Binnencomfort: hallen & kantoren.

Het thermische comfort van kantoren optimaliseren met CFD-simulatie

EOLIOS voert studies uit voor CFD-simulatie van kantoren, vergaderzalen en conferentiezalen om de thermische omstandigheden van complexe ruimtes te analyseren en te voorspellen — kantoren, woningen, winkels of industrie. Onze ingenieurs, experts in bouwfysica en luchtstroming, ontwerpen werkruimtes die comfortabel, gezond en energiezuinig zijn.

De thermisch comfort is een bepalende factor voor de gebruikskwaliteit en de energieprestatie van een gebouw. In werkruimtes zijn koude tochtstromen, plaatselijke oververhitting of temperatuurverschillen van de ene zone tot de andere evenzoveel bronnen van discomfort die het welzijn van de gebruikers en de zuinigheid van de installaties aantasten.

In kantoren en kantoortuinen concentreert het discomfort zich vaak bij de beglaasde gevels — koude wanden in de winter, zonnewarmte in de zomer — en onder de slecht gerichte inblaasroosters. De vergaderzalen en conferentiezalen, die met tussenpozen zwaar bezet zijn, stapelen een snelle temperatuurstijging, een stijging van de CO₂ en onvoldoende luchtmenging op. De CFD-simulatie geeft die situaties werkplek per werkplek weer en maakt het mogelijk de luchtverdeling vóór de werken bij te stellen.

De CFD-modellering maakt het mogelijk expliciet en nauwkeurig de luchtbeweging in het volume van een ruimte weer te geven. Zo biedt zij een universele aanpak om de microklimaatparameters te bepalen, voor elke ruimteconfiguratie, alle parameters van verwarming, ventilatie en koeling, en alle seizoensinvloeden.

Waarom CFD gebruiken om het thermische comfort te verbeteren

Voor kantoren, vergaderzalen en conferentiezalen geeft de CFD-simulatie de wisselwerking weer tussen de lucht, de oppervlakken, de warmte en de straling. Zij toont de invloed van tocht, van de blootstelling aan de zon en van de luchtverdeelsystemen op de werkelijke beleving van de gebruikers, daar waar statische wettelijke benaderingen hun grenzen tonen.

De hefbomen om het comfort te verbeteren

• Thermische isolatie: warmteverliezen en koude wanden beperken die stralingsdiscomfort veroorzaken;
• Zonwering: de warmtelast door de beglazing beheersen naargelang de oriëntatie en het seizoen;
• Doeltreffende ventilatie: een gelijkmatige luchtverversing en menging waarborgen;
• Optimalisatie van de HVAC-systemen: de luchtverdeling precies plaatsen en dimensioneren;
• Vochtbeheersing: condensatie en vochtdiscomfort vermijden.

Gevoelige ruimtes onderzoeken

CFD is bijzonder geschikt voor ruimtes waar comfort moeilijk te waarborgen is: theaters, auditoria, hallen, atria, musea en schouwburgen. Zij maakt het mogelijk zones van discomfort te voorzien en corrigerende oplossingen te testen vóór er werken worden aangevat.

De meegenomen parameters

Om het microklimaat van een ruimte getrouw weer te geven, neemt EOLIOS alle fysische verschijnselen mee: de 3D-geometrie van het volledige volume, de warmte-uitwisselingen aan wanden, ramen, vloeren en afgiftesystemen, de zonnestraling, de buitenweersomstandigheden, de eigenschappen van de materialen en de interne warmtelasten van gebruikers en apparatuur.

Ontwerp van systemen voor streng geregelde omgevingen

Onze expertise strekt zich uit tot streng geregelde omgevingen — cleanroom, koelcel, datacenter, museum — waar de minste afwijking in temperatuur, vocht of luchtreinheid grote gevolgen kan hebben. CFD wordt er een hulpmiddel voor ontwerp, controle en dimensionering.

Wat onze simulaties anders maakt

Wij modelleren de luchtverdeelsystemen met een hoge mate van detail: een inblaasrooster, een verdeelmond of een afzuigrooster wordt weergegeven in zijn werkelijke geometrie, en niet benaderd door een eenvoudig inblaasvlak. Dat realisme is bepalend om de luchtstralen, hun reikwijdte en de werkelijke menging in de ruimte nauwkeurig te voorspellen.

Onze studies leggen geen vaste randvoorwaarden buiten het model op: de oppervlaktetemperaturen hangen af van de werkelijke convectieve uitwisselingen, waardoor men de werkelijke temperatuurverdeling in elk punt dicht kan benaderen. Toont de modellering een afwijking van de vereiste waarden, dan worden de oplossingen bijgestuurd en wordt de simulatie herhaald tot de resultaten voldoen.

Expertise: optimalisatie van het thermische comfort

De beoordeelde indicatoren van thermisch comfort

Meer dan alleen de luchttemperatuur wordt het thermische comfort van kantoren gemeten met verschillende genormeerde indices (NEN-EN-ISO 7730). De CFD-simulatie geeft ze weer in elk punt van het bezette volume, werkplek per werkplek.

• Operatieve temperatuur: combinatie van de lucht en de straling van de wanden, representatiever voor de werkelijke beleving dan de luchttemperatuur alleen;
• Plaatselijke luchtsnelheid: opsporing van hinderlijke tocht ter hoogte van de werkplekken en de zitplaatsen;
• Verticale temperatuurgradiënt: verschil voeten / hoofd, een veelvoorkomende bron van discomfort in kantoortuinen;
• Stralingsasymmetrie: effect van koude (beglazing) of warme (daken, verlichting) wanden op de beleving;
• Relatieve luchtvochtigheid & CO₂: ervaren luchtkwaliteit, bepalend in overbezette vergader- en conferentiezalen.

De eindproducten van een studie

Elke studie wordt afgesloten met kaarten van temperatuur en luchtsnelheid, kaarten van comfortindices (PMV/PPD) per zone, en concrete aanbevelingen: plaatsing en debiet van de inblaasroosters, strategie voor zonwering, instellingen van de HVAC-systemen. De oplossingen worden in simulatie getest tot de comfortdoelen worden gehaald.