Numerical study of the adhered smoke plume for fire in an atrium

In case of fire in an adjacent room to an atrium, one of the most important parameters in fire safety design is the smoke free height in the atrium. A recent article [1] reports on a series of small-scale experiments and the development of a new one-line equation for the mass flow rate of the spill plume. In our paper, we first describe a calculation method to determine the smoke layer interface height in CFD-simulations. A series of CFD-simulations is validated, based on the experiments of [1]. Large-scale atria are also simulated and discussed. The presence of a “more-dimensional” effect is detected and discussed

Numerical study on fire smoke extraction in large complex buildings

Wanneer brand uitbreekt in complexe gebouwen met binnenin een grote open ruimte, kan de gevormde rook zich doorheen die hele ruimte verspreiden. Om dit tegen te gaan, worden rookafvoersystemen geïnstalleerd. In het bijzonder in grote atria – denk aan een winkelcentrum of hotellobby – en grote gesloten parkeergarages is een dergelijk systeem essentieel voor de brandveiligheid. Voor het ontwerp van ventilatiesystemen wordt vaak een beroep gedaan op bestaande formules. Deze zijn echter niet altijd toereikend. Voor parkeergarages zijn geen formules beschikbaar, en worden formules gebruikt die ontwikkeld werden voor tunnels. In atria worden formules gebruikt die opgesteld zijn op basis van kleinschalige modellen en met beperkte geldigheid. Het is de vraag in hoeverre die formules bruikbaar zijn. Op deze vraag wordt in dit werk een antwoord gegeven. Gebruikmakend van computermodellen die de brand en rookbeweging simuleren, worden zowel in parkeergarages als in atria honderden simulaties verricht, waarbij een aantal verschillende parametervariaties – zoals het brandvermogen en de afmetingen van de ruimte – bestudeerd worden. Op basis van deze simulaties wordt ten eerste aangetoond dat kleinschalige experimenten onder bepaalde voorwaarden representatief zijn voor reële configuraties. Daarnaast worden ook nieuwe formules opgesteld voor het ontwerp van de rookafvoersystemen in parkeergarages en atria

Verification of the accuracy of CFD simulations in small-scale tunnel and atrium fire configurations

A