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Estudo da qualidade do ar nas estações de metro

A EOLIOS é especializada em estudos sobre a qualidade do ar em espaços subterrâneos: túneis, estações, caminhos-de-ferro subterrâneos, etc.

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O impacto da má qualidade do ar nos espaços ferroviários subterrâneos (estações de metro ou RER)

Qualidade do ar nas estações ferroviárias

Desde o início da década de 2000, as medições da qualidade do ar têm demonstrado que, em média,as concentrações de partículas em suspensão nas zonas ferroviárias em França são três vezes superiores às do ar exterior urbano.

A concentração de partículas medida no ar é frequentemente expressa como PM10 e PM2,5.
Estas partículas penetram no sistema respiratório e as mais finas depositam-se diretamente nos alvéolos pulmonares.

Station de métro parisienne avec des carreaux bleus traditionnels et des panneaux indiquant la direction.
Estação de metro

Além disso, a composição das partículas finas observadas em meio ferroviário é muito diferente da do ar exterior, com concentrações elevadas de elementos metálicos, nomeadamente ferro, bem como de carbono elementar e orgânico.
Especificamente na atividade ferroviária subterrânea, esta poluição é causada pelo desgaste dos materiais devido à travagem dos comboios, à fricção entre as rodas e os carris e à ressuspensão das poeiras devido aos movimentos dos comboios.

As consequências da má qualidade do ar

Os dados epidemiológicos e toxicológicos sugerem que poderão existir impactos cardiorrespiratórios graves, dadas as consequências biológicas observadas ao nível da inflamação, do stress oxidativo e da atividade cardiovascular nos trabalhadores responsáveis pela manutenção deste tipo de infra-estruturas.
Perante estas observações, a ANSES confirma a necessidade de reduzir a poluição por partículas finas nas zonas de metropolitano e, por conseguinte, de prosseguir acções nesse sentido, como o estudo e a melhoria da ventilação nestes ambientes.

Regulamentação e recomendações sobre a qualidade do ar em espaços ferroviários subterrâneos

Tendo em conta os perigos que representam, a Diretiva Europeia 2008/50/CE recomenda uma concentração máxima de partículas PM 10 no ar em espaços ferroviários subterrâneos que varia entre 940 μg/m³ (para uma estação frequentada em média 30 minutos por dia pelos seus utilizadores) e 260 μg/m³ (para uma estação frequentada 2 horas por dia pelos seus utilizadores).
Além disso, a OMS recomendaria uma concentração pelo menos três vezes inferior à concentração máxima proposta para as mesmas condições.

Além disso, é necessária uma renovação constante do ar neste tipo de infra-estruturas públicas. O caudal mínimo de ar imposto pelo Código do Trabalho francês varia entre 25 e 60 m³ por hora e por ocupante, valor que varia em função da carga física de trabalho.
Além disso, o RSDT (Règlement Sanitaire Départemental Type) recomenda um caudal de ar superior a 18 m³ por hora por ocupante para todos os utilizadores.

Experiência abrangente em qualidade do ar subterrâneo

Utilizar CFD para melhorar a qualidade do ar

A utilização da CFD (dinâmica de fluidos computacional) nos estudos de renovação do ar em ambientes subterrâneos tem muitas vantagens.
Graças a esta abordagem, é possível prever e analisar com precisão os fluxos de ar, visualizar os percursos de circulação, identificar as zonas de estagnação e de acumulação de poluentes, avaliar as velocidades e a turbulência. Esta análise aprofundada permite compreender o comportamento do ar e conceber sistemas de ventilação eficientes.

Linhas de esgoto à saída de uma estação RER

A nossa utilização de CFD permite-nos otimizar a ventilação num ambiente subterrâneo. Através da análise dos resultados das simulações, determinamos a localização ideal das entradas e saídas de ar, o dimensionamento das condutas de ar e os caudais necessários para uma renovação de ar adequada.
Esta otimização garante uma distribuição eficaz do ar fresco e reduz a presença de poluentes nocivos ou de odores desagradáveis.

Outra aplicação do CFD é a avaliação de contaminantes em ambientes subterrâneos. Utilizando dados sobre emissões de poluentes, simula e prevê a dispersão espacial desses contaminantes.

Esta avaliação permite a adoção de medidas preventivas para minimizar a exposição humana e a instalação de sistemas de ventilação adequados para eliminar estes contaminantes.

Carte illustrant la qualité de l'air dans les espaces souterrains de la gare souterraine
Mapeamento da qualidade do ar durante a fase de construção

Em resumo, a utilização do CFD nos estudos de renovação do ar em ambientes subterrâneos é um trunfo importante para melhorar a qualidade do ar. Graças às nossas simulações precisas e detalhadas, podemos compreender, analisar e otimizar a circulação do ar, garantindo um ambiente subterrâneo saudável, seguro e confortável.

Modelação dos movimentos de ar gerados pela passagem de comboios

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Estudo da qualidade do ar numa estação de metro durante a fase de construção

A modelação numérica dos movimentos de ar gerados pela passagem dos comboios é uma competência de vanguarda, indispensável para compreender o impacto na qualidade do ar nos espaços subterrâneos.
Graças às simulações CFD transientes, o EOLIOS é capaz de representar com precisão as interacções entre os comboios e o ar circundante.

Esta abordagem permite-nos analisar os fluxos de ar, a turbulência e as variações de pressão induzidas pela circulação dos comboios.
Com uma melhor compreensão destes fenómenos, podemos avaliar as consequências para a dispersão das partículas finas e identificar as zonas de risco de aumento da poluição.
Esta modelação aeroeléctrica avançada permite-nos otimizar a configuração das instalações, dos sistemas de ventilação e de evacuação do ar, a fim de melhorar a qualidade do ar nos espaços subterrâneos e garantir um ambiente mais saudável para os utilizadores e o pessoal.

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Simulação da vorticidade em torno de um comboio que entra numa estação

Auditoria aprofundada no local

Campagne de mesure de la qualité de l'air dans le métro, avec des techniciens utilisant des appareils de mesure dans des stations de métro
Efetuar medições durante uma auditoria

Quando se trata do estudo da qualidade do ar em espaços subterrâneos, a EOLIOS também se destaca pela sua abordagem meticulosa e pelos seus equipamentos de última geração.
Graças a auditorias no local, os nossos engenheiros conseguem medir com precisão a velocidade do ar e a quantidade de partículas finas presentes no ambiente subterrâneo.

Para compreender melhor os principais movimentos aeraúlicos, utilizamos máquinas de fumo que revelam os fluxos de ar e as zonas de passagem das partículas.
Esta informação crucial permite-nosidentificar as fontes de problemas e fazer recomendações adequadas no local.

Estas campanhas de medição permitem igualmente melhorar a precisão das simulações para garantir uma representação fiel da realidade eobter avaliações precisas das soluções de conceção para verificar se a qualidade do ar respeita os valores exigidos.

Équipements de mesure de la qualité de l'air, incluant des capteurs de pollution et des anémomètres.
Aparelho para medir a concentração de partículas finas

Como é que a simulação CFD interna pode ser utilizada para espaços subterrâneos?

O tipo de soluções técnicas propostas para melhorar a qualidade do ar

Para melhorar a ventilação e favorecer uma melhor circulação do ar nas áreas ferroviárias subterrâneas com zonas de estagnação, podem ser previstas várias soluções técnicas.
As condutas de ar podem ser redesenhadas, alterando a sua localização e dimensões, ou acrescentando deflectores para otimizar o fluxo de ar.

A utilização de ventiladores adicionais também pode melhorar a circulação do ar, enquanto os sistemas de desestratificação do ar podem mover o ar quente acumulado para baixo, para uma distribuição mais uniforme da temperatura.

Visualisation des résultats d'une étude de dynamique des fluides numérique (CFD) représentant les courants d'air dans une station de métro pour évaluer la qualité de l'air.
Linhas de corrente que saem das condutas de ar nas plataformas

Podem também ser instalados sistemas de ventilação mecânica para eliminar o ar viciado e introduzir ar fresco.
Melhorar a estanquidade do espaço, limitando as fugas de ar indesejadas, pode também ser uma solução necessária.

A instalação de sensores de partículas finas também pode dar uma resposta eficaz a este desafio.
Estes dispositivos inovadores foram concebidos para reter e filtrar as partículas nocivas no ar.

Ao captar as partículas finas, reduzem significativamente a poluição atmosférica nos espaços subterrâneos, contribuindo para melhorar a qualidade do ar respirado pelos utilizadores do metro.

Système passif de filtration des particules fines dans une station de métro, montrant des dispositifs innovants intégrés dans l'infrastructure.
Coletor de partículas finas

Cada situação é única, pelo que é aconselhável recorrer a especialistas em mecânica dos fluidos para efetuar uma análise aprofundada e determinar as soluções técnicas mais adequadas para remediar as zonas de estagnação do ar nos espaços ferroviários subterrâneos.

As vantagens de uma melhor qualidade do ar nos espaços subterrâneos

A melhoria da qualidade do ar nas zonas ferroviárias subterrâneas tem benefícios consideráveis.
Em primeiro lugar, promove a saúde e o bem-estar dos passageiros.
Ao reduzir os poluentes no ar, como as partículas finas, os gases nocivos e os alergénios, diminui o risco de problemas respiratórios como a asma e as alergias.
Os viajantes beneficiam de um ambiente mais saudável e podem respirar ar de melhor qualidade quando viajam.

Melhorar a qualidade do ar também ajuda a criar um ambiente mais agradável.
Ao eliminar os odores desagradáveis que podem estar presentes nas zonas ferroviárias subterrâneas, melhora o conforto dos passageiros e torna as suas viagens mais agradáveis.

Melhorar a qualidade do ar também é importante para prevenir doenças e infecções.
Ao promover uma melhor circulação do ar e reduzir a humidade, diminui o risco de desenvolvimento de bolor e outros agentes patogénicos nas áreas subterrâneas.
Isto ajuda a proteger a saúde dos viajantes e do pessoal que trabalha nestas áreas, minimizando o risco de infecções respiratórias e alergias.

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Simulação da vorticidade em torno de um comboio que entra numa estação

Para além dos benefícios para a saúde e o bem-estar, a melhoria da qualidade do ar nas zonas ferroviárias subterrâneas contribui para o cumprimento das normas e regulamentos em vigor.
As autoridades competentes estabelecem limiares e directrizes para garantir uma boa qualidade do ar nos espaços públicos.
Ao cumprirem estas normas, os operadores ferroviários podem evitar potenciais problemas legais e garantir que os passageiros desfrutam de uma boa qualidade do ar quando viajam.

Além disso, um estudo aprofundado da renovação do ar num ambiente subterrâneo tem também vantagens económicas.
Ao otimizar a circulação do ar e ao eliminar as zonas com baixa renovação de ar, os custos associados à conceção e instalação incorrectas dos sistemas de ventilação são minimizados.

Por último, a melhoria da qualidade do ar contribui para uma imagem positiva dos transportes públicos.
Ao oferecerem um ambiente subterrâneo mais saudável e agradável, os operadores ferroviários podem aumentar a satisfação dos passageiros e incentivar a utilização de modos de transporte sustentáveis.
Isto pode também atrair novos utilizadores que apreciam os esforços feitos para proporcionar um ambiente de viagem de qualidade.

Em suma, a melhoria da qualidade do ar nas zonas ferroviárias subterrâneas traz benefícios significativos em termos de saúde e bem-estar dos passageiros, prevenção de doenças e infecções, cumprimento das normas e regulamentos, imagem positiva dos transportes públicos e satisfação dos utentes. Isto cria um ambiente subterrâneo mais saudável, agradável e atraente para todos os utilizadores dos transportes públicos.

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