie 1 (100 m, 20 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
100
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
800
m
Personen per verdieping
20
-
Aantal trappenhuizen
2
-
2
De liften zijn als volgt: — 4 liften bedienen verdieping 1 t/m 24. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 3,5 m/s — de brandweerliften zijn gescheiden van deze groep in de serviceliften opgenomen en spelen geen rol in deze analyse.
Tabel 10.6 — hotelconfiguratie 2 (150 m, 24 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
150
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
1000
m
Personen per verdieping
24
-
Aantal trappenhuizen
2
-
2
De liften zijn als volgt: — 4 liften bedienen verdieping 1 t/m 21 als een low-rise groep. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 3,0 m/s — 4 liften bedienen verdieping 22 t/m 39 als een high-rise groep. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 5,0 m/s — de brandweerliften zijn gescheiden van deze groep in de serviceliften opgenomen en spelen geen rol in deze analyse.
Tabel 10.7 — hotelconfiguratie 3 (250 m, 30 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
250
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
1400
m2
Personen per verdieping
30
-
Aantal trappenhuizen
2
-
79
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
De liften zijn als volgt: — 4 liften bedienen verdieping 1 t/m 17 als een low-rise groep van de onderste zone. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 2,5 m/s — 4 liften bedienen verdieping 18 t/m 34 als een high-rise groep van de onderste zone. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 5,0 m/s — 3 liften bedienen verdieping 37 t/m 54 als een low-rise groep van de bovenste zone. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 2,5 m/s — 3 liften bedienen verdieping 55 t/m 68 als een high-rise groep van de bovenste zone. De capaciteit per lift is 1275 kg met een bedrijfssnelheid van 4,0 m/s — de brandweerliften zijn gescheiden van deze groep in de serviceliften opgenomen en spelen geen rol in deze analyse. — Er zijn 2 shuttle liften van de begane grond naar verdieping 37 met een capaciteit van 1600 kg en een bedrijfssnelheid van 6,0 m/s Ook bij hotels blijken shuttle-liften bij evacuatie – anders dan bij dagelijks gebruik – een bottleneck te vormen (zie figuur 10.2). Ook weer is voor het scenario met shuttleliften de situatie beschouwd dat twee liften van de onderste high-rise als shuttle liften worden ingezet. De brandweerliften zijn bij hotels, conform de uitgangspunten van de NTA verticaal transport, apart geprojecteerd in de als goederenliften ontworpen groep.
Figuur 10.2 — Evacuatietijd van hotels per gebouwhoogte Voor de scenario's met een verzamellaag moet weer op de betreffende verzamellaag opvang worden gerealiseerd van personen die vanuit trappenhuizen overstappen op de liften. In onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de aantallen die opgevangen dienen te worden en de tijd dat deze opgevangen moeten worden.
80
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tabel 10.8 – opvangcapaciteit hotels Benodigde opvangtijd en capaciteit per type
Gebouw hoogte [m]
Zonder BWLA Met BWL
*
100
150
250
Opvangtijd [s]
-
-
-
Opvangcapaciteit [pers]
-
-
-
Opvangtijd [s]
600
420
420 / 600
Opvangcapaciteit [pers]
160
230
230 / 400
B B
A
Dit type komt bij hotels niet voor, uitgangspunt is dat de brandweerliften hier onderdeel uitmaken van de groep serviceliften
B
Het rechtergetal betreft de opvang op reguliere verzamellagen, het linkergetal op de laag waar op de shuttlelift gewacht moet worden. Hier is uitgegaan van de inzet van liften in shuttle-bedrijf uit de onderste high-rise groep.
10.3 Woongebouwen Tabel 10.9 — woongebouwconfiguratie 1 (100 m, 20 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
100
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
800
m2
Personen per verdieping
20
-
Aantal trappenhuizen
2
-
De liften zijn als volgt: — er is een centrale groep van 3 liften die alle verdiepingen bedient. Deze liften hebben een capaciteit van 1275 kg en een bedrijfssnelheid van 3,0 m/s — de 2 vereiste brandweerliften zijn in deze groep opgenomen.
Tabel 10.10 — woongebouwconfiguratie 2 (150 m, 22 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Gebouwhoogte Verdiepingsvloer oppervlakte Personen per verdieping
Waarde
Eenheid
hgebouw
150
m
Averdieping
1000
m2
22
81
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Aantal trappenhuizen
2
-
De liften zijn als volgt: — er is een centrale groep van 4 liften die alle verdiepingen bedient. Deze liften hebben een capaciteit van 1275 kg en een bedrijfssnelheid van 5,0 m/s — de 2 vereiste brandweerliften zijn in deze groep opgenomen.
Tabel 10.11 — woongebouwconfiguratie 3 (250 m, 24 personen/verdieping) Parameter
Symbool
Waarde
Eenheid
Gebouwhoogte
hgebouw
250
m
Verdiepingsvloer oppervlakte
Averdieping
1400
m
Personen per verdieping
24
-
Aantal trappenhuizen
2
-
2
De liften zijn als volgt: — 4 liften bedienen verdieping 0 t/m 38 als een low-risegroep. Deze liften hebben een capaciteit van 1275 kg en een bedrijfssnelheid van 4,0 m/s — 4 liften bedienen verdieping 39 t/m 75 als een high-risegroep. Deze liften hebben een capaciteit van 1275 kg en een bedrijfssnelheid van 7,0 m/s — de 2 vereiste brandweerliften zijn in de high-risegroep opgenomen. In figuur 10.2 is ook de variant meegenomen dat de brandweerliften niet worden gebruikt tijdens de evacuatie (bovenste lijn). Dat lijkt op grond van deze resultaten geen levensvatbare oplossing, alleen voor het evacueren van een beperkte groep verdergaand verminderd zelfredzamen kan deze nog toegepast worden. Het relatief gunstige resultaat van de trappen is met name gelegen in het feit dat op de trappen geen congestie optreedt terwijl de liften juist overbelast raken (in normaal gebruik een beperkte piek).
82
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Figuur 10.3 — Evacuatietijd van woongebouwen per gebouwhoogte Voor de scenario's met een verzamellaag moet op de betreffende verzamellaag opvang worden gerealiseerd van personen die vanuit trappenhuizen overstappen op de liften. In onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de aantallen die opgevangen dienen te worden en de tijd dat deze opgevangen moeten worden.
Tabel 10.12 — opvangcapaciteit woongebouwen Benodigde opvangtijd en capaciteit per type
Hoogte gebouw [m] 100
150
250
Zonder BWL
Opvangtijd [s]
1800
3300
4800
Opvangcapaciteit [pers]
260
420
340
Met BWL
Opvangtijd [s]
480
900
1200
Opvangcapaciteit [pers]
175
300
290
83
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
11 Randvoorwaarden 11.1 Algemeen De in het voorgaande besproken evacuatiescenario's behoeven een bepaalde functionaliteit van gebouwcomponenten. Daarnaast is het van belang dat de evacuatie ook organisatorisch ingebed is, zeker waar een scenario wordt gehanteerd dat evacuees ergens gedurende langere tijd ‘moeten’ wachten voordat zij verder kunnen. Overigens is het zo dat beoogd wordt dat iedereen altijd kan kiezen zonder wachten verder te gaan. De randvoorwaarden die in dit hoofdstuk worden gegeven zijn gericht op: a) Het realiseren van veilige gebieden waar evacuees kunnen wachten op liften. Hierbij gaat het zowel om wachtruimten op iedere verdieping voor verminderd zelfredzamen, als om eventuele verzamelruimten indien een combinatie van trap en liften wordt gehanteerd (scenario 3); b) Het beperken van verspreiding van rook en warmte naar liftschachten en trappenhuizen, alsmede de voorportalen daarvan en opvanggebieden. Dit is vooral gericht op het voor mensen bruikbaar houden van de verticale routes; b) Het realiseren van voorzieningen om uitval van liften tegen te gaan. Enerzijds worden hier bijvoorbeeld voorzieningen opgenomen waarmee rookverspreiding naar meet- en regelcomponenten wordt tegengegaan, anderzijds mogelijke voorzieningen om deze componenten minder gevoelig voor rook en warmte uit te voeren; c) Het realiseren van voorzieningen om uitval van trappenhuizen tegen te gaan; d) Het realiseren van opvanggebieden van voldoende omvang; e) Het realiseren van een organisatie waarmee de beoogde evacuatie ook daadwerkelijk uitgevoerd kan worden.
11.2 Bouwkundig Bovenstaande voorzieningen worden deels gerealiseerd in bouwkundige vorm. Hieronder worden mogelijke voorzieningen omschreven met de belangrijkste aandachtspunten die een rol spelen. Belangrijk is de functionele eis, een en ander in relatie tot de tijd die noodzakelijk is voor functioneren van de componenten voor evacuatie. a) Opvangoppervlak per lobby op alle verdiepingen (scenario 1, 2, 3) en per opvanglaag (scenario 3). De veelal gehanteerde methode conform de toelichting op de regeling bouwbesluit geeft maximaal 6 personen per m² op trapbordessen, deze geeft geen aantal voor overige vloeren. De NFPA 5000 gaat uit van 3 ft² (0,28 m2 per persoon). Voor nu wordt voor de afmeting van de liftlobbies als uitgangspunt maximaal 2 personen per m² gesteld. Voor gebruik als opvangruimte conform scenario 3 maximaal 3,5 personen per m². b) Ruimtes in de vluchtroute met langere verblijfstijd een lichtniveau door noodverlichting aanmerkelijk hoger dan regulier met noodverlichting, ordegrootte 50 lux; c) Materialisatie in opvangruimten brandklasse B respectievelijk Bfl , zowel bouwkundig als voor de inrichting; d) Verkeer omhoog van hulpdiensten dient expliciet in het ontwerp te worden beschouwd, waarbij verkeer van hulpdiensten het vluchtverkeer niet mag belemmeren. Belangrijk hierbij is de bereikbaarheid van de brandweerlift op het entreeniveau van de brandweer. In dit kader dient te worden overwogen deze tot op verdieping van de brand te gebruiken. Gezien de overige getroffen voorzieningen in de hoogbouw is dit een veilig gebruik; e) Geen enkel deel van de evacuatieroute mag uitsluitend met liften worden ingevuld;
84
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
f) Een belangrijk fenomeen dat kan leiden tot ongewenste luchtbewegingen en rookverspreiding is schoorsteenwerking door thermische trek. Deze dient effectief te worden tegengegaan, waarbij een zekere sluis tussen de deur in de liftschacht en buiten een mogelijke bouwkundige voorziening is. De effectiviteit van een dergelijke sluis dient wel aangetoond te worden voor het betreffende ontwerp. Voor maatregelen ter voorkoming van schoorsteenwerking zie NTA 4614-4, hoofdstuk 8.6.2 g) De evacuatieliften dienen waterbestendig te worden uitgevoerd in verband met sprinkler- en/of bluswater vanaf de verdiepingen. Desondanks dient het functiebehoud van evacuatieliften aanvullend te worden gewaarborgd door het voorkomen van overmatige waterinstroming in de schachten. Noodzakelijke voorzieningen zijn het opnemen van een drempel van 20 mm hoog in combinatie met afvoer en eventueel een goot. Daarnaast zal ook waterafvoer in de schacht opgenomen dienen te worden. h) Ook water in machinekamers van liftgroepen onder een brandhaard dient op de bovenstaande wijze te worden voorkomen. i) Voor scheidingsconstructies tussen compartimenten en kritische delen van de vluchtroute ook de mechanische sterkte beschouwen. Hierbij dient gedacht te worden aan weerstand tegen horizontale belasting die een direct gevolg kunnen zijn van een calamiteit; j) Vanuit de liftlobby's en wachtruimten op de verzamellagen dienen zowel de trappenhuizen als de liften bereikt te kunnen worden zonder door het compartiment op de betreffende verdieping te hoeven gaan. k) Ten behoeve van functiebehoud van evacuatieliften dienen de liftschachten en liftmachinekamers ten opzichte van compartimenten op de verdiepingen met minimaal EI90 conform EN 13501-2 te zijn gescheiden. Liftlobbies dienen ten opzichte van compartimenten op de verdiepingen met minimaal EI60 conform EN 13501-2 inclusief de deur / SA conform EN 13501-2 (getest conform EN 1634-3) gescheiden te zijn. l) Voor de bruikbaarheid van de trappenhuizen gelden overeenkomstige eisen aan de brandwerende scheidingsconstructies als voor het functiebehoud van de liften. m) Wachtruimten dienen ook gescheiden te zijn van de verdieping zelf en van de trappenhuizen met EI60 conform EN 13501-2 inclusief de deur / SA conform EN 13501-2 (getest conform EN 1634-3).
11.3 Brandtechnisch a) De condities (temperatuur, rook, rookdichtheid, vocht, druk, CO-niveau, CO2-niveau) in liftschachten, machinekamers en alle liftlobbies dienen continu te worden gemeten, immers deze bepalen de inzetbaarheid van evacuatieliften. Bij overschrijding op een verdieping dient de bewuste verdieping niet meer door de liften te worden bediend. Wel dient met de brandweerlift door middel van bediening vanuit de kooi deze verdieping nog bereikbaar te zijn, indien de lift nog bij de betreffende omstandigheden functioneert. Bij overschrijding in een machinekamer of liftschacht dient de bewuste evacuatielift te worden geparkeerd op het uitgangsniveau. De condities dienen continu beschikbaar te zijn in het commandocentrum van de brandweer; b) Als het in de liftlobby warmer wordt dan 65° dan dienen brandweerliften en evacuatieliften uitgeschakeld te worden (NEN-EN 81-72). Dit betekent dat de temperatuur in hoogbouw altijd per laag gemeten moet worden. Dit is een extra reden om ook de deuren conform EI60 (zie 11.2.q) te realiseren. c) De liftschachten van evacuatieliften zijn uitgevoerd in materiaal brandvoortplantingsklasse A1; d) Uit oogpunt van beperken van ontruimingstijd dient detectie, alarmering en vluchtrouteaanduiding te worden geoptimaliseerd. Dit kan in combinatie met een hoge evacuatiebereidheid leiden tot verdere beperking van tijd tussen alarmering en aanvang evacuatie. Verhoging van de evacuatiebereidheid kan worden gerealiseerd door voldoende oefenen en adequate berichtgeving (zie ook paragraaf 11.8); e) De veilige en verantwoorde inzet van evacuatieliften vraagt om betere afspraken over de rookdichtheid van vluchtroutes, voorruimten en schachten, in relatie tot overdruk en de nu gangbare regelgeving (zie NPR 6095-2); 85
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
f) Bij het inrichten van de voorportalen dient rekening te worden houden met een geschikte locatie van de droge blusleiding.
11.4 Elektrotechnisch a) Ten behoeve van alle liften: Preferente voeding en/of noodstroomvoeding met voldoende capaciteit voor gestaffeld gebruik, om de in alle liften aanwezige personen bij spanningsuitval middels een noodstroomevacuatieschakeling te evacueren naar het uitgangsniveau; b) Ten behoeve van alle brandweer- en evacuatieliftenliften: Preferente voeding en/of eigen noodstroomvoeding nabij de machinekamer met voldoende capaciteit voor gelijktijdig piekgebruik gedurende minimaal 120 minuten. Aangesloten dienen minimaal te zijn: — De evacuatieliften; — De ventilatie en koeling van de machinekamer; — De ventilatie en koeling van de liftbesturing; — Alle communicatie- en signaleringsmiddelen; — Overige systemen die een rol spelen in de evacuatieketen met trappen en liften. c) Ten behoeve van alle liften: Als de preferente voeding toch wegvalt moeten alle liften kunnen evacueren naar het uitgangniveau, bijvoorbeeld met een eigen accu (battery pack). Hierbij dient aangetoond te worden dat hiermee de nominale hefsnelheid kan worden gehaald en er voldoende capaciteit is om de benodigde rit voor evacuatie te maken. De capaciteit dient te zijn gebaseerd op de beschikbare capaciteit van de accu aan het einde van zijn levensduur; d) Remstromen van evacuatieliften komen in evacuatiebedrijf als warmte vrij in de machinekamer of moeten (ook/juist in noodstroombedrijf) aan het net kunnen worden teruggeleverd. Het noodstroomaggregaat moet deze energie kunnen terugleveren of de warmte kunnen opnemen; e) Alle voedingskabels en signaalkabels ten behoeve van de liften dienen minimaal 60 minuten brandwerend te zijn en te zijn aangebracht in een constructie, waarvoor ook minimaal 120 minuten functiebehoud c.q. brandwerendheid gewaarborgd is; f) Naast preferente voeding en/of noodstroomvoeding ook zorgen voor functiebehoud op de infrastructuur van de E-installatie; g) Het verlichtingsniveau op alle vluchtroutes en wachtruimten moet voldoende zijn, namelijk ten minste 50 lux, ook als de verlichting door noodvoeding wordt verzorgd.
11.5 Werktuigkundig a) De liftlobbies, liftschachten en trappenhuizen dienen 60 minuten rook- en brandvrij te worden gehouden. Een belangrijk fenomeen dat kan leiden tot ongewenste luchtbewegingen en rookverspreiding is thermische trek. Bij het beperken van thermische trek kan een overdrukinstallatie een rol spelen, zie hiervoor NPR 6095-2. De verspreiding van rook door schachten is afhankelijk van de gebouwhoogte, de buitentemperatuur, winddruk, het verliesoppervlak over de deuren, het verliesoppervlak naar de buitenlucht, drukverlies via andere schachten, et cetera. b) Remstromen van evacuatieliften komen in evacuatiebedrijf als warmte vrij in de machinekamer of moeten (ook/juist in noodstroombedrijf) aan het net kunnen worden teruggeleverd. De vrijgekomen warmte moet dus in de machinekamer weg worden geventileerd c.q. gekoeld;
86
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
11.6 Lifttechnisch 11.6.1 Evacuatieroutine a) Na aankomst van de brandweer kan worden besloten om de begeleide evacuatie of volautomatische evacuatie ongewijzigd af te ronden, of over te gaan op halfautomatische evacuatie; b) Vanuit het commandocentrum van de brandweer dient het te allen tijde mogelijk te zijn om de evacuatieschakeling of kooibediening (bij begeleide evacuatie) van alle evacuatieliften te onderbreken en ononderbroken evacuatie naar de uitgangslaag te laten plaatsvinden; 11.6.2 Uitvoering van evacuatieliften a) Evacuatieliften moeten minimaal uitgevoerd worden conform NEN-EN 81-70. Toegankelijkheid voor personen met een handicap is onmisbaar. b) Evacuatieliften moeten minimaal uitgevoerd worden conform NEN-EN 81-72. Het functiebehoud en de brandveiligheid van evacuatieliften dient minimaal gelijk te zijn aan die van brandweerliften; c) Evacuatieliften moeten minimaal uitgevoerd worden conform NEN-EN 81-73. Automatische detectie van condities op de uitgangslaag dient plaats te vinden, zodat liftdeuren niet openen in een risicogebied. Dit vraagt om rook- en branddetectie in elke liftlobby. Automatische keuze van een alternatieve uitgangslaag dient plaats te vinden, indien een brandhaard zich op de voorkeur uitgangslaag bevindt; d) Minimaal 1 evacuatielift moet worden uitgevoerd met de diepte van een brandcardlift, ofwel een kooidiepte van 2.100 mm. Bij voorkeur dient echter een kooidiepte van minimaal 2.300 mm beschikbaar te zijn; e) Communicatie met het Gebouwbeheersysteem (GBS) dient plaats vinden conform ISO 25743; f) De liften moeten geschikt zijn voor het functioneren in schachten met voorruimtes met hitte, rook en water; g) De evacuatieliften dienen waterbestendig te worden uitgevoerd in verband met sprinkler- en/of bluswater vanaf de verdiepingen. Desondanks dient het functiebehoud van evacuatieliften aanvullend te worden gewaarborgd door het voorkomen van overmatige waterinstroming in de schachten. Noodzakelijke voorzieningen zijn het opnemen van een drempel van 20 mm in combinatie met afvoer en eventueel een goot. Daarnaast zal ook waterafvoer in de schacht opgenomen dienen te worden. h) Voor evacuatieliften moeten minimaal brand- en rookmelders te worden opgenomen in de volgende ruimten: — In de liftlobby voor elke toegang van een evacuatielift; — In de machinekamer van elke evacuatielift; — In de liftschacht van elke evacuatielift. i) Indien rook of brand wordt gedetecteerd in de machinekamer of liftschacht van een evacuatielift, dan moet de betreffende lift buiten bedrijf worden genomen. Indien de kooi nog gevuld is dienen mensen op de eerstvolgende onderliggende verdieping in de gelegenheid te worden gesteld om uit te stappen. j) Bij evacuatieliften mogen geen sprinklerkoppen worden opgenomen in de machinekamer en in de liftschacht. De brandlast in deze ruimten is immers minimaal en de brandveiligheid van/naar aangrenzende ruimten wordt gewaarborgd door een scheiding met EI60. Bij brandmelding in de machinekamer en/of liftschacht dient de kooi op de eerstvolgende verdieping tot stilstand te komen, zodat in de kooi aanwezige personen kunnen uitstappen, waarna de lift buiten bedrijf gaat;
87
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
k) De machinemakers van evacuatieliften moeten tijdens evacuatiebedrijf op overdruk worden gebracht om schoorsteenwerking in de liftschachten te elimineren. Hiermee kan tevens het temperatuurbereik in deze ruimten worden gereguleerd om functiebehoud te garanderen; l) Evacuatieliften moeten worden uitgevoerd met IP 55 schakelapparatuur; m) Evacuatieliften moeten als zodanig herkenbaar zijn door middel van een pictogram (zie bijvoorbeeld figuur 1.6); n) Evacuatieliften zijn uitgevoerd met een kooi interieur van volledige brandvrije materialen. 11.6.3 Besturing en bediening van evacuatieliften a) De groepsbesturing van evacuatieliften moet bij volautomatische evacuatie minimaal voorzien in een evacuatiemodule voor automatische evacuatie in top-down bedrijf, bottom-up bedrijf en minimaal één nader te bepalen routine conform paragraaf 1.7; b) Geheel geëvacueerde verdiepingen moeten bij volautomatische evacuatie in het commandocentrum van de brandweer als zodanig herkenbaar zijn; c) Kooibedieningsknoppen en verdiepingsknoppen moeten in evacuatiebedrijf worden uitgeschakeld. Indien een verdieping echter geheel is geëvacueerd, dan wordt de verdiepingsknop opnieuw geactiveerd om eventuele laatkomers of mensen die het trappenhuis weer verlaten hebben, alsnog de kans op een evacuatielift te bieden door een nagekomen oproep te plaatsen; d) Indien op een reeds geheel geëvacueerde verdieping door eventuele laatkomers of mensen die het trappenhuis weer verlaten hebben, opnieuw een oproep wordt geplaatst, dan zal bij volautomatische evacuatie naar de betreffende verdieping opnieuw één (1) lift worden gestuurd, zodra de hoofdevacuatieroutine is afgerond. Zodra een late oproep wordt geplaatst, moet dit in het commandocentrum van de brandweer als zodanig herkenbaar te zijn, waarbij de melding dat de verdieping geheel geëvacueerd is vervalt zolang de nagekomen oproep is afgehandeld. De brandweer kan dan besluiten wanneer hier een extra lift naar toe wordt gestuurd (bij halfautomatische evacuatie) of om dit bij begeleide evacuatie aan de BHV-organisatie, veiligheidsdienst of hulpdienst op afroep door te geven; e) Tableaus en signaleringen op lagen met brand, rook, hitte en/of water mogen het functioneren van de achterliggende liften niet verstoren en ook geen ongewilde oproepen genereren; f) Indien rook of brand wordt gedetecteerd in een liftlobby voor een toegang van een evacuatielift, dan dient de betreffende verdieping niet meer te worden bediend in evacuatiebedrijf; g) Uitgangspunt is dat liften altijd volledig gevuld in neergaande richting naar de uitgangslaag reizen, maar nooit (half)gevuld omhoog reizen. Dus een lift die halfgevuld neerwaarts vertrekt van een volledig geëvacueerde laag, dient op een nog te evacueren onderliggende verdieping extra mensen in te laten stappen, maar hoeft niet omhoog te reizen om deze mensen op te halen. Uitsluitend oproepen in de richting van de uitgangslaag worden geaccepteerd; h) De evacuatieroutine eindigt als het alarmsignaal wordt ingetrokken (bij half- en volautomatische evacuatie) of als de kooischakelaar voor begeleid evacueren wordt gedeactiveerd. 11.6.4 Kooibelading van evacuatieliften a) Een maximale kooibelading (100 %) bij evacuatie zou realistisch en werkbaar zijn. Conform hoofdstuk 9 wordt in het liftmodel echter gerekend met 84 % (logiesgebouwen), 88 % (kantoorgebouwen) en 88 % (woongebouwen), waarbij bij logies- en kantoorfuncties nog ruimte beschikbaar is voor een BHV-er of veiligheidsmedewerker. Om functionaliteit en beschikbaarheid tijdens de evacuatie echter te waarborgen, moet een (over-)belading tot 110 % echter technisch mogelijk zijn, zonder dat de lift in storing gaat. In evacuatiebedrijf moet daarom de maximale kooibelading worden aangepast, zodat 110 % volle liften veilig kunnen vertrekken. Alle veiligheidscomponenten dienen daarbij te zijn berekend op 125 % belading. 88
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
b) De feitelijke belading moet voor de BHV-er of veiligheidsmedewerker bij evacuatie zichtbaar zijn in de kooi door middel van een percentage op een display. Een overbelastingsindicator of akoestisch signaal wordt hiervoor niet toereikend verondersteld. 11.6.5 Liftdeuren van evacuatieliften a) Standaard liftdeuren functioneren mogelijk niet meer bij evacuatie, bijvoorbeeld vanwege drukverschillen over de deur (overdruk), mogelijk dringende mensen, mogelijk moeizame sluiting bij overbeladen kooien. Er dient gebruik gemaakt te worden van verzwaarde, heavy-duty deuren met een verzwaarde deuraandrijving; b) Indien er sprake is van een drukverschil tussen de liftschachten en de liftlobbies, dan dient het toegepaste deurenpakket bestand te zijn tegen deze druk, hetgeen wil zeggen dat veilig en bedrijfszeker liftgebruik mogelijk blijft; c) De deursensor moet bij evacuatie worden overbrugd (dat is toegestaan), zolang de sluitkracht maar begrensd blijft; d) Het aantal deursluitingen mag niet gemaximeerd zijn en tot storing kunnen leiden. Na drie sluitpogingen dienen de deuren geforceerd met een akoestisch signaal hoe dan ook (vertraagd) dicht te lopen. Het uitvoeren van de kooideuren met een extra verzonken handgreep om ze bij het sluiten een zet in de goede richting te geven dient ook te worden overwogen; e) Schachtdeuren en kooideuren van evacuatieliften dienen 60 minuten rook- en brandwerend te zijn uitgevoerd. Hierbij moet worden gegarandeerd dat de vervormingen van de schachtdeur ten gevolge van brand op een verdieping zodanig gering zijn, dat liftbedrijf in de schacht achter die schachtdeur mogelijk blijft; f) Kooideuren van evacuatieliften dienen een automatische afdichting aan de onderzijde te hebben, die de instroming van water van de verdiepingen verhindert; g) Geopende schachtdeuren van evacuatieliften dienen automatisch te sluiten indien een alarmmelding van de betreffende verdieping geïnitieerd wordt; h) De deurvervorming in relatie tot het temperatuurbereik moet worden beperkt, zodat functiebehoud is gewaarborgd. Hiervoor wordt uitvoering conform NEN-EN 81-58 niet toereikend verondersteld. i) Indien een overdrukinstallatie wordt toegepast: De overdruk tussen door automatische lifttoegangen (horizontale schuifdeuren) gescheiden ruimtes dient niet hoger te worden opgevoerd dan maximaal 50 Pa, in verband met de benodigde aandrijfkracht om deuren nog te kunnen sluiten. Indien geforceerd deursluiting met verzwaarde deuraandrijving op de lifttoegangen wordt toegepast, dan mag een overdruk van 75 Pa worden toegepast. 11.6.6 Beschikbaarheid van evacuatieliften a) Storingen en onderhoud: Middels een daartoe specifiek opgesteld onderhoudsprogramma dient te worden gewaarborgd dat nooit meer dan één (1) evacuatielift tegelijk voor preventief onderhoud, correctief onderhoud en/of een keuring buiten bedrijf is. Dit vraagt om een gespreid onderhoudsprogramma in overleg met de veiligheidscoördinator van het gebouw; b) Voor evacuatieliften moet door een geschikt preventief onderhoudsprogramma een beschikbaarheid van minimaal 99,6% gedurende piekuren (overdag in kantoorgebouwen, ’s avonds en ’s nachts in logies- en woongebouwen, ervan uitgaande dat dan de maximale populatie aanwezig is) en een beschikbaarheid van minimaal 99,2% buiten piekuren worden nagestreefd. De Mean Time To Repair (MTTR) mag maximaal 4 uur bedragen. Alle componenten, ook de componenten die niet lokaal op voorraad zijn en normaal gesproken niet binnen de technische levensduur van de liften vervangen hoeven te worden, moeten binnen 72 uur te vervangen c.q. uit te wisselen zijn;
89
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
c) Als de groepsbesturing van evacuatieliften in storing is, dan dienen evacuatieliften als enkele liften verder te functioneren; d) Als de evacuatiebesturing in storing is, dan dienen evacuatieliften als simplex liften verder te functioneren. e) Tijdens evacuatie is er een verhoogde kans op liftstoringen. Denk aan de andere gelijktijdigheid in het gebruik, waardoor koeling van elektronica en energieteruglevering kritisch is. Evacuatieliften dienen net als brandweerliften aparte detectie in de machinekamers te hebben. f) De eerste brandweerlift dient beschikbaar te zijn voor evacuatiedoeleinden totdat de brandweer arriveert. De tweede brandweerlift dient altijd beschikbaar te zijn voor evacuatie doeleinden. Omdat er altijd een lift in storing kan zijn of gedurende de evacuatie in storing kan raken, dient er bij de vaststelling van Tevac uit voorzorg altijd ook gerekend te worden met een situatie waarin één (1) evacuatielift minder beschikbaar is. Hierbij is een langere evacuatietijd acceptabel, maar mag een ontruimingstijd van 60 minuten niet worden overschreden. 11.6.7 Communicatie en signalering rondom evacuatieliften a) De primaire doelstelling van communicatie en signalering rondom evacuatieliften is het informeren van de brandweer, de BHV-organisatie en/of de veiligheidsorganisatie over de status van de calamiteit en de evacuatieliften. Ook dient het te allen tijde duidelijk te zijn of de evacuatie overal rustig en georganiseerd verloopt, of dat ergens stagnatie of onrust optreedt; b) De secundaire doelstelling van communicatie en signalering rondom evacuatieliften is het voorkomen van paniek bij gebruikers door het bieden van tijdige, betrouwbare, specifieke en actuele informatie over de evacuatie met liften in het algemeen (procedure, beschikbaarheid) en de wachttijd in het bijzonder. c) Communicatie door middel van spraak dient per verdieping individueel, per evacuatielift individueel, voor alle verdiepingen gelijktijdig en voor alle evacuatieliften gelijktijdig in twee richtingen mogelijk te zijn. Hierbij dient gebruik te worden gemaakt van een omroepinstallatie met gesproken woord. In de liftkooi dient dit door middel van een luidspreker en microfoon, niet door een telefoontoestel. Ten behoeve van deze communicatie verdient het toepassen van gesproken tekst, op maat met betrekking tot de calamiteit en de situatie op de betreffende verdieping(en) en/of lift(en), de nadrukkelijke voorkeur boven vooraf opgenomen standaard teksten; d) Vanuit het commandocentrum van de brandweer moet communicatie in twee richtingen mogelijk zijn met elke evacuatielift, onafhankelijk van de evacuatieroutine; e) Vanuit het commandocentrum van de brandweer moet communicatie in twee richtingen mogelijk zijn met elke liftlobby, waarvandaan met liften wordt geëvacueerd, onafhankelijk van de evacuatieroutine; f) Vanuit het commandocentrum van de brandweer moet zicht zijn op elke evacuatielift, door middel van camerabewaking, onafhankelijk van de evacuatieroutine; g) Vanuit het commandocentrum van de brandweer moet zicht zijn op elke liftlobby, door middel van camerabewaking, onafhankelijk van de evacuatieroutine; h) In het commandocentrum van de brandweer moet de status van alle evacuatieliften worden gesignaleerd. De volgende aspecten moeten minimaal kunnen worden gesignaleerd: — Status (in bedrijf, in storing); — Type bedrijf (normaal bedrijf, begeleide evacuatie, halfautomatische evacuatie, volautomatische evacuatie, buiten gebruik); — Kooibelading (in percentage van het nominale hefvermogen); — Deur status (open, gesloten, storing); 90
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
— Bewegingsrichting (op, neer, neutraal); — Positie (verdieping). i) Alle communicatie- en signaleringsmiddelen dienen te worden aangesloten op preferente voeding en/of noodstroomvoeding; j) Etagestandaanduiding van evacuatieliften op andere lagen dan de hoofdverdieping dient in evacuatiebedrijf te worden uitgeschakeld; k) Tijdens volautomatische evacuatie dienen wachtenden in alle liftlobbies door middel van teksttableaus en/of beeldschermen automatisch te worden geïnformeerd over: — de aankomsttijd van de eerstvolgende lift; — de te verwachten resterende wachttijd (indien de eerstvolgende lift onvoldoende capaciteit biedt om de overgebleven wachtenden mee te nemen); — de te verwachten afdaaltijd via de trap; — de resterende veilige verblijfstijd op de verdieping. l) Tijdens begeleide en halfautomatische evacuatie dienen dient de brandweer, de BHV-organisatie en/of de veiligheidsdienst de wachtenden in alle liftlobbies door middel van tweerichtingscommunicatie te informeren over: — de aankomsttijd van de eerstvolgende lift; — de te verwachten resterende wachttijd (indien de eerstvolgende lift onvoldoende capaciteit biedt om de overgebleven wachtenden mee te nemen); — de te verwachten afdaaltijd via de trap; — de resterende veilige verblijfstijd op de verdieping. m) Indien een verdieping vanwege detectie van rook of brand niet (meer) wordt bediend in evacuatiebedrijf, dan dient dat op een signaleringspaneel bij de liften duidelijk zichtbaar te worden aangegeven, vergezeld van een akoestisch signaal (gesproken tekst); n) Indien evacuatie met een lift vanwege storing/onderhoud niet (meer) mogelijk is, dan dient dat op een signaleringspaneel bij de liften duidelijk zichtbaar te worden aangegeven; o) Indien vanwege uitval van de liften evacuatie met liften geheel niet (meer) mogelijk is, dan dient dat op een signaleringspaneel bij de liften duidelijk zichtbaar te worden aangegeven, vergezeld van een akoestisch signaal (gesproken tekst); p) Indien een verdieping reeds geheel geëvacueerd is, dan dient dat op een signaleringspaneel bij de liften duidelijk zichtbaar te worden aangegeven, vergezeld van een akoestisch signaal (gesproken tekst). Indien eventuele laatkomers of mensen die het trappenhuis weer verlaten hebben, alsnog op een verdiepingsknop drukken, dan dient naar de betreffende verdieping opnieuw één (1) lift te worden gestuurd, zodra de hoofdevacuatieroutine is afgerond; q) Evacuatieliften dienen te worden uitgevoerd met een status indicatie door middel van pictogram en tekst op alle verdiepingen die het volgende kan aangeven: — een groen verlicht tekstveld met de boodschap: “Lift beschikbaar voor evacuatie” — een rood verlicht tekstveld met de boodschap: “Evacuatielift in storing, gebruik de trap”
91
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
— een rood verlicht tekstveld met de boodschap: “Verdieping wordt niet geëvacueerd met liften, gebruik de trap” — een rood verlicht tekstveld met de boodschap: “Verdieping reeds geëvacueerd, plaats nieuwe oproep” — en verlicht tekstveld met de boodschap: “Lift in normaal bedrijf” r) Evacuatieliften dienen te worden uitgevoerd met een status indicatie door middel van pictogram en tekst in de liftkooi die het volgende kan aangeven: — een groen verlicht tekstveld met de boodschap: “Lift beschikbaar voor evacuatie” — een rood verlicht tekstveld met de boodschap: “Evacuatielift in storing, gebruik de trap” — een verlicht tekstveld met de boodschap: “Lift in normaal bedrijf” s) Zodra evacuatieliften voor evacuatiedoeleinden worden ingezet, moet in het kooitableau en door middel van een melding op het kooitableau aan in de kooi aanwezige personen kenbaar worden gemaakt, dat alle bestaande kooioproepen vervallen en dat de lift nog uitsluitend voor evacuatiedoeleinden wordt ingezet; t) Bij begeleide evacuatie kan na activering van de schakelaar in de liftkooi door de BHV-er telkens niet meer dan één bestemming worden geselecteerd. De geselecteerde bestemming is zichtbaar door middel van commandoterugmelding. Tijdens de ononderbroken rit naar die bestemming, kan de bestemming worden gewijzigd, waarbij de oorspronkelijke keuze komt te vervallen. Bij aankomst op de bestemming, openen de deuren niet automatisch, maar pas als de deur-open knop in het kooitableau ingedrukt wordt. Zolang deze knop ingedrukt gehouden wordt, blijven de deuren verder openen. Als de knop wordt losgelaten voordat de deuren geheel geopend zijn, dan dienen de deuren automatisch te sluiten. Zodra de deuren geheel geopend zijn, blijven ze open totdat er in de liftkooi een nieuwe bestemming wordt geselecteerd; u) Bij volautomatische evacuatie moet door de evacuatieliften worden gesignaleerd of een lift van een verdieping niet volledig gevuld vertrekt. De weeginrichting kan dit per evacuatielift signaleren naar de evacuatiebesturing. In dit geval mag de verdieping door de evacuatiebesturing als geëvacueerd beschouwd worden en kan met de volgende verdieping worden begonnen. De terugmelding aan de evacuatiebesturing dat een verdieping leeg is, kan ook door het GBS plaatsvinden door middel van automatische camerasignalering en/of bewegingsdetectie op de verdiepingen. Visuele inspectie door een BHV-er, veiligheidsfunctionaris of brandweerman (vanuit het commandocentrum) is altijd te prevaleren boven automatische doormelding door de weeginrichting van de kooi, camerabewaking of bewegingssensoren; v) Om de efficiency van volautomatische evacuatie te bevorderen, is het aan te bevelen om door middel van camerasignalering (beeldanalyse) of andersoortige detectie continu een inschatting van het aantal wachtende personen per liftlobby te maken. Hiermee kan niet alleen vooraf het juiste aantal liften aan de te evacueren verdiepingen worden toegewezen, maar kan ook meer betrouwbare informatie aan wachtende personen worden gegeven over de waarschijnlijke wachttijden en eerstvolgende aankomsten; 11.6.8 Handhaving en organisatie van evacuatieliften a) Evacuatieliften dienen uiterlijk elke 18 maanden te worden gekeurd door een Notified Body, conform de termijn voor de reguliere periodieke keuringen. Deze keuring dient niet uitsluitend gericht te zijn op een veilige werking van de lift, maar dient ook ter controle van alle communicatiesystemen, signaleringsystemen en voeding; b) Evacuatieliften dienen jaarlijks uiterlijk elke 18 maanden door de brandweer te worden getoetst op een juiste en veilige werking, met name de communicatiesystemen, signaleringsystemen en besturing.
92
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
11.7 Communicatie en signalering a) Indien een calamiteit wordt gedetecteerd, door de brandmeldinstallatie, het gebouwbeheersysteem of door een handmatig melding, dient een hoorbaar evacuatiesignaal in werking te treden. Dit signaal is minimaal hoorbaar en bij voorkeur zichtbaar. Een slow-whoop systeem voldoet hiervoor niet als mensen zo snel mogelijk in beweging moeten worden gebracht: hiervoor is communicatie met gesproken woord middels een omroepsysteem noodzakelijk. Ook moet middels voldoende oefening ten minste voor de reguliere gebruikers in een gebouw gelden dat bij alarmering bekend is wat gedaan dient te worden; b) Duidelijke afspraken moeten worden gemaakt en gehandhaafd over wie de signalering bij evacuatie zonder brandmelding verzorgt, en hoe en waar? Bijvoorbeeld: hoe en door wie wordt besloten om het gebouw te evacueren in geval van een bommelding, hoe wordt dit aan het alarmmeldsysteem kenbaar gemaakt en waar? c) Afhankelijk van het type alarmmelding, kunnen de volgende 3 typen evacuatie met liften worden ingezet: — Geen gebouwevacuatie met liften: de liften evacueren uitsluitend de in de kooi aanwezige personen naar de uitgangslaag en gaan daar buiten bedrijf met geopende deuren (conform NEN-EN 81-73); — Eerst evacuatie van in de kooi aanwezige personen naar de uitgangslaag (conform NEN-EN 81-73), gevolgd door mogelijke gebouwevacuatie met evacuatieliften in evacuatiebedrijf. De liften blijven wachten totdat er vanuit de commandoruimte van de brandweer of vanuit de BHV-centrale wordt overgeschakeld naar evacuatiebedrijf (bij vol- of halfautomatische evacuatie) of totdat er in de kooi wordt overgeschakeld op evacuatiebedrijf (bij begeleide evacuatie); — Eerst evacuatie van in de kooi aanwezige personen naar de uitgangslaag (conform NEN-EN 81-73), gevolgd door directe automatische gebouwevacuatie met evacuatieliften, zonder dat er vanuit de commandoruimte van de brandweer of vanuit de BHV-centrale een signaal tot overschakelen naar evacuatiebedrijf hoeft te worden gegeven (bij vol- of halfautomatische evacuatie); d) In hoogbouw waarin met liften wordt geëvacueerd dient de aanwezige populatie hiervan doordrongen te zijn. Los van regelmatige oefening (zie paragraaf 1.7), houdt dit in dat gasten in logiesfuncties, kantoorfuncties en woonfuncties bij aankomst door middel van een informatiebrochure en melding in de liften en liftlobbies op de hoogte gesteld moeten worden; e) De brandweer moet continu geïnformeerd worden over de resterende beschikbare evacuatietijd; f) Alle communicatiemiddelen dienen te worden aangesloten op preferente voeding en/of noodstroomvoeding;
11.8 Organisatie, oefening en handhaving Zeker de meer gelaagde evacuatiescenario's kunnen alleen werken indien ten minste een ondersteunende organisatie aanwezig is die een dergelijk scenario kan begeleiden. Dit vraagt meer dan standaard van een BHV-organisatie wordt gevraagd. Hieronder komen de belangrijkste aspecten van de organisatie aan de orde. a) Voor elke hoogbouw moet gedurende de ontwerpfase in overleg met de brandweer een evacuatieplan worden opgesteld, op basis van één of meerdere gecombineerde scenario’s conform dit rapport. Daartoe moet de gebouweigenaar/beheerder, samen met de adviseur en het (beoogde) BHV-team, een inschatting maken van het gebruik en de technische voorzieningen. Vervolgens ontwikkelen zij op basis van deze analyse verschillende incident- en ontruimingsscenario’s, waarna op basis van die scenario’s diverse ontruimingsprocedures worden opgesteld. Deze ontruimingsprocedures moeten vervolgens doorgerekend worden met behulp van de modellen in dit rapport. Nadat een geschikte ontruimingsprocedure wordt gekozen, wordt deze vastgelegd in een door de brandweer goedgekeurd evacuatieplan, dat vanaf oplevering aanwezig moet zijn, inclusief alle procedures voor evacuatie volgens de in de ontwerpfase van toepassing verklaarde evacuatiescenario’s. Deze procedure wordt vervolgens door het BHV-team geoefend. De brandweer legt zich toe op de bestrijding van het incident en op het redden van personen; 93
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
b) Ter bevordering van de evacuatiebereidheid en ter voorkoming van paniek is het regelmatig oefenen van evacuatie met de populatie noodzakelijk. Te denken valt daarbij aan tweemaal per jaar in kantoorfuncties en eens per jaar in woonfuncties. In logiesfuncties dient ten minste het personeel ook regelmatig te oefenen, waarbij 2 maal per jaar een minimum is; c) Stel een aparte veiligheidsmanager en een aparte beveiligingsmanager aan. Deze is ook verantwoordelijk voor de handhaving van de bezetting van het gebouw (nooit groter dan de ontwerpcapaciteit). De brandweer toetst deze handhaving; d) Handhaving van het ontbreken van brandbare materialen in de lifthal (tapijt, wandbekleding, kunst) door de veiligheidsdienst van het gebouw; e) Regelmatig testen van apparatuur en protocollen op (blijvende) bruikbaarheid; f) Aanvullend op de meer gebruikelijke taken van een BHV-organisatie dient deze organisatie voor het hanteren van de hier genoemde methodieken ten minste de volgende taken uit te voeren: i.
controle van de wachtruimten op elke verdieping bij de liften op aanwezige verminderd zelfredzamen die de lift willen gebruiken;
ii.
begeleiden van de transitie van trap naar lift op verzamellagen;
iii.
verstrekken van informatie op het gebied van reistijden. Dit kan worden ondersteund met informatieschermen en dergelijke.
11.9 Overig 11.9.1 Preventief evacueren a) Bij storing van de volgende installaties hoeft het gebouw NIET (deels) preventief te worden geëvacueerd: — overdrukinstallatie; — sprinklerinstallatie; — brandmeldinstallatie; — brandweerlift; — evacuatielift. b) Voor gepland onderhoud aan deze installaties, bijzondere evenementen en/of afwezigheid van de BHVorganisatie en/of veiligheidscoördinator dient per geval een Risico Inventarisatie & Evaluatie (RI&E) gemaakt te worden. 11.9.2 Omgeving In de directe omgeving van de te evacueren hoogbouw moet ook aan de volgende aspecten aandacht worden besteed: a) De opvangmogelijkheden voor geëvacueerde personen op het evacuatieniveau (meestal maaiveld, maar hoeft niet) moeten gewaarborgd zijn; b) De infrastructuur rondom het gebouw moet geschikt zijn voor de benodigde faciliteiten van hulpdiensten en de te evacuatie populatie; c) Indien de brandweer gebruik maakt van een mobiel brandweercommandocentrum, moet de daarvoor benodigde ruimte gereserveerd worden. 94
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
11.9.3 Maatregelen om de vluchtveiligheid te vergoten: De volgende maatregelen worden aanbevolen om de vluchtveiligheid te vergroten: •
Lobbydeuren / vluchtdeuren worden uitgevoerd met glas, zodat de rook- en brandcondities aan de andere kant zichtbaar zijn (conform eis NFPA 5000);
•
Fluorescerende verf of looplijnen in de vloer aanbrengen voor de markering van looproutes in gangen, liftlobbies en trappenhuizen;
•
Vluchtrouteaanduiding zodanig projecteren dat ook na het ontstaan van rook deze nog zichtbaar zijn. In de praktijk komt dit er op neer dat deze zo laag mogelijk geprojecteerd moeten worden.
Figuur 11.1 – Het gebruik van fluorescerende verf in vluchtroutes kan een effectief hulpmiddel zijn
95
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
12 Conclusies — Het gebruik van liften voor evacuatie uit hoogbouw is altijd noodzakelijk om volledige evacuatie mogelijk te maken. Liften zijn in hoogbouw immers altijd nodig om minder zelfredzamen uit het gebouw te evacueren, omdat begeleide evacuatie van minder zelfredzamen over de trap niet meer realistisch en wenselijk is; — Het inzetten van liften kan de evacuatietijd sterk bekorten. De voordelen zijn het grootst bij gebouwen met een dichte populatie (bijvoorbeeld kantoren), gebouwen met een grote hoogte en gebouwen met een hoog aandeel minder-zelfredzamen en/of senioren (bijvoorbeeld woon- en logiesgebouwen); — Het inzetten van liften verhoogt de redundantie van het geheel van evacuatiemiddelen, waardoor alternatieven beschikbaar blijven als de trappen of de liften falen; — Evacuatie met liften resulteert bij kantoorgebouwen vanaf 150 meter vrijwel altijd in kortere evacuatietijden, maar bij kantoorgebouwen met een hoge populatie per laag zelfs al vanaf 100 meter. Dit komt vooral doordat de inzet van liften de congestie in de trappenhuizen verlaagt, waardoor deze beter door blijven stromen en geen full flow ontstaat; — Evacuatie met liften draagt bij woon- en logiesfuncties niet bij aan een lagere evacuatietijd. Dit komt vooral doordat in deze functies de bezetting relatief laag is, waardoor niet snel congestie in de trappenhuizen zal optreden. Hierdoor blijft de afdaaltijd per trap bij vrije doorstroom vanaf de bovenste laag maatgevend; — Bij kantoor- en logiesfuncties resulteert evacuatie via verzamellagen (scenario 3) en vrije keuze (scenario 4) vrijwel altijd in de laagste mogelijke evacuatietijd; — Er is bij hoogbouw behoefte aan een weloverwogen evacuatieplan per calamiteit/scenario; — Evacuatie moet regelmatig met de populatie worden geoefend, om de evacuatiebereidheid te verbeteren en de populatie vertrouwd te maken met het gebruik van liften daarbij; — Het voorkomen van paniek is mogelijk.
96
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
13 Aanbevelingen 13.1 Algemene aanbevelingen: Voor hoogbouw wordt aanbevolen altijd voorzieningen te treffen voor het fractioneel evacueren van niet zelfredzame personen met liften; Voor kantoorfuncties wordt aanbevolen om boven 100-150 m (afhankelijk van de bezetting per laag) de inzet van liften voor evacuatie in het ontwerp mee te nemen om de evacuatietijd acceptabel te houden. Zonder de inzet van liften zal bij evacuatie van deze gebouwen via de trap, dusdanig congestie optreden, dat gewenste evacuatietijden niet worden gehaald; Voor kantoorgebouwen en logiesgebouwen is de aanwezigheid van een BHV-organisatie voor evacuatie met liften vereist. Voor hoge woongebouwen wordt de aanwezigheid van een 24-uurs bemande centrale of huismeester aanbevolen. Alternatief kunnen BHV-ers op afroep in de directe omgeving worden gemobiliseerd. Deze personen zijn benodigd voor assistentie bij fractionele evacuatie van minder zelfredzamen.
13.2 Aanbevelingen voor vervolgonderzoek De volgende aanbevelingen voor vervolgonderzoek worden gedaan: — Praktijkoefening evacuatie met liften en trappen; — Doorontwikkelen rapport tot NTA format; — Vertaling van het rapport en/of NTA document in het Engels; — Vervolgonderzoek hogere en dikkere gebouwen; — Vervolgonderzoek naar het effect van dubbeldeks liften en TWIN liften; — Vervolgonderzoek naar mogelijke optimalisatie van het vrije keus evacuatiescenario (scenario 4). Hierbij dient het model te worden uitgebreid met de mogelijke instelling van een vaste verdeling van gebruikers tussen liften en trappen (bijvoorbeeld 30%-70% of 60%-40%), om de laagste mogelijke gecombineerde Tevac te vinden. Ook dient de verdeling afhankelijk te kunnen worden gekozen van de hoogte, bijvoorbeeld verlopend van 20%-80% onderin het gebouw naar 70%-30% bovenin het gebouw; — Er dient nog apart te worden gekeken naar bijeenkomstfuncties. Uitgangspunt is nu dat personen bij hooggelegen bijeenkomstfuncties eerst worden opvangen, tenzij deze functie eigen liften heeft (separate functie); — Ontwikkeling van een softwaretool bij dit model, inclusief grafieken met uitstroomprofiel en optimalisatie naar scenario; — Specifiek vervolgonderzoek naar de fracties minder zelfredzame personen in hoogbouw per gebouwfunctie, om te komen tot een gefundeerde verbetering van tabel 1.2. — Specifiek vervolgonderzoek door bijvoorbeeld een inspanningsfysioloog naar de invloedsfactoren voor vermoeiing en blokkade in trappenhuizen, fvermoei en fblokkade, die de teruggang in afdaalsnelheid in de tijd weergeven; — In het kader van een toekomstige FSE benadering dient nader onderzoek voor de vluchtmogelijkheden te worden verricht naar de faalkans c.q. beschikbaarheid van de verschillende componenten, die bij vluchten een rol spelen, evenals naar de correlatie met een optredende calamiteit. Voorts is ook van belang in hoeverre de eigenschappen die aan de vluchtroutes worden toegekend een nog een bepaalde kans op over- of onderschrijding hebben.
97
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Bijlage A: Case studies Case 1: Woontoren 150 meter Case: NVO/laag Laag 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BG
98
Hoogte 150.0 147.0 144.0 141.0 138.0 135.0 132.0 129.0 126.0 123.0 120.0 117.0 114.0 111.0 108.0 105.0 102.0 99.0 96.0 93.0 90.0 87.0 84.0 81.0 78.0 75.0 72.0 69.0 66.0 63.0 60.0 57.0 54.0 51.0 48.0 45.0 42.0 39.0 36.0 33.0 30.0 27.0 24.0 21.0 18.0 14.0 9.5 5.0 0.0
Verdiepingshoogte 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 4.0 4.5 4.5 5.0 TOTAAL
Functie Dak Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Wonen Techniek Commercieel Commercieel Entree
Case 1a 550
Case 1b 700
Populatie 0 0 16 0 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 0 0 0 0 672
Populatie 0 0 22 0 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 0 0 0 0 924
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.1 Case 1a: 672 personen Dit woongebouw bestaat uit een entree niveau en 47 verdiepingen (44 woonlagen, 2 commerciële lagen en 1 techniek laag). Deze case richt zich op de evacuatie van de woonlagen, de commerciële lagen worden met aparte liften ontsloten. Ook de ontsluiting met trappen wordt in de plint ontkoppeld van de trappen voor de woningen. Voor het woningdeel zijn twee, onderling geheel onafhankelijke trappenhuizen opgenomen. Voor de trappen is het van belang welke afmetingen deze hebben. Uitgangspunt bij onderstaande bepaling is dat ze zijn uitgevoerd conform de eisen uit het bouwbesluit, artikel 2.28, tabel a kolom B. Voor de trapbordessen is uitgegaan van uitvoering conform de voorschriften uit bouwbesluit artikel 2.29. De bezetting van de woonlagen is 16 personen per laag en op de bovenste 4 lagen is de bezetting 16 personen per 2 lagen. Op basis van de NTA verticaal transport is de liftconfiguratie voor de woonlagen bepaald. De exacte liftconfiguratie voor dit gebouw is hieronder weergegeven. Uitgangspunt is dat de volledige populatie wordt geëvacueerd.
Liften
Verdiepingen
Aantal
Case 1a BG, 4e t/m 46e
3
Hefvermogen
Hefsnelheid
[kg]
[m/s]
1.275
5,0
In totaal bevinden zich 3 liften in dit gebouw (exclusief plint- en goederenliften). Hieronder worden de evacuatiescenario’s voor dit woongebouw behandeld. Per evacuatiescenario wordt een voorbeeld uitgewerkt. De voorbeelden laten zien hoe het liftmodel kan worden gebruikt bij het bepalen van de evacuatietijd voor dit gebouw.
A.1.1 Scenario 0: Alleen trappen Dit is het basisscenario waarbij in feite de ontruimingstijd wordt bepaald min of meer analoog aan de tot en met 2010 gehanteerde methodes in Nederland. Hier volgt voor dit gebouw de bepaling van de evacuatietijd conform de methode omschreven in hoofdstuk 8. Belangrijk startpunt voor de bepaling van de evacuatietijd is het vaststellen van de aanwezige vluchtroutes en de totale lengte van de vluchtroutes voor zover die onderdeel uitmaken van het verticaal transport. In dit geval zijn dat de twee trappen, die ook de bepalende factor zijn voor de snelheid in de trappenhuizen. Beide trappen zijn 1,2 m breed en de lengte van de klimlijn is 1,63 * het hoogteverschil. Bij de hier aangenomen trapconfiguratie (steektrap zonder tussenbordes) resulteert dit in: ltr = 1,63 * 3,0 + 0,425 * π = 6,23 m / verdieping;
ltr;plint = 1,63 * 18,0 + 3 * 0,425 * π = 33,35 m.
Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = 43 * 6,23 + 33,35 = 301,3 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Een dergelijke overstap is niet noodzakelijk lang, deze kan beperkt blijven tot enkele meters, bijvoorbeeld per segment van (circa) 50 m hoogte. In onderstaande wordt dit niet meegenomen, hiervoor dient bij een concreet geval wel aandacht voor te zijn. Ter indicatie wordt gegeven dat inclusief de factoren voor vermoeiing een snelheid van 1,0 s al pessimistisch is voor deze horizontale verplaatsingen. Voor een gebouw met twee segmenten van 50 meter en dus 1 overstap levert dit een extra tijd van 1 * 5 m / 1,0 m/s = 5 seconden.
99
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. De berekening is hierna in stappen van 5 minuten verricht met de discrete waarden voor de factoren, indien wordt vastgesteld dat in een periode van 5 minuten iedereen buiten is, wordt bekeken welk deel van die 5 minuten nog nodig is. A.1.1.1 Situatie vrije doorstroom Voor de situatie met vrije doorstroom wordt de verticale ontruimingstijd geheel bepaald door de lengte van de looplijn en de snelheid, afhankelijk van de tijd. Derhalve is de volgend formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt dat per 5 minuten de snelheid afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. In de eerste 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * 0,8 = 240 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet beneden na 5 minuten. In de tweede 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,9*0,9) = 194 m. Dit opgeteld bij de 240 m van de eerste 5 minuten levert een totaal van 436 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping na 10 minuten beneden. Tevac,T,vd voor de laatste 301,3 – 240 m wordt Tevac,T,vd = 61,3 / (0,8*0,9*0,9) = 95 seconden (is 1:35 minuten). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 395 seconden (6:35 minuten). A.1.1.2 Situatie maximum capaciteit In een woongebouw is sprake van een geringe bezetting per verdieping. Zeker bij woongebouwen met een populatie van deze omvang (672 personen) is een totale bezetting conform het gemiddeld aantal bewoners per appartement een realistische aanname van de maatgevende situatie. Ter overweging wordt hier onder andere gegeven dat op elk moment ook veel mensen niet thuis zijn (gemiddeld bij veel woningen). In het onderstaande wordt onderzocht of voor de situatie dat alle bewoners met de trappen moeten evacueren, de maximum bezetting van de trap aan de orde is. Hiervoor is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt weer dat per 5 minuten de capaciteit afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. Voor de maximum capaciteit van de trap is het totaal aantal personen dat per verdieping op de trap is aangewezen een belangrijke bepaler van de afdaaltijd per verdieping. Nu is voor de hier beschouwde situatie de bezetting op de bovenste 4 lagen de helft van de standaard bezetting. Deze 4 lagen zullen derhalve met een andere snelheid ontvlucht kunnen worden dan de standaard verdiepingen. Uiteindelijk zal de snelheid van de gebruikers van de bovenste verdiepingen gelijk worden aan de snelheid op de lagere verdiepingen. De evacuatietijd kan nu het eenvoudigst in 2 stappen worden verricht. A.1.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint In deze stap wordt vastgesteld hoe snel alle verdiepingen waarop nog mensen invoegen in de trappenhuizen worden ontruimd. Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 672 (40 * 16 + 2 * 16). 100
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,9 * 2 = 691 personen. Derhalve zijn volgens deze bepaling allen reeds binnen 5 minuten geëvacueerd, en wel na 672 / 691 * 300 = 292 seconden (4:52 minuten).
A.1.1.2.2 Bepalen tijd voor afdalen door plint Na bovenstaande tijd dienen de laatsten nog over de plinthoogte af te dalen. Op dit moment in de berekening staat men in het trappenhuis, ter hoogte van de bovenste plintlaag. Er moeten van de 4 plintlagen dus nog 3 extra lagen afgedaald worden. Ook hiervoor geldt dat de vermoeiing en blokkaderisico een rol spelen. Voor dit deel kan de formule uit paragraaf 8.3 onverkort worden gehanteerd. Omdat hier de tijd per bouwlaag wordt berekend, wordt voor n = 1 gehanteerd. Voor de laatste 3 lagen geldt tot 5 minuten een afdaaltijd van: Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping, ofwel Tevac,T,mc = 16 / ((1,28 * 1 * 1) * 0,9 * 2) = 7 s. Voor de volgende 5 minuten geldt voor de afdaaltijd per verdieping: Tevac,T,mc = 16 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2) = 8,7 seconden. De afdaaltijd voor de 3 overige lagen van de plint wordt hiermee 1 * 7 + 2 * 8,7 = 24,4 seconden. De totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap wordt 292 + 25 = 317 seconden (5:17 minuten). NB: In deze case is het aantal bewoners op de 4 plintlagen gelijkgesteld aan nul. Met dit gegeven zou de loopsnelheid van de populatie op dit punt (tijdelijk) versnellen t.o.v. de hierboven aangenomen snelheid bij volle capaciteit (de trappen zijn er immers leeg). Omdat het echter niet duidelijk is of men de noodtrappen ter hoogte van de plintlagen niet of juist wél gebruikt, wordt uitgegaan van het scenario dat ook hier de trappen volledig benut worden. Het is dus raadzaam om de extra tijd te berekenen die men nodig heeft om naar de begane grond af te dalen. A.1.1.3 Bepalen totale evacuatietijd voor Scenario 0 De evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap (5:17) minuten is sneller dan de evacuatietijd bij vrije doorstroom (6:35 minuten). Bij vrije doorstroom bewegen mensen zich echter al voort op hun ongehinderde, maximale snelheid. De kortere evacuatietijd bij maximale dichtheid is dus fysiek niet mogelijk: uit de berekening blijkt dus dat de maximale dichtheid niet bereikt wordt en dat men zich in de trappenhuizen ongehinderd kan voortbewegen. Bij het woongebouw met een populatie van 16 personen op de standaard verdiepingen is de situatie met vrije doorstroom maatgevend en wordt de evacuatietijd over de trap in de orde van 395 seconden (6:35 minuten).
A.1.2 Scenario 1: Alleen liften Dit scenario beschrijft het bepalen van de evacuatietijd, indien het gebruik van trappen geheel achterwege wordt gelaten. Voor het bereken van de evacuatietijd met liften voor dit scenario worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. A.1.2.1 Alle liften beschikbaar voor evacuatie Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien alle liften beschikbaar zijn geldt: Fliften = Levac / Lpiek = 3 / 3=
1 (alle liften zijn beschikbaar)
Fkooivulling =
1,1 (woonfunctie)
101
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Fefficiency = Fhoogte =
2,4 (woonfunctie) 0,7 + 0,3 x (Hhoog,evac + Hlaag,evac – Hlaag,piek) / Hhoog,piek= 0,7 + 0,3 x (144 + 18 – 18) / 144 =
Fzone = Nevac / Npiek = 42 / 42 = Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) =
1 (volledige evacuatie met liften) 0,1 + 0,9 x 100% =
Toppiek = 30.000 / HC5piek = 30.000 / 5% = Tevac,L,0 =
1 (volledige evacuatie met liften)
1 (volledige evacuatie met liften)
6.000 seconden (100:00 minuten)
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 6.000 x (1 x 1 x 1) / (2,4 x 1,1 x 1) =
2.273 seconden (37:53 minuten)
De totale evacuatietijd met liften bij een dit woongebouw bedraagt 2.273 seconden (37:53 minuten). Zoals te zien is in de berekening zijn bij volledige evacuatie alleen de factoren Fkooivulling en Fefficiency van invloed.
A.1.2.2 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie Het is mogelijk dat tijdens de evacuatie niet alle liften beschikbaar zijn. Het onderstaande voorbeeld geeft aan wat de totale evacuatietijd is indien er 1 lift minder beschikbaar is. Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is, verandert ten opzichte van de bovenstaande berekening alleen de factor Fliften. Fliften = Levac / Lpiek = 2 / 3 =
2/3
De totale evacuatietijd wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 6.000 x (1 x 1 x 1) / (2,4 x 1,1 x 2/3) =
3.410 seconden (56:50 minuten)
De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit woongebouw 3.410 seconden (56:50 minuten).
A.1.3 Scenario 2: Fractioneel met liften A.1.3.1 Evacuatietijd met trappen 10% met liften Bij evacuatie van 10% van de populatie met liften moet 90% nog met de trap geëvacueerd worden. De evacuatie bij vrije doorstroom (Tevac,T,vd) blijft altijd gelijk, deze is alleen afhankelijk van de af te leggen afstand. Ook bij evacuatie van minder personen per trap is deze voor deze case 395 seconden (6:35 minuten). Hierboven is al vastgesteld dat dit ook de evacuatietijd van de volledige populatie is, derhalve ook van een deel van de populatie.
102
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
20% met liften Evenals bij de fractionele evacuatie waarbij 10% met de liften wordt geëvacueerd en bij de volledige bezetting, is de vrije doorstroom bepalend voor de evacuatietijd: 395 seconden (6:35 minuten). A.1.3.2 Evacuatietijd met liften Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. Voor het berekenen van de evacuatietijd met dit scenario worden net als in scenario 2 de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. De verminderd zelfredzamen worden, eventueel geassisteerd, met een lift geëvacueerd. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan van het evacueren van 10% en 20% van de populatie met liften. Ten opzichte van de berekening van de evacuatietijd bij scenario 1 verandert in dit scenario alleen de factor Ffractie. De factor Ffractie wordt voor 10% fractionele evacuatie Ffractie =
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 +0,9 x 10%=
0,19
De totale evacuatietijd voor 10% fractionele evacuatie wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 6.000 x (0,19 x 1 x 1) / (2,4 x 1,1 x 1) =
432 seconden (7:12 minuten)
De factor Ffractie wordt voor 20% fractionele evacuatie Ffractie =
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 + 0,9 x 20% =
0,28
De totale evacuatietijd voor 20% van deze fractie wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 6.000 x (0,28 x 1 x 1) / (2,4 x 1,1 x 1) =
637 seconden (10:37 minuten)
De totale evacuatietijd met liften voor dit woongebouw bij 10% fractioneel evacueren is 432 seconden (7:12 minuten). De totale evacuatietijd met liften voor dit woongebouw bij 20% fractioneel evacueren is 637 seconden (10:37 minuten). A.1.3.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: voor zowel 10% als 20% fractionele evacuatie: 6:35 minuten. Evacuatietijd liften: bij 10% fractioneel evacueren: 7:12 minuten. Bij 20% fractioneel evacueren: 10:37 minuten. In dit scenario blijkt voor deze case de evacuatietijd met de lift dus bepalend voor de evacuatietijd van het gebouw. Zie figuur 7.6 voor de gehanteerde systematiek.
103
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.1.4 Scenario 3: Verzamellagen Gezien de organisatiegraad die nodig is voor een evacuatie met verzamellagen, alsmede het huidige gebruikelijke niveau van hulpverleningsorganisatie in woongebouwen, is dit vooralsnog voor woongebouwen niet beschouwd. Evacuatie door middel van verzamellagen wordt bovendien vanwege de beperkte bezetting van de trappenhuizen niet zinvol verondersteld.
A.1.5 Scenario 4: Vrije keuze In dit scenario worden zowel de trappen als de liften gebruikt voor evacuatie van elke verdieping. Gebruikers kunnen de keuze te allen tijde zelf maken tussen lift of trap. In dit voorbeeld wordt ervan uitgegaan dat 50% van de personen de trap gebruikt en 50% de lift. A.1.5.1 Evacuatietijd met trappen In paragraaf A.2.1.3 bleek al dat de situatie met vrije doorstroom bepalend is. Bij deze scenario maken minder mensen gebruik van de trap, en is dus nog steeds sprake van vrije doorstroom. Hiervoor is weer 395 seconden (6:35 minuten) aan de orde. A.1.5.2 Evacuatietijd met liften Ook bij dit scenario verandert ten opzichte van de berekening van scenario 1 alleen de factor Ffractie. De verwachte evacuatietijd voor het totale woongebouw wordt: Ffractie =
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 +0,9 x 50% =
Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 6.000 x (0,55 x 1 x 1) / (2,4 x 1,1 x 1) =
0,55 (volledige evacuatie met liften)
1.250 seconden (20:50 minuten)
De totale evacuatietijd met liften voor dit woongebouw bij 50% fractioneel evacueren is 1.250 seconden (20:50 minuten). A.1.5.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 6:35 minuten. Evacuatietijd liften: 20:50 minuten. De evacuatietijd van het gebouw wordt bij gelijkmatige verdeling over trappen en liften opnieuw bepaald door de liften, en komt uit op 1.250 seconden (20:50 minuten).
104
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.1.6 Samenvatting case 1a
Case 1a 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0
Case 1a
Trappen
Liften
0
1
Fractioneel Fractioneel Vrije keus 10 % 20 % 2a
2b
4
Figuur A.1: Resultaten case 1a In bovenstaande figuur A.1 zijn de getalsmatige resultaten van de verschillende scenario’s voor case 1a samengevat. Fractionele evacuatie resulteert in de kortste evacuatie voor de gehele populatie.
105
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.2 Case 1b: 924 personen Dit woongebouw bestaat weer uit een entree niveau en 47 verdiepingen (44 woonlagen, 2 commerciële lagen en 1 technieklaag). Deze case richt zich op de evacuatie van de woonlagen, de commerciële lagen worden met aparte liften ontsloten. Ook de ontsluiting met trappen wordt in de plint ontkoppeld van de trappen voor de woningen. Voor het woningdeel zijn twee, onderling geheel onafhankelijke trappenhuizen opgenomen, overeenkomstig de trappen zoals omschreven bij case 1a. De bezetting van de woonlagen is 22 personen per laag en op de bovenste 4 lagen is de bezetting 22 personen per 2 lagen. Op basis van de NTA verticaal transport is de liftconfiguratie voor de woonlagen bepaald. De exacte liftconfiguratie voor dit gebouw is hieronder weergegeven. Uitgangspunt is dat de volledige populatie wordt geëvacueerd. Liften
Verdiepingen
Aantal
Case 1b BG, 4e t/m 46e
4
Hefvermogen
Hefsnelheid
[kg]
[m/s]
1.275
4,0
In totaal bevinden zich 4 liften in dit gebouw (exclusief plint- en goederenliften). Hieronder worden de mogelijke evacuatiescenario’s voor dit woongebouw behandeld. Per evacuatiescenario wordt hieronder een voorbeeld uitgewerkt. De voorbeelden laten zien hoe het liftmodel kan worden gebruikt bij het bepalen van de evacuatietijd voor dit gebouw. Voor het berekenen van de evacuatietijden van deze case, wordt verwezen naar de berekeningen van case 1a. Aangezien het berekenen van de evacuatietijd met liften per scenario niet afhangt van het aantal te evacueren personen of het aantal liften (indien alle liften beschikbaar zijn) in het gebouw zijn de evacuatietijden voor case 1b gelijk aan de evacuatietijden van case 1a.
A.2.1 Scenario 0: Alleen trappen Dit is het basisscenario waarbij in feite de ontruimingstijd wordt bepaald min of meer analoog aan de tot en met 2010 gehanteerde methodes in Nederland. Hier volgt voor dit gebouw de bepaling van de evacuatietijd conform de methode omschreven in hoofdstuk 8. Belangrijk startpunt voor de bepaling van de evacuatietijd is het vaststellen van de aanwezige vluchtroutes en de totale lengte van de vluchtroutes voor zover die onderdeel uitmaken van het verticaal transport. De lengte van deze vluchtroutes is hetzelfde als bij Case 1a: ltr = 1,63 * 3,0 + 0,425 * π = 6,23 m / verdieping;
ltr;plint = 1,63 * 18,0 + 3 * 0,425 * π = 33,35 m.
e
Voor de personen op de 49 verdieping is de ltr = 43 * 6,23 + 33,35 = 301,3 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Zie case 1a voor de mogelijke invloed op de evacuatietijd van een dergelijke horizontale verplaatsing. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door deze zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. Ook hier is de berekening in tijdstappen van 5 minuten verricht, zie case 1a. A.2.1.1 Situatie vrije doorstroom Voor de situatie met vrije doorstroom wordt de verticale ontruimingstijd geheel bepaald door de lengte van de looplijn en de snelheid, afhankelijk van de tijd. Derhalve is de volgend formule van toepassing: 106
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Ten opzichte van Case 1a is de evacuatielengte (301,3m) onveranderd. Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve opnieuw 395 seconden (6:35 minuten). A.2.1.2 Situatie maximum capaciteit In een woongebouw is sprake van een geringe bezetting per verdieping. Zeker bij woongebouwen met een populatie van deze omvang (924 personen) is een totale bezetting conform het gemiddeld aantal bewoners per appartement zeker een realistische aanname van de maatgevende situatie. In het onderstaande wordt onderzocht of voor de situatie dat alle bewoners met de trappen moeten evacueren, de maximum bezetting van de trap aan de orde is. Hiervoor is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt weer dat per 5 minuten de capaciteit afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. Voor de maximum capaciteit van de trap is het totaal aantal personen dat per verdieping op de trap is aangewezen een belangrijke bepaler van de afdaaltijd per verdieping. De evacuatietijd wordt nu in 2 stappen verricht. A.2.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint In deze stap wordt vastgesteld hoe snel alle verdiepingen waarop nog mensen invoegen in de trappenhuizen worden ontruimd. Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 924 (40 * 22 + 2 * 22). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,9 * 2 = 691 personen. Derhalve zijn volgens deze bepaling niet allen binnen 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2 = 559 personen. Dit opgeteld bij de 691 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.250 personen. Derhalve zijn na 10 minuten alle gebruikers bovenaan de plint. De exacte tijd daarvoor is 300 + (924 - 691) / 559 * 300 = 425 seconden (7:05 minuten). A.2.1.2.2 Bepalen tijd voor afdalen door plint Na bovenstaande tijd dienen de laatsten nog over de plinthoogte af te dalen. Ook hiervoor geldt dat de vermoeiing en blokkaderisico een rol spelen. Voor dit deel kan de formule uit paragraaf 8.3 onverkort worden gehanteerd. Omdat hier de tijd per bouwlaag wordt berekend, wordt voor n = 1 gehanteerd. Voor de laatste 3 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 22 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2) = 11,9 s. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 3 * 11,9 = 35,7 s opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 461 seconden (7:41 minuten). A.2.1.3 Bepalen totale evacuatietijd voor Scenario 0 Bij het woongebouw met een populatie van 22 personen op de standaard verdiepingen is de situatie met benutting van de maximale trapcapaciteit maatgevend en wordt de evacuatietijd over de trap in de orde van 473 seconden (7:41 minuten). 107
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.2.2 Scenario 1: Alleen liften A.2.2.1 Alle liften beschikbaar voor evacuatie De totale evacuatietijd met liften bij een dit woongebouw bedraagt 2.273 seconden (37:53 minuten). Zie voor de berekening case 1A, scenario 1. A.2.2.2 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit woongebouw wel anders dan case 1a. Ten opzichte van de berekening bij case 1A verandert de factor Fliften. Fliften =
Levac / Lpiek = 3/4=
3/4
De totale evacuatietijd wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 6.000 x (1 x 1 x 1) / (2,4 x 1,1 x 3/4) =
3.031 seconden (50:31 minuten)
De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit woongebouw 3.031 seconden (50:31 minuten).
A.2.3 Scenario 2: Fractioneel met liften Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan van het evacueren van 10% en 20% van de populatie met liften. A.2.3.1 Evacuatietijd met trappen A.2.3.1.1 10% met liften Bij evacuatie van 10% van de populatie met liften moet 90% nog met de trap geëvacueerd worden. In dit geval zijn dat 0,90 * 924 = 832 personen. De evacuatietijd bij vrije doorstroom (Tevac,T,vd) is alleen afhankelijk van de af te leggen afstand. Ook bij evacuatie van minder personen per trap blijft deze dus voor deze case 395 seconden (6:35 minuten). Voor 832 personen dient ook de evacuatietijd bij maximale benutting van de trap te als volgt te worden bepaald: A.2.3.1.1.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint In deze stap wordt vastgesteld hoe snel alle verdiepingen waarop nog mensen invoegen in de trappenhuizen worden ontruimd. Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 832 (0,9 * (40 * 22 + 2 * 22)). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,9 * 2 = 691 personen. Derhalve zijn volgens deze bepaling niet allen binnen 5 minuten geëvacueerd. 108
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2 = 559 personen. Dit opgeteld bij de 691 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.250 personen. Derhalve zijn na 10 minuten alle gebruikers bovenaan de plint. De exacte tijd daarvoor is 300 + (832 - 691) / 559 * 300 = 376 seconden (is 6:16 minuten). A.2.3.1.1.2 Bepalen tijd voor afdalen door plint Na bovenstaande tijd dienen de laatsten nog over de plinthoogte af te dalen. Ook hiervoor geldt dat de vermoeiing en blokkaderisico een rol spelen. Voor dit deel kan de formule uit paragraaf 8.3 onverkort worden gehanteerd. Omdat hier de tijd per bouwlaag wordt berekend, wordt voor n = 1 gehanteerd. Voor de laatste 3 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 22 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2) = 11,9 s. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 3 * 11,9 = 35,7 s opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 412 seconden (6:52 minuten). Bij het woongebouw met een populatie van 22 personen op de standaard verdiepingen is ook voor evacueren van 10% van de populatie met liften, de situatie met benutting van de maximale trapcapaciteit maatgevend en wordt de evacuatietijd over de trap in de orde van 412 seconden (6:52 minuten). A.2.3.1.2 20% met liften Evenals bij de fractionele evacuatie waarbij 10% met de liften wordt geëvacueerd en bij de volledige bezetting, is de evacuatietijd bij vrije doorstroom 395 seconden (6:35 minuten). In dit geval dienen 0,80 * 924 = 740 personen over de trappen te worden geëvacueerd. De hiervoor benodigde tijd dient als volgt te worden bepaald: A.2.3.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint In deze stap wordt vastgesteld hoe snel alle verdiepingen waarop nog mensen invoegen in de trappenhuizen worden ontruimd. Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 740 (0,80 * (40 * 22 + 2 * 22)). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,9 * 2 = 691 personen. Derhalve zijn volgens deze bepaling niet allen binnen 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2 = 559 personen. Dit opgeteld bij de 691 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.250 personen. Derhalve zijn na 10 minuten alle gebruikers bovenaan de plint. De exacte tijd daarvoor is 300 + (740 - 691) / 559 * 300 = 327 seconden (5:27 minuten). A.2.3.1.2.2 Bepalen tijd voor afdalen door plint Na bovenstaande tijd dienen de laatsten nog over de plinthoogte af te dalen. Ook hiervoor geldt dat de vermoeiing en blokkaderisico een rol spelen. Voor dit deel kan de formule uit paragraaf 8.3 onverkort worden gehanteerd. Omdat hier de tijd per bouwlaag wordt berekend, wordt voor n = 1 gehanteerd. Voor de laatste 3 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 22 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,9 * 2) = 11,9 s. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 3 * 11,9 = 35,7 s opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 363 seconden (6:03 minuten).
109
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Bij het woongebouw met een populatie van 22 personen op de standaard verdiepingen is voor evacueren van 20% van de populatie met liften, de situatie met benutting van vrije doorstroom maatgevend en wordt de evacuatietijd over de trap in de orde van 395 seconden (6:35 minuten). A.2.3.2 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit woongebouw bij 10% fractioneel evacueren is 432 seconden (7:12 minuten). Zie voor de berekening case 1A, scenario 2. De totale evacuatietijd met liften voor dit woongebouw bij 20% fractioneel evacueren is 637 seconden (10:37 minuten). Zie voor de berekening case 1A, scenario 2. A.2.3.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 10% evacuatie: 6:52 minuten (maximale trapcapaciteit); 20% fractionele evacuatie: 6:35 minuten (vrije doorstroom). Evacuatietijd liften: bij 10% fractioneel evacueren: 7:12 minuten. Bij 20% fractioneel evacueren: 10:37 minuten. In dit scenario is voor deze case de evacuatietijd met de lift bepalend voor de evacuatietijd van het gebouw. Zie figuur 7.6 voor de gehanteerde systematiek.
A.2.4 Scenario 3: Verzamellagen Gezien de organisatiegraad die nodig is voor een evacuatie met verzamellagen, alsmede het huidige gebruikelijke niveau van hulpverleningsorganisatie in woongebouwen, is dit vooralsnog voor woongebouwen niet beschouwd. Evacuatie door middel van verzamellagen wordt bovendien vanwege de beperkte bezetting van de trappenhuizen niet zinvol verondersteld.
A.2.5 Scenario 4 Vrije keuze In dit scenario worden zowel de trappen als de liften gebruikt voor evacuatie van elke verdieping. Gebruikers kunnen de keuze te allen tijde zelf maken tussen lift of trap. In dit voorbeeld wordt ervan uitgegaan dat 50% van de personen de trap gebruikt en 50% de lift. A.2.5.1 Evacuatietijd met trappen Bij het evacueren van 50 % over de trappen, kan zonder meer worden gesteld dat de tijd bij vrije doorstroom de bepalende evacuatietijd over de trappen is. Hiervoor is weer 395 seconden (6:35 minuten) aan de orde. A.2.5.2 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit woongebouw bij 50% fractioneel evacueren is 1.250 seconden (20:50 minuten). Zie voor de berekening case 1a, scenario 4. De evacuatietijd van het gebouw wordt bij gelijkmatige verdeling over trappen en liften bepaald door de liften, en komt uit op 1.250 seconden (20:50 minuten).
110
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.2.5.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 6:35 minuten. Evacuatietijd liften: 20:50 minuten.
A.2.6 Samenvatting case 1b
Case 1b 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0
Case 1b
Trappen
Liften
0
1
Fractioneel Fractioneel Vrije keus 10 % 20 % 2a
2b
4
Figuur A.2: Resultaten case 1b In bovenstaande figuur A.2 zijn de getalsmatige resultaten van de verschillende scenario’s voor case 1b samengevat. Fractionele evacuatie resulteert in de kortste evacuatie voor de gehele populatie.
111
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Case 2: Kantoortoren 180 meter
Laag 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BG
112
Hoogte 185.0 181.4 177.8 174.2 170.6 167.0 163.4 159.8 156.2 152.6 149.0 145.4 141.8 138.2 134.6 131.0 127.4 123.8 120.2 116.6 113.0 109.4 105.8 102.2 98.6 95.0 91.4 87.8 84.2 80.6 77.0 73.4 69.8 66.2 62.6 59.0 55.4 51.8 48.2 44.6 41.0 37.4 33.8 30.2 26.6 23.0 19.4 15.8 12.2 8.6 5.0 0.0
Verdiepingshoogte 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.0
Case: NVO/laag
Case 2a 600
Case 2b 750
Functie Dak Techniek Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Techniek Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Techniek Commercieel Commercieel Commercieel Entree Totaal
Populatie 0 0 20 20 20 20 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 0 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 0 0 0 0 0 1680
Populatie 0 0 25 25 25 25 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 0 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 0 0 0 0 0 2100
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.3 Case 2a: 1.680 personen Dit kantoorgebouw bestaat uit een entree niveau en 50 verdiepingen (44 kantoorlagen, 3 commerciële lagen en 3 technische ruimtes). Deze case richt zich op de evacuatie van de kantoorlagen, de commerciële lagen worden met aparte liften ontsloten. Ook de ontsluiting met trappen wordt in de plint ontkoppeld van de trappen voor de kantoren. Voor het kantoordeel zijn twee, onderling geheel onafhankelijke trappenhuizen opgenomen. De trappen voldoen aan de eisen uit het bouwbesluit conform artikel 2.28, tabel b kolom B. De trapbordessen voldoen aan de voorschriften uit bouwbesluit artikel 2.29. De bezetting van de kantoorlagen is 40 personen per laag en op de bovenste 4 lagen is de bezetting 20 personen per laag. Op basis van de NTA verticaal transport is de liftconfiguratie voor de kantoorlagen bepaald. De liften worden verdeeld in een low-rise groep en een high-rise groep. De exacte liftconfiguratie voor dit gebouw is hieronder weergegeven. Uitgangspunt is dat de volledige populatie wordt geëvacueerd. Liften
Verdiepingen
Aantal
Hefvermogen
Hefsnelheid
[kg]
[m/s]
5
1.275
4,0
5
1.275
8,0
Case 2a e
Low rise
BG, 5e t/m 26
High rise
BG, 28 t/m 49
e
e
In totaal bevinden zich 10 liften in dit gebouw (exclusief plint- en goederenliften). Hieronder worden de mogelijke evacuatiescenario’s voor dit kantoorgebouw behandeld. Per evacuatiescenario wordt hieronder een voorbeeld uitgewerkt. De voorbeelden laten zien hoe het liftmodel kan worden gebruikt bij het bepalen van de evacuatietijd voor dit gebouw.
A.3.1 Scenario 0: Alleen trappen Dit is het basisscenario waarbij in feite de ontruimingstijd wordt bepaald min of meer analoog aan de tot en met 2010 gehanteerde methodes in Nederland. Hier volgt voor dit gebouw de bepaling van de evacuatietijd conform de methode omschreven in hoofdstuk 8. Belangrijk startpunt voor de bepaling van de evacuatietijd is het vaststellen van de aanwezige vluchtroutes en de totale lengte van de vluchtroutes voor zover die onderdeel uitmaken van het verticaal transport. In dit geval zijn de twee trappen de bepalende factor voor de snelheid in de trappenhuizen. Beide trappen zijn 1,1 m breed en de lengte van de klimlijn is 1,41 * het hoogteverschil. Bij de hier aangenomen trapconfiguratie (halve steektrap, tussenbordes) resulteert dit in een ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping. De ltr;BG = 1,41 * 5,0 + 2 * 0,425 * π = 9,72 m. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = 48 * 7,75 + 9,72 = 382 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. A.3.1.1 Situatie vrije doorstroom Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t)
113
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt dat per 5 minuten de snelheid afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. In de eerste 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * 0,8 = 240 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet beneden na 5 minuten. In de tweede 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,9*0,9) = 194 m. Dit opgeteld bij de 240 m van de eerste 5 minuten levert een totaal van 436 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping na 10 minuten beneden. Tevac,T,vd voor de laatste 382 – 240 m wordt Tevac,T,vd = 142 / (0,8*0,9*0,9) = 219 s (is 3:39 minuten). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 519 seconden (8:39 minuten). A.3.1.2 Situatie maximum capaciteit Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt weer dat per 5 minuten de capaciteit afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. Voor de maximum capaciteit van de trap is het totaal aantal personen dat per verdieping op de trap is aangewezen een belangrijke bepaler van de afdaaltijd per verdieping. Nu is voor de hier beschouwde situatie de bezetting op de bovenste 4 lagen de helft van de standaard bezetting. Deze 4 lagen zullen derhalve met een andere snelheid ontvlucht kunnen worden als de standaard verdiepingen. Uiteindelijk zal de snelheid van de gebruikers van de bovenste verdiepingen gelijk worden aan de snelheid op de lagere verdiepingen. De evacuatietijd kan nu het eenvoudigst in 2 stappen worden verricht. A.3.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 1680 (40 * 40 + 4 * 20). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2 = 498 personen. Dit opgeteld bij de 614 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.112 personen. Derhalve zijn ook na 10 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de derde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2 = 442 personen. Dit opgeteld bij de 1.112 personen van de eerste 10 minuten levert een totaal van 1.554 personen. Derhalve zijn ook na 15 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de vierde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.554 personen van de eerste 15 minuten levert een totaal van 1.898 personen. Derhalve zijn binnen 20 minuten alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 1680 – 1554 = 126 personen kan weer worden gehanteerd:
114
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 126 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 110 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.010 seconden (16:50 minuten). A.3.1.2.2 Bepaling tijd door plint Op dit moment in de berekening staat men in het trappenhuis, ter hoogte van de bovenste plintlaag. Er moeten van de 5 plintlagen dus nog 4 extra lagen afgedaald worden. Voor de laatste 4 lagen geldt tot 20 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 40 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 35 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 4 * 35 = 140 seconden (2:20 minuten) opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1.150 seconden (19:10 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden. NB: In deze case is het aantal personen op de 5 plintlagen gelijkgesteld aan nul. Met dit gegeven zou de loopsnelheid van de populatie op dit punt (tijdelijk) versnellen t.o.v. de hierboven aangenomen snelheid bij volle capaciteit (de trappen zijn er immers leeg). Omdat het echter niet duidelijk is of men de noodtrappen ter hoogte van de plintlagen niet of juist wél gebruikt, wordt uitgegaan van het scenario dat ook hier de trappen volledig benut worden. Het is dus raadzaam om de extra tijd te berekenen die men nodig heeft om naar de begane grond af te dalen.
A.3.2 Scenario 1: Alleen liften Dit scenario beschrijft het bepalen van de evacuatietijd, indien het gebruik van trappen geheel achterwege wordt gelaten. Voor het bereken van de evacuatietijd met liften voor dit scenario worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. A.3.2.1 Alle liften beschikbaar voor evacuatie De evacuatietijd van dit kantoorgebouw indien alle liften beschikbaar zijn, wordt als volgt bepaald: Voor de low-rise en high-rise geldt: Fliften = Levac / Lpiek = 4/4=
1 (alle liften zijn beschikbaar)
Fkooivulling =
1,1 (kantoorfunctie)
Fefficiency =
1,6 (kantoorfunctie)
Fhoogte =
0,7 + 0,3 x (Hhoog,evac + Hlaag,evac – Hlaag,piek) / Hhoog,piek= Low rise:
0,7 + 0,3 x (95 + 19,4 – 19,4) / 95 =
1 (volledige evacuatie met liften)
High rise:
0,7 + 0,3 x (177,8+ 102,2 – 102,2) / 177,8 =
1 (volledige evacuatie met liften)
Fzone = Nevac / Npiek = 22/22 =
1 (volledige evacuatie met liften)
Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 +0,9 x 100% =
1 (volledige evacuatie met liften)
Voor de low-rise en high-rise geldt: Toppiek =
30.000 / HC5piek = 30.000 / 12% =
Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) =
2.500 seconden (41:40 minuten)
115
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
2.500 x (1 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
1.421 seconden (23:41 minuten)
De totale evacuatietijd met liften bij een dit kantoorgebouw bedraagt 1.421 seconden (23:41 minuten). Zoals te zien is in de berekening zijn bij volledige evacuatie alleen de factoren Fkooivulling en Fefficiency van invloed en is de berekende evacuatietijd voor de low-rise en high-rise gelijk.
A.3.2.2 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie Het is mogelijk dat tijdens de evacuatie niet alle liften beschikbaar zijn. Het onderstaande voorbeeld geeft aan wat de totale evacuatietijd wordt, indien er 1 lift minder beschikbaar is. Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is verandert ten opzichte van de bovenstaande berekening alleen de factor Fliften. Voor de low-rise en high-rise geldt: Fliften = Levac / Lpiek = 4/5=
4/5
De totale evacuatietijd wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x (1 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 4/5) =
1.776 seconden (29:36 minuten)
De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit kantoorgebouw 1.776 seconden (29:36 minuten).3
A.3.3 Scenario 2: Fractioneel met liften Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan van het evacueren van 6% en 12% van de populatie met liften. A.3.3.1 Evacuatietijd met trappen Bij 6% met liften: Bij evacuatie van 6% van de populatie met liften blijft 94% met de trap geëvacueerd worden. De Tevac,T,vd blijft altijd gelijk, deze is alleen afhankelijk van de af te leggen afstand. Ook bij evacuatie van minder personen per trap is deze voor deze case 519 seconden (8:39 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt echter wel af. Die wordt in dit geval bepaald voor 1.680 * 0,94 = 1.580 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 15 minuten 1.554 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 1580 – 1554 = 26 personen kan weer worden gehanteerd:
3
Deze berekening van de evacuatietijd gaat ervan uit dat er meteen 1 lift minder beschikbaar is. Een andere mogelijkheid is, dat na 10 minuten 1 lift minder beschikbaar is, omdat bijvoorbeeld op dat moment de brandweer arriveert. De verwachte evacuatietijd kan dan als volgt berekend worden: Tevac,L,0 = 1.421 seconden (23:41 minuten) met 5 liften. Na 10 minuten is (10/23,7)=42,2% geëvacueerd. Voor de overige 57,8% zou 821 seconden nodig zijn met 5 liften. Indien 1 lift minder beschikbaar is, dan is er 57,8%x1.776=1.027 seconden nodig voor de resterende evacuatie. Totale evacuatietijd wordt dan 600+1.027=1.627 seconden (27:07 minuten).
116
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 26 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 23 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 923 seconden (15:23 minuten). Het laatste deel wordt afgelegd in 140 seconden (2:20 minuten) (zie scenario 0), waardoor de totale Tevac,T,mc = 1.063 seconden (17:43 minuten) wordt. Bij 12% met liften: Ook bij evacuatie van 12% van de populatie met liften is voor deze case de Tevac,T,vd = 519 seconden (8:39 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt verder af. Die wordt in dit geval bepaald voor 1.680 * 0,88 = 1.478 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 10 minuten 1.112 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 1478 – 1112 = 366 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 366 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 248 seconden (4:08 minuten). De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 848 seconden (14:08 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 15 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 40 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 27 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 1,93 * 27 + 2,07 * 35 = 125 seconden (2:05 minuten) opgeteld te worden. Het laatste deel wordt dus afgelegd in 2:05 minuten, waardoor de totale Tevac,T,mc = 973 seconden (16:13 minuten) wordt. A.3.3.2 Evacuatietijd met liften Voor het bereken van de evacuatietijd met dit scenario worden net als in scenario 2 de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. De verminderd zelfredzamen worden, eventueel geassisteerd, met een lift geëvacueerd. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan van het evacueren van 6% en 12% van de populatie met liften. Ten opzichte van de berekening van de evacuatietijd bij scenario 1 verandert in dit scenario alleen de factor Ffractie. De factor Ffractie wordt voor 6% fractionele evacuatie: Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) =0,1 +0,9 x 6%=
0,154
De totale evacuatietijd voor 6% fractionele evacuatie wordt: Tevac,L,0 = Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x(0.154 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
219 seconden (3:39 minuten)
De factor Ffractie wordt voor 12% fractionele evacuatie: Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) =0,1 +0,9 x 12%=
0,208
De totale evacuatietijd voor 12% van deze fractie wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x (0,208 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
296 seconden (4:56 minuten)
De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 6% fractioneel evacueren is 219 seconden (3:39 minuten).
117
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 12% fractioneel evacueren is 296 seconden (4:56 minuten). Deze tijden gelden voor zowel de high-rise als de low-rise liftengroep en treden gelijktijdig op. A.3.3.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd met trappen: bij 6% fractionele evacuatie: 17:43 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 16:13 minuten. Evacuatietijd met liften: bij 6% fractionele evacuatie: 3:39 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 4:56 minuten. Conclusie: In dit scenario is voor deze case de evacuatietijd over de trappen bepalend voor de evacuatietijd van het gebouw. Zie figuur 7.6 voor de gehanteerde systematiek.
A.3.4 Scenario 3: Liften met verzamellagen In dit scenario bedienen de liften een aantal vooraf aangewezen verdiepingen waarheen per trap e geëvacueerd dient te worden. In het 1 voorbeeld wordt uitgegaan van 1 verzamellaag op verdieping e 26.Tevens wordt een 2 voorbeeld uitgewerkt waar de verzamellagen zich op de verdiepingen 16, 26 en 39 bevinden. Er wordt in dit scenario van uitgegaan dat 88% van de populatie in staat is om de verzamellagen over de trap de bereiken, de overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. De evacuatietijd van deze 12% is reeds bij scenario 2 berekend. e
A.3.4.1 Eén verzamellaag: 26 verdieping A.3.4.1.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen twee onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 28 t/m 49 (laag 27 is een technieklaag) vastgesteld te worden hoe lang die er over doen laag 26 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 5 t/m 25 er over doen de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van laag 26 verondersteld met de lift te gaan, daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen. A.3.4.1.1.1 High-rise met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = (49 – 26) * 7,75 = 178 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 min meer dan 178 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 178 / 0,8 = 223 seconden (3:43 minuten) 118
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (18 * 40 + 4 * 20) * 88% = 704 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot e iedereen vloerniveau 28 is gepasseerd (en dus zich ter hoogte van de 27 verdieping bevindt). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten op vloerniveau laag 28. Voor de laatste 704 – 614 = 90 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 90 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 54 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 28 is nu 354 seconden (5:54 minuten). Voor de laatste 1 laag (van verdieping 27 naar 26) geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 40 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 24 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 1 * 24 = 24 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 378 seconden (6:18 minuten). A.3.4.1.1.2 Low rise met trappen naar de Begane Grond Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 25 naar de begane grond. Voor de personen op de 25e verdieping is de ltr = 24 * 7,75 + 9,72 = 196 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 196 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 196 / 0,8 = 245 seconden (4:05 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (21 * 40) * 88% = 740 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot iedereen bovenaan de plintfuncties is aangekomen. In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten bovenaan de plint. Voor de laatste 740 – 614 = 126 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 126 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 76 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 5 is nu 376 seconden (6:16 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 40 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 24 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 4 * 24 = 96 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 472 seconden (7:52 minuten).
119
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.3.4.1.2 Evacuatietijd met liften Voor het berekenen van de evacuatietijd met scenario 3 met één verzamellaag worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.4. Bij dit scenario met één verzamellaag wordt ervan uitgegaan dat alle 8 liften gebruikt kunnen worden voor de evacuatie vanaf deze verdieping. Het aantal personen dat vanaf deze verdieping worden geëvacueerd is 88% van de bezetting van de lagen 26 t/m 49. De evacuatietijd van dit kantoorgebouw met één verzamellaag (laag 26), wordt als volgt bepaald: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1275/75) x 1,1 x 80% =
14 personen per kooi
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = 0,88*(840) / 14 =
53 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 53 / 10 =
6 ritten per lift
Tproces =(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 14 x 1,0 + 14 x 1,5) =
55 seconden
Trit = (Hoverstap / V + V / A) = (95 / 6,0 + 6,0 / 1,1) =
21,3 seconden4
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 21,3 + 55 =
97,6 seconden 586 seconden (9:46 minuten)
Tevac,shuttle = Rlift,1 x Tcyclus = 6 x 97,6=
De totale evacuatietijd voor de high-rise van dit kantoorgebouw met verzamellaag 26 en 12% fractionele evacuatie is 586 seconden + 296 seconden = 882 seconden (14:42 minuten) A.3.4.1.3 Gecombineerde evacuatietijd Na 378 seconden (6:18 minuten) zijn 704 + 36 = 740 personen ingestroomd op laag 26. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:56 minuten). Daarna is 586 seconden (9:40 minuten) nodig om iedereen af te voeren. Dit betekent dat op 6:18 min (378-296)/586 * 740 =104 personen met liften zijn geëvacueerd. Derhalve zijn dan gelijktijdig nog 740-104= 636 personen op de laag aanwezig. Deze kunnen kiezen voor een vervolg met de trap, omdat echter binnen dit scenario beoogd wordt iedereen verder met de lift te transporteren, dient voor deze personen opvang te worden geregeld. Uitgaand van maximaal 3,5 pers/m² (zie ook paragraaf 11.2) resulteert dit in een bouwkundige voorziening van circa 182 m². Dit gebied dient ook verder te voldoen aan de in hoofdstuk 11 aangegeven randvoorwaarden. Evacuatietijd per trap: laag 49 – 26; 6:18 minuten; laag 25 – BG: 7:52 minuten. Evacuatietijd per lift (laag 26): 14:42 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan Tevac,T,lift = 876 seconden (14:42 minuten). e
e
e
A.3.4.2 Drie verzamellagen: 16 , 26 en 39 verdieping (4 liften voor laag 16 en 26, 4 liften voor laag 39) A.3.4.2.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen vier onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 40 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen laag 39 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 28 t/m 38 er over doen laag 26 te bereiken, de gebruikers van laag 17 t/m 25 om laag 16 te bereiken en ten slotte de gebruikers van laag 5 t/m 15 de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van lagen 16, 26 en 39 verondersteld met de lift te gaan, daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen.
4
Er wordt gerekend met de gemiddelde snelheid van de 8 liften, die alle verzamellaag 26 bedienen: (5x8,0 + 5x 4,0)/10 = 6,0 m/s
120
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.3.4.2.1.1 Met trappen naar laag 39 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 39. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = e 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49 verdieping is de ltr = (49 – 39) * 7,75 = 77,5 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 min meer dan 77,5 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 77,5 / 0,8 = 97 seconden (1:37 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (6 * 40 + 4 * 20) * 88% = 282 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 282 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 138 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 39 is nu 138 seconden (2:18 minuten). A.3.4.2.1.2 Met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 38e verdieping is de ltr = (38 – 26) * 7,75 = 93 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 min meer dan 93 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 93 / 0,8 = 116 seconden (1:56 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (11 * 40) * 88% = 388 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 388 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 190 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 27 is nu 190 seconden (3:10 minuten). Voor de laatste laag geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 40 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 20 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 1 * 20 = 20 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 210 seconden (3:30 minuten). A.3.4.2.1.3 Met trappen naar laag 16 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 16. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = e 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 25 verdieping is de ltr = (25 - 16) * 7,75 = 70 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule weer van toepassing: 121
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 min meer dan 70 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 70 / 0,8 = 88 seconden (1:28 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (9 * 40) * 88% = 316 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 316 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 155 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 16 is nu 155 seconden (2:35 minuten).
A.3.4.2.1.4 Met trappen naar de Begane Grond Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 15 naar de begane grond. Voor de personen op de 15e verdieping is de ltr = 14 * 7,75 + 9,72 = 119 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 min meer dan 119 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 119 / 0,8 = 149 seconden (2:29 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (11 * 40) * 88% = 388 personen met de trap naar de begane grond 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 388 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 190 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 4 is nu 190 seconden (3:10 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 40 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 20 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 4 * 20 = 80 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 270 seconden (4:30 minuten). A.3.4.2.2 Evacuatietijd met liften Voor het berekenen van de evacuatietijd met scenario 3 met meerdere verzamellagen worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.3. Bij dit scenario worden de 4 low-rise liften gebruikt voor het evacueren van laag 16 en 26. De 4 high-rise liften evacueren op laag 39. Van laag 16 wordt 88% van alle personen tussen laag 16 en 25 geëvacueerd, van laag 26 wordt 88% van de personen tussen laag 26 en 38 geëvacueerd, vanaf laag 39 wordt 88% van de personen tussen laag 39 en 49 geëvacueerd. De 88% van de populatie onder laag 16 maakt gebruik van de trappen. De overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. De evacuatietijd van dit kantoorgebouw met verzamellagen 16 en 26, kan als worden bepaald: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1275/75) x 1,1 x 80% =
14 personen per kooi
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = (P1 + P2 + P3) / 14 = (423 + 352 + 0) / 14 =
56 ritten totaal
122
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 56 / 5 =
12 ritten per lift
Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 14 x 1,0 + 14 x 1,5 )=
55 seconden
Homkeer = (H1xP1 + H2xP2 + H3xP3) / (P1 + P2 + P3) = (95 x 423 + 59 x 352 + 0 x 0) / (423 + 352 + 0) =
78,7 meter
Trit = (Homkeer / V + V / A) = (78,7 / 4,0 + 4,0 / 1,1) =
23,3 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 23,3 + 55 =
101,6 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1 x (4,0 /1,1 + 10) =
13,7 seconden
Tevac,L,0 = Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 12 x 101,6 + 13,7
1.233 seconden (20:33 minuten)
Op dezelfde wijze kan de evacuatietijd van laag 39 met de high-rise liften worden berekend. Aangezien het hier om één verzamellaag gaat vervalt de factor Taanvullend. De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L =
525 seconden (8:45 minuten).
De totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.233;525)+296 seconden = 1.529 seconden (25:29 minuten). Hierbij is ervan uitgegaan dat de high-rise liften na afloop van het evacueren van laag 39, de fractionele evacuatie van 12% van de populatie verzorgen en hiermee na 525+296 = 821 seconden (13:41 minuten) klaar zijn. Aangezien het niet vanzelfsprekend is dat de high-riseliften ook stops in de low-rise zone hebben, kunnen deze daarna niet zondermeer bij de fractionele evacuatie van de low-rise verdiepingen assisteren. De evacuatie van de lowrise verdieping is daardoor maatgevend. Indien de high-rise liften ook voorzien worden van stops op de lowrise verdiepingen, dan geldt dat de totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.233;525+296+296) seconden = maximum (1.233;1.117) = 1.233 seconden (20:33 minuten). Hierbij is voor het gemak het effect van de hogere hefsnelheid van de high-rise liften verwaarloosd. e
e
e
A.3.4.2.2.1 Alternatief 1: Drie verzamellagen: 16 , 26 en 39 verdieping (6 liften voor laag 16 en 26, 4 liften voor laag 39) Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise in het voorgaande voorbeeld van paragraaf A.5.3.2 is bijna 12 minuten. Dit is niet optimaal, want de high-rise liften worden hierbij 10 minuten lang niet benut (tenzij er stops op de low-rise verdiepingen worden toegevoegd), terwijl de low-rise liften nog aan het evacueren zijn. Vanwege deze uitkomst kan er ook voor gekozen worden om een lift van de highrise groep te laten assisteren bij het evacueren van de lagen 16 en 26. In deze situatie worden er 5 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 3 liften om laag 39 te evacueren. Ten opzichte van de bovenstaande berekening met 4 liften voor de lagen 16 en 26, veranderen de onderstaande factoren: Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 56 / 6 =
10 ritten per lift
Trit = (Homkeer / V + V / A) = (78,6 / 4,7 + 4,7 / 1,1) =
21,1 seconden5
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 21,1+ 55 =
97,2 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1 x (4,7 /1,1 + 10) =
14,2 seconden
Tevac,L,0 = Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 10 x 97,2 + 14,2 =
987 seconden (16:27 minuten)
5
Er is gerekend met de gemiddelde snelheid van de 6 liften, die alle verzamellaag 16 en 26 bedienen: (5x4,0 + 1x 8,0)/6 = 4,7 m/s
123
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Deze factoren veranderen ook voor de verwachte evacuatietijd van laag 39: De evacuatietijd voor laag 39 wordt Tevac,L,0 = 630 seconden (10:30 minuten). Het verschil tussen beide evacuatietijden is met de herverdeling van de liften teruggebracht naar bijna 6 minuten. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw wordt nu, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(987;630) + 296 seconden = 1.283 seconden (21:23 minuten). A.3.4.2.2.2 Alternatief 2: Drie verzamellagen: 16e, 26e en 39e verdieping (7 liften voor laag 16 en 26, 3 liften voor laag 39) Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise in het voorgaande alternatief van paragraaf A.5.4.2.2.1 is nog ruim 6 minuten. Er kan voor gekozen worden om nog één lift van de high-rise groep de lagen 16 en 26 te laten evacueren. In deze situatie worden er 7 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 3 liften om laag 39 te evacueren. De totale evacuatietijd voor laag 16 en 26 wordt in deze situatie Tevac,L,0 = 775 seconden (12:55 minuten). De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
840 seconden (14:00 minuten).
Het verschil tussen beide evacuatietijden is met de herverdeling van de liften teruggebracht naar iets meer dan 1 minuut. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw wordt nu, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(775;840)+ 296 seconden = 1.136 seconden (18:56 minuten). Dit is nog sneller dan de uitkomst van het alternatief in paragraaf A.5.8.2, waarin de high-rise liften veel eerder klaar zijn met het evacueren van hun zone en aansluitend de fractionele evacuatie van zowel de low-rise als de high-rise zone voor hun rekening nemen. Bij dit alternatief was het echter noodzakelijk dat alle high-rise liften van stops in de low-rise zone worden voorzien, terwijl dit in het bovenstaande voorbeeld met 7 respectievelijk 3 liften voor de low-rise en high-rise zone niet noodzakelijk is. A.3.4.3 Gecombineerde evacuatietijd Over de trappen bereiken de gebruikers de verzamellagen over het algemeen voordat de fractionele evacuatie verricht is. Derhalve dient op de verschillende verdiepingen de navolgende bouwkundige ruimte te worden gereserveerd voor opvang van personen. Uitgangspunt is weer de in paragraaf 11.2 aangegeven 3,5 personen per m²: laag 39: 282/3,5 = 81 m² laag 26: 388/3,5 = 111 m² laag 16: 316/3,5 = 91 m² Evacuatietijd per trap: laag 49 – 39; 2:18 minuten; laag 38 – 26: 3:30 minuten; laag 25 – 16: 2:35 minuten; laag 15 – BG: 4:30 minuten. Evacuatietijd per lift (combinatie alternatief 2): 18:56 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan Tevac,T,lift = (18:56 minuten).
124
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.3.5 Scenario 4: Vrije keuze A.3.5.1 Evacuatietijd met trappen e
Voor de personen op de 49 verdieping is de ltr = 48 * 7,75 + 9,72 = 382 m (zie berekening bij scenario 0). Hier wordt ook weer de vrije doorstroom en de maximale dichtheid beschouwd. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgend formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt dat per 5 minuten de snelheid afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. In de eerste 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * 0,8 = 240 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet beneden na 5 minuten. In de tweede 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,9*0,9) = 194 m. Dit opgeteld bij de 240 m van de eerste 5 minuten levert een totaal van 436 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping na 10 minuten beneden. Tevac,T,vd voor de laatste 382 – 240 m wordt Tevac,T,vd = 142 / (0,8*0,9*0,9) = 219 seconden (is 3:39 minuten). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 519 seconden (8:39 minuten). Situatie maximum capaciteit: Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen dat per trap evacueert is (40 * 40 + 4 * 20) * 50 % = 840. In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. Binnen 10 minuten zijn alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 840 – 614 = 226 personen kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 226 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 137 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 437 seconden (7:17 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 20 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 12 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 4 * 12 = 48 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 485 seconden (8:05 minuten).
125
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Bij deze dichtheid is blijkbaar vrije doorstroom aan de orde en dient voor de evacuatietijd over de trappen 519 seconden (8:39 minuten) aangehouden te worden. A.3.5.2 Evacuatietijd met liften In dit scenario worden zowel de trappen als de liften gebruikt voor evacuatie van elke verdieping. Gebruikers kunnen de keuze te allen tijde zelf maken tussen lift of trap. In dit voorbeeld wordt ervan uitgegaan dat 50% van de personen de trap gebruikt en 50% de lift. Bij dit scenario verandert ten opzichte van de berekening van scenario 1 alleen de factor Ffractie. De verwachte evacuatietijd voor het totale kantoorgebouw met de liften wordt: Voor de low-rise en high-rise geldt: Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 + 0,9 x 50% = Tevac,L,0 =
0,55
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x ( 0,55 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
781 seconden (13:01 minuten)
De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 50% fractioneel evacueren is 782 seconden (13:02 minuten) A.3.5.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 8:39 minuten (vrije doorstroom). Evacuatietijd liften: 13:02 minuten. De evacuatietijd van het gebouw wordt bij gelijkmatige verdeling over trappen en liften bepaald door de liften, en komt uit op 782 seconden (13:02 minuten).
126
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.3.6 Samenvatting case 2A
Case 2a 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0
Trappen
Liften
Fractioneel 6 %
Fractioneel 12%
1 Verzamellaag
3 Verzamellagen
Vrije keus
Case 2a
0
1
2a
2b
3a
3b
4
Figuur A.3: Resultaten case 2a In bovenstaande figuur A.3 zijn de getalsmatige resultaten van de verschillende scenario’s voor case 2a samengevat. Vrije keuze resulteert in de kortste evacuatie voor de gehele populatie.
127
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.4 Case 2b: 2.100 personen Dit kantoorgebouw bestaat uit een entree niveau en 50 verdiepingen (44 kantoorlagen, 3 commerciële lagen en 3 technische ruimtes). Deze case richt zich op de evacuatie van de kantoorlagen, de commerciële lagen worden met aparte liften ontsloten. Ook de ontsluiting met trappen wordt in de plint ontkoppeld van de trappen voor de kantoren. Voor het kantoordeel zijn twee, onderling geheel onafhankelijke trappenhuizen opgenomen. De trappen voldoen aan de eisen uit het bouwbesluit conform artikel 2.28, tabel b kolom B. De trapbordessen voldoen aan de voorschriften uit bouwbesluit artikel 2.29. De bezetting van de kantoorlagen is 50 personen per laag en op de bovenste 4 lagen is de bezetting 25 personen per laag. Op basis van de NTA verticaal transport is de liftconfiguratie voor de kantoorlagen bepaald. De liften worden verdeeld in een lowrise groep en een high-rise groep. De exacte liftconfiguratie voor dit gebouw is hieronder weergegeven. Uitgangspunt is dat de volledige populatie wordt geëvacueerd. Liften
Verdiepingen
Aantal
Hefvermogen
Hefsnelheid
[kg]
[m/s]
6
1.275
4,0
6
1.275
8,0
Case 2b e
Low rise
BG, 5e t/m 26
High rise
BG, 28 t/m 49
e
e
In totaal bevinden zich 12 liften in dit gebouw (exclusief plint- en goederenliften). Hieronder worden de mogelijke evacuatiescenario’s voor dit kantoorgebouw behandeld. Per evacuatiescenario wordt een voorbeeld uitgewerkt. De voorbeelden laten zien hoe het liftmodel kan worden gebruikt bij het bepalen van de evacuatietijd voor dit gebouw. Voor het berekenen van de evacuatietijden van deze case, wordt voor de scenario’s 1, 2 en 4, verwezen naar de berekeningen van case 2A. Aangezien het berekenen van de evacuatietijd met liften per scenario niet afhangt van het aantal te evacueren personen of het aantal liften (indien alle liften beschikbaar zijn) in het gebouw zijn de evacuatietijden voor case 2b gelijk aan de evacuatietijden van case 2a.
A.4.1 Scenario 0: Alleen trappen Dit is het basisscenario waarbij in feite de ontruimingstijd wordt bepaald min of meer analoog aan de tot en met 2010 gehanteerde methodes in Nederland. Hier volgt voor dit gebouw de bepaling van de evacuatietijd conform de methode omschreven in hoofdstuk 8. Belangrijk startpunt voor de bepaling van de evacuatietijd is het vaststellen van de aanwezige vluchtroutes en de totale lengte van de vluchtroutes voor zover die onderdeel uitmaken van het verticaal transport. In dit geval zijn de twee trappen de bepalende factor voor de snelheid in de trappenhuizen. Beide trappen zijn 1,1 m breed en de lengte van de klimlijn is 1,41 * het hoogteverschil. Bij de hier aangenomen trapconfiguratie (halve steektrap, tussenbordes) resulteert dit in een ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping. De ltr;BG = 1,41 * 5,0 + 2 * 0,425 * π = 9,72 m. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = 48 * 7,75 + 9,72 = 382 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. A.4.1.1 Situatie vrije doorstroom Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) 128
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt dat per 5 minuten de snelheid afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. In de eerste 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * 0,8 = 240 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet allen beneden na 5 minuten. In de tweede 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,9*0,9) = 194 m. Dit opgeteld bij de 240 m van de eerste 5 minuten levert een totaal van 436 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping na 10 minuten beneden. Tevac,T,vd voor de laatste 382 – 240 m wordt Tevac,T,vd = 142 / (0,8*0,9*0,9) = 219 seconden (is 3:39 minuten). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 519 seconden (8:39 minuten). A.4.1.2 Situatie maximum dichtheid Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt weer dat per 5 minuten de capaciteit afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. Voor de maximum capaciteit van de trap is het totaal aantal personen dat per verdieping op de trap is aangewezen een belangrijke bepaler van de afdaaltijd per verdieping. Nu is voor de hier beschouwde situatie de bezetting op de bovenste 4 lagen de helft van de standaard bezetting. Deze 4 lagen zullen derhalve met een andere snelheid ontvlucht kunnen worden als de standaard verdiepingen. Uiteindelijk zal de snelheid van de gebruikers van de bovenste verdiepingen gelijk worden aan de snelheid op de lagere verdiepingen. De evacuatietijd kan nu het eenvoudigst in 2 stappen worden verricht. A.4.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 2.100 (40 * 40 + 4 * 20). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2 = 498 personen. Dit opgeteld bij de 614 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.112 personen. Derhalve zijn ook na 10 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de derde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2 = 442 personen. Dit opgeteld bij de 1.112 personen van de eerste 10 minuten levert een totaal van 1.554 personen. Derhalve zijn ook na 15 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de vierde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.554 personen van de eerste 15 minuten levert een totaal van 1.898 personen. Derhalve zijn binnen 20 minuten nog niet alle gebruikers bovenaan de plint.
129
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
In de vijfde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.898 personen van de eerste 20 minuten levert een totaal van 2.242 personen. Voor de laatste 2100 – 1898 = 202 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 202 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 176 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.376 seconden (22:56 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 25 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 50 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 44 s. Daarna geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 50 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 58 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 2,82 * 44 + 1,18 * 58 = 193 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1569 seconden (26:09 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden.
A.4.2 Scenario 1: Alleen liften Dit scenario beschrijft het bepalen van de evacuatietijd, indien het gebruik van trappen geheel achterwege wordt gelaten. Voor het bereken van de evacuatietijd met liften voor dit scenario worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. A.4.2.1 Alle liften beschikbaar voor evacuatie De totale evacuatietijd met liften bij een dit kantoorgebouw bedraagt 1.421 seconden (23:41 minuten). Zie voor de berekening case 2a. A.4.2.2 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie Het is mogelijk dat tijdens de evacuatie niet alle liften beschikbaar zijn. Het onderstaande voorbeeld geeft aan wat de totale evacuatietijd is indien er 1 lift minder beschikbaar is. Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is, verandert ten opzichte van het scenario waarbij alle liften beschikbaar zijn, alleen de factor Fliften. Fliften = Levac / Lpiek = 4/5=
5/6
De totale evacuatietijd wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x (1 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 5/6) =
1.705 seconden (28:25 minuten)
De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit kantoorgebouw 1.705 seconden (28:25 minuten)
130
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.4.3 Scenario 2: Fractioneel met liften Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan van het evacueren van 6% en 12% van de populatie met liften. A.4.3.1 Evacuatietijd met trappen 6% met liften Bij evacuatie van 6% van de populatie met liften blijft 94% met de trap geëvacueerd worden. De Tevac,T,vd blijft altijd gelijk, deze is alleen afhankelijk van de af te leggen afstand. Ook bij evacuatie van minder personen per trap is deze voor deze case 219 seconden (8:39 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt echter wel af. Die wordt in dit geval bepaald voor 2.100 * 0,94 = 1.974 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 20 minuten 1.898 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 1.974 – 1.898 = 76 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 76 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 66 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.266 seconden (21:06 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 25 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 50 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 44 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 4 * 44 = 176 s opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1.442 seconden (24:02 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden. 12% met liften Ook bij evacuatie van 12% van de populatie met liften is voor deze case de Tevac,T,vd = 219 seconden (8:39 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt verder af. Die wordt in dit geval bepaald voor 2.100 * 0,88 = 1.848 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 15 minuten 1.554 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 1.848 – 1.554 = 294 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 294 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 256 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.156 seconden (19:16 minuten). Hierboven is te zien dat voor de laatste 4 lagen 176 seconden opgeteld dient te worden, derhalve wordt een evacuatietijd van 1.332 seconden (22:12 minuten). A.4.3.2 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 6% fractioneel evacueren is 219 seconden (3:39 minuten). Zie voor de berekening case 2a. De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 12% fractioneel evacueren is 296 seconden (4:56 minuten). Zie voor de berekening case 2a.
131
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.4.3.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd met trappen: bij 6% fractionele evacuatie: 24:02 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 22:12 minuten. Evacuatietijd met liften: bij 6% fractionele evacuatie: 3:39 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 4:56 minuten. In dit scenario is voor deze case de evacuatietijd over de trappen bepalend voor de evacuatietijd van het gebouw. Zie figuur 7.6 voor de gehanteerde systematiek.
A.4.4 Scenario 3: Liften met verzamellagen In dit scenario bedienen de liften een aantal vooraf aangewezen verdiepingen waarheen per trap geëvacueerd dient te worden. In het 1e voorbeeld wordt uitgegaan van 1 verzamellaag op verdieping 26.Tevens wordt een 2e voorbeeld uitgewerkt waar de verzamellagen zich op de verdiepingen 16, 26 en 39 bevinden. Er wordt in dit scenario van uitgegaan dat 88% van de populatie in staat is om de verzamellagen over de trap de bereiken, de overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. De evacuatietijd van deze 12% is reeds bij scenario 2 berekend. Aangezien bij dit scenario het aantal liften en het aantal personen wel bepalend zijn, verschilt de evacuatietijd van dit scenario met de evacuatietijden van case 2A, scenario 3. A.4.4.1 Eén verzamellaag: 26e verdieping A.4.4.1.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen twee onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 28 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen laag 26 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 5 t/m 25 er over doen de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van laag 26 verondersteld met de lift te gaan, daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen. A.4.4.1.1.1 High rise met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = (49 – 26) * 7,75 = 178 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 178 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 178 / 0,8 = 223 seconden (3:43 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen:
132
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Van deze zone van het gebouw dienen (18 * 50 + 4 * 25) * 88% = 880 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot e iedereen vloerniveau 28 is gepasseerd (en dus zich ter hoogte van de 27 verdieping bevindt). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten op vloerniveau laag 27. Voor de laatste 880 – 614 = 266 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 266 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 160 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 28 is nu 460 seconden (7:40 minuten). Voor de laatste laag (van verdieping 27 naar 26) geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 50 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 30 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 30 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 490 seconden (8:10 minuten). A.4.4.1.1.2 Low rise met trappen naar de Begane Grond e
Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 25 naar de begane grond. Voor de personen op de 25 verdieping is de ltr = 24 * 7,75 + 9,72 = 196 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 196 m afgelegd kan worden. Derhalve Tevac,T,vd = 196 / 0,8 = 245 seconden (4:05 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (21 * 50) * 88% = 924 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot iedereen bovenaan de plintfuncties is aangekomen. In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten bovenaan de plint. Voor de laatste 924 – 614 = 310 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 310 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 187 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 5 is nu 487 seconden (8:07 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 50 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 30 seconden. Daarna geldt per verdieping Tevac,T,mc = 50 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 34 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 3,77 * 30 + 0,23 * 34 = 121 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 608 seconden (10:08 minuten). A.4.4.1.2 Evacuatietijd met liften Voor het berekenen van de evacuatietijd voor scenario 3 met één verzamellaag worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.4. Bij dit scenario met één verzamellaag wordt ervan uitgegaan dat alle 8 133
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
liften gebruikt kunnen worden voor de evacuatie vanaf deze verdieping. Het aantal personen dat vanaf deze verdieping worden geëvacueerd is 88% van de bezetting van de lagen 26 t/m 49. Voor het berekenen van de evacuatietijd met één verzamellaag (laag 26) geldt: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1.275/75) x 1,1 x 80% =
14 personen per kooi
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = (1.050*0,88) / 14 = 924 / 14 =
66 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 66 / 12 =
6 ritten per lift
Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 14 x 1,0 + 14 x 1,5) =
55 seconden
Trit = (Hoverstap / V + V / A) = (95 / 6,0 + 6,0 / 1,1) =
21,3 seconden6
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 21,3 + 55 =
97,6 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 6 x 97,6 =
586 seconden (9:46 minuut)
De totale evacuatietijd voor dit kantoorgebouw met verzamellaag 26 en 12% fractionele evacuatie is 586 seconden + 296 seconden = 882 seconden (14:42 minuten). A.4.4.1.3 Gecombineerde evacuatietijd Na 490 seconden (8:10 minuten) zijn 880 personen ingestroomd op laag 26. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:56 minuten). Daarna is 586 seconden (9:46 minuten) nodig om iedereen af te voeren. Dit betekent dat op 8:10 min (490-296)/586 * 924 = 305 personen met liften zijn geëvacueerd. Derhalve zijn dan gelijktijdig nog 924-305 = 619 personen op de laag aanwezig. Deze kunnen kiezen voor een vervolg met de trap, omdat echter binnen dit scenario beoogd wordt iedereen verder met de lift te transporteren, dient voor deze personen opvang te worden geregeld. Uitgaand van maximaal 3,5 pers/m² (zie ook paragraaf 11.2) resulteert dit in een bouwkundige voorziening van circa 177 m². Dit gebied dient ook verder te voldoen aan de in hoofdstuk 11 aangegeven randvoorwaarden. Evacuatietijd per trap: laag 49 – 26; 8:10 minuten; laag 25 – BG: 10:08 minuten. Evacuatietijd per lift (laag 26): 14:42 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan Tevac,T,lift = 882 seconden (14:42 minuten). e
e
e
A.4.4.2 Drie verzamellagen: 16 , 26 en 39 verdieping (5 liften voor laag 16 en 26, en 5 liften voor laag 39) A.4.4.2.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen vier onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 40 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen laag 39 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 28 t/m 38 er over doen laag 26 te bereiken, de gebruikers van laag 17 t/m 25 om laag 16 te bereiken en ten slotte de gebruikers van laag 5 t/m 15 de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van lagen 16, 26 en 39 verondersteld met de lift te gaan, daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen.
6
Er wordt gerekend met de gemiddelde snelheid van de 10 liften, die alle verzamellaag 26 bedienen: (6x4,0 + 6x 8,0)/12 = 6,0 m/s
134
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.4.4.2.1.1 Met trappen naar laag 39 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 39. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = e 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49 verdieping is de ltr = (49 – 39) * 7,75 = 77,5 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 77,5 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 77,5 / 0,8 = 97 seconden (1:37 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (6 * 50 + 4 * 25) * 88% = 352 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 352 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 172 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 39 is nu 172 seconden (2:52 minuten). A.4.4.2.1.2 Met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = e 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 38 verdieping is de ltr = (38 – 26) * 7,75 = 93 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 93 m afgelegd kan worden. Derhalve Tevac,T,vd = 93 / 0,8 = 116 seconden (1:56 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (11 * 50) * 88% = 484 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 484 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 236 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 27 is nu 236 seconden (3:56 minuten). Voor de laatste laag geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 50 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 24 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 24 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 260 seconden (4:20 minuten). A.4.4.2.1.3 Met trappen naar laag 16 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 16. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = e 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 25 verdieping is de ltr = (25 - 16) * 7,75 = 70 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: 135
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 70 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 70 / 0,8 = 88 seconden (1:28 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (9 * 50) * 88% = 396 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 396 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 193 seconden. De totale tijd voor de vertikale beweging tot vloerniveau laag 16 is nu 193 seconden (3:13 minuten). A.4.4.2.1.4 Met trappen naar de Begane Grond Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 15 naar de begane grond. Voor de personen op de 15e verdieping is de ltr = 14 * 7,75 + 9,72 = 119 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 119 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 119 / 0,8 = 149 seconden (2:29 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (11 * 50) * 88% = 484 personen met de trap naar de begane grond 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 484 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 236 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 4 is nu 236 seconden (3:56 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 50 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 24 seconden. Daarna dient per verdieping aangehouden te worden Tevac,T,mc = 50 / ((1,28*0,9*0,9) * 0,8 * 2) = 30 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 2,67 * 24 + 1,33 * 30 = 104 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 340 seconden (5:40 minuten). A.4.4.2.2 Evacuatietijd met liften Voor het berekenen van de evacuatietijd met scenario 3 met meerdere verzamellagen worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.3. Bij dit scenario worden de low-rise liften gebruikt voor het evacueren van laag 16 en 26. De high-rise liften evacueren laag 39. Van laag 16 wordt 88% van alle personen tussen laag 16 en 25 geëvacueerd, van laag 26 wordt 88% van de personen tussen laag 26 en 38 geëvacueerd, vanaf laag 39 wordt 88% van de personen tussen laag 39 en 49 geëvacueerd. De 88% van de populatie onder laag 16 maakt gebruik van de trappen. De overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. De evacuatietijd van dit kantoorgebouw met verzamellagen 16 en 26, wordt als volgt bepaald: KVevac = (HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1275 / 75) x 1,1 x 80% =
14 personen per kooi
Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = (P1 + P2 + P3) / 18 = (440 + 528 + 0) / 14 =
70 ritten totaal
136
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 70 / 6 =
12 ritten per lift
Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 14 x 1,0 + 14 x 1,5 )= Homkeer =
55 seconden
(H1xP1 + H2xP2 + H3xP3) / (P1 + P2 + P3) = (95 x 352 + 59 x 422 + 0 x 0) / (352 + 422 + 0) =
78,6 meter
Trit = (Homkeer / V + V / A) = (78,6 / 4,0 + 4,0 / 1,1) =
23,3 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 23,3+ 55 =
101,6 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1 x (4,0 / 1,1 + 10) =
13,6 seconden
Tevac,L,0 = Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 12 x 101,6 + 13,6 =
1.233 seconden (20:33 minuten)
Op dezelfde wijze kan de evacuatietijd van laag 39 met de high-rise liften worden berekend. Aangezien het hier om één verzamellaag gaat vervalt de factor Taanvullend. De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
525 seconden (8:45 minuten).
De totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.233;525) + 296 seconden = 1.529 seconden (25:29 minuten). Hierbij is ervan uitgegaan dat de high-rise liften na afloop van het evacueren van laag 39, de fractionele evacuatie van 12% van de populatie verzorgen en hiermee na 525+296 = 821 seconden (13:41 minuten) klaar zijn. Aangezien het niet vanzelfsprekend is dat de high-riseliften ook stops in de low-rise zone hebben, kunnen deze daarna niet zondermeer bij de fractionele evacuatie van de low-rise verdiepingen assisteren. De evacuatie van de lowrise verdieping is daardoor maatgevend. Indien de high-rise liften ook voorzien worden van stops op de lowrise verdiepingen, dan geldt dat de totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.233;525+296+296) seconden = maximum (1.233;1.117) = 1.233 seconden (20:33 minuten). Hierbij is voor het gemak het effect van de hogere hefsnelheid van de high-rise liften verwaarloosd. e
e
e
A.4.4.2.2.1 Alternatief 1: Drie verzamellagen: 16 , 26 en 39 verdieping (7 liften voor laag 16 en 26, en 5 liften voor laag 39) Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise in het voorgaand voorbeeld van paragraaf A.5.8.2 is bijna 12 minuten. Dit is niet optimaal, want de high-rise liften worden hierbij 12 minuten lang niet benut (tenzij er stops op de low-rise verdiepingen worden toegevoegd), terwijl de low-rise liften nog aan het evacueren zijn. Vanwege deze uitkomst kan er ook voor gekozen worden om een lift van de highrise groep te laten assisteren bij het evacueren van de lagen 16 en 26. In deze situatie worden er 7 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 5 liften om laag 39 te evacueren. Ten opzichte van de bovenstaande berekening met 5 liften voor de lagen 16 en 26, veranderen de onderstaande factoren: Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 70 / 7 =
10 ritten per lift
Trit = (Homkeer / V + V / A) = (78,6 / 5,3 + 5,3 / 1,1) =
20,7 seconden7
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 20,7+ 55 =
94,2 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1x (5,3 / 1,1 + 10) =
14,8 seconden
Tevac,L,0 = Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 10 x 94,2 + 14,8 =
957 seconden (15:57 minuten)
7
Er wordt gerekend met de gemiddelde snelheid van de 7 liften, die alle verzamellaag 16 en 26 bedienen: (6x4,0 + 1x 8,0)/7 = 5,3 m/s
137
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Deze factoren veranderen ook voor de verwachte evacuatietijd van laag 39: De evacuatietijd voor laag 39 wordt Tevac,L,0 = 630 seconden (10:30 minuten). Het verschil tussen beide evacuatietijden is met de herverdeling van de liften teruggebracht naar 5,5 minuten De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw wordt nu, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(957;630)+ 296 seconden = 1.253 seconden (20:53 minuten). A.4.4.2.2.2 Alternatief 2: Drie verzamellagen: 16e, 26e en 39e verdieping (8 liften voor laag 16 en 26, 4 liften voor laag 39) Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise is nog steeds vrij groot (meer dan 5 minuten). Er kan voor gekozen worden om nog één lift van de high-rise groep de lagen 16 en 26 te laten evacueren. In deze situatie worden er 8 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 4 liften om laag 39 te evacueren. De totale evacuatietijd voor laag 16 en 26 wordt in deze situatie Tevac,L,0 = 852 seconden (14:12 minuten). De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
840 seconden (14:00 minuten).
Het verschil tussen beide evacuatietijden is met de herverdeling van de liften teruggebracht naar minder dan 1 minuut. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw wordt nu, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(852;840)+ 296 seconden = 1.148 seconden (19:08 minuten). Dit is nog sneller dan de uitkomst van het alternatief in paragraaf A.5.8.2, waarin de high-rise liften veel eerder klaar zijn met het evacueren van hun zone en aansluitend de fractionele evacuatie van zowel de low-rise als de high-rise zone voor hun rekening nemen. Bij dit alternatief was het echter noodzakelijk dat alle high-rise liften van stops in de low-rise zone worden voorzien, terwijl dit in het bovenstaande voorbeeld met 7 respectievelijk 3 liften voor de low-rise en high-rise zone niet noodzakelijk is. A.4.4.3 Gecombineerde evacuatietijd Over de trappen bereiken de gebruikers de verzamellagen over het algemeen voordat de fractionele evacuatie verricht is. Derhalve dient op de verschillende verdiepingen de navolgende bouwkundige ruimte te worden gereserveerd voor opvang van personen. Uitgangspunt is weer de in paragraaf 11.2 aangegeven 3,5 personen per m²: laag 39: 282/3,5 = 81 m² laag 26: 388/3,5 = 111 m² laag 16: 316/3,5 = 91 m² Evacuatietijd per trap: laag 49 – 39; 2:52 minuten; laag 38 – 26: 4:20 minuten; laag 25 – 16: 3:13 minuten; laag 15 – BG: 5:40 minuten. Evacuatietijd per lift (combinatie alternatief 2): 19:08 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan Tevac,T,lift = 1.148 seconden (19:08 minuten).
138
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.4.5 Scenario 4: Vrije keuze A.4.5.1 Evacuatietijd met trappen e
Voor de personen op de 49 verdieping is de ltr = 48 * 7,75 + 9,72 = 382 m (zie berekening bij scenario 0). Hier wordt ook weer de vrije doorstroom en de maximale dichtheid beschouwd. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt dat per 5 minuten de snelheid afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. In de eerste 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * 0,8 = 240 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet beneden na 5 minuten. In de tweede 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,9*0,9) = 194 m. Dit opgeteld bij de 240 m van de eerste 5 minuten levert een totaal van 436 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping na 10 minuten beneden. Tevac,T,vd voor de laatste 382 – 240 m wordt Tevac,T,vd = 142 / (0,8*0,9*0,9) = 219 seconden (is 3:39 minuten). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 519 seconden (8:39 minuten). Situatie maximum capaciteit: Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen dat per trap evacueert is (40 * 50 + 4 * 25) * 50 % = 1.050. In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. Binnen 10 minuten zijn alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 1.050 – 614 = 436 personen kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 436 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 263 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 563 seconden (9:23 minuten). Voor de laatste 4 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 25 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 15 seconden. Daarna geldt per verdieping Tevac,T,mc = 25 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 17 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 2,47 * 15 + 1,53 * 17 = 63 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 626 seconden (10:26 minuten). Bij deze dichtheid is blijkbaar maximale dichtheid op de trap aan de orde en dient voor de evacuatietijd over de trappen 626 seconden (10:26 minuten) aangehouden te worden. 139
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.4.5.2 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 50% fractioneel evacueren is 782 seconden (13:02 minuten). Zie voor de berekening case 2a, scenario 4. A.4.5.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 10:26 minuten. Evacuatietijd liften: 13:02 minuten. De evacuatietijd van het gebouw wordt bij gelijkmatige verdeling over trappen en liften bepaald door de liften, en komt uit op 782 seconden (13:02 minuten).
A.4.6 Samenvatting case 2b
Case 2b 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0
Trappen
Liften
Fractioneel 6 %
Fractioneel 12%
1 Verzamellaag
3 Verzamellagen
Vrije keus
Case 2b
0
1
2a
2b
3a
3b
4
Figuur A.4: Resultaten case 2b In bovenstaande figuur A.4 zijn de getalsmatige resultaten van de verschillende scenario’s voor case 2b samengevat. Vrije keuze resulteert in de kortste evacuatie voor de gehele populatie.
140
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Case 3: Gecombineerde kantoor- en hoteltoren 250 meter
Laag Dak 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BG
Hoogte 250.0 246.7 243.1 239.8 236.5 233.2 229.9 226.6 223.3 220.0 216.7 213.4 210.1 206.8 203.5 200.2 196.9 193.6 190.0 185.0 181.4 177.8 174.2 170.6 167.0 163.4 159.8 156.2 152.6 149.0 145.4 141.8 138.2 134.6 131.0 127.4 123.8 120.2 116.6 113.0 109.4 105.8 102.2 98.6 95.0 91.4 87.8 84.2 80.6 77.0 73.4 69.8 66.2 62.6 59.0 55.4 51.8 48.2 44.6 41.0 37.4 33.8 30.2 26.6 23.0 19.4 15.8 12.2 8.6 5.0 0.0
Verdiepingshoogte 3.3 3.6 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.6 5.0 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 5.0
NVO/laag
650
850
Functie Dak Techniek Hotel panorama Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel kamers Hotel functies Hotel lobby Techniek Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Techniek Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Kantoor Techniek Commercieel Commercieel Commercieel Commercieel Entree TOTAAL
Populatie 0 0 10 14 14 14 14 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 30 30 0 22 23 22 23 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 0 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 0 0 0 0 0 0 2257
Populatie 0 0 10 17 17 17 17 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 30 30 0 30 30 30 30 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 0 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 0 0 0 0 0 0 2950
141
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.5 Case 3a: 2.257 personen Het gecombineerde kantoor- en hotelgebouw bestaat uit een entree niveau en 69 verdiepingen (4 commerciële lagen, 43 kantoorlagen, 18 hotel lagen en 4 technische ruimtes). Deze case richt zich op de evacuatie van de kantoorlagen en het hotel, de commerciële lagen worden met aparte liften ontsloten. Ook de ontsluiting met trappen wordt in de plint ontkoppeld van de trappen voor het kantoor- en hotelgedeelte. Voor het kantoor- en hotelgedeelte zijn twee, onderling geheel onafhankelijke trappenhuizen opgenomen. De trappen voldoen aan de eisen uit het Bouwbesluit conform artikel 2.28, tabel b kolom B. De trapbordessen voldoen aan de voorschriften uit bouwbesluit artikel 2.29. De bezetting van de kantoorlagen is 45 personen per laag en op de bovenste 4 lagen is de bezetting 22/23 personen per laag. De bezetting van het hotel is voor de hotelgasten 24 gasten per hotelkamerlaag, voor de bovenste 4 hotelkamerlagen is de bezetting 12 gasten per laag. Voor de bezetting van de personeelsleden geldt 30 personeelsleden in de lobby en bij de hotelfuncties, 2 personeelsleden per hotelkamerlaag en 10 personeelsleden in de panorama van het hotel. Op basis van de NTA verticaal transport is de liftconfiguratie voor de kantoren en het hotel bepaald. De liften worden verdeeld in een low-rise groep en een high-rise groep. De exacte liftconfiguratie voor dit gebouw is hieronder weergegeven. Uitgangspunt is dat de volledige populatie wordt geëvacueerd, inclusief hotelpersoneel. Case 3a
Verdiepingen
Aantal
Hefvermogen (kg) Hefsnelheid (m/s)
Low rise
BG, 6e t/m 26e
5
1.600
4,0
High rise
BG, 28e t/m 49e
5
1.600
8,0
Hotel
BG, 51e t/m 68e
3
1.275
2,5
Shuttle hotel
BG en 51e
2
1.275
8,0
Liften
In totaal bevinden zich 15 liften in dit gebouw (exclusief plint- en goederenliften). Hieronder worden de mogelijke evacuatiescenario’s voor dit gecombineerde kantoor- en hotelgebouw behandeld. Per evacuatiescenario wordt hieronder een voorbeeld uitgewerkt. De voorbeelden laten zien hoe het liftmodel kan worden gebruikt bij het bepalen van de evacuatietijd voor dit gebouw.
A.5.1 Scenario 0: Alleen trappen Dit is het basisscenario waarbij in feite de ontruimingstijd wordt bepaald min of meer analoog aan de tot en met 2010 gehanteerde methodes in Nederland. Hier volgt voor dit gebouw de bepaling van de evacuatietijd conform de methode omschreven in hoofdstuk 8. Belangrijk startpunt voor de bepaling van de evacuatietijd is het vaststellen van de aanwezige vluchtroutes en de totale lengte van de vluchtroutes voor zover die onderdeel uitmaken van het verticaal transport. In dit geval zijn de twee trappen de bepalende factor voor de snelheid in de trappenhuizen. Beide trappen zijn 1,1 m breed en de lengte van de klimlijn is 1,41 * het hoogteverschil. Belangrijk is hier dat de verdiepingshoogten voor het hotel- en het kantoorgedeelte verschillen. Bij de hier aangenomen trapconfiguratie (halve steektrap, tussenbordes) resulteert dit in: -
Hotelgedeelte: ltr = 1,41 * 3,3 + 2 * 0,425 * π = 7.32 m / verdieping. Voor de verdieping boven de hotel lobby geldt: ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m. De ltr;Hotellobby = 1,41 * 5,0 + 2 * 0,425 * π = 9,72 m. Voor de personen op de panoramaverdieping is de ltr = 15 * 7.32 + 7,75 + 9,72 = 127 m. Hierna bevindt men zich dan in de hotel lobby (51e verdieping).
142
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
-
Kantoorgedeelte: ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping. De ltr;BG = 1,41 * 5,0 + 2 * 0,425 * π = 9,72 m. Voor de personen vanaf de 51e verdieping (hotel lobby) is de ltr = 50 * 7,75 + 9,72 = 397 m.
De totale evacuatielengte vanaf de panoramaverdieping naar de begane grond is: ltr = 127 + 397 = 524m. Afhankelijk van een eventuele 'overstap' van een trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door deze zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. A.5.1.1 Situatie vrije doorstroom Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt dat per 5 minuten de snelheid afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. In de eerste 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * 0,8 = 240 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet beneden na 5 minuten. In de tweede 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,9*0,9) = 194 m. Dit opgeteld bij de 240 m van de eerste 5 minuten levert een totaal van 434 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping nog niet beneden na 10 minuten. In de derde 5 minuten wordt een afstand afgelegd van ten hoogste ltr = Tevac,T,vd * vtr(t) = 300 * (0,8 * 0,8*0,9) = 173 m. Dit opgeteld bij de 434 m van de eerste 10 minuten levert een totaal van 607 m. Derhalve zijn de gebruikers van de hoogste verdieping binnen 15 minuten beneden. Tevac,T,vd voor de laatste 524 – 434 m wordt Tevac,T,vd = 90 / (0,8*0,8*0,9) = 156 s (is 2:36 minuten). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 756 seconden (12:36 minuten). A.5.1.2 Situatie maximum capaciteit Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt weer dat per 5 minuten de capaciteit afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. Voor de maximum capaciteit van de trap is het totaal aantal personen dat per verdieping op de trap is aangewezen een belangrijke bepaler van de afdaaltijd per verdieping. Nu is voor de hier beschouwde situatie de bezetting op de bovenste 5 lagen lager dan de standaard bezetting. Deze 5 lagen zullen derhalve met een andere snelheid ontvlucht kunnen worden als de standaard verdiepingen. Ook is er een duidelijk verschil tussen de bezetting van het hotel- en het kantoorgedeelte. Uiteindelijk zal de snelheid van de gebruikers van de bovenste verdiepingen gelijk worden aan de snelheid op de lagere verdiepingen. De evacuatietijd kan nu het eenvoudigst in 2 stappen worden bepaald. A.5.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). 143
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Het totaal aantal personen is 2257 (10 + 4*14 + 11*26 + 2*30 + 4*22.5 + 39*45). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2 = 498 personen. Dit opgeteld bij de 614 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.112 personen. Derhalve zijn ook na 10 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de derde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2 = 442 personen. Dit opgeteld bij de 1.112 personen van de eerste 10 minuten levert een totaal van 1.554 personen. Derhalve zijn ook na 15 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de vierde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.554 personen van de eerste 15 minuten levert een totaal van 1.898 personen. Derhalve zijn ook na 20 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de vijfde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.898 personen van de eerste 20 minuten levert een totaal van 2.242 personen. Derhalve zijn ook na 25 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de zesde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2 = 258 personen. Dit opgeteld bij de 2.242 personen van de eerste 25 minuten levert een totaal van 2.500 personen. Derhalve zijn binnen 30 minuten alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 2257 – 2242 = 15 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 15 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 17 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.517 seconden (25:17 minuten). A.5.1.2.2 Bepaling tijd door plint Op dit moment in de berekening staat men in het trappenhuis, ter hoogte van de bovenste plintlaag. Er moeten van de 6 plintlagen dus nog 5 extra lagen afgedaald worden. Voor de laatste 5 lagen geldt tot 30 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 52 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 5 * 52 = 260 seconden (4:20 minuten) opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1.777 seconden (29:37 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden.
A.5.2 Scenario 1: Alleen liften Dit scenario beschrijft het bepalen van de evacuatietijd, indien het gebruik van trappen geheel achterwege wordt gelaten. Voor het bereken van de evacuatietijd met liften voor dit scenario worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. A.5.2.1 Alle liften beschikbaar voor evacuatie kantoor De totale evacuatietijd indien alle liften beschikbaar, wordt als volgt berekend: Voor de low-rise en high-rise geldt: Fliften =
144
Levac / Lpiek = 5 / 5 =
1 (alle liften zijn beschikbaar)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Fkooivulling =
1,1 (kantoorfunctie)
Fefficiency =
1,6 (kantoorfunctie)
Fhoogte =
Fzone =
Ffractie =
0,7 + 0,3 x (Hhoog,evac + Hlaag,evac – Hlaag,piek) / Hhoog,piek= Low rise: 0,7 + 0,3 x (95 + 23 – 23) / 95 =
1 (volledige evacuatie met liften)
High rise: 0,7 + 0,3 x (177,8 + 102,2 – 102,2) / 177,8 =
1 (volledige evacuatie met liften)
Nevac / Npiek Low rise: 22/22 =
1 (volledige evacuatie met liften)
High rise: 21/21 =
1 (volledige evacuatie met liften)
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 +0,9 x (100%) =
1 (volledige evacuatie met liften)
Toppiek =
30.000 / HC5piek = 30.000/ 12% =
2.500 seconden (41:40 minuten)
Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x(1 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
1.421 seconden (23:41 minuten)
De totale evacuatietijd met liften bij het kantoorgedeelte van dit gebouw bedraagt 1.421 seconden (23:41 minuten). Zoals te zien is in de berekening zijn bij volledige evacuatie alleen de factoren Fkooivulling en Fefficiency van invloed en is de berekende evacuatietijd voor de low-rise en high-rise gelijk. A.5.2.2 Alle liften beschikbaar voor evacuatie hotel Voor de evacuatie van het hotel dienen de hotelliften en de shuttleliften achtereenvolgens te worden gebruikt. Voor het berekenen van de evacuatietijd van de hotelliften worden de formules uit paragraaf 9.2 gebruikt, voor het berekenen van de evacuatietijd van de shuttleliften worden de formules uit paragraaf 9.4 gebruikt. Evacuatietijd lokale 3-groep naar lobby hotel: Fliften =
Levac / Lpiek = 3 / 3 =
1 (alle liften zijn beschikbaar)
Fkooivulling =
1,2 (logiesfunctie)
Fefficiency =
1,9 (logiesfunctie)
Fhoogte =
0,7 + 0,3 x (Hhoog,evac + Hlaag,evac – Hlaag,piek) / Hhoog,piek= 0,7 + 0,3 x (243,1+ 185 – 185) / 243,1 =
1 (volledige evacuatie met liften)
Fzone =
Nevac / Npiek = 18/18 =
1 (volledige evacuatie met liften)
Ffractie =
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 + 0,9 x (100%) =
1 (volledige evacuatie met liften)
145
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Toppiek =
30.000 / HC5piek = 30.000/ 16% =
Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 1875 x (1 x 1 x 1) / (1,9 x 1,2 x 1) =
1.875 seconden (31,3 minuten)
823 seconden (13:43 minuten)
Evacuatietijd shuttleliften hotel: KVevac =
(HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1275/75) x 1,2 x 70% =
14 personen per kooi
Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = 412 / 14 =
30 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 30 / 2 =
15 ritten per lift
Tproces = (2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 15 x 1,0 + 15 x 1,5) =
55 seconden
Trit = (Hoverstap / V + V / A) = (185 / 8 + 8 / 1,1) =
30,4 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 30,4 + 55 =
115,8 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 15 x 115,8=
1.737 seconden (28:57 minuten)
Uit het bovenstaande blijkt dat de evacuatietijd met de shuttleliften maatgevend is. Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+1737 seconden = 1.887 seconden = 31:27 minuten. A.5.2.3 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie kantoor Het is mogelijk dat tijdens de evacuatie niet alle liften beschikbaar zijn. Het onderstaande voorbeeld geeft aan wat de totale evacuatietijd is indien er 1 lift minder beschikbaar is. Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is, verandert ten opzichte van de bovenstaande berekening alleen de factor Fliften. Fliften = Levac / Lpiek = 4/5= Tevac,L,0 =
4/5
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x (1 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 4/5 =
1.777 seconden (29:37 minuten)
De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit kantoorgebouw 1.777 seconden (29:37 minuten). A.5.2.4 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie hotel Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is, verandert ten opzichte van de bovenstaande berekening van de hotelliften alleen de factor Fliften. Fliften =
Levac / Lpiek = 2/3=
Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 1.875 x (1 x 1 x 1) / (1,9 x 1,2 x 2/3) =
146
2/3
1.234 seconden (20:34 minuten)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Indien bij de shuttle liften van het hotel nog maar 1 lift beschikbaar is in plaats van 2, wordt de verwachte evacuatietijd verdubbeld: Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 30/ 1 =
30 ritten per lift
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 30 x 115,8=
3.474 seconden (57:54 minuten)
Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+3.474 seconden = 3.624 seconden = 60:24 minuten.
A.5.3 Scenario 2: Fractioneel met liften Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. Voor het bereken van de evacuatietijd met dit scenario worden net als in scenario 2 de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. De verminderd zelfredzamen worden, eventueel geassisteerd, met een lift geëvacueerd. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan voor het kantoorgebouw van het evacueren van 6% en 12% van de populatie met liften. Voor het hotel wordt uitgegaan van het evacueren van 18% van de populatie met de liften. Ten opzichte van de berekening van de evacuatietijd bij scenario 1 verandert in dit scenario alleen de factor Ffractie. Voor de berekening van de evacuatietijd van de shuttleliften verandert het aantal te evacueren personen. A.5.3.1 Fractionele evacuatie kantoor A.5.3.1.1 Evacuatietijd met trappen Bij 6% met liften (18% in het hotelgedeelte): Let op: Voor fractionele evacuatie hoeven de berekeningen voor hotel- en kantoorgedeelte niet apart uitgevoerd te worden. De berekening is hetzelfde als die van Scenario 0, met als verschil dat nu niet de volledige populatie wordt geëvacueerd per trap. Bij evacuatie van 6% van de populatie met liften blijft 94% met de trap geëvacueerd worden. De Tevac,T,vd blijft altijd gelijk, deze is alleen afhankelijk van de af te leggen afstand. Ook bij evacuatie van minder personen per trap is de evacuatie bij vrije doorloop voor deze case 756 seconden (12:36 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt echter wel af. Voor het hotelgedeelte gaat 18% van de populatie met de lift. Met een oorspronkelijke hotelpopulatie van 412 (10 + 4*14 + 11*26 + 2*30) wordt de nu te evacueren populatie 412 * 0,82 = 338 personen. De oorspronkelijke kantoorpopulatie is 1.845 (4*22.5 + 39*45). De totaal te evacueren populatie per trap is dus 338 + 1845*0.94 = 2.072 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 20 minuten 1.898 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 2072 – 1898m = 174 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 174 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 152 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.352 seconden (22:32 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 25 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 39 s. Daarna geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 52 seconden. 25:00 min – 22:32 min = 148s. In 148 seconden kunnen 148/39= 3,79 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 3.79 * 39 + 1.21 * 52 = 211 seconden opgeteld te worden.
147
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1.352 + 211 = 1.563 seconden (26:03 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden.
Bij 12% met liften (18% in het hotelgedeelte): Ook bij evacuatie van 12% van de populatie met liften is voor deze case de Tevac,T,vd = 756 seconden (12:36 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt verder af. Voor het hotelgedeelte gaat 18% van de populatie met de lift. Van de oorspronkelijke hotelpopulatie (412) gaan 338 personen per trap. De oorspronkelijke kantoorpopulatie is 1.845. De totaal te evacueren populatie per trap is dus 338 + 1.845 * 0.88 = 1.962 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 20 minuten 1.898 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 1.962 – 1.898 = 64 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 64 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 56 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.256 seconden (20:56 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 25 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 39 s. Daarna geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 52 seconden. 25:00 min – 20:56 min = 244s. In 244 seconden kunnen 244/39= 6,2 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 5 * 39 = 195 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1256 + 195 = 1.451 seconden (24:11 minuten). Deze evacuatietijd ligt hoger dan die voor vrije doorloop (12:33 minuten) en is dus bepalend.
A.5.3.1.2 Evacuatietijd met liften De factor Ffractie wordt voor 6% fractionele evacuatie: Ffractie =
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) =0,1 + 0,9 x 6%=
0,154
De totale evacuatietijd voor 6% fractionele evacuatie wordt: Tevac,L,0 = Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x(0,154 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
219 seconden (3:39 minuten)
De factor Ffractie wordt voor 12% fractionele evacuatie Ffractie =
0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) =0,1 +0,9 x 12% =
0,208
De totale evacuatietijd voor 12% van deze fractie wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x (0,208 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
148
296 seconden (4:56 minuten)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 6% fractioneel evacueren is 219 seconden (3:39 minuten). De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 12% fractioneel evacueren is 296 seconden (4:56 minuten). A.5.3.2 Fractionele evacuatie hotel A.5.3.2.1 Evacuatietijd met liften De evacuatietijd voor de lokale hotelliften wordt als volgt berekend: De factor Ffractie wordt voor 18% fractionele evacuatie: Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) =0,1 +0,9 x 18%=
0,262
De totale evacuatietijd voor 18% fractionele evacuatie van de lokale hotelliften wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 1.875 x (0,262 x 1 x 1) / (1,9 x 1,2 x 1) =
215 seconden (3:35 minuten)
De evacuatietijd voor de shuttleliften wordt als volgt berekend: Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = (18%x412) / 14 = 75 / 14 =
6 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 6 / 2 =
3 ritten per lift
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 3 x115,8=
348 seconden (5:48 minuten)
Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+348 seconden = 498 seconden (8:18 minuten). A.5.3.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd met trappen: bij 6% fractionele evacuatie: 26:03 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 24:11 minuten. Evacuatietijd met liften (kantoorgedeelte): bij 6% fractionele evacuatie: 3:39 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 4:55 minuten. Evacuatietijd met liften (hotelgedeelte): bij 18% fractionele evacuatie: 8:18 minuten. In dit scenario is voor deze case de evacuatietijd over de trappen bepalend voor de evacuatietijd van het gebouw. Zie figuur 7.6 voor de gehanteerde systematiek.
149
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.5.4 Scenario 3: Liften met verzamellagen In dit scenario bedienen de kantoorliften een aantal vooraf aangewezen verdiepingen waarheen per trap e geëvacueerd dient te worden. In het 1 voorbeeld wordt uitgegaan van 1 verzamellaag op verdieping e 26.Tevens wordt een 2 voorbeeld uitgewerkt waar de verzamellagen zich op de verdiepingen 16, 26 en 39 bevinden. Er wordt in dit scenario van uitgegaan dat 88% van de populatie in staat is om de verzamellagen over de trap de bereiken, de overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. De evacuatietijd van deze 12% is reeds bij scenario 2 berekend. Voor het hotel is dit scenario niet van toepassing. Interne evacuatie door middel van verzamellagen wordt vanwege de beperkte hoogte van de hotelzone niet waarschijnlijk verondersteld. Evacuatie vindt plaats met de shuttleliften vanaf lobbyniveau 51. A.5.4.1 Eén verzamellaag: 26e verdieping A.5.4.1.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen twee onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 28 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen om laag 26 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 6 t/m 25 er over doen om de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van laag 26 verondersteld met de lift te gaan, Daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen. A.5.4.1.1.1 High rise met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = (49 – 26) * 7,75 = 178 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beide is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 178 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 178 / 0,8 = 223 seconden (3:43 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (18 * 45 + 4 * 22.5) * 88% = 792 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot iedereen vloerniveau 28 is gepasseerd (en dus zich ter hoogte van de 27e verdieping bevindt). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten op vloerniveau laag 28. Voor de laatste 792 – 614 = 178 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 178 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 107 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 27 is nu 407 seconden (6:47 minuten).
150
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Voor de laatste 1 laag (van verdieping 27 naar 26) geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 27 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 1 * 27 = 27 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 434 seconden (7:14 minuten). A.5.4.1.1.2 Low rise met trappen naar de Begane Grond Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 25 naar de begane grond. Voor de personen op de 25e verdieping is de ltr = 24 * 7,75 + 9,72 = 196 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beide is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 196 m afgelegd kan worden. Derhalve Tevac,T,vd = 196 / 0,8 = 245 seconden (4:05 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (20 * 45) * 88% = 792 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot iedereen bovenaan de plintfuncties is aangekomen. In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten bovenaan de plint. Voor de laatste 792 – 614 = 178 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 178 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 107 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot de plintlaag 5 is nu 407 seconden (6:47 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 27 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 5 * 27 = 135 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 542 seconden (9:02 minuten). A.5.4.1.2 Evacuatietijd met liften Voor het berekenen van de evacuatietijd met scenario 3 met één verzamellaag worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.4. Bij dit scenario met één verzamellaag wordt ervan uitgegaan dat alle 8 liften gebruikt kunnen worden voor de evacuatie vanaf deze verdieping. Het aantal personen dat vanaf deze verdieping worden geëvacueerd is 88% van de bezetting van de lagen 26 t/m 49. Voor het berekenen van de evacuatietijd met één verzamellaag (laag 26) geldt: KVevac =
(HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1.600 / 75) x 1,1 x 80% =
18 personen per kooi
Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = 832 / 18 =
47 ritten totaal
Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 47/ 10 =
5 ritten per lift
Tproces =
(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) =
151
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
(2 x 10 + 18 x 1,0+ 18 x 1,5) =
65 seconden
Trit = (Hoverstap / V + V / A) = (95 / 6,0 + 6,0 / 1,1) =
21,30 seconden8
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 21,30 + 65 =
107,6 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 5 x 107,6 =
538 seconden (8:58 minuut)
De totale evacuatietijd voor dit kantoorgebouw met verzamellaag 26 en 12% fractionele evacuatie is 538 seconden + 296 seconden = 834 seconden (13:54 minuten). A.5.4.1.3 Gecombineerde evacuatietijd Na 434 seconden (7:14 minuten) zijn 792 personen ingestroomd op laag 26. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:56 minuten). Daarna is 538 seconden (8:58 minuten) nodig om iedereen af te voeren. Dit betekent dat op 7:14 min (434 - 296)/538 * (792 + 0.88*45) = 139/538 * 832 = 215 personen met liften zijn geëvacueerd. Derhalve zijn dan gelijktijdig nog 832-215 = 617 personen op de laag aanwezig. Deze kunnen kiezen voor een vervolg met de trap, omdat echter binnen dit scenario beoogd wordt iedereen verder met de lift te transporteren, dient voor deze personen opvang te worden geregeld. Uitgaand van maximaal 3,5 pers/m² (zie ook paragraaf 11.2) resulteert dit in een bouwkundige voorziening van circa 177 m². Dit gebied dient ook verder te voldoen aan de in hoofdstuk 11 aangegeven randvoorwaarden. Evacuatietijd per trap: laag 49 – 26; 7:14 minuten; laag 25 – BG: 9:02 minuten. Evacuatietijd per lift (laag 26): 13:54 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan Tevac,T,lift = 833 seconden (13:54 minuten). A.5.4.2 Drie verzamellagen 16e, 26e en 39e verdieping (5 liften voor laag 16 en 26, en 5 liften voor laag 39) A.5.4.2.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen vier onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 40 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen laag 39 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 28 t/m 38 er over doen laag 26 te bereiken, de gebruikers van laag 17 t/m 25 om laag 16 te bereiken en ten slotte de gebruikers van laag 6 t/m 15 de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van lagen 16, 26 en 39 verondersteld met de lift te gaan, daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen. A.5.4.2.1.1 Met trappen naar laag 39 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 39. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = (49 – 39) * 7,75 = 77,5 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t)
8
Er wordt gerekend met de gemiddelde snelheid van de 10 liften, die alle verzamellaag 26 bedienen: (5x4,0 + 5x 8,0)/10 = 6,0 m/s
152
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 77,5 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 77,5 / 0,8 = 97 seconden (1:37 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (6 * 45 + 4 * 22.5) * 88% = 317 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 317 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 155 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 39 is nu 155 seconden (2:35 minuten). A.5.4.2.1.2 Met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 38e verdieping is de ltr = (38 – 26) * 7,75 = 93 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 93 m afgelegd kan worden. Derhalve Tevac,T,vd = 93 / 0,8 = 116 seconden (1:56 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (11 * 45) * 88% = 436 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 436 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 213 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 27 is nu 213 seconden (3:33 minuten). Voor de laatste laag geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 22 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 22 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 235 seconden (3:55 minuten). A.5.4.2.1.3 Met trappen naar laag 16 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 16. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 25e verdieping is de ltr = (25 - 16) * 7,75 = 70 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 70 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 70 / 0,8 = 88 seconden (1:28 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (9 * 45) * 88% = 356 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: 153
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 356 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 174 seconden. De totale tijd voor de vertikale beweging tot vloerniveau laag 16 is nu 174 seconden (2:54 minuten). A.5.4.2.1.4 Met trappen naar de Begane Grond Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 15 naar de begane grond. Voor de personen op de 15e verdieping is de ltr = 14 * 7,75 + 9,72 = 119 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 119 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 119 / 0,8 = 149 seconden (2:29 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (10 * 45) * 88% = 396 personen met de trap naar de begane grond 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 396 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 193 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 5 is nu 193 seconden (3:13 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 45 / ((1,28) * 0,8 * 2) = 22 seconden. Daarna dient per verdieping aangehouden te worden Tevac,T,mc = 45 / ((1,28*0,9*0,9) * 0,8 * 2) = 27 seconden. In (300 – 193 = ) 107 seconden kunnen 107/22 = 4.86 lagen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 4.86 * 22 + 0,14 * 27 = 111 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 304 seconden (5:04 minuten). A.5.4.2.2 Evacuatietijd met liften Voor het bereken van de evacuatietijd met scenario 3 met meerdere verzamellagen worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.3. Bij dit scenario worden de low-rise liften gebruikt voor het evacueren van laag 16 en 26. De high-rise liften evacueren op laag 39. Van laag 16 wordt 88% van alle personen tussen laag 16 en 25 geëvacueerd, van laag 26 wordt 88% van de personen tussen laag 26 en 38 geëvacueerd, vanaf laag 39 wordt 88% van de personen tussen laag 39 en 49 geëvacueerd. De 88% van de populatie onder laag 16 maakt gebruik van de trappen. De overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. Voor het berekenen van de evacuatietijd met verzamellagen 16 en 26 geldt: KVevac =
(HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1.600 / 75) x 1,1 x 80% =
18 personen per kooi
Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = (P1 + P2 + P3) / 18 = (476 + 396 + 0) / 18 =
49 ritten totaal
Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 49 / 5 =
10 ritten per lift
Tproces =
(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 18 x 1,0 + 18 x 1,5) =
Homkeer =
(H1 x P1 + H2 x P2 + H3 x P3) / (P1 + P2 + P3) = (95 x 476 + 59 x 376 + 0 x 0) / (476 + 396 + 0) =
154
65 seconden
78,7 meter
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Trit =
(Homkeer / V + V / A) = (78,7 / 4,0 + 4,0 / 1,1) =
23,3 seconden
Tcyclus =
2 x Trit + Tproces = 2 x 23,3+ 65 =
111,6 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1 x (4,0 / 1,1 + 10) =
13,7 seconden
Tevac,L,0 =
1.130 seconden (18:50 minuten)
Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 10 x 111,6+13,7 =
Op dezelfde wijze kan de evacuatietijd van laag 39 met de high-rise liften worden berekend. Aangezien het hier om één verzamellaag gaat vervalt de factor Taanvullend. De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
460 seconden (7:40 minuten).
De totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.130;460)+296 seconden = 1.426 seconden (23:46 minuten). Hierbij is ervan uitgegaan dat de high-rise liften na afloop van het evacueren van laag 39, de fractionele evacuatie van 12% van de populatie verzorgen en hiermee na 460+296 = 756 seconden (12:36 minuten) klaar zijn. Aangezien het niet vanzelfsprekend is dat de high-riseliften ook stops in de low-rise zone hebben, kunnen deze daarna niet zondermeer bij de fractionele evacuatie van de low-rise verdiepingen assisteren. De evacuatie van de lowrise verdieping is daardoor maatgevend. Indien de high-rise liften ook voorzien worden van stops op de lowrise verdiepingen, dan geldt dat de totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.130;460+296+296) seconden = maximum (1.130;1.052) = 1.130 seconden (18:50 minuten). Hierbij is voor het gemak het effect van de hogere hefsnelheid van de high-rise liften verwaarloosd. A.5.4.2.2.1 Alternatief 1: Drie verzamellagen: 16, 26 en 39 (6 liften voor laag 16 en 26, en 4 liften voor laag 39) Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise is ruim 11 minuten. Dit is niet optimaal, want de high-rise liften worden hierbij 11 minuten lang niet benut (tenzij er stops op de low-rise verdiepingen worden toegevoegd), terwijl de low-rise liften nog aan het evacueren zijn. Vanwege deze uitkomst kan er ook voor gekozen worden om een lift van de high-rise groep de lagen 16 en 26 te laten evacueren. In deze situatie worden er 6 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 4 liften om laag 39 te evacueren. Ten opzichte van de bovenstaande berekening met 6 liften voor de lagen 16 en 26, veranderen de onderstaande factoren: Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 49 / 6 =
9 ritten per lift
Trit = (Homkeer / V + V / A) = (78,7 / 4,7 + 4,7 / 1,1) =
21,1 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 21,1+ 65 =
107,2 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1x (4,7 / 1,1 + 10) =
14,3 seconden
Tevac,L,0 = Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 9 x 107,2 +14,3
979 seconden (16:19 minuten)
Deze factoren veranderen ook voor de verwachte evacuatietijd van laag 39: De evacuatietijd voor laag 39 wordt Tevac,L,0 = 575 seconden (9:35 minuten). Het verschil tussen beide evacuatietijden is op deze manier teruggebracht naar bijna 7 minuten. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw is, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(979;575) + 296 seconden = 1.275 seconden (21:15 minuten).
155
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften A.5.4.2.2.2 Alternatief 2: Drie verzamellagen: 16e, 26e en 39e verdieping (7 liften voor laag 16 en 26, 3 liften voor laag 39) Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise in het voorgaande alternatief van paragraaf A.7.4.2.2.1 is nog bijna 7 minuten. Er kan voor gekozen worden om nog één lift van de high-rise groep de lagen 16 en 26 te laten evacueren. In deze situatie worden er 7 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 3 liften om laag 39 te evacueren. De totale evacuatietijd voor laag 16 en 26 wordt in deze situatie Tevac,L,0 = 750 seconden (12:30 minuten). De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
805 seconden (13:25 minuten).
Het verschil tussen beide evacuatietijden is met de herverdeling van de liften teruggebracht naar iets minder dan 1 minuut. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw wordt nu, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(750;805)+ 296 seconden = 1.101 seconden (18:21 minuten). Dit is nog sneller dan de uitkomst van het alternatief in paragraaf A.7.4.2.2, waarin de high-rise liften veel eerder klaar zijn met het evacueren van hun zone en aansluitend de fractionele evacuatie van zowel de low-rise als de high-rise zone voor hun rekening nemen. Bij dit alternatief was het echter noodzakelijk dat alle high-rise liften van stops in de low-rise zone worden voorzien, terwijl dit in het bovenstaande voorbeeld met 7 respectievelijk 3 liften voor de low-rise en high-rise zone niet noodzakelijk is. A.5.4.3 Gecombineerde evacuatietijd De benodigde opvangcapaciteiten voor de lagen 16, 26 en 39 worden als volgt berekend: Na 155 seconden (2:35 minuten) zijn 317 personen ingestroomd op laag 39. Na 235 seconden (3:55 minuten) zijn 436 personen ingestroomd op laag 26. Na 174 seconden (2:54 minuten) zijn 356 personen ingestroomd op laag 16. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:56 minuten). Dit betekent dat bij alle verzamellagen de volledige populatie zich verzameld heeft voordat er begonnen is met liftevacuatie. Daarom moet de volledige populatie van elke zone op deze verzamellagen opgevangen kunnen worden. Uitgaand van maximaal 3,5 pers/m² (zie ook paragraaf 11.2) resulteert dit in de volgende bouwkundige voorzieningen: Laag 39: populatie = 317 + 88%*45 = 357 personen. Benodigd oppervlak = 357/3.5 = 102 m². Laag 26: populatie = 436 + 88%*45 = 476 personen. Benodigd oppervlak = 476/3.5 = 136 m². Laag 16: populatie = 356 + 88%*45 = 396 personen. Benodigd oppervlak = 396/3.5 = 114 m². Evacuatietijd per trap: laag 49 – 39; 2:35 minuten; laag 38 – 26: 3:55 minuten; laag 25 – 16: 2:54 minuten; laag 15 – BG: 5:04 minuten. Evacuatietijd per lift (combinatie alternatief 2): 18:21 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan: Bij liftalternatief 1: Tevac,T,lift = 1.275 seconden (21:05 minuten). Bij liftalternatief 2: Tevac,T,lift = 1.101 seconden (18:21 minuten).
156
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.5.5 Scenario 4: Vrije keuze In dit scenario worden zowel de trappen als de liften gebruikt voor evacuatie van elke verdieping. Gebruikers kunnen de keuze te allen tijde zelf maken tussen lift of trap. In dit voorbeeld wordt ervan uitgegaan dat 50% van de personen de trap gebruikt en 50% de lift. Ook bij dit scenario verandert ten opzichte van de berekening van scenario 1 alleen de factor Ffractie. A.5.5.1 Voor het kantoorgebouw A.5.5.1.1 Evacuatietijd met trappen Belangrijk: voor de evacuatietijd per trap wordt met de populatie van het hele gebouw gerekend (hotel- en kantoorgedeelte). Hier wordt ook weer de vrije doorstroom en de maximale dichtheid beschouwd. Situatie vrije doorstroom: Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = 48 * 7,75 + 9,72 = 382 m (zie berekening bij scenario 0). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 519 seconden (8:39 minuten). Voor de personen op de 51e verdieping (hotel lobby) is de ltr = 50 * 7,75 + 9,72 = 397 m. De totale evacuatielengte vanaf de panoramaverdieping naar de begane grond is: ltr = 127 + 397 = 524m. Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 756 seconden (12:36 minuten). Situatie maximum capaciteit: Het totaal aantal personen is 2.257. De te evacueren populatie is hiervan 50%, ofwel 1.129 personen. Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2 = 498 personen. Dit opgeteld bij de 614 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.112 personen. Derhalve zijn ook na 10 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. Binnen 15 minuten zijn alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 1.129 – 1.112 = 17 personen kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 17 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 12 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 612 seconden (10:12 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 15 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 23 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 16 seconden. Daarna geldt per verdieping Tevac,T,mc = 23 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 20 seconden. In (300 – 12 = ) 288 seconden kunnen 288/16 = 18 lagen afgedaald worden (5 lagen gaat dus makkelijk binnen 15 minuten). Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 5 * 16 = 80 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 692 seconden (11:32 minuten). Bij deze dichtheid is blijkbaar vrije doorstroom op de trap aan de orde en dient voor de evacuatietijd over de trappen 756 seconden (12:36 minuten) aangehouden te worden.
157
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.5.5.1.2 Evacuatietijd met liften De verwachte evacuatietijd voor het totale kantoorgebouw wordt: Voor de low-rise en high-rise geldt: Ffractie = 0,1 + 0,9 x (Pevac / Ppiek) = 0,1 +0,9 x (50%) = Tevac,L,0 =
0,55
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2.500 x(0,55 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 1) =
781 seconden (13:01 minuten)
De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 50% fractioneel evacueren is 781 seconden (13:01 minuten).
A.5.5.2 Voor het hotel A.5.5.2.1 Evacuatietijd met lokale liften De totale evacuatietijd voor 50% fractionele evacuatie wordt: Tevac,L,0 =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 1.875 x (0,55 x 1 x 1) / (1,9 x 1,2 x 1) =
452 seconden (7:32 minuten)
A.5.5.2.2 Voor de hotel shuttleliften Er geldt: Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = 50% x 412 / 14 =
15 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 15 / 2 =
8 ritten per lift
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 8 x 115,8=
927 seconden (15:27 minuten)
Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+927 seconden = 1.077 seconden (17:57 minuten).
A.5.5.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 12:36 minuten (vrije doorstroom). Evacuatietijd liften (kantoorgedeelte): 13:01 minuten. Evacuatietijd liften (hotelgedeelte): 17:57 minuten. De evacuatietijd van het gebouw wordt bij gelijkmatige verdeling over trappen en liften bepaald door de (hotel-) liften, en komt uit op 1.077 seconden (17:57 minuten).
158
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.5.6 Samenvatting case 3a
Figuur A.5: Resultaten case 3a In bovenstaande figuur A.5 zijn de getalsmatige resultaten van de verschillende scenario’s voor case 3a samengevat. Eén verzamellaag resulteert in de kortste evacuatie voor de gehele populatie.
159
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.6 Case 3b: 2.950 personen Het gecombineerde kantoor- en hotelgebouw bestaat uit een entree niveau en 69 verdiepingen (4 commerciële lagen, 43 kantoorlagen, 18 hotel lagen en 4 technische ruimtes). Deze case richt zich op de evacuatie van de kantoorlagen en het hotel, de commerciële lagen worden met aparte liften ontsloten. Ook de ontsluiting met trappen wordt in de plint ontkoppeld van de trappen voor het kantoor- en hotelgedeelte. Voor het kantoor- en hotelgedeelte zijn twee, onderling geheel onafhankelijke trappenhuizen opgenomen. De trappen voldoen aan de eisen uit het Bouwbesluit conform artikel 2.28, tabel b kolom B. De trapbordessen voldoen aan de voorschriften uit bouwbesluit artikel 2.29. De bezetting van de kantoorlagen is 60 personen per laag en op de bovenste 4 lagen is de bezetting 30 personen per laag. De bezetting van het hotel is voor de hotelgasten 30 gasten per hotelkamerlaag, voor de bovenste 4 hotelkamerlagen is de bezetting 15 gasten per laag. Voor de bezetting van de personeelsleden geldt 30 personeelsleden in de lobby en bij de hotelfuncties, 2 personeelsleden per hotelkamerlaag en nog 10 personeelsleden op de panoramalaag van het hotel. Op basis van de NTA verticaal transport is de liftconfiguratie voor de kantoren en het hotel bepaald. De liften worden verdeeld in een low-rise groep en een high-rise groep. De exacte liftconfiguratie voor dit gebouw is hieronder weergegeven. Uitgangspunt is dat de volledige populatie wordt geëvacueerd, inclusief hotelpersoneel.
Liften
Verdiepingen
Aantal
Hefvermogen
Hefsnelheid
Low rise
BG, 6e t/m 26e
6
1.600
4,0
High rise
BG, 28e t/m 49e
6
1.600
8,0
Hotel
BG, 51e t/m 68e
4
1.275
2,5
Shuttle hotel
BG en 51e
2
1.275
8,0
Case 3b
In totaal bevinden zich 18 liften in dit gebouw (exclusief plint- en goederenliften). Hieronder worden de mogelijke evacuatiescenario’s voor dit gecombineerde kantoor- en hotelgebouw behandeld. Per evacuatiescenario wordt hieronder een voorbeeld uitgewerkt. De voorbeelden laten zien hoe het liftmodel kan worden gebruikt bij het bepalen van de evacuatietijd voor dit gebouw. Voor het berekenen van de evacuatietijden van deze case, wordt voor de scenario’s 1, 2 en 4, verwezen naar de berekeningen van case 3a. Aangezien het berekenen van de evacuatietijd met liften per scenario niet afhangt van het aantal te evacueren personen of het aantal liften (indien alle liften beschikbaar zijn) in het gebouw zijn de evacuatietijden voor case 3a gelijk aan de evacuatietijden van case 3a.
A.6.1 Scenario 0: Alleen trappen Dit is het basisscenario waarbij in feite de ontruimingstijd wordt bepaald min of meer analoog aan de tot en met 2010 gehanteerde methodes in Nederland. Hier volgt voor dit gebouw de bepaling van de evacuatietijd conform de methode omschreven in hoofdstuk 8. Belangrijk startpunt voor de bepaling van de evacuatietijd is het vaststellen van de aanwezige vluchtroutes en de totale lengte van de vluchtroutes voor zover die onderdeel uitmaken van het verticaal transport. In dit geval zijn de twee trappen de bepalende factor voor de snelheid in de trappenhuizen. De totale evacuatielengte vanaf de panoramaverdieping naar de begane grond is hetzelfde als bij Case 3a: ltr = 127 + 397 = 524m. 160
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Afhankelijk van een eventuele 'overstap' van een trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door deze zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. A.6.1.1 Situatie vrije doorstroom Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis al berekend in case 3a: deze is derhalve opnieuw 756 seconden (12:36 minuten). A.6.1.2 Situatie maximum capaciteit Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) Uitgaande van de discrete factoren voor vermoeiing en kans op blokkade geldt weer dat per 5 minuten de capaciteit afneemt. Zie paragraaf 8.1 voor de waarde van deze factoren. Voor de maximum capaciteit van de trap is het totaal aantal personen dat per verdieping op de trap is aangewezen een belangrijke bepaler van de afdaaltijd per verdieping. Nu is voor de hier beschouwde situatie de bezetting op de bovenste 5 lagen lager dan de standaard bezetting. Deze 5 lagen zullen derhalve met een andere snelheid ontvlucht kunnen worden dan de standaard verdiepingen. Ook is er een duidelijk verschil tussen de bezetting van het hotel- en het kantoorgedeelte. Uiteindelijk zal de snelheid van de gebruikers van de bovenste verdiepingen gelijk worden aan de snelheid op de lagere verdiepingen. De evacuatietijd kan nu het eenvoudigst in 2 stappen worden bepaald. A.6.1.2.1 Bepalen tijd tot bovenaan de plint Het meest eenvoudig om vast te stellen wanneer de laatste persoon bovenaan de plint (één laag ónder het kantoorgedeelte) is, is de formule om te schrijven naar: n*Pevac = Tevac,T,mc * (Ctrp(t)*Be). Het totaal aantal personen is 2.950 (10 + 4*17 + 11*32 + 2*30 + 4*30 + 39*60). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2 = 498 personen. Dit opgeteld bij de 614 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.112 personen. Derhalve zijn ook na 10 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de derde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2 = 442 personen. Dit opgeteld bij de 1.112 personen van de eerste 10 minuten levert een totaal van 1.554 personen. Derhalve zijn ook na 15 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de vierde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.554 161
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
personen van de eerste 15 minuten levert een totaal van 1.898 personen. Derhalve zijn ook na 20 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de vijfde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2 = 344 personen. Dit opgeteld bij de 1.898 personen van de eerste 20 minuten levert een totaal van 2.242 personen. Derhalve zijn ook na 25 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de zesde 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2 = 258 personen. Dit opgeteld bij de 2.242 personen van de eerste 25 minuten levert een totaal van 2.500 personen. Derhalve zijn ook na 30 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de zevende 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2 = 258 personen. Dit opgeteld bij de 2.500 personen van de eerste 30 minuten levert een totaal van 2.758 personen. Derhalve zijn ook na 35 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de achtste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2 = 184 personen. Dit opgeteld bij de 2.758 personen van de eerste 30 minuten levert een totaal van 2.942 personen. Derhalve zijn ook na 40 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. In de negende 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2 = 184 personen. Dit opgeteld bij de 2.942 personen van de eerste 30 minuten levert een totaal van 3.126 personen. Derhalve zijn binnen 45 minuten alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 2950 - 2942 = 8 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 8 / ((1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2) = 13 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 2.413 seconden (40:13 minuten). A.6.1.2.2 Bepaling tijd door plint Voor de laatste 5 lagen geldt tot 45 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2) = 98 seconden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 5 * 98 = 490 seconden (8:10 minuten) opgeteld te worden. Deze Tevac,T,mc blijkt boven de 5 minuten uit te komen. Voor de laatste (40:13 + 8:10 – 45:00 =) 3:23 minuten is een nieuwe berekening nodig, met de vermoeidheids- en blokkadefactor voor 45 – 50 minuten. Deze factoren blijven echter voor 45 - 50 minuten hetzelfde, dus kan voor de plint 8:10 minuten aangehouden worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 2.903 seconden (48:23 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden.
A.6.2 Scenario 1: Alleen liften A.6.2.1 Alle liften beschikbaar voor evacuatie kantoor De totale evacuatietijd met liften bij een dit kantoorgebouw bedraagt 1.421 seconden (23:41 minuten). Zie voor de berekening case 3a. A.6.2.2 Alle liften beschikbaar voor evacuatie hotel Voor het hotel geldt de onderstaande evacuatietijd indien alle liften beschikbaar zijn voor evacuatie. Voor de evacuatie van het hotel dienen de hotelliften en de shuttleliften te worden gebruikt. Voor het berekenen van
162
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
de evacuatietijd van de hotelliften worden de formules uit paragraaf 9.2 gebruikt, voor het berekenen van de evacuatietijd van de shuttleliften worden de formules uit paragraaf 9.4 gebruikt. Evacuatietijd lokale 4-groep naar lobby hotel: De totale evacuatietijd naar de hotellobby bedraagt 823 seconden (13:43 minuten). Zie voor de berekening case 3a. Evacuatietijd shuttleliften hotel: KVevac =
(HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1275/75) x 1,2 x 70% =
14 personen per kooi
Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = 490 / 14 =
35 ritten totaal
Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 35 / 2 =
18 ritten per lift
Tproces =
(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2x10 + 14x1,0+14x1,5) =
55 seconden
Trit =
(Hoverstap / V + V / A) = (185 / 8,0 + 8,0 / 1,1) =
30,4 seconden
Tcyclus =
2 x Trit + Tproces = 2 x 30,4 + 55 =
115,8 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 18 x 115,8=
2.085 seconden (34:45 minuten)
Uit het bovenstaande blijkt dat de evacuatietijd met de shuttleliften maatgevend is. Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+2.085 seconden = 2.235 seconden (37:15 minuten). A.6.2.3 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie kantoor Het is mogelijk dat tijdens de evacuatie niet alle liften beschikbaar zijn. Het onderstaande voorbeeld geeft aan wat de totale evacuatietijd is indien er 1 lift minder beschikbaar is. Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is, verandert ten opzichte van het scenario waarbij alle liften beschikbaar zijn, alleen de factor Fliften. Fliften =
Levac / Lpiek = 5/6=
5/6
De totale evacuatietijd wordt: Tevac,L =
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 2500 x (1 x 1 x 1) / (1,6 x 1,1 x 5/6) =
1.776 seconden (29:36 minuten)
De totale evacuatietijd, indien er 1 lift niet beschikbaar is, is bij dit kantoorgebouw 1.705 seconden (28:25 minuten). A.6.2.4 Niet alle liften beschikbaar voor evacuatie hotel Voor het bepalen van de totale evacuatietijd indien er 1 lift minder beschikbaar is, verandert ten opzichte van de bovenstaande berekening van de lokale hotelliften alleen de factor Fliften. Fliften = Levac / Lpiek = 3/4= Tevac,L,0 =
3/4
Toppiek x (Ffractie x Fzone x Fhoogte) / (Fefficiency x Fkooivulling x Fliften) = 1.875 x (1 x 1 x 1) / (1,9 x 1,2 x 3/4) =
1.097 seconden (18:17 minuten)
163
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Indien bij de shuttle liften van het hotel nog maar 1 lift beschikbaar is in plaats van 2 wordt de verwachte evacuatietijd verdubbeld: Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 35 / 1 =
35 ritten per lift
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 35 x 115,8=
4.053 seconden (67:33 minuten)
Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttelliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+4.053 seconden = 4.203 seconden (70:03 minuten).
A.6.3 Scenario 2: Fractioneel met liften Dit scenario beschrijft de situatie waar het gros van de gebouwpopulatie eigenlijk conform scenario 0 (enkel trappen) het gebouw verlaat. Voor het bereken van de evacuatietijd met dit scenario worden net als in scenario 2 de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.2. De verminderd zelfredzamen worden, eventueel geassisteerd, met een lift geëvacueerd. Bij fractioneel evacueren wordt in dit voorbeeld uitgegaan voor het kantoorgebouw van het evacueren van 6% en 12% van de populatie met liften. Voor het hotel wordt uitgegaan van het evacueren van 18% van de populatie met de liften. Ten opzichte van de berekening van de evacuatietijd bij scenario 1 verandert in dit scenario alleen de factor Ffractie. Voor de berekening van de evacuatietijd van de shuttleliften verandert het aantal te evacueren personen. A.6.3.1 Fractionele evacuatie kantoor A.6.3.1.1 Evacuatietijd met trappen Bij 6% met liften (18% in het hotelgedeelte): Let op: Voor fractionele evacuatie hoeven de berekeningen voor hotel- en kantoorgedeelte niet apart uitgevoerd te worden. De berekening is hetzelfde als die van Scenario 0, met als verschil dat nu niet de volledige populatie wordt geëvacueerd per trap. Bij evacuatie van 6% van de populatie met liften blijft 94% met de trap geëvacueerd worden. De Tevac,T,vd blijft altijd gelijk, deze is alleen afhankelijk van de af te leggen afstand. Ook bij evacuatie van minder personen per trap is de evacuatie bij vrije doorloop voor deze case 756 seconden (12:36 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt echter wel af. Voor het hotelgedeelte gaat 18% van de populatie met de lift. Met een oorspronkelijke hotelpopulatie van 490 (10 + 4*17 + 11*32 + 2*30) personen wordt de nu te evacueren populatie 490 * 0,82 = 402 personen. De oorspronkelijke kantoorpopulatie is 2.460 (4*30 + 39*60). De totaal te evacueren populatie per trap is dus 402 + 2.460 * 0,94 = 2714 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 30 minuten 2.500 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 2.714 – 2.500 = 214 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 214 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 249 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 2.049 seconden (34:09 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 35 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 70 s. Daarna (35 – 40 minuten) geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2) = 98 seconden. Daarna (40 – 45 minuten) geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2) = 98 seconden. 35:00 min – 34:09 min = 51s. In 51 seconden kunnen 51/70 = 0,73 verdiepingen afgedaald worden. In de periode 35 – 40 minuten kunnen 300/98 = 3,06 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 0,73 * 70 + 3,06 * 98 + 1,21 * 98 = 470 seconden opgeteld te worden. 164
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 2.049 + 470 = 2.519 seconden (41:59 minuten). Dit is ook de evacuatietijd die aangehouden dient te worden. Bij 12% met liften (18% in het hotelgedeelte): Ook bij evacuatie van 12% van de populatie met liften is voor deze case de Tevac,T,vd = 756 seconden (12:36 minuten). De evacuatie bij maximale bezetting van de trap neemt verder af. Voor het hotelgedeelte gaat 18% van de populatie met de lift. Van de oorspronkelijke hotelpopulatie (490) gaan 402 personen per trap. De oorspronkelijke kantoorpopulatie is 2.460. De totaal te evacueren populatie per trap is dus 402 + 2.460 * 0.88 = 2.567 personen. Bij de berekening voor scenario 0 kan worden afgelezen dat in 30 minuten 2.500 personen ter plaatse van bovenzijde plintfuncties zijn. Voor de laatste 2.567 – 2.500 = 67 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 67 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 78 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 1.878 seconden (31:18 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 35 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,6 * 0,7) * 0,8 * 2) = 70 s. Daarna (35 – 40 minuten) geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2) = 98 seconden. Daarna (40 – 45 minuten) geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,5 * 0,6) * 0,8 * 2) = 98 seconden. 35:00 min – 31:10 min = 230s. In 230 seconden kunnen 230/70 = 3,29 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 3,29 * 70 + 1,71 * 98 = 398 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 1.878 + 398 = 2.276 seconden (37:56 minuten). Deze evacuatietijd ligt hoger dan die voor vrije doorloop (12:33 minuten) en is dus bepalend. A.6.3.1.2 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 6% fractioneel evacueren is 219 seconden (3:39 minuten). Zie voor de berekening case 3a. De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 12% fractioneel evacueren is 296 seconden (4:56 minuten). Zie voor de berekening case 3a.
A.6.3.2 Fractionele evacuatie hotel A.6.3.2.1 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor de lokale hotelliften bij 18% fractioneel evacueren is 215 seconden (3:35 minuten). Zie voor de berekening case 3a. Voor de shuttleliften geldt: Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = (18%x490) / 14 = 74/14 =
7 ritten totaal
Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 7/ 2 =
4 ritten per lift
Tproces =
(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2x10 + 14x1,0+14x1,5) =
55 seconden
165
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Trit = (Hoverstap / V + V / A) = (185 / 8,0 + 8,0 / 1,1) =
30,4 seconden
Tcyclus = 2 x Trit + Tproces = 2 x 30,4 + 55 =
115,8 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 4 x 115,8=
464 seconden (7:44 minuten)
Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+464 seconden = 614 seconden (10:14 minuten). A.6.3.3 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd met trappen: bij 6% fractionele evacuatie: 41:59 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 37:56 minuten. Evacuatietijd met liften (kantoorgedeelte): bij 6% fractionele evacuatie: 3:39 minuten. Bij 12% fractionele evacuatie: 4:56 minuten. Evacuatietijd met liften (hotelgedeelte): bij 18% fractionele evacuatie: 10:14 minuten. In dit scenario is voor deze case de evacuatietijd over de trappen bepalend voor de evacuatietijd van het gebouw. Zie figuur 7.6 voor de gehanteerde systematiek.
A.6.4 Scenario 3: Liften met verzamellagen In dit scenario bedienen de kantoorliften een aantal vooraf aangewezen verdiepingen waarheen per trap e geëvacueerd dient te worden. In het 1 voorbeeld wordt uitgegaan van 1 verzamellaag op verdieping e 26.Tevens wordt een 2 voorbeeld uitgewerkt waar de verzamellagen zich op de verdiepingen 16, 26 en 39 bevinden. Er wordt in dit scenario van uitgegaan dat 88% van de populatie in staat is om de verzamellagen over de trap de bereiken, de overige 12% is minder zelfredzaam en wordt over alle lagen geëvacueerd. De evacuatietijd van deze 12% is reeds bij scenario 2 berekend. Voor het hotel is dit scenario niet van toepassing. Evacuatie door middel van verzamellagen wordt vanwege de beperkte hoogte van de hotelzone niet waarschijnlijk verondersteld. A.6.4.1 Eén verzamellaag: 26e verdieping A.6.4.1.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen twee onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 28 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen om laag 26 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 6 t/m 25 er over doen om de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van laag 26 verondersteld met de lift te gaan, Daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen. A.6.4.1.1.1 High rise met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = (49 – 26) * 7,75 = 178 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis.
166
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beiden is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 178 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 178 / 0,8 = 223 seconden (3:43 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (18 * 60 + 4 * 30) * 88% = 1.056 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot e iedereen vloerniveau 28 is gepasseerd (en dus zich ter hoogte van de 27 verdieping bevindt). In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten op vloerniveau laag 28. Voor de laatste 1056 – 614 = 442 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 442 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 266 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 28 is nu 566 seconden (9:26 minuten). Voor de laatste laag (van verdieping 27 naar 26) geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 36 seconden. Daarna geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 41 seconden. 10:00 min – 9:26 min = 34s. In 34 seconden kunnen 34/36 = 0,94 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 0,94 * 36 + 0,06 * 41 = 36 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 602 seconden (10:02 minuten). A.6.4.1.1.2 Low rise met trappen naar de Begane Grond e
Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 25 naar de begane grond. Voor de personen op de 25 verdieping is de ltr = 24 * 7,75 + 9,72 = 196 m. Afhankelijk van eventuele 'overstap' van trappenhuis naar een ander trappenhuis komt hier nog een horizontale verplaatsing bij. Deze dient separaat behandeld te worden omdat de loopsnelheid op een horizontale vloer anders is dan in een trappenhuis. Het vaststellen van de evacuatietijd kan het eenvoudigst geschieden door zowel voor de vrije doorstroom als voor het benutten van de maximale trapcapaciteit deze te bepalen. De langzaamste van beide is de optredende situatie. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 196 m afgelegd kan worden. Derhalve Tevac,T,vd = 196 / 0,8 = 245 seconden (4:05 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (20 * 60) * 88% = 1.056 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag af te dalen. Analoog aan scenario 0 wordt eerst bepaald wat de tijd is tot iedereen bovenaan de plintfuncties is aangekomen. In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende 167
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten bovenaan de plint. Voor de laatste 1.056 – 614 = 442 personen kan weer worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 442 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 266 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot de plintlaag is nu 566 seconden (9:26 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 10 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 36 seconden. Daarna geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 41 seconden. 10:00 min – 9:26 min = 34s. In 34s kunnen 34/36 = 0,94 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 0,94 * 36 + 4,06 * 41 = 200 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 766 seconden (12:46 minuten). A.6.4.1.2 Evacuatietijd met liften Voor het berekenen van de evacuatietijd met scenario 3 met één verzamellaag worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.4. Bij dit scenario met één verzamellaag wordt ervan uitgegaan dat alle 10 liften gebruikt kunnen worden voor de evacuatie vanaf deze verdieping. Het aantal personen dat vanaf deze verdieping worden geëvacueerd is 88% van de bezetting van de lagen 26 t/m 49. Voor het berekenen van de evacuatietijd met één verzamellaag (laag 26) geldt: KVevac =
(HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1.600/75) x 1,1 x 80% =
18 personen per kooi
Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = 1.109 / 18 =
62 ritten totaal
Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 62/ 12 =
6 ritten per lift
Tproces =
(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 18 x 1,0+ 18 x 1,5) =
65 seconden
Trit =
(Hoverstap / V + V / A) = (95 / 6,0 + 6,0 / 1,1) =
21,3 seconden
Tcyclus =
2 x Trit + Tproces = 2x21,3 + 65 =
107,6 seconden
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 6 x 107,6 =
646 seconden (10:46 minuten)
De totale evacuatietijd voor dit kantoorgebouw met verzamellaag 26 en 12% fractionele evacuatie is 646 seconden + 296 seconden = 942 seconden (15:42 minuten). A.6.4.1.3 Gecombineerde evacuatietijd Na 602 seconden (10:02 minuten) zijn 1.056 personen ingestroomd op laag 26. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:55 minuten). Daarna is 646 seconden (10:46 minuten) nodig om iedereen af te voeren. Dit betekent dat op 10:02 min (602 - 296)/646 * (1056 + 0.88*60) = 307/646 * 1.109 = 527 personen met liften zijn geëvacueerd. Derhalve zijn dan gelijktijdig nog 1.109 - 527 = 582 personen op de laag aanwezig. Deze kunnen kiezen voor een vervolg met de trap, omdat echter binnen dit scenario beoogd wordt iedereen verder met de lift te transporteren, dient voor deze personen opvang te worden geregeld. Uitgaand van maximaal 3,5 pers/m² (zie ook paragraaf 11.2) resulteert dit in een bouwkundige voorziening van circa 167 m². Dit gebied dient ook verder te voldoen aan de in hoofdstuk 11 aangegeven randvoorwaarden. Evacuatietijd per trap: laag 49 – 26; 10:02 minuten; laag 25 – BG: 12:46 minuten. Evacuatietijd per lift (laag 26): 15:42 minuten.
168
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan Tevac,T,lift = 942 seconden (15:42 minuten).
A.6.4.2 Drie verzamellagen: 16e, 26e en 39e verdieping (6 liften voor laag 16 en 26, en 6 liften voor laag 39) A.6.4.2.1 Evacuatietijd met trappen Voor de beoordeling van de evacuatietijd over de trappen dienen vier onderdelen onafhankelijk van elkaar te worden beoordeeld. Ten eerste dient van 88% van de gebruikers van laag 40 t/m 49 vastgesteld te worden hoe lang die er over doen laag 39 te bereiken, voor zover dit over de trappenhuizen gaat. Daarnaast dient vastgesteld te worden hoe lang de gebruikers van laag 28 t/m 38 er over doen laag 26 te bereiken, de gebruikers van laag 17 t/m 25 om laag 16 te bereiken en ten slotte de gebruikers van laag 6 t/m 15 de begane grond te bereiken. Zoals hieronder aangegeven worden de gebruikers van lagen 16, 26 en 39 verondersteld met de lift te gaan, daarvoor hoeven zij niet eerst de trap te nemen. A.6.4.2.1.1 Met trappen naar laag 39 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 39. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = (49 – 39) * 7,75 = 77,5 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 77,5 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 77,5 / 0,8 = 97 seconden (1:37 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (6 * 60 + 4 * 30) * 88% = 422 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 422 / (1,28 * 0,8 * 2) = 206 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 39 is nu 206 seconden (3:26 minuten). A.6.4.2.1.2 Met trappen naar laag 26 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 26. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 38e verdieping is de ltr = (38 – 26) * 7,75 = 93 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 93 m afgelegd kan worden. Derhalve Tevac,T,vd = 93 / 0,8 = 116 seconden (1:56 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen:
169
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Van deze zone van het gebouw dienen (11 * 60) * 88% = 581 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 581 / (1,28 * 0,8 * 2) = 284 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 27 is nu 284 seconden (4:44 minuten). Voor de laatste laag geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / (1,28 * 0,8 * 2) = 29 seconden. Daarna geldt voor de evacuatietijd per verdieping Tevac,T,mc = 60 / ((1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2) = 36 seconden. 5:00 min – 4:44 min = 16s. In 16s kunnen 16/29 = 0,55 verdiepingen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 0,55 * 29 + 0,45 * 36 = 32 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 316 seconden (5:16 minuten). A.6.4.2.1.3 Met trappen naar laag 16 Hier wordt eerst de ltr vastgesteld naar verdieping 16. In dit deel speelt alleen ltr = 1,41 * 3,6 + 2 * 0,425 * π = e 7,75 m / verdieping een rol. Voor de personen op de 25 verdieping is de ltr = (25 - 16) * 7,75 = 70 m. Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 70 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 70 / 0,8 = 88 seconden (1:28 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (9 * 60) * 88% = 475 personen met de trap naar de betreffende verzamellaag 'vervoerd' te worden. Deze personen worden ruimschoots binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 475 / (1,28 * 0,8 * 2) = 232 seconden. De totale tijd voor de vertikale beweging tot vloerniveau laag 16 is nu 232 seconden (3:52 minuten). A.6.4.2.1.4 Met trappen naar de Begane Grond Hier wordt eerst de ltr vastgesteld van verdieping 15 naar de begane grond. Voor de personen op de 15 verdieping is de ltr = 14 * 7,75 + 9,72 = 119 m.
e
Situatie vrije doorstroom: Voor de situatie met vrije doorstroom is de volgende formule weer van toepassing: Tevac,T,vd = ltr / vtr(t) Bij scenario 0 is af te lezen dat in de eerste 5 minuten meer dan 119 m afgelegd kan worden. Derhalve is Tevac,T,vd = 119 / 0,8 = 149 seconden (2:29 minuten). Situatie maximum dichtheid trappen: Van deze zone van het gebouw dienen (10 * 60) * 88% = 528 personen met de trap naar de begane grond 'vervoerd' te worden. Deze personen worden binnen 5 minuten verwerkt. Derhalve kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 528 / (1,28 * 0,8 * 2) = 258 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot vloerniveau laag 5 is nu 258 seconden (4:18 minuten).
170
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Voor de laatste 5 lagen geldt tot 5 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 60 / (1,28 * 0,8 * 2) = 29 seconden. Daarna dient per verdieping aangehouden te worden Tevac,T,mc = 60 / ((1,28*0,9*0,9) * 0,8 * 2) = 36 seconden. In (300 – 258) = 42 seconden kunnen 42/29 = 1,45 lagen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 1,45 * 29 + 3,55 * 36 = 170 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale afdaaltijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 428 seconden (7:08 minuten). A.6.4.2.2 Evacuatietijd met liften Voor het bereken van de evacuatietijd met scenario 3 met meerdere verzamellagen worden de formules gebruikt die beschreven zijn in paragraaf 9.3. Bij dit scenario worden de low-rise liften gebruikt voor het evacueren van laag 16 en 26. De high-rise liften evacueren op laag 39. Van laag 16 wordt 88% van alle personen tussen laag 16 en 25 geëvacueerd, van laag 26 wordt 88% van de personen tussen laag 26 en 38 geëvacueerd, vanaf laag 39 wordt 88% van de personen tussen laag 39 en 49 geëvacueerd. De 88% van de populatie onder laag 16 maakt gebruik van de trappen. Voor het berekenen van de evacuatietijd met verzamellagen 16 en 26 geldt: KVevac =
(HV / 75) x Fkooivulling x KVmax = (1600 / 75) x 1,1 x 80% =
18 personen per kooi
Rlift,totaal =
Ptotaal / KVevac = (P1 + P2 + P3) / 18 = (634 + 528+ 0) / 18 =
65 ritten totaal
Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 65 / 6 =
11 ritten per lift
Tproces =
(2 x Tdeuren + KVevac x Tinstap + KVevac x Tinstap ) = (2 x 10 + 18 x 1,0 + 18 x 1,5 ) =
Homkeer =
65 seconden
(H1 x P1 + H2 x P2 + H3 x P3) / (P1 + P2 + P3) = (95 x 634 + 59 x 528 + 0 x 0) / (720 + 600 + 0) =
78,6 meter
Trit =
(Homkeer / V + V / A) = (78,6 / 4,0 + 4,0 / 1,1) =
23,3 seconden
Tcyclus =
2 x Trit + Tproces = 2 x 23,3+ 65 =
111,6 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1 x (4,0 / 1,1 + 10) =
13,6 seconden
Tevac,L,0 =
1.242 seconden (20:42 minuten)
Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 11 x 111,6 + 13,6 =
Op dezelfde wijze kan de evacuatietijd van laag 39 met de high-rise liften worden berekend. Aangezien het hier om één verzamellaag gaat vervalt de factor Taanvullend. De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
575 seconden (9:35 minuten).
De totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.242;575)+296 seconden = 1.538 seconden (25:38 minuten). Hierbij is ervan uitgegaan dat de high-rise liften na afloop van het evacueren van laag 39, de fractionele evacuatie van 12% van de populatie verzorgen en hiermee na 575+296 = 871 seconden (14:31 minuten) klaar zijn. Indien de high-rise liften ook voorzien worden van stops op de low-rise verdiepingen, dan geldt dat de totale evacuatietijd met liften, inclusief de 12% fractionele evacuatie voor dit gebouw is: maximum(1.242;575+296+296) seconden = maximum (1.242;1.167) = 1.242 seconden (20:42 minuten). Hierbij is voor het gemak het effect van de hogere hefsnelheid van de high-rise liften verwaarloosd.
171
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften A.6.4.3 Alternatief 1: Drie verzamellagen: 16e, 26e en 39e verdieping (7 liften voor laag 16 en 26, en 5 liften voor laag 39) A.6.4.3.1 Evacuatietijd met trappen Zie paragraaf A.9.4.2.1. A.6.4.3.2 Evacuatietijd met liften Het verschil tussen de evacuatietijden van de low-rise en de high-rise is echter ruim 11 minuten. Bij deze uitkomst kan ervoor gekozen worden om één lift van de high-rise groep de lagen 16 en 26 te laten evacueren. In deze situatie worden er 7 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 5 liften om laag 39 te evacueren. Ten opzichte van de bovenstaande berekening met 4 liften voor de lagen 16 en 26, veranderen de onderstaande factoren: Rlift,1 =
Rlift,totaal / Levac = 65 / 7 =
10 ritten per lift
Trit =
(Homkeer / V + V / A) = (78,6 / 4,6 + 4,6 / 1,1) =
21,4 seconden9
Tcyclus =
2 x Trit + Tproces = 2 x 21,4+ 65 =
107,8 seconden
Taanvullend = 1 x (V / A + Tdeuren) = 1x (4,6 / 1,1 + 10) =
14,2 seconden
Tevac,L,0 =Rlift,1 x Tcyclus + Taanvullend = 10 x 107,8 + 14,2 =
1.092 seconden (18:12 minuten)
Deze factoren veranderen ook voor de verwachte evacuatietijd van laag 39. De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 =
690 seconden (11:30 minuten).
Het verschil tussen beide evacuatietijden is op deze manier teruggebracht naar ruim 6 minuten. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw is, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(1.092;690) + 296 seconden = 1.388 seconden (23:08 minuten). e
e
e
A.6.4.4 Alternatief 2: Drie verzamellagen: 16 , 26 en 39 verdieping (8 liften voor laag 16 en 26, en 4 liften voor laag 39) A.6.4.4.1 Evacuatietijd met trappen Zie paragraaf A.9.4.2.1. A.6.4.4.2 Evacuatietijd met liften Het verschil tussen beide evacuatietijden is teruggebracht naar ruim 6 minuten. Er kan voor gekozen worden om nog één lift van de high-rise groep de lagen 16 en 26 te laten evacueren. In deze situatie worden er 8 liften gebruikt om de lagen 16 en 26 te evacueren en 4 liften om laag 39 te evacueren. De totale evacuatietijd voor laag 16 en 26 wordt in deze situatie Tevac,L,0 = 965 seconden (16:05 minuten). De evacuatietijd voor laag 39 wordt: Tevac,L,0 = 805 seconden (13:25 minuten).
9
Er wordt gerekend met de gemiddelde snelheid van de 7 liften, die de verzamellagen 16 en 26 bedienen: (6x4,0 + 1x 8,0)/7 = 4,6 m/s
172
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Het verschil tussen beide evacuatietijden is op deze manier teruggebracht naar ruim 2,5 minuten. De totale evacuatietijd met de liften voor dit gebouw is, inclusief de 12% fractionele evacuatie van scenario 2: maximum(965;805) + 296 seconden = 1.261 seconden (21:01 minuten). A.6.4.5 Gecombineerde evacuatietijd De benodigde opvangcapaciteiten voor de lagen 16, 26 en 39 worden als volgt berekend: Na 206 seconden (3:26 minuten) zijn 422 personen ingestroomd op laag 39. Na 232 seconden (3:52 minuten) zijn 475 personen ingestroomd op laag 16. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:56 minuten). Dit betekent dat bij verzamellagen 16 en 39 de volledige populatie zich verzameld heeft voordat er begonnen is met liftevacuatie. Daarom moet de volledige populatie van zones 16 en 39 op deze verzamellagen opgevangen kunnen worden. Uitgaand van maximaal 3,5 pers/m² (zie ook paragraaf 11.2) resulteert dit in de volgende bouwkundige voorzieningen: Laag 39: populatie = 422 + 88%*60 = 475 personen. Benodigd oppervlak = 475/3.5 = 136 m². Laag 16: populatie = 475 + 88%*60 = 528 personen. Benodigd oppervlak = 528/3.5 = 151 m². Voor laag 26 geldt: Na 316 seconden (5:16 minuten) zijn 581 personen ingestroomd op laag 26. De evacuatie met de liften begint hier na 296 seconden (4:56 minuten). Daarna is (volgens configuratie 1) 1092 seconden (18:12 minuten) nodig om iedereen af te voeren. Dit betekent dat op 5:16 min (316 - 296)/1092 * (581 + 0.88*60) = 20/1092 * 634 = 12 personen met liften zijn geëvacueerd. Derhalve zijn dan gelijktijdig nog 634 - 12 = 622 personen op de laag aanwezig. Benodigd oppervlak = 622/3.5 = 178 m². Evacuatietijd per trap: laag 49 – 39; 3:26 minuten; laag 38 – 26: 5:16 minuten; laag 25 – 16: 3:52 minuten; laag 15 – BG: 7:08 minuten. Evacuatietijd per lift (combinatie alternatief 2): 21:01 minuten. Uit de grafiek in figuur 7.6 is af te lezen dat de evacuatietijd gelijk is aan: Bij liftalternatief 1: Tevac,T,lift = 1.388 seconden (23:08 minuten). Bij liftalternatief 2: Tevac,T,lift = 1.261 seconden (21:01 minuten).
A.6.5 Scenario 4: Vrije keuze In dit scenario worden zowel de trappen als de liften gebruikt voor evacuatie van elke verdieping. Gebruikers kunnen de keuze te allen tijde zelf maken tussen lift of trap. In dit voorbeeld wordt ervan uitgegaan dat 50% van de personen de trap gebruikt en 50% de lift. A.6.5.1 Voor de kantoorliften A.6.5.1.1 Evacuatietijd met trappen Belangrijk: voor de evacuatietijd per trap wordt met de populatie van het hele gebouw gerekend (hotel- en kantoorgedeelte). Hier wordt ook weer de vrije doorstroom en de maximale dichtheid beschouwd. Situatie vrije doorstroom:
173
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften Voor de personen op de 49e verdieping is de ltr = 48 * 7,75 + 9,72 = 382 m (zie berekening bij scenario 0). Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 519 seconden (8:39 minuten). Voor de personen op de 51e verdieping (hotel lobby) is de ltr = 50 * 7,75 + 9,72 = 397 m. De totale evacuatielengte vanaf de panoramaverdieping naar de begane grond is: ltr = 127 + 397 = 524m. Bij vrije doorstroom is de tijd voor verplaatsing door het trappenhuis derhalve 756 seconden (12:36 minuten). Situatie maximum capaciteit: Het totaal aantal personen is 2.950. De te evacueren populatie is hiervan 50%, ofwel 1.475 personen. Voor de situatie waarbij de maximum bezetting van de trap aan de orde is, is de volgende formule van toepassing: Tevac,T,mc = (n*Pevac)/(Ctrp(t)*Be) In de eerste 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctrp(t) * Be = 300 * 1,28 * 0,8 * 2 = 614 personen. Derhalve zijn niet allen na 5 minuten geëvacueerd. In de tweede 5 minuten wordt over twee trappen ten hoogste het volgende aantal personen geëvacueerd volgens Tevac,T,mc * Ctr(t) * Be = 300 * (1,28 * 0,9 * 0,9) * 0,8 * 2 = 498 personen. Dit opgeteld bij de 614 personen van de eerste 5 minuten levert een totaal van 1.112 personen. Derhalve zijn ook na 10 minuten niet alle gebruikers bovenaan de plint. Binnen 15 minuten zijn alle gebruikers bovenaan de plint. Voor de laatste 1.475 – 1.112 = 363 personen kan worden gehanteerd: Tevac,T,mc = Pevac,tot /(Ctrp(t)*Be) = 363 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 246 seconden. De totale tijd voor vertikale beweging tot bovenaan de plint is nu 846 seconden (14:06 minuten). Voor de laatste 5 lagen geldt tot 15 minuten dat een afdaaltijd van Tevac,T,mc = Pevac/(Ctrp(t)*Be) per verdieping aangehouden kan worden volgens Tevac,T,mc = 30 / ((1,28 * 0,8 * 0,9) * 0,8 * 2) = 20 seconden. Daarna geldt per verdieping Tevac,T,mc = 30 / ((1,28 * 0,7 * 0,8) * 0,8 * 2) = 26 seconden. In (900 – 846 = ) 54 seconden kunnen 54/20 = 2,7 lagen afgedaald worden. Derhalve dient nog een extra afdaaltijd van 2,7 * 20 + 2,3 * 26 = 114 seconden opgeteld te worden. Hiermee wordt de totale evacuatietijd uitgaande van maximale dichtheid op de trap 960 seconden (16:00 minuten). Bij deze dichtheid is blijkbaar maximale dichtheid op de trap aan de orde en dient voor de evacuatietijd over de trappen 960 seconden (16:00 minuten) aangehouden te worden. A.6.5.1.2 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit kantoorgebouw bij 50% fractioneel evacueren is 781 seconden (13:01 minuten). Zie voor de berekening case 3a.
A.6.5.2 Voor de lokale hotelliften A.6.5.2.1 Evacuatietijd met liften De totale evacuatietijd met liften voor dit hotelgebouw bij 50% fractioneel evacueren is 452 seconden (7:32 minuten). Zie voor de berekening case 3a.
174
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
A.6.5.3 Voor de hotel shuttleliften A.6.5.3.1 Evacuatietijd met liften Voor de totale evacuatietijd met liften voor dit hotelgebouw bij 50% fractioneel evacueren geldt: Rlift,totaal = Ptotaal / KVevac = 50% x 490 / 14 =
18 ritten totaal
Rlift,1 = Rlift,totaal / Levac = 18 / 2 =
9 ritten per lift
Tevac,shuttle,0 = Rlift,1 x Tcyclus = 9 x 115,8=
1.043 seconden (17:23 minuten)
Ervan uitgaande dat het circa 120 seconden zal duren voordat de eerste evacuees uit de lokale hotelliften komen (in analogie met formule 9.25b) en dat de overstaptijd naar de shuttleliften circa 30 seconden zal bedragen, wordt de totale evacuatietijd met liften voor het hotel: 120+30+1.043 seconden = 1.193 seconden (19:53 minuten).
A.6.5.4 Gecombineerde evacuatietijd Evacuatietijd trappen: 16:00 minuten (maximum capaciteit). Evacuatietijd liften (hotelgedeelte): 13:01 minuten. Evacuatietijd liften (hotelgedeelte): 19:53 minuten. De evacuatietijd van het gebouw wordt bij gelijkmatige verdeling over trappen en liften bepaald door de liften, en komt uit op 1.193 seconden (19:53 minuten).
175
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
A.6.6 Samenvatting case 3b
Case 3b 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500
Case 3b
Trappen
Liften
Fractioneel 6 %
Fractioneel 12%
1 Verzamellaag
3 Verzamellagen
Vrije keus
0
0
1
2a
2b
3a
3b
4
Figuur A.6: Resultaten case 3b In bovenstaande figuur A.6 zijn de getalsmatige resultaten van de verschillende scenario’s voor case 3b samengevat. Eén verzamellaag resulteert in de kortste evacuatie voor de gehele populatie.
176
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Bijlage B: Toelichting NEN-EN 81-72 en NEN-EN 81-73 De huidige praktijk is dat liften uit bedrijf worden gehaald voordat zich een gevaarlijke situatie voordoet. Daartoe zijn alle liften uitgerust met een brandmeldevacuatiebesturing. Deze zorgt ervoor, dat bij een brandmelding alle liften geen verdiepingsoproepen en kooioproepen meer registreren, alle bestaande oproepen laten vervallen en naar een voorgeprogrammeerde evacuatielaag rijden. Daar kunnen de in de kooi aanwezige personen de kooi verlaten en blijft deze met geopende deuren staan. Het idee achter deze praktijk is dat liften zo snel mogelijk naar een veilig gebied worden gestuurd en daar inactief worden, om te voorkomen dat de in de kooi aanwezige personen worden blootgesteld aan het risico van opsluiting, om liftbedrijf in rook en brand te voorkomen en om hulpdiensten een (visuele) bevestiging te verschaffen dat de liften leeg zijn. Brandweerliften kunnen vanaf de evacuatielaag door de brandweer door middel van een brandweerschakelaar terug in bedrijf worden genomen, bediend door de kooibesturing. Andere liften komen pas weer in bedrijf als de brandmelding wordt ingetrokken. Bij de eenmalig evacuatierit van de brandmeldevacuatiebesturing mag het niet mogelijk zijn dat liften stoppen op een verdieping waar brand is. Dit wordt gewaarborgd middels de NEN-EN 81-73. Deze norm zorgt ervoor dat liften niet stoppen op een laag waar een brandmelding is, ook als dit de voorgeprogrammeerde evacuatielaag is bij ingeschakelde brandmeldevacuatiebesturing. Hiervoor zijn rook- en brandmelders in alle liftlobbies en in de machinekamer noodzakelijk. Voor andere calamiteiten (niet: brandmelding) blijven de liften normaal in bedrijf. De NEN-EN 81-72 waarborgt veilig gebruik van de brandweerliften. Hiervoor zijn brandweerliften conform deze norm onder andere uitgerust met: •
een brandweerschakelaar en brandweerbesturing;
•
stops op alle lagen met een verblijfsfunctie;
•
rook- en brandwerende voorportalen;
•
een hefsnelheid waarmee de bovenste stop in maximaal 60 seconden te bereiken is;
•
preferente voeding;
•
schachtcomponenten die bestand zijn tegen bluswater;
•
bedienings- en signalleringselementen op de verdiepingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen;
•
waterafvoer in de schachtput;
•
een kooiluik;
•
een ladder in de schacht en in de kooi;
•
communicatiemiddelen tussen de kooi, de machinekamer en het commandocentrum van de brandweer.
Deze uitvoering dient ertoe te leiden, dat de brandweerliften minimaal zo lang veilig operationeel kunnen blijven als de weerstand van de hoofddraagconstructie tegen bezwijken.
177
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Bijlage C: Voorbeeld gebouwzones, ‘low-rise’ zone, ‘mid-rise’ zone en ‘high-rise’ zone en liftgroepen Figuur C.1 geeft een schematisch beeld van de mogelijke verdeling van een hoogbouwproject in gebouwzones, de hoofdstopplaatsen, ‘low-rise’ zone, mid-rise’ zone, ‘high-rise’ zone en liftgroepen.
Verklaring A B C D E
Gebouwzone 2 Gebouwzone 1 Machinekamer/uitloop Hoofdstopplaats (‘skylobby’) Technische verdiepingslaag
F L H M S
Hoofdstopplaats (entreeverdieping) ‘low-rise’ lift(groep) ‘high-rise’ lift(groep) ‘mid-rise’ lift(groep) ‘shuttle’ lift(groep)
1 2 3 4 5 6
‘high-rise’ zone ‘mid-rise’ zone ‘low-rise’ zone ‘skylobby’ ‘high-rise’ zone ‘low-rise’ zone
Figuur C.1 — Mogelijke gebouwzones, ‘low-rise’ zone, ‘mid-rise’ zone en ‘high-rise’ zone en liftgroepen
178
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
Bijlage D: Voorbeelden liftsimulaties als basis voor liftmodel (bepaling liftgroepen)
Bezetting/ laag
Aantal lagen met halve bezetting Bezetting totaal bovenin
H (bg)
H (plint)
H (lagen)
H (totaal)
Bereik stopplaatsen
Aantal liften
Hefvermogen [kg]
Hefsnelheid [m/s]
Versnelling [m/s3]
Nr
Functie
Hoogte
Lagen
Gebouwzones
HC5piek
AW T [s]
ADT [s]
3a
W oonfunctie
100
30
1
14
3
399
5
5
3,0
100
CG: 1-30
2
1000
2,5
0,9
5%
40
88
3b
W oonfunctie
100
30
1
14
3
399
5
5
3,0
100
CG: 1-30
2
1275
3,5
0,9
5%
36
77
Goed
4a
W oonfunctie
100
30
1
20
3
570
5
5
3,0
100
CG: 1-30
2
1000
2,5
0,9
5%
57
114
Sober
4b
W oonfunctie
100
30
1
20
3
570
5
5
3,0
100
CG: 1-30
3
1275
3,0
0,9
5%
29
69
Luxe
5a
W oonfunctie
150
44
1
16
4
672
5
13
3,0
150
CG: 1-44
3
1000
3,0
0,9
5%
49
112
Sober
5b
W oonfunctie
150
44
1
16
4
672
5
13
3,0
150
CG: 1-44
3
1275
5,0
0,9
5%
38
91
Goed
6a
W oonfunctie
150
44
1
22
4
924
5
13
3,0
150
CG: 1-44
3
1275
4,0
57
129
6b
W oonfunctie
150
44
1
22
4
924
5
13
3,0
150
CG: 1-44
4
1275
5,0
0,9
5%
35
91
Luxe
7a LR
W oonfunctie
150
44
2
16
4
352
5
13
3,0
150
LR: 1-22
2
1000
2,5
0,9
5%
41
95
Normaal
7a HR
W oonfunctie
150
44
2
16
4
320
5
13
3,0
150
HR: 23-44
2
1000
5,0
0,9
5%
43
103
Normaal Goed
0,9
5%
Beoordeling Normaal
Sober
7b LR
W oonfunctie
150
44
2
16
4
352
5
13
3,0
150
LR: 1-22
2
1275
3,0
0,9
5%
38
90
7b HR
W oonfunctie
150
44
2
16
4
320
5
13
3,0
150
HR: 23-44
2
1275
6,0
0,9
5%
39
95
Goed
8a LR
W oonfunctie
150
44
2
22
4
484
5
13
3,0
150
LR: 1-22
2
1000
2,5
0,9
5%
54
115
Sober
8a HR
W oonfunctie
150
44
2
22
4
440
5
13
3,0
150
HR: 23-44
2
1000
5,0
0,9
5%
47
113
Sober
85
Luxe
8b LR
W oonfunctie
150
44
2
22
4
484
5
13
3,0
150
LR: 1-22
3
1275
2,0
0,9
5%
35
8b HR
W oonfunctie
150
44
2
22
4
440
5
13
3,0
150
HR: 23-44
3
1275
4,0
0,9
5%
38
95
11a LR
W oonfunctie
250
75
2
20
6
760
5
20
3,0
250
LR: 1-38
3
1000
3,5
0,9
5%
50
120
Sober
11a HR
W oonfunctie
250
75
2
20
6
680
5
20
3,0
250
HR: 39-75
4
1000
4,5
0,9
5%
50
136
Sober
11b LR
1275
3,5
0,9
5%
37
99
Goed
11b HR
W oonfunctie
250
75
2
20
6
680
5
20
3,0
250
HR: 39-75
4
1275
6,0
0,9
5%
43
119
Goed
12a LR
W oonfunctie
250
75
2
24
6
912
5
20
3,0
250
LR: 1-38
3
1275
4,0
0,9
5%
57
133
Sober
12a HR
W oonfunctie
250
75
2
24
6
816
5
20
3,0
250
HR: 39-75
4
1000
6,0
0,9
5%
55
141
Sober
12b LR
W oonfunctie
250
75
2
24
6
912
5
20
3,0
250
LR: 1-38
4
1275
4,0
0,9
5%
38
104
12b HR
W oonfunctie
250
75
2
24
6
816
5
20
3,0
250
HR: 39-75
4
1275
7,0
0,9
5%
42
118
Normaal
2
Logiesfunctie 3/4*
100
24
1
20
3
450
5
15,8
3,3
100
CG: 1-24
4
1275
3,5
1,1
14%
24
76
Luxe
3
W oonfunctie
Logiesfunctie 3/4*
250
150
75
39
2
1
20
24
6
4
760
888
5
5
20
16,3
3,0
3,3
250
150
LR: 1-38
4
Goed
Goed
CG: 1-39
7
1275
4,5
1,1
14%
27
72
Luxe
4 LR
Logiesfunctie 3/4*
150
39
2
24
4
504
5
16,3
3,3
150
LR: 1-21
4
1275
3,0
1,1
14%
32
89
Goed
4 HR
Logiesfunctie 3/4*
150
39
2
24
4
384
5
16,3
3,3
150
HR: 22-39
4
1275
5,0
1,1
14%
29
89
4 Z2 CG
Logiesfunctie 3/4*
150
39
2
24
4
312
5
16,3
3,3
150
CG: 23-39
3
1275
2,0
1,1
14%
26
66
Luxe
4 Z2 S
Logiesfunctie 3/4*
150
39
2
24
4
312
5
16,3
3,3
150
Shuttle naar 23
2
1275
3,0
1,1
10%
18
66
Luxe
6 Z1 CG
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
930
5
20,6
3,3
250
CG: 1-34
7
1275
4,5
1,1
14%
30
100
Luxe
Luxe
6 Z1 LR
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
510
5
20,6
3,3
250
LR: 1-17
4
1275
2,5
1,1
14%
30
91
Goed
6 Z1 HR
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
420
5
20,6
3,3
250
HR: 18-34
4
1275
4,5
1,1
14%
31
94
Goed
6 Z2 CG
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
780
5
20,6
3,3
250
CG: 37-68
33
105
5
1600
5,0
1,1
14%
Goed
6 Z2 LR
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
450
5
20,6
3,3
250
LR: 37-54
3
1275
2,5
1,1
14%
34
88
Goed
6 Z2 HR
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
330
5
20,6
3,3
250
HR: 55-68
3
1275
4,0
1,1
14%
29
82
Luxe
6 Z2 S
Logiesfunctie 3/4*
250
68
2
30
6
780
5
20,6
3,3
250
Shuttle naar 37
2
1600
6
1,1
10%
28
82
Luxe
4a CG
Kantoorfunctie
100
24
1
30
3
675
5
8,6
3,6
100
CG: 1-24
4
1275
3,5
1,1
12%
32
94
Goed
2 3
1000 1000
2,0 3,0
1,1
12%
26
76
Luxe
104
Goed
4b LR,HR DC
Kantoorfunctie
100
24
1
30
3
675
5
8,6
3,6
100
LR: 1-12 HR: 1-24
5a CG
Kantoorfunctie
100
24
1
35
3
787,5
5
8,6
3,6
100
CG: 1-24
4
1600
3,5
1,1
12%
34
2 3
1000 1000
2,5 3,5
5b LR,HR DC
Kantoorfunctie
100
24
1
35
3
787,5
5
8,6
3,6
100
LR: 1-12 HR: 1-24
1,1
12%
28
83
Luxe
6a CG
Kantoorfunctie
100
24
1
40
3
900
5
8,6
3,6
100
CG: 1-24
4
1600
5,0
1,1
12%
36
110
Normaal
2 3
1275 1275
2,5 3,5
1,1
12%
31
92
Goed
1,1
12%
31
105
Goed
6b LR,HR DC
Kantoorfunctie
100
24
1
40
3
900
5
8,6
3,6
100
LR: 1-12 HR: 1-24
7a CG
Kantoorfunctie
150
37
1
32
4
1120
5
11,8
3,6
150
CG: 1-37
6
1600
6,0
3 3
1600 1600
3,5 6,0
1,1
12%
34
112
Goed
1,1
12%
33
107
Goed
7b LR,HR DC
Kantoorfunctie
150
37
1
32
4
1120
5
11,8
3,6
150
LR: 1-21 HR: 1-37
8a CG
Kantoorfunctie
150
37
1
40
4
1400
5
11,8
3,6
150
CG: 1-37
7
1600
6,0
3 4
1600 1600
3,5 6,0
1,1
12%
34
112
Goed
1,1
12%
30
102
Goed
8b LR,HR DC
Kantoorfunctie
150
37
1
40
4
1400
5
11,8
3,6
150
LR: 1-21 HR: 1-37
9a CG
Kantoorfunctie
150
37
1
48
4
1680
5
11,8
3,6
150
CG: 1-37
8
1600
6,0
4 4
1600 1600
3,5 6,0
150
LR: 1-21 HR: 1-37
10 Z1
Kantoorfunctie
150
37
2
32
4
576
5
11,8
3,6
150
CG: 1-18
3
1600
3,0
1,1
12%
32
103
Goed
10 Z2
Kantoorfunctie
150
37
2
32
4
512
5
11,8
3,6
150
CG: 20-37 CG: 21-37
3
1600
6,0
1,1
12%
35
111
Goed
3
1000
2,5
1,1
12%
28
76
Luxe
9b LR,HR DC
10 Z2 lokaal
Kantoorfunctie
Kantoorfunctie
150
150
37
37
1
2
48
32
4
4
1680
480
5
5
11,8
11,8
3,6
3,6
150
10 Z2 shuttle
Kantoorfunctie
150
37
2
32
4
448
5
11,8
3,6
150
11 Z1
Kantoorfunctie
150
37
2
40
4
720
5
11,8
3,6
150
11 Z2
Kantoorfunctie
150
37
2
40
4
640
5
11,8
3,6
150
11 Z2 lokaal
Kantoorfunctie
150
37
2
40
4
600
5
11,8
3,6
150
11 Z2 shuttle
Kantoorfunctie
150
37
2
40
4
560
5
11,8
3,6
150
12 Z1
Kantoorfunctie
150
37
2
48
4
864
5
11,8
3,6
150
12 Z2
Kantoorfunctie
150
37
2
48
4
768
5
11,8
3,6
150
12 Z2 lokaal
Kantoorfunctie
150
37
2
48
4
Shuttle naar 20 CG: 1-18 CG: 20-37 CG: 21-37 Shuttle naar 20 CG: 1-18 CG: 20-37 CG: 21-37
1,1
12%
32
108
Goed
2
1275
3,0
1,1
12%
27
76
Luxe
4
1275
3,5
1,1
12%
28
88
Luxe
4
1275
6,0
1,1
12%
32
97
Goed
3
1275
2,5
1,1
12%
35
93
Goed
2
1600
3,0
1,1
12%
29
81
Luxe
4
1600
3,0
1,1
12%
30
100
Goed
4
1600
6,0
1,1
12%
33
110
Goed
720
5
11,8
3,6
150
12 Z2 shuttle
Kantoorfunctie
150
37
2
48
4
672
5
11,8
3,6
150
Shuttle naar 20
2
1600
4,0
1,1
12%
26
73
Luxe
16 Z1 CG
Kantoorfunctie
250
64
2
50
6
1550
5
14,6
3,6
250
CG: 1-31
7
3
1600
1600
5,0
3,0
1,1
1,1
12%
12%
33
33
110
102
Goed
Goed
LR: 1-19 HR: 1-31
4 4
1275 1275
3,0 6,0
Goed
16 Z1 LR,HR DC
Kantoorfunctie
250
64
2
50
6
1550
5
14,6
3,6
250
1,1
12%
33
98
16 Z2 lokaal CG
Kantoorfunctie
250
64
2
50
6
1350
5
14,6
3,6
250
CG: 35-64
6
1600
4,0
1,1
12%
31
103
Goed
250
LR: 35-49 HR: 50-64
3 3
1600 1600
2,5 4,0
1,1
12%
34
107
Goed
16 Z2 lokaal LR,HR DC 16 Z2 shuttle
Kantoorfunctie Kantoorfunctie
250 250
64 64
2 2
50 50
6 6
1350 1400
5 5
14,6 14,6
3,6
4
1600
16 Z2 shuttle DD
Kantoorfunctie
250
64
2
50
6
1400
5
14,6
3,6
250
Shuttle naar 34
2
2x1600
5,0
1,1
12%
21
80
Luxe
17 Z1 CG
Kantoorfunctie
250
64
2
60
6
1860
5
14,6
3,6
3,6
250
250
CG: 1-31
Shuttle naar 34
8
1600
5,0
5,0
1,1
1,1
12%
12%
34
19
110
75
Goed
Luxe
LR: 1-19 HR: 1-31
4 4
1600 1600
3,0 6,0
Goed
17 Z1 LR,HR DC
Kantoorfunctie
250
64
2
60
6
1860
5
14,6
3,6
250
1,1
12%
36
113
17 Z2 lokaal CG
Kantoorfunctie
250
64
2
60
6
1620
5
14,6
3,6
250
CG: 35-64
7
1600
4,0
1,1
12%
31
99
Goed
250
LR: 35-51 HR: 52-64
4 3
1600 1600
2,5 4,0
1,1
12%
32
102
Goed
17 Z2 lokaal LR,HR DC 17 Z2 shuttle
Kantoorfunctie Kantoorfunctie
250 250
64 64
2 2
60 60
6 6
1620 1680
5 5
14,6 14,6
3,6
4
1800
17 Z2 shuttle DD
Kantoorfunctie
250
64
2
60
6
1680
5
14,6
3,6
250
Shuttle naar 34
2
2x1800
6,0
1,1
12%
22
79
Luxe
18 Z1 CG
Kantoorfunctie
250
64
2
70
6
2170
5
14,6
3,6
3,6
250
250
CG: 1-31
Shuttle naar 34
9
1600
5,0
6,0
1,1
1,1
12%
12%
31
23
101
78
Goed
Luxe
LR: 1-19 HR: 1-31
5 4
1600 1600
3,0 6,0
Normaal
18 Z1 LR, HR DC
Kantoorfunctie
250
64
2
70
6
2170
5
14,6
3,6
250
1,1
12%
37
112
18 Z2 lokaal CG
Kantoorfunctie
250
64
2
70
6
1890
5
14,6
3,6
250
CG: 35-64
8
1600
4,0
1,1
12%
30
94
Goed
3,6
250
LR: 35-51 HR: 52-64
4 4
1600 1600
2,5 4,0
1,1
12%
32
100
Goed
18 Z2 lokaal LR,HR DC
Kantoorfunctie
250
64
2
70
6
1890
5
14,6
18 Z2 shuttle
Kantoorfunctie
250
64
2
70
6
1960
5
14,6
3,6
250
Shuttle naar 34
4
1800
6,0
1,1
12%
22
74
Luxe
18 Z2 shuttle DD
Kantoorfunctie
250
64
2
70
6
1960
5
14,6
3,6
250
Shuttle naar 34
3
2x1275
5,0
1,1
12%
24
75
Luxe
179
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
Bibliografie
180
•
Aikman, A.J.M.: “Elevator operation during fire emergencies in high buildings” (1990)
•
Allen, T.: “Early evacuation elevator operation” (2005)
•
Aloi, S. e.a.: ”Evacuation & life safety strategies for super high rise buildings” (2000)
•
Bärlund, K.: “Elevator monitoring and management in building emergencies” (2005)
•
Barney, G.: “Behaviour of lifts and their use for evacuation” (2003)
•
Barney, G.: “More on evacuation using elevators” (2004)
•
Bialy, L. e.a.: “Potential role of elevators during emergencies” (2004)
•
Boer, L.: “De onlogische logica van menselijk gedrag” (2004)
•
Bukowski, Richard W.: “Protected elevators for egress and access during fires in tall buildings” (2003)
•
Bukowski, Richard W.: “Protected elevators and the disabled” (2005)
•
Bukowski, Richard W.: “Is there a need to enclose elevator lobbies in tall buildings” (2005)
•
Bukowski, Richard W.: “Emergency egress strategies for buildings” (2007)
•
Bukowski, Richard W.: “Emergency egress from ultra tall buildings” (2008)
•
Bukowski, Richard W.: “NIST Technical Note 1623: Emergency egress from buildings” (2009)
•
Bukowski, Richard W. e.a.: “Using elevators in fires” (2010)
•
Caporale, R.S.: “Use of elevators in fires and other emergencies” (2004)
•
Chapman, E.F: “Elevator design for the 21st century: design criteria for elevators when used as the primary means of evacuation during fire emergencies” (1991)
•
Charters, D.A.: “Emergency evacuation: Express elevator” (2005)
•
Charters, D.A. e.a.: “The effects of using passenger lifts and escalators for the evacuation of building occupants in fire and other emergencies in high rise buildings and underground complexes” (2007)
•
Charters, D.A. e.a.: “BD 2466: Guidance on the emergency use of lifts or escalators for evacuation and fire and rescue service operations” (2009)
•
Cook, D.: “Preplanning for elevator use during major fires & following seismic events” (2004)
•
CTBUH: “Emergency Evacuation Elevator Systems Guideline” (2004)
•
Fortune, J.W.: “New thoughts on the use of elevators for emergency evacuations of high-rise buildings” (2002)
•
Fortune, J.W.: “New thoughts on building emergency evacuations after 9-11” (2007)
•
Fraser, B.: “Using elevators for evacuation during fire and other emergencies” (2005)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
•
Fruin, J.J.: “Pedestrian planning and design” (1971)
•
Gale, J.: “Evacuation of high-rise buildings using the elevators” (2001)
•
Greet, R.: “A European firefighter's perspective” (2005)
•
Groner, N.: “A situation awareness requirements analysis for the use of elevators during fire emergencies” (2009)
•
Hakonen, H.: “Evacuation simulation of tall buildings” (2003)
•
Hall, J.R.:” High-rise building fires” (2009)
•
Haven, J.: “Rol nieuwe brandweerliften in evacuatieplan?” (2007)
•
Heyes, E.: “Lifts for evacuation – Human behaviour considerations” (2009)
•
Howkins, R.E. e.a.: “Evacuation by elevator – The human equation” (2003)
•
Howkins, R.E.: “In the event of fire USE THE ELEVATORS” (2000)
•
Hsiung, K.H. e.a.: “A study on high rise building fire evacuation strategies for Taipei 101 Financial Centre” (2009)
•
Kinsey, M.J. e.a.: “Investigating the use of elevators for high-rise building evacuation through computer simulation” (2009)
•
Klote, J.H.: “Elevators as a means of fire escape” (1982)
•
Klote, J.H. e.a.: “NISTIR 4730: Routine for analysis of the people movement time for elevator evacuation” (1992)
•
Klote, J.H. e.a.: “NISTIR 4870: Feasibility and design considerations of emergency evacuation by elevators” (1992)
•
Klote, J.H.: “Fire protection challenges of the Americans Disabilities Act: Elevator evacuation and refuge areas” (1993)
•
Klote, J.H.: “A method for calculation of elevator evacuation time” (1993)
•
Klote, J.H. e.a.: “NISTIR 4993: Workshop on elevator use during fires” (1993)
•
Klote, J.H. e.a.: “Fire evacuation by elevators” (1993)
•
Klote, J.H. e.a.: “NISTIR 5445: Feasibility of fire evacuation by elevators at FAA control towers” (1994)
•
Klote, J.H. e.a.: “Emergency elevator evacuation systems” (1995)
•
Klote, J.H.: “An overview of elevator use for emergency evacuation” (2003)
•
Klote, J.H.: “Analysis of the life safety consequences of smoke migration through elevator shafts” (2004)
•
Kobes, M. e.a.: “Exit choice, (pre-)movement time and (pre-)evacuation behaviour – Analysis of evacuation experiments in a hotel” (2009)
•
Klunder, G. e.a.: “Menselijk gedrag bij vluchten uit gebouwen” (2007) 181
Achtergrondrapportage Evacuatie met liften
182
•
Koshak, J.: “Elevator evacuation in emergency situations” (2005)
•
Kuligowski, E.: “Elevators for occupant evacuation and fire department access” (2003)
•
Kuligowski, E.: “Review of 28 egress models” (2004)
•
Kuligowski, E. e.a.: “Design of occupant egress systems for tall buildings” (2004)
•
Kuligowski, E.: “NIST Technical Note 1619: Modelling human behaviour during building fires” (2008)
•
Lindenberg, K. van: “Brandweer- en evacuatieliften” (2008)
•
McClennan, H.A. e.a.: “Will current high rise evacuation systems meet user needs in 2010 ?” (2008)
•
McWaters, I.: “Proposals for the use of lifts to evacuate people with disabilities, in fire emergencies (in Australia)” (2000)
•
NFPA: “International listing of fatal high-rise structure fires 1911-2004” (2004)
•
NIST: “Final report on the collapse of the World Trade Centre towers” (2005)
•
NIST: “Special Publication 1620. Cooperative Research on the Use of Elevators During Fire Emergencies” (2009)
•
Noordermeer, R.: “Usage of lifts for the evacuation of high-rise projects” (2010)
•
Pauls, J.: “Elevators & stairs for evacuation: Comparisons and combinations” (2005)
•
Peacock, R.D. e.a.: “NIST Special Publication 1620: Summary of NIST/GSA cooperative research on the use of elevators during fire emergencies” (2009)
•
Peacock, R.D. e.a.: “NIST Technical Note 1624: Stairwell evacuation from buildings: What we know we don’t know” (2009)
•
Proulx, G. e.a.: “Evacuation procedures for occupants with disabilities in highrise buildings » (1996)
•
Proulx, G.: “Evacuation planning for occupants with disability” (2002)
•
Proulx, G. e.a.: “The use of elevators for egress” (2009)
•
Sekizawa, A. e.a.: “Is use of elevators in evacuation really effective for general people” (2004)
•
Siikonen, M.L. e.a.: “Efficient evacuation methods in tall buildings” (2003)
•
Siikonen, M.L. e.a.: “Transportation designs for building evacuation” (2005)
•
Siikonen, M.L. e.a.: “Evacuation mode for total building evacuation” (2006)
•
Siikonen, M.L.: “Current activities on egress and access in Europe” (2006)
•
Smith, D.: “Lifts for evacuation during an emergency” (2006)
•
So, A. e.a.: “On the development of emergency escape lifts” (2002)
•
Spyropoulos, N. e.a.: “Use of lifts in an emergency: The European experience” (2008)
•
Tubbs, J.: “Selecting appropriate evacuation strategies for super tall buildings: current challenges and needs” (2009)
Evacuatie van hoogbouw met liften en trappen
•
Turner, D.L.: “Proactive use of elevators in emergencies other than fires” (2004)
•
Winslow, D.J.: “Elevator use in fire emergencies” (2005)
•
Wit, J.: “Evacuating Using Elevators - Enhancing the CTBUH Approach For The Dutch High-Rise Covenant” (2010)
•
Wong, R.: “Using lift as an alternative means of egress for evacuation” (2009)
183