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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2017/1784/


Wirksamkeit automatischer Brandbekämpfungsanlagen in Straßentunneln

Effectiveness of automatic fixed fire fighting systems in road tunnels

Kohl, Bernhard ; Kammerer, Harald ; Leucker, Roland ; Leismann, Frank ; Mühlberger, Andreas ; Gast, Philipp

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Brand , Deutschland , Forschungsbericht , Lüftung , Modell , Rechenmodell , Sicherheit , Tunnel , Verhütung
Freie Schlagwörter (Englisch): Fire , Germany , Mathematical model , Model (not math) , Prevention , Research report , Safety , Tunnel , Ventilation
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 54 Tunnelbau
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: ILF Beratende Ingenieure ZT GmbH (Linz)
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 135
ISBN: 978-3-95606-291-9
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2017
Publikationsdatum: 14.02.2017
Bemerkung: Außerdem beteiligt: Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen (STUVA), Köln; Universität Regensburg (UR)
Kurzfassung auf Deutsch: Im Gegensatz zu Gebäude und Industrieanlagen wurde der Einsatz automatischer Brandbekämpfungsanlagen in Straßentunneln bislang eher kritisch gesehen. Eine umfangreiche Validierung ihrer Wirksamkeit in Großbrandversuchen, die Optimierung der Systeme für den Tunneleinsatz, sowie positive praktische Erfahrungen lassen ein Überdenken dieser Position angezeigt erscheinen. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurde sowohl die Wirksamkeit von automatischen Brandbekämpfungsanlagen in Abhängigkeit von den verschiedenen Systemtypen, als auch deren Einbindung in das Gesamtsicherheitssystem eines Straßentunnels bewertet. Dabei wurden folgende Ergebnisse erarbeitet: - Ein früherer Aktivierungszeitpunkt hat wesentlichen Einfluss auf die Wirksamkeit einer automatischen Brandbekämpfungsanlage; - Korrekt geplante Brandbekämpfungsanlagen können Brandentwicklung und Temperaturen bei einem Brand in einem Tunnel sehr wirkungsvoll eindämmen; - Für den Personenschutz ist neben der Temperaturentwicklung die Rauchgasausbreitung wesentlich. Diesbezüglich gehen von einer automatischen Brandbekämpfungsanlage positive wie negative Wirkungen aus. Bei Modelltunnel mit mechanischer Lüftung konnte in Simulationen eine hohe Wirksamkeit von Brandbekämpfungsanlagen dargestellt werden; - Bei Modelltunneln mit Rauchabsaugung kann bei Aktivierung der Brandbekämpfungsanlage die Wirksamkeit der Lüftung durch den eingebrachten Impuls beeinträchtigt werden. Neben technischen Gesichtspunkten wurden auch die möglichen Einflüsse auf das menschliche Verhalten von Tunnelnutzern im Rahmen von Probandenversuchen mit virtueller Realität evaluiert. Dabei zeigte sich, dass bei gegebener Versuchsanordnung das Verhalten der Probanden (Ausstiegsverhalten, Flucht zum nächsten Notausgang) durch Aktivierung einer automatischen Brandbekämpfungsanlage nicht maßgeblich verändert wird. Die Ergebnisse gelten unter der Einschränkung, dass die haptischen Wirkungen einer automatischen Brandbekämpfungsanlage, wie Kälte oder Nässe, nicht modelliert werden konnten.
Kurzfassung auf Englisch: In contrast to buildings and industrial plants the use of Fixed Fire Fighting Systems (FFFS) in road tunnels was evaluated rather critical for a long time. However, an extensive validation of their effectiveness in large-scale fire tests, the optimization of FFFS for tunnels and positive practical experiences led to a rethinking of this position. In the framework of this research project both the effectiveness of these systems taking into account different types of systems as well as their integration into the overall safety system of a road tunnel was evaluated. The following conclusions can be derived: - Early activation of FFFS has a significant influence on their effectiveness; - Proper designed FFFS can effectively influence the fire development and reduce temperatures in a tunnel; - For personal safety, in addition to the temperature development, the flue gas propagation is essential. In this regard, a FFFS leads to positive as well as negative effects; - For model tunnels with mechanical longitudinal ventilation systems simulations showed a high efficiency of FFFS. For model tunnels with smoke extraction systems the activation of a FFFS can negatively affect the effectiveness of the ventilation system due to the introduced vertical impulse. In addition to technical aspects, also possible influences on human behavior of road users were evaluated. It was found that for a given experimental setup, the evacuation behavior of the subjects is not significantly changed by the activation of a FFFS. The results are valid under the restriction that the haptic effects of FFFS, such as cold or wet conditions, could not be modeled.