Analiza rozwoju pożarów i ewakuacji wybranych fragmentów budynku wysokościowego przy zastosowaniu Fire Dynamics Simulator + Evac

W artykule zaprezentowano możliwości zastosowania oprogramowania CFD do prognozowania rozprzestrzeniania się pożaru w budynkach wysokościowych, wyposażonych w systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła oraz w stałe urządzenia gaśnicze. Do modelowania wykorzystano program Fire Dynamics Simulator (FDS) – jedno z wiodących narzędzi CFD przeznaczonych do symulowania zagrożeń spowodowanych rozwojem pożarów. Wyniki uzyskane na podstawie modelowania, tj. temperatura, zasięg widzialności, stężenia toksycznych gazów pożarowych, pozwalają na określenie dostępnego czasu bezpiecznej ewakuacji. Natomiast wyniki otrzymane przy zastosowaniu rozszerzenia Evac, modelującego czas przejścia ludzi drogami ewakuacyjnymi, prowadzą do określenia wymaganego czasu bezpiecznej ewakuacji. Dostępny i wymagany czas bezpiecznej ewakuacji to jedne z kluczowych parametrów stosowanych w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego. W artykule przedstawiono wyniki przeprowadzonego modelowania pożarów w wybranych fragmentach budynku wysokościowego. Pierwszy fragment to kondygnacja zakwalifikowana do kategorii zagrożenia ludzi ZLIV. Drugi fragment, to punkt widokowy zlokalizowany na ostatniej kondygnacji – zakwalifikowany do kategorii ZLIII. Dokonano porównania rozwoju pożarów przy braku instalacji i systemów przeciwpożarowych oraz przy wyposażeniu budynku w odpowiednie systemy. Wykazano, że program FDS jest narzędziem pozwalającym na weryfikację działania instalacji i systemów przeciwpożarowych jeszcze na etapie projektowania budynków.

The article presents the applicability of CFD software to predict the spread of fire in high-rise buildings equipped with systems to control the spread of smoke and heat and the fixed fire-extinguishing system. To the modeling, we used the Fire Dynamics Simulator Program, one of the leading CFD tools for simulating hazards caused by the development of fires. The results obtained on the basis of modeling, ie. the temperature, range of the concentrations of toxic fumes, allow to determine the time available for safe evacuation. In contrast, the results obtained while using the extension Evac, modeling the transition time of people escape routes lead to determine the required safe evacuation times. Available and the required safe evacuation time is one of the key parameters used in fire safety engineering. The article presents results of the modeling of fires in some parts of the high rise building. The first fragment is a storey qualified for the ZLIV hazard category of people. The second fragment is a sightseeing point located on the top floor and classified as the ZLIII hazard category. A comparison was made considering the fire development, both, with the lack of fire installation and fire protection systems and with the presence of all appropriate systems being installed . It has been shown that the FDS program is a tool for verification of the installation and fire protection systems as early as at the stage of buildings design.