Simulation der Evakuierung einer Menschenmenge in einer Treppe
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Expertise · Entrauchung

Dynamische Modellierung der Evakuierung.

Vorhersage der menschlichen Bewegungen für eine bessere Konformität mit der Personensicherheit. Wir führen Studien des Evakuierungs-Ingenieurwesens im Rahmen eines Brandausbruchs durch, gekoppelt mit der Entrauchungstechnik.

Massen-BewegungenIndividuelle AgentenLesezeit 4 Min.
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Massenbewegungen

Jeder Anwesende als autonomer Agent mit dynamischen Entscheidungen simuliert.

Evakuierungszeit

Dichtekarten, Austrittskurven und Volumenströme an den Türen quantifiziert.

Kopplung Entrauchung

Zeit der Untragbarkeit verglichen mit der Evakuierungszeit, um die Sicherheit zu begründen.

01 — Evakuierung

Studie der Evakuierung von Personen im Brandfall

Die Bewegung der Fußgänger im Brandfall bewerten und vorhersehen: Die Gebäude müssen es den Personen ermöglichen, sich jederzeit frei zu bewegen und im Notfall schnell zu evakuieren.

Durchgeführte Studien

  • Analyse der Evakuierungszeiten
  • Studien der Entrauchungssysteme
  • Hochhäuser (IGH)

Kontexte

  • Gebäude mit Publikumsverkehr
  • Simulation der Massenbewegungen
  • Stadien & Arenen

Beiträge

  • Optimierung der Auslegungen
  • Validierung für die Prüfstellen
  • 3D-Visualisierungen in Echtzeit

Die Verwendung der Simulation zur Optimierung des Personenflusses führt zu einer besseren Beherrschung der Umgebung und einer effizienteren Auslegung des Brandschutzes an stark frequentierten und ausgedehnten Orten — von den Einkaufszentren bis zu den Bahnhöfen, von den Flughäfen bis zu den Sportstadien. EOLIOS besitzt eine umfangreiche Erfahrung in der informatischen Modellierung der Evakuierungen und nutzt diese Kompetenz, um die theoretische Bewegung der Fußgänger im Brandfall zu bewerten.

Indem wir eine 3D-Ausgabe bieten, zeigen wir, wie sich die gebaute Umgebung verhält, wenn eine große Anzahl von Personen anwesend ist, und liefern Visualisierungen in Echtzeit. Durch die Visualisierung der Funktionsweise der Geometrie können wir die potenziellen Probleme vorhersagen und Auslegungslösungen erarbeiten, um sie zu vermeiden.

Illustration der Studien zur Evakuierung von Personen in einem Gebäude mit Publikumsverkehr
Illustration der Studien zur Evakuierung von Personen in einem Gebäude mit Publikumsverkehr
02 — Simulation

Simulation der Evakuierung von Personen

Die Expertise von EOLIOS für wirksame Evakuierungen in komplexen Räumen

Das Modellierungssystem von EOLIOS berücksichtigt die komplexesten Geometrien, einschließlich der Wendeltreppen und Rolltreppen. Die Steigungen können von der vertikalen Skala bis zu schwach geneigten Rampen variieren. Die Rolltreppen und Laufbänder können ebenfalls parametriert werden.

Für die komplexesten Studien werden die Aufzüge unter Berücksichtigung der Evakuierungsparameter modelliert. Jeder Aufzug verfügt über eine Prioritätsliste der zu bedienenden Etagen; die Nutzer begeben sich zum nächstgelegenen Aufzug oder zu einer Wartezone im Fall einer Notevakuierung. Die Aufzüge können in Gruppen zusammengefasst werden, um die Rufe der verschiedenen Etagen zu beantworten, und besitzen eine maximale Kapazität.

Individuelle Agenten für eine realistische Simulation: personalisierte Profile und Verhaltensweisen

In der Simulation handelt jeder Agent individuell. Er kann ein besonderes Profil (Größe, Geschwindigkeit, Vorliebe, die Treppe nicht zu nehmen, Priorität…) sowie ein spezifisches Verhalten (Wartezonen, zugewiesene Ausgänge, Durchgangspunkte…) haben. Jeder Agent trifft dynamische Entscheidungen, beeinflusst von seiner Umgebung: Öffnen oder Schließen der Türen, Bildung von Warteschlangen bei der Evakuierung.

Die Modelle integrieren ebenfalls Personen mit eingeschränkter Mobilität, die Unterstützung benötigen — Personen im Rollstuhl oder im Bett, für die Krankenhäuser und die Pflegeheime. Die Ergebnisse präsentieren sich in Form von äußerst realistischen Videos, sichtbar aus allen Blickwinkeln, sowie von Dichtekarten, von Kurven der Austrittszeit und von Verfolgung der Volumenströme an den Türen.

Illustration der Studien zur Evakuierung von Personen in einem Gebäude mit Publikumsverkehr — Dichtekarten
Illustration der Studien zur Evakuierung von Personen in einem Gebäude mit Publikumsverkehr
03 — Auslegung

Für die Brandschutznormen ausgelegte Gebäude

Die Auswirkungen der Auslegung auf die Evakuierung bewerten

Wir schaffen Wert, indem wir verschiedene Gebäudekonfigurationen im Rahmen eines Brandszenarios testen, und wir koppeln die Entrauchungsanalysen mit der Evakuierung, um sicherzustellen, dass die Systeme korrekt dimensioniert sind. Wir bewerten die alternativen Optionen — Auswirkungen der Entfernung einer Treppe, Effekte eines Brandszenarios auf die Evakuierungswege an entfernten Orten.

Die informatische Modellierung ermöglicht eine viel ergonomischere Auslegung ab den ersten Etappen eines Projekts. Zu den Vorteilen:

  • Eine wirksame Gestaltung der Durchgänge, Treppen, Rolltreppen, Aufzüge und Sammelzonen konzipieren;
  • Die Überlastung und die Warteschlangen in den Schlüsselzonen (Eingänge, Schrankensysteme) reduzieren;
  • Die Position der Verkaufsstellen und der Anzeige im Verhältnis zur Frequentierung und zum Profil der Bevölkerung optimieren;
  • Die operative Planung des Zugangs, der Sicherheit und der Gefahrenabwehr erleichtern, unter normalen wie unter Notbedingungen.
04 — Ziel

Ziel der Evakuierungsstudie im Rahmen des Brandschutzes

Eine wirksame Kombination aus Entrauchungstechnik und Evakuierungsstudien

Heute ist nicht vorgesehen, eine Alternative zu den normativen Lösungen bezüglich der Anordnung, der Anzahl und der Breite der Evakuierungswege vorzuschlagen. Jedoch ist es unter Einhaltung der minimalen regulatorischen Vorschriften wünschenswert, die Evakuierungsstudien mit der Entrauchungstechnik koppeln zu können.

Um die Sicherheit der Personen zu gewährleisten, ist es notwendig, die Wirksamkeit des Entrauchungssystems zu bewerten, indem die für das Erreichen der Untragbarkeitskriterien notwendige Zeit (Sicht durch den Rauch, Temperatur) und die Evakuierungszeit verglichen werden. Der Rückgriff auf eine Evakuierungsanalyse, manchmal bereits für bestimmte Studien der Entrauchungstechnik verlangt, verbessert die Sicherheit und stellt einen zusätzlichen Nachweis dar.

05 — Begründung

Wir liefern die notwendigen Begründungen für die Prüfstellen

Die Auslegung im Hinblick auf die normativen Anforderungen begründen

Dank der mit den Rauchabführungssimulationen gekoppelten Evakuierungssimulationen bestimmen wir in einem frühen Stadium, ob die Entrauchungssysteme und die Öffnungen der natürlichen Belüftung konform sind. Wir analysieren die Rauchnester in den gefangenen Zonen und formulieren strukturelle und technische Vorschläge, um die Evakuierungswege rauchfrei zu halten. Mithilfe von Videos illustrieren wir die Ausbreitung der Rauchgase und vereinbaren die notwendigen Maßnahmen in Abstimmung mit allen an der Auslegung beteiligten Personen.

Wir organisieren die Diskussionen mit den Prüfstellen, um die Auslegung im Hinblick auf eine Interpretation der Norm zu begründen. Die zahlreichen, an großen Projekten erworbenen Erfahrungsjahre sind in diesem Kontext besonders vorteilhaft.

Know-how: Entrauchungstechnik

Know-how: Ingenieurwesen der Brandsicherheit

FAQ

Häufige Fragen

Zweck, Prinzip der autonomen Agenten, Kopplung mit dem Brand, Auswirkungen auf den Entwurf und Zulässigkeit: die Antworten auf die häufigsten Fragen.

Warum die Evakuierung von Personen simulieren?

Weil die Sicherheit der Nutzer von der tatsächlich für die Evakuierung benötigten Zeit abhängt, verglichen mit der Zeit, in der die Bedingungen erträglich bleiben. Die dynamische Simulation bildet Menschenbewegungen, Warteschlangen an den Ausgängen und Engstellen ab, die eine reine Durchgangsbreiten-Berechnung nicht offenbart.

Wie funktioniert eine dynamische Evakuierungssimulation?

Jeder Nutzer wird als autonomer Agent modelliert (Geschwindigkeit, Verhalten, Routenwahl), der auf seine Umgebung und die anderen Personen reagiert. Daraus werden die Evakuierungszeiten, die Lage der Staus und die Wirksamkeit der Wege abgeleitet.

Was ist die Kopplung mit der Brandsimulation?

Die Evakuierungszeit (ASET/RSET) wird mit den Erträglichkeitsbedingungen aus der Rauchsimulation verglichen: Temperatur, Sicht und Toxizität. Die Kopplung prüft, dass die Personen die kritischen Zonen verlassen haben, bevor sich dort die Bedingungen verschlechtern.

Was beeinflusst die Simulation im Entwurf?

Anzahl, Breite und Verteilung der Ausgänge, die Dimensionierung der Fluchtwege und Treppen, die Beschilderung und die Abfolge der Entrauchung. Sie erlaubt, den Entwurf so früh wie möglich anzupassen, bevor die Entscheidungen festgeschrieben sind.

Ist eine Evakuierungssimulation für eine Kontrollstelle zulässig?

Ja: gekoppelt mit den Entrauchungssimulationen stellt sie eine belastbare Ingenieurbegründung dar. Sie dient dazu, die Erreichung der Sicherheitsziele nachzuweisen, wenn ein Projekt von den präskriptiven Lösungen abweicht.

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