Antal högskolepoäng: 13. Betygsskala: TH. Nivå: G2 (Grundnivå, fördjupad). Huvudområde: Teknik. Undervisningsspråk: Kursen kan komma att ges på engelska. Överlappar följande kurs/kurser: VBR032, VBR033 och VBRN05. Obligatorisk för: BI2. Kursansvarig: Daniel Nilsson, daniel.nilsson@brand.lth.se, Brandteknik och riskhantering. Förutsatta förkunskaper: FMA415 Matematik, endimensionell analys, MMVA01Termodynamik med strömningslära. Begränsat antal platser: Ja. Urvalskriterier: Antal poäng som återstår till examen. Förtur för studerande på brandingenjörsprogrammet. Prestationsbedömning: Slutbetyget baseras på skriftlig tentamen (enskilt arbete), hemuppgifter (enskilt arbete) och laborationsrapport (arbete i grupp) samt kräver deltagande vid obligatoriska seminarier. Poängsatta delmoment: 2. Övrigt: I grupparbeten förutsätts aktivt deltagande. Varje gruppmedlem skall enskilt kunna redovisa och svara för innehållet. Uppfyller inte en medlem övrigas krav på aktiv medverkan, eller åsidosätter sina åtaganden,kan beslut av examinator om omplacering till annan grupp eller underkänt betyg erhållas. Hemsida: http://www.brand.lth.se/?id=VBR033.

Syfte
Det övergripande syftet med kursen är att studenterna efter genomgången kurs skall förstå vilka olika stadier ett brandförlopp i en byggnad går igenom. Vidare syftar kursen till att ge studenterna kunskap om olika metoder och tekniker som tillämpas vid analys av ett brandförlopp samt att utveckla deras förmåga att kritiskt granska sådana metoder med avseende på praktisk tillämpning. Kursen syftar också till att öka ingenjörsmässigheten och förmågan att bygga och analysera modeller.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna förklara rummets inverkan på ett brandförlopp.

• Kunna beskriva de antaganden som görs i de vanligaste modellerna.

• Kunna förklara olika modellers (beräkningsmodeller och datormodeller) användningsområden och begränsningar för brandtekniska beräkningar.

• Kunna karaktärisera olika stadier av ett brandförlopp utifrån olika storheter.

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna använda olika handräkningsmodeller och datormodeller för beräkning av olika storheter i ett brandförlopp.

• Kunna beräkna värdet på olika fysiska storheter som är relaterade till ett brandförlopp.

• Kunna analysera och tolka resultat från brandtekniska experiment.

• Kunna bedöma rimligheten av framräknade svar från olika beräkningsmodeller

• Kunna uppskatta värde på indata till beräkningsmodeller och datormodeller då dessa saknas i problemställningen.

• Kunna designa brandtekniska system för kontroll och hantering av brandgaser.

• Kunna värdera vilken effekt brandförloppet kan ha på människor i byggnaden.

• Kunna värdera vilken effekt brandförloppet kan ha på bärande konstruktioner i stål och trä.

• Kunna beräkna tid till kritiska förhållanden vid brand i en byggnad.

• Muntligen och skriftligen kunna argumentera för sina val av modeller och antaganden i analysen av ett brandförlopp i privat och offentlig verksamhet.

• Kunna presentera resultat från brandtekniska experiment på ett överskådligt och vetenskapligt sätt.

• Kunna söka och använda information rörande brandförlopp i byggnader i vetenskapliga tidskrifter och handböcker.

• Kunna planera och genomföra brandtekniska experiment.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• Visa förmåga att göra bedömningar av olika modellers lämplighet för olika typer av problem.

• Visa insikt i vilket ansvar man har som brandingenjör att välja och redovisa parametrar så att modellerna nyttjas på ett korrekt sätt.

Innehåll

• Kvalitativ beskrivning av ett brandförlopp. Antändning, flamspridning. Olika sätt att kategorisera en brand. Byggnadens effekt på branden.

• Effektutveckling. Massavbrinning och effektutvecklingens tidsberoende, storleksordningen på effektutvecklingen, olika testmetoders styrkor och svagheter, alfa-t2 tillväxt, rummets effekt på effektutvecklingen, framtagandet av en effektkurva.

• Brandplymer och flammor. Froude-talet, medelflamhöjd, flamhöjdskorrelationer, olika profiler i en plym, ideala plymen, starka och svaga plymer, plymkorrelationer, ceiling jets, speciella saker att beakta vid dimensionering, kvasistationära förhållanden, att välja plymmodell.

• Tryckprofiler. Bakgrund till flöden i byggnader. Bernoullis ekvation. Olika former av tryck. Beräkna tryck, hastighet och massflöde genom öppningar.

• Gastemperaturer. Energibalansen, värmeövergångstal, korrelationer för beräkning av gastemperaturen. Fullt utvecklad brand, ISO 834, beräkning av temperaturer, olika modeller. Höga temperaturers inverkan på bärande konstruktioner i stål och trä.

• Rökfyllnad. Tryckökning i brandrummet. Transienta rökfyllnadsmodeller. Stationära modeller för kontroll av brandgaser. Olika brandtekniska system för hantering och kontroll av brandgaser. Kontinuitetsekvationerna. Sprinkler inverkan på rökfyllnad. Korrelationer.

• Förbränningsprodukter. Ekvivalenskvot. Sotproduktion. Sikt, dos. Hur sotpartiklar bildas. CO, CO2.

• Datormodellering. Datormodellers submodeller. Begränsningar i modellerna. CFD modeller.

Litteratur
Karlsson, B, Quintiere, J G: Enclosure Fire Dynamics. CRC Press, 1999. ISBN: 0-8493-1300-7
Ytterligare litteratur redovisas i kursprogrammet i samband med kursstart.

Kod: 0109. Benämning: Branddynamik.
Antal Högskolepoäng: 8. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Delmomentet omfattar: Undervisningen baseras på ett antal föreläsningar och övningar.

Kod: 0209. Benämning: Laborationer och hemarbete.
Antal Högskolepoäng: 5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända hemuppgifter och laborationsrapporter samt litteraturseminarium. Delmomentet omfattar: Delmomentet utgörs av ett litteraturseminarium samt fyra hemuppgifter som löses enskilt av studenten. Studenterna arbetar i grupp i fyra stycken laborationer. Kamratgranskning används för att studenterna ska reflektera över sin egen laborationsrapport och hjälpa sina kamrater till en bättre slutrapport.