DIN SPEC 91284-2012 Principles of microscopic evacuation analyses《微观疏散分析的原理》.pdf

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1、April 2012 Bereich InnovationPreisgruppe 10DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.200; 91.040.01Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Verfahrensweise

2、n herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer PAS erstellt.!$zhY“1876954www.din.deDDIN SPEC 91284Grundlagen mikroskopischer EntfluchtungsanalysenPrinciples of microscopic evacuation analysesPrincipes danalyse microscopique de modeles dvacuationAlleinverkauf de

3、r Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN SPEC 91284:2012-04 2 Inhalt Seite Vorwort . 1 Einleitung 3 1 Anwendungsbereich 5 2 Begriffe 5 3 Eingabegren fr Simulationen 8 4 Durchfhrung von Analysen und Simulationen 9 5 Dokumentation 11 Literaturhinwei

4、se . 16 DIN SPEC 91284:2012-04 3 Vorwort Diese DIN-Spezifikation nach dem PAS-Verfahren legt die Methodik fr die Erstellung einer simulationsge-sttzten Entfluchtungsanalyse fest. Verfasser sind: Dr. Hubert Klpfel, TraffGo HT GmbH, Duisburg Dr. Rainer Knnecke, IST GmbH, Frankfurt Christian Rogsch, CA

5、D-Zeichenbro Rogsch, Neustadt Andreas Winkens, Bergische Universitt Wuppertal Weiterhin hat an dieser Spezifikation mitgearbeitet: RiMEA e. V., Duisburg Die Verffentlichung der DIN SPEC hat die Entwicklungsbegleitende Normung“ im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. betreut. Fr den Inhalt dieses

6、Dokumentes sind allein die Verfasser verantwortlich. Fr dieses Thema existiert keine Norm. Verwandte Themengebiete werden in der DIN EN 13200 zur Sicherheit von Zuschaueranlagen und in der ISO/TR 16738 zum Brandschutzingenieurwesen behandelt. Die Arbeiten zu dieser Spezifikation wurden gefrdert mit

7、Mitteln des Bundesministeriums fr Bildung und Forschung fr das Verbundprojekt INFRANORM. DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. 26. Januar 2012 DIN SPEC 91284:2012-04 4 Einleitung Schutzziele Nach der Musterbauordnung (MBO) in der Fassung vom November 2002 sind bauliche Anlagen so anzuordnen, zu err

8、ichten, zu ndern und instand zu halten, dass die ffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit und die natrlichen Lebensgrundlagen, nicht gefhrdet werden. Des Weiteren mssen im Brandfall die Rettung von Menschen und Tieren und wirksame Lscharbeiten mglich sein. Abweichung von der

9、 pauschalen Bemessung Wegen der besonderen Nutzung bei Sonderbauten knnen gem 51 (7) MBO Erleichterungen von den Forderungen der MBO gestattet werden. Fr diesen Fall ist ein Nachweis erforderlich, dass die definierten Voraussetzungen fr Erleichterungen vorliegen. Zu diesem Zweck sind Entfluchtungsan

10、alysen bzw. berech-nungen als Teil eines ganzheitlichen und schutzzielorientierten Brandschutzkonzeptes anzuraten. Dies gilt ebenso fr Gebude und Freiflchen, die bestimmungsgem von einer groen Anzahl an Personen genutzt werden. Prfung und Beurteilung Der Einsatz rechnergesttzter Verfahren bei solche

11、n Nachweisen stellt die Bauaufsichtsbehrden vor neue Herausforderungen bei der Beurteilung der Verlsslichkeit und Richtigkeit dieser Nachweise und darin enthaltenen Berechnungen (Simulationen). Die vorliegende Spezifikation stellt eine Handreichung fr Behrden und Nutzer dar, um eine einheitliche Vor

12、gehensweise fr die Erstellung von Entfluchtungsanalysen zu gewhrleisten.1)Ziel dieser Spezifikation Ziel dieser Spezifikation ist es, die Methodik fr die Erstellung einer simulationsgesttzten Entfluchtungs-analyse festzulegen und 1) die (Gesamt-)Entfluchtungszeit bzw. die Entfluchtungszeit von Teilb

13、ereichen baulicher Anlagen statistisch zu erfassen und unter Bercksichtigung von sicherheitstechnischen Aspekten zu bewerten; 2) im Einzelfall den Nachweis zu fhren, dass die geplanten oder bestehenden Fluchtwege abweichend von den Dimensionierungsvorgaben des Bauordnungsrechts fr die angenommenen P

14、ersonenzahlen die erforderlichen Schutzziele erfllen; 3) zu zeigen, dass die Fluchtvorkehrungen ausreichend flexibel sind fr den Fall, dass bestimmte Fluchtwege oder gesicherte Bereiche nicht verfgbar sind; 4) soweit mglich, signifikante Stauungen, die whrend der Entfluchtung aufgrund der normalen B

15、ewegung von Personen entlang der Fluchtwege auftreten knnen, zu erkennen. Diese Spezifikation definiert einen Mindeststandard in Bezug auf die Eingangsgren, die Modellbildung, die rechnerische Simulation und die Auswertung und Dokumentation einer Entfluchtungsanalyse. Mithilfe der in dieser Spezifik

16、ation dargestellten Methodik einer simulationsgesttzten Entfluchtungsanalyse soll die Leis-tungsfhigkeit eines Fluchtwegekonzeptes als Bestandteil einer baulichen Anlage bewertet werden. 1) Es wird darauf hingewiesen, dass Fluchtwegeberechnungen nicht alle Einflsse einer komplexen Realitt berck-sich

17、tigen knnen, zumal auch bei einer erneuten Realrumung unterschiedliche Personenkonstellationen einen anderen Verlauf bewirken knnen. Die Simulation stellt einen idealisierten Fall dar, bei dem sich die Agenten (das sind die simulierten Personen) gem der Vorgaben des Nutzers (fr Parameter und Routenw

18、ahl) bewegen. Psychologische Aspekte, die zum Beispiel die Routenwahl und das Verhalten der Person beeinflussen, knnen jedoch gerade durch statistische Verteilungen und damit mittels mehrfach durchgefhrter Simulationslufe bewertet werden. DIN SPEC 91284:2012-04 5 1 Anwendungsbereich Diese DIN-Spezif

19、ikation legt die Methodik fr die Erstellung einer simulationsgesttzten Entfluchtungsanalyse fest. Diese dient zur Bestimmung der Entfluchtungszeit von baulichen Anlagen und Freiflchen, auf denen der freie ungehinderte Personenstrom baulich beeinflusst wird und zur berprfung der Konzeption und Leistu

20、ngsfhigkeit von Fluchtwegen, insbesondere der Lokalisierung von Bereichen mit signifikanten Stauungen. Sie basiert auf einer rechnergesttzten Simulation, in der jede Person individuell und der Grund-riss und die Bewegungsflchen detailliert abgebildet werden. Diese Spezifikation kann im Allgemeinen a

21、uf alle baulichen Anlagen im Sinne des 2 (1) der Musterbauordnung, einschlielich aller anderen Freiflchen oder Objekte, die im Rahmen einer Entfluchtungsanalyse bewertet werden sollen, angewendet werden. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 mikroskopische E

22、ntfluchtungsanalyse rechnergesttzte Analyse von selbststndigen Personenbewegungen hin zu einem sicheren Ort, bei der jede Person individuelle Bewegungen anhand individueller Parameter, Fhigkeiten und/oder Verhaltenseinstellun-gen basierend auf rechnergesttzten Algorithmen ausfhrt ANMERKUNG Im Gegens

23、atz zu Flussrechnungen (z. B. Predtetschenski b) Die grundlegenden Regeln fr die Entscheidungen und Bewegungen sind fr alle Personen gleich und werden durch einen dokumentierten, universellen Algorithmus beschrieben; c) Die Leistungsfhigkeit jeder Person oder Personengruppe wird durch einen Satz von

24、 Personenpara-metern festgelegt. Einige dieser Parameter wirken sich stochastisch auf das Verhalten der Personen aus; d) Die Bewegung jeder einzelnen Person wird aufgezeichnet; e) Die Personenparameter variieren zwischen den Individuen einer Population; f) Der Zeitunterschied zwischen den Aktionen z

25、weier Personen in der Simulation (also die Zeit, innerhalb derer alle Personen agieren) soll zeitlich so hoch aufgelst sein, dass die notwendigen Bewegungs- und Verhaltensaktionen mit ihren Wechselwirkungen konsistent modelliert werden knnen (mikroskopische Analyse); DIN SPEC 91284:2012-04 9 g) Bei

26、der Auswahl der analysierten Szenarien ist die fr das Objekt zutreffende Population, die Wahl der Fluchtwege und gegebenenfalls die Auswirkung von Umwelteinflssen zu bercksichtigen. Simulationen knnen mit folgenden Rahmenbedingungen durchgefhrt werden: 1) Die Personen bewegen sich entlang der Flucht

27、wege; 2) Gruppenverhalten wird implizit dadurch bercksichtigt, dass definierte Personengruppen gleiche Fluchtwege nutzen. Explizites Gruppenverhalten, wie z. B. das Zusammenbleiben einer Gruppe, muss in der Analyse nicht bercksichtigt werden. Beim Wegfall einer oder mehrere Rahmenbedingungen muss di

28、e akzeptable signifikante Gesamtentfluch-tungszeit unter Umstnden angepasst werden. 3.2.2 Eigenschaften der Population Entsprechend der jeweiligen Nutzung der baulichen Anlage ist es angezeigt, einen ausreichend konservativ gewhlten Parametersatz fr Population zu bestimmen, der neben der Gehgeschwin

29、digkeit auch Krper-mae, die allgemeine krperliche Leistungsfhigkeit und Sensitivitt gegenber externen Einwirkungen bercksichtigt. 3.2.3 Reaktionszeit Sind genaue Kenntnisse zum Entfluchtungskonzept bekannt, knnen die Reaktionszeiten z. B. gem RiMEA, vfdb-Leitfaden oder anderer Standards festgelegt w

30、erden. Die Verteilung der Reaktionszeiten kann je nach Gebudetyp und Veranstaltungsart variieren. 3.2.4 Freie Gehgeschwindigkeit in der Ebene Sind genaue Kenntnisse ber die Population im Objekt bekannt, knnen die Gehgeschwindigkeiten gem RiMEA, vfdb-Leitfaden oder anderen Standards festgelegt werden

31、. Die durchschnittlichen Gehgeschwindigkeiten fr die typische Bevlkerung sind in Abhngigkeit vom Alter zu ermitteln und zu dokumentieren. 3.2.5 Freie Gehgeschwindigkeit auf Treppen Die Gehgeschwindigkeit auf Treppen kann entweder durch eine Geschwindigkeitsverteilung oder durch einen Reduktionsfakto

32、r, mit dem die Gehgeschwindigkeit in der Ebene multipliziert wird, erfasst werden. Simula-tionsmodelle mssen die in der Literatur dargestellten Tendenzen ausreichend genau bercksichtigen. 3.2.6 Personendichten der Anfangsverteilung Die Anfangsverteilung der Personen gibt vor, gem welcher Personendic

33、hten oder gem welches Bestuhlungs- oder Belegungsplans die Personen zu Beginn der Simulation verteilt werden mssen. Liegen konkrete Daten vor, sollten sie unter Bekanntgabe der Quelle in die Analyse einflieen. 4 Durchfhrung von Analysen und Simulationen Die Entfluchtungsanalyse beschreibt die Einbin

34、dung der (Gesamt-)Entfluchtungszeit der Entfluchtungssimu-lation in den Kontext der brandschutztechnischen Infrastruktur und der objektspezifischen Risikobeurteilung durch den Verfasser des Entfluchtungskonzeptes. Sie besteht aus folgenden Schritten: DIN SPEC 91284:2012-04 10 4.1 Beschreibung der Fa

35、ktoren und Randbedingungen 1) Definition des Geometriemodells; 2) Definition der Populations-Zusammensetzung und Verteilung; 3) Beschreibung des Fluchtwegekonzeptes; 4) Benennung des auslsenden Ereignisses fr die Entfluchtung; 5) Definition der rumlichen und zeitlichen Evakuierungsabschnitte; 6) Def

36、inition der sicheren Bereiche; 7) Beschreibung des Alarmierungssystems; 8) Beschreibung organisatorischer Manahmen. 4.2 Betrachtete Szenarien Die Berechnung der Entfluchtungszeit erfolgt durch die Analyse eines oder mehrerer Szenarien. Ein Szenarium ist durch eine Geometrie, eine Anfangspersonenvert

37、eilung, eine Routenverteilung und die statistische Zusammensetzung der Population definiert. Durch die nderungen eines Parameters entsteht ein neues Szenarium. Die geplante Nutzungsart sowie die zu erwartenden Personenzahlen sind detailliert zu beschreiben. Besonders zu bercksichtigen sind unterschi

38、edliche Nutzungsarten innerhalb eines Objektes (z. B. Einkaufszentrum mit Multiplexkino und Versammlungssttte). Aufgrund von unterschiedlichen Nut-zungszeiten ist es erforderlich, der Nutzung entsprechende differenzierte Entfluchtungsszenarien zu entwickeln. 4.2.1 Anfangsverteilung der Personen Fr d

39、ie Entfluchtungsanalyse soll die Anfangsverteilung der Personen bercksichtigt werden, welche in den Einreich-/Eingabeplnen oder sonstigen Dokumenten fr das jeweilige Objekt oder Rumlichkeiten vorgesehen ist. Da diese stark von der Nutzungs- bzw. Veranstaltungsart abhngig sein kann, muss sie gegebene

40、nfalls beim Nutzer/Betreiber oder Planer erfragt werden. Gibt es keinerlei Angaben ber die hchstzulssige Zahl der Personen im Gebude, so muss diese den einschlgigen Gesetzen, Verordnungen, Richtlinien oder Regelwerken entnommen werden. 4.2.2 Anordnung der Fluchtwege grundlegender Entfluchtungsfall A

41、lle vorhandenen Fluchtwege stehen fr die Entfluchtung zur Verfgung. Die Personen bewegen sich entlang der Fluchtwege und kennen den Weg ins Freie bzw. zum nchstgelegenen sicheren Bereich. Hierbei wird unterstellt, dass Beschilderung, Leitsysteme, Schulung eventuell vorhandener Sicherheitskrfte und a

42、ndere Einflsse bezglich Gestaltung und Betrieb der Entfluchtungseinrichtungen mit den Anforderungen der entsprechenden Gesetze und Verordnungen im Einklang stehen. Eine eventuelle Unvertrautheit mit dem Gebude kann bei dieser Vorgehensweise durch entsprechend lngere Reaktionszeiten bercksichtigt wer

43、den. 4.2.3 Flexibilitt der Fluchtwege zustzliche Entfluchtungsflle Es empfiehlt sich, auch in Abstimmung mit der zustndigen Behrde, zustzliche Szenarien zu untersuchen. Hierdurch knnen die Auswirkungen versperrter Fluchtwege (und damit die Flexibilitt des Entfluchtungs-konzeptes) geprft werden. So k

44、ann z. B. die Modellierung der Wahrnehmung von Rettungszeichen (Flucht-wegemarkierungen) im Rahmen einer mikroskopischen Entfluchtungsanalyse wichtige Hinweise auf die Schlssigkeit des Konzepts liefern. DIN SPEC 91284:2012-04 11 4.3 Behandlung der Entfluchtungszeiten 1) Sowohl die vom Modell vorherg

45、esagte als auch eine in der Realitt gemessene (Gesamt-) Entfluchtungszeit sind zufallsbehaftete Gren. Das liegt in der statistischen Natur des Entfluchtungsprozesses begrndet; 2) Fr jeden Simulationsdurchgang sollen die Anfangspositionen der Personen je nach Szenario stochastisch neu bestimmt werden

46、; 3) Fr jeden Simulationsdurchgang sollen die demographischen Parameter der Personen entsprechend der dem Szenarium zugrunde liegenden Populationszusammensetzung stochastisch neu bestimmt werden; 4) Fr jedes Szenario soll eine dem Simulationsmodell angemessene Anzahl von Simulationsdurch-lufen ausge

47、fhrt werden. Je nach statistischer Verteilung der (Gesamt-)Entfluchtungszeiten kann eine grere Anzahl an Simulationsdurchlufen notwendig sein, um eine statistisch belastbare Aussage treffen zu knnen; 5) Die Ergebnisse aller Simulationsdurchlufe fr alle Szenarien sind nachvollziehbar zu dokumen-tiere

48、n. Anzugeben sind eine grafische Darstellung der Zeitverteilung (Histogramm), die minimale, maximale und die signifikante (Gesamt-)Entfluchtungszeit sowie die Standardabweichung; 6) Die akzeptable signifikante (Gesamt-)Entfluchtungszeit ist im Vorfeld mit den Behrden abzu-stimmen. Ihre Festlegung er

49、folgt durch die Bestimmung der zur Verfgung stehenden Zeit, in der eine Entfluchtung ohne Einflsse durch das auslsende Ereignis mglich ist, oder entsprechend der rechtlichen und normativen Bestimmungen. Die berechnete signifikante (Gesamt-)Entfluchtungszeit muss kleiner sein; 7) Fr die akzeptablen (Gesamt-)Entfluchtungszeiten gibt es keine gesetzlichen oder normativen Vorg