Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba BME, Mezei Sándor ÉMI Nonprofit Kft, Dr. Takács Lajos Gábor BME 2010.

Bevezető A viszgálta célja, eszköze Hagyományos és iparosított technológiával épület épületek homlokzati hő- és füstterjedésének összevetése, Tagoltság (szecessziós díszítés, balkon stb.) áramképet zavaró hatásának füst- és hőterjedésre való hatásának vizsgálata, Az ablakok szerepe a füst beáramlásban. CFD szimuláció – FDS. Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos A vizsgálat részletei Iparosított technológiával készült épület: Szendvicspanel, 2,6m-es belmagasság, 1,5m-es ablakmagasság. Hagyományos épületszerkezet: 50cm téglafal, 4 m-es belmagasság, 2m-es ablakmagasság. Szimulációs tér: Az épületet 0,1°C/m függőleges hőmérsékletváltozású tér, gravitációs felhajtóerőt a szokványos nehézségi gyorsulás, mellett g=9,81, 25 °C kiinduló hőmérséklet mellett vizsgáltuk, Statikus tűz – 500kW/m2. Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Enyhén tagolt homlokzat (20cm) Erősen tagolt homlokzat (50cm) Résre nyitott és nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása (füstszemcsék eloszlása) Enyhén tagolt homlokzat (20cm) Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Enyhén tagolt homlokzat (20cm) Erősen tagolt homlokzat (50cm) Résre nyitott és nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása (hőmérséklet-eloszlás) Enyhén tagolt homlokzat (20cm) Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Enyhén tagolt homlokzat (20cm) Erősen tagolt homlokzat (50cm) Résre nyitott és nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása (sebességmező) Enyhén tagolt homlokzat (20cm) Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Résre nyitott, nyitott homlokzat Alul nyitott Résre nyitott ,nyitott, alsó nyílású ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása – (füstszemcsék eloszlása) Résre nyitott, nyitott homlokzat Alul nyitott Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Résre nyitott, nyitott homlokzat Alul nyitott Résre nyitott ,nyitott, alsó nyílású ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása – (füstszemcsék eloszlása) Résre nyitott, nyitott homlokzat Alul nyitott Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos Alsó nyílású ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatás (füstszemcsék eloszlása) Tagolatlan Erősen tagolt Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Építési módok összevetése iparosított, tagolatlan hagyományos, tagolatlan erősen tagolt Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Résre nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása 2. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Közepesen tagolt homlokzat (35cm) Mérsékelten tagolt homlokzat (20cm) Résre nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása 2. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő Közepesen tagolt homlokzat (35cm) Mérsékelten tagolt homlokzat (20cm) Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Erősen tagolt homlokzat (50cm) Teljesen nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása 3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő Tagolatlan homlokzat Erősen tagolt homlokzat (50cm) Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Közepesen tagolt homlokzat (35cm) Mérsékelten tagolt homlokzat (20cm) Teljesen nyitott ablak esetén a homlokzat tagoltságának hatása 3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő Közepesen tagolt homlokzat (35cm) Mérsékelten tagolt homlokzat (20cm) Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Alsó kisablakok esetén a homlokzat tagoltságának hatása 3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő Erősen tagolt homlokzat (50cm) Tagolatlan homlokzat Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Közepesen tagolt homlokzat (35cm) Mérsékelten tagolt homlokzat (20cm) Alsó kisablakok esetén a homlokzat tagoltságának hatása 3. emelet, 1.7m magasan elhelyezett vonali érzékelő Közepesen tagolt homlokzat (35cm) Mérsékelten tagolt homlokzat (20cm) Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

Eredmények, összefoglalás A füst terjedés szempontjából a homlokzat tagoltságának elenyésző szerepe van annak ellenére, hogy a homlokzati áramképet a tagolások jelentősen zavarják. A nem zavart homlokzati áramképnek lehet pozitív illetve negatív hatása is ( lásd tagolatlan és tagolt homlokzat nyitott és résre nyitott szimulációk összevetése) Az ablakon lévő rés helyzetének igen jelentős a szerepe. Annak ellenére, hogy a felső nyílásokon több füst áramlik a helyiségbe, a hagyományos építésmód nagy belmagassága miatt a füst nagyobb eséllyel keveredik kevésbé a helyiség levegőjével, mint az alsó nyílások esetében. Az épületszerkezet csillapítása és késleltetése okán az ablak később törik ki. Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

CFD Vizsgálati lehetőségek A döntéshozatali mechanizmusban segítheti a mérnöki tervezői munkát Megtervezett rendszerek működőképességének vizsgálata Tűzvizsgálat – az események lefolyásának vizsgálata Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos

HOMLOKZATI TŰZTERJEDÉSI VIZSGÁLAT Homlokzati tűzterjedés elemzése CFD szimuláció és laborvizsgálati eredmények összehasonlításával Szikra Csaba, Mezei Sándor, Takács Lajos