Effecten van maatregelen t.b.v. zelfredzaamheid: Een onderzoek naar de kwantificeerbaarheid van zelfredzaamheid bevorderende maatregelen

Princetonlaan 6 Postbus 80015 3508 TA Utrecht TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML Effecten van maatregelen t.b.v. zelfredzaamheid: Een onderzoek naar de kwantificeerbaarheid van zelfredzaamheid bevorderende maatregelen www.tno.nl/milieu T 030 256 42 56 F 030 256 42 75 Datum april 2009 Auteur(s) Dion Oude Spraaksté Projectnummer 034.20534/01.04 Opdrachtgever Praktijkcoaches Schoolcoach TNO Mw. ir. drs. I.J.M. Trijssenaar-Buhre MTD. Dhr. W. Smeitink (Saxion Hogeschool, Enschede) 2 e lezer Dhr. D.J. de Boer (Saxion Hogeschool, Enschede) Dr.ir. J.E.A. Reinders (TNO) Aantal pagina's 120 (incl. bijlagen) Aantal bijlagen 4 Alle rechten voorbehouden. Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan. 2009 TNO

2 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 3 / 65 Voorwoord Voor u ligt het onderzoek Effecten van maatregelen t.b.v. zelfredzaamheid. Dit onderzoek is erop gericht maatregelen te identificeren en deze te beoordelen op hun effectiviteit en kwantificeerbaarheid. Vervolgens is in dit onderzoek een selectie van maatregelen geïmplementeerd in het Model Zelfredzaamheid, een model dat het mogelijk maakt om zelfredzaamheid mee te nemen in een risicoanalyse. Ik, Dion Oude Spraaksté, student van de opleiding Integrale Veiligheidskunde aan de Saxion Hogeschool Enschede, heb gedurende de periode september 2008 tot en met januari 2009, een afstudeeronderzoek uitgevoerd bij TNO. In deze scriptie wordt het onderzoek beschreven dat is uitgevoerd in opdracht van mw. I. Trijssenaar-Buhre, van de afdeling industriële en externe veiligheid (IEV). Dankwoord Hierbij wil ik in het algemeen de afdeling IEV bedanken voor de leerzame ervaring en de mogelijkheid om binnen deze organisatie een afstudeeropdracht te mogen uitvoeren. Allereerst wil ik graag mw. I. Trijssenaar-Buhre bedanken voor de goede begeleiding. Ten tweede wil ik dhr. P. Hochs bedanken voor de wiskundige ondersteuning en dhr. P. van der Weijde voor zijn hulp bij het programmeren in visual basic. Ten derde wil ik graag een ieder bedanken die tijdens besprekingen input heeft gegeven voor dit onderzoek.

4 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 5 / 65 Samenvatting Dit rapport is geschreven in het kader van het Kennis InvesteringsProject Gewonden, zelfredzaamheid en maatregelen. Dit project is erop gericht om de effecten van zelfredzaamheid van burgers zichtbaar te maken om deze zo uiteindelijk mee te kunnen nemen bij het maken van kwantitatieve risico analyses. Bij een risicoanalyse voor externe veiligheid wordt er in Nederland gerekend met vastgestelde scenario s en faalfrequenties. Dit verhoogt de eenduidigheid, maar beperkt de mogelijkheid onderscheid te maken voor situaties waarbij specifieke veiligheidsmaatregelen (fysiek of organisatorisch) genomen zijn. Een gevolg van deze standaardisering zou kunnen zijn dat de drijfveer van bedrijven om maatregelen te treffen of te verbeteren afneemt, aangezien de inspanningen geen weerslag zullen hebben op de gemodelleerde risico s, doordat de risicocontouren er niet door beïnvloed worden. Daarnaast wordt de mogelijkheid voor ruimtelijke ontwikkeling beperkt doordat effecten van extra maatregelen moeilijk gewaardeerd kunnen worden; de risico s lijken niet af te nemen waardoor moeilijk aan de verantwoordingsplicht van het groepsrisico voldaan kan worden. Dit rapport heeft betrekking op het kwantificeren van zelfredzaamheid-bevorderende maatregelen. De volgende probleemstelling staat centraal in dit onderzoek: Wat zijn de effecten van zelfredzaamheid bevorderende maatregelen en hoe zijn deze te kwantificeren in een risicoanalyse? De probleemstelling wordt aan de hand van de volgende onderzoeksvragen beantwoord: Welke technische maatregelen zijn er te nemen ter bevordering van de zelfredzaamheid? Welke organisatorische maatregelen zijn er te nemen ter bevordering van de zelfredzaamheid? Wat zijn de effecten van de zelfredzaamheid-bevorderende maatregelen? Hoe kunnen effecten van maatregelen kwantificeerbaar worden gemaakt? Hoe kan uit de resultaten van de voorgaande vraagstukken een rekenmodel ontwikkeld worden om de slachtofferreductie, door maatregelen ter bevordering van zelfredzaamheid, weer te geven? Door middel van een literatuuronderzoek zijn 84 maatregelen ter bevordering van de zelfredzaamheid naar voren gekomen. Uit de lijst met maatregelen is een drietal maatregelen geselecteerd op basis van het te verwachten effect en de kwantificeerbaarheid van de maatregel: - Het verbreden of vermijden van een bottleneck, zoals een versmalling of (rol-)trap, op de vluchtroute - Het verkorten van de tijd totdat men begint met vluchten - De mogelijkheid om te schuilen De geselecteerde maatregelen zijn gemodelleerd en vervolgens geïmplementeerd in het Model Zelfredzaamheid. Met het Model Zelfredzaamheid kan zelfredzaamheid meegenomen worden in een kwantitatieve risicoanalyse om vervolgens het aantal personen te kunnen bepalen dat niet zelfredzaam is. Daarnaast is het model de basis om

6 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML het effect van zelfredzaamheid bevorderende maatregelen te kunnen kwantificeren in een risicoanalyse. Het Model Zelfredzaamheid is beschreven in diverse publicaties [ 1 ], [ 5 ]. Het Model Zelfredzaamheid is momenteel geïmplementeerd in Excel, maar zal in de toekomst in EFFECTS en RiskCurves (softwarepakketten van TNO voor resp. effectberekeningen en risicoanalyses) geïmplementeerd worden. De effecten van de maatregelen zoals deze nu in het model zitten zijn scenario en gebiedsafhankelijk. Op dit moment zit in het model alleen de stof acrylonitril, hiermee is een casus berekening uitgevoerd. Uit deze ene berekening kunnen geen generieke conclusies getrokken worden over de effecten van de maatregelen, hiervoor dient eerst een gevoeligheidsanalyse te worden uitgevoerd. Uit de casus, een ongeval waarbij de toxische vloeistof acrylonitril vrijkomt, komen de volgende resultaten naar boven: De effecten van een bottleneck worden in de casus vooral zichtbaar in de plaats waarop de personen niet meer zelfredzaam raken. Bij het verhogen van de capaciteit van de bottleneck met een factor 2 (van 5 naar 10 personen per seconde) vallen er aanzienlijk minder gewonden ter plaatse van de bottleneck. Bij het verwijderen van de bottleneck kunnen de personen een grotere afstand van de bron bereiken. De resultaten zijn sterk afhankelijk van het scenario en de locatie van de bottleneck ten opzichte van het ongeval. Het beperken van de tijd tot de start van het vluchten kan bijvoorbeeld door alarmering of door verkorten van de pre-movementtijd. Alarmering m.b.v. sirenes heeft in deze casus relatief weinig effect voor personen dichtbij de bron, doordat het te lang duurt voordat er gealarmeerd wordt. De personen dicht bij de bron zijn ten tijde van de alarmering al aan het vluchten (gewaarschuwd door eigen waarneming) of al niet meer zelfredzaam. Dit is wel afhankelijk van de stof en concentratie. Een kortere pre-movementtijd zal ervoor zorgen dat men korter wordt blootgesteld aan hogere concentraties, wat de zelfredzaamheid ten goede komt. Schuilen is de maatregel die het grootste effect heeft in de casus, omdat dit zowel de vluchtafstand (hierdoor ook de blootstellingstijd) als de concentratie, waaraan men wordt blootgesteld, vermindert. Ook dit is echter scenario- en gebiedsafhankelijk. Vooruitblik Dit onderzoek is deel van een lopend onderzoek binnen TNO, waarover met enige regelmaat gepubliceerd zal worden. In de eerste helft van 2009 zal het rapport kwantificeren aantallen gewonden verschijnen, waarin verschillende methodieken worden vergeleken om het aantal gewonden te bepalen in een risicoanalyse. In september 2009 zal het onderzoek gepresenteerd worden op de ESREL conferentie in Praag, inclusief de paper Self-rescue and safety measures in quantitative risk analysis, modelling and case studies for accidental toxic releases.

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 7 / 65 Verklarende woordenlijst Bottleneck Vernauwing in de vluchtroute, zoals een gang of een trap. Building EXODUS Een software programma van the University of Greenwich om ontruimings- en evacuatiescenario s mee te simuleren. EFFECTS Een software programma van TNO om de fysieke effecten van het vrijkomen van gevaarlijke stoffen te berekenen. Fractional Incapacitation Dose (FID) Fractie van de dosis waarbij men uitgeschakeld wordt (verstikkende gassen). Fractional Irritant Concentration (FIC) Fractie van de concentratie waarbij irritatie optreedt (irriterende gassen). Letaal letsel Opgelopen letsel met dood als gevolg. Mobiliteit De mate waarin men in staat is zich te bewegen. In dit geval is de mate van mobiliteit van invloed op de vluchtsnelheid. Parts per million (ppm) Aantal deeltjes van een stof per 1 miljoen deeltjes. In dit rapport gebruikt om de concentratie aan te geven. RISKCURVES Een software programma van TNO om kwantitatieve risicoanalyses mee uit te voeren. Subletaal letsel Verwondingen. In het verband met zelfredzaamheid vaak gelijk aan het niet langer zelfredzaam zijn. Zelfredzaamheid De mate waarin een persoon, zonder hulp van anderen, in staat is zichzelf voort te bewegen naar een veilige locatie.

8 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 9 / 65 Inhoudsopgave Voorwoord... 3 Samenvatting... 5 Verklarende woordenlijst... 7 1 Inleiding... 11 1.1 Aanleiding van het onderzoek... 11 1.2 Opdrachtgever... 12 1.3 Doel van het onderzoek... 12 1.4 Startsituatie Model Zelfredzaamheid... 12 1.5 Probleemstelling en onderzoeksvragen... 12 1.6 Leeswijzer... 13 2 Onderzoeksmethodiek... 15 2.1 Onderzoekmethoden... 15 2.2 Randvoorwaarden onderzoek... 15 2.3 Verantwoording onderzoek... 15 2.3.1 Literatuuronderzoek... 16 2.3.2 Selectie van maatregelen... 16 2.3.3 Modellering... 16 2.3.4 Interviews en besprekingen... 17 3 Maatregelen en selectie... 19 3.1 De maatregelen... 19 3.2 De selectie... 21 3.3 Geselecteerde maatregelen... 24 4 Kwantificering maatregelen... 27 4.1 Het verbreden of vermijden van een bottleneck... 27 4.1.1 Grid... 27 4.1.2 Bottleneck... 28 4.1.3 Berekenen zelfredzaamheid... 30 4.1.4 Berekenen overlijdingskans, plaats en tijdstip... 34 4.1.5 Voorbeeld berekening verbreden/ vermijden bottleneck... 36 4.2 Beperken van de tijd tot vluchten... 37 4.2.1 De ontdekkingstijd... 38 4.2.2 Alarmeringstijd... 39 4.2.3 Pre-movementtijd... 41 4.2.4 De totale tijd tot vluchten... 42 4.2.5 Resultaten tijd tot vluchten... 45 4.3 Schuilen... 46 4.3.1 Berekening toxische stoffen binnenshuis... 46 4.3.2 Berekenen binnenkomende luchtstromen... 48 4.3.3 Resultaten schuilen... 49 5 Implementatie van de maatregelen in het model... 51 5.1 Oorspronkelijk model... 51 5.1.1 Excel Model... 51

10 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 5.1.2 Resultaten uit het oorspronkelijke model... 52 5.2 Verbreden of vermijden van de bottleneck... 52 5.3 Tijd tot vluchten... 53 5.4 Schuilen... 53 6 Casus acrylonitril... 55 6.1 Scenario... 55 6.2 Huidige methodiek... 55 6.3 Zelfredzaamheid... 56 6.4 Zelfredzaamheid met bottleneck... 56 6.5 Zelfredzaamheid met bottleneck en schuilen... 58 7 Conclusies en aanbevelingen... 61 7.1 Conclusies... 61 7.2 Aanbevelingen... 63 8 Referenties... 65 9 Ondertekening... 67 Bijlagen: 1 Technische maatregelen 2 Organisatorische maatregelen 3 Effecten van maatregelen 4 Handleiding invoerparameters

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 11 / 65 1 Inleiding Dit rapport is geschreven in het kader van het Kennis InvesteringsProject Gewonden, zelfredzaamheid en maatregelen. Dit project is erop gericht om de effecten van zelfredzaamheid van burgers zichtbaar te maken om deze zo uiteindelijk mee te kunnen nemen bij het maken van kwantitatieve risico analyses. 1.1 Aanleiding van het onderzoek In Nederland wordt er gerekend met vastgestelde scenario s en faalfrequenties. Dit verhoogt de eenduidigheid, maar beperkt de mogelijkheid onderscheid te maken voor situaties waarbij specifieke veiligheidsmaatregelen (fysiek of organisatorisch) genomen zijn. Een gevolg hiervan kan zijn dat de drijfveer van bedrijven om maatregelen te treffen of te verbeteren afneemt, aangezien de inspanningen geen weerslag zullen hebben op de gemodelleerde risico s, omdat de risicocontouren er niet door beïnvloed worden. Anderzijds wordt de ruimte voor ruimtelijke ontwikkeling beperkt doordat effecten van extra maatregelen slecht gewaardeerd kunnen worden; de risico s lijken niet af te nemen waardoor moeilijk aan de verantwoordingsplicht van het groepsrisico voor overheden voldaan kan worden [ 2 ]. In de eerste fase van het onderzoek is er een literatuuronderzoek uitgevoerd. Het doel van deze literatuurstudie is het verzamelen van gegevens over de mogelijke maatregelen en de effecten ervan. In de tweede fase is een model ontwikkeld, dat de effecten van de geselecteerde maatregelen berekent. Modelresultaten zijn onder andere de afstanden ten opzichte van de locatie van het ongeval en de tijden verlopen na het ongeval, waarop personen niet langer zelfredzaam zijn en de tijden waarop men een vooraf ingestelde overlijdingskans bereikt. Dit is vooral van belang voor de hulpverlening, risicodragende bedrijven en risicoanalyses. Voor de hulpverlening is het van belang te weten hoeveel mensen er gewond zijn en wat hun mate van zelfredzaamheid zal zijn. Wanneer men dit weet kan de capaciteit van de hulpverlening hierop aangepast worden. Voor risicodragende bedrijven is het van belang te weten welke maatregelen ze mogelijk kunnen nemen en wat hier het effect van is. Het model gaat alleen uit van personen buiten de inrichting. Bedrijven kunnen echter, door de grote hoeveelheid mogelijke maatregelen, deze inventarisatie gebruiken om te kijken of een maatregel ook positieve invloed kan hebben op eigen personeel. Momenteel wordt er bij een risicoanalyse alleen rekening gehouden met letale (dodelijke) slachtoffers en een vaste blootstellingsduur; voor toxische blootstelling 30 minuten en voor brand 20 seconden, daarnaast gaat men ervan uit dat iedereen stil blijft staan. Echter, wanneer zich een ramp voordoet en dit wordt waargenomen, zal iedereen die hiertoe in staat is trachten te vluchten. Hierdoor zal de blootstellingsduur voor toxische stoffen korter kunnen zijn dan het half uur waar momenteel van uit wordt gegaan in de huidige modellen en kan de blootstellingsduur bij brand bijvoorbeeld langer zijn dan 20 seconden als er zich veel mensen bevinden op de vluchtweg.

12 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 1.2 Opdrachtgever Dit onderzoek is uitgevoerd in opdracht van TNO, onder leiding van ir. drs. I.J.M. Trijssenaar-Buhre MTD, wetenschappelijk medewerkster van de afdeling Industriële en Externe Veiligheid en projectleider van het Kennis Investerings Project Gewonden, zelfredzaamheid en maatregelen. 1.3 Doel van het onderzoek Het doel van dit onderzoek is het kwantificeren van de effecten van zelfredzaamheidbevorderende maatregelen. Dit zal geïmplementeerd worden in het Model Zelfredzaamheid [ 1 ]. Dit model kan ingezet worden als uitbreiding van de TNO software EFFECTS en RiskCurves. bij de verantwoording van het groepsrisico 1.4 Startsituatie Model Zelfredzaamheid Bij aanvang van dit project is er al een model zelfredzaamheid ontwikkeld door TNO dat het effect van toxische chemicaliën op de evacuatiesnelheid en de blootstellingsduur kwantificeert [ 5 ]. Dit model koppelt zelfredzaamheid aan de mobiliteit, die weer gekoppeld is aan de opgelopen dosis. Het model zelfredzaamheid heeft momenteel als focus dat personen van buiten naar binnen of uit het invloedsgebied vluchten. Daarom bevinden alle personen in dit onderzoek zich aanvankelijk buiten. Een gedetailleerdere beschrijving van het oorspronkelijke model is terug te vinden in paragraaf 5.1. 1.5 Probleemstelling en onderzoeksvragen De probleemstelling is als volgt: Wat zijn de effecten van zelfredzaamheid bevorderende maatregelen en hoe zijn deze te kwantificeren in een risicoanalyse? De probleemstelling is opgedeeld in de volgende vraagstukken: 1. Welke technische maatregelen zijn er te nemen ter bevordering van de zelfredzaamheid? Om te bepalen welke maatregelen worden opgenomen in het model, dient er uitgezocht te worden welke technische maatregelen er mogelijk zijn. 2. Welke organisatorische maatregelen zijn er te nemen ter bevordering van de zelfredzaamheid? Om te bepalen welke maatregelen worden opgenomen in het model, dient er uitgezocht te worden welke organisatorische maatregelen er mogelijk zijn. 3. Wat zijn de effecten van de zelfredzaamheid-bevorderende maatregelen? Niet alle maatregelen zullen de gewenste effecten leveren. De beantwoording van deze vraag zal laten zien wat de positieve en negatieve effecten zijn en tevens op welke parameter (vluchtsnelheid, concentratie, afstand e.d.) ze van invloed zijn. 4. Hoe kunnen effecten van maatregelen kwantificeerbaar worden gemaakt?

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 13 / 65 1.6 Leeswijzer Hier zullen de effecten gekwantificeerd worden. Tevens kan aan de hand van de kwantificeerbaarheid van de effecten een selectie worden gemaakt van de maatregelen die in het model zullen worden opgenomen. 5. Hoe kan uit de resultaten van de voorgaande vraagstukken een rekenmodel ontwikkeld worden om de slachtofferreductie, door maatregelen ter bevordering van zelfredzaamheid, weer te geven? Uiteindelijk wordt er een model ontwikkeld, waarin de geselecteerde maatregelen en de effecten zijn verwerkt, zodat hieruit de slachtofferreductie kan worden weergegeven. Hoofdstuk 2 beschrijft de methodiek die is gebruikt in het onderzoek en een verantwoording hiervan. Hoofdstuk 3 gaat verder in op de maatregelen en de selectie van de maatregelen. De complete lijst met maatregelen en selectie is terug te vinden in bijlage 1 t/m 3. In hoofdstuk 4 worden de 3 hoofdmaatregelen uitgewerkt en gekwantificeerd. Hoofdstuk 5 gaat verder in op het implementeren van de maatregelen in het model Zelfredzaamheid gevolgd door een casus acrylonitril in hoofdstuk 6. Tot slot volgen de conclusies en aanbevelingen in hoofdstuk 7. De handleiding bij het model is terug te vinden in bijlage 4.

14 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 15 / 65 2 Onderzoeksmethodiek Van belang voor elk onderzoek is de methode die wordt gebruikt voor de uitvoering ervan. In dit hoofdstuk vindt een verantwoording plaats van de gebruikte methoden en technieken. Om antwoord te geven op de onderzoeksvragen worden zowel kwalitatieve als kwantitatieve onderzoeksmethoden ingezet, te weten; literatuuronderzoek, eigen onderzoek en interviews. 2.1 Onderzoekmethoden De volgende onderzoekmethoden worden in dit onderzoek gebruikt: Soort Literatuuronderzoek en documentanalyse Modellering Interviews Beschrijving Om te bepalen welke maatregelen er genomen kunnen worden ter bevordering van de zelfredzaamheid en welke effecten deze hebben, heeft er een literatuuronderzoek plaatsgevonden naar alle mogelijke maatregelen. Echter zijn niet voor alle maatregelen effecten beschikbaar en meetbaar, daarvoor zijn experimenten nodig. Het uitvoeren van deze experimenten valt buiten de grenzen van dit onderzoek en is daarom achterwege gelaten. Het modelleren ligt in het verlengde van het literatuuronderzoek. Niet alle maatregelen zijn kwantificeerbaar of hebben een duidelijk effect, daardoor zijn niet alle maatregelen mee te nemen. Aan de hand van enkele factoren is een selectie gemaakt tussen de maatregelen. Ook de geselecteerde maatregelen zijn niet direct toepasbaar in het model, deze dienen te worden aangepast, zodat ze in het model zelfredzaamheid kunnen worden opgenomen. Om de informatie die is verzameld door het literatuur- en eigen onderzoek aan te vullen, dan wel te valideren hebben er meerdere interviews en besprekingen plaats gevonden, dit zowel met interne als externe experts. 2.2 Randvoorwaarden onderzoek Voorafgaand aan het onderzoek is er door TNO een model ontwikkeld dat de zelfredzaamheid berekent, zie hiervoor paragraaf 1.4. Het kwalitatieve onderzoek zal over alle mogelijke maatregelen gaan. In verband met de duur van het onderzoek wordt de focus gelegd op maatregelen die betrekking hebben op het toxische scenario. 2.3 Verantwoording onderzoek Voor het onderzoek is gebruik gemaakt van verschillende schriftelijke en mondelinge bronnen. In deze paragraaf zal de keuze voor de bronnen verantwoord worden.

16 / 65 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 2.3.1 Literatuuronderzoek Met betrekking tot zelfredzaamheid bevorderende maatregelen zijn verschillende literatuurbronnen gebruikt. Het merendeel van de maatregelen komt uit de rapporten: TNO rapport, Bufferzone Kampstraat, (2007) [ 16 ] Rapport NIFV, Maatregelen zelfredzaamheid, (2005) [ 3 ] Rapport Arcadis Infra, Externe veiligheid langs transportassen (2005) [ 21 ] Daarnaast is het internet, het intranet van TNO en de bibliotheek van de Universiteit van Utrecht en Saxion Hogeschool gebruikt om aanvullende bronnen te vinden. De gebruikte bronnen zijn terug te vinden in de referentielijst. De hieruit voortkomende maatregelen zijn later aangevuld met maatregelen die naar voren zijn gekomen tijdens de interviews en besprekingen. 2.3.2 Selectie van maatregelen Uit het literatuuronderzoek zijn ruim 80 maatregelen gekomen. Deze maatregelen zijn niet allemaal kwantificeerbaar binnen de duur van dit onderzoek, daarom is er besloten een selectie in de maatregelen te doen. De selectie is gedaan aan de hand van het volgende schema: Maatregel Invloed op welk scenario: brand, explosie en/of toxische wolk Wat zijn de positieve effecten Wat zijn de negatieve effecten Wat is de grootte van de effecten Invloed op welke parameters in het Model Zelfredzaamheid In hoeverre is de maatregel kwantificeerbaar Wordt de maatregel opgenomen in het model Figuur 1 Selectieschema. 2.3.3 Modellering De geselecteerde maatregelen zijn niet direct implementeerbaar in het model. Om de maatregelen te implementeren moet de berekening hiervan dusdanig worden aangepast dat ze toepasbaar is in het model. Daarvoor zijn submodellen gemaakt met nieuwe

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 17 / 65 berekeningen. Deze berekeningen zijn geverifieerd door experts op de betreffende gebieden. 2.3.4 Interviews en besprekingen Door middel van interviews en besprekingen met zowel interne als externe experts zijn de gegevens uit het literatuuronderzoek aangevuld en de parameters en formules geverifieerd. Deze experts kwamen van TNO, NIFV (Nederlands Instituut voor Fysieke Veiligheid) en OGS (Ongevalsbestrijding Gevaarlijke Stoffen) netwerk van de NVBR (Nederlandse Vereniging voor Brandweerzorg en Rampenbestrijding).

18 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 19 / 67 3 Maatregelen en selectie Uit het literatuuronderzoek zijn ruim tachtig maatregelen ter bevordering van de zelfredzaamheid naar voren gekomen, deze zijn te verdelen in technische maatregelen en organisatorische maatregelen. Aan de hand van een selectie worden er enkele maatregelen gekozen waar op dit moment de focus ligt. 3.1 De maatregelen Maatregelen zijn onder te verdelen in technische en organisatorische maatregelen. Wanneer er wordt gekeken naar zelfredzaamheid bevorderende maatregelen gaat het bij technische maatregelen vooral om aanpassingen aan installaties, gebouwen, openbare ruimte en al het andere om het vluchten veiliger en makkelijker te maken. Dit zijn maatregelen, waarbij ten tijde van een ramp, geen of een enkele menselijke handeling nodig zal zijn om de zelfredzaamheid te vergroten. Hierbij wordt het risicodragend object buiten beschouwing gelaten. Bij organisatorische maatregelen worden alle taken op het gebied van organisatie en logistiek, met betrekking tot zelfredzaamheid bedoeld. Deze maatregelen worden vaak genomen in combinatie met technische maatregelen, ter stimulatie van juist gebruik. De maatregelen zijn verkregen uit diverse literatuurbronnen, opgenomen in de referentielijst, daarnaast zijn is binnen de afdeling IEV en de afdeling Explosie, ballistiek en bescherming en workshop gehouden om nog meer maatregelen naar voren te laten komen. In de onderstaande tabel zijn alle maatregelen te vinden die uit de literatuurstudie en diverse besprekingen naar voren zijn gekomen, tevens is aangegeven op welk scenario de maatregel invloed heeft (B= Brand, E= Explosie, T= ), een uitgebreide beschrijving van de maatregelen is terug te vinden in bijlage 1 en 2. Tabel 1 Zelfredzaamheid bevorderende maatregelen. Technische Maategelen Maatregel Omgeving Vermijden van obstakels op de vluchtroute Verbreden/vermijden bottlenecks op de vluchtroute Verbreden/vermijden/verlagen trappen en traptreden op de vluchtroute Routeringsysteem Vermijden van kruisingen met wegen/paden voor voertuigen Openbare, collectieve schuilplaatsen Vluchtroute loodrecht op de meest voorkomende windrichting Vergroten van de wegcapaciteit Opheffen/aanpassen verkeershindernissen Meerdere vluchtwegen Hoge bebouwing rondom het risico object Hitte en drukbestendige muur/wal aan de zijde van het risico object Diepe greppel/ kanaal Waterscherm Ventilatoren Warmtebronnen Begroeiing bomen Invloed op scenario B T B T B T B T B T B T B T B T B T B T B T B E T B T B T T T T

20 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML Technische maategelen Maatregel Vergroten overdrachtsgebied Injectie van neutraliserende stoffen Lucht- of stoomgordijnen Waarschuwen Sirenes Luidsprekers in de openbare ruimte Alarmlicht Alarmering vanuit rijdende patrouillewagens (brandweer/politie) Bericht via internet Alarmbox in kamers en gebouwen Persoons- of groepsgerichte sms via telefoon of mobiele telefoon Cell broadcasting Centraal omroepsysteem in gebouwen Brand en toxiciteit melder aan het gebouw Gas/damp detectie bij het risicodragend object Ontruimingsinstallatie Constructie en afbouw Bescherming dragende delen tegen brand Versterking dragende delen Voorkoming progressief instorten Vorm van het gebouw Vermijden van hoogbouw in het invloedsgebied Vermijden van gebouwfuncties met minder mobiele personen Druk bestendige gevels Vlakke gevels Minimaliseren gevelarmatuur en gevelornamenten Hitte bestendige beglazing Verminderen van het glasoppervlak aan de zijde van het risico object Blinde muur Vermindering van het aantal te openen ramen Plaatsen van glasopvangende middelen of gebruik Gelamineerd glas Sacrificial roof Lekdichte gebouwen Verbreding/verwijdering van gangen, deuren e.a. bottlenecks Safe Havens Brandcompartimentering Invloed op scenario B E T T T B T B T B T B T B T B T B T B T B T B T B T B T B B E B E E B T B T E E E E B E T B E T T E E E T B T B T B Installaties en voorzieningen Vluchtroute binnen gebouw onder overdruk Discontinu overdruksysteem Ad hoc afsluiten ventilatiesystemen en luchtverversingskanalen Centrale afsluiting van de ventilatie in gebouwen Geautomatiseerde afsluiting van ramen en het ventilatiesysteem Een koolstoffilter in het ventilatiesysteem B T B T B T B T B T B T

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 21 / 67 Organisatorische maatregelen Maatregel Mobiele luchtzuiveringsinstallaties Preventief lekwerende middelen in het gebouw Sprinklersysteem langs de vluchtroute Een watergordijn aan de zijden van het gebouw Ademluchtdistributienet aanbrengen in het gebouw Duidelijk zichtbare markering vluchtroute Indeling gebouwen Kwetsbare groepen zo ver mogelijk van de risicobron plaatsen Lage bezettingsgraad aan de zijde van het risico object Nooduitgang uit gebouw van risico object af gericht Opleiding en training Ontvluchtingbegeleiders oprichten Buren-belsysteem Personele verkeersregeling Ontruiming in fases Gecontroleerd lift gebruik Oefenen Het bedrijf informeert de omgeving tijdens een ramp Publieke oefeningen Uitvoeren van een simulatie door computermodel Interactief oefenen via media Campagnes en voorlichting Het vergroten van het veiligheidsbewustzijn Instructies over middelen en handelingen Individueel aanschafbare middelen Gelaatsmaskers Repressief lekwerende middelen Persoonlijke schuileenheid (tent) Verstrekken van middelen ter bescherming van vliegvuur en het nathouden van de eigen woning Hitte beschermende kleding Invloed op scenario B T B T B T B T B T B T B T B E T B T B T B T B T B T B T B T B E T B E T B E T B E T B E T B T B T T B B 3.2 De selectie Omdat er ruim 80 maatregelen uit het literatuuronderzoek zijn gekomen en niet alle maatregelen geheel kwantificeerbaar zijn binnen de tijdsduur van dit onderzoek zijn er enkele maatregelen geselecteerd die in het model zullen worden opgenomen, dit is gedaan aan de hand van het schema uit paragraaf 2.3.2. Hieronder volgt een korte beschrijven van de stappen uit het schema. - Op welk scenario heeft deze maatregel effect Er zijn drie scenario s waarop maatregelen effect kunnen hebben, dit zijn; brand, explosie en uitstroom van toxische stoffen. - Positieve effecten Dit zijn de effecten die de zelfredzaamheid bevorderen.

22 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML - Negatieve effecten Dit zijn bijvoorbeeld effecten die de zelfredzaamheid of de hulpverlening tegenwerken. - De grootte van de effecten Er kan ook verschil zitten in de grootte van de effecten, zo kunnen twee maatregelen wel dezelfde effecten hebben, maar is bij de ene maatregel het effect veel groter dan bij een andere. - Op welke parameter is de maatregel van invloed Voor bepaling van de effecten is vooral de parameter waarop de maatregel betrekking heeft van belang. Sommige parameters hebben meer invloed op zelfredzaamheid dan andere parameters en de ene parameter is eenvoudiger beïnvloedbaar in het model dan de andere. Verderop in deze paragraaf zal een lijst te vinden zijn met mogelijke parameters. - In hoeverre is de maatregel kwantificeerbaar Alle maatregelen zijn wel iets te kwantificeren, maar niet alle maatregelen zijn volledig kwantificeerbaar binnen de duur van dit onderzoek. Bij de selectie zal dus rekening worden gehouden of een maatregel geheel te kwantificeren is. Het belangrijkste criterium is het scenario, aangezien de focus ligt op het scenario toxische wolk zijn alle maatregelen die hier geen invloed op hebben niet opgenomen in de selectie. Daarnaast zal het verwachtte effect van de maatregel en de kwantificeerbaarheid ervan maatgevend zijn in de selectie van maatregelen. Parameters Voor bepaling van de effecten is vooral de parameter waarop de maatregel betrekking heeft van belang. Sommige parameters hebben meer invloed op zelfredzaamheid dan andere parameters en de ene parameter is eenvoudiger beïnvloedbaar in het model dan de andere. Deze komen voort uit het door TNO ontworpen Model Zelfredzaamheid en de gevonden maatregelen. Begin afstand Dit is de afstand tussen de bron en de persoon. Reactietijd Dit is in het oorspronkelijke model de tijd tussen het moment dat de wolk de persoon bereikt en het moment dat de persoon besluit te vluchten. In het nieuwe model wordt dit aangeduid met tijd tot vluchten, wat bestaat uit; de ontdekkingstijd, de alarmeringstijd en de pre-movementtijd. Initiële vluchtsnelheid Dit is de begin vluchtsnelheid, waarbij nog geen sprake is van verminderde zelfredzaamheid. Mate van activiteit Dit is de mate waarin men activiteiten verricht om zo rekening te kunnen houden met het ademvolume van een persoon. Deze is verdeeld in rust (7,1 liter per minuut), lichte activiteit (25 liter per minuut) en zware activiteit (50 liter per minuut). Druk Dit is de druk buiten, dit is nodig om het molair volume te berekenen en eventueel de instroom van toxische stoffen van buiten naar binnen. Temperatuur Dit is de temperatuur buiten, dit is nodig om het molair volume te berekenen en eventueel de instroom van toxische stoffen van buiten naar binnen. Gewenst gedrag Dit is de mate waarin men doet wat er op dat moment gewenst wordt, zoals het sluiten van ramen en deuren, het aanzetten van de radio of juist het meteen wegvluchten.

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 23 / 67 Vluchtafstand De afstand die men dient af te leggen tot het bereiken van een veilige locatie, dit kan zowel buiten de toxische wolk zijn of binnen schuilen. Concentratie toxische stoffen Dit is de concentratie toxische stoffen dat in de lucht aanwezig is. Ontdekkingstijd Dit is de tijd die nodig is om de uitstroom van toxische stoffen te ontdekken, meer hierover is te vinden in paragraaf 5.1. Alarmeringstijd Dit is de tijd die nodig is om men te alarmeren, meer hierover is te vinden in paragraaf 5.2. Pre-movementtijd Dit is de tijd die men nodig heeft om zich bewust te worden dat er daadwerkelijk iets aan de hand is en om eventuele nog enkele acties uit te voeren, voordat men begint met vluchten. Een uitgebreide beschrijving van de pre-movementtijd is terug te vinden in paragraaf 5.3. Instroom toxische stoffen Dit is de mate waarin toxische stoffen de plaats om te schuilen binnendringen. Inhalatie toxische stoffen Dit is de mate waarin toxische stoffen het lichaam binnendringen door inhalatie. Vluchtrichting Dit is de richting waarin men vlucht ten opzichte van de wolk. In de onderstaande tabel zijn alle parameters zichtbaar evenals hun invloed op de zelfredzaamheid en de mate waarin ze te beïnvloeden zijn. Tabel 2 Parameters. Parameter Invloed op zelfredzaamheid Beïnvloedbaarheid Begin afstand + + Reactietijd + + Initiële vluchtsnelheid + + Mate van activiteit + - Druk - - Temperatuur - - Gewenst gedrag + - Vluchtafstand + + Concentratie toxische stoffen + - Ontdekkingstijd + + Alarmeringstijd + + Pre-movementtijd + + Instroom toxische stoffen + + Inhalatie toxische stoffen + - Vluchtrichting + - Maatregelen die invloed hebben op een parameter waartoe een minteken behoort zullen niet worden opgenomen in de selectie, voor de overige maatregelen is het effect maatgevend.

24 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML De totale lijst met maatregelen en de selectiecriteria is terug te vinden in bijlage 3, hieronder is een voorbeeld van een maatregel zichtbaar, met de criteria waarop de selectie plaats vindt. Op deze wijze zijn alle maatregelen beoordeeld. Tabel 3 Voorbeeld selectie maatregel. Vermijden van obstakels op de vluchtroute Brand De vluchtsnelheid wordt niet vertraagd en er ontstaat geen opstopping. Effecten negatief - Vluchtsnelheid Kwantificeerbaarheid NEN 1815 stelt vaste minimum vrije doorgangsruimte met betrekking tot de openbare ruimte en gebouwen. Objecten Min. vrije doorgangsruimte (cm) Trap 110 Deuren 85 Hellingbaan 120 (180 bij veel gebruik) De trap zal verderop specifiek worden behandeld, verder kunnen deze maatregelen op dezelfde manier berekend worden als bottlenecks. Implementeren in het model? Ja, de maatregel zal als bottleneck terug komen in het model. 3.3 Geselecteerde maatregelen Aan de hand van het de criteria uit de vorige paragraaf zijn alle maatregelen uitgewerkt en beoordeeld, waarna is besloten de onderstaande maatregelen op te nemen in de selectie. Deze maatregelen zijn gekozen op basis van hun kwantificeerbaarheid en de grote invloed die ze hebben op de zelfredzaamheid. In de selectie zijn alleen technische maatregelen opgenomen, dit doordat technische maatregelen beter te kwantificeren zijn en een duidelijker effect hebben dan organisatorische maatregelen.

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 25 / 67 Tabel 4 Geselecteerde maatregelen. Maatregel Invloed op parameter Hoofdmaatregel Vermijden van obstakels op de vluchtroute Verbreden/vermijden bottleneck op de vluchtroute Verbreden/vermijden trappen op de vluchtroute Sirenes Luidsprekers in de openbare ruimte Alarmlicht Alarmering vanuit rijdende patrouillewagens Alarmbox in kamers en gebouwen Persoons- of groepsgerichte sms Cell broadcasting Gas/damp detectie bij het risicodragend object Discontinu overdruk systeem Persoonlijke schuileenheid Openbare collectieve schuilplaatsen Lekdichte gebouwen Safe Havens Vluchtsnelheid Vluchtsnelheid Vluchtsnelheid Alarmeringstijd Pre-movementtijd Alarmeringstijd Pre-movementtijd Alarmeringstijd Pre-movementtijd Alarmeringstijd Pre-movementtijd Alarmeringstijd Pre-movementtijd Alarmeringstijd Pre-movementtijd Alarmeringstijd Pre-movementtijd Ontdekkingstijd Concentratie binnen Vluchtafstand Vluchtafstand Vluchtafstand Vluchtafstand Verbreden of vermijden van een bottleneck Tijd tot vluchten Schuilen Uit de bovenstaande tabel zijn 3 hoofdmaatregelen te halen die in hoofdstukk 4 verder zijn uitgewerkt. Dit zijn: Tabel 5 Hoofdmaatregelen. Hoofdmaatregel Verbreden of vermijden van een bottleneck Beperken tijd tot vluchten Schuilen Invloed op parameter Vluchtsnelheid Ontdekkingstijd, alarmeringstijd en premovementtijd Concentratie en vluchtafstand De geselecteerde maatregelen bestaan alleen uit technische maatregelen, dit omdat voor organisatorische maatregelen te weinig empirische gegevens beschikbaar zijn.

26 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 27 / 67 4 Kwantificering maatregelen In dit hoofdstuk zullen de 3 hoofdmaatregelen, kwantificeerbaar gemaakt worden. Te weten; het verbreden of vermijden van een bottleneck, het beperken van de tijd tot vluchten en schuilen. Voor elk van deze maatregelen zullen er ook enkele resultaten worden weergegeven. Daarnaast wordt in paragraaf 4.1.3 en 4.1.4 de berekening van de tijd totdat men niet zelfredzaam is en de tijd totdat men letaal is uitgelegd. 4.1 Het verbreden of vermijden van een bottleneck De eerste maatregel die door de selectie is gekomen is het verbreden of vermijden van een bottleneck. Een bottleneck is een vernauwing van de vluchtroute die zorgt voor een vertraging van de vluchtsnelheid en soms ook een opstopping. Bij een bottleneck valt te denken aan; deuren, trappen, gangpaden e.d. De vertraging en opstopping wordt veroorzaakt doordat er meerdere mensen tegelijk door willen, daar is echter de ruimte niet altijd voor, waardoor men langzamer moet lopen of zelfs in een rij moet wachten. De vluchtsnelheid in de bottleneck is afhankelijk van de bottleneck, in de meeste gevallen zal dit hetzelfde zijn als de initiële vluchtsnelheid, echter zal deze in sommige gevallen anders zijn, te denken valt aan trappen en dergelijke. De effecten van een bottleneck zijn nog niet te modelleren met het door TNO ontworpen Model Zelfredzaamheid dat slechts met één persoon kan rekenen, om de effecten van een bottleneck te meten moet er met een hele groep mensen gerekend worden. Door middel van een grid zal niet een persoon maar een gebied gemodelleerd kunnen worden, waar er aan het eind van het gebied ook een bottleneck zou kunnen bevinden. 4.1.1 Grid Een grid is een verdeling van een gebied in kleinere gebieden, hier is voor gekozen omdat er anders niet genoeg mensen gemodelleerd kunnen worden en er geen afstanden bepaald kunnen worden. Het gebruiken van een grid sluit goed aan op het gebruik van een bevolkingsgrid in kwantitatieve risicoanalyses. Het gegenereerde grid is afhankelijk van de lengte en breedte van het gebied en de stapgrootte. In tegenstelling tot het huidige Model

28 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML Zelfredzaamheid is deze stapgrootte in meters. Zo kan er een groot gebied, met veel personen worden berekend zonder dat het veel tijd hoeft te kosten. Het werken met decimalen is hierbij niet gewenst, aangezien er niet 2,5 persoon ergens aanwezig kan zijn. Het model dient simpel en duidelijk te zijn, daarom is er voor gekozen om eerst de lengte en breedte afstanden van het gebied naar het dichtstbijzijnde meervoud van de stapgrootte te veranderen. De stapgrootte bepaalt hoe groot de subruimten (gridcellen) zullen zijn en dus ook uit hoeveel cellen het grid zal bestaan. Door de afstanden te delen door de stapgrootte wordt het aantal subruimtes per lengte en breedte berekend. Vervolgens kan er door een macro in Excel per subruimte een random aantal personen gegenereerd worden, waarvan het totaal maximaal 5% afwijkt van het ingevoerde aantal personen. Zo ontstaat er een grid waarbij personen random worden verdeeld over een bepaalde oppervlakte. Het aantal personen per grid kan later handmatig nog worden bijgesteld mocht dit nodig zijn voor een meer gedetailleerde verdeling. 4.1.2 Bottleneck Ook bij het verwerken van de gegevens van de bottleneck worden alle afstanden afgerond op veelvoud van de stapgrootte. Om te bepalen hoeveel mensen er op welk tijdstip door de bottleneck gaan, worden de subruimtes gerangschikt op afstand van de bottleneck. Dit wordt gedaan door de diagonale afstand tussen de subruimte en de bottleneck te berekenen. Aangezien de subruimten op dezelfde positie zowel links als rechts van de bottleneck dezelfde afstand zullen hebben, worden deze samengevoegd.

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 29 / 67 Tijd tot het bereiken van de bottleneck Om de totale tijd te berekenen die men nodig heeft om vanuit subruimte r de bottleneck te bereiken dienen de volgende stappen te worden doorgelopen: n n lengte breedte lengte nint x breedte nint x (1) Waarbij, n lengte = Lengte tot aan de bottleneck (stappen) n breedte = Breedte tot aan de bottleneck (stappen) nint = Nearest Integer x = Stapgrootte (m) Door de lengte en breedte te delen door de stapgrootte en dit af te ronden wordt het gebied gelijk gemaakt aan het gegenereerde grid. Het afronden gebeurt omdat er niet met halve cellen gewerkt kan worden. n 2 diagonaal, r ( nlengte, r 0,5) 2 breedte, r n (2) Waarbij, n lengte = Lengte tot aan de bottleneck (stappen) n breedte = Breedte tot aan de bottleneck (stappen) n diagonaal = Diagonale afstand tot aan de bottleneck (stappen) Omdat het niet aannemelijk is dat men in de subruimte allemaal bij elkaar zal staan, wordt door het aftrekken van 0,5 van n lengte het middelpunt van de subruimte genomen. Bij de breedte is dit niet van belang omdat er aangenomen wordt dat de bottleneck zich in het midden van de subruimte zal bevinden. Door het bepalen van de diagonale afstand kunnen de subruimten worden gerangschikt naar afstand tot de bottleneck. Tevens is de diagonale afstand de realistische loopafstand van de personen. Wanneer deze afstand bekend is kan de tijd tot het bereiken van de bottleneck als volgt worden uitgerekend: t x bottle n diagonaal, r x (3) v ( t ) vlucht t x bottle = Tijd tot het bereiken van de bottleneck (s) v vlucht = Vluchtsnelheid (m/s) afhankelijk van de tijd, zie paragraaf 4.2.4 Vertraging bij de bottleneck Doordat er veel mensen tegelijk door de bottleneck vluchten, zal er een vertraging ontstaan op het moment dat de capaciteit van de bottleneck niet langer toereikend is. De volgende formule berekent de doorkomsttijd van de laatste persoon uit gridcell r om de bottleneck uit te komen.

30 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML t wacht r Pr, (4) c bottle Wanneer subruimte r moet wachten op mensen uit subruimte r-1 dan wordt de formule: t wacht, r P afstand afstand r r r 1 twacht, r 1 (5) cbottle vvlucht Hier wordt de vertraging van subruimte r-1 erbij opgeteld en het verschil in tijd tot aankomst tussen subruimte r en subruimte r-1 er weer vanaf getrokken. afstand = Afstand tot de bron (m) t wacht = Wachttijd voor de bottleneck (s) P = Populatie c bottle = Capaciteit van de bottleneck (p/s) Vertraging in de bottleneck De bottleneck zorgt niet alleen voor vertraging doordat men moet wachten totdat men door de bottleneck kan, maar in de bottleneck kan ook vertraging van de vluchtsnelheid ontstaan, hierbij valt te denken aan (rol)trappen, nauwe gangen en hellingen. Deze vertraging in de bottleneck (t bottle ) wordt berekend door de lengte van de bottleneck (L bottle ) te delen door de vluchtsnelheid in de bottleneck (v bottle ): L bottle tbottle (6) vbottle Totale tijd tot uit de bottleneck Door de uitkomsten van de vorige formules bij elkaar op te tellen kan de totale vertraging door de bottleneck berekend worden. t tot, r t x bottle t wacht, r t bottle (7) 4.1.3 Berekenen zelfredzaamheid Doordat het oorspronkelijke Model Zelfredzaamheid slechts met één persoon rekent en er nu met meerdere personen op meerdere afstanden wordt gerekend vraagt dit om een aanpassing in de berekening van de zelfredzaamheid. In het Excel model zal er een extra tabblad komen dat per subruimte uitrekent wanneer de personen uit die subruimte niet langer zelfredzaam zijn. Waar in het oorspronkelijke model de tijd bepalend was voor de afstand en zo ook de concentratie, de FID en de mobiliteit is in het nieuwe model de afstand bepalend voor de concentratie, de FID, de mobiliteit en de tijd. In deze paragraaf wordt het model doorgelopen om zo uiteindelijk tot de tijd te komen dat men niet langer zelfredzaam is (0% mobiel). Berekenen ppm Vanuit EFFECTS (een software programma van TNO om de fysieke effecten van het vrijkomen van toxische stoffen te berekenen) worden afstanden en de bijbehorende

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 31 / 67 concentraties geïmporteerd. Voor elke afstand j zal de bijbehorende concentratie worden opgezocht in het tabblad invoer. De afstand j wordt bepaald door: Afstand Afstand x (8) j j 1 Afstand j = De huidige afstand ten opzichte van de bron (m) x = De stapgrootte (m) Berekenen fractional incapacitation dose (FID) Voor de formules die gebruikt zijn ter berekening van het FID (fractie van de dosis waarbij men uitgeschakeld wordt) zijn de formules uit het oorspronkelijke model zelfredzaamheid gebruikt. De oorspronkelijke formule neemt ook CO 2 en O 2 mee, dit zit er in omdat het oorspronkelijke model ook bedoeld was voor de effecten van rookontwikkeling op de zelfredzaamheid bij brand. Hierbij heeft CO 2 en O 2 invloed op de inname van andere toxische stoffen. Het nieuwe Model Zelfredzaamheid is bedoeld om de effecten van toxische stoffen op de zelfredzaamheid te berekenen, hierbij zijn CO 2 en O 2 dus minder relevant en daarom niet verder meegenomen. De formule in het oorspronkelijke model voor het berekenen van de FID is [ 37 ]: VCO t C RMV RMV n 2 j 60 rust FID j n 30 C AEGL30 (9) FID j FID 1 FID (10) j j ΔFID j = verandering in Fractional Incapacitation Dose op afstand j FID j = Fractional Incapacitation Dose op afstand j VCO 2 = Hyperventilatie vermenigvuldigingsfactor Δt = Tijdstap (s) C j = Concentratie op afstand j (ppm) n = n waarde van de probit relatie van een toxische stof [ 38 ] RMV = Respiratory Minute Volume (ademvolume) C AEGL30 = Concentratie grenswaarde AEGL2 voor een blootstellingstijd van 30 minuten (ppm) De vermenigvuldiging met het RMV/RMV rust is een compensatie van het ademvolume bij het uitvoeren van activiteiten, wanneer men vlucht zal men sneller gaan ademen dan wanneer men stilstaat. Het ademvolume bij rust is 8,5 liter per minuut, voor lichte activiteit is dit 25 l/p.m. en voor zware activiteit is dit 50 l/p.m. In het nieuwe model is VCO 2 gelijk aan 1, omdat het niet langer wordt meegenomen, maar voor later wel terug te vinden dient te zijn. Mobiliteit Wanneer de FID bekend is kan de mobiliteit berekend worden. Bij een mobiliteit van 0% is men niet langer zelfredzaam en zal men op de afstand waar de 0% mobiliteit optreed blijven liggen. Afhankelijk van de hoogte van de FID zijn er verschillende percentages van mobiliteit van toepassing. FID Mobiliteit 0,90 100%

32 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 0,95 90% < 1 80% = 1 0% Tabel 6 Relatie FID en mobiliteit Figuur 2 Relatie FID en mobiliteit.

TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML 33 / 67 Vluchtsnelheid De vluchtsnelheid is afhankelijk van de initiële vluchtsnelheid, de mate van mobiliteit en eventuele andere reducerende factoren zoals een bottleneck. Het model zal afhankelijk van de afstand bepalen of de initiële vluchtsnelheid van toepassing is of de vluchtsnelheid in de bottleneck. Deze vluchtsnelheid vermenigvuldigd met het percentage mobiel bepaalt de uiteindelijke vluchtsnelheid. Berekenen tijd tot 0% mobiel Op een bepaalde afstand zal men niet langer mobiel zijn, de FID is dan groter dan 1. Echter is het waarschijnlijk dat men niet exact op het moment dat die afstand wordt bereikt ook niet langer zelfredzaam is, waardoor de aangegeven totale tijd niet overeenkomt met de werkelijke tijd tot 0% mobiel. Om dit te corrigeren wordt formule (11) toegepast, zodra de FID de waarde van 1 heeft overschreden. Deze formule (11) is afgeleid van formule (9). Het berekenen van de FID wordt gegeven door: VCO t C RMV RMV n 2 j 60 rust FID j n 30 C AEGL30 (9) VCO 2 is gelijk aan 1 waardoor, t n RMV C j 60 RMV FID j (9a) 30 C dus, rust n AEGL30 FID j t C 60 30 C n j n AEGL30 RMV RMV rust, (9b) en, FID j t C 60 *30 C n j n AEGL30 RMV RMV rust, (9c) waardoor, t 60*30 C C j AEGL30 FID n j RMV RMV rust, (9d) zodat, t FID j n C AEGL30 RMVrust 60 30. (9e) C j RMV

34 / 67 TNO-rapport TNO-034-UT-2009-00317_RPT-ML Waardoor de t 0%mob berekend kan worden door: FID FID 1 (11) j j C RMVrust t t FID AEGL30 0% mob tot ( j 1) 60 30 (12) C j RMV Door de vermenigvuldiging met FID (j) -1 wordt de extra tijd berekend na het bereiken van FID is 1. Als dit van de totale tijd wordt afgetrokken blijft de tijd over totdat men de 0% mobiel grens heeft bereikt. t 0%mob t tot = Tijd tot het bereiken van 0% mobiliteit (s) = Totale tijd berekend voor afstand j (s) C AEGL30 = AEGL2-waarde voor het bereiken van subletaal letsel voor 30 minuten = Concentratie op afstand j C j 4.1.4 Berekenen overlijdingskans, plaats en tijdstip Behalve het berekenen van het moment waarop men niet langer zelfredzaam is, kan het model ook berekenen wanneer er een bepaalde kans op overlijden optreed. Hiervoor dient de letaliteitgrens te worden ingevoerd. Overlijdingskans Om te berekenen wat de kans op overlijden is, wordt er gebruik gemaakt van de volgende formules uit het Paarse Boek [ 38 ]. Pr a b ln( C n t) (13) Pr 5 P 0,5 1 erf (14) 2 Waarbij: n erf( x) x 2 e t 0 2 dt (15) De probit is een functie van de toxische dosis. De toxische dosis kan als volgt worden berekend: D C n t (16) Pr = Probit behorende bij de overlijdingskans a,b,n = Probit constanten voor de toxiciteit van een stof C = Concentratie (mg/m 3 ) = concentratie (ppm) molmassa/molair volume t = Blootstellingtijd (minuten) P = Overlijdingskans D = Toxische dosis