Onderzoeksproject NO/B/006 (Onderzoeksactie NO)
Context
In het domein van de brandveiligheid evolueren onderzoek, normen en regelgeving van een empirische naar een ingenieursbenadering en performantiegerichte wetgeving. Hierbij wordt meer en meer gebruik gemaakt van mathematische modellen, gebaseerd op de fundamentele fysische wetten.
Twee categorieën van modellen worden onderscheiden: de thermomechanische modellen voor het berekenen van de brandweerstand van bouwelementen en de dynamische stromingsmodellen die fluïdumstroming en warmteoverdracht in fluïda berekenen. Het toepassen van dergelijke modellen is belangrijk als ondersteuningselement voor de validatie van Europese normen in voorbereiding.
Het project
Het project omvat twee grote delen:
1) Ervaring opdoen met de dynamische stromingsmodellen en deze gebruiken voor:
- Het selecteren en valideren van eenvoudige zonemodellen voor het voorspellen van de thermische aanval op staalstructuren in industriële gebouwen met een beperkte brandlast.
- Het valideren van de Belgische norm NBN S 21-208 Deel 1 over de rook- en warmteafvoer.
- Het verifiëren van de bestaande submodellen voor de vlamuitbreiding over oppervlakken in het domein van de reactie bij brand.
2) Het toepassen van een thermomechanisch berekeningsmodel in drie domeinen:
- Het bestuderen van de brandweerstand van voorgespannen betonnen vloerelementen voor andere dan buigingsbreukmodes. Een experimentele verificatie door een beperkt aantal proeven is inbegrepen.
- Het ontwikkelen van een eenvoudige ontwerpmethode voor de brandweerstand van betonnen kolommen. De validatie gebeurt aan de hand van beschikbare beproevingsresultaten, maar een beperkt aantal proeven worden eventueel overwogen.
- Het onderzoek naar bijkomende structurele effecten van vaste en beweegbare knooppunten op de brandweerstand van stalen bouwwerken.
De partners
Deel 1 van dit project werd hoofdzakelijk uitgevoerd aan de Universiteit Gent terwijl deel 2 hoofdzakelijk werd uitgevoerd aan de Universiteit van Luik. De partner in Gent maakte gebruik van het dynamisch stromingsmodel CFX terwijl de partner in Luik het thermomechanisch eindige-elementen programma SAFIR gebruikte.
De onderzoeksgroepen konden hierbij steunen op kennis en advies van volgende leden van het onderzoeksnetwerk: het Ministerie van Binnenlandse Zaken, het Wetenschappelijk en Technisch Centrum van de Metaalnijverheid, de Federatie van de Betonindustrie, de Passive Fire Protection Association, de Belgische Unie voor de technische goedkeuring in de bouw en de Regie der Gebouwen.
Verwachte eind-bijproducten en resultaten
De resultaten van onderzoek in verband met beton werden opgenomen in het nationaal toepassingsdocument van ENV 1992-1-2, de norm voor de berekening van betonstructuren onderworpen aan brand. Het toepassingsdomein en de zwakke punten werden aangetoond in de Belgische norm NBN S21-208 en de overeenkomstige Europese normontwerpen.
Een kleine onderzoeksgroep in Gent beheerst het gebruik van CFD voor de studie van brandverschijnselen. In dit domein wordt verder onderzoek uitgevoerd. De techniek wordt gebruikt voor de validatie van de eenvoudige zonemodellen.
Programme d'appui à la normalisation nationale et européenne en sécurité incendie : Rapport final
Brussel : Federaal Wetenschapsbeleid, 2003 (SP1168)
[Om te downloaden]
