CFD voor berekenen rwa installaties: specialistenwerk?

Een brand voorkomen, is natuurlijk het beste. Helaas blijkt dit in de praktijk niet altijd mogelijk te zijn. Daarom is het van het grootste belang om er zeker van te zijn dat een gekozen brandveiligheidsoplossing in geval van brand in ieder geval goed werkt. Zodat de risico’s voor aanwezige mensen, de brandbestrijders en de gebouwen beperkt blijven. Een rookbeheersingssysteem speelt een steeds belangrijkere rol als het gaat om veilige vluchtwegen en het creëren van maximaal veilige omstandigheden voor de hulpdiensten om hun werk te verrichten. Hierdoor wordt een rookvrije zone gecreëerd zodat mensen  veilig  een gebouw of  ruimte kunnen verlaten en ook de brandweer veilig haar werk kan gaan doen. Maar hoe kunnen we er zeker van zijn dat een rookbeheersingssysteem voldoet?

Voor het berekenen van een rookbeheersingssyteem spelen de verspreiding van rook en warmtestraling een belangrijke rol. In de praktijk wordt over het algemeen gebruik gemaakt van het één of tweezonemodel. Deze standaardrekenmethoden zijn gebaseerd op de algemene parameters die van invloed zijn op de luchtbeweging in een gebouw. Er wordt rekening gehouden met de effecten, echter deze zijn gegeneraliseerd in de berekening opgenomen. Voor relatief eenvoudige gebouwen, waar lokale invloeden, obstakels of specifieke ruimtevormen geen rol spelen, een prima methode voor het ontwerpen van een goede oplossing. Voor de meer complexe situaties bieden deze standaard rekenmethoden echter onvoldoende inzicht in het brandgedrag en de rookverspreiding. Met name voor de situaties in infrastructurele werken geldt dit. Voor deze situaties kan CFD een oplossing bieden. De voorspellende waarde van deze techniek is bijzonder groot.

CFD simulatie

CFD is een methode, om stromingen en overdracht van energie te voorspellen voor (nog) niet bestaande situaties, door stromingen en warmteoverdracht te simuleren met behulp van de computer. De eerste stap is het vaststellen van alle factoren die een invloed op de lucht beweging hebben:

1. De geometrie. De vorm van de ruimte is vaak verschillend en vrijwel nooit recht toe recht aan. Zo zijn bijvoorbeeld de vormen van een tunnel zelfs bijzonder grillig. En geen twee tunnels zijn hetzelfde.
2. Obstakels.
3. De verkeersbewegingen.
4. De ligging van openingen ten opzichte van de windrichting.
5. De temperatuur.
6. Lokale invloeden.

Wanneer alle parameters goed ingevoerd worden, kan de cfd simulatie gestart worden en is het resultaat een nauwkeurig inzicht van wat op verschillende niveaus te verwachten valt:

• Luchtstroming. Van belang om te zorgen voor een juiste vluchtrichting.
• Temperatuur in de lucht. Van belang voor de vluchtende mensen
• Temperatuur in de constructie. Van belang voor het voorkomen van het bezwijken van de constructie en flash overs.
• Temperatuur op hoog niveau, laag niveau en pieken. Van belang voor het bezwijken van de constructie.
• Zichtengte. Van belang voor de brandbestrijder.

CFD werk voor specialisten?

CFD (Computational Fluid Dynamics ofwel Numerieke stromingsleer) beoogt een stroming van gassen en/of vloeistoffen te simuleren op computers door het voldoende nauwkeurig oplossen van stromingsvergelijkingen met zo weinig mogelijk a-priori aannames omtrent het globale stromingsgedrag waarvoor de simulatie wordt opgezet. Hierdoor kan met een grote mate van nauwkeurigheid voorspeld worden welke maatregel welke invloed zal hebben. Het is een bijzonder krachtig instrument, mits goed gebruikt! De betrouwbaarheid van de resultaten is namelijk direct afhankelijk van de juiste invoer van de invloedsfactoren. Steeds vaker worden brandveiligheidsoplossingen gebaseerd op cfd voorspellingen. Zou het daarom niet aan te bevelen zijn dat degene die cfd gebruikt hiervoor ook gecertificeerd is?