Rauchversuche - BFT Cognos GmbH
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Smoky und Loki – <strong>Rauchversuche</strong> in Gebäuden<br />
Dipl.-Ing. 1/21 Andreas Plum Jahresfachtagung 2010 2010<br />
Rauchversuch mit Pyrotechnik<br />
Zusammensetzung Rauchpulver<br />
- 40 % Ammoniumchlorid<br />
- 30 % Oxidationsmittel (z. B. Kaliumchlorat)<br />
- 30 % organische Naturstoffe (z. B. Harze, Zucker)<br />
Rauchausbeute<br />
ca. 800 m³/h je Rauchbombe<br />
Nebelfluid<br />
- Propylenglykol, ggf. Glycerin<br />
(hygroskopische Wirkung)<br />
- wasserfreie Öle<br />
Rauchausbeute<br />
ca. 190 m³/h je Rauchgenerator<br />
2/21 Jahresfachtagung 2010
Modellversuche<br />
Belastungsversuch Brücke<br />
1890<br />
Brandversuche Cardington<br />
90er Jahre<br />
Inhalt:<br />
Grundlagen<br />
Vergleichbarkeit<br />
Apparatur<br />
Beispiele<br />
3/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Modelle zur Brandsimulation<br />
Modellversuche<br />
(physikalische Modelle)<br />
Maßstab 1:1<br />
Maßstab 1: x<br />
4/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Fazit<br />
Berechnungsmodelle<br />
(mathematische Modelle)<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Zonenmodelle<br />
Feldmodell<br />
2
<strong>Rauchversuche</strong><br />
Strömung<br />
visualisieren<br />
Aerosolgenerator<br />
Wärmequelle<br />
20-50 kW<br />
Stufe 1<br />
zunehmende Ähnlichkeit<br />
Strömung<br />
visualisieren<br />
Rauchschicht<br />
visualisieren<br />
Aerosolgenerator<br />
Impulsminderung<br />
Wärmequelle<br />
100-300kW<br />
Stufe 2<br />
Strömung<br />
visualisieren<br />
Rauchschicht<br />
visualisieren<br />
Aerosolgenerator<br />
Wärmequelle in<br />
Stufen steuerbar<br />
(Ausbreitung)<br />
100-xx kW<br />
Stufe 3<br />
5/21 Jahresfachtagung 2010<br />
<strong>Rauchversuche</strong> Stufe 2<br />
6/21 Jahresfachtagung 2010
<strong>Rauchversuche</strong> Stufe 3<br />
7/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Randbedingungen<br />
Beständigkeit Aerosolnebel<br />
Abstand zur Heizquelle, beständiges Nebelfluid<br />
Entrauchungsanlage im Gebrauchszustand<br />
NRA, MRA, Zuluftöffnungen, Rauchschürzen, Meldesysteme,<br />
Ersatzstromanlagen, Öffnungssteuerungen etc.<br />
Strömungsbeeinflussende Details<br />
Einrichtungen, Sonnenschutz etc. ggf. Nachbildung<br />
Betrieb der Anlagen entsprechend<br />
Entrauchungskonzept<br />
Raumlufttemperaturen im Regelbetrieb<br />
Gebäudehülle muss vollständig vorhanden sein<br />
8/21 Jahresfachtagung 2010
Anforderungen an Simulationseinrichtung<br />
Luftstrom und Brennerleistung einstellbar und<br />
messbar<br />
Gesamtvolumenstrom Aerosolnebel<br />
250 m³/h - 350 m³/h (SL 380 m³/h)<br />
mehrere Nebelgeneratoren<br />
Abbau Strahlimpuls am Luftaustritt<br />
freier Auftriebstrahl<br />
9/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Nebelgeneratoren in der Brandsimulation<br />
Inhalt:<br />
Grundlagen<br />
Vergleichbarkeit<br />
Apparatur<br />
Beispiele<br />
10/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Fazit
Bemessungsbrände in der Brandsimulation<br />
Energiefreisetzung 1.000 kW<br />
11/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Erkenntnisse<br />
Qualitative Beurteilung der Rauchgasströmung<br />
Veränderungen gegenüber zu erwartendem Brandverlauf<br />
abschätzbar<br />
Erkennen verrauchter Bereiche<br />
(Rauchschicht und raucharme Schicht)<br />
Beurteilung der Wirkungsweise des Systems<br />
Vergleiche mit vorausberechneten Kenngrößen<br />
Abschätzung zeitlicher Abläufe<br />
12/21 Jahresfachtagung 2010
Nicht bewertbar<br />
Temperaturverteilung im Raum/<br />
Oberflächentemperaturen an Bauteilen<br />
Stoffkonzentrationen/Sichtweitenbeschränkung<br />
Auslösezeitpunkte automatischer Löschanlagen<br />
Auslösezeitpunkte Wärmemelder<br />
äußere Windeinflüsse<br />
13/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Versuchseinrichtungen<br />
Rauchgenerator<br />
und Brandauto<br />
IFI Aachen<br />
Smoke 3<br />
HK Erkelenz<br />
Smoky und Loki<br />
<strong>BFT</strong> <strong>Cognos</strong><br />
Inhalt:<br />
Grundlagen<br />
Vergleichbarkeit<br />
Apparatur<br />
Beispiele<br />
14/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Fazit
Versuchseinrichtung <strong>BFT</strong> <strong>Cognos</strong><br />
Plume<br />
Temperaturmessbaum<br />
Rauchrohre<br />
Nebelgeneratoren<br />
Brandwanne<br />
15/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Wärmequellen Smoky und Loki<br />
Ringgasbrenner<br />
5,5 – 25 kW<br />
Brandwannen<br />
60, 140, 340 und 700 kW<br />
16/21 Jahresfachtagung 2010
Messtechnik/Dokumentation<br />
Temperatur [°C]<br />
110,00<br />
105,00<br />
100,00<br />
95,00<br />
90,00<br />
85,00<br />
80,00<br />
75,00<br />
70,00<br />
65,00<br />
60,00<br />
55,00<br />
50,00<br />
45,00<br />
40,00<br />
35,00<br />
30,00<br />
25,00<br />
20,00<br />
Beispiel 1<br />
13:19:07<br />
13:19:37<br />
13:20:07<br />
13:20:37<br />
13:21:07<br />
13:21:37<br />
13:22:07<br />
13:22:37<br />
13:23:07<br />
13:23:37<br />
13:24:07<br />
13:24:37<br />
13:25:07<br />
13:25:37<br />
13:26:07<br />
13:26:37<br />
13:27:07<br />
13:27:37<br />
13:28:07<br />
13:28:37<br />
13:29:07<br />
13:29:37<br />
13:30:07<br />
13:30:37<br />
13:31:07<br />
13:31:37<br />
13:32:07<br />
13:32:37<br />
13:33:07<br />
13:33:37<br />
13:34:07<br />
Temperatur- und Strömungsmessung<br />
Foto- und Videodokumentation<br />
Veranschaulichung im Experiment<br />
Zeit<br />
Außentempe<br />
ratur<br />
Messhöhe<br />
3,5 m<br />
Messhöhe<br />
6,0 m<br />
Messhöhe<br />
9,0 m<br />
Messhöhe<br />
12,0 m<br />
Messhöhe<br />
15,0 m<br />
17/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Energiefreisetzung 340 kW<br />
18/21 Jahresfachtagung 2010
Beispiel 2<br />
Fazit<br />
Energiefreisetzung 25 kW 1,<br />
667 0,<br />
333<br />
+ R = 0, 076 ⋅(<br />
d − z ) ⋅Q<br />
& &<br />
19/21 Jahresfachtagung 2010<br />
Konzeptionierung<br />
Versuchsablauf<br />
Schutzziele/Beurteilungsgrundlagen<br />
Teilnehmer<br />
Dokumentation<br />
Modell = Abbild der Wirklichkeit<br />
Abbildung<br />
Verkürzung<br />
(erfasst nicht alle Attribute des Originals)<br />
Pragmatismus<br />
(orientiert an Fragestellung Interpretation erforderlich)<br />
e<br />
m e<br />
1/<br />
3 ( Q&<br />
2<br />
⋅W<br />
) ⋅(<br />
z + 0,<br />
h )<br />
m& + R&<br />
= 0,<br />
36⋅<br />
25⋅<br />
0<br />
balcony-spill-plume<br />
ca. 4-facher Massenstrom<br />
20/21 Jahresfachtagung 2010<br />
B<br />
B
Literaturhinweis<br />
VDI-Richtlinie 6019-1<br />
Ingenieurverfahren zur Bemessung der Rauchableitung<br />
aus Gebäuden<br />
VFDB Grundsätze für <strong>Rauchversuche</strong> in<br />
Gebäuden<br />
Australian Standard<br />
Smoke management systems - Hot smoke test<br />
21/21 Jahresfachtagung 2010
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