Lees het artikel

FOCUS OP vluchten
Software voor evacuatiesimulaties
Simulatie onderdeel
FSE-benadering
Tekst Emiel van Rossum
Evacuatiesimulatiemodellen worden steeds vaker toegepast in het kader van Fire Safety Engineering en gelijkwaardigheid. Hierdoor kan bepaald worden of een bouwwerk tijdig ontvlucht
kan worden bij calamiteiten. In toenemende mate wordt hiervoor complexe simulatiesoftware
toegepast. Die biedt als voordeel dat specifieke knelpunten aan het licht komen, zodat het gebouwontwerp efficiënt kan worden aangepast en de doorstroming direct wordt verbeterd. Emiel
van Rossum van het gelijknamige adviesbureau geeft uitleg.
15
FOCUS OP vluchten
Met behulp van speciale
software kan snel inzicht
worden verkregen hoe de
evacuatie in een bepaald
gebouw verloopt.
Evacuatiesimulatie maakt ontvluchtingstijden van diverse ruimten, bouwlagen en
zelfs het gehele gebouw inzichtelijk. Het is
echter de vraag waar de uitkomsten aan
getoetst moeten worden. Ontvluchting
wordt vanuit de regelgeving namelijk abstract benaderd door alleen te kijken naar
een ruimte met een standaardhoogte en
de tijd dat iemand maximaal door de rook
kan lopen. Uitkomsten kunnen daarom
niet worden beoordeeld aan de hand van
wet- en regelgeving.
Ontvluchtingssimulatie met behulp van
speciale software wordt steeds vaker
toegepast. Veelal wordt die uitgevoerd
voor complexe gebouwen, die over het
algemeen geen ruimten bevatten met
een standaardhoogte. De simulatie staat
niet op zich en moet worden gezien als
onderdeel van de totale FSE-benadering.
De ontvluchtingstijden die uit een simulatie komen, kunnen worden getoetst aan
andere simulatiemodelen op het gebied
van brand- en rookverspreiding, waarbij
wordt bepaald hoe snel een ruimte zich
met rook vult. Enkele voorbeelden van
dergelijke tools zijn het vultijdenmodel
van Efectis/TNO, CFD software en Ozone.
Daarnaast is het ook altijd belangrijk om
met gezond verstand en kennis van zaken
16
deze uitkomsten naast elkaar te leggen.
Niemand vlucht bijvoorbeeld op het moment dat de brand begint. Hoe lang duurt
het bijvoorbeeld voordat de brand ontdekt
wordt? Ook speelt het al dan niet aanwezig zijn automatische detectie een rol.
Introductiemodellen
Voor realistische simulaties is er een grote
keus uit simulatiemodellen. Voorbeelden
zijn buildingEXODUS, FPETool. EVACNET4,
TIMTEX, WAYOUT, STEPS, PedGo PED/PAX,
Simulex, Gridflow, ASERIE, EXITT, Pathfinder en Legion. In Nederland wordt maar
een beperkt aantal modellen gebruikt. In
2007 heeft het NIFV in het kader van het
meerjarenonderzoeksprogramma Simulatie een veldonderzoek uitgevoerd: de
Staalkaart Adviesbureaus. Het onderzoek
richtte zich op de vraag hoe adviesbureaus
in Nederland omgaan met het toepassen
van berekeningen en simulaties in het
kader van bouwvergunningverlening.
In deze staalkaart kwam onder andere
naar voren dat twee simulatiemodellen
voor ontvluchting het meeste gebruikt
werden: buildingEXODUS en Simulex.
Omdat het onderzoek inmiddels alweer
vijf jaar oud is en de ontwikkelingen niet
stilstaan, kan hier inmiddels een derde
aan toegevoegd worden, namelijk Pathfinder van Thunderhead engineering. In het
schema wordt een vergelijking gemaakt
tussen in Nederland meest gangbare
simulatiemodellen.
BUILDINGEXODUS is een programma dat
wordt uitgegeven door FSEG (Fire Safety
Engineering Group) van de University of
Greenwich in het Verenigd Koninkrijk. Het
is gebaseerd op een geheel gedragsmodel.
Het geometrisch model is gebaseerd op
een fijnmazig gridsysteem. Het grid is onderverdeeld in zogeheten nodes en arcs.
Een arc wordt gebruikt om van node naar
node te verplaatsen door het gebouw. De
invoer kan zowel door CAD-tekeningen als
door middel van bibliotheek die ingebakken is in het programma. De uitvoer
kan op twee manieren plaatsvinden: 2D
visualisatie of in 3D in een virtual reallity
interface.
PATHFINDER is een programma van het
Amerikaanse Thunderhead, bekend is van
de Pyrosim-tool, die als uitbreiding voor
FDS/Smokeview is gemaakt. Pathfinder
is gebaseerd op een gedeeltelijk gedragsmodel. Dit houdt in dat het uitgaat van
de onderlinge afstand van personen om
de loopsnelheid te bepalen. Het geometrische model is gebaseerd op een grid.
Van alle vakken in het gehele grid wordt
berekend hoe ver deze van de uitgang zijn
verwijderd.
De invoer en visualisatie van Pathfinder
zijn erg uitgebreid. Bij de invoer worden
de CAD-tekeningen geïmporteerd. Die
worden onderlegger gebruikt worden,
waarna zelf een model moet worden gebouwd. De invoer van Pathfinder maakt
het mogelijk zeer complexe bouwwerken
natuurgetrouw in te voeren. Splitlevels,
bordessen, tribunes, niet-standaard
trappen, hellingbanen, liften en dergelijke zijn allemaal goed in te voeren.
Dit maakt het breder toepasbaar dan
bijvoorbeeld Simulex, waar deze zaken
erg beperkt zijn. Dat het zo uitgebreid is,
maakt het wel erg arbeidsintensief om
een model op te zetten in Pathfinder. De
uitvoer is ook erg uitgebreid. Er is een
visualisatieprogramma aanwezig, waar-
FOCUS OP vluchten
Vergelijking simulatiemodellen
bij het model als filmpje uit alle hoeken
in 3D en 2D kan worden bekeken, zowel
het gehele bouwwerk als per bouwlaag.
Daarnaast produceert Pathfinder diverse
databestanden om grafieken te maken
hoeveel personen op welk tijdstip door
welke deur ontvluchten.
Simulex is een programma van IES (Intergrated Environmental Systems) in het
Verenigd Koninkrijk en is gebaseerd op
een gedeeltelijk gedragsmodel. Dit houdt
in dat het zich baseert op onderlinge
afstand van de personen om de loopsnelheid te bepalen. Daarnaast heeft het
model de mogelijkheden dat personen
inhalen, hun lijf roteren, zijwaarts stappen en een klein beetje ook achteruit
te stappen. Het geometrische model is
gebaseerd op een grid van vakken van
0,2 x 0,2 meter. Van alle vakken wordt
berekend hoever deze verwijderd zijn van
de uitgang. Dit is in Simulex zichtbaar
te maken door middel van een distancemap. Daarmee kan ook meteen worden
gecontroleerd of zich geen fouten bevinden in de route. Elk persoon wil in de
basis naar de dichtstbijzijnde uitgang.
Zowel de invoer van de geometrie als de
visualisatie van Simulex is het simpelste
van de drie modellen. De invoer vindt
plaats door een DXF-bestand in te
laden, dat direct als plattegrond
gebruikt wordt. Aanpassingen in de
geometrie moeten dan ook in een
CAD-programma worden gedaan. De
uitvoer laat simpel dezelfde CADbestanden zien, waarbij te zien is
dat personen vluchten.
Nadelen
Alle voorgaande simulatiemodellen
zijn goed. Ze hebben allemaal vooren nadelen: de ene is flexibeler en
de andere werkt gemakkelijker. Waar
het om gaat is de persoon achter
de knoppen. Al deze software moet
met kennis van zaken en gezond
verstand gebruikt worden. Ofwel:
garbage in is garbage out. Belangrijk is dat het gehele plaatje duidelijk is. Dus niet alleen moet naar de
ontruimingstijd worden gekeken,
maar deze moet ook worden beoordeeld in combinatie met de rest van
de variabelen, zoals hoe de brand en
rook zich in een gebouw verspreiden
en hoe snel personen worden gewaarschuwd. De laatste stap is pas
om te kijken hoe snel personen het
gebouw ontvluchten.
EMIEL VAN ROSSUM
Emiel van Rossum is werkzaam als
zelfstandig adviseur bij Bureau van
Rossum. Emiel heeft tien jaar ervaring
in diverse functies op het gebied van
brandveiligheid, zowel in de publieke
als private sector en is oprichter van
Brandpreventieforum.nl. Bureau van
Rossum kan ondersteuning bieden
op het gebied van regelgeving,
berekeningen, simulaties en brandbeveiligingsinstallaties. Daarnaast kan
Bureau van Rossum tijdelijke krachten
leveren voor Preventie en Toezicht.
Meer info: bureauvanrossum.nl
17

Download Report