Symulacje komputerowe pożarów

Symulacje komputerowe pożarów

Nasza firma wykonuje symulacje komputerowe pożarów w budynkach na podstawie rożnych scenariuszy pożarowych.

Po co wykonuje się symulacje pożarów?

Wykonanie symulacji komputerowej pożaru jest niezbędne, gdy w projektowanych rozwiązaniach zachodzi konieczność zastosowania innych rozwiązań technicznych niż te, które przewidują obowiązujące przepisy. Jest to standardowy wymóg wszystkich Komend Wojewódzkich Państwowej Straży Pożarnej, którą są władne udzielać takich odstępstw. Obecnie obowiązujące, a szczególnie będące w przygotowaniu przepisy – warunki techniczne budynków – znacznie zwiększają możliwość stosowania różnych rozwiązań technicznych, które wymagają przeprowadzenia symulacji komputerowej, potwierdzającej poprawność zaprojektowanych zabezpieczeń przeciwpożarowych. Znacznie zwiększa to możliwości projektowe, jak również może przyczynić się do znacznego obniżenia kosztów projektowanej inwestycji.

Przykłady  symulacji komputerowych

1. Na zlecenie inwestora przeprowadziliśmy symulację komputerową pożaru w adaptowanym kompleksie mieszkalnym. Zaproponowane przez nas  rozwiązanie, w zakresie oddymiania obiektu, poparte symulacją komputerową pożaru, pozwoliło zaoszczędzić inwestorowi znaczną kwotę. Przeprowadzone próby z zadymieniem i oddymieniem obiektu w pełni potwierdziły wyniki symulacji komputerowej.
2. Wskutek błędu projektowego, stalowa konstrukcja hali produkcyjnej nie posiadała odpowiedniej odporności ogniowej. W grę wchodziło zabezpieczenie ogniochronne konstrukcji stalowej – na co  nie było czasu bo zbliżał się termin odbioru jak również niebagatelne koszty z tym związane. Przeprowadzona symulacja komputerowa wykazała, że w tym konkretnym przypadku powstały pożar nie spowoduje przekroczenia temperatury krytycznej konstrukcji stalowej. Pozwoliło na dokonanie odbioru technicznego obiektu w zaplanowanym czasie i zaoszczędzenie bardzo poważnych kwot pieniężnych, których nie zaplanował ani inwestor ani wykonawca.

3.Producent materiału mającego służyć do zabezpieczenia przeciwpożarowego stali, zlecił wykonanie symulacji komputerowej z użyciem tego materiału. Znając właściwości fizyczne materiału przeprowadziliśmy symulację badając temperaturę obudowanej stali w czasie pożaru. Na tej podstawie zlecone zostały badania laboratoryjne. Wstępne wyniki badań laboratoryjnych potwierdziły wyniki symulacji, co zminimalizowało ryzyko całkowitego fiaska badań jak również znacznie obniżyło jego koszty.

Z jaką dokładnością wykonywane są symulacje komputerowe pożarów?

7 cm to zalecany maksymalny rozmiar siatki przestrzennej przy której powinna być wykonana symulacja komputerowa dla większości pożarów. Takie stanowisko prezentuje National Research Council Canada. Powyżej tego rozmiaru wyniki symulacji komputerowej mogą być na tyle niedokładne że, symulacja komputerowa odwzoruje warunku pożaru w bardzo dużym przybliżeniu. Z dostępnych badań wynika, że zwiększenie siatki przestrzennej do ponad 20 cm zawsze powoduje znaczne zaniżenie symulowanej temperatury pożaru, stężenia CO2, stężenia CO, jak również widzialności. To oczywiście dyskwalifikuje tak wykonaną symulację komputerową pożaru jako czynnik wspomagający projektowanie czy potwierdzający skuteczność zaprojektowanych rozwiązań. Należy zwrócić uwagę na fakt że, 2 krotne zmniejszenie siatki przestrzennej powoduje 4 krotne zwiększenie dokładności obliczeń ale również 16 krotne wydłużenie czasu symulacji. Dlatego przed zleceniem wykonania symulacji komputerowej pożaru, należy dowiedzieć się od zleceniobiorcy jaką siatkę przestrzenną zastosuje (przejmie) do obliczeń w całej domenie i czy dysponuje odpowiednim do tego sprzętem.

Częstą i nieprawidłową praktyką zleceniobiorców jest przyjmowanie odpowiedniej rozdzielczości tylko i wyłącznie w najbliższym otoczeniu miejsca ognia, jednocześnie przyjmując bardzo dużą siatkę w innych częściach budynku (nawet 1x1x1m). Powoduje to min zmianę kubatary pomieszczeń, przepływów powietrza, znaczne niedoszacowanie temperatury i widzialności.

W jaki sposób wykonujemy obliczenia?

Obliczenia przeprowadzamy na oprogramowaniu FDS w wersji 5 (Fire Dynamic Simulator) dostarczonym przez National Institute of Standards and Technology, zawsze w najnowszej wersji programu polecanej przez jego producenta.

Dysponujemy najszybszym sprzętem w Polsce do przeprowadzania symulacji. Dzięki naszemu najnowszemu projektowi*:

„Nowoczesne projektowanie instalacji ppoż – internetowa aplikacja do symulacji pożarów oparta na wysokowydajnym klastrze obliczeniowym”,

dysponujemy ośmioma serwerami DELL PowerEdge R910, z których każdy posiada 4 procesory Intel XEON 10 rdzeniowe (4xXeon E7-4870  2,4 GHz -fizycznie jest to 40  procesorów) oraz 512 GB pamięci RAM, co pozwala dokładnie sprawdzić nawet bardzo duże budynki czy tunele przy zachowaniu odpowiednio małej siatki (np. jeden serwer pozwala na wykonanie symulacji pożaru w tunelu o długości 3km, szerokość 15m i wysokości 5m przy siatce 0,07 m) w krótkim czasie. System pozwala także sprawdzić fizyczne właściwości p.poż. materiałów, np. nowy rodzaj wełny czy tynku. Jest to szczególnie przydatne przy zdobywaniu certyfikatu ITB.

Nasza wiedza, doświadczenie oraz sprzęt którym dysponujemy, daje pewność nam oraz naszym klientom dostarczenia pewnych wyników w rozsądnym czasie. Pod tym względem jesteśmy z pewnością przodującą firmą w Polsce.

*Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Łódzkiego na lata 2007 – 2013