Evaluatie van de brandveiligheid van bestaande gebouwen met behulp van geavanceerde rekenmodellen

Transcriptie

1 Evaluatie van de brandveiligheid van bestaande gebouwen met behulp van geavanceerde rekenmodellen Inhoud Wintercircus: het gebouw De FSE-aanpak Evacuatiesimulaties CFD-simulaties Conclusies

2 Wintercircus 1: het begin Naam: Het Nieuw Circus, het Nouveau Cirque de Gand, het Cirque de Variété, Gand-Palace, het Oud Circus, het wintercircus, garage Mahy, Circus Mahy Eerste circus in opdracht van Cercle Equestre Gantois, door architect Emile De Weerdt, opening 1895 Piste, manege, stallingen, podium, orkestbak, 3400 zitplaatsen Natuurlijk licht via koepel

3 Wintercircus 2: na de brand In 1920 verwoestende brand, enkel de gevel bleef overeind Tweede circus in opdracht van S.A. Nouveau Cirque door architect Jules Pascal Ledoux, in 1924 Laatste voorstelling in 1944 Gebouw wordt eerst verhuurd en later verkocht aan Ghislain Mahy

4 Wintercircus 3: garage Mahy Van 1954 tot 1978: Fiat garage - Mahy Het gebouw wordt omgevormd naar moderne garage: nieuwe helling, betonconstructies, Van 1978 tot 1990: opslagplaats van oldtimers Daarna

5 Wintercircus 4: huidige situatie Fiat garage Mahy van Het gebouw wordt omgevormd naar moderne garage: nieuwe helling, betonconstrucuties, Van 1978 tot 1990 opslag plaats van oldtimers Daarna

6 Wintercircus 4: huidige situatie

7 Wintercircus 5: toekomstig gebouw Aankoop door Sogent in 2005 Het Wintercircus zelf is niet beschermd, maar het maakt wel deel uit van het beschermd stadsgezicht 'Circuswijk'. Onderdeel van project De Krook Architectuurwedstrijd 2011, Laureaat Kempe Thill Renovatie waarbij zo veel als mogelijk rekening wordt gehouden met de rijke erfgoedwaarde van het gebouw. Functies: kantoren, café, foyer, museum, restaurant, evenementen-rockzaal Bouwaanvraag 2014, start werken 2015

8 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

9 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

10 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

11 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

12 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

13 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

14 Wintercircus 5: toekomstig gebouw

15 Wintercircus 5: toekomstig gebouw Bezorgdheden brandveiligheid bij renovatie Stabiliteit van de koepel (R30) Evacuatie van personen Overleg met brandweer Gent (authorities have jurisdiction)

16 FSE-aanpak Brandstabiliteit van de koepel Problematiek: koepel bestaat uit een lichte staalstructuur Brandstabiliteit garanderen met brandwerende verf, inpakken van structuur of volledig vervangen van de koepel? Of FSE-aanpak bestaande uit: analyse temperaturen ter hoogte staalstructuur CFD-simulaties Evacuatie van personen Analyse van de evacuatietijd met : ASET > RSET ASET = available safe-egress time / RSET = required safe-egress time CFD-simulaties voor de bepaling veilige toestand voor personen dynamische evacuatiesimulaties voor bepaling nodige evacuatietijd

17 FSE-aanpak Stappen in het Fire safety design process Kwalitatieve design review - Identificatie van brandrisico s - Brandscenario s - Engineering judgment - Aanvaardingscriteria Kwantitatieve analyse - Mathematisch model Beoordeling - Deterministisch - Probabilistisch The process exercised by a professional who is qualified by way of education, experience and recognised skills to complement, accept or reject elements of a quantitative analysis - Vergelijkend From ISO/TR 16738

18 FSE-aanpak Brandscenario s

19 Evacuatie-simulaties ASET RSET marge tijd voor evacuatie pre-verplaatsen verplaatsen herkenning reactie detectie alarm Processen bij nodige en beschikbare veilige evacuatietijd (uit ISO 16738)

20 Evacuatie-simulaties Configuratie layout, aantal uitgangen, dimensies Gedrag herkenningstijd, responsie tijd, bewegingssnelheid, interacties, acties Omgeving rook, straling, warmte, toxische gassen Procedures management, brandalarm, signalisatie, training Prof Galea Introduction to human behaviour

21 Evacuatie-simulaties Principes: geometrie van het gebouw omzetten naar navigatie mesh

22 Evacuatie-simulaties Beweging van personen gebaseerd op Planning van het looppad/traject Snelheid, acceleratie Stuurmechanisme sociale krachten Seek - Zoeken Separate - Afstand Avoid walls Vermijd wanden Avoid occupants Vermijd botsingen met andere personen Agent based simulation, inverse steering Belangrijk om mechanisme van de software te kennen Belangrijk om de beperking van de software te kennen (invloed rook, nabijheid uitgang, groepvorming, vallen, helling, ). Gevalideerde software

23 Evacuatie-simulaties Loopsnelheden in simulaties

24 Evacuatie-simulaties Doorstroming F S = S. D = (1 a D) k D (in pers/m/s) Maximale doorstroming Vrije doorstroming Congestie

25 Evacuatie-simulaties Bezetting dichtheid: 1 pers/m² in vierkant 10m x 10m

26 Evacuatie-simulaties Bezetting dichtheid: 2 pers/m² in vierkant 10m x 10m

27 Evacuatie-simulaties Bezetting dichtheid: 5 pers/m² in vierkant 10m x 10m

28 Evacuatie-simulaties

29 Rook-simulaties (CFD)

30 Rook-simulaties (CFD)

31 Conclusies Bij complexe gebouwen of renovaties zijn standaardmethodes of prescriptieve normen soms ontoereikend FSE laat toe om in die gevallen het veiligheidsniveau te bepalen het ontwerp te optimaliseren Werkwijze Fire safety design process zie bv. ISO16738 Evacuatie van personen: ASET RSET Dynamische evacuatiesimulaties CFD simulaties van rookbeweging Stabiliteit CFD simulaties voor bepaling van thermische belasting van structuur Eventueel gekoppelde stabiliteitsberekeningen