CFD als tool voor de Fire Safety Engineer: case-study ir. Xavier Deckers FESG Presentatie CFD in de bouw Actiflow seminar
Presentatie FESG Wie zijn wij? Onafhankelijk studiebureau brandveiligheid, Gespecialiseerd in performantiegerichte oplossingen. link met Universiteit Gent Spin-off sinds 2009 Vanuit vakgroep Mechanica van Stroming, Warmte & Verbranding Prof. Bart Merci
CFD binnen FSE: basis - RWA: groot verschil met 2-zone model (empirische formules)! - Effectief oplossen van momentumvergelijking = rechtstreeks in rekening brengen van: - Natuurlijke convectie - Inmenging van verse lucht - Mengen van verschillende lagen Vb. windinvloed, rookpluim met uitstroming; langsventilatie, semi-transversale ventilatie - Per cel zijn de berekende grootheden uniform - veel nauwkeuriger en meer informatie - maximale temperatuur ipv gemiddelde Vb. Tmax rookgassen rond stalen profiel
CFD binnen FSE: goede rapportage Documentatie/onderbouwing van groot belang: - Probleemstelling en aannames - Rekenrooster/ submodellen / randvoorwaarden - Is de oplossing die je verkrijgt correct? Is het gekozen CFD-pakket gevalideerd voor deze toepassing? Ontwikkelde submodellen -> literatuur/onderzoek Combinatie van submodellen -> vergelijking met grootschalige experimenten Is de gebruiker gevalideerd voor deze toepassing? Verwijzing naar validatiestudies (experiment simulatie) Sensitiviteitsstudie -> te verwachten nauwkeurigheid Voorstel veiligheidsfactor bij interpretatie
CFD als tool voor de Fire Safety Engineer Brandveiligheidswetgeving in België: Wereldwijde evolutie naar: Prescriptief Performance-based Gebaseerd op ervaring Gebaseerd op fundamentele kennis van Enkel toepasbaar op gelijkaardige structuren Veiligheidsniveau? Domein van toepasbaarheid? dynamica van brand en beweging van rookgassen menselijk gedrag bij brand
Performantiegerichte aanpak Bouwkundige voorzieningen Aantal uitgangen Breedte uitgangen Af te leggen afstanden... Omgeving Rook Giftige gassen Brokstukken... Gedrag Responstijd Snelheden Groepvorming Routebepaling Procedures Training Kennis Signalisatie...
PBD: denken in termen van objectieven ASET>RSET t besch > t nodig
Case study: Discotheek Luik Welk veiligheidsniveau vereist? Gebaseerd op? Wetgeving Performantiegerichte aanpak Performantie aantonen door?
Case study: Discotheek Luik
Case study: Discotheek Luik
Case study Wetgeving Regels toepassen Performantiegerichte aanpak Risico-identificatie Scenario s definiëren Performantiecriteria definiëren Ontwerp maatregelen Validatie van het concept Implementatie Performantie aantonen door?
Performantie van voorgestelde maatregelen: één scenario van meer nabij bekeken Input CFD: validatie van het concept. Performantie aantonen op objectieve wijze. Focus op 2 vragen: Is het RWA systeem goed ontworpen? Zijn sprinklers vereist?
Rookverspreiding RWA + sprinkler RWA zonder sprinkler
Rookverspreiding Op basis van rookverspreiding : Is het RWA systeem goed ontworpen? Zijn sprinklers vereist? JA NEEN
RWA + sprinkler Temperatuurverdeling RWA zonder sprinkler
Temperatuurverdeling Op basis van rookverspreiding en T: Is het RWA systeem goed ontworpen? Zijn sprinklers vereist? JA NEEN
RWA + sprinkler Zichtbaarheid RWA zonder sprinkler
Zichtbaarheid Op basis van rookverspreiding, zichtbaarheid en Temperatuur: Is het RWA systeem goed ontworpen? Zijn sprinklers vereist? JA NEEN
RWA + sprinkler Toxiciteit rookgassen RWA zonder sprinkler
Toxiciteit rookgassen Op basis van rookverspreiding, zichtbaarheid, Temperatuur en toxiciteit: Is het RWA systeem goed ontworpen? Zijn sprinklers vereist? JA NEEN
RSET? Waardoor wordt de evacuatie beïnvloedt? De evacuatie is afhankelijk van: Rookverspreiding Zichtbaarheid Temperatuur Toxiciteit
Gecombineerde aanpak noodzakelijk! Op basis van rookverspreiding, zichtbaarheid, Temperatuur, toxiciteit en te verwachten evacuatietijd: Is het RWA systeem goed ontworpen? Zijn sprinklers vereist? JA NEEN
Conclusie CFD is een krachtige en betrouwbare tool voor een performantiegerichte analyse. Noodzaak: Steeds complexere gebouwen Architecturale vrijheid Nieuwe en onbekende materialen Voordelen voor performantie & verdedigen project: Veiligheidsniveau objectief aangetoond Doelstellingen duidelijk gedefinieerd: alternatieven mogelijk! Holistische aanpak
Conclusie Maar: CFD is slechts een tool Veel hangt af van de correcte aanwending door de gebruiker (erkend studiebureau): Juiste vraagstelling (definitie scenario s en risico-identificatie) Correcte vereenvoudigingen en aannames Betrouwbare resultaten (validatie tool en gebruiker) Gepaste interpretatie en vertaling naar veiligheidsniveau
Bedankt voor uw aandacht! info@fesg.be www.fesg.be