Kwaliteit en betrouwbaarheid van simulaties

ir. Rudolf van MierloEfectis Nederland BV

Inhoud

Modellen en simulatiesCase xToekomst

Modellen

Simulaties maken gebruik van modellen van de werkelijkheid

Modellen bevatten een vereenvoudigde representatie van de werkelijkheid

De kunst van het modelleren is de kunst van verantwoord weglaten

Modellen hebben hierdoor wel beperkingen

Simulaties

Simulaties: inschatten brandveiligheid onder bepaalde condities(bezettingsgraad, brandverloop, activering installaties, ...)

Het aantal te beschouwen condities is beperkt om praktische redenen

Simulaties veel gebruikt voor aantonen gelijkwaardige veiligheid (gelijk met wet/regelgeving)

Regelgeving

De regelgeving gaat ook uit van modellen; vaak relatief simpel en dus met relatief veel beperkingen

De regelgeving legt de eisen vast met criteria die horen bij die modellen (60 min. bepaald volgens ...)

=> ander model, ander criterium

Regelgeving

Aantonen van gelijkwaardige veiligheid: veiligheids-niveau van wet/regelgeving moet bekend zijn

Vraag 1: Test Simulatie

Vraag1

Vraag 1: Test Simulatie

“Een ‘test voor de oven’ zegt meer over de brand-werendheid dan een berekening van

diezelfde brandwerendheid.” Klopt dat?

1: JA 2: NEE

Vraag 1: Test Simulatie

Stemmingen

inventarisatie

Vraag 1: Test Simulatie

“Een ‘test voor de oven’ zegt meer over de brand-werendheid dan een berekening van

diezelfde brandwerendheid.” Klopt dat?

Antwoord: => NEE, dat hoeft zeker niet, want ook een test is een vereenvoudiging van de werkelijkheid

Vraag 1: Test Simulatie

Voorbeelden vereenvoudigingen in tests:● Componenten-aanpak: we testen de onderdelen

van een bouwwerk afzonderlijk, niet de interactie

● Brandscenario: één sterk versimpeld brandscenario

Vraag 2: Ontruiming

Vraag2

Vraag 2: Ontruiming 6

9

7

5

4

3

2 1

8

0 s: Ontruimingsalarm 45 s

2’18s: laatste persoon verlaat zaal(de tijden zijn fictief)

Vraag 2: Ontruiming 6

9

7

5

4

3

2 1

8

0 s: Ontruimingsalarm 45 s 138 s: zaal leeg

Bouwbesluit-achtergrond: Ontruiming zaal in 60 s

Kan met deze simulatie gelijkwaardigheid aan het Bouwbesluit worden aangetoond?

1: JA 2: NEE

Vraag 2: Ontruiming

Stemmingen

inventarisatie

Vraag 2: Ontruiming

Kan met deze simulatie gelijkwaardigheid aan het Bouwbesluit worden aangetoond?

Antwoord: => JA, het KAN wel (maar het hoeft zeker niet)● Het KAN, omdat bij een ander model ook andere

criteria kunnen horen om hetzelfde veiligheidsniveau te bereiken

● Het hoeft zeker niet, want dan moet de berekende tijd (138s) ook voor ontruiming beschikbaar zijn (en in meer dan één ontruimings-variant)

Betrouwbaarheid simulaties

Zijn simulatie-uitkomsten betrouwbaar?● Is een goed model gebruikt? (verantwoorde

vereenvouding voor de toepassing)● Is de invoer correct? (goede representatie van de

werkelijkheid)

Praktijk: betrouwbaarheid niet geheel controleerbaar; maar wel:● Validatie model => toepassingsgebied● Vaardigheid/kennis gebruiker● Controle op invoer● Controle op de instellingen● Realiteitswaarde uitvoer

Instellingen simulatiemodel

Modellen bevatten vaak vele instelmogelijkheden => “veel knoppen om aan te draaien”

Afstemmen van instelmogelijkheden op die van de regelgeving?● Om onder bepaalde condities dezelfde uitkomsten

te krijgen● Om eenvoudiger acceptatie te krijgen van

betrokkenen

Vraag 3: EenvoudigComplex

Vraag3

Vraag 3: EenvoudigComplex

“Een model dat met meer aspecten van de werkelijk-heid rekening houdt, geeft betere

uitkomsten.” Klopt dat?

1: JA 2: NEE

Vraag 3: EenvoudigComplex

Stemmingen

inventarisatie

Vraag 3: EenvoudigComplex

“Een model dat met meer aspecten van de werkelijk-heid rekening houdt, geeft betere

uitkomsten.” Klopt dat?

Antwoord: => NEE, dat hoeft zeker niet, want:● De modellering van die aspecten hoeft niet altijd

goed te zijn / niet voor alle situaties goed te zijn (voorbeeld: CFD)

● In eenvoudige modellen zit vaak veel praktijk-ervaring (empirische relaties) die voor bepaalde situaties goede resultaten geven (voorbeeld: rookpluimberekening in zonemodellen)

Vraag 3: EenvoudigComplex

Voorbeelden CFD zonemodel

● Figuren nog toe te voegen

Acceptatie van een simulatie

Acceptatie van het gebruikte model voor de toepassing

Vertrouwen in vaardigheid en betrouwbaarheid van uitvoerder van simulatie

Overleg over en acceptatie van programma-instellingen en invoer

Proces controleerbaar door deskundige derden (review) => eis aan rapportage

Vraag 4: Kennis en kunde

Vraag4

Vraag 4: Kennis en kunde

“Een preventist moet een oordeel kunnen geven

over een ingediende brandsimulatie.”

Bent u het daar mee eens?

1: JA 2: NEE

Vraag 4: Kennis en kunde

Stemmingen

inventarisatie

Vraag 4: Kennis en kunde

“Een preventist moet een oordeel kunnen geven

over een ingediende brandsimulatie.”

Bent u het daar mee eens?

Mijn Antwoord: => NEE, hij moet weten wie dat wel kan

Toekomst

Simulaties zullen meer gebruikt worden:● Internationaal is de trend naar toenemend gebruik

van simulaties (wegens kosten en complexiteit bouwwerken)

● De bouwwereld wordt steeds internationaler

Simulaties zullen beter worden:● Instrumenten (software en hardware) worden beter● Bredere toepassing levert meer investering in

verbetering

(Fire Safety) Engineering wordt effectiever en efficiënter door het gebruik van simulaties

Toekomst

Wat kan de voordelen van engineering in de weg staan:● vereiste deskundigheid uitvoerder simulaties● vereiste deskundigheid controlerende instanties● vertrouwen in dragen verantwoordelijkheid door

adviessector

Hoe plukken we de voordelen van de engineering-benadering:● Kennisoverdracht● Systeem van kwaliteitsbewaking (reviews)● Grotere betrokkenheid/verantwoordelijkheid

adviessector● Randvoorwaarden gebruik simulaties vastleggen in

regelgeving

Dank voor uw aandacht

Rudolf van MierloEfectis Nederland BV

rudolf.vanmierlo@efectis.nl