Simulation vs. Realität - Anwendbarkeit von Evakuierungssimulationsprogrammen zur Vorhersage von Räumungszeiten für Bürohochhäuser

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Grundlagen der Evakuierungsberechnung

3 Arten von Evakuierungsberechnungen

3.1 Handrechenverfahren

3.2 Computersimulationsprogramme

3.2.1 Simulex

3.2.2 PedGo

3.2.3 buildingEXODUS

4 Zur Evakuierung ausgewählte Gebäude

4.1 Mannesmann-Hochhaus

4.2 Bayer-Hochhaus

4.3 Unilever-Hochhaus

5 Simulationsvorbereitung und -durchführung

5.1 Personenkonfiguration

5.1.1 Allgemeines

5.1.2 Freie Laufgeschwindigkeit in der Ebene

5.1.3 Geschwindigkeiten auf Treppen

5.1.4 Zusammenfassende Geschwindigkeitsangaben für die Personenkonfiguration

5.1.5 Reaktionszeit

5.2 Einstellungen in den Programmen

5.2.1 Simulex

5.2.2 PedGo

5.2.3 buildingEXODUS

5.3 Eingabe des Grundrisses und der Anzahl der Personen

5.3.1 Allgemeines

5.3.2 Simulex

5.3.3 PedGo

5.3.4 buildingEXODUS

5.4 Simulationsdurchführung

5.4.1 Simulex

5.4.2 PedGo

5.4.3 buildingEXODUS

6 Auswertung

6.1 Vergleich der ermittelten minimalen und maximalen Räumungszeiten

6.2 Vergleich der Personenflüsse während der Evakuierung

6.3 Vergleich der Geschossräumungszeiten

6.4 Vergleich Handrechenverfahren – Computersimulationsprogramme

7 Zusammenfassung der Ergebnisse und Fazit

Zielsetzung & Themen

Das Hauptziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung der Anwendbarkeit moderner Computersimulationsprogramme zur Vorhersage von Evakuierungszeiten in Bürohochhäusern. Dabei wird die Forschungsfrage verfolgt, inwieweit diese Programme valide Ergebnisse liefern und wie sie sich im Vergleich zu traditionellen Handrechenverfahren sowie realen Räumungsversuchen schlagen, um Stärken und Schwächen der softwaregestützten Modelle herauszuarbeiten.

• Vergleich von mikroskopischen Simulationsansätzen (Simulex, PedGo, buildingEXODUS)
• Analyse realer Räumungsdaten aus Bürohochhäusern (Mannesmann, Bayer, Unilever)
• Validierung der Simulationsmodelle anhand von Evakuierungsanfangs- und Endzeiten
• Untersuchung von Personeneinflüssen wie Reaktionszeiten und Gehgeschwindigkeiten
• Gegenüberstellung von Simulationsergebnissen mit makroskopischen Handrechenverfahren

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Darstellung der Relevanz von Brandschutz und Evakuierungssimulationen in komplexen Bürohochhäusern.

2 Grundlagen der Evakuierungsberechnung: Erläuterung der Einflussfaktoren auf das menschliche Verhalten sowie psychologischer Aspekte bei Evakuierungen.

3 Arten von Evakuierungsberechnungen: Differenzierung zwischen makroskopischen Handrechenverfahren und mikroskopischen Computersimulationsansätzen.

4 Zur Evakuierung ausgewählte Gebäude: Vorstellung der untersuchten Objekte Mannesmann-, Bayer- und Unilever-Hochhaus unter Berücksichtigung ihrer Geometrie.

5 Simulationsvorbereitung und -durchführung: Detaillierte Dokumentation der Konfiguration von Personenparametern sowie der Programmeinstellungen.

6 Auswertung: Vergleich der simulierten Evakuierungsdaten mit den Ergebnissen der realen Räumungsversuche und den Handrechenverfahren.

7 Zusammenfassung der Ergebnisse und Fazit: Synthese der Erkenntnisse über die Anwendbarkeit der Programme und Empfehlungen für künftige Simulationen.

Schlüsselwörter

Brandschutz, Bürohochhaus, Evakuierungssimulation, Räumungszeit, Personenfluss, Simulex, PedGo, buildingEXODUS, Handrechenverfahren, Gebäudegestaltung, Personendichte, Sicherheitsmanagement, Validierung, Rettungswegesysteme, Evakuierungslücke

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht die Eignung verschiedener Computersimulationsprogramme zur Vorhersage von Evakuierungszeiten in Bürohochhäusern durch den Abgleich mit realen Räumungsversuchen.

Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?

Im Fokus stehen der Brandschutz in Hochhäusern, die Modellierung von Personenströmen, die Konfiguration von Personeneigenschaften und der Vergleich zwischen mathematischen Rechenverfahren und Software-Simulationen.

Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?

Das Ziel ist es, die Anwendbarkeit von Simulex, PedGo und buildingEXODUS zu prüfen und deren Stärken sowie Schwächen gegenüber traditionellen Handrechenverfahren aufzuzeigen.

Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?

Es wird eine vergleichende Analyse durchgeführt, bei der reale Räumungsdaten als Referenz dienen, um die Ergebnisse der drei ausgewählten Simulationsprogramme zu validieren.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil umfasst die theoretischen Grundlagen, die Beschreibung der untersuchten Hochhäuser, die detaillierte Vorbereitung der Simulationen und die statistische Auswertung der gewonnenen Räumungsdaten.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Wichtige Begriffe sind Evakuierungssimulation, Bürohochhaus, Personenfluss, Räumungszeit und der Vergleich von Simulationsmodellen.

Wie unterscheidet sich das Unilever-Hochhaus in der Simulation?

Die komplexe, winklige Geometrie des Unilever-Gebäudes stellte insbesondere für rasterbasierte Programme wie PedGo eine Herausforderung dar, was zu abweichenden Ergebnissen bei der Vorhersage führte.

Welchen Einfluss haben Rauchschutztüren auf die Ergebnisse?

Unter den gegebenen Bedingungen der Untersuchung hatten die in den Gebäuden vorhandenen Rauchschutztüren auf den Treppenpodesten nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf die simulierten Evakuierungszeiten.

Warum weichen die Simulationsergebnisse von den Realwerten ab?

Abweichungen resultieren aus den zugrunde liegenden Modellen der Programme, Schwierigkeiten bei der Erfassung komplexer Geometrien im Raster sowie der schwierigen Vorhersagbarkeit des komplexen menschlichen Verhaltens.