Rapporten redovisar resultaten från en förstudie som har genomförts under 2023 inom ramen för CFORT Centrum för fortifikatorisk kompetens. CFORT är en kompetensplattform med syfte att bygga upp och upprätthålla nationell fortifikatorisk kompetens för hela totalförsvarets behov. CFORT drivs i samverkan mellan Fortifikationsverket, RISE Research Institutes of Sweden och Försvarsmakten och där 15 myndigheter finns representerade i plattformens referensgrupp. Förstudien bygger på de resultatet från REINFORCE-projektet, som drivits inom CFORT och i huvudsak finansierats av EU:s fond för inre säkerhet ISF. Inom förstudien har befintliga standarder för fysisk säkerhet studerats och utvärderats med avseende på motståndsförmåga mot mer kvalificerade angrepp. Förstudiens slutsats är att en ny sammanhållen standard för fysisk säkerhet som tar höjd för hoten mot säkerhetskänslig verksamhet bör utformas och upprättas. Rapporten beskriver också övergripande hur en sådan standard och provmetod skulle kunna vara uppbyggd samt vilka utmaningar och möjligheter ett sådant arbete står inför. Slutligen ger rapporten vägledning till och förslag på det fortsatta arbetet.

Räddningsinsatser i undermarksanläggningar kan vara komplexa och kräva såväl kunskap som stora resurser. Spårtunnlar är dock generellt sett lättare att orientera sig i då tågtrafiken kräver relativt raka tunnlar utan stora lutningar. Om tunneln inte försetts med brännbar kondensisolering gör bergets eller betongens ytskikt och egenskaper att risken för övertändning är försumbar utom exempelvis inuti ett fordon eller i slutna teknikutrymmen. Detta gör att behovet av släckvatten för självskydd längre bort från branden är liten och att behovet av snabb och effektiv förflyttning vid rekognosering och avsökning motiverar förflyttning utan samtidig slanguppbyggnad.

Inom Ostlänken-projektet har ett insatskoncept tagits fram, där huvudsaklig förflyttning sker i en brandtekniskt avskild servicetunnel och förflyttning från närliggande tvärtunnlar till en plats på säkert avstånd från branden sker i det drabbade tunnelröret. Förflyttningen från tvärtunneln mot branden föreslås ske utan samtidig slanguppbyggnad i de fall detta kan ske utan risk för den enskilda rökdykaren. Insatskonceptet för Ostlänken bygger också på att räddningstjänsten ska kunna dra nytta av de tekniska installationer som projekterats som stöd för utrymning, exempelvis belysning i handledare ovan gångbana.

Projektet har genomförts i syfte att studera förflyttnings- och avsökningshastigheter i spårtunnelmiljö utan samtidig slangdragning, samt för assisterad förflyttning med bår eller med spårgående räddningstralla.  Målsättningen var att påbörja insamlandet av ett vetenskapligt underlag som kan användas i verifieringen av insatskoncept liknande Ostlänken och vid andra tillfällen när bedömning av räddningstjänstens förmåga eller metoder behöver genomföras.

Rökdykarnas hastighet vid avsökning var snabbare än vad som visats i andra försök med samtidig slanguppbyggnad. Avsökningshastigheten var ca 0,5–0,6 m/s gående på gångbana och ca 0,6–2,0 m/s när avsökningen skedde från räddningstrallan. Ljusförhållandena var dock betydligt bättre än under tidigare försök i och med den kontinuerliga belysningen på handledaren. När avsökningen skedde från trallan var det endast det rökdykarpar som hade den lägsta förflyttningshastigheten som lyckades hitta den nödställde på gångbanan bakom tåget.

Tillgången till värmekamera angavs i all utvärdering som en förutsättning för säker förflyttning i den rökfyllda miljön. Användandet av dubbla värmekameror skapade en trygghet i att båda rökdykarna enskilt kunde avsöka och orientera sig i tunneln. En skarp rekommendation som stöds av detta, samt tidigare genomförda, försök är att samtliga rökdykare som rör sig i den rökfyllda tunnelmiljön förses med egen värmekamera.

Även om samtliga medverkande rökdykare i enkäter och vid de gemensamma genomgångarna uppgav att de kände sig trygga att genomföra förflyttning och insats utan samtidig slanguppbyggnad, fanns ett mindre antal rökdykare som angav att de vid en skarp insats gärna sett tillgång till säkert vatten, trots att de inte kunde redogöra för vilken nytta de skulle ha av brandslangen i liknande miljöer längre bort från branden. Detta visar på ett behov av ytterligare utbildning, övning och utveckling för att räddningstjänstens personal ska känna sig trygga med att genomföra insatser längre bort från brandplatsen utan tillgång till säkert vatten.

This report describes the experiments that were carried out in Citybanan at the end of 2022. The aim of the project was to study the searching speed and the moving speed of firefighters without simultaneous hose build-up in a modern rail tunnel. The moving speed was also measured during transport of injured on an ambulance stretcher and with a rail rescue trolley. The results showed considerably higher searching and moving speeds both with and without the use of the trolley. The findings support continued development of fire and rescue methods without simultaneous build-up of a hose system, in smoke-filled tunnel environments further away from the fire. The use of thermal image cameras in combination with continuous handrail emergency lighting proved to be a necessity for firefighters’ perception of safety.

The paper analyses the breathing air consumption among participating firefighters during full-scale tests performed in the Tistbrottet mine in Sweden 2013. The availability of breathing air during firefighting has in earlier work been identified as a critical tactical factor in underground firefighting. Results from the tests show that there are differences in the breathing air consumption and that this depends on the methods used, equipment and the workload. The use of BA-teams, i.e. firefighters equipped with breathing apparatuses, is a complex group activity where the largest breathing air consumer will set the limits for the whole team. Light equipment and a structured command and control during the activities will enhance the endurance and the firefighting performance. Equipment and methods affect both firefighting performance and the durability of the firefighting activities. Examples of tested methods and equipment during the test series are: different variations of conventional hose lay-out; CAFS; cutting extinguisher; and trolley for equipment and complementary air. The aid of additional air supply and the use of trolleys will support the activities but is dependent on a large degree of preparation and training to function properly. Based on the tests, it is concluded that the larger model of air bottles should be considered for distances longer than 75 m. © 2022 The Authors

Rapporten avses att utgöra ett stöd för planering och riskbedömning inför och vid räddningsinsatser i spårtunnlar. Rapporten sammanfattar tidigare forskning och kunskap avseende branddynamik i tunnlar, räddningstjänstens förflyttning vid insats, brandsläckning i fordon samt insatshöjande åtgärder i form av såväl bärbar teknik och utrustning som permanenta installationer i tunneln.

Räddningsinsatser i tunnlar har traditionellt innefattat samtidig slanguppbyggnad, baserat på tolkningen av arbetsmiljöföreskrifterna för rökdykning (AFS 2007:7) samt förfarandet vid rökdykarinsatser vid brand i byggnad. Förhållandena vid bränder i byggnader och vid bränder i tunnlar skiljer väsentligt. I en byggnad är tillgången till säker vattenförsörjning en förutsättning för rökdykarens säkerhet. I en tunnel, där ytskikten är obrännbara, brandgaserna inte ansamlas i ett begränsat utrymme och berget kyler brandgaserna längre bort från branden, är inte alltid tillgången till säker vattenförsörjning det som bäst tillgodoser säkerheten för räddningstjänstens personal när arbetsmoment som inte innefattar släckning genomförs. Detta innebär inte att kraven på säkerhet ska sänkas, utan att andra åtgärder som bibehåller eller höjer säkerhetsnivån behöver vidtas. Sådana åtgärder kan vara utökad användning av värmekamera, utökad övervakning av luftförsörjningen, tekniska installationer som stödjer orientering och vägledning samt utrustning, exempelvis spårbundna räddningstrallor, som medför snabbare förflyttning och minskad luftförbrukning.

I rapporten föreslås en indelning i fyra zoner, som direkt kopplar till de branddynamiska förhållanden som råder i respektive zon. Förenklat innebär zonindelningen följande:

• Kall zon – Ingen risk för rökfyllnad. Ingen risk för värmepåverkan från branden.
• Sval zon – Viss risk för rökfyllnad. Ingen risk för värmepåverkan från branden.
• Varm zon – Delvis eller helt rökfylld tunnel, men liten risk för värmepåverkan från branden.
• Het zon – Direkt påverkan från branden. Brand eller risk för brand.

Till respektive zon kopplas sedan relevanta skyddsnivåer och det arbete som bedöms kunna genomföras beskrivs. I varm zon bedöms arbete kunna genomföras utan tillgång till säkert vatten, utom i de fall syftet med arbetet är att bygga upp vattenförsörjning för senare arbete i het zon. I het zon ska alltid säker tillgång till vattenförsörjning finnas.

En viktig del av en säker insats i tunnlar, med eller utan säkert vatten, är den kunskap som både den enskilde rökdykaren och de befäl som beslutar om operativa eller strategiska åtgärder behöver besitta. Rapporten ger därför både en vetenskaplig grund för beslut och pekar på indikatorer som kräver övervakning i syfte att säkerställa rökdykarnas arbetsmiljö.

Fire and rescue operations in buildings require systems that secure access to water for firefighting. The working environment for the firefighters and the risks they are exposed to differ substantially between enclosure fires and fires in tunnels. Traditionally, fire and rescue operations in tunnels in Sweden have included build-up of the hose system parallel with advancement towards the fire. Both real life fires and full-scale firefighting tests have shown the challenges with slow moving speeds when the hose system is built up. In cases when water is not required for extinguishment or self-protection, the simultaneous hose build-up leads to a less effective rescue operation. This report compiles previous research and knowledge regarding fire and rescue operations in underground constructions and suggests a risk-based approach where the required safety level is adapted to the fire-related conditions in rail tunnels. Indicators related to the firefighters’ safety are presented and the need of future research is identified.

With the purpose to increase the knowledge on human behaviour when evacuating along elevated platforms, an experiment was carried out at the subway station of Skarpnäck, Stockholm, in October 2016. The overall project objective was to develop basic data for guidelines regarding fire safety design concerning evacuation along elevated platforms. The experiment was designed as a group experiment divided into five different scenarios. In total, 111 persons of mixed gender and age participated. The results from the experiment show that the flow rate along the elevated platform decreased as the walkway was getting narrower. It could also be seen that along the first half of the walkway, where a train was located on the rail track next to the elevated platform, the flow rate was higher and the width of the walkway was used to a lager extent compared to the second half of the walkway where the platform was open to the track area. One of three wheelchair users who participated in the experiment expressed discomfort caused by the height and the width of the walkway and nearly half of the participants experienced problems with passing others walking slower than themselves.

The re-direction of smoke flow in inclined tunnel fires refers to the phenomenon that the smoke flow direction suddenly changes due to the changes of thermal buoyancy or outside pressure or the activation of fans. This poses special risk for fire rescue services fighting fires in tunnels. Both small-scale tunnel fire tests (28 scenarios) and numerical simulations of full-scale tunnel fires (31 scenarios) were conducted to study this special phenomenon. A one-dimensional model was used to predict the flow velocity in the inclined tunnels, based on two different methods for calculating the mean smoke temperature (Method I and Method II, respectively). Results show that the smoke flow direction could be well predicted by the model with Method II. When the ventilation velocity is relatively large and the flow tends to be one dimensional, both methods produce similar results. Further, the influences of important factors on the re-direction of smoke flows were systematically analyzed. These factors include heat release rate, tunnel slope, tunnel length, friction factor, tunnel cross sectional area and fire source location.

To study what parameters that control the initial fire spread and the development to local flashover in a metro carriage, a total of six fire tests were conducted in a mock-up of a metro carriage that is about 1/3 of a full wagon length. They were carried out under a large scale calorimeter in a laboratory environment. The focus was on the initial fire development in a corner scenario using different types of ignition source that may lead to a fully developed fire. The ignition sources used were either a wood crib placed on a corner seat or one litre of petrol poured on the corner seat and the neighbouring floor together with a backpack. The amount of luggage and wood cribs in the neighbourhood of the ignition source was continuously increased in order to identify the limits for flashover in the test-setup. The tests showed that the combustible boards on parts of the walls had a significant effect on the fire spread. In the cases where the initial fire did not exceed a range of 400–600 kW no flashover was observed. If the initial fire grew up to 700–900 kW a flashover was observed. The maximum heat release rate during a short flashover period for this test set-up was about 3.5 MW. The time to reach flashover was highly dependent on the ignition type: wood cribs or backpack and petrol. A full developed carriage fire was achieved as a result of intense radiation from the flames and ceiling smoke layer. This was mostly dependent on the amount of fire load nearby the ignition source and how strong the vertical flame spread on the high pressure laminate boards mounted to walls and ceiling above the ignition source was, leading to a ceiling flame. In such cases, the seats alone did not contain sufficient fuel for the fire to spread within the train, and additional fuel (luggage) is required near the seats. For fully developed carriage fires, the fire starting on the seat in the corner spread to the opposite seat on the same side of the aisle, then horizontally spread to seats on the other side of the aisle, and finally a longitudinal flame spread along the carriage was observed. When and where the fire stopped or whether it reached a fully developed stage was mostly dependent on the amount of fire load nearby the ignition source and how strong the vertical flame spread on the high pressure laminate boards mounted to walls and ceiling above the ignition source was.

I tunnlar för spårbunden trafik har allt fler upphöjda gångbanor projekterats de senaste åren. Dessa gångbanor är belägna lägst i jämnhöjd med överkanten på rälsen och som högst i jämnhöjd med tågets utgångar, med en sträckning längs med spårtunneln, och är avsedda att användas vid utrymning. Upphöjda gångbanor har framhållits som en personsäkerhetshöjande åtgärd, men dess egentliga påverkan på säkerhetsnivån är baserade på mycket begränsade erfarenheter och osäkert beräkningsunderlag.

Syftet med utfört utrymningsförsök har varit att studera människors beteende och förflyttning vid utrymning på upphöjda gångbanor.

Det övergripande projektmålet har varit att utveckla förslag till riktlinjer (beslutsunderlag) angående hur olika faktorer som påverkar utrymningsförloppet på upphöjda gångbanor ska hanteras vid brandteknisk projektering. Målet med de utförda försöken som presenteras i denna rapport var att generera ett kvantitativt och kvalitativt resultat, som stöd och underlag till dessa riktlinjer.

Arbetet har begränsats till att behandla flöde av personer, nyttjande av gångbanebredden, människors förutsättningar att passera långsamgående samt möjlighet till utrymning för rullstolsburna. Rapporten har dessutom kompletterats med observationer som gjorts då insamlat videomaterial bearbetats i samband med analysen.

Utrymningsförsöket genomfördes på Skarpnäcks tunnelbanestation, Stockholm. Då stationen inte har några befintliga upphöjda gångbanor byggdes en gångbana med hjälp av skärmväggar intill perrongkanten. Totalt 111 försökspersoner deltog, varav tre var rullstolsburna.

Försöket var indelat i fem delförsök. I delförsök 1, 3 och 5 förflyttade sig hela försöksgruppen från ena änden av gångbanan till den andra. Bredden varierades mellan 1,20 m, 1,05 m respektive 0,90 m. I delförsök 2 och 4 delades försöksgruppen upp i två delar. Hälften förflyttade sig, likt tidigare delförsök, längs med gångbanan och hälften startade i det tåg som fanns parkerat intill gångbanan och anslöt sedan till flödet på gångbanan. Bredden varierades mellan 1,20 m respektive 1,05 m. Referensförsök utfördes i en korridor, som också den byggdes upp med skärmväggar på perrongen. När del- och referensförsöken var avslutade ombads försökspersonerna att delta i en enkätstudie, vilket de flesta valde att göra.

Resultaten från försöket visar att personflödet sjönk med minskad bredd på gångbanan. Detta gällde för samtliga punkter där flödet mättes, inklusive flödet ut ur tåget. I resultaten framgår också att gångbanans bredd nyttjades i större utsträckning på den del av gångbanan där ett tåg stod parkerat intill gångbanan än på den del där det var öppet ut mot spårområdet.

I enkätundersökningen framgår att nästan hälften av försökspersonerna upplevde att det var problem att passera långsamgående personer. Vissa passerade, men med svårigheter, och andra ville passera, men fick inte möjlighet till det.

En av de tre rullstolsburna som deltog i försöket upplevde obehag orsakat av gångbanans höjd och bredd, vilket resulterade i att personen endast deltog i delförsök 1 och 2.

In recent years an increasing amount of elevated platforms in railway tunnels has been designed. The platforms are positioned at the same level as the body of the train or above the rail top in purpose to facilitate off-platform evacuation. The purpose of using elevating platforms has been to increase personal safety, but knowledge on their actual impact on the evacuation is based on very limited experience.

The purpose of the performed tests was to study human behavior when evacuating along an elevated platform for different scenarios and the overall project objective was to develop guidelines for fire safety design concerning evacuation along elevated platforms. The tests presented in this report aimed to deliver both quantitative and qualitative results as basis for those guidelines.

The analysis includes flow rate of people, the effect of the width of the elevated walkway, people’s ability to pass others who are walking with lower speed and the possibility for people using wheelchairs to evacuate. The report also includes observations made when processing the video material during the analysis.

Several large scale experiments were carried out at the subway station at Skarpnäck in Stockholm. Since the existing station platform is wider than is normally the case for elevated tunnel walkway platforms, a temporary walkway was built by using screen walls placed next to the platform edge. There were a total of 111 participants, including three wheelchair users.

Five evacuation experiments were conducted. In the 1st, 3rd and 5th experiment all the participants walked from one end of the walkway to the other end. The width of the walkway varied between 1.20 m, 1.05 m and 0.90 m. In the 2nd and 4th run the participants were divided into two groups. One group walked, as in the previous experiments, from one end of the walkway to the other, and the second group started in the train that was parked next to the walkway and joined the flow on the walkway as the first group passed the train doors. The width of the walkway in the experiments was 1.2 m and 1.05 m respectively. Reference tests were carried out prior to the main tests in a corridor, which was also built with screen walls on the platform. After the test was completed a survey was conducted to identify parameters that could have affected the decisions and behaviour during the tests.

The results from the tests show that the flow along the elevated walkway decreased as the walkway was getting narrower. This was true for all the areas where the flow was measured, including the flow out of the train. It is also shown that the entire width of the walkway is used to a larger extent when a train was parked next to the walkway compared to when one side was open to the rail tracks.

In the survey it appears that almost 50 % of the participants felt that it was a problem passing others who were walking slower then themselves. Some of them passed others, but with difficulties and some wanted to pass, but never got the opportunity to do so.

Of the three wheelchair users participating in the test, one user experienced discomfort caused by the height and limited width of the elevated walkway. As a consequence the person only took part in experiments 1 and 2.

The need for a successful fire and rescue operation in an underground facility, e.g., a tunnel, introduces challenges both in the planning phase and during the incident. This is because these types of facilities can be very complex, and thus, specific tactics are needed compared to the more common incidents, e.g. in residential premises. When planning a fire and rescue operation and developing the tactics many different aspects need to be considered: complexity of the facility, the expected number of people involved in the operation, information available about the incident, the purpose of operation, etc. This paper contains recommendations for firefighting in underground facilities. The recommendations are structured in accordance to the sequential time period during which some specific fire safety design measures are taken. These periods are the design phase, the construction phase and finally when the facility is in operation. The recommendations presented in this paper are based on the results of the Swedish TMU research project (Tactics and methodologies for firefighting in underground facilities), results from other research projects and experience from real fire and rescue operations.

This report presents the results of the SafePos pre-study, in which different technologies for safety positioning to be used by first responders were identified, and techniques for ad hoc positioning were evaluated. The aim of the project, was to test various systems for localisation and communication and narrow- and wide-band radio transmission techniques, and to further investigate how the presence of such a system could support fire and rescue operations in complex underground environments. Tests have been carried out in real, pre-existing mining environments, and complex office corridors with similar conditions to those of a mine as regards curves and obstructions have been used for introductory tests. A computer application for digital simulation has been developed and adapted to the system, although this only operates on a relatively basic level, so as to support the testing of the positioning and communication systems; thus, more can be done to improve performance for real-life applications. The analysis was conducted by studying the results of the experiments and linking them to expected usage during a fire and rescue operation. Tests have also been carried out in cooperation with the fire and rescue services in order to identify equipment and wearable technologies that could support and make fire and rescue operations in mines and other complex underground constructions safer and more efficient. In order to transfer information to and from these wearable technologies and to improve the likelihood of a safe and efficient fire and rescue operation, positioning and connectivity are requirements.Keywords: Underground constructions, mine, fire safety, positioning, connectivity