Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice
description
Transcript of Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice
![Page 1: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Zaštita od požara i sloboda u arhitektonskom projektiranju
PRIMJENA CFD MODELIRANJA PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA PORAZVOJA POŽŽARA I DIMA S CILJEM SMANJENJA ARA I DIMA S CILJEM SMANJENJA
ARHITEKTONSKIH OGRANIARHITEKTONSKIH OGRANIČČENJA I UENJA I UŠŠTEDA NA PROJEKTUTEDA NA PROJEKTU ©©
dr.sc. Miodrag Drakulić, dipl.ing.stroj.
SEMINAR HRVATSKE KOMORE ARHITEKATAi
Hrvatske udruge za zaštitu od požara (HUZOP)
SPORTSKA DVORANA STOSPORTSKA DVORANA STOŽŽICE U LJUBLJANIICE U LJUBLJANI
![Page 2: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/2.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 2
UVOD UVOD -- ODVOĐENJE DIMA I TOPLINE IZ GRAĐEVINA ODVOĐENJE DIMA I TOPLINE IZ GRAĐEVINA
Spomenuta problematika spada u uže područje zaštite od požara građevina, koje se definira kao ““odvođenje odvođenje dima i topline iz građevinadima i topline iz građevina””..
Osnovni ciljevi sustava za odvođenje dima i topline, u daljnjoj prezentaciji sustava za odimljavanjesustava za odimljavanje
su:→
osigurati pravovremenu i efikasnu odvodnju dima iz objekta
ugroženog požarom, s ciljem da se putovi evakuacije održe slobodnim od dima, te da se
→
konstruktivni elementi građevine “rasterete”
od izravnog toplinskog utjecaja dima prilikom njegovovog širenja objektom (izražen efekt tzv. stratifikacije dima zbog termičkog uzgona!).
![Page 3: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/3.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 3
PODJELA SUSTAVA ZA ODIMLJAVANJEPODJELA SUSTAVA ZA ODIMLJAVANJE
Temeljna podjela sustava za odimljavanje:
a) sustavi
prirodnog odimljavanjaprirodnog odimljavanja (Gradijent tlaka, tj. pokretačka sila potrebna za odimljavanje ostvarena
je tzv.
“termičkim uzgonom”, zbog razlike u gustoći vrućeg dima i okolnog hladnijeg zraka.)
b) sustavi prisilnog (mehaniprisilnog (mehaniččkog) odimljavanjakog) odimljavanja
(Gradijent tlaka, tj. pokretačka sila potrebna za odimljavanje ostvarena je radom mehaničke ventilacije).
Prvi izbor projektanta je sustav prirodnog odimljavanja!
![Page 4: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/4.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 4
REFERENCE AUTORA (I)REFERENCE AUTORA (I)
Djelatnici tvrtke CTP Projekt
sa svojim suradnicima su u prethodnom razdoblju obavili numerička modeliranja procesa prirodnog odimljavanjaprirodnog odimljavanja
programskim paketom FLUENT®
za sportske dvorane:
Arena Zagreb[1]
u Zagrebu (15.000 mjesta)
Spaladium Arena u Splitu (12.000 mjesta)
Dvorana Stožice u Ljubljani (12.500 mjesta)
Prema našim saznanjima i raspoloživim dokumentima, istovjetnim programom obavljeno je i numeričko modeliranje sustava mehanisustava mehaniččkog odimljavanjakog odimljavanja
sportske arene u
Budimpešti (12.500 mjesta).
[1]
Izrađeno za vrijeme rada u Brodarskom institutu u Zagrebu.
![Page 5: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/5.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 5
REFERENCE AUTORA (II)REFERENCE AUTORA (II)
Pogled na krov Arene Zagreb
![Page 6: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/6.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 6
REFERENCE AUTORA (III)REFERENCE AUTORA (III)
Pogled na krov Spaladium Arene u Splitu u izgradnji
![Page 7: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/7.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 7
REFERENTNI OBJEKTIREFERENTNI OBJEKTI
Olimpijska dvorana u Torinu (13.000 sjedala), XX Zimska Olimpijada 2006.
![Page 8: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/8.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 8
SPORTSKI PARK STOSPORTSKI PARK STOŽŽICE ICE (Autori: Sadar Vuga Arhitekti, Ljubljana)
![Page 9: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/9.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 9
SPORTSKI PARK STOSPORTSKI PARK STOŽŽICEICE
![Page 10: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/10.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 10
SPORTSKA DVORANA STOSPORTSKA DVORANA STOŽŽICE ICE
Neto tlocrtna površina građevine:
31.968 m2
Bruto tlocrtna površina građevine:
34.755 m2
Neto volumen građevine:
283.995 m3
Bruto volumen građevine:
316.355 m3
Dužina dvorane: cca 126 m (na najdužem dijelu)
Širina dvorane: cca 106 m (na najširem dijelu)
Visina dvorane:
34 m (sredina dvorane)
Broj aktivnih kupola za odimljavanje: 34 kom.
![Page 11: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/11.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 11
SPORTSKA DVORANA STOSPORTSKA DVORANA STOŽŽICE ICE
Uzdužni presjek
![Page 12: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/12.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 12
SPORTSKA DVORANA STOSPORTSKA DVORANA STOŽŽICE ICE ––
Foto galerija 1Foto galerija 1
![Page 13: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/13.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 13
SPORTSKA DVORANA STOSPORTSKA DVORANA STOŽŽICE ICE ––
Foto galerija 2Foto galerija 2
![Page 14: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/14.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 14
SPORTSKA DVORANA STOSPORTSKA DVORANA STOŽŽICE ICE ––
Foto galerija 3Foto galerija 3
![Page 15: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/15.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 15
CILJ STUDIJE ODIMLJAVANJA DVORANE STOCILJ STUDIJE ODIMLJAVANJA DVORANE STOŽŽICEICE
Provjera i analiza učinkovitosti rada predviđenog sustava prirodnog sustava prirodnog odimljavanjaodimljavanja
u slučaju nastanka požara. U konkretnom slučaju sportske dvorane STOŽICE, potrebno je dokazati da dim neće ugroziti evakuacijske puteve niti će se prilikom širenja spustiti na visinu nižu od 2 m (1,83 m) od razine poda, tj. najviše razine tribine.
Određivanje temperaturnog poljatemperaturnog polja
u području metalne krovne konstrukcije, te procjena maksimalne temperature u spomenutoj zoni → ulazni podatak u proračunima statike metalne krovne konstrukcije.
Provjera učinkovitosti odimljavanja s preliminarnim razmještajem
krovnih kupola, odnosno određivanje dimenzija i optimalnog rasporeda
krovnih kupolakrovnih kupola
namijenjenih za odvod dima
Provjera potrebe ugradnje
dimnih zavjesadimnih zavjesa, planiranih temeljem
primjene smjernice TRVB S 125 -
„Rauch und Wärmeabzugsanlagen“.
Prijedlog optimalnog smještaja i dimenzioniranje dozračnih
kanala/otvora za dovod svjekanala/otvora za dovod svježžeg zrakaeg zraka.
![Page 16: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/16.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 16
METODOLOGIJA (I)METODOLOGIJA (I)
Dimenzioniranje sustava za odimljavanje je moguće obaviti koristeći 2 bitno različita metodološka pristupa:
a) ““preskriptivnipreskriptivni””
pristupPodrazumjeva striktno pridržavanje postojeće tehničke regulative iz predmetnog područja, npr. TRVB 125 i dr. Poštivanjem odredaba iz korištene tehničke regulative pretpostavlja se da je sustav ispravno dimenzioniran i da implicitno ispunjava postavljene zadaće
standard u projektantskom radu!
b) ““performance basedperformance based””
pristup Treba dokazati unaprijed zadano svojstvo, odnosno postavljeni zahtjev
primjereno velikim i kompleksnim objektima i razvojno-
istraživačkom radu.
![Page 17: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/17.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 17
METODOLOGIJA (II)METODOLOGIJA (II)
Provjera i analiza učinkovitosti rada sustava prirodnog odimljavanja dvorane STOŽICE obavit će se ““performance performance basedbased””
postupkom.
Općenito gledajući “performance based”
pristup u projektiranju sustava prirodnog odimljavanja zahtjeva korištenje različitih numeričkih alata koji se mogu grupirati kao:a) Zonski modeliZonski modeli, najčešće 2-zonski modeli. Ova vrsta numeričkih modela pretpostavlja da se dim u gornjem dijelu prostorije i nezadimljeni prostor u donjem dijelu
prostorije ponašaju kao dvije potpuno odvojene plinske faze.
b) CFD modeli CFD modeli ((eng. Computational Fluid Dynamics), tzv. modeli računalne dinamike fluida.
![Page 18: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/18.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 18
METODOLOGIJA (III)METODOLOGIJA (III)
Za provedbu postupka analize predviđeno je korištenje CFD programskog paketa Fluent®. Radi se o programskom paketu
za opću primjenu u mehanici fluida, što uključuje i termodinamiku požara. Osim spomenutog Fluenta, renomirani programski CFD paketi specijalizirani za rješavanje problema iz područja požarnog inženjerstva su npr. PHOENICS i FDS (Fire Dynamic Simulator)
CFD modeli se u stručnoj terminologiji još
zovu i modeli polja (eng.“field models”), obzirom da se kao rezultat provedenog
numeričkog modeliranja prikazuju različita fizikalna polja (polja brzina, tlakova, temperatura, koncentracije i sl.).
![Page 19: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/19.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 19
METODOLOGIJA (IV)METODOLOGIJA (IV)
Metodologija izrade numeričkih simulacija podrazumijeva sljedeće korake:
(a) generiranje 3-D modela (b) generiranja numeričke mreže
(c) definiranje ulaznih podataka (d) numerička simulacija
(e) obradu i analizu numeričkih rezultata (f) potvrda numeričkih rezultata eksperimentom (!)
![Page 20: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/20.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 20
33--D MODEL DVORANED MODEL DVORANE
Pogled na krov sa preliminarnom pozicijom kupola za odimljavanje
![Page 21: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/21.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 21
33--D MODEL DVORANED MODEL DVORANE
Pogled na unutrašnjost dvorane
![Page 22: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/22.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 22
33--D MODEL DVORANED MODEL DVORANE
Pogled na unutrašnjost dvorane,s dovodima svježeg zrak na razini terena
![Page 23: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/23.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 23
NumeriNumeriččka mreka mrežža dvorane a dvorane ––
izometrijaizometrija
Numerička mreža modela -
požarni scenarij 1 (požar na terenu)
![Page 24: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/24.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 24
NumeriNumeriččka mreka mrežža dvorane a dvorane ––
izometrijaizometrija
Numerička mreža modela -
požarni scenarij 2 (požar na tribinama)
![Page 25: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/25.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 25
NUMERIČKI MODEL (I)
MODEL POŽARA
Izgaranje
-
kompleksan toplinsko-kemijski proces
koji je predmetom mnogobrojnih istraživačkih studija, te kao takav
nije direktno primjenjiv
za ovaj nivo inženjerske i praktične primjene numeričkog modeliranja.
U predmetnim simulacijama nije korišten izvorni model izgaranja krute gorive tvari, već
je požar tretiran kao izvor
mase produkata izgaranja i
topline (tzv. “volumetrički model”), te je opisan predefiniranim
funkcijama promjene spomenutih
varijabli u vremenu.
![Page 26: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/26.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 26
NUMERIČKI MODEL (II)
MODEL POŽARA
Odabranim modelom se cjelokupni volumen dimnih
plinova, koji su fizikalno gledajući mješavina raznolikoh plinova i krutih čestica,
tretira kao jedan plin, odnosno, nije predviđena kalkulacija koncentracije pojedinih produkata izgaranja,
kao što su na primjer CO, CO2, SO2, H2O i NOx. Naime, koncentracije navedenih plinova u ukupnoj masi dimnih plinova nemaju značajniji upliv na dinamiku širenja dima!
U ovom slučaju predpostavljeno
je da je požar uzrokovan zapaljenjem gorive materije sjedećih
mjesta,
koja je u ovom slučaju odabrana kao polypropylene
(C3H6).
![Page 27: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/27.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 27
NUMERIČKI MODEL (III)
MODEL POŽARA
Količina oslobođene topline u vremenu Q(t), definirana je sljedećim algebarskim izrazima:
rast intenziteta požara od t=0 do t=tg
2tαtQ
maksimalni intenzitet požara (od t=tg
do t=td
)
maxQtQ
Q (W) –
količina oslobođene toplinet (s) –
vrijemetg
(s) –
vrijeme potrebno za razvoj požara do maksimalnog intenzitetatd
(s) –
vrijeme maksimalnog intenziteta požara
(W/s2) –
koeficijent rasta požara
![Page 28: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/28.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 28
NUMERIČKI MODEL (IV)
Problem odabira koeficijenta rasta požara
(W/s2):
Odabrana vrijednost
za “brzi”
požar, tj. 0,045 W/s2!
Klasifikacija koeficijenata razvoja požara
![Page 29: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/29.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 29
NUMERIČKI MODEL (V)
Q = 5
MWODABRANO!
MODEL POŽARA (HRR dijagram)
![Page 30: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/30.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 30
NUMERIČKI MODEL (VI)
MODEL TURBULENCIJE
-
Numeričkim modeliranjem predviđen je turbulentni tok fluida.-
Primijenjen modificirani k- model turbulencije.-
Uključen je utjecaj uzgonskih i gravitacijskih sila.
![Page 31: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/31.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 31
ULAZNI PODACI (I)
Broj lokacija požara: 2 (parket + tribina)
Lokacija 1 i 2 (jači požar)-
broj sjedalica zahvaćenih požarom:
min. 16-
ogrjevna vrijednost jedne sjedalice:
105 MJ-
ogrjevna vrijednost 16 sjedalica:
1,68
GJ-
koeficijent rasta požara:
0,045
kW/s2-
maksimalna količina oslobođene topline:
5,0
MW-
vrijeme potrebno za razvoj požara domaksimalnog
intenziteta:
330
sekundi
![Page 32: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/32.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 32
ULAZNI PODACI (II)
Požarni scenarij
Od 0
do
90
sekundi: otvori zatvoreni, rad sustava ventilacije/klimatizacije
Od 90
do
330
sekundi: otvori otvoreni, zaustavljen rad sustava ventilacije/klimatizacije
Od 330
sekundi nadalje: dolazak vatrogasaca na mjesto požara gašenje požara
![Page 33: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/33.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 33
ULAZNI PODACI (III)
Volumen
opožarenog područja
Lokacija 1 i 2
V
= 8,125
m3
U oba slučaja radi se o 4 sjedeća mjesta raspoređenih u 4 reda.
Godišnje
doba simulacijeLjetoVanjska
projektna temperatura Tv
= 32°CUnutrašnja
projektna temperatura Tu
= 26°C
Utjecaj
vjetraUtjecaj
vjetra zanemaren.
![Page 34: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/34.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 34
ULAZNI PODACI (IV)
Raspored kupola za odimljavanje
![Page 35: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/35.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 35
Rezultati teren Rezultati teren ––
dim dim (30 s)
Iso-konture dima s masenim udjelom 0,1% CO2(pogled prema osi x)
![Page 36: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/36.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 36
Rezultati teren Rezultati teren ––
dim dim (90 s)
![Page 37: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/37.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 37
Rezultati teren Rezultati teren ––
dim dim (180 s)
![Page 38: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/38.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 38
Rezultati teren Rezultati teren ––
dim dim (270 s)
![Page 39: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/39.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 39
Rezultati teren Rezultati teren ––
dim dim (330 s)
![Page 40: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/40.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 40
Rezultati teren Rezultati teren ––
dim pod stropom dvorane dim pod stropom dvorane (330 s)
![Page 41: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/41.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 41
Rezultati tribina Rezultati tribina ––
dim dim (60 s)
![Page 42: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/42.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 42
Rezultati tribina Rezultati tribina ––
dim dim (120 s)
![Page 43: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/43.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 43
Rezultati tribina Rezultati tribina ––
dim dim (210 s)
![Page 44: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/44.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 44
Rezultati tribina Rezultati tribina ––
dim dim (330 s)
![Page 45: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/45.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 45
Rezultati tribina Rezultati tribina ––
dim pod stropom dvorane dim pod stropom dvorane (330 s)
![Page 46: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/46.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 46
Rezultati Rezultati ––
temperturno polje ispod krova temperturno polje ispod krova (330 s)
Procjena maksimalne temperature pod stropom(cca 110°C)
![Page 47: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/47.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 47
Z A K L J U Z A K L J U ČČ
C IC I
Dokazano da dim ne ugrožava gledatelje u promatranom vremenu do početka gašenja (0 -
330 s).
Time se opravdava eliminacija dimnih zavjesa/pregrada propisanih
prema TRVB S 125.
Dokazano da nisu ugroženi evakuacijski putovi.
Preliminarni raspored i broj krovnih kupola je korigiran i smanjen za 10 kupola (ukupno 34 kom.) → eliminirane sve vanjske obodne kupole.
Veličina i položaj kanala za dovod svježeg zraka na razini borilišta ispravno je dimenzioniran (2x16,2 m2).
Otvori za dovod svježeg zraka na razini ophoda +9.25 m (ukupno 83,68 m2), ne utječu negativno na proces odimljavanja iako se nalaze iznad polovice konstruktivne visine objekta!
Utvrđene su max. temperature i temperaturna polja u neposrednoj blizini metalne konstrukcije krovišta (max. 110°C)
ulazni parametar za proračun čvrstoće krovne konstrukcije u uvjetima požara
![Page 48: Seminar HKA HUZOP-PrimjenaCFD Dv Stozice](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042608/563db9bd550346aa9a9f7517/html5/thumbnails/48.jpg)
Seminar ZAŠTITA OD POŽARA I SLOBODA U ARH. PROJEKTIRANJU 30. lipanj 2010.PRIMJENA CFD MODELIRANJA RAZVOJA POŽARA I DIMA Građevinski fakultetPredavač: dr. sc. Miodrag Drakulić, dipl. ing. stroj. Zagreb 48
VALIDCIJA NUMERIČKOG MODELA –
POŽARNI TEST
Izotermni požarni test u sportskoj areni u Budimpešti (izvor FLUENT)