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Entrauchungstechnik – Restaurantbereich – Typ N

ISI-Studie - Überprüfung der Wirksamkeit der Entrauchung in einem Restaurantbereich

Im Rahmen eines Gebäuderestrukturierungsprojekts nutzt EOLIOS sein Fachwissen im Bereich der numerischen Simulation, insbesondere durch die Anwendung von CFD-Techniken (Computational Fluid Dynamics), für dieBrandschutztechnik (ISI). Unser Ansatz in dieser Studie konzentriert sich speziell auf die Qualifizierung von Entrauchungssystemen im Rahmen einer Designänderung. Durch die Modellierung der luft- und fluiddynamischen Bewegungen liefert die CFD-Simulation entscheidende Informationen über die Rauchentwicklung und die Temperaturen, die sich in und um die Strukturen entwickeln werden.

Der Kern dieser Studie ist die Bewertung der optimalen Funktion der Entrauchungssysteme bei der Installation von hohen Schotten in einem Gebäude. Der Schutz und die Sicherheit der Bewohner ist eine der wichtigsten Prioritäten und eine große Herausforderung für das Projekt. Um die Funktionalität der Entrauchung zu bewerten, wurden zwei Konfigurationen untersucht: eine mit vier raumhohen Schotten und die andere mit einer Kombination aus einem raumhohen Schott und drei weiteren, teilweise offenen Schotten.

EOLIOS ist bestrebt, durch fortschrittliche CFD-Simulationen maßgeschneiderte Lösungen zu liefern, wobei alle identifizierten Probleme sorgfältig bewertet werden, um die maximale Sicherheit Ihres Entrauchungssystems zu gewährleisten.

Konfiguration 1 - 4 Trennwände in jeder Höhe
Konfiguration 2 - 1 Trennwand in voller Höhe & 3 weitere offene Trennwände im oberen Bereich

Entrauchung & Brandschutz

Projekt

ISI-Studie - Überprüfung der Wirksamkeit der Entrauchung in einem Restaurantbereich Typ N

Jahr

2025

Kunde

Unibail

Lokalisierung

Frankreich

Typologie

Entrauchung & Brandschutz

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Rauch und seine Gefahren - Verpflichtung zu Sicherheit und Einhaltung von Standards

Bei einem Brand in einem Gebäude stellt Rauch eine große Gefahr dar, da er die Fluchtwege versperrt, giftige Dämpfe freisetzt und die Sicht beeinträchtigt.In der Tat ist dasEinatmen von Rauch die Hauptursache für Morbidität und Mortalität bei Brandopfern (www.alpes-maritimes.gouv.fr).

Die Einhaltung von Sicherheitsstandards wie NF EN 13.945 und NF EN 13.571 ist entscheidend, um diese Risiken zu reduzieren und die Sicherheit der Bewohner zu gewährleisten. EOLIOS hält sich an diese Vorschriften und nutzt sein Fachwissen in der CFD-Simulation, um dieEntrauchungstechnik der Studie zu bewerten.

Die 5 Gefahren des Rauchens

  1. Toxizität : Rauch besteht aus Bestandteilen hochgiftig, wie z.B. Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die zu Gesundheitsschäden führen können. schwere Gesundheitsprobleme, einschließlich einer Ersticken, Erstickungsanfälle Irritationen und eine kritischer Rückgang des Sauerstoffgehalts in der Umgebung. Bereits ein geringer Rückgang des Sauerstoffgehalts kann dazu führen, dass Sie sich nicht mehr wohl fühlen.  schwere Behinderungen oder sogar den Tod. tot.
  2. Trübung : Die Kohlenstoffpartikel verdunkeln den Rauch,erschweren die Evakuierung und erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass der Rauch austritt. zu einer Panik führen. Diese Undurchsichtigkeit kann auch  die Effektivität der Rettungsmaßnahmen beeinträchtigen und zu Schäden führen. zusätzliche Sachschäden.
  3. Entflammbarkeit : Rauch kann das Feuer zu transportieren durch Konvektion und Strahlung. Phänomene wie derBlitzschlag (GSE) und dieRauchexplosion (RE) zeigen seine Wirkung.  Gefährlichkeit in geschlossenen oder halbgeschlossenen Räumen.
  4. Hitze : Rauch kann Verbrennungen und erhebliche Sachschäden verursachen, weil er hohe Temperaturen enthält.
  5. Mobilität : Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Rauchs, die normalerweise zwischen  0,20 cm und 1 m/s liegt, kann berechnet werden, um die Zeit abzuschätzen, die benötigt wird, um einen bestimmten Raum zu durchdringen.


Durch die Verwendung der CFDs ist es möglich, die Rauchbewegungen, sicherzustellen, dass die  und dass die Notausgänge begehbar bleibenRauchabzugssysteme erreichen wirksam die Sicherheitsziele zu erreichen. Im Rahmen dieser Studie, die die Bewertung von  Schaffung neuer Räume mit natürlicher BelüftungEOLIOS liefert dem Bauherrn seinen  , um dieWirksamkeit des Entrauchungssystems zu beobachten. Unser Ziel ist es, jeden  potenzielles Risiko.

Grafik der verschiedenen Gefahren durch Rauch in Abhängigkeit von der Temperatur

Die nun mit Feuchtigkeit angereicherte Luft entweicht durch die Ventilatoren an der Spitze des Turms. Das gekühlte Wasser wird in einem Tank am Boden des Turms gesammelt und dann wieder in das Kühlsystem gepumpt. Dieser Prozess läuft kontinuierlich ab und sorgt so für eine effiziente Kühlung und eine stabile Temperatur im Gebäudeinneren. Das Hauptziel ist die Sicherstellung einer effizienten Kühlung der Büros durch die Validierung der Dimensionierung und Anordnung der TAR-Systeme auf dem Dach.
Außerdem solldie Gesamtleistung und die Energieeffizienz der Kühlsysteme verbessert werden, um den Energieverbrauch zu minimieren.
DasZiel dieser Studie ist es, die Dimensionierung und Implementierung von VRT-Systemen auf dem Dach des Gebäudes zu validieren.
Hierzu werden drei Parameter verwendet: Temperatur, Geschwindigkeit und Luftfeuchtigkeit in der Umgebung der TARs.

EOLIOS Expertise: Charakterisierung von Bränden durch CFD-Simulation

Entwicklung von Brandszenarien

Diese Anfangsphase ist entscheidend, um die wesentlichen Schritte jedes Brandszenarios zu definieren, indem Parameter verankert werden wie :

Position und Charakterisierung des Fokus: Strategische Platzierung in Bezug auf die Ziele der Simulation und die untersuchten Systeme.

Struktur- und Systemvariablen: Diese Elemente haben einen direkten Einfluss auf die Entwicklung und Ausbreitung von Bränden.

Die angewandte Methodik basiert auf einem Modell einer volumetrischen Wärmequelle, bei dem die Essenz des Verbrennungsphänomens(Flamme) nicht simuliert wird, aber die thermischen und toxischen Effekte der Verbrennung integriert werden. Dieses Modell setzt eine Wärme- und Giftquelle in einem vorbestimmten Volumen voraus, das die Flammenzone des Brandes darstellt.

Bedeutung des Studienszenarios

Jedes Untersuchungsszenario besteht aus einer Designlösung, Anfangsbedingungen und einem lokalisierten Brandszenario. Ein einziges Brandszenario beinhaltet verschiedene Designlösungen, um einen effektiven Vergleich zu ermöglichen. Es ist nicht möglich, alle potenziellen Fälle abzudecken, aber wir stellen sicher, dass jedes Szenario plausible Versionen darstellt, die auf strengen Analysen basieren.

Definition einer Brandausbruchszone

Strategische Lokalisierung der Herde

Die Fähigkeit, die Dimensionierung von Entrauchungsanlagen genau zu bewerten, hängt weitgehend von der strategischen Lage der Brandherde ab. Wir haben einen konservativen Ansatz gewählt, indem wir Faktoren wie den Rauchpfad, die Detektionszeit und dieWärme- und Rauchentwicklung maximiert haben. Die Szenarien wurden so gewählt, dass sie typische„Worst-Case„-Fälle widerspiegeln, die den Sicherheitsanforderungen entsprechen.

Sequentielle Darstellung der Personensicherung

3D-Modellierung für die Entrauchung

Im Rahmen der Studie wird besonderes Augenmerk auf die genaue und detaillierte 3D-Modellierung der Verbindungen zwischen den verschiedenen Räumen des Gebäudes, wie Treppen, Flure und Türen, gelegt. Dies ist ein wichtiger Schritt, um alle Elemente, die den Rauchdurchgang stören könnten, zu identifizieren und zu analysieren. Wir garantieren eine genaue geometrische Darstellung im Maßstab von ca. 10 cm unter Berücksichtigung der spezifischen Einschränkungen der verwendeten Software. Diese Genauigkeit ermöglicht eine effiziente Analyse des Rauchverhaltens durch alle Räume, die lufttechnisch miteinander verbunden sind. Durch die Einbeziehung aller betroffenen Parteien wird vermieden, dass das Untersuchungsgebiet auf einen zu kleinen Maßstab beschränkt wird, wodurch eine globale und relevante Modellierung gewährleistet wird.

Im CFD-Modell liegt der Schwerpunkt auf der Nachbildung von festen Hindernissen, wie z.B. festen Möbeln. Dieser Ansatz ermöglicht es, die Analyse auf die Strömungsdynamik zu konzentrieren und die Entrauchungswege genau zu simulieren.

3D CFD-Modell für die Entrauchungstechnik

Ergebnisse der Entrauchungssimulation: Validierung des Designs

Im Rahmen unserer Entrauchungsstudie gemäß ISO 23932 haben wir die beiden Trennwandkonfigurationen in drei Brandszenarien (Feuer A, B und C) analysiert, um einen optimalen Schutz der Personen zu gewährleisten. In Bezug auf die Entwicklung der Sicht durch Rauch zeigten die Ergebnisse, dass zu keinem Zeitpunkt, auch nicht 10 Minuten nach Ausbruch des Feuers, das kritische Sichtkriterium, das eine Rauchtrübung von weniger als 20 m bedeutet, bei beiden analysierten Konfigurationen überschritten wurde. Auch bei der Temperaturanalyse zeigen die Simulationen, dass die störende Schwelle von 40°C selbst nach 10 Minuten Brand nicht erreicht wird. Diese Daten sind für die Bewertung der Evakuierungsbedingungen und des Brandschutzes in geschlossenen Räumen von entscheidender Bedeutung.

Für die Szenarien Feuer B und C folgen die Sicht- und Temperaturkriterien dem gleichen Muster wie für Feuer A, was die Gültigkeit der getesteten Konfigurationen unterstreicht. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das Entrauchungssystem robust ist und die normativen Anforderungen erfüllt werden, lange bevor die Zeit für die Personensicherheit (TMSP), die auf 2 Minuten und 30 Minuten geschätzt wird, erreicht ist. Mit anderen Worten, dieEvakuierung der Bewohner ist unter den getesteten Bedingungen sichergestellt, so dass sie ungehindert in einen sicheren Bereich gelangen können.

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SDB-Modellierung eines Feuerausbruchs in einem Restaurant
Unsere Ergebnisse unterstreichen die Funktionalität und Effizienz beider Konfigurationen, ob es sich nun um vier hohe Schotte oder nur ein hohes Schott mit niedrigeren Schotten handelt, durch die Rauch hindurchziehen kann. Diese Anordnungen gewährleisten eine einfache Evakuierung, ohne die Sicherheit der Bewohner zu beeinträchtigen. Die Studie unterstreicht die Bedeutung einer strengen Bewertung und multilateraler Konsultationen bei der Einführung effektiver Brandschutzsysteme.
Feuer A - Sicht durch Rauch bei t = 10min - 4 hohe Schotte (links) - 1 hohes Schott & 3 weitere offene Schotte oben (rechts)
Feuer A - Temperaturverteilung bei t = 10min - 4 hohe Schotte (links) - 1 hohes Schott & 3 weitere offene Schotte (rechts)
Feuer B - Sicht durch Rauch bei t = 10min - 4 hohe Schotte (links) - 1 hohes Schott & 3 weitere offene Schotte (rechts)
Feuer B - Temperaturverteilung bei t = 10min - 4 hohe Schotte (links) - 1 hohes Schott & 3 weitere offene Schotte (rechts)
Feuer C - Sicht durch Rauch bei t = 10min - 4 hohe Schotte (links) - 1 hohes Schott & 3 weitere offene Schotte (rechts)
Feuer C - Temperaturverteilung bei t = 10min - 4 hohe Trennwände (links) - 1 hohe Trennwand & 3 weitere offene Trennwände (rechts)

EOLIOS - Ingenieurbüro und Experte für Entrauchung

Wir bei EOLIOS haben es uns zur Aufgabe gemacht, Sie bei der Planung oder Bewertung Ihrer Entrauchungssysteme zu unterstützen, um die Sicherheit und den Schutz Ihrer Gebäude und deren Bewohner zu gewährleisten. Wir verpflichten uns, ein System präzise und effizient zu entwerfen.

Unser Fachwissen in der CFD-Simulation ermöglicht es uns, die Luftdynamik zu analysieren, Rauchpfade zu identifizieren und potenziell kritische Bereiche zu erkennen, in denen sich Rauch ansammeln kann. Durch die Integration dieser Analysen stellen wir eine optimale Verteilung des Luftstroms sicher und minimieren die Stellen, an denen sich Rauch ansammeln könnte, wodurch das Risiko für die Sicherheit von Personen verringert wird.

Wir bewerten die Effizienz von Entrauchungssystemen rigoros und ermöglichen es Ihnen, deren Leistung unter den ungünstigsten Szenarien zu validieren und zu optimieren.

Videozusammenfassung der Studie

Zusammenfassung der Studie

Wir bei EOLIOS haben es uns zur Aufgabe gemacht, Sie bei der Planung oder Bewertung Ihrer Entrauchungssysteme zu unterstützen, um die Sicherheit und den Schutz Ihrer Gebäude und deren Bewohner zu gewährleisten. Wir verpflichten uns, ein System präzise und effizient zu entwerfen.

Unser Fachwissen in der CFD-Simulation ermöglicht es uns, die Luftdynamik zu analysieren, Rauchpfade zu identifizieren und potenziell kritische Bereiche zu erkennen, in denen sich Rauch ansammeln kann. Durch die Integration dieser Analysen stellen wir eine optimale Verteilung des Luftstroms sicher und minimieren die Stellen, an denen sich Rauch ansammeln könnte, wodurch das Risiko für die Sicherheit von Personen verringert wird.

Wir bewerten die Effizienz von Entrauchungssystemen rigoros und ermöglichen es Ihnen, deren Leistung unter den ungünstigsten Szenarien zu validieren und zu optimieren.

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Video-Zusammenfassung des Entrauchungs-Engineering-Auftrags

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