Brandsimulatie en performance based design: alternatieve oplossingen voor brandveiligheid
Niet elk gebouw past binnen de standaard brandveiligheidseisen. Voor complexe architectuur, bijzondere ruimtes of innovatieve concepten bieden brandsimulaties een alternatieve aanpak. Met geavanceerde rekenmodellen kunnen we aantonen dat uw gebouw op een andere manier voldoet aan de vereiste brandveiligheid – zonder dat u hoeft te voldoen aan alle standaardvoorschriften.
Performance based design: maatwerk in plaats van standaard
Bij performance based design staat niet de regelgeving centraal, maar het eindresultaat: een veilig gebouw. We berekenen en simuleren hoe een brand zich daadwerkelijk ontwikkelt in uw specifieke situatie. Hierbij houden we rekening met de werkelijke omstandigheden: de aanwezige vuurlast, ventilatiemogelijkheden, de aanwezigheid van sprinklers en de specifieke gebouwgeometrie. Dit biedt ruimte voor creatieve en kostenefficiënte oplossingen die met standaardregelgeving niet mogelijk zouden zijn.
Geavanceerde brandsimulatie met CFast en FDS
Voor performance based design maken wij gebruik van twee professionele simulatieprogramma’s: CFast en FDS. Beide zijn ontwikkeld door het National Institute of Standards and Technology (NIST) en wereldwijd de standaard voor brandsimulaties.
CFast: efficiënte zonesimulatie
CFast is een zonesimulatieprogramma dat gebouwen opdeelt in zones en berekent hoe rook, hitte en toxische gassen zich door het gebouw verspreiden. Met CFast kunnen we snel inzicht krijgen in:
- De rookverspreiding door het gebouw
- De beschikbare ontruimingstijd voor bewoners
- Het effect van ventilatieopeningen en mechanische ventilatiesystemen
- De interactie tussen verschillende ruimtes en compartimenten
CFast is bijzonder geschikt voor gebouwen met duidelijk afgebakende ruimtes en levert relatief snel resultaten op.
FDS: gedetailleerde CFD-simulatie
FDS (Fire Dynamics Simulator) vertegenwoordigt de meest geavanceerde vorm van brandsimulatie. Waar CFast werkt met zones, berekent FDS het complete driedimensionale stroomgedrag van rook, hitte en gassen op basis van computational fluid dynamics (CFD).
FDS is de ideale keuze voor:
- Complexe gebouwen en atriums
- Grote open ruimtes zonder duidelijke compartimentering
- Niet-besloten ruimtes waar rookverspreiding kritisch is
- Beoordeling van rookbeheersingsinstallaties
- Simulatie van sprinklerwerking
- Lokale effecten zoals rookverspreiding langs scheidingsconstructies of door trappenhuizen
Met FDS kunnen we het volledige brandveiligheidsconcept beoordelen en aantonen dat alternatieve oplossingen een gelijkwaardig veiligheidsniveau bieden.
Ozone: natuurlijke brandberekeningen voor constructies
Naast CFast en FDS zetten we Ozone in voor het berekenen van natuurlijke branden. Met Ozone bepalen we het temperatuurverloop binnen een brandcompartiment, rekening houdend met de werkelijke vuurlast, ventilatie en aanwezige blusmiddelen.
Een natuurlijke brand doorloopt verschillende fasen:
- Groeifase: de brand ontwikkelt zich en de temperatuur stijgt
- Brandfase: de brand bereikt zijn hoogtepunt met maximale temperaturen
- Dooffase: de brand neemt af en de temperatuur daalt
De uitkomsten van Ozone gebruiken we om de vereiste brandwerendheid van constructies te bepalen. Dit kan leiden tot kostenbesparingen, omdat constructies vaak lichter uitgevoerd kunnen worden wanneer de werkelijke temperatuurbelasting lager is dan bij een standaardbrandcurve.
Alternatieve oplossingen die wél voldoen aan de wet
Het eindresultaat van onze simulaties is een onderbouwde analyse die aantoont dat uw gebouw op alternatieve wijze voldoet aan de vigerende wet- en regelgeving. Performance based design biedt architecten en ontwikkelaars de vrijheid om buiten de gebaande paden te denken, zonder in te leveren op veiligheid. Sterker nog: door rekening te houden met de specifieke omstandigheden bereiken we vaak een hoger veiligheidsniveau dan met standaardoplossingen.