Fire-Simulation.at - Simulation von Brandszenarien mit Feld- und Zonenmodellen

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Einleitung

Herzlich willkommen...

... auf Fire-Simulation.at - Diese Seite bietet Informationen und Serviceleistungen über Brandsimulationsmodelle, wobei der Schwerpunkt auf Feldmodellen und hier insbesonders der Software "Fire Dynamics Simulator" vom National Institute of Standards and Technology, liegt.

 


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NEWS

August 2018 - Neue Homepage wird erstellt - Kostenkalkulator online

Wie sie am unten stehenden News Verlauf sehen wurde diese Homepage schon sehr lange nicht mehr aktualisiert und ist daher hinsichtlich technischer Details teilweise nicht mehr am neuesten Stand.
Derzeit arbeiten wir an einer komplett neuen Homepage welche im Jahr 2018 online gehen wird.
Hinsichtlich abgewickelter Projekte und Referenzen arbeitet unser Büro mittlerweile mit einer Reihe an großen Planungsbüros im deutschsprachigen Raum zusammen und es wurde eine Vielzahl an Brandsimulationen abgewickelt. Wir als Fire Protection Pulker GmbH treten hierbei sowohl als offizieller Ersteller auf, oder übermitteln unseren Simulationsbericht ohne "Branding" so, dass dieser direkt in das Brandschutzkonzept des Auftraggebers übernommen werden kann.
Aufgrund vieler Anfragen wurde für die neue Webseite ein Kostenkalkulator entwickelt, mit dessen Hilfe die Projektkosten anhand einiger Eckdaten selbst automatisch abgeschätzt werden können. Bitte beachten sie, dass ein verbindliches Angebot erst aufgrund einer detaillierten Projektanalyse erstellt werden kann und z.B. für langjährige Partner interessante Rabatte gewährt werden.

Vorab finden sie unter diesen Link den Kostenkalkulator.

 

November 2010
Unter folgenden Link finden sie die Präsentation zu meinem Vortrag beim 4. FDS Usergroup Treffen am 4.11.2010 in Berlin.

Oktober 2010
Am 4. November 2010 referiere ich beim 4. FDS-Usergroup Treffen bei hhpberlin. Mein Beitrag handelt über die Anwendung von Brandsimulationsmodellen bei der Rekonstruktion von Brandereignissen. In Kürze wird die Präsentation zum Vortrag auf dieser Seite zum Download zur Verfügung gestellt.

Die zweitätige Veranstaltung findet bei hhpBerlin am Hauptsitz in Berlin statt. hhpberlin ist eines der führenden Brandschutzbüros in Deutschlands und betreibt die FDS-Usergroup, welches die größte FDS-Anwender-Plattform im deutschsprachigen Raum darstellt. Die Usergroup unter der Leitung von Dr. Susanne Kilian unterhält unter anderem auch direkten und persönlichen Kontakt zu den FDS-Entwicklern vom NIST und trägt direkt zur Verbesserung und Weiterentwicklung von FDS bei.

Weitere Informationen bzw. die Anmeldeunterlagen sind im Flyer oder direkt auf der Homepage www.fds-usergroup.de zu finden.

Mai 2010
In den letzten Monaten hatte ich aus folgendem Grund leider nicht viel Zeit um die Homepage zu aktualisieren:
Nach über 2 Jahren harter Arbeit konnte ich am 18.5.2010 mit der Verteidigung der Masterthesis mein "Fire Safety Management" Studium an der Donau Uni Krems mit dem Titel "Master of Science" (MSc) abschließen.

Der Titel meine Masterthesis lautet:
"Anwendung von Brandsimulationsmodellen zur Rekonstruktion von Brandverläufen"
Mein Betreuer war Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. techn. Dr.h.c. Ulrich Schneider von der TU Wien.
Die Fachprüfung sowie die Verteidigung der Masterthesis erfolgte vor einer Kommision, bestehend aus:
Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. techn. Dr.h.c. Ulrich Schneider (TU Wien)
DI Monika Oswald (TU Wien)
Ing. Christian Lebeda (TU Wien)

Die Arbeit und Fachprüfung wurde mit "Sehr gut" benotet und kann "Hier" abgerufen werden.

Ich danke Allen die mich im Rahmen meines Studiums so großartig unterstützt und motiviert haben!

Juli 2009
Im Juli wurde für ein großes Einkaufszentrum in Niederösterreich ein umfassendes Entrauchungskonzept fertiggestellt. Unter Anwendung von Brandsimulationen konnte in Verbindung mit bewährten Eingangsparametern nach TRVB S 125/97 eine Reihe an Lösungsvorschlägen ausgearbeitet werden, welche sich harmonisch und ökonomisch in den Bestand integrieren lassen. Dieses Projekt war das bislang umfangreichste Brandsimulationsprojekt dieser Art.
Nähere Infos unter Projekte

Juni 2009
Eine Demoversion des verbesserten FDS5DataCreators ist Online. Die Vollversion kann um 50,- € käuflich erworben werden.
Nähere Infos unter Downloads

Juni 2009
Für eine Media Markt Filiale in Niederösterreich konnte mittels Brandsimulation ein objektorientiertes Entrauchungskonzept ausgearbeitet werden, welches in Vergleich zu einem starr nach TRVB S 125/97 ausgearbeiteten Konzept, wesentlich ökonomischer umgesetzt werden kann.
Nähere Infos unter Projekte

Juni 2009
Im Rahmen des Studiums an der Donau Uni Krems wurde eine Arbeit über "Methoden des Brandschutzingenieurwesens im Zusammenhang mit Nachrechnungen von Brandereignissen /- experimenten" geschrieben.
Nähere Infos unter Downloads

Februar 2009
Nach einem langwierigen Setup läuft nun erstmals die 64 Bit MPI Version von FDS 5.3.0 unter Linux OpenSUSE 11.1 auf einem nagelneuen Intel i7-920 Quadcore System mit insgesamt 12 GB RAM. Erfahrungen und Tips wie das System zum Laufen gebracht wurde sind unter Benchmark zu finden.

Jänner 2009
Im Zuge des "Fire Safety Management" Studiums an der Donau Universität Krems wurde folgendes Thema für die Masterthese gewählt: "Möglichkeiten, Chancen und Grenzen der Anwendung von Brandsimulationsmodellen in der Brandursachenermittlung"
Die Masterthese wird unter der wissenschaftlichen Betreuung von O.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Dr.h.c. Ulrich Schneider erstellt.
Geplant sind unter anderem praktische Brandversuche und eine Reihe von Brandsimulationen. Ergebnisse und Details werden ab 2010 auf der Homepage veröffentlicht.

Dezember 2008
Aufgrund der personellen Auslastung konnte bis jetzt noch keine Zeit gefunden werden, die Homepage auf die neue Version FDS5 anzupassen. Sämtliche Simulationen werden jedoch selbstverständlich in der jeweils aktuellen FDS Version durchgeführt.


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Was ist Brandsimulation?

In den letzten Jahren bis Jahrzehnten wurden zahlreiche ingenieurmäßige Verfahren, Methoden und Modelle entwickelt, welche das gemeinsame Ziel haben einen Brand und dessen Auswirkungen beschreiben zu können und somit auch vorhersagbar zu machen. Eines dieser Verfahren ist die Simulation eines Brandereignisses mittels EDV gestützter Simulationsmodelle. Mit genau diesen Simulationsmodellen beschäftigt sich Fire-Simulation.at, wobei grundsätzlich zwischen zwei Modellarten unterschieden wird, nämlich Zonenmodelle und Feldmodelle. Beiden Brandsimulationsmodellen liegen die technischen und wissenschaftlichen Erkenntnise der Strömungsmechanik und Thermodynamik zugrunde.
Der wesentliche Unterschied ist, dass bei Zonenmodelle der Raum üblicherweise in zwei Zonen unterteilt wird, in welchen homogene Zustände angenommen werden. In definierbaren Zeitschritten werden dann innerhalb dieser beiden Volumina die Energie- und Massenbilanzen aufgestellt und berechnet. Je nach Modell können auch Räume aneinandergefügt werden bzw. können die Auswirkungen von Flammen und Feuerplume beschrieben werden.
Bei Feldmodellen wird das zu betrachtende Volumen in beliebig kleine Zonen (Zellen) unterteilt. Innerhalb dieser Zellen werden homogene Zustände angenommen und es wird die Interaktion zwischen den Zellen nach Differentialgleichungssystemen der Strömungsmechanik (Navier-Stokes-Gleichungen) bzw. den Kontinuitätsbedingungen der Massen und Energieerhaltung berechnet. Optimalerweise sind die Zellen und die Zeitinkremente unendlich klein, in der Praxis ist die Zellenanzahl auf einige Millionen Zellen beschränkt. Üblicherweise wird dieses Simulationsverfahren als Computational Fluid Dynamics ("CFD") bezeichnet.


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Warum Brandsimulation?

In den letzten Jahre findet der Nachweis mit ingenieurmäßigen Methoden immer häufiger Eingang in Technische Richtlinien und Regelwerken und somit auch Anerkennung bei den zuständigen Behörden und Sachverständigen. Z.B. Rauch- und Wärmeabzug in Malls (TRVB N 138/00 - Verkaufstätten - Baulicher Brandschutz) oder Entwurf der OIB Richtlinie 2.1 (Brandschutz bei Betriebsbauten), usw.
D.h. wenn entsprechend verifizierte und validierte Modelle fachgerecht angewendet werden, so kann ein ingenieurmäßiger Brandschutznachweis erbracht werden, welcher gegebenfalls ein Abweichen von präskriptiven Brandschutzmaßnahmen zulässt.
Wichtig ist, dass der Nachweis mit ingenieurmäßigen Methoden jedenfalls im Vorfeld mit den vorschreibenden Behörden und Institutionen abgestimmt wird.


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Grenzen der Brandsimulation?

In der "vorhersehbaren" Welt der Brandsimulation müsste es also möglich sein ein "paar Eingaben" in den Computer zu machen, ein bißchen Rechenzeit zu investieren und man könnte alle möglichen Brandszenarien simulieren und daraufhin entsprechende Brandschutzmaßnahmen ableiten.......dem ist aber aus mehreren Gründen leider nicht so!:

  1. Ein Brandereignis lässt sich nicht einmal unter Laborbedingungen 1:1 wiederholen, d.h. der Brandverlauf ist von so vielen Faktoren abhängig, dass man bei einem Realbrand von einem chaotischen System sprechen kann.
  2. In einem Computermodell können die Brandlasten nie der Realität nachempfunden werden. Man denke z.B. nur an die verschiedenen Konfigurationen in der z.B. Karton vorkommt: in Rollen, in Stapeln, als Schachteln, als Wellpappe,... Zusätzlich kommen zu einem Brand sehr viele chemische Komponenten, welche den Brandverlauf wesentlich beeinflussen. Dem Brandschutzingenieur obliegt es nun Szenarien zu simulieren, welche geeignet sind den Brandverlauf zukünftiger Nutzungen vorherzusehen und auf Grund dessen entsprechende Brandschutzmaßnahmen zu ergreifen. Eine Möglichkeit sind hier z.B. entsprechende "Design Fire" anzuwenden, welche im Prinzip nichts anderes als vordefinierte Brandleistungskurven sind.
  3. Die Rechenkapazitäten verdoppeln sich zwar in regelmäßigen Abständen, aber bei Feldmodellen liegt die derzeitge Grenze bei ca. 10 cm Zellengröße bei durchschnittlichen Raumkubaturen. Dieser Wert ist bei weitem nicht klein genug um ein Feuer 100% real simulieren zu können. Darüber hinaus werden die Navier-Stokes Gleichungen nicht komplett gelöst, sondern es werden lediglich die größeren Turbulenzen simuliert. Dieses Verfahren wird Large Eddy Simulation ("LES") genannt. Üblicherweise reichen diese Vereinfachungen jedoch aus, wobei Abweichungen von 10% bis 30% zu Versuchsergebnissen akzeptiert werden.

Diese "Einschränkungen" bedeuten jedoch nicht, dass Simulationen nicht geeignet sind für brandschutztechnische Nachweise, es soll lediglich betont werden, dass sich der Anwender über die Möglichkeiten und Grenzen bewusst sein muss. Die Brandsimulationen ist bei fachgerechter Anwendung sicherlich eine sehr universelle und geeignete Methode um bestimmte brandschutztechnische Nachweise zu erbringen.


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Verifizierung von Simulationsmodellen?

Die von uns verwendeten Simulationsmodelle wurden bei zahlreichen Brandversuchen und Realbränden verifiziert und stimmen zum überwiegenden Teil sehr gut mit den Messergebnissen überein. Nichtsdestotrotz sind wir sehr daran interessiert die Modelle anhand echter Schadensfeuer zu verifizieren und Vergleiche in Bezug auf Brandverlauf, Rauchausbreitung, Temperatureinwirkung usw. aufzustellen. Wir bieten daher an tatsächliche Brände unter bestimmten Voraussetzungen kostenlos zu simulieren. Mehr...


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Service für FDS Nutzer

Fire-Simulation.at soll nicht nur Informationen über Brandsimulation bieten, sondern auch Anwendern von Simulationsmodellen in Form von Links und kostenlosen Downloads unterstützen. Mehr...

 

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