Beratende Ingenieure und Sachverständige
engineered in Germany [Münster - Hamburg]

BRANDSIMULATION

Mehr Freiheit – mit Sicherheit

Ob Neubau oder Umbau: Moderne Architektur ist durch immer komplexere Gebäudestrukturen geprägt. Dabei basiert das Thema Brandschutz auf Vorschriften, die maßgeblich auf Erfahrungen mit realen Bränden und Brandversuchen beruhen. Über diesen deskriptiven Ansatz hinaus kommen inzwischen rechnerische Simulationen zum Einsatz.

So führen die deskriptiven Erkenntnisse zu konservativen Vorgaben, um den Brandschutzplanern praktikable und sichere Lösungen zu ermöglichen.

Alte Ziele – neue Methoden

Mit Ingenieurmethoden im Brandschutz ergeben sich jedoch neue Ansätze, baurechtliche Schutzziele zu erfüllen – durch Konzepte, die auf individuelle Bauwerke zugeschnitten und zugleich wirtschaftlicher sind.

An den Zielen hat sich nichts geändert. Sie lauten weiterhin: Vorbeugen, dass Brände entstehen; verhindern, dass sich Rauch- und Feuer ausbreiten kann. Und Voraussetzungen schaffen, dass Menschen schnell gerettet und die Flammen wirksam bekämpft werden können.

Temperaturverlauf eines Brandüberschlags
Temperaturverlauf eines Brandüberschlags

Es brennt – auf dem Bildschirm

Ingenieurmethoden im Brandschutz umfassen die rechnerische Simulation der Brandphänomenologie. Und somit eine mögliche Vorhersage der Brandeinwirkungen unter Zuhilfenahme physikalischer und chemischer Gesetze. Die Lösung erfolgt mithilfe der nichtlinearen partiellen Navier-Stoke-Differentialgleichungen.

Flammen- und Rauchentwicklung des Brandüberschlags
Flammen- und Rauchentwicklung des Brandüberschlags

nees INGENIEURE nutzt für diese numerischen Strömungssimulationen (engl. Computational Fluid Dynamics) Fire Dynamics Simulatoren (FDS) und das Consolidated Model of Fire and Smoke Transport (CFAST), welche vom amerikanischen „National Institute of Standards and Technology“(NIST) entwickelt wurden - und weltweit anerkannt sind

Als beratende Ingenieure bieten wir an:

  • Berechnung einer möglichen Brandentwicklung sowie Rauchausbreitung in Gebäuden
  • Berechnung der Brandeinwirkungen auf Personen, Bauteile und Konstruktionen
  • Beurteilung des Baustoffverhaltens bei Bränden
  • Beurteilung der Brandmeldung und Brandbekämpfung sowie der betrieblichen Brandschutzmaßnahmen

Zielorientierte Optimierungen besonders auf dem Gebiet der Entrauchung:

  • Nachweis raucharmer Rettungswege, bzw. Rauchschichtbegrenzung
  • Genehmigungsfähigkeit
  • Rettungsweg-Sondersituationen
  • mehrgeschossige Rauchabschnitte
  • Kosten-Nutzen Optimierung
  • Innovative Entrauchungstechniken
Rauchentwicklung in einer Halle mit Rauchschürzen
Rauchentwicklung in einer Halle mit Rauchschürzen

Den Flammen widerstehen

Der Nachweis des Feuerwiderstandes tragender Bauteile wird durch Brandschutzingenieurmethoden optimiert, die rechnerische Modelle zur Brandsimulation und Evakuierung ergänzen. Im Rahmen der Eurocodes wird auf Grundlage der Brandsimulationen die thermische Analyse des Tragwerks durchgeführt. Dazu gehören: Die Bestimmung der thermischen Einwirkung auf das Bauteil und die Berechnung der veränderten Materialeigenschaften aufgrund einer Durchwärmung des Querschnitts (Heißbemessung).

Feuerfeste Vorteile der Ingenieurmethoden im Brandschutz

  • Sicherheiten: quantifiziert und verifizierbar
  • Integration technischer, baulicher und organisatorischer Brandschutzkomponenten
  • Interaktionen zwischen allen Komponenten
  • Erhöhte Sicherheit durch Redundanzen
  • Weniger Planungs- und Nutzungsbeschränkungen
  • Aktivierung wirtschaftlicher Potenziale
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