Brand gehört zu den relevantesten Gefahren für die bauliche Umwelt mit erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Gesellschaft und einer großen Bedrohung für das Leben. Daher hat es einen starken Einfluss auf den Entwurf von Bauwerken des Hoch- und Tiefbaus. Das Brandverhalten von großen Bauwerken ist jedoch wesentlich besser als die Vorhersagen der traditionellen Brandanalysen, da sich vorteilhafte Interaktionsmechanismen zwischen den, dem Feuer ausgesetzten Bauteilen und der kühleren, brandgeschützten Nachbarstruktur einstellen. Die sich aus dieser empirischen Realität ergebenden Möglichkeiten können jedoch nicht für effiziente leistungsbasierte Brandkonstruktionen genutzt werden, da es keinen methodischen Analyseansatz gibt, der die vorteilhaften Auswirkungen solcher Interaktionsmechanismen zuverlässig quantifizieren könnte. Die Ergebnisse rein numerischer Methoden können nicht in vollem Umfang validiert werden und Tests an isolierten Komponenten erlauben es nicht, die Interaktion mit dem umgebenden System zu berücksichtigen. Die hybride Brandsimulation kann jedoch genau diese methodische Lücke füllen, ermöglicht eine realistische Vorhersage des Brandverhaltens von Tragwerken und erleichtert wissenschaftlich strikte methodische Grundlagen für eine leistungsbasierte Brandbemessung von Tragwerken bereit zu stellen. Hier wird ein Hybridmodell als ein erweitertes FE-Modell betrachtet, das während einer laufenden Analyse Daten aus einem physikalischen Brandversuch steuert und integriert. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Ansatzes für die cyber-physikalische Simulation in der Wissenschaft des Brandschutzes und einer rigorosen Methodik für die hybride Simulation gekoppelter thermomechanischer Probleme. Durch die Anwendung dieses Ansatzes wird es zum ersten Mal möglich sein, die inhärente Leistung von großen strukturellen Systemen im Brandfall zuverlässig zu quantifizieren. Damit schafft das Projekt die entscheidenden Voraussetzungen für die wissenschaftlich fundierte Optimierung von Vorschriften bezüglich des Brandschutzes und eine solide und zuverlässige leistungsbasierte Brandbemessung großer Gebäude- und Ingenieurstrukturen. Langfristig wird dies den Bau von Gebäuden erheblich voranbringen und zu effizienteren und wirtschaftlicheren Tragwerkskonstruktionen im Brandfall führen, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Faghihi, F., & Knobloch, M. (2022a). Rigorous implementation of real-time hybrid fire simulation applying high heating rates of thermal loading. Proceedings of the 12th International Conference on Structures in Fire, 556–566.

Faghihi, F., & Knobloch, M. (2022b). Global structural fire analysis of steel structures implementing hybrid fire simulation. 8th Symposium Structural Fire Engineering, 199–218.

Faghihi, F., Knobloch, M., & Elhami Khorasani, N. (2022). Advanced implementation of hybrid fire simulation [Universitätsbibliothek, Ruhr-Universität Bochum].

Faghihi, F., & Knobloch, M. (2019). Thermal coupling in hybrid fire simulation. In A. Zingoni (Hrsg.), Advances in engineering materials, structures and systems (Verlagsversion, S. 1897–1902). CRC Press.

Faghihi, F., Neuenschwander, M., & Knobloch, M. (2019). A computational framework for thermal coupling in hybrid fire simulation. In E. Oñate, M. Papadrakakis, & B. A. Schrefler (Hrsg.), VIII International Conference on Computational Methods for Coupled Problems in Science and Engineering - COUPLED 2019 (Verlagsversion, S. 757–767). International Center for Numerical Methods in Engineering.