Stöd för tillämpning vid analytisk dimensionering med hjälp av CFD-beräkningar DANIEL ROSBERG, WSP BRAND & RISK Varför ett stöddokument? 400 möjliga misstag!? Ännu fler utmaningar …som kan tyckas enkla att hantera Tillämpningsgruppen Daniel Rosberg (WSP) • Ideellt arbete Anna Back (Prevecon) • Totalt ca 400 timmar (?) Tobias Bergström (P&B) • Ingen representant från räddningstjänsten Torkel Dittmer (Brandskyddslaget) Maria Hjohlman (SP) Fredrik Magnusson (Brandkonsulten) Johan Norén (Briab) Jonathan Wahlqvist (LTH) Arbetsgång Uppstartsmöte • Juni 2012 • Behovsinventering • Resursinventering Färdigt dokument • Maj/juni 2013 Arbetsmöte • • • • • • September 2012 Arbetsgång Innehåll Mål / Syfte Avgränsningar Arbetsfördelning Produktionsfas Remiss • BIV:s styrelse • Medlemmar & övriga intressenter • Lokala gruppmöten • Simuleringar • Litteraturstudier Arbetsmöte Dokumentering • November 2012 • Resultatredovisning • Problemlösning Stöd för tillämning, CFD Målgrupp • FDS-användare • Granskare av analyser • Myndigheter & Beställare Avgränsningar • BBRAD1 avsnitt 3 • Ingen vägledning för erfordrat scenario 2 • FDS 5.5.3 svn 7031 • Tidiga delen av brandförloppet • Ingen heltäckande ”manual” Resultat 47 sidor vägledning kring: • • • • • • • • Arbetsmetodik Kvalitetssäkring Verifiering och validering Karaktärisering av brandkälla Beräkningsdomänens utformning Byggandens geometri Brandgasventilation Värdering av utdata Arbetsmetodik Kvalitetsgranskning Brandkällans storlek Lika som bär? Q*= 0.3 (617 kW/m2 x 3.2 m2 ) Q*= 2.5 (3125 kW/m2 x 0.64 m2 ) 2 MW, dx=0.10 m Brandkällans storlek Effektutvecklingens tillväxt Funktionen SPREAD_RATE förespråkas Motsvarar alfa-t2 tillväxt Ger rimliga värden på Q* och FRI även tidigt i brandförloppet Alternativ finns... Modell av tillväxtfasen Lika som bär #2? SPREAD_RATE = 4.9 mm/s TAU_Q=206 s 2 MW, α=0.047, dx=0.10 Gridstorlek Maximal effektutveckling Erfordrat scenario 1 Erfordrat scenario 3 D* Cellstorlek Initial analys Min Max Max Kritisk takhöjd Max cellstorlek vid stor takhöjd Kontor och skolor 5 1,8 0,09 0,18 0,37 3,7 0,12 Bostäder hotell och vårdlokaler 5 1,8 0,09 0,18 0,37 3,7 0,12 Samlingslokaler 10 2,4 0,12 0,24 0,48 4,8 0,16 Alla verksamheter 2 1,3 0,06 0,13 0,25 2,5 0,08 Brandgasventilation • Bjälklagets tjocklek – Ofta stora CV lång bort från branden • Gridberoende m3/s kg/s 0_5 3.74 2.79 0_10 3.72 2.82 0_20 4.03 3.15 0_25 4.24 3.31 0_50 4.45 3.64 20_5 3.88 2.96 20_10 3.84 2.97 20_20 4.18 3.29 Värdering av utdata 2 MW Fast 400 m2 6 m hög Värdering av utdata - slice 240s 250s 270s 300s Lika som bär #3 Höjd (m) LAYER 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 0 100 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 200 Tid (s) 266 s 400 Visibility_MIN Sikt (m) Sikt (m) GAS 100 300 263 s 250 s 0 200 Tid (s) 300 400 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0 100 200 Tid (s) 268 s 300 400 Övrigt Innehåller även rekommendationer för: • • • • • • Strålningsmodellen Brandens placering Material i konstruktionen Undertak Bränslets sammansättning …