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Strömungstechnische Untersuchungen der Druckbelüftung von Sicherheitstreppenräumen / vorgelegt von Marion Meinert aus Münster (Coesfeld). Wuppertal, März 2016
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Danksagung
Kurzfassung
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Entwicklung der Druckbelüftung von Treppenräumen
Forschungsansätze zur Erfassung des Kamineffektes
Bestimmung der Einflussparameter
Einsatz von computergestützten Methoden
Kritik an den konventionellen Auslegungsmethoden
Nationale Forschungsansätze
Gesetzliche Anforderungen
Anforderungen in Deutschland
Internationale Anforderungen
Diskussion der unterschiedlichen Anforderungen
Pauschale Auslegungsmethoden
Zusammenfassung
Auslegungsgrundlagen
Bernoulli-Gleichung
Erfassung der Druckverluste nach Bernoulli
Bezug von Strömungsbeiwerten
Strömungen durch die Gebäudehülle
Durchströmung poröser Medien nach Darcy
Durchströmung von Kanälen
Durchströmung von Gebäudeleckagen
Durchströmung von Türen
Beschreibung der Druckverhältnisse im Hochhaus
Wärmeübertragung
Elektrische Analogie
Verteilung der Strömung
Druckverlust und Widerstand
Anwendung der Elektrischen Analogie
Diskussion des Einsatzes von Multizonenmodellen / Netzwerkmodellen
Einflussparameter auf die Funktion der Druckbelüftungsanlage
Druckverluste bei Durchströmung des Gebäudes
Durchströmung der Gebäudehülle: Theorie und baupraktische Umsetzung
Dimensionierung von Gebäudeleckagen
Durchströmung von Öffnungen
Strömungsverteilung über mehrere Räume
Windeinflüsse
Berücksichtigung im Bauingenieurwesen
Winddruck auf ein Gebäude nach Eurocode
Messung von Windgeschwindigkeiten an einem Gebäude
Grenzen konventioneller Methoden zur Erfassung der Windeinflüsse
Einflüsse klimatischer Bedingungen
Druckgewinn durch Thermik
Messung des Kamineffektes: Temperaturausgleich
Strömungssimulation der Druckbelüftung eines Treppenraumes
Vergleich der CFD-Methoden mit Messungen der Druckverluste in Modelltreppenräumen
Simulation der Achakij Versuche mit FDS
Simulation der Imtech-Versuche
Simulation einer Leckage
Simulation des Strömungsbeiwertes einer Tür
Simulation der Strömungsverteilung über mehrere Räume: elektrische Analogie
Reihenschaltung
Parallelschaltung
Kombination von Parallel- und Reihenschaltung
Simulation strömungstechnischer Effekte in einem Treppenraum
Modellierung des Modelltreppenraumes
Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit
Einfluss der Podest- und Laufbreite
Einfluss der Augenbreite
Einfluss der Position der Tür
Einfluss der Luftdichtheit des Treppenraumes
Klimatische Einflüsse
Auswertung der Untersuchungen
Bewertung der Strömungsssimulation
Validierung
Bewertung einzelner Effekte
Bewertung der empirisch-analytischen Methode nach Idelchick
Vergleich der Methoden
Einflüsse zur Auslegung und Funktion der Druckbelüftung
Externe Einflüsse
Interne Einflüsse
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Ausblick und weiterer Forschungsbedarf
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhang A
Zusatzinformation zur Bernoulli Gleichung
Herleitung aus der Impulserhaltung
Herleitung aus der Energieerhaltung
Bezug Druckänderung durch Verengung und Erweiterung
Die Hagen-Poiseulle Gleichung
Anhang B
Strömung durch natürliche Dichtedifferenzen: Abkühlung der Treppenraumluft im Winter
Auskühlen mit Einsatz der Blower Door
Anhang C
Lebenslauf