| Vorwort | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 9 |
| 1 Grundlagen | 14 |
| 1.1Bauordnungsrechtlicher Anwendungsspielraum | 14 |
| 1.1.1Das Brandschutzkonzept der Musterbauordnung | 14 |
| 1.1.2Brandschutznachweise für Sonderbauten | 16 |
| 1.1.3Leistungsorientierte Brandschutznachweise | 18 |
| 1.2Anwendungsbereiche für Simulationsnachweise | 19 |
| 1.2.1Nachweis des baulichen Brandschutzes | 20 |
| 1.2.2Nachweis von konzeptionellen Abweichungen | 22 |
| 1.2.3Technische Spezifikation | 23 |
| 1.2.4Schutzzielorientierter Simulationsnachweis | 23 |
| 1.3 Bauordnungsrechtliche Anforderungen an die verwendeten Programme | 24 |
| 1.4Zeitaufwand | 26 |
| 1.5Hard- und Software | 27 |
| 1.5.1Hardware | 27 |
| 1.5.2Software | 28 |
| 1.6Erforderliche Qualifikation für den Simulationsnachweis | 29 |
| 1.6.1Mindestanforderungen | 29 |
| 1.6.2Weiterbildung und Expertenrunden | 31 |
| 1.7Dokumentation von Simulationsnachweisen | 33 |
| 1.8Variantendokumentation | 33 |
| 1.9Haftung | 34 |
| 1.9.1Produkthaftung | 34 |
| 1.9.2Produzentenhaftung | 35 |
| 1.9.3Vertragliche Haftung | 35 |
| 1.9.4Organisations- und Sorgfaltspflichten | 35 |
| 1.9.5Vertragliche Haftung aufgrund fehlerhafter Simulationssoftware | 36 |
| 1.9.6Amtshaftung | 37 |
| 1.10 Mindestanforderungen an Simulationsgutachten | 38 |
| 1.11 Brand- und Rauchversuche | 41 |
| 1.11.1Experimente im Brandlabor | 41 |
| 1.11.2Brandprüfungen in einer Materialprüfanstalt | 42 |
| 1.11.3Realbrandversuche | 42 |
| 1.11.4Originalbrand- bzw. Heißrauchversuche | 42 |
| 1.11.5Kaltrauchversuche | 46 |
| 1.11.6Evakuierungstests | 47 |
| 2 Schutzzielorientierte Risikoanalysen | 48 |
| 2.1Risikoanalyse der baulichen Anlage | 48 |
| 2.2Risikoanalyse der Computersimulation | 53 |
| 2.3Schutzziele | 54 |
| 2.3.1Auswahl der Grenzwerte | 54 |
| 2.3.2Schutzziele während der Selbstrettungsphase | 55 |
| 2.3.3Schutzziele in der Rettungsphase | 56 |
| 2.3.4Schutzziele für wirksame Löschmaßnahmen | 57 |
| 2.3.5Schutzziele zum Nachweis der Tragfähigkeit | 58 |
| 3 Brandszenarien | 59 |
| 3.1Vorbereitungsphase | 59 |
| 3.2Lokalisierung und Identifikation der Brandlasten und möglicher Zündinitiale | 60 |
| 3.3Festlegung der Bemessungsbrände | 61 |
| Typische Bemessungsbrände | 66 |
| 3.4Erstellung eines Bemessungsbrandszenarios | 67 |
| 3.4.1Aufgabenstellung | 67 |
| 3.4.2Ungehinderte Brandausbreitung | 68 |
| 3.4.3Bemessungsbrand | 69 |
| 3.4.4Zuluft | 69 |
| 3.4.5Wärmeabzüge | 70 |
| 4 Computersimulation der Brand- und Rauchausbreitung | 71 |
| 4.1Brand- und Rauchsimulation im Überblick | 71 |
| 4.2Handrechenverfahren | 73 |
| 4.2.1Anwendung von Handrechenverfahren | 73 |
| 4.2.2Anwendung der Plumeformeln „Zukoski mit Übergang zu Thomas und Hinkley“ | 74 |
| 4.2.3Analytische Berechnung der Druckverhältnisse | 76 |
| 4.2.4Einflussgrößen | 79 |
| 4.3 Zonenmodelle | 80 |
| 4.3.1Einführung | 80 |
| 4.3.2Plumeformeln | 80 |
| 4.3.3Beispiele für Zonenmodelle | 82 |
| 4.3.4Modellaufbau mit Zonenmodellen | 83 |
| 4.3.5Grenzen von Zonenmodellen | 84 |
| 4.4Feldmodelle | 85 |
| 4.4.1Grundlagen von Feldmodellen | 85 |
| 4.4.2Ablauf einer Simulation | 90 |
| 4.4.3Grenzen der Simulation | 97 |
| 4.4.4Hinweise zur Prüfung von Simulationen mit Feldmodellen | 98 |
| 4.5Probabilistische Simulation, Sensitivitätsanalyse und Optimierung | 103 |
| 5Thermische Simulationen in der Tragwerksbemessung | 107 |
| 5.1Nachweiskonzept | 107 |
| Nachweise mit Naturbrandkurven | 108 |
| 5.2FEM-Simulation | 109 |
| 5.3Softwareprogramme | 110 |
| 6Evakuierungssimulation | 112 |
| 6.1Grundlagen | 112 |
| 6.2Handrechenverfahren (makroskopische Modelle) | 113 |
| 6.2.1Grundannahmen der Handrechenverfahren | 113 |
| 6.2.2Kapazitätsanalysen | 114 |
| 6.2.3Hydraulisches Modell (Predtetschenski und Milinski) - empirisches Strömungsmodell | 115 |
| 6.2.4Netzwerkmodelle | 117 |
| 6.3Simulationsverfahren (mikroskopische Modelle) | 117 |
| 6.3.1Diskrete Simulationsmodelle | 118 |
| 6.3.2Kontinuierliche Simulationsmodelle | 119 |
| 6.4Dauer der Entfluchtung | 120 |
| 6.4.1Einflussfaktoren | 120 |
| 6.4.2Zeit bis zur Brandentdeckung | 121 |
| 6.4.3Zeit bis zur Alarmierung | 121 |
| 6.4.4Zeit bis zur Reaktion | 121 |
| 6.5Abschätzung der Fluchtfähigkeit | 122 |
| 6.6Panik | 124 |
| 6.7Sicherheitskonzept | 126 |
| 6.7.1ASET und RSET | 126 |
| 6.7.2Versammlungsstättenverordnung | 126 |
| 6.7.3Sicherheitsfaktoren | 126 |
| 6.8Plausibilitätsprüfung der Evakuierungssimulation | 128 |
| 7Beispiele | 129 |
| 7.1Modellierung eines einfachen Raumes mit dem Feldmodell FDS – ein „Minimalmodell“ | 129 |
| 7.2Simulation mit unterschiedlichen Netzdichten | 135 |
| 7.2.1Modellbeschreibung | 135 |
| 7.2.2Netzdichte und Genauigkeit | 136 |
| 7.3Modellierung eines Ventilators | 142 |
| 7.4Submodelltechnik | 144 |
| 7.5Simulation von Sichtweiten | 145 |
| 7.5.1Beurteilung der Verrauchung | 146 |
| 7.5.2Redundanz von Notausgängen | 152 |
| 7.6Simulation von Bauteiltemperaturen | 154 |
| 7.6.1Stahltragwerk | 154 |
| 7.6.2Verglasung | 157 |
| 7.6.3Blechwand | 160 |
| 7.7Überschlägige Überprüfung der Ergebnisse von Zonenmodellen | 162 |
| 7.7.1Ermittlung der Randbedingungen | 162 |
| 7.7.2Modellaufbau in einem Zonenmodell | 163 |
| 7.7.3Simulationsergebnisse | 165 |
| 7.7.4Kontrolle des Ergebnisses | 165 |
| 7.8Berechnung der raucharmen Schicht mit einem Zonenmodell | 168 |
| 7.8.1Modellgeometrie | 170 |
| 7.8.2Ventilationsbedingungen | 171 |
| 7.8.3Stöchiometrie | 172 |
| 7.8.4Brandszenario | 172 |
| 7.8.5Auswertung | 173 |
| 7.9Beispiel für die Evakuierungssimulation | 175 |
| 7.9.1Projektbeschreibung | 175 |
| 7.9.2Vorgehensweise | 176 |
| 7.9.3Vorabschätzung nach Roitman | 177 |
| 7.9.4Berechnung nach Predtetschenski und Milinski | 180 |
| 7.9.5Simulation mit einem diskreten Modell (Pathfinder) | 182 |
| 7.9.6Zusammenfassung | 184 |
| Literatur- und Quellenverzeichnis | 186 |
| Stichwortverzeichnis | 193 |
