Számítógépes szimulációval segített tervezés Horváth Lajos tű. alezredes Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

A számítástechnika alkalmazása a tervezésben Az épületek tervezésében mára elfogadottá vált a számítástechnika igénybevétele. Lassú folyamat Tervezői ellenállás, bizalmatlanság Ragaszkodás a hagyományos eljárásokhoz „Gépi” akadályok Áttörés A fejlesztések elérték a felhasználói elvárások szintjét. A „gépesítés” hatékonyabb tervezést eredményez. A változások átvezetése problémamentessé válik. Az alkalmazások fejlesztése új lehetőségeket nyit meg. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Az épületek tűzvédelmi tervezésének jövője Az előző minta alapján tűzvédelmi tervezés területén is teret nyer a számítástechnika alkalmazása. Az áttörés idejét éljük Tőlünk nyugatra a fejlesztésben előttünk járnak (nem úgy mint az építészeti számítástechnikában) A felhasználás területén kisebb a lemaradás. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Célok A számítógéppel segített tűzvédelmi tervezés gazdaságosabb megoldások létrehozását segítse a biztonsági szint megtartása mellett. Adjon alternatív lehetőséget egy probléma megoldására. Legyen gyors, hatékony. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Jelenlegi helyzet Tervezői adatbázisok létrehozása Tanúsított szerkezetek Beépítésre tervezett szerkezetek tűzvédelmi tulajdonságainak adatbázisai Aktív tervezői programok megjelenése Tűzszimulációs programok elterjedése A fejlesztések elérték az elvárások szintjét Elfogadhatóvá váltak a szimulációs gépidők Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Gép nélküli tűzvédelmi tervezés A kockázat felmérése Figyelembe vesszük az épület rendeltetését, benntartózkodók számát, a felhasznált, tárolt anyagok tulajdonságait, stb. A kockázat alapján a követelmények, a biztonsági szint meghatározása A követelményeknek történő megfeleltetés tanúsítások, szabványok előírások alapján. Kötött struktúra Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Elvárások a számítógépes szimulációval szemben A kockázat felmérésénél az életközeli feltételezések alkalmazása Várható tűzkeletkezés figyelembe vétele Nagy-forgalmú létesítmények kiürítésének lekövetése Kihathat a követelmények meghatározására A követelményeknek történő megfeleltetésnél új lehetőségeket biztosíthat Például: igazolható a kiürítés, hő- és füstelvezetés, egyes épületszerkezetek tűzállóságának megfelelőség. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Csak egy példa Az Eurocode szabványsorozat szerint az épületszerkezetek tűzállósági teljesítménye számítási módszer alkalmazásával is meghatározható. Ez alapján az építészetben használt acél szerkezeti elemek statikai, tűzvédelmi méretezése teljesen új alapokra helyeződik. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Acélszerkezetek méretezése Az Eurocode szerinti statikai tervezés az erőtani méretezésen túl, leképzi a szerkezet egyéb, így a tűz hatásaiból is adódó igénybevételét, és ezek közös vizsgálatát követően mondja ki a szerkezet megfelelőségét. Ez a módszer lehetőséget ad az acélszerkezetek szélesebb körben – akár védelem nélkül – történő alkalmazására, kihasználva az anyag kedvező fizikai tulajdonságait. Ezzel egyidejűleg megnöveli a tervezői felelősséget a helyes alapadatok meghatározásánál, mi alapján a szerkezet méretezése történik. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Tűzben történő viselkedés A szerkezeti acélok tűzben történő viselkedésénél egyetlen fizikai jellemzőt kell szem előtt tartani: a szerkezet mindenkori hőmérsékletét. A szerkezet hőmérséklete meghatározza a mindenkori hőtágulás mértékét, mely semmilyen körülmények között sem elhanyagolható, az acél szilárdsági mutatóit. 600 °C –on az általános szerkezeti acél már rendelkezik használható rugalmassággal. Ez a folyamat a hőmérséklet csökkenésével gyorsul. Ez lehetővé teszi, hogy egy 500 °C –os igénybevételre számított acélszerkezet megengedett maximális húzófeszültsége több, mint 1/3-a a maximálisnak maradó alakváltozás bekövetkezése nélkül. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

A számítógép szerepe A feltételezett tűz alapján kialakuló hőmérséklet, hősugárzás meghatározása. Statikai méretezéshez alapadat a felmelegedéssel korrigált megengedett feszültség mértéke. Visszaellenőrzés a tartók méreteiből adódó felmelegedésre. Itt jön a képbe a számítógép. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Összegzés Az új eljárások megismerése feloldja az ellenérzést, rávilágít a módszer korlátjaira, alkalmazási lehetőségeire. Az alkalmazás használata komoly szakértelmet igényel egyelőre, mert csak így garantálható a biztonság. Az eredmény pénzre váltható, ami segíti a számítógéppel segített tűzvédelmi tervezés elterjedését. Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.

Köszönet Szilágyi Csaba tű Köszönet Szilágyi Csaba tű. százados Úrnak, hogy az általa lefutatott szimulációkat az előadás anyagához rendelkezésemre bocsátotta. Köszönöm figyelmüket Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság 2018.09.21.