This report describes full-scale experiments conducted in a railway tunnel under real fire conditions. The aim was to study firefighters’ searching and moving speed, air consumption and risk assessment when operating without simultaneous build-up of fire hoses in smoke-filled environments. The experiments were carried out in a decommissioned tunnel, where firefighters advanced 170–200 m towards a mock-up train fire. The results showed an average searching speed of approximately 0.3 m/s and a moving speed of approximately 0.85 m/s. Air consumption was lower compared to operations involving handling of hoses, although significant individual variation was observed. Measurements using thermal imaging cameras consistently underestimated gas temperatures compared to thermocouples, indicating uncertainties in temperature interpretation under smoke-filled conditions. The use of thermal imaging cameras in combination with continuous LED guidance lighting did however contribute to a high level of perceived safety. The findings support continued development of fire and rescue methods without simultaneous hose build-up in smoke-filled tunnel environments, provided that continuous risk assessment is maintained.

Rapporten är resultatet av en studie som genomförts av RISE på uppdrag av Fortifikationsverket och MSB. Studien syftade till att stärka Sveriges förmåga till inhemsk produktion av kritiska produkter och komponenter vid kriser och höjd beredskap. Bakgrunden till projektet är det försämrade säkerhetsläget och erfarenheter från coronapandemin som visade på sårbarheter i globala leveranskedjor. Rapporten presenterar en strukturerad metod för produktionsomställning vid försörjningsbrister, där samverkan mellan myndigheter och näringsliv är central. Fokus ligger på alternativ produktion, snarare än traditionell lagerhållning, för att säkerställa tillgången på skyddsprodukter och reservdelar till samhällsviktig infrastruktur. Viktiga delar i processen är kartläggning av kritiska produkter, försörjningskedjor och svensk produktionskapacitet, samt utveckling av försörjningsstrategier som inkluderar återbruk och alternativa material. En tydlig metodik för nödproduktion redovisas, där målbild, kravspecifikation och produktionskapacitet analyseras systematiskt. Slutligen betonas vikten av säkerhetsskydd, scenarioplanering och samordnad styrning för att snabbt kunna skala upp produktion vid kriser. Rapporten är ett bidrag och verktyg för fortsatt utveckling av Sveriges försörjningsberedskap.

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.

Lighting as support for fire and rescue operations in a smoke-filled tunnel This report presents a series of full-scale movement experiments conducted in the Masthamn tunnel in Stockholm to investigate how different lighting fixtures affect the BA-firefighters’ moving speed in smoke-filled tunnel environment. Four professional firefighters performed 14 tests under different lighting conditions: no lighting (reference tests), point source lighting at 24 m distance, point source lighting at 8 m distance, and continuous LED lighting. The tests were conducted in artificial smoke with visibility below 3 m and without the use of flashlights or thermal imaging cameras. Movement was documented using thermal imaging, while breathing air consumption was measured using telemetry and manual air pressure readings. The results show that lighting configuration had a clear influence on moving speed. Continuous LED lighting and 8 m point source lighting enabled substantially higher movement speeds than the 24 m point source lighting or the reference tests with no lighting. The presence of a handrail also improved orientation and moving speed, even in the absence of active lighting. Air consumption varied more between individual firefighters than between the different tests, although stretcher transport resulted as expected in generally higher air consumption. The findings indicate that continuous evacuation lighting can improve not only evacuation conditions but also the operational capability of BA-firefighting in smoke-filled tunnel environments.

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.