Transcript Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati

Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati
eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba BME,
Mezei Sándor ÉMI Nonprofit Kft,
Dr. Takács Lajos Gábor BME
2010.
Bevezető
A viszgálta célja, eszköze
• Hagyományos és iparosított technológiával épület épületek homlokzati hő- és
füstterjedésének összevetése,
• Tagoltság (szecessziós díszítés, balkon stb.) áramképet zavaró hatásának füst- és
hőterjedésre való hatásának vizsgálata,
• Az ablakok szerepe a füst beáramlásban.
• CFD szimuláció – FDS.
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
A vizsgálat részletei
Iparosított technológiával készült épület:
• Szendvicspanel,
• 2,6m-es belmagasság,
• 1,5m-es ablakmagasság.
Hagyományos épületszerkezet:
• 50cm téglafal,
• 4 m-es belmagasság,
• 2m-es ablakmagasság.
Szimulációs tér:
• Az épületet 0,1°C/m függőleges hőmérsékletváltozású tér,
• gravitációs felhajtóerőt a szokványos nehézségi gyorsulás, mellett g=9,81,
• 25 °C kiinduló hőmérséklet mellett vizsgáltuk,
• Statikus tűz – 500kW/m2.
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott és nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
(füstszemcsék eloszlása)
Tagolatlan homlokzat
Enyhén tagolt
homlokzat (20cm)
Erősen tagolt
homlokzat (50cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott és nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
(hőmérséklet-eloszlás)
Tagolatlan homlokzat
Enyhén tagolt
homlokzat (20cm)
Erősen tagolt
homlokzat (50cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott és nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
(sebességmező)
Tagolatlan homlokzat
Enyhén tagolt
homlokzat (20cm)
Erősen tagolt
homlokzat (50cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott ,nyitott, alsó nyílású ablak esetén a homlokzat
tagoltságának hatása – (füstszemcsék eloszlása)
Résre nyitott, nyitott
homlokzat
Alul nyitott
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott ,nyitott, alsó nyílású ablak esetén a homlokzat
tagoltságának hatása – (füstszemcsék eloszlása)
Résre nyitott, nyitott
homlokzat
Alul nyitott
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Alsó nyílású ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatás
(füstszemcsék eloszlása)
Tagolatlan
Erősen tagolt
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Építési módok összevetése
iparosított, tagolatlan
hagyományos, tagolatlan
erősen tagolt
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
2. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő
Tagolatlan homlokzat
Erősen tagolt
homlokzat (50cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Résre nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
2. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő
Közepesen tagolt
homlokzat (35cm)
Mérsékelten tagolt
homlokzat (20cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Teljesen nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő
Tagolatlan homlokzat
Erősen tagolt
homlokzat (50cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Teljesen nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása
3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő
Közepesen tagolt
homlokzat (35cm)
Mérsékelten tagolt
homlokzat (20cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Alsó kisablakok esetén a homlokzat tagoltságának hatása
3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő
Tagolatlan homlokzat
Erősen tagolt
homlokzat (50cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Alsó kisablakok esetén a homlokzat tagoltságának hatása
3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő
Közepesen tagolt
homlokzat (35cm)
Mérsékelten tagolt
homlokzat (20cm)
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
Eredmények, összefoglalás
• A füst terjedés szempontjából a homlokzat tagoltságának elenyésző szerepe van
annak ellenére, hogy a homlokzati áramképet a tagolások jelentősen zavarják. A
nem zavart homlokzati áramképnek lehet pozitív illetve negatív hatása is ( lásd
tagolatlan és tagolt homlokzat nyitott és résre nyitott szimulációk összevetése)
• Az ablakon lévő rés helyzetének igen jelentős a szerepe. Annak ellenére, hogy a
felső nyílásokon több füst áramlik a helyiségbe, a hagyományos építésmód nagy
belmagassága miatt a füst nagyobb eséllyel keveredik kevésbé a helyiség
levegőjével, mint az alsó nyílások esetében.
• Az épületszerkezet csillapítása és késleltetése okán az ablak később törik ki.
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
CFD Vizsgálati lehetőségek
• A döntéshozatali mechanizmusban segítheti a mérnöki tervezői munkát
• Megtervezett rendszerek működőképességének vizsgálata
• Tűzvizsgálat – az események lefolyásának vizsgálata
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos
HOMLOKZATI TŰZTERJEDÉSI VIZSGÁLAT
Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával
Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos