Microklimaat van sportaccommodaties.

Modellering van het microklimaat van sportaccommodaties

Sportaccommodaties behoren doorgaans tot de klasse van de unieke gebouwen. Zonder methodes voor de modellering van de luchtstromen is er geen enkele garantie dat de comforteisen en de technische eisen worden gehaald in het volledige volume van het gebouw.

Unieke gebouwen met zeer bijzondere omgevingen

In zalen met een groot volume beginnen de vrije convectiestromen een merkbaar effect uit te oefenen op de verspreiding van de ingeblazen luchtstralen, en kan de temperatuurgelaagdheid zeer uitgesproken zijn. Sportaccommodaties zijn ingewikkeld omdat er complexe verschijnselen optreden: de verdamping van het wateroppervlak van zwembaden, de sublimatie op het ijs van ijsbanen, de scenische effecten bij de meest prestigieuze evenementen.

Zij worden ook gekenmerkt door een grote warmteafgifte van de toeschouwers en de verlichtingsinstallaties. In sportaccommodaties bestaan er ten slotte verschillende zones met verschillende waarden voor de microklimaatparameters: zone voor toeschouwers en zone voor sporters.

Toepassing van CFD-modellering op zwembaden en zwemcentra

Onderzoek naar de verspreiding van trichlooraminen

Bij het ontwerp van zwembaden moeten verschillende parameters worden onderzocht — luchttemperatuur, relatieve luchtvochtigheid, temperatuur en oppervlak van het water, luchtsnelheid — die de verdampingssnelheid van het zwembadwater beïnvloeden.

Chloor wordt veel gebruikt om zijn desinfecterende eigenschappen, maar het kan bepaalde gevaren inhouden in contact met organische stoffen. De chlooraminen ontstaan wanneer een chloorhoudend desinfectiemiddel zich verbindt met zweet, cosmetica en van urine van de zwemmers. Die reactie leidt tot de vorming van chlooraminen in de lucht, die kunnen leiden tot irritatie van de luchtwegen, de huid en de ogen. Wie in de buurt van zwembaden werkt, zoals badmeesters, loopt meer kans op ademhalingsproblemen dan anderen.

Om de binnenluchtkwaliteit te beoordelen, worden specifieke wetten voor emissie en transport van verontreinigingen in de software geïntegreerd, die een bijkomende massabalans oplost voor elke beschouwde verontreinigende stof. De kwaliteit van de resultaten hangt af van de invoergegevens, met name van de fysisch-chemische emissiewetten. In werkelijkheid is de emissiewet dynamisch en kan zij afhangen van de omgevingstemperatuur en de luchtvochtigheid. Verschillende niveaus van modelleringscomplexiteit zijn mogelijk; het eerste bestaat erin constante wetten te gebruiken. Zo kunnen verschillende ventilatiesystemen worden vergeleken en kunnen de zones worden opgespoord met te hoge concentraties verontreinigingen.

CFD-modellering voor sportaccommodaties

Een hulpmiddel voor ontwerp, controle en dimensionering

De modellering van de luchtstromen gebeurt met driedimensionale wiskundige modelleringsmethodes (CFD-aanpak). CFD maakt de analyse en de beoordeling van de ontwerpoplossingen voor de luchtverdeling mogelijk. De conformiteit van de microklimaatparameters die in de ruimtes wordt aangehouden, wordt getoetst aan de berekende waarden voor temperatuur, snelheid en vocht.

Zij maakt de identificatie mogelijk, in voorkomend geval, van een zone met een afwijking van de gemiddelde en plaatselijke waarden voor temperatuur, concentratie van schadelijke stoffen, vocht of snelheid in de ruimtes van de accommodatie. Worden er zones vastgesteld met afwijkingen of met microklimaatparameters die verschillen van die welke de ontwerpteams hebben bepaald, dan kunnen wij aanpassingen en originele ontwerpoplossingen voorstellen om die problemen op te lossen.

Expertise: optimalisatie van het thermische comfort