RWA-studie van een modeshowzaal: een gesimuleerde brandhaard om na te gaan of de bestaande systemen een veilige ontruiming van het publiek mogelijk maken.
Deze studie richt zich op de rook- en warmteafvoer tijdens modeshows, door de doeltreffendheid van de bestaande brandveiligheidssystemen te analyseren. Een brandhaard is gesimuleerd om de verspreiding van de rook en van de warmte in een modeshowzaal te bestuderen.
Het doel: nagaan of de RWA-systemen volstaan om het publiek veilig te laten ontruimen, op basis van de software FDS (NIST), de referentie voor brandsimulatie.
Een digital twin van de zaal is gemaakt, met alle systemen die de scenario's beïnvloeden.
De kern. EOLIOS beoordeelde met FDS-simulatie de rook- en warmteafvoer van een modeshowzaal, met een brandhaard gemodelleerd op de schijnwerpers van het toneel. De dakafvoeropeningen, gekoppeld aan de detectoren, en de sprinklers houden, geholpen door de grote vrije hoogte, gedurende meer dan 5 minuten een zichtbaarheid en leefbare temperaturen op ooghoogte aan: de ontruiming van het publiek is gewaarborgd.
Wij voerden een RWA-studie in een zaal uit tijdens een modeshow. Zij moet aantonen hoe doeltreffend de RWA-systemen zijn, zoals de openingen bovenaan, waarvan de activering gekoppeld is aan de rookdetectoren. Een brandhaard is gemodelleerd op de schijnwerpers op het toneel.
FDS is software voor numerieke simulatie ontwikkeld door het National Institute of Standards and Technology (NIST) van de Verenigde Staten. Zij maakt het mogelijk de ontwikkeling van een brand, de rookverspreiding en de warmteverspreiding in een gegeven omgeving te modelleren en te simuleren. FDS geldt als een van de best presterende softwarepakketten op het gebied van brandveiligheid.
Een digital twin van de modeshowzaal is gemaakt, met alle systemen die de scenario's beïnvloeden. Het doel was te bepalen of het bestaande RWA-systeem in staat was zichtbaarheid en aanvaardbare temperaturen te behouden voor de ontruiming van de aanwezigen.
FDS is CFD-software voor brand, ontwikkeld door het NIST (Verenigde Staten). Zij simuleert de ontwikkeling van het vuur, de rookverspreiding en de warmteverspreiding, en geldt als referentie in de engineering van de brandveiligheid.
De simulatieresultaten toonden aan dat de huidige RWA-systemen een toereikende zichtbaarheid waarborgen, net als aanvaardbare temperaturen op ooghoogte gedurende meer dan 5 minuten, waardoor een doeltreffende en volledig veilige ontruiming van het publiek mogelijk is.
De dakramen, geactiveerd door de rookdetector, en de sprinklers werkten optimaal: zij vertraagden de rookverspreiding in de zaal en hielden een geschikte temperatuur voor de doorgang van de personen aan. De vrije hoogte van de zaal droeg sterk bij om de rook en de hoge temperaturen ver van de personen te houden, wat een ontruiming in gunstige omstandigheden waarborgde.
Het gebruik van FDS voor deze studie maakte het mogelijk de fenomenen rond de rookverspreiding en de zichtbaarheid in een precieze omgeving in beeld te brengen en te kwantificeren. Het toonde ook aan hoe doeltreffend dit instrument is op het gebied van brandveiligheid.
Met de behaalde resultaten konden de nodige verbeteringen worden bepaald om de veiligheid van de aanwezigen bij brand te waarborgen. FDS is dus een essentieel instrument voor de kwaliteit van onze studies en van onze aanbevelingen inzake brandveiligheid.
Brandveiligheid en de ontruiming van personen zijn grote uitdagingen bij de bouw en de renovatie van gebouwen. De rook- en warmteafvoer speelt een essentiële rol door de aanwezigen snel te laten ontruimen en de verspreiding van toxische rook te beperken. Dankzij de engineering van de brandveiligheid en geavanceerde simulaties is het mogelijk de fenomenen van rookafvoer en ontruiming beter te begrijpen, de mogelijke gevaren te analyseren en de ontwerpoplossingen te optimaliseren om de veiligheid van de aanwezigen te waarborgen.
De studie van de ontruiming van personen, samen met computersimulaties, maakt het mogelijk de beweging van de personen bij nood te voorzien en eventuele problemen of obstakels te bepalen. Zo komt men tot doeltreffende ontruimingsplannen en tot aangepaste RWA-systemen.
Het is ook belangrijk de geldende regelgeving en normen na te leven: specifieke methoden en evaluatie-instrumenten worden gebruikt om na te gaan of de veiligheidsdoelen en de prestatiecriteria van het gebouw worden gehaald. Door met al die elementen rekening te houden kan een snelle en veilige ontruiming bij nood worden gewaarborgd, waarbij de risico's voor de aanwezigen worden beperkt en het optreden van de hulpdiensten wordt vergemakkelijkt.
Om de inzet van de rookafvoer in gebouwen met publiek of personeel beter te begrijpen, is het essentieel de gevaren en de gevolgen van rook.
De gevaren voor personen houden hoofdzakelijk verband met de inademing van toxische rook, die verantwoordelijk is voor 80 % van de sterfgevallen bij een brand. De opaciteit van de rook maakt zicht en oriëntatie moeilijk, waardoor de aanwezigen de nooduitgangen niet vinden. Rook bevat daarnaast talrijke toxische stoffen: gassen die verstikkend werken (cyaniden, koolstofoxiden) en het centrale zenuwstelsel onderdrukken, en gassen die irriteren (chloor) en letsels aan de slijmvliezen van de luchtwegen veroorzaken. De hoge temperaturen veroorzaken ten slotte brandwonden en ernstige verwondingen.
De rol van de rookafvoer is de ontruiming van de aanwezigen te vergemakkelijken door voldoende lucht en een minimale zichtbaarheid te behouden zodat de looproutes begaanbaar blijven. Zij helpt ook de uitbreiding van de brand te beperken door de hete gassen en de onverbrande deeltjes naar buiten af te voeren, en geeft de brandweer toegang tot de bron van het incident. De afvoer van hete rook beperkt ten slotte de stijging van de binnentemperatuur, en daarmee het risico op instorting van het gebouw.
Bij renovatie- of bouwprojecten van publiek toegankelijke gebouwen of van hoogbouw vallen de RWA-oplossingen van de ontwerpers vaak buiten het regelgevend kader. De engineering van de brandveiligheid biedt dan extra flexibiliteit voor de toepassing van vernieuwende bouwkundige oplossingen die de regelgeving niet voorziet.
ISI speelt ook een essentiële rol bij de renovatie van oude gebouwen of historische monumenten, waarbij bepaalde wijzigingen met de bestaande methoden onmogelijk te valideren zouden zijn. Zij maakt het ook mogelijk complexe en vernieuwende bouwwerken te ontwerpen, zoals bruggen, stadions, tunnels of hoogbouw, buiten de gebruikelijke normen.
De belangrijkste stappen van de ISI-aanpak zijn:
Elke studie leeft de geldende regelgeving na: de Franse bouw- en woningwet (code de la construction et de l'habitation), de Franse arbeidswet (code du travail) en de Franse milieuwet (code de l'environnement) leggen de ontwerpregels vast die eigen zijn aan elk type inrichting.
ISI beoordeelt door berekening het werkelijke gedrag van een brand om oplossingen buiten het forfaitaire regelgevende kader te verantwoorden. Zij is waardevol bij renovatie en voor complexe bouwwerken (torens, stadions, tunnels), waar de klassieke normatieve methoden niet volstaan.
Ontruiming kan worden omschreven als een handeling om een veilige schuilplaats of een veiligheidszone te bereiken, volgens de norm NEN-EN-ISO 13943 van maart 2011. De RWA-studie analyseert de ontruiming van de personen die in de betrokken zone aanwezig zijn of ze kunnen doorkruisen. Met de computermodellering van de ontruimingen kan de theoretische beweging van de personen worden beoordeeld bij brand: met een 3D-weergave helpt zij te begrijpen hoe de gebouwde omgeving werkt wanneer er veel mensen aanwezig zijn, en de ontruiming in real time in beeld te brengen.
Dankzij ontruimingssimulaties gekoppeld aan simulaties van de rookafvoer is het mogelijk al in de eerste ontwerpfasen te bepalen of de RWA-systemen een beheerste ontruiming mogelijk maken bekend zijn. Het tijd om in veiligheid te brengen valt uiteen in meerdere fasen; hoewel ze sequentieel worden voorgesteld, zijn die fasen in werkelijkheid met elkaar verweven en verlopen sommige gelijktijdig.
Om de criticiteitscriteria van de ISI RWA nauwkeurig te beoordelen, is het nodig de juiste scenario's te selecteren en de tijd om de personen in veiligheid te brengen (TMSP) te vergelijken met de tijd waarop het criterium wordt bereikt (TAC). De TMSP moet altijd lager dan de TAC blijven; in het andere geval moeten er veilige wachtzones worden voorzien om de veiligheid van de aanwezigen te waarborgen.
De tijd om de personen in veiligheid te brengen (TMSP) is de termijn waarbinnen alle aanwezigen een veilige zone bereiken; de tijd waarop het criterium wordt bereikt (TAC) is het moment waarop een leefbaarheidscriterium (zichtbaarheid, temperatuur) wordt overschreden. De veiligheid is verzekerd zolang de TMSP lager blijft dan de TAC; zo niet worden veilige wachtzones voorzien.
Om de tijd te schatten die nodig is om een zone te ontruimen, kan men uitgaan van vereenvoudigde aannames. De belangrijkste factoren zijn:
Die benadering geeft snel een ruwe schatting, maar houdt geen rekening met belangrijke factoren zoals paniek, de bezettingsdichtheid, de obstakels en het individuele gedrag.
Voor een meer gedetailleerde schatting worden softwaresimulaties gebruikt die een virtueel model van het gebouw maken met zijn fysieke kenmerken (indeling van de ruimtes, trappen, uitgangen…). Tijdens de simulatie krijgt elke virtuele aanwezige mobiliteitskenmerken op basis van modellen van menselijk gedrag; de software registreert zijn positie en zijn beweging, en bepaalt zo de tijd om een veiligheidszone te bereiken.
De ontruimingstijd kan in verschillende vormen worden geanalyseerd (gemiddeld, mediaan, minimaal, maximaal) om de prestatie van de ontruiming beter te begrijpen en de kritieke punten te bepalen. Bijkomende factoren — opstoppingen aan de uitgangen, kennis van de plaats, verlies aan zicht door de rook — verfijnen de schatting. Omdat die simulaties benaderingen blijven, is het essentieel de resultaten te valideren met werkelijke gegevens of met proeven op het terrein.
EOLIOS Ingénierie is een bedrijf gespecialiseerd in de numerieke modellering van luchtstromings- en warmteverschijnselen, en in HVAC- en ventilatiesystemen. Het bedrijf richtte zich aanvankelijk op thermische en luchtstromingsstudies van grote structuren: thermisch comfort, binnenluchtkwaliteit, bescherming van kunstcollecties, interne en externe verschijnselen van datacenters, luchtstroming in glasfabrieken en staalfabrieken.
Na verloop van tijd ontwikkelde EOLIOS studieprotocollen op talrijke gebieden: verspreiding van verontreinigende stoffen en stof, drukverliezen, dimensionering van schoorstenen en statische verluchters, natuurlijke ventilatie. Het bedrijf geldt vandaag als een referentie in de stromingsleer, met realisaties op complexe projecten op meerdere continenten.
Dankzij zijn expertise in CFD en de steun van ingenieurs gespecialiseerd in brandveiligheid richtte EOLIOS zich vanzelf op de RWA-engineering, waarbij geavanceerde simulatie en kennis van de regelgeving worden gecombineerd om elke uitdaging op het gebied van brandveiligheid aan te gaan.
Onthoud dit. Door de RWA-simulatie (FDS) te koppelen aan de ontruimingssimulatie kan al bij het ontwerp worden nagegaan of de personen een veilige zone bereiken vóór de rook de looproutes onleefbaar maakt.
RWA in een modeshowzaal, FDS-simulatie en criteria voor de ontruiming.
Een modeshowzaal ontvangt veel publiek in een open volume. Een brandhaard simuleren maakt het mogelijk vóór het evenement na te gaan of de bestaande RWA-systemen zichtbaarheid en leefbare temperaturen lang genoeg behouden om het publiek veilig te ontruimen. Zie ons handboek over de toepassing van IT246 (RWA in publieke gebouwen).
Fire Dynamics Simulator is CFD-software voor brand, ontwikkeld door het NIST in de Verenigde Staten. Zij simuleert de ontwikkeling van het vuur, de rookverspreiding en de warmteverspreiding, en geldt als referentie in de engineering van de brandveiligheid.
De dakafvoeropeningen, gekoppeld aan de detectoren, en de sprinklers vertraagden de rookverspreiding; geholpen door de grote vrije hoogte hielden zij op ooghoogte een zichtbaarheid en aanvaardbare temperaturen aan gedurende meer dan 5 minuten, wat een veilige ontruiming waarborgde.
De tijd om de personen in veiligheid te brengen (TMSP) is de termijn waarbinnen alle aanwezigen een veilige zone bereiken; de tijd waarop het criterium wordt bereikt (TAC) is het moment waarop een leefbaarheidscriterium wordt overschreden. De veiligheid is verzekerd zolang de TMSP lager blijft dan de TAC.
ISI beoordeelt door berekening het werkelijke gedrag van een brand om oplossingen buiten het forfaitaire regelgevende kader te verantwoorden. Zij is waardevol bij renovatie en voor complexe bouwwerken waar de klassieke normatieve methoden niet volstaan.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
RWA-studie (FDS) van een modeshowzaal met een brandhaard op het toneel: de dakafvoeropeningen, gekoppeld aan de detectoren, en de sprinklers houden op ooghoogte langer dan 5 minuten een zichtbaarheid en aanvaardbare temperaturen aan, wat een veilige ontruiming van het publiek waarborgt.
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied rook- en warmteafvoer op één plek.
Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.
