Hulpdocument voor beoordeling CFD-simulaties

De Community of Practice Fire Safety Engineering, een initiatief van de Brandweeracademie van het NIPV en FSE-specialisten uit de veiligheidsregio’s, heeft een hulpdocument opgesteld voor het beoordelen van CFD-brandsimulaties. Dit hulpdocument is bedoeld om adviseurs van de veiligheidsregio’s te ondersteunen bij het beoordelen van CFD-brandsimulaties.

In de Community of Practice Fire Safety Engineering (CoP FSE) werken de FSE-specialisten van de veiligheidsregio’s en de Brandweeracademie samen om kennis en expertise over fire safety engineering te delen, te vergroten en meer uniform toe te passen. De CoP FSE is opgericht om laagdrempelig kennis te ontwikkelen, delen en verspreiden.

Simulatietool

Computational Fluid Dynamcis (CFD) is een simulatietool, waarmee het mogelijk is turbulente luchtstromen in een ruimte te berekenen. Een CFD-brandsimulatie wordt bijvoorbeeld gebruikt om rookverspreiding (de zichtlengte) inzichtelijk te maken en op specifieke plekken binnen de ruimte vast te stellen. Het maken van CFD-simulaties is complex. Een gedegen beoordeling van het juiste gebruik van de simulaties en de kwaliteit ervan is daarom belangrijk.

Waarom het hulpdocument?

Het hulpdocument voor het beoordelen van een CFD-simulatie is op 29 oktober 2021 gepubliceerd. Het is tot stand gekomen vanuit een behoefte in het werkveld van de veiligheidsregio’s voor enige richting bij de toetsing van CFD-brandsimulaties. CFD-brandsimulaties worden namelijk steeds meer gebruikt als onderdeel van het doelgericht ontwerpen. Hierbij wordt niet regelgericht gewerkt, maar wordt het doel centraal gesteld. Een mogelijk proces voor doelgericht ontwerpen is beschreven in de SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection. Bij het doelgericht werken worden de specifieke risico’s van een activiteit/gebouw in beeld gebracht, geanalyseerd en getoetst aan vooraf bepaalde toetscriteria. Een CFD-brandsimulatie kan daarbij een onderdeel zijn van het toetsen van de risico’s.

Het kiezen van de juiste uitgangspunten van een simulatie en het juist interpreteren van de output van een simulatie zijn complexe taken. Het beoordelen van de simulatie is eveneens complex. Om die reden geeft het hulpdocument aandachtspunten voor het beoordelingsproces, voor de doelgerichte benadering en biedt het handvatten voor de inhoudelijke beoordeling van een CFD-brandsimulatie. 

Inhoud hulpdocument

Het hulpdocument bestaat uit de volgende onderdelen:

• Aandachtspunten voor het proces.
• Aandachtspunten voor de inhoudelijke beoordeling, onderverdeeld in:

1. Doel berekening, methode en toetscriteria.
2. Het CFD-softwarepakket.
3. De invoer in het model.
4. De uitvoer/het resultaat.

Onder de aandachtspunten ten aanzien van het proces vallen zaken zoals welke punten voorafgaand aan een simulatie afgestemd moeten worden met de veiligheidsregio. Hieronder valt ook dat vooraf duidelijk moet zijn wat de beoogde doelstelling is van de simulatie, welke toetscriteria hierbij gelden  en of een CFD-brandsimulatie de beste methode is om aan te tonen dat aan de doelstelling en toetscriteria wordt voldaan.

Als aandachtspunten bij de inhoudelijke beoordeling is bijvoorbeeld omschreven dat gecontroleerd moet worden of het softwarepakket gevalideerd is voor de toepassing waar het voor wordt ingezet. Zaken zoals brandverloop en branduitbreiding, sterk zuurstof gecontroleerde branden, en de interactie van water met vuur zijn over het algemeen zaken die nog onvoldoende betrouwbaar berekend kunnen worden met CFD-software. Ook zijn aandachtspunten en tips gegeven voor de bepaling van de brandvermogenscurve en het aantal scenario’s/varianten die nodig zijn om een betrouwbare uitkomst te verkrijgen. Deze twee zaken zijn vaak sterk bepalend voor de uitkomst van een berekening.

Uiteindelijk is het hulpdocument 25 pagina’s lang geworden. Deze omvang doet ook recht aan de complexiteit van het maken van CFD-brandsimulaties. De omvang maakt ook meteen duidelijk hoeveel verschillende zaken er zijn waarop gelet moet worden bij het uitvoeren van CFD-brandsimulaties.

Doorontwikkeling hulpdocument

Het huidige hulpdocument is een eerste bundeling van aandachtspunten en tips die zijn verzameld door FSE-specialisten uit de regio’s tijdens de dagelijkse praktijk van het beoordelen van CFD-simulaties. Het hulpdocument is nog zeker niet af en heeft de status ‘permanent bèta’ gekregen. Dit betekent dat het blijvend in ontwikkeling is. Dit past ook bij de continue doorontwikkeling van CFD-brandsimulatie-software.

We horen graag vanuit de veiligheidsregio’s hoe het document in de praktijk bevalt. Tevens vernemen we graag vanuit de adviesbureaus hoe zij over het hulpdocument denken. Vragen, opmerkingen en aanvullingen op het document kan je mailen naar: cop-fse@ifv.nl. De CoP FSE zorgt ervoor dat dit document actueel blijft.

Arjen Barreveld, Veiligheidsregio Haaglanden

Jean-Michel Bellos, Veiligheidsregio Twente

Ruud van Liempd, NIPV