Ingenieurwesen der Brandsicherheit in einem Theater: einen Brandausbruch simulieren, um die Abführung der Rauchgase, der Verbrennungsprodukte und die Evakuierung der Personen zu optimieren.
Die Expertise von EOLIOS in der Strömungsmechanik ermöglichte eine rigorose Studie, um die Sicherheit des Standorts im Brandfall zu gewährleisten: die potenziellen Risiken analysieren, die bestehenden Maßnahmen bewerten und die Risikozonen sowie die einzurichtenden zusätzlichen Maßnahmen identifizieren.
Fortgeschrittene Modellierungsmethoden haben das Verhalten des Feuers in verschiedenen Szenarien simuliert, um das Ausmaß der potenziellen Schäden zu bewerten und die Wirkungszonen zu bestimmen. Auf dieser Grundlage hat EOLIOS angepasste Erkennungs- und Bekämpfungssysteme sowie Verbesserungen der Belüftung und der Rauchabführung empfohlen.
Die numerische Strömungsmechanik (CFD) gewährleistet, dass die Evakuierungswege frei bleiben und dass die Rauchabführungssysteme wirksam konzipiert sind.
Das Wesentliche. Für ein Theater, das 30 bis 700 Zuschauer aufnehmen kann, führte EOLIOS eine Studie zum Ingenieurwesen der Brandsicherheit (ISI) mittels CFD-/FDS-Simulation durch. Ein 3D-Modell des Standorts dient dazu, einen Brandausbruch in den ungünstigsten Szenarien zu simulieren: Ausbreitung von Wärme und Rauch, Sicht, Versperrung der Ausgänge. Ziel: eine wirksame Entrauchung dimensionieren und freie Evakuierungswege gewährleisten.
Die Theater nehmen 30 bis 700 Zuschauer je nach ihrer Größe auf: Es ist von höchster Bedeutung, die plötzliche Evakuierung einer großen Anzahl von Personen vorzusehen. Im Brandfall nimmt der Rauch zu und breitet sich aus, was die Blockierung der Evakuierungswege (Hitze, Emanationen, schlechte Sicht) verursachen kann. Die Entrauchungsstudie modelliert die Ausbreitung der Rauchgase, um ihre Abführung und die der Personen unter den besten Bedingungen zu optimieren.
Das Ingenieurwesen der Brandsicherheit bewertet durch Berechnung das Verhalten eines realen Brandes, statt nur pauschale Regeln anzuwenden. Es simuliert die Ausbreitung von Wärme und Rauch, um zu prüfen, dass Evakuierung und Eingriff der Rettungskräfte möglich bleiben, und um die Maßnahmen zu dimensionieren: Entrauchung, Abschottung, Ausgänge.
Der gesamte Standort wurde von den EOLIOS-Ingenieuren mit einer 3D-Software nachgebildet, ausgehend vom 3D-Modell des Gebäudes und seiner Systeme. Diese Modellierung ermöglicht es anschließend, die CFD-Simulation für jedes Szenario durchzuführen. Die Volumetrie wird realisiert, um alle Elemente mit Auswirkung auf die Aeraulik des Volumens zu berücksichtigen, ohne das Modell mit unangemessenen Details zu überladen, um die Rechenleistung auf den sensiblen Zonen zu maximieren.
Fire Dynamics Simulator ist eine auf Brände spezialisierte CFD-Software, entwickelt vom NIST. Sie löst die vom Feuer angetriebenen Strömungen (heiße Rauchgase, Auftrieb) und gibt die zeitliche Entwicklung der Temperaturen, der Luftgeschwindigkeiten und der Sicht wieder.
Die Strömungsstudien-Software sagt die Entzündung der brennbaren Objekte nicht voraus: Das Phänomen der Verbrennung wird nicht modelliert. Der Brand wird durch ein volumetrisches Wärmemodell dargestellt, das nur die thermischen und toxischen Effekte der Verbrennung in einem definierten Volumen berücksichtigt.
Der Wärmestrom (Leistung des Feuers) ist nicht konstant (kleine Flammen, lebhafte Flammen, Erlöschen): Vorstudien bestimmen seine zeitliche Entwicklung und die Emissionsraten der Verbrennungsprodukte, Eingangsdaten des Modells. EOLIOS verfügt über eine Datenbank der Rauchentwicklungsbedingungen für die gängigen Materialien.
Der Wärmestrom, oder HRR (heat release rate), ist die vom Feuer im Laufe der Zeit abgegebene thermische Leistung. Er wächst von den ersten Flammen bis zur vollen Entwicklung und nimmt beim Erlöschen ab; er ist die wichtigste Eingangsgröße, die die Erzeugung von Rauch und Wärme in der Simulation steuert.
Da die genaue Position eines künftigen Brandherds unvorhersehbar ist, werden mehrere Szenarien in den ungünstigsten Fällen untersucht: den Weg der Rauchgase zum Rauchabzug maximieren, die Erkennungszeit maximieren, die Entdeckung verzögern, einen Notausgang blockieren oder die Ansammlung von Wärme und Rauch begünstigen. Jedes Szenario definiert die Position und die Charakterisierung des Brandherds und die Elemente, die die Entwicklung des Brandes beeinflussen.
Eine CFD-Simulation wird für jedes Szenario durchgeführt (Randbedingungen, automatisches, an den sensiblen Zonen verfeinertes Netz). Man untersucht die Bewegung der Wärme und des Rauchs — die der vom Brand erzeugten Luftbewegung folgt — und man bestimmt die Dauer, nach der jeder Notausgang versperrt wäre.
Die Ergebnisse ermöglichen es, die thermischen Bedingungen und den Wärmestrom zu erfassen, denen man bei der Evakuierung und beim Eingriff der Feuerwehr ausgesetzt ist. EOLIOS schlägt ein neues Entrauchungssystem vor, das die Sicherheit der Personen, die Vorschriften und die Umgebungsbedingungen berücksichtigt, sowie Gestaltungsvorschläge (Notausgänge, Brandschutztüren) angesichts der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Rauchgase, der Temperaturen und der Sicht.
Zu beachten. Da die Position eines künftigen Brandherds unvorhersehbar ist, beurteilt sich die Robustheit einer Entrauchung an den ungünstigsten Szenarien, nicht an einem Durchschnittsfall. Die Simulation vergleicht diese Fälle, um Rauchabzüge, Brandschutztüren und Ausgänge vor den Arbeiten bestmöglich zu platzieren.
Entrauchung eines Theaters, Modellierung des Feuers und Evakuierungsszenarien.
Ein Theater nimmt 30 bis 700 Zuschauer auf, die schnell evakuiert werden müssen. Im Brandfall kann der Rauch die Ausgänge durch Hitze, Emanationen und Sichtverlust blockieren; die Studie modelliert die Rauchausbreitung, um ihre Abführung und die Evakuierung der Personen zu dimensionieren. Für hohe Räume mit großem Volumen siehe auch unser Dossier zur Entrauchung von Atrien (IT263).
Nein. Die Verbrennung wird nicht modelliert: Das Feuer wird durch ein volumetrisches Wärmemodell dargestellt, das nur seine thermischen und toxischen Effekte in einem definierten Volumen berücksichtigt.
Es ist die vom Feuer im Laufe der Zeit abgegebene thermische Leistung. Er wächst von den ersten Flammen bis zur vollen Entwicklung und nimmt beim Erlöschen ab; er ist die wichtigste Eingangsgröße, die die Erzeugung von Rauch und Wärme steuert.
Da die Position eines künftigen Brandherds unvorhersehbar ist, werden die ungünstigsten Fälle untersucht: maximierter Rauchweg, verzögerte Erkennung, blockierter Ausgang oder Ansammlung von Wärme und Rauch.
Ein neues Entrauchungssystem, das die Sicherheit der Personen, die Vorschriften und die Umgebungsbedingungen berücksichtigt, sowie Gestaltungsvorschläge (Notausgänge, Brandschutztüren) je nach Ausbreitungsgeschwindigkeit der Rauchgase, Temperaturen und Sicht.
Erkunden Sie unsere Kompetenzen, Projekte und technischen Dossiers, um über die FAQ hinauszugehen.
CFD-Simulation (FDS) eines Brandausbruchs auf der Bühne eines Theaters: Ausbreitung der Wärme und der Rauchgase, Geschwindigkeit und Richtung der Luftströme, Konzentration der Verbrennungsprodukte und Bewertung der Evakuierungswege — um die Sicherheitsmaßnahmen zu identifizieren, die eine schnelle und sichere Evakuierung gewährleisten.
BürosISI — Büros — Grande Armée
RestaurantEntrauchungstechnik — Restaurant Typ N
EventBrandschutz-Ingenieurwesen — Modenschau
KrankenhausEntrauchung — Universitätsklinikum Pontoise
RechenzentrumEntrauchung — Rechenzentrum (Gas NOVEC)
AnschlusskastenEntrauchungsanschlusskasten — AF1
AnschlusskastenEntrauchungsanschlusskasten — AF2
CFD-Expertise, realisierte Projekte und technische Dossiers: der gesamte Bereich Entrauchung an einem Ort.
Am einfachsten besprechen wir es gemeinsam. Unsere Ingenieure antworten Ihnen mit einer ersten technischen Einschätzung.