Studie der Rauchabführung bei einem potenziellen Brand in Büros: sichere Evakuierungswege gewährleisten und die Einhaltung der Brandschutznormen.
Im Rahmen einer neuen Gestaltung besteht das Ziel dieser Entrauchungsstudie darin zu bestimmen, ob die Installation einer neuen Kompartimentierung es ermöglicht, den Rauch und die Verbrennungsprodukte des Gebäudes im Brandfall sicher und optimal abzuführen.
Im Brandfall entwickelt sich der Rauch und breitet sich aus: Er kann die Versperrung der Evakuierungswege und der Notausgänge verursachen, aufgrund der Hitze, der Emanationen und einer schlechten Sicht. Das Projekt stützt sich auf das Arbeitsgesetzbuch, um eine korrekte Entrauchung der Kompartimente zu gewährleisten, indem raumhohe Hindernisse platziert und die Referenzwerte LCPP TAC und TMSP eingehalten werden.
Das Wesentliche. ISI-Entrauchungsstudie eines Bürogebäudes an der Avenue de la Grande Armée (Paris): Validierung einer neuen, aus einem Open Space entstandenen Raumaufteilung durch eine deterministische Analyse nach ISO 23932, mit 3 ungünstigen Brandszenarien pro Brandabschnitt, unter Einhaltung der LCPP-Referenzen TAC und TMSP.
Da das Ziel der Modellierung die Entrauchung ist, gilt besondere Sorgfalt einerseits den Verbindungen zwischen den verschiedenen Räumen des Gebäudes (Treppen, Wege, Türen…) und andererseits allen Elementen, die den Durchgang der Rauchgase stören können (Oberlichter, Türen…).
Unsere Studien beruhen auf einer Modellierung des Gebäudes im Maßstab von etwa 10 cm. Alle Räume in direkter aeraulischer Verbindung werden modelliert, wobei die Studie sich auf die Gesamtheit dieser Räume bezieht — durch unabhängiges Arbeiten pro Kompartiment, ohne die Studienzone durch einen zu reduzierten Maßstabseffekt einzuschränken.
Das Ingenieurwesen der Brandsicherheit umfasst die Studien, die per Simulation nachweisen, dass die Schutzziele für Personen erreicht werden. Siehe unsere Expertise Ingenieurwesen der Brandsicherheit.
Die Berücksichtigung der Entrauchungsanlage ist besonders wichtig. Sie verläuft in zwei Etappen: die geometrische Berücksichtigung der Öffnungen und der Luftvolumenstrom der Öffnungen.
Die Entrauchungsöffnungen werden maßstabsgetreu mit ihrer Tischlerarbeit modelliert. Die CFD berechnet automatisch die Volumenströme in Abhängigkeit vom vorherrschenden Wind und vom Temperaturanstieg in den Kompartimenten: Den nach außen führenden Fenstern wird keine feste Volumenstrombedingung auferlegt. Die Öffnungen werden gewissenhaft anhand der Architektenpläne modelliert — diese Typologie muss eingehalten werden, damit die Schlussfolgerungen gültig bleiben.
Die EOLIOS-Ingenieure simulieren verschiedene Brandtypen je nach Studienort; hier wurde ein klassischer Bürobrand modelliert. Das Projekt zielt darauf ab sicherzustellen, dass die Entrauchungsanlagen so dimensioniert sind, dass sie die Schutzziele erfüllen, über repräsentative Szenarien, die nach spezifischen Zwängen positioniert sind:
Dieses Renovierungsprojekt schafft neue interne Kompartimentierungen ausgehend von einem Großraumbüro. Der Rauch bewegt sich, indem er der vom Brand erzeugten Luftbewegung folgt: Die erzeugte Wärme schafft einen Saugstrom, der die Rauchgase zur Decke und dann durch den Raum mitreißt; je nach Wind reißt ein leichtes Ungleichgewicht die Rauchgase zu den Öffnungen der gegenüberliegenden Fassaden.
Im Sinne der Norm ISO 23932 stützte sich die Studie auf eine deterministische Risikoanalyse. Eine genormte Methode ermöglichte es, eine handhabbare Gruppe von Bemessungsbrandszenarien zu identifizieren: Die Studie gliederte sich um 3 deterministische (ungünstige) Szenarien pro Kompartiment.
Ansatz der ISO 23932, der eine begrenzte Zahl von Bemessungsbrandszenarien untersucht, ausgewählt nach ihrem ungünstigen und repräsentativen Charakter, statt eines probabilistischen Ansatzes über alle möglichen Ereignisse.
LCPP-Referenzen: Der TMSP ist die Zeit, die die Nutzer benötigen, um sich in Sicherheit zu bringen; der TAC die Zeit bis zum Erreichen kritischer Bedingungen (Sicht, Temperatur, Toxizität). Die Sicherheit ist nachgewiesen, wenn der TMSP mit ausreichender Marge unter dem TAC bleibt.
In den verschiedenen Szenarien konnte der Rauch schnell in die Korridore eindringen (schnellere Störung der Verkehrswege) oder sich unter der Decke ausbreiten und sich gewöhnlicher zur gegenüberliegenden Fassade bewegen. Die EOLIOS-Ingenieure haben ihr Wissen eingebracht, um eine vom Bauherrn vorgeschlagene neue Auslegung zu validieren, die sowohl die Ästhetik als auch eine ruhige und optimierte Evakuierung des Personals gewährleistet.
Merke. Das Einatmen von Rauch ist die häufigste Todesursache bei Bränden: Die Beherrschung seiner Ausbreitung ist die zentrale Aufgabe der Entrauchung. Die Schlussfolgerungen bleiben an die modellierte Öffnungstypologie und Raumaufteilung gebunden; jede Projektänderung erfordert eine Aktualisierung der Studie.
Neuaufteilung, Brandszenarien, ISO 23932 und Gültigkeit der Schlussfolgerungen: Antworten auf die Fragen, die diese Art von Studie aufwirft.
Neue Trennwände, die aus einem Open Space entstehen, verändern die Wege des Rauchs: Flure, Oberlichter und Türen können die Verrauchung der Fluchtwege beschleunigen. Die Studie prüft im Sinne des Arbeitsrechts, dass die Entrauchung jedes Brandabschnitts wirksam bleibt und die Evakuierung sicher ist. Siehe auch die Ziele der Entrauchung.
Nach bewusst ungünstigen Vorgaben: den Rauchweg zum nächsten Abzug maximieren, die Detektionszeit maximieren, die Entdeckung des Feuers verzögern, einen Notausgang blockieren oder die Wärmeansammlung in einer bestimmten Zone begünstigen. Modelliert wurde ein klassischer Bürobrand.
Eine genormte Methode zur Identifikation einer handhabbaren Gruppe von Bemessungsbrandszenarien, die mit den Beteiligten ausgewählt werden. Hier stützte sich die Studie auf 3 ungünstige Szenarien pro Brandabschnitt.
Den nach außen führenden Fenstern wird kein fester Volumenstrom vorgegeben: Die Simulation berechnet die Ströme automatisch aus dem vorherrschenden Wind und dem Temperaturanstieg in den Abschnitten; die Öffnungen sind maßstabsgetreu mit ihren Rahmen modelliert.
Sie bleiben gültig, solange die aus den Architektenplänen modellierte Öffnungstypologie eingehalten wird. Jede Änderung der Öffnungen oder der Aufteilung erfordert eine Aktualisierung der Studie.
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CFD-Entrauchungsstudie eines Bürogebäudes (Grande Armée, Paris): feine 3D-Modellierung der Kompartimente und Öffnungen, deterministische Analyse ISO 23932 über 3 Szenarien pro Kompartiment und Validierung der neuen Kompartimentierung für eine sichere Abführung der Rauchgase.
RestaurantEntrauchungstechnik — Restaurant Typ N
TheaterEntrauchungstechnik — Theater
EventBrandschutz-Ingenieurwesen — Modenschau
KrankenhausEntrauchung — Universitätsklinikum Pontoise
RechenzentrumEntrauchung — Rechenzentrum (Gas NOVEC)
AnschlusskastenEntrauchungsanschlusskasten — AF1
AnschlusskastenEntrauchungsanschlusskasten — AF2
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