Um eine Heißmessung durchzuführen, muss zunächst bekannt sein, welche Temperaturen das Bauteil während des Brandes erfahren wird. Dies ist nicht einfach genau vorherzusagen, daher werden die meisten Heißmessungen typischerweise mit der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK) durchgeführt, die einen relativ schweren Brand darstellt.
Brände: Einheits-Temperaturkurve und Alternativen
Es gibt jedoch noch eine Reihe anderer Methoden: Auf dieser Seite werden die verschiedenen Methoden kurz vorgestellt, von ETK über natürliche Brände, CFD-Simulationen und mehrere anderer Methoden.
ETK und Außenbrandkurven
Das Diagramm links zeigt die ETK-Kurve, die am häufigsten verwendete Temperaturkurve bei typischen Heißmessungen. Die Kurve nimmt nicht ab, da sie nicht berücksichtigt, dass das Feuer schließlich ausbrennt. Die ETK-Kurve ist unabhängig von Faktoren wie Belüftung, Sauerstoffzufuhr, Geschwindigkeit der Wärmeabgabe und auch von der Art der Nutzung des Raumes. Sie muss daher einen relativ heißen Brand darstellen, damit die Ergebnisse auf der sicheren Seite sind. Es ist jedoch immer noch möglich, dass die ETK-Kurve nicht das Worst-Case-Szenario abbildet.
Darüber hinaus gibt es eine ähnliche Kurve für Brände außerhalb eines Gebäudes mit einer niedrigeren Maximaltemperatur.
Vereinfachtes Naturbrandmodell nach DIN EN 1991-1-2
In Fällen, in denen die ETK als unrealistisch angesehen wird, ist es möglich, die Temperaturen anhand einer parametrischen Temperatur-Zeit-Kurve zu berechnen. Diese Kurve berücksichtigt die Auswirkungen des Ausbrennens des Brennstoffs, der Fensteröffnungen und verschiedener anderer Faktoren. Das Modell ist auf die Verwendung in Räumen unter 400 m² mit einer Höhe von 5 m und Lüftungsöffnungen von 12,5 bis 50 % beschränkt. Es kann auch nicht für sehr hohe Brandlasten, wie z. B. Bibliotheken, verwendet werden. Dieses Modell wird oft erfolgreich für Räume mit einer geringen Brandlast, wie z. B. Büros, Krankenhäuser und Hotels, verwendet.
Bemessung nach Brandversuch
In einigen Fällen wird die Norm die betrachtete Brandsituation nicht realistisch abbilden. In diesem Fall können wir ein ähnliches Feuer aus früheren veröffentlichten Untersuchungen finden. Wir haben dies bereits für Fahrzeuge in Tiefgaragen, E-Autos, Kinositze, Kunststoffkisten, Waren in einem Logistikzentrum, Spielzeug, Mülltonen und viele andere angewendet. Mit dieser Methode können auch die Auswirkungen von Sprinklern auf das Feuer am besten berücksichtigt werden.
CFD-Simulation:
Ein hohes Maß an Genauigkeit ist durch die Verwendung von CFD-Simulationen möglich, bei denen ein 3D-Modell des Gebäudes erstellt und lokale Luftströmungen und Temperaturen berechnet werden. Die Ergebnisse werden zur Berechnung der Oberflächentemperaturen für die Heissbemessung verwendet. CFD-Berechnungen werden mit der modernsten Software (FDS) auf unserem hauseigenen Cluster durchgeführt. Sie werden oft in großen Räumen wie Theatern, Kinos und Produktionshallen benötigt und können die Wirkung von Sprinklern auf den Brand, mechanische und natürliche Belüftung berücksichtigen. Diese Art der Berechnung kann auch die Zeit vor dem Auslösen von Feueralarmen oder Sprinklern vorhersagen.
Sprinklerwirkung
Sprinkler verringern das Risiko der Brandausbreitung erheblich, doch ihre Einbeziehung in eine Heißmessung erfordert besondere Überlegungen. Die Zuverlässigkeit von Sprinklern ist nicht 100 %ig, was bei der Berechnung berücksichtigt werden muss, während die örtliche Geometrie und die Art des brennenden Materials ebenfalls einen sehr großen Einfluss auf die Sprinklerleistung haben.