Entrauchungsstudie einer Palliativstation: die Auswirkung verschiedener Türsteuerungen auf die Ausbreitung der Rauchgase vorhersagen, für Patienten, die nicht bewegt werden können.
Die Entrauchungstechnik ist eng mit den Sicherheitszielen verbunden: Bedingungen, die mit der Evakuierung der Nutzer vereinbar sind, lange genug aufrechterhalten, dann Bedingungen, die den Eingriff der Feuerwehr erleichtern. Der tödliche Charakter der Rauchgase und die Anwesenheit des Publikums erfordern sehr strenge Normen.
Das EOLIOS-Team hat seine Expertise eingebracht, um die Auslegung des Universitätsklinikums Pontoise gegenüber dem Feuer zu verbessern. In dieser Palliativstation können sich die Patienten nicht bewegen, um den Rauchgasen zu entkommen.
Das Ziel: die Auswirkung verschiedener Türsteuerungen auf die Ausbreitung der Rauchgase und der Temperatur infolge mehrerer Brandausbrüche vorhersagen.
Das Wesentliche. Für das Universitätsklinikum Pontoise hat EOLIOS eine CFD-Entrauchungsstudie einer Palliativstation durchgeführt, in der die Patienten nicht evakuiert werden können. Ein digitaler Zwilling einer ganzen Ebene (etwa 10 Millionen Netzelemente) diente dazu, drei Brandausbrüche zu simulieren und die Szenarien der Türsteuerung zu vergleichen. Ergebnis: Die Brandschutztüren kompartimentieren die Rauchgase deutlich besser und halten Räume auf Umgebungstemperatur.
Die in den Krankenhäusern durchgeführten Entrauchungsstudien gewährleisten die Sicherheit der Patienten und des Personals. Sie bestimmen die besten Methoden und Lösungen, um eine schnelle und sichere Abführung der von einem Brand erzeugten Rauchgase und Gase zu gewährleisten, identifizieren die potenziellen Risiken und Gefahrenquellen und entwickeln präventive Sicherheitslösungen.
Sie sind ebenfalls wesentlich, um sicherzustellen, dass die Entrauchungssysteme funktionsfähig sind und im Notfall schnell und wirksam eingesetzt werden können.
Die Entrauchungstechnik zielt darauf ab, im Brandfall haltbare Bedingungen für die Evakuierung und dann für den Einsatz der Rettungskräfte aufrechtzuerhalten: kontrollierte Sicht, Temperatur und Konzentration toxischer Gase. In Gesundheitseinrichtungen, in denen ein Teil der Nutzer nicht bewegt werden kann, beruht sie auf der Kompartimentierung und der Türsteuerung statt allein auf der Evakuierung.
Für diese Studie wurde die gesamte Ebene des Universitätsklinikums Pontoise mit einer 3D-Software nachgebildet. Alle für die Entrauchung notwendigen Belüftungs- und HLK-Systeme werden in der Modellierung berücksichtigt. Je nach den untersuchten Szenarien werden die Türen der Zimmer offen gelassen oder nicht und die Brandschutztüren aktiviert oder nicht.
Je präziser der digitale Zwilling, desto näher sind die Ergebnisse an der Realität. Das verwendete Netz enthält etwa 10 Millionen Elemente und ist in den Zonen mit starkem Gradienten verfeinert.
Ein digitaler Zwilling ist eine getreue 3D-Nachbildung des Gebäudes und seiner Anlagen (Belüftung, HLK, Türen), auf der die Simulation ausgeführt wird. Je präziser er ist, desto näher sind die Ergebnisse an der Realität; hier enthält das Netz etwa 10 Millionen Elemente, in den Zonen mit starkem Gradienten verfeinert.
Die Software simuliert weder die Entzündung der Materialien noch ihre Verbrennung: Diese ist ein Eingangsparameter der Modelle. Mehrere Brände, die mehrere Risikozonen darstellen, wurden modelliert: ein Matratzenbrand, der sich in einem Zimmer befinden kann, ein regulatorischer Brand für Gebäude mit Publikumsverkehr, der einen Ausbruch in einem Lagerraum nachbildet, und ein Brand eines Schaltschranks, der sich in einem Verkehrsweg befindet.
Zunächst ist die Branderkennung relativ schnell, in der Größenordnung von 20 Sekunden, konform mit den Erwartungen. Für die Entrauchungsstudie ist die Auswirkung der Anwesenheit der Brandschutztüren klar sichtbar: Die Simulationen zeigen 3 unterschiedliche Entwicklungen der Rauchverteilung (die ersten Augenblicke bleiben in den 3 Fällen ähnlich).
Der Vergleich zwischen dem Projektgebäude und dem Bestand macht den Nutzen der Brandschutztüren deutlich: Die Rauchgase werden viel besser kontrolliert und kompartimentiert, und die Anlage bewahrt bestimmte Räume vor der Ankunft der Rauchgase. Die Korrelation zwischen der Verteilung der Rauchgase und der Temperaturen ist signifikant, da die Brandschutztüren mehr Räume auf Umgebungstemperatur halten. EOLIOS empfiehlt daher dringend die Installation von Brandschutzsystemen.
Zu beachten. Dort, wo die Nutzer nicht fliehen können, zielt die Strategie nicht auf die Evakuierung, sondern auf die Kompartimentierung: zu steuern, wohin die Rauchgase ziehen, ist besser, als sie überall abzuführen. Die CFD vergleicht die Szenarien der Türsteuerung, um dies vor Baubeginn nachzuweisen.
Entrauchung im Krankenhausumfeld, digitaler Zwilling und die Rolle der Brandschutztüren.
Weil Patienten, insbesondere in der Palliativpflege, sich nicht bewegen können, um den Rauchgasen zu entkommen. Die Studie gewährleistet Bedingungen, die mit der Sicherung der Nutzer vereinbar sind, und erleichtert den Eingriff der Feuerwehr. Siehe unsere Entrauchungstechnik.
Eine ganze Ebene des Klinikums wird in 3D mit der Belüftung und der HLK nachgebildet. Das Netz von etwa 10 Millionen Elementen, in den Zonen mit starkem Gradienten verfeinert, hält die Ergebnisse nah an der Realität.
Die Verbrennung ist ein Eingangsparameter: Drei Risikobrände wurden modelliert, ein Matratzenbrand in einem Zimmer, ein regulatorischer Brand für Gebäude mit Publikumsverkehr in einem Lagerraum und ein Schaltschrankbrand in einem Verkehrsweg.
Der Vergleich Projekt/Bestand zeigt, dass die Brandschutztüren die Rauchgase weitaus besser kontrollieren und kompartimentieren, Räume vor ihrer Ankunft bewahren und mehr Räume auf Umgebungstemperatur halten.
Die Branderkennung ist relativ schnell, in der Größenordnung von 20 Sekunden, konform mit den Erwartungen.
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CFD-Entrauchungsstudie einer Palliativstation am Universitätsklinikum Pontoise: digitaler Zwilling von etwa 10 Millionen Netzelementen, drei Brandszenarien (Matratze im Zimmer, Lagerraum, Schaltschrank im Verkehrsweg), Erkennung in ~20 s und Nachweis der Wirksamkeit der Brandschutztüren zur Kompartimentierung der Rauchgase und Bewahrung von Räumen auf Umgebungstemperatur.
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