CFD-studie van de luchtkwaliteit op de bouwplaats van het ondergrondse RER-station Issy: de arbeidsomstandigheden tijdens de uitvoering veiligstellen.
De uitvoeringsfase van een ondergrondse spoorinfrastructuur is een grote uitdaging voor de luchtkwaliteit. Zolang de definitieve ventilatiesystemen ontbreken, staan de gesloten ruimtes bloot aan complexe luchtstromingsverschijnselen, die afhangen van de opzet van de locatie, de tijdelijke openingen en de weersomstandigheden.
EOLIOS Ingénierie is opgetreden op de bouwplaats van het RER-station Issy om de luchtbewegingen te analyseren, de risicozones te bepalen en oplossingen voor te stellen voor een gezondere en veiliger werkomgeving.
De kern — Op de bouwplaats van het ondergrondse RER-station Issy voerde EOLIOS een luchtstromingsaudit met rookproeven uit, gevolgd door een CFD-onderzoek waarin drie ventilatieconfiguraties zijn vergeleken. De natuurlijke ventilatie alleen is op diepte ontoereikend, de tijdelijke scheidingswanden verergeren de insluiting, en alleen de toevoer van verse lucht met mechanische ventilatie vermindert de stagnatiezones — de configuratie die is aangehouden om de arbeidsomstandigheden veilig te stellen.
De werkzaamheden (snijden, zwetsen…) brengen fijnstof en verontreinigende stoffen voort dat zich in slecht geventileerde zones kan verzamelen en naar andere niveaus kan verspreiden, waardoor de luchtkwaliteit voor de werknemers verslechtert. Het team van EOLIOS voerde een luchtstromingsaudit op de locatie uit, met rookproeven, om de lucht in- en uitlaten en de hoofdtendensen van de stromingen tussen de niveaus zichtbaar te maken.
Gecontroleerde uitstoot van traceerrook op de locatie om de luchtstromingen zichtbaar te maken — in- en uitlaten en circulatie tussen de niveaus. Zij kalibreren het CFD-model op het werkelijke gedrag van de bouwplaats.
Een 3D-model van de buiten- en binnenzijde van het station is opgebouwd om rekening te houden met de sterke geometrische beperkingen en het veranderlijke karakter van het bouwwerk, met behoud van een samenhangend totaalbeeld van de luchtstromingen.
Drie configuraties zijn gesimuleerd: de bestaande (natuurlijke ventilatie), een configuratie met tijdelijke scheidingswanden, en een geoptimaliseerde configuratie met inblaaskanalen (mechanische ventilatie). De vergelijking wijst de configuraties aan die het gunstigst zijn voor de luchtverversing en die welke onbalans in de luchtstroming veroorzaken.
De uitgangssituatie laat zwakke en weinig gestructureerde luchtbewegingen zien: waar de niveaus nabij het oppervlak een zekere verversing kennen, verslechtert de situatie op diepte, met zeer lage snelheden, een hoge luchtouderdom en uitgesproken stagnatiezones onder de perrons. Deze configuratie waarborgt geen bevredigende luchtkwaliteit.
Het toevoegen van tijdelijke scheidingswanden beperkt de uitwisseling tussen de volumes en belemmert de verticale luchtcirculatie, waardoor de insluiting van de lagere niveaus toeneemt. De simulaties tonen een toename van de gemiddelde luchtouderdom en uitgestrektere stagnatiezones dan in de uitgangsconfiguratie.
De toevoer van verse lucht met mechanische ventilatie geeft duidelijk gunstiger resultaten: de menging verbetert in de beoogde zones, de stagnatie neemt af en de verversing wordt op diepte doeltreffender. Doordat de toevoerpunten zo dicht mogelijk bij de kritische zones liggen, breidt de verbetering zich uit naar ruimere volumes. Deze configuratie is aangehouden om de arbeidsomstandigheden veilig te stellen.
Naast de snelheden geeft de gemiddelde luchtouderdom de versheid van de lucht in elke zone weer. De resultaten stellen zones met een lage ouderdom (bevredigende verversing) tegenover zones met een hoge ouderdom (ontoereikende ventilatie, risico op ophoping van verontreiniging), die vooral onder de perrons en op de lage niveaus liggen.
De gemiddelde tijd die een luchtdeeltje nodig heeft om een bepaald punt te bereiken sinds het binnentreden in het volume. Hoe lager, hoe verser en beter verversd de lucht is; een hoge ouderdom wijst op een ingesloten zone met risico op ophoping van verontreiniging.
De studie laat zien dat natuurlijke ventilatie alleen ontoereikend is tijdens de uitvoering, dat bepaalde configuraties (scheidingswanden) de insluiting verergeren, en dat gerichte luchttoevoer de situatie plaatselijk verbetert. Een strategie die op de kritische zones is afgestemd, is essentieel om een bevredigende luchtkwaliteit te waarborgen.
Met CFD konden de vraagstukken naar belang worden geordend, konden de meest doeltreffende verbetermaatregelen worden bepaald en konden aanbevelingen worden geformuleerd die op de operationele beperkingen van de bouwplaats zijn afgestemd.
Expertise: onderzoek naar de luchtkwaliteit in metrostationsLuchtkwaliteit op een ondergrondse bouwplaats, rookproeven en ventilatieconfiguraties.
Zolang de definitieve ventilatiesystemen ontbreken, brengen de werkzaamheden (snijden, zwetsen) fijnstof en verontreiniging voort die zich in slecht geventileerde zones verzamelen en naar andere niveaus verspreiden, waardoor de lucht die de werknemers inademen verslechtert.
Zij maken de werkelijke luchtstromingen zichtbaar op de locatie — in- en uitlaten en circulatie tussen de niveaus — en dienen om de CFD-simulatie op het waargenomen gedrag af te stemmen. Zie onze expertise over het uitvoeren van rookproeven.
Zij beperken de uitwisseling tussen de volumes en belemmeren de verticale luchtcirculatie, waardoor de insluiting van de lagere niveaus toeneemt. De simulaties tonen een stijgende gemiddelde luchtouderdom en uitgestrektere stagnatiezones dan in de uitgangsconfiguratie.
Het is de gemiddelde tijd die de lucht nodig heeft om een punt te bereiken sinds het binnentreden in het volume. Een lage ouderdom duidt op een bevredigende verversing; een hoge ouderdom wijst op ontoereikende ventilatie en een risico op ophoping van verontreiniging.
Nee: alleen laat zij de diepe niveaus in stagnatie achter. Alleen de toevoer van verse lucht met mechanische ventilatie, gericht op de kritische zones, ververst de lucht doeltreffend. Zie in ruimere zin ons onderzoek naar de binnenluchtkwaliteit.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
CFD-studie van de luchtkwaliteit op de bouwplaats van het ondergrondse RER-station Issy: verspreiding van verontreiniging, ventilatie en luchtverversing in een ingesloten ruimte.
WindhinderWindhinder voor voetgangers — La Défense
Zonne-energieWindbelasting — zonnepark
DakterrasDakterras luxehotel — Casablanca
ZonneparkBeheersing van winderosie — zonnepark
WindhinderThermisch comfort — school
DakterrasWindhinder — dakterras
HoogbouwWindbelasting — hoogbouw — Caen
VeiligheidWindgevaar — winkelcentrum
HoogbouwWindbelasting — Tours Olympiades — Parijs
SportWindhinder — trainingscentrum PSG
WindpotentieelWindonderzoek — La Défense
HoogbouwTour Liberté — La Défense
LuchtkwaliteitFijnstofafvang — metro
WindpotentieelBalenciaga — windpotentieel
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied lucht & wind op één plek.
Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.