Centro Aquático – Haut de Seine
Simulação CFD de um centro aquático
Este estudo analisa as condições térmicas e aerodinâmicas no interior de um centro aquático, com o objetivo de garantir o conforto dos utilizadores e a eficiência energética da infraestrutura. O objetivo é verificar as velocidades do ar no interior do espaço para garantir que não ultrapassam limiares que possam causar desconforto aos utilizadores. Simultaneamente, o estudo pretende analisar a distribuição da temperatura no interior do pavilhão para confirmar que as temperaturas-alvo foram atingidas, bem como a capacidade das paredes para proporcionar um isolamento térmico adequado. No entanto, a questão principal continua a ser a avaliação do risco de condensação nas superfícies, em particular nas paredes, o que pode levar a problemas graves de humidade e afetar a durabilidade da estrutura.
Este espaço é caracterizado por um ambiente quente e húmido (cerca de 27°C-28°C e 60-65%RH), com fenómenos de evaporação e condensação da água que influenciam a transferência de calor e o conforto dos ocupantes.
Centro Aquático - Haut de Seine
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Modelação digital do centro aquático
Geometria e modelação do centro aquático
Para garantir simulações exactas, ageometria precisa de cada elemento do recinto foi meticulosamente modelada em 3D. Isto permitiu efetuar simulações que reflectiam fielmente a realidade, tendo em conta a posição de cada viga e de cada material presente no modelo. Isto permitiu visualizar e analisar as zonas de condensação no compartimento do tanque.
Paredes e materiais do modelo
As paredes opacas e envidraçadas desempenham um papel crucial na troca de calor entre o interior da piscina e o ambiente exterior. Os materiais opacos (como paredes de betão, alvenaria ou isolamento) e as superfícies envidraçadas (janelas ou clarabóias) têm propriedades térmicas muito diferentes (condutividade térmica, capacidade de isolamento), que afectam a forma como o calor é retido ou dissipado. Uma boa definição permite simular com precisão a distribuição da temperatura no edifício.
No nosso estudo, as paredes, opacas ou envidraçadas, são tidas em conta e simuladas com coeficientes de troca de calor precisos. Isto permite modelar com precisão as trocas de calor, verificar a eficácia do isolamento e antecipar o risco de condensação, garantindo assim o conforto dos utilizadores e uma gestão optimizada da energia.
Princípios de sopro e de retorno no salão de bilhar
Num centro aquático, a ventilação é essencial para manter um clima interior confortável, gerir a humidade e evitar a condensação. Geralmente, baseia-se num sistema de fornecimento e retorno de ar concebido para garantir uma boa circulação do ar, controlando simultaneamente as temperaturas e os níveis de humidade. O sistema de fornecimento de ar distribui o ar fresco por todo o pavilhão. Isto é frequentemente feito por difusores ou grelhas localizadas no teto ou perto de áreas sensíveis, como superfícies de vidro, para minimizar as correntes de ar frio. O sistema de retorno leva o ar viciado e húmido para um sistema de tratamento para renovação. As grelhas de retorno do ar são geralmente colocadas perto do chão ou em zonas estratégicas onde a humidade tende a acumular-se, como perto de lagos.
Os sistemas de ventilação das piscinas são concebidos para direcionar o ar para circuitos fluidos que asseguram uma boa distribuição sem gerar turbulências incómodas. Os estudos CFD permitem otimizar a localização das grelhas de alimentação e de retorno para garantir um fluxo de ar eficaz e confortável.
Estudo CFD para a conceção de um centro aquático
A realização de um estudo CFD (Computational Fluid Dynamics) para um centro aquático ou piscina é essencial para maximizar o conforto dos utilizadores e aeficiência energética da instalação. Esta análise permite modelar a distribuição das temperaturas e dos fluxos de ar, garantindo um ambiente agradável sem correntes de ar desagradáveis. Ao identificar os riscos de condensação num ambiente muito húmido, o estudo ajuda a otimizar a ventilação e a prevenir os problemas de humidade. Ajuda igualmente a avaliar a eficácia dos sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC), reduzindo o consumo de energia egarantindo um conforto constante. Ao cumprir as rigorosas normas de qualidade e humidade do ar, o estudo CFD também facilita a conformidade regulamentar.
Em suma, um estudo CFD para um centro aquático é uma ferramenta poderosa para garantir o conforto e a segurança,
segurança, poupança de energia e sustentabilidade optimizando a conceção e o desempenho térmico ee energética
ventilação.
Resultados dos estudos CFD para o centro aquático
Distribuição da velocidade do ar
As velocidades do ar nas zonas frequentadas pelos utilizadores, nomeadamente em torno da piscina e das bancadas, devem ser baixas para evitar o desconforto térmico provocado pelas correntes de ar. É igualmente importante verificar se as velocidades do ar estão distribuídas de forma homogénea no pavilhão, uma vez que uma boa ventilação deve assegurar a circulação dos fluidos sem criar zonas de estagnação. Neste estudo, algumas velocidades do ar parecem ser demasiado elevadas em certos locais, nomeadamente nas entradas de ar, e podem constituir um risco de desconforto.
Além disso, o ar insuflado junto às superfícies e paredes de vidro deve ser suficiente para evitar a condensação, mantendo um nível ótimo de conforto. Neste caso, as unidades de fornecimento de ar montadas no chão sopram diretamente para as paredes de vidro do pavilhão, o que é ótimo. As paredes mais altas, por outro lado, são menos varridas e podem constituir áreas de risco de condensação.
Distribuição da temperatura
O conforto dos utilizadores da piscina depende, em grande medida, da temperatura do ar circundante. Uma temperatura óptima, geralmente entre 28 e 30 graus Celsius, cria uma atmosfera agradável que favorece uma experiência de natação agradável. Um ar demasiado frio pode provocar um choque térmico à saída da água, fazendo com que os banhistas se sintam desconfortáveis, enquanto uma temperatura demasiado elevada pode fazer com que te sintas sufocado e cansado. Ao manter a temperatura ambiente adequada, os estabelecimentos balneares garantem não só o bem-estar dos utentes, mas também a sua segurança, minimizando os riscos associados às variações de temperatura. Uma ventilação adequada e zonas de repouso bem climatizadas completam esta abordagem, contribuindo para uma experiência de banho relaxante e agradável.
É fundamental verificar se a temperatura nas zonas ocupadas A distribuição do ar condicionado pelos utilizadores, nomeadamente em torno da piscina e das bancadas, é uniforme e respeita as temperaturas-alvo recomendadas. Uma distribuição correta deve evitar zonas demasiado quentes ou demasiado frias, o que pode causar desconforto. No presente estudo, a temperatura em todo o pavilhão é uniforme e respeita a temperatura-alvo. A temperatura do ar perto dos pontos de soprar e retorno é coerente com os objectivos de controlo térmico.
Estudo das temperaturas das paredes - risco de condensação
A avaliação do risco de condensação numa piscina é crucial por várias razões interligadas. Em primeiro lugar, ajuda a prevenir potenciais danos estruturais, uma vez que a condensação nas paredes, tectos e outras superfícies pode levar a uma acumulação de humidade, danificando os materiais de construção e comprometendo a durabilidade da infraestrutura. Em segundo lugar, uma boa gestão da humidade é essencial para manter a higiene e a qualidade do ar; a humidade excessiva favorece a proliferação de bolores e fungos, que podem ser prejudiciais para a saúde dos utilizadores.
Além disso, um ambiente excessivamente húmido pode causar desconforto para os banhistas, nomeadamente ao tornar as superfícies escorregadias e ao reduzir a visibilidade através das superfícies de vidro. Ao mesmo tempo, uma má gestão da condensação pode levar à ineficiência energética, exigindo um maior consumo de aquecimento e ventilação para manter condições confortáveis, aumentando assim os custos operacionais.
Em suma, uma análise aprofundada do risco de condensação é essencial para garantir não só o futuro a longo prazo da infraestrutura, mas também o bem-estar e a segurança dos utilizadores, optimizando simultaneamente os custos associados.
Neste estudo, os princípios de insuflação e de retorno do ar permitiram que a quase totalidade da sala de bilhar fosse varrida uniformemente. No entanto, a temperatura de algumas paredes é demasiado fria, o que comporta vários riscos importantes. As superfícies demasiado frias podem provocar problemas de condensaçãoIsto pode levar a danos estruturais e à proliferação de bolor, afectando a qualidade do ar interior e a saúde dos utilizadores. Além disso, estas zonas frias podem criar correntes de ar desagradáveis que afectam o conforto do utilizador, tornando a experiência menos agradável.
O estudo CFD é particularmente relevante neste caso, uma vez que permite modelar e analisar com precisão a distribuição térmica. Graças a esta abordagem, é possível identificar as zonas problemáticas, simular diferentes cenários de ventilação e otimizar a conceção dos sistemas de aquecimento e ventilação para obter um equilíbrio térmico adequado. Ao evitar os riscos associados a paredes demasiado frias, o estudo CFD ajuda a garantir um ambiente saudável e confortável para todos os utilizadores do centro aquático.
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Resumo em vídeo do estudo
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