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Um ein Simulationsmodell zu erstellen, wird auf der Basis der gewünschten Schutzziele eine Risikoanalyse durchgeführt. Daraus ergeben sich Evakuierungsszenarien, die so definiert werden, daß sie möglichst kritische Situationen abbilden. Die Geometrie des Gebäudes wird in der Regel aus CAD-Daten in die Simulationssoftware importiert.
Erforderliche Basisdaten:
Das höchste Schutzziel im vorbeugenden Brandschutz ist es, die sichere Flucht und Rettung für alle Personen zu gewährleisten. Die individuelle Simulation von Personenströmen in Gebäuden und im Freien zeigt deutlich den Ablauf einer Evakuierung und schafft somit nicht nur Sicherheit für unsere Kunden und sondern auch neue Entscheidungsgrundlagen für Prüfer.
Oft ist ein Nachweis erforderlich, wenn die Länge oder Breite der Rettungswege nicht für die geplante Personenanzahl zulässig ist.
Evakuierungssimulationen werden oft in Verbindung mit Brandsimulationen durchgeführt, um nachzuweisen, daß bei den ermittelten Sichtweitenverhältnissen eine sichere Evakuierung möglich ist.
Die Software Pathfinder kann auch zur Simulation von Personenströmen in Alltagssituationen angewendet werden, z.B. um den Personenverkehr an Bahnhöfen und Flughäfen, in Ausstellungen und bei Veranstaltungen zu optimieren.
Simulation der Personenströme bei Veranstaltungen in Gebäuden oder im Freien, z.B. um Staus am Ein- und Auslaß zu vermeiden und auch zur Evakuierung der Veranstaltung in Gefahrensituationen
Das Ziel von Evakuierungssimulationen ist es oft, nachzuweisen, dass trotz Abweichungen gegenüber der Bauordnung hinsichtlich der Länge und Breite von Rettungswegen alle Personen im Notfall sicher evakuiert werden können. Typische Beispiele sind Bestandsgebäude, deren Türen etwas kleiner sind als die für die jeweilige Personenanzahl vorgegebene Breite. Oft ist auch die umgekehrte Fragestellung zu lösen, wie viele Personen bei der vorhandenen Fluchtwegbreite und -länge sicher evakuiert werden können, um aus wirtschaftlichen Gründen die Anzahl der Nutzer eines Gebäudes zu erhöhen.
Wenn Brand- und Evakuierungssimulationen mit PyrSim/FDS und Pathfinder erstellt werden, können die Ergebnisse verknüpft werden, um den Einfluss des Brandrauchs auf die Evakuierung zu simulieren. Dabei wird einerseits berücksichtigt, dass Personen bei eingeschränkter Sichtweite langsamer laufen, andererseits kann das ggf. entlang der Rettungswege eingeatmete Rauchgasvolumen zur Bewertung der Mobilität der flüchtenden Personen verwendet werden. Dafür wird aus den Ergebnissen beider Simulationen die Fractional Effective Dose (FED) für jede Person während ihrer Evakuierung berechnet (ISO/DIS 13571).
Nach Eurocode EN 1991-1-2, Abschnitt 3.3: Naturbrandmodelle darf die Tragwerksbemessung im Brandfall mittels Simulationsmodellen unter der Annahme eines Naturbrandes erbracht werden.
Anstelle der Klassifizierung von Bauteilen mittels Laborversuchen unter Anwendung der Einheitstemperaturzeitkurve (ETK) ist es demnach auch zulässig, den Nachweis durch Naturbrandsimulationen zu erbringen. In vielen Fällen kann dadurch eine wirtschaftliche Lösung gefunden werden, ohne die Sicherheit unzulässig einzuschränken.
Diese Nachweise werden von den Behörden anerkannt, vorausgesetzt, dass sie auf dem Stand der Technik erstellt wurden und die Quellen für alle wesentlichen Eingabedaten dokumentiert werden. Das simulierte Brandszenario sollte dabei möglichst ungünstig gewählt und bestenfalls vor der Simulation mit der prüfenden Stelle abgestimmt werden.
Simulationsprojekte mit mittlerer Größe, z.B. für Industriehallen, Bürogebäude, Schulen, werden von SIMTEGO meistens innerhalb von 4-8 Wochen bearbeitet. Die Bearbeitung schließt i.d.R. folgende Leistungen ein:
Die Simulation wird auf einem unserer Multi-Core Server durchgeführt. Die Laufzeit beträgt abhängig von der Modellgröße, dem Brandszenario und der erforderlichen geometrischen Auflösung zwischen einigen Stunden und einigen Tagen.
Für die Evakuierungssimulation wird von SIMTEGO die Software Pathfinder eingesetzt. Diese Software wird von Thunderhead Engineering Consultants, USA, entwickelt. Pathfinder basiert auf einer Berechnungsmethode, die nach den „allgemein anerkannten Regeln der Technik“ aufgestellt und veröffentlicht wurde und in der Fachwelt als ausreichend verifiziert eingestuft wird. Jede Pathfinder-Version wird durch den Hersteller anhand von mehr als 300 Testfällen verifiziert (u.a. IMO, RIMEA, NIST Technical Note 1822, SFPE Handbook). Die SIMTEGO GmbH hat im Dezember 2018 einen ausführlichen Bericht zur Simulation der RIMEA-Testfälle mit Pathfinder veröffentlicht.
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