Anwendung von Simulationssoftware und Prüfgeräten zum Brandschutz auf verschiedene Baustoffe (PDF)

Studienarbeit aus dem Jahr 1999 im Fachbereich Technik, Note: 1.3, Technische Universität Berlin, Sprache: Deutsch, Abstract: Seit den 60er Jahren werden analytische Modelle zur Vorhersage des Brandverhaltens entwickelt. Im Laufe der Jahre hat die Vollständigkeit und Komplexität dieser Modelle immer weiter zugenommen. Am Anfang dieser Entwicklung wurde versucht, die unterschiedlichen beobachteten Phänomene des Feuerwachstums und der Feuerausbreitung mathematisch zu beschreiben. Die Beschreibungen dieser einzelnen Vorgänge können jeweils nur einen bestimmten Teil eines Brandverlaufs abdecken. Durch die drastische Entwicklung im Bereich der Datenverarbeitung ist es allerdings möglich geworden, die einzelnen Algorithmen zu kombinieren und komplexe Modelle aufzustellen, die das Brandverhalten anhand vorgegebener Eingabedaten simulieren. Die heutigen Simulationsprogramme können Brandverläufe so gut abschätzen, daß die Ergebnisse für viele technische Anwendungen genutzt werden können.

HAZARD I ist ein Simulationsprogramm, das Gefahren, die in einem Brandfall bestehen, für Personen, die sich in einem Gebäude befinden, quantifiziert. Diese Gefahren setzen sich aus den hohen Temperaturen und den freigesetzten toxischen Stoffen zusammen. Um diese Gefahren zu beschreiben, simuliert HAZARD I nicht nur den Brandverlauf, sondern bietet auch die Möglichkeit Branddetektoren und Sprinkleranlagen zu berücksichtigen, sowie die Evakuierung von Menschen aus dem Gebäude während eines Brandes und deren dabei erlittene Schäden abzuschätzen.

Diese unterschiedlichen Vorgänge werden von den unterschiedlichen Programmteilen von HAZARD I simuliert. Den wichtigsten Teil bildet das Modell CFAST, das den Brandverlauf und dessen unterschiedliche Phänomene beschreibt und somit das eigentliche Programm zur Brandsimulation ist. CFAST unterscheidet sich von anderen Modellen zur Brandsimulation besonders dadurch, daß es mehrere Feuer in unterschiedlichen Räumen simulieren kann, Materialeigenschaften der Raumwände, -decken und -böden berücksichtigt und die chemische Zersetzung anhand von Gleichgewichtsreaktionen beschreibt.

In den folgenden Kapiteln wird das Brandsimulationsprogramm Hazard I beschrieben, wobei im wesentlichen CFAST betrachtet wird, es werden Prüfgeräte dargestellt, die Eingabedaten für Brandsimulationen liefern können, und es werden verschiedene durchgeführte Simulationen betrachtet und deren Ergebnissdaten ausgewertet.