Faran med “Proof by pretty picture”

På tisdag och onsdag besöker jag norska BST för att hålla en introduktionskurs i FDS och Pyrosim. Det blir två fulla dagar med mycket föreläsning och en del praktiska övningar. Det är inte helt okomplicerat att sätta ihop en introduktionskurs. Jag tycker att det är en hel del obligatoriskt som användaren måste veta om CFD och FDS för att kunna använda modellen. Visserligen hjälper Pyrosim till en hel del med indatagenereringen, men programmet kan inte tänka åt dig. Jason Floyd på NIST, en av hjärnorna bakom FDS identifierar följande områden där användaren bör ha stor kunskap och förståelse för att få använda koden:

  • Skapa beräkningsdomänen
  • Definiera materialegenskaper
  • Definiera gränstillstånd
  • Kännedom om faran med “proof by pretty picture”

Just det där med “proof by pretty picture” tror jag vi alla har lockats av någon gång. Jag minns speciellt en av mina första beräkningar i början av 2000-talet då jag lyckades samla ett stort antal mötesdeltagare runt min bärbara dator för att med fina animeringar visa att hur brandsäker en viss lagerbyggnad var. Att jag sedan hade otillräcklig representation av flamman eller alldeles för stora celler spelade ingen roll. Som tur är var det länge sedan…

Wuz v 41

I veckan jobbar jag med:

  • Håller en utbildning om FDS och Pyrosim hos BST i Norge.
  • Avslutar konsekvensanalysen åt Boverket inom ramen för BBR 20XX.
  • Undersöker hur boendesprinkler påverkar utformningen av brandskyddet för ett nytt hotell.
  • En sakkunnigkontroll av en intressant brandskyddsprojektering där ett av två trapphus har ersatts med flertalet utrymningshissar.

Veckans kaffe: Återigen är det huskaffet “Dogville” från Haugaard som ligger i kvarnen.

PS / Missa inte att jag delger en del tankar och reflektioner via Twitter!  / DS

Sprinkler i analytisk dimensionering

Det traditionella angreppsättet att låta effektutvecklingen vara konstant efter sprinkleraktivering för med sig en del bekymmer eftersom sprinklersystemen oftast klarar av att påverka brandförloppet mer än så. Dock misstänker jag att sättet som vi beräknar tidpunkten för sprinkleraktivering kan ha lika stor påverkan för slutresultatet. Det vanligaste sättet är troligen att använda brandens tillväxthastighet i datormodellen Detact för att uppskatta när den första sprinklern utlöser. I figuren nedan visas tillväxthastigheter för försök gjorda på BRE  i realistiska miljöer, tillsammans med de standardiserade värden på tillväxthastigheten (slow-ultrafast).

image

Som ni kan se finns det en hel del bränder som tillväxer snabbare än “fast 0,047 kW/s2” (den oranga grafen i figuren). Nu gäller det att läsa det finstilta från försöksserierna. Tiilväxthastigheterna som anges har beräknats utan hänsyn till den s.k. “incubation period” och gäller från dess att branden börjar tillväxa ordentligt till effektutvecklingen är 1000 kW. Hur lång är då denna “incubation period” eller förbrinntid som vi ibland kallar den? Eftersom förbrinntiden varierar oredentligt med typ av bränsle så tänker jag inte gå djupare här.

Det jag i stället vill göra är att välja ett experiment med en känd tillväxthastighet och undersöka när sprinklern aktiverar i försöket och jämföra med beäkning i Detact. Ett lämpligt försök som har en beräknad tillväxthastighet på 0,012 är “reception area sprinklered”. I figuren nedan visas försökets effektutveckling.

recep_sp-HRR

Tidpunkten för sprinkleraktivering är 370 s med en effektutveckling på 450 kW. Om vi simulerar en snabbtillväxande brand i Detact blir aktiveringstiden för sprinklern 230 s med en effekt på 610 kW. Helt klart en hyfsad överensstämmelse. Speciellt om vi skulle lägga på c:a 160 s av förbrinntid till Detact-resultatet.

Man ska aldrig dra för stora slutsatser på en jämförelse mot ett försök, men kanske är det så att vi ganska väl kan uppskatta tidpunkt för sprinkleraktivering. Då ligger problemet kanske snarare i att vi har “missvisande” kriterier för kritisk påverkan vid brand eller att andra modeller, t.ex. tid för detektion inte är korrelerade till förbrinntid och tillväxthastighet!?!

Finns det ett behov för RIKTSAM 2.0?

Under hösten 2003 utvecklade jag och min dåvarande kollega Martin Kylefors (numera Tyréns) den modell som kom att utgöra grunden för Länsstyrelsens “Riktlinjer för riskhänsyn i samhällsplaneringen”, dagligen kallad för RIKTSAM. Det är inte många som känner till detaljerna om den modell som vi byggde upp, men jag minns som ni förstår en hel del. På sistone har jag hittat avvikelser mellan de kurvor på individrisken som redovisas i RIKTSAM och kurvor som jag själv tar fram med en ny modell på samma transportled. I figuren nedan visar jag skillnaderna mellan v 1.0 och den modell som jag själv använder, kallas v 2.0.image

Jag kan inte helt säkert beskriva varför det finns så pass stora skillnader mellan modellerna, speciellt i området 30-100 m, ett område inom vilket vi idag ofta planerar för ny bebyggelse. Jag vet dock att resultaten avviker en del när det gäller explosivämnen och spridning av giftiga ämnen i luft. Men, för att fullständigt kunna förstå var i skillnaderna består så behövs tillgång till den ursprungliga beräkningsmodellen. Kanske dags att slå Länsstyrelsen en signal…

Wuz v 40

Lite annorlunda format på “veckoplaneringen” från och med nu. Här kommer jag berätta lite kort om de uppdrag jag har och via Twitter kan du hänga med lite mer i detalj. Denna vecka jobbar jag med:

  • En föreläsning om “konsultens roll” i samhällsplaneringskursen för brand- och riskhanteringsingenjörer.
  • Riskanalys av en etablering intill S:a Stambanan i Lund.
  • Brandskyddsdokumentation för bostadsbebyggelse i Bjärred.
  • Konsekvensanalys av handbok i analytisk dimensionering med tillämpning på en samlingslokal åt Boverket.
  • Förbereder en FDS-kurs för ett norskt konsultföretag.
  • Analyserar resultatet från en brandprovning med fokus på hur väl de teoretiska modellerna stämmer.

Veckans kaffe: Inleder med finfin-kaffet “Pascua Geisha (Hacienda La Esmeralda)” rostat av Costas i Umeå.

Fyra dagar av Excel-programmering är äntligen över!

Ni som följer mig på Twitter har sett att jag ägnat en hel del tid till att jobba med min modell för konskevensberäkning av olyckor med farligt gods. Bland annat har jag fokuserat på skadebegränsande åtgärder efter explosioner, men även modelleringen av gasutsläpp har fått sig en rejäl genomgång. Jag har sett över hanteringen av spridningsvinklar och även själva spridningsmodellen har fått ett ansiktslyft.

vagnar 

Gasspridning i Excel är inte helt enkelt, utan kräver en hel del knep och knåp för att fungera. Speciellt då jag har ett krav att modellen ska vara helt integrerad med @RISK och leverera individrisken som en funktion av avståndet på en gång. När det gäller gasspridning så används några olika modeller, beroende på utsläppets källstyrka och rådande klimat:

  1. Jetmodell
  2. Jetmodell och passiv spridning
  3. Jetmodell och tunggasmodell
  4. Jetmodell, tunggasmodell och passiv spridning

Att enbart titta på en passiv spridningl (gaussisk spridningsmodell) ger ganska grova underskattningar av gaskoncentration, speciellt nära utsläppet. En intressant reflektion är att tre av fem utsläpp inte ger en  övergång till passiv spridning. Värt att tänka på när ni bygger era modeller…

Snart dags för FDS6

NIST har fortsatt utveckla FDS och inom en hyfsad snar framtid kan vi få möjlighet att uppgradera till FDS6. I övergången från FDS4 till FDS5 gjordes några rejäla förändringar, vilka ni kan läsa mer om här. Vad kan vi då förvänta oss av FDS6?

image image

Bland annat jobbas det på en ny “väggmodell” som bättre ska ta hänsyn till att plymer mot väggar. NIST jobbar också med en möjlighet att använda “inbakade” domäner, vilket skulle förenkla hur modeller byggs upp. Vidare sker en hel del utveckling av turbulensmodellen och kvalitetsparametrar relaterade till LES.

PS / Du följer väl FDS-gängets utvecklingsblogg… / DS

Wuz v 39

Är på väg till ett möte så det blir ett turboinlägg… Jag har funderat en del på framtiden och känner att både Twitter och Poddradio ligger inom nära räckhåll. Behöver fundera en stund till bara  

Måndag: Möte i Lund om nytt bostadsprojekt norr om Kung Oskars bro. 
Tisdag-Torsdag: På kontoret och producerar. Återkommer med detaljer senare i veckan.
Fredag: Ledig, åker till Stockholm. Borde ha sprungit Lidingöloppet…

Veckans kaffe: Costas “Los Cremos” ligger fint i kvarnen.