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Rubrik: News

Strömungsberechnung und Rauchversuch im CHN-Gebäude
Vernebelte Rauchzeichen

Published: 09.05.2006 06:00
Modified: 09.05.2006 08:47
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(mb) Weisser, dichter Rauch stieg am Freitagabend im Atrium des CHN-Gebäudes an der Universitätsstrasse auf. Doch der kreischende Alarm blieb aus. Keine Feuerwehrmänner eilten herbei. Und von den 60 Schaulustigen ergriff auch niemand verängstigt die Flucht. Denn es handelte sich nur um die Simulation eines Feuers mit einem Rauchgenerator. Die Bewegung des Partyrauchs zeigte die Luftströmungen im Brandfall: Zunächst steigt er geradewegs nach oben auf, hüllte den Raum in Nebel und zog dann durch die sich öffnenden Abzugsklappen im Dach des Lichthofs ab – genau so, wie es die dreidimensionale Computersimulation berechnet hatte.

Diese numerischen Strömungsberechnungen (CFD, Computational Fluid Dynamics) gehören zum Aufgabenfeld der Fachgruppe Air&Climate um Alfred Moser am Institut für Hochbautechnik, die Luftströmungen, Raumklima und Gebäudeenergieverbrauch analysiert und optimiert. „Solche Strömungen sind höchst komplex, gerade wenn die Räume in Gebäuden über mehrere Stockwerke miteinander durch grosse Öffnungen verbunden sind – zum Beispiel bei Einkaufszentren“, sagt Moser. Bei komplexen Gebäuden sei die CFD-Methode gut geeignet, weil keine andere Methode die Strömungen in solchen Gebäuden so realistisch erfassen könne.

Berechnungen etwa für Krankenhäuser und Industrie

Vor zehn Jahren ist aus dieser Fachgruppe Air&Climate das Spin-Off-Unternehmen „AFC Air Flow Consulting“ hervorgegangen, dass sich auf diese Strömungssimulationen spezialisiert hat. Der Rauchversuch war Höhepunkt des Jubiläumsempfangs am Freitagabend. „Während die wissenschaftlichen Grundlagen und die Fachausbildung an der ETH Zürich gelegt werden, setzt AFC die Anwendungen kommerziell um“, sagt Moser.

Schon beim Bau des CHN-Gebäudes simulierte und prüfte AFC, wie sich der Rauch aus dem Gebäude verzieht. Warum das wichtig ist: Die meisten Opfer bei Bränden sterben nicht an Verbrennungen, sondern an einer Rauchvergiftung. Andere Anwendungen sind die Berechnung von Luftströmungen in Operationssälen und in den Schleusen zu Isolationszimmern in Krankenhäusern. Für die Industrie wird das Absaugen von Luft beim Schweissen oder Verpacken gefährlicher Stoffe untersucht.

Leider musste der Brandversuch am Freitagabend frühzeitig abgebrochen werden, da parallel Laborexperimente durchgeführt wurden, die dadurch gestört wurden. So nebulös das Szenario auch war, hinterliess es doch einen klaren Eindruck, wie sehr sich bei einem Brand Rauch entwickeln und festsetzen kann.

Bei der Vorführung mit einem Rauchgenerator wurde gezeigt, wie sich im Brandfall der Rauch entwickelt.

Innert weniger Minuten war der gesamte Lichthof vernebelt. Der Rauch zog aber rasch über die Abzugsklappen im Dach wieder ab.

References:
ETH-Fachgruppe Air&Flow: www.airflow.ethz.ch
ETH-Spin-off-Unternehmen Air Flow Consulting: www.afc.ch


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