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Bewertung von neuen Berechnungsansätzen für Lokale Brände im Zuge der Novellierung von EN 1991-1-2 Anhang C

Im Zuge der Novellierung des Eurocodes 1 Teil 1-2 Anhang C werden neue Berechnungsansätze für lokale Brände formuliert. Der Vorschlag der erweiterten Berechnungsgleichungen enthält unterschiedliche Einflussgrößen wie die Flammenhöhe, die Temperaturen im Bereich der Flammenachse, die Emissivität der Flamme, die Ventilationsbedingungen und die Flammenstrahlung bei lokalen Bränden. Der Vorschlag für die analytischen Berechnungsformeln basiert auf Grundlage der Überlegungen von Heskestad und Hasemi, die im derzeitigen Anhang C bereits ihre Anwendung finden. In Abhängigkeit der Flammenhöhe des lokalen Brandes zur Deckenhöhe ist eine Berechnung des thermischen Einflusses von Bauteilen möglich.

Bisher werden dabei die folgenden Positionen der Bauteile, die einem lokalen Brand ausgesetzt sind, betrachtet:

  • Bauteil in der vertikalen Achse des Heißgasstromes des lokalen Brandes
  • Bauteil im Deckenbereich, wenn die Flammen des lokalen Brandes die Decke erreichen

Die nun vorgeschlagene Erweiterung des Verfahrens soll ermöglichen die thermischen Einflüsse (Temperatur/ Netto- Wärmestromdichte) für Bauteile, die nicht im Deckenbereich oder in vertikaler Achse des lokalen Brandes angeordnet sind, sprich sich außerhalb des Heißgasstromes befinden, ebenfalls berechnen zu können.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Grundlagen, auf dessen die erweiterten Ansätze für lokale Brände basieren, untersucht und hinsichtlich des vorgesehenen Anwendungsbereiches bewertet. Es wird insbesondere geprüft, ob die verwendeten Grundlagen und getroffenen Randbedingungen nachvollziehbar getroffen wurden.

In einem zweiten Schritt sollen der erweiterte Ansatz EN 1991-1-2 Anhang C anhand von in der Literatur vorliegenden dokumentierten Versuchsergebnissen sowie anhand eigener durchgeführter Versuche am iBMB systematisch überprüft werden. Um die Ergebnisse allgemein zu halten, werden übliche Parameter aus bereits existieren lokalen Bränden z. B. Poolbrände verwendet. Dabei wird sich zunächst auf die Einflussgrößen der Berechnungsformeln beschränkt. Die erzielten Ergebnisse werden hinsichtlich der Temperaturen und der ermittelten Netto- Wärmestromdichten ausgewertet, um die Anwendbarkeit zu überprüfen. Die Vergleichsrechnungen werden mittels eines Computational Fluid Dynamics- Modell (CFD) durchgeführt. Auf Grundlage der erzielten Ergebnisse kann anschließend ein systematischer Vergleich vorgenommen werden, der eine Beurteilung der Anwendbarkeit der neuen Berechnungsansätze zulässt.

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen für die Normung aufbereitet werden und in Empfehlungen für Regelungen in der überarbeiteten Fassung des EN 1991-1-2 Anhang C für die praktische Anwendung einfließen.

 

Projektträger: Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt)

Förderdauer/Laufzeit: 2018

Ansprechpartner: Lisa Sander, M. Sc.

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