Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi

Translated title of the contribution: Assessment of validity of the zone model program CFAST

Jukka Hietaniemi, Simo Hostikka, Liisa Lindberg, Matti Kokkala

Research output: Book/ReportReportProfessional

1 Citation (Scopus)

Abstract

Tutkimuksessa tarkasteltiin vyöhykemalliohjelman CFAST tulosten pätevyyttä ja ohjelmiston dokumentointia tarkoituksena arvioida ohjelman soveltuvuutta insinöörityökaluksi. Arviointi perustuu ohjelmiston dokumentteihin, ohjelmiston arviointia käsitteleviin artikkeleihin, jotka ovat ilmestyneet referoiduissa tieteellisissä julkaisuissa, sekä VTT:n omiin aiempiin arviointeihin. CFAST-ohjelmisto on kehitetty NIST:ssä (National Institute of Standards and Technology, USA), josta se on vapaasti saatavissa. Malli on laajassa käytössä ja siitä on runsaasti julkaisuja. Sen dokumentit ovat kattavia ja sisältävät myös mallin kelpoisuuden arviointia. Mallin pätevyysaluetta rajoittavat yleiset vyöhykemalleihin liittyvät tekijät. Kokeellisen palopatsasmallin pätevyysalue voi rajoittaa laskennan pätevyyttä kohteena olevan tilan korkeuden kasvaessa. Horisontaalisessa suunnassa suurten tilojen mallintamista vaikeuttaa vyöhykemallin oletus suureiden vakioisuudesta vaakasuorassa suunnassa. Myös voimakkaasti turbulentit tilanteet voivat olla soveltumattomia vyöhykemalleilla simuloitaviksi. Tutkimuksen lähteinä käytetyissä julkaisuissa CFAST-mallia pidetään yleisesti ottaen käyttökelpoisena työvälineenä. Lähinnä suurten tilojen palojen laskennassa ohjelmiston kelpoisuuden osoittamiseen katsottiin tarvittavan vielä lisää kokeellista vertailumateriaalia. Kvantitatiivinen vertailu CFAST-ohjelman tulosten ja kokeellisten tulosten välillä osoitti, että CFAST-ohjelman tulokset ylemmän vyöhykkeen maksimilämpötilasta ja ajasta, jossa vyöhykkeiden rajapinta laskeutuu tasolle 1,5 m, vastaavat varsin hyvin koetuloksia. CFAST-ohjelmalla lasketut ajat, joissa ylemmän vyöhykkeen lämpötila nousee 100 °C:seen tai 300 °C:seen, olivat lähes poikkeuksetta lyhyempiä kuin mitatut ajat (turvallinen ennuste). Savupatjan paksuuden CFAST-ohjelma laski pienemmäksi kuin mitatut arvot (turvaton ennuste). Kaasupitoisuuksissa CFAST-tulosten jakautuminen mittaustulosten suhteen oli varsin satunnaista.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages71
ISBN (Electronic)951-38-5665-8
ISBN (Print)951-38-5664-5
Publication statusPublished - 2000
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT
No.2027
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

Fingerprint

Technology

Keywords

  • computer programs
  • fire safety
  • CFAST
  • zone models
  • assessment
  • evaluation
  • documentation
  • validity
  • mathematical models

Cite this

Hietaniemi, J., Hostikka, S., Lindberg, L., & Kokkala, M. (2000). Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2027
Hietaniemi, Jukka ; Hostikka, Simo ; Lindberg, Liisa ; Kokkala, Matti. / Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2000. 71 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2027).
@book{4955c67f5c10447292937f8c9880ec28,
title = "Vy{\"o}hykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi",
abstract = "Tutkimuksessa tarkasteltiin vy{\"o}hykemalliohjelman CFAST tulosten p{\"a}tevyytt{\"a} ja ohjelmiston dokumentointia tarkoituksena arvioida ohjelman soveltuvuutta insin{\"o}{\"o}rity{\"o}kaluksi. Arviointi perustuu ohjelmiston dokumentteihin, ohjelmiston arviointia k{\"a}sitteleviin artikkeleihin, jotka ovat ilmestyneet referoiduissa tieteellisiss{\"a} julkaisuissa, sek{\"a} VTT:n omiin aiempiin arviointeihin. CFAST-ohjelmisto on kehitetty NIST:ss{\"a} (National Institute of Standards and Technology, USA), josta se on vapaasti saatavissa. Malli on laajassa k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} ja siit{\"a} on runsaasti julkaisuja. Sen dokumentit ovat kattavia ja sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}t my{\"o}s mallin kelpoisuuden arviointia. Mallin p{\"a}tevyysaluetta rajoittavat yleiset vy{\"o}hykemalleihin liittyv{\"a}t tekij{\"a}t. Kokeellisen palopatsasmallin p{\"a}tevyysalue voi rajoittaa laskennan p{\"a}tevyytt{\"a} kohteena olevan tilan korkeuden kasvaessa. Horisontaalisessa suunnassa suurten tilojen mallintamista vaikeuttaa vy{\"o}hykemallin oletus suureiden vakioisuudesta vaakasuorassa suunnassa. My{\"o}s voimakkaasti turbulentit tilanteet voivat olla soveltumattomia vy{\"o}hykemalleilla simuloitaviksi. Tutkimuksen l{\"a}htein{\"a} k{\"a}ytetyiss{\"a} julkaisuissa CFAST-mallia pidet{\"a}{\"a}n yleisesti ottaen k{\"a}ytt{\"o}kelpoisena ty{\"o}v{\"a}lineen{\"a}. L{\"a}hinn{\"a} suurten tilojen palojen laskennassa ohjelmiston kelpoisuuden osoittamiseen katsottiin tarvittavan viel{\"a} lis{\"a}{\"a} kokeellista vertailumateriaalia. Kvantitatiivinen vertailu CFAST-ohjelman tulosten ja kokeellisten tulosten v{\"a}lill{\"a} osoitti, ett{\"a} CFAST-ohjelman tulokset ylemm{\"a}n vy{\"o}hykkeen maksimil{\"a}mp{\"o}tilasta ja ajasta, jossa vy{\"o}hykkeiden rajapinta laskeutuu tasolle 1,5 m, vastaavat varsin hyvin koetuloksia. CFAST-ohjelmalla lasketut ajat, joissa ylemm{\"a}n vy{\"o}hykkeen l{\"a}mp{\"o}tila nousee 100 °C:seen tai 300 °C:seen, olivat l{\"a}hes poikkeuksetta lyhyempi{\"a} kuin mitatut ajat (turvallinen ennuste). Savupatjan paksuuden CFAST-ohjelma laski pienemm{\"a}ksi kuin mitatut arvot (turvaton ennuste). Kaasupitoisuuksissa CFAST-tulosten jakautuminen mittaustulosten suhteen oli varsin satunnaista.",
keywords = "computer programs, fire safety, CFAST, zone models, assessment, evaluation, documentation, validity, mathematical models",
author = "Jukka Hietaniemi and Simo Hostikka and Liisa Lindberg and Matti Kokkala",
note = "Project code: R6SU00450",
year = "2000",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5664-5",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2027",
address = "Finland",

}

Hietaniemi, J, Hostikka, S, Lindberg, L & Kokkala, M 2000, Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2027, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi. / Hietaniemi, Jukka; Hostikka, Simo; Lindberg, Liisa; Kokkala, Matti.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2000. 71 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2027).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi

AU - Hietaniemi, Jukka

AU - Hostikka, Simo

AU - Lindberg, Liisa

AU - Kokkala, Matti

N1 - Project code: R6SU00450

PY - 2000

Y1 - 2000

N2 - Tutkimuksessa tarkasteltiin vyöhykemalliohjelman CFAST tulosten pätevyyttä ja ohjelmiston dokumentointia tarkoituksena arvioida ohjelman soveltuvuutta insinöörityökaluksi. Arviointi perustuu ohjelmiston dokumentteihin, ohjelmiston arviointia käsitteleviin artikkeleihin, jotka ovat ilmestyneet referoiduissa tieteellisissä julkaisuissa, sekä VTT:n omiin aiempiin arviointeihin. CFAST-ohjelmisto on kehitetty NIST:ssä (National Institute of Standards and Technology, USA), josta se on vapaasti saatavissa. Malli on laajassa käytössä ja siitä on runsaasti julkaisuja. Sen dokumentit ovat kattavia ja sisältävät myös mallin kelpoisuuden arviointia. Mallin pätevyysaluetta rajoittavat yleiset vyöhykemalleihin liittyvät tekijät. Kokeellisen palopatsasmallin pätevyysalue voi rajoittaa laskennan pätevyyttä kohteena olevan tilan korkeuden kasvaessa. Horisontaalisessa suunnassa suurten tilojen mallintamista vaikeuttaa vyöhykemallin oletus suureiden vakioisuudesta vaakasuorassa suunnassa. Myös voimakkaasti turbulentit tilanteet voivat olla soveltumattomia vyöhykemalleilla simuloitaviksi. Tutkimuksen lähteinä käytetyissä julkaisuissa CFAST-mallia pidetään yleisesti ottaen käyttökelpoisena työvälineenä. Lähinnä suurten tilojen palojen laskennassa ohjelmiston kelpoisuuden osoittamiseen katsottiin tarvittavan vielä lisää kokeellista vertailumateriaalia. Kvantitatiivinen vertailu CFAST-ohjelman tulosten ja kokeellisten tulosten välillä osoitti, että CFAST-ohjelman tulokset ylemmän vyöhykkeen maksimilämpötilasta ja ajasta, jossa vyöhykkeiden rajapinta laskeutuu tasolle 1,5 m, vastaavat varsin hyvin koetuloksia. CFAST-ohjelmalla lasketut ajat, joissa ylemmän vyöhykkeen lämpötila nousee 100 °C:seen tai 300 °C:seen, olivat lähes poikkeuksetta lyhyempiä kuin mitatut ajat (turvallinen ennuste). Savupatjan paksuuden CFAST-ohjelma laski pienemmäksi kuin mitatut arvot (turvaton ennuste). Kaasupitoisuuksissa CFAST-tulosten jakautuminen mittaustulosten suhteen oli varsin satunnaista.

AB - Tutkimuksessa tarkasteltiin vyöhykemalliohjelman CFAST tulosten pätevyyttä ja ohjelmiston dokumentointia tarkoituksena arvioida ohjelman soveltuvuutta insinöörityökaluksi. Arviointi perustuu ohjelmiston dokumentteihin, ohjelmiston arviointia käsitteleviin artikkeleihin, jotka ovat ilmestyneet referoiduissa tieteellisissä julkaisuissa, sekä VTT:n omiin aiempiin arviointeihin. CFAST-ohjelmisto on kehitetty NIST:ssä (National Institute of Standards and Technology, USA), josta se on vapaasti saatavissa. Malli on laajassa käytössä ja siitä on runsaasti julkaisuja. Sen dokumentit ovat kattavia ja sisältävät myös mallin kelpoisuuden arviointia. Mallin pätevyysaluetta rajoittavat yleiset vyöhykemalleihin liittyvät tekijät. Kokeellisen palopatsasmallin pätevyysalue voi rajoittaa laskennan pätevyyttä kohteena olevan tilan korkeuden kasvaessa. Horisontaalisessa suunnassa suurten tilojen mallintamista vaikeuttaa vyöhykemallin oletus suureiden vakioisuudesta vaakasuorassa suunnassa. Myös voimakkaasti turbulentit tilanteet voivat olla soveltumattomia vyöhykemalleilla simuloitaviksi. Tutkimuksen lähteinä käytetyissä julkaisuissa CFAST-mallia pidetään yleisesti ottaen käyttökelpoisena työvälineenä. Lähinnä suurten tilojen palojen laskennassa ohjelmiston kelpoisuuden osoittamiseen katsottiin tarvittavan vielä lisää kokeellista vertailumateriaalia. Kvantitatiivinen vertailu CFAST-ohjelman tulosten ja kokeellisten tulosten välillä osoitti, että CFAST-ohjelman tulokset ylemmän vyöhykkeen maksimilämpötilasta ja ajasta, jossa vyöhykkeiden rajapinta laskeutuu tasolle 1,5 m, vastaavat varsin hyvin koetuloksia. CFAST-ohjelmalla lasketut ajat, joissa ylemmän vyöhykkeen lämpötila nousee 100 °C:seen tai 300 °C:seen, olivat lähes poikkeuksetta lyhyempiä kuin mitatut ajat (turvallinen ennuste). Savupatjan paksuuden CFAST-ohjelma laski pienemmäksi kuin mitatut arvot (turvaton ennuste). Kaasupitoisuuksissa CFAST-tulosten jakautuminen mittaustulosten suhteen oli varsin satunnaista.

KW - computer programs

KW - fire safety

KW - CFAST

KW - zone models

KW - assessment

KW - evaluation

KW - documentation

KW - validity

KW - mathematical models

M3 - Report

SN - 951-38-5664-5

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Hietaniemi J, Hostikka S, Lindberg L, Kokkala M. Vyöhykemalliohjelman CFAST kelpoisuuden arviointi. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2000. 71 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2027).