sfpe benelux seminar
TRANSCRIPT
Prestatie gerichte benadering van brandveiligheid inOndergrondse InfrastructuurRook- en warmteverspreiding in tunnels en aangrenzende complexen
Brandventilatie
Rol van de fire safety engineer
FSE
Actieve systemen
Reglementering
Passieve systemen
Risico analyse
Brand fysica
Menselijk gedrag
Rol van de fire safety engineer
Definitie Fire Safety Engineering volgens
The application of engineering principles, rules and expert judgment based on a scientific appreciation of the phenomena, of the effects of fire, and of the reaction and behavior of people, in order to:
• Save life, protect property and preserve the environment and heritage
• Quantify the hazards and risk of fire and its effects
• Evaluate analytically the optimum protective and preventative measures necessary to limit, within prescribed levels, the consequences of fire
Rol van de fire safety engineer
• Aanvaardbaar niveau van veiligheid voor de autoriteiten
• Beperking van de gevolgschade voor gebouw en omgeving
Brandventilatie: prestatie gericht• Prestatie eisen ?
• Randvoorwaarden ?
• Bronnen van informatie raadplegen
• Overleg met AHJ
• Uitgangspuntendocument (UPD)• = basis studie
• = toetsingskader
Brandventilatie: interactie technieken
Gebouwbeheer systeem
comfortventilatie
brandventilatie
Integraal concept in overeenstemming met UPD
Competenties FSE
AHJ
Ontwerp team
Illustratief voorbeeld
• Stadstunnel met aangrenzend ondergronds parkeergebouw en bijhorende circulatie zones, tunneldoorsnede varieert
• QRA => brandventilatie in de vorm van langsventilatie
• Prestatie eis: inzet mogelijkheid brandweer
• Actief systeem: brandventilatie
Klassieke tunnel versus ondergronds complex
• Klassieke tunnels: solide basis aan ontwerpcriteria in publicaties• Ontwerp heeft prescriptief karakter
• bij ontstentenis aan nationale voorschriften => keuze maken uit de beschikbare internationale voorschriften
• zekerheid en geruststelling voor ontwerper
• duidelijk toetsingskader voor de overheden
• ventilatie snelheden relatief eenvoudig te berekenen
• stuwkracht relatief eenvoudig te berekenen
Kritische snelheid
• Terugdringen van rook met ventilatie
V kritisch2 min na inschakeling ventilatie (rookdensiteit)
2 min na inschakeling ventilatie (temperatuur)
3 min na inschakeling ventilatie (rookdensiteit)
Klassieke tunnel
• kritische snelheid• onderzoek Wu & Bakar:
• H=5,7m
• B=8,8m
• Helling=-3%
• Dhyd=6,91m²
• vkrit=3,29m/s
• modificatie kritische snelheid door helling:• Onderzoek Atkinson & Wu
• vkrit=3,38m/s
20.0,40.0
20.0,20.040.0
''
'3/1'3/1'
QV
QQV
c
c
2/52/1
00
'
HgTc
p
Hg
VV c
c '
100/tan014.01014.01 1 cccs VVV
Klassieke tunnel
• kritische snelheid• Onderzoek Li
• H=5,7m
• B=8,8m
• Helling=-3%
• vkrit=3,22m/s
• “confinement velocity” @ 15m 2,8m/s
2/52/1
00
*
HgTc
p
gH
VV c
c *
15.0,43.0
15.0,81.0
**
*'3/1*'*
QV
QQV
c
c
cc V
V
V
VV
*
*** *** 054.0exp lV
15.0,/43.0ln5.18
15.0,/81.0ln5.18
***
**** 3/1
QVl
QVQlH
ll *
Ondergronds complex: CFD
• Toepassing van Computational Fluid Dynamics
• fysisch domein indelen in cellen
• Navier-Stokes transportvergelijkingenvoor energie en massa oplossen mbv krachtige computers
Ondergronds complex: CFD
• Belangrijke uitgangspunten:• locatie brandhaard
• Invloed hoogte plafond
• Invloed helling wegdek en plafonds
• curve brandverloop
• gewenst zicht op de brand op aanvalslocatie
• maximum temperatuur op aanvalslocatie
Ondergronds complex: CFD
• Zichtlengte in rook
𝐶𝑠 = 𝐾𝑚. 𝜌𝑌𝑠 [𝑚−1
𝐾𝑚 = 8.7m2
𝑔± 1.14
𝑚2
𝑔(flaming fires)
𝑉𝑒𝑟𝑑𝑢𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 = 1 − 𝑒𝑥𝑝 −𝐾𝑚
𝑖=1
𝑁
𝜌𝑠𝑜𝑜𝑡,𝑖 ∆𝑥𝑖 . 100%
Roetagglomeraat
Bron: SFPE handbook FPE