Piscina – Montreuil
Estudo dos fenómenos aerodinâmicos e de condensação numa piscina
Este estudo foi realizado para as zonas da piscina. O modelo analisado em CFD inclui os volumes de ar do pavilhão da piscina e as paredes em contacto com o exterior.
Piscina - Montreuil
Ano
2023
Cliente
NC
Localização
França
Tipologia
Engenharia de Climatização
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Estudo da difusão do ar numa piscina em obras de renovação
A condensação nas piscinas é um fenómeno natural que ocorre quando o ar quente e húmido entra em contacto com uma superfície fria. Quando a humidade se mistura com o ar quente, arrefece, provocando uma descida da temperatura que leva à formação de condensação. As paredes, divisórias e superfícies das piscinas são geralmente mais frias do que o ar ambiente, o que lhes permite arrefecer o ar húmido e provocar a condensação.
Este espaço caracteriza-se por um ambiente quente e húmido (na ordem dos 27 °C-28 °C e 60-65 % de humidade relativa), em que a evaporação da água e os fenómenos de condensação influenciam a transferência de calor e o conforto dos ocupantes.
Inspeção com câmara de infravermelhos da piscina
Os nossos engenheiros da EOLIOS, com base na sua experiência, realizaram uma auditoria no local antes de poderem levar a cabo um estudo CFD em todo o edifício, com o objetivo de identificar os diversos problemas com que o local se depara.
Modelação 3D da situação atual
Modelação de sistemas reais de difusão de ar através da CFD
As primeiras simulações CFD da aerodinâmica externa revelaram vários fenómenos interessantes que podem permitir o aumento do potencial eólico. A restrição da secção de passagem do vento na parte traseira do edifício permite a criação de um efeito Venturi, o que se traduz num aumento local da velocidade.
Na sequência deste estudo, a Eolios conseguiu propor diferentes conceções, tendo em conta os diversos desafios arquitetónicos. Estas conclusões deram origem a um trabalho aprofundado com as equipas de conceção, com o objetivo de realçar e tirar o máximo partido deste aumento local da velocidade.
Princípio de ventilação no pavilhão da piscina
O controlo da temperatura do ar da piscina é assegurado pelo sistema AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado).
A distribuição dos caudais é efetuada de acordo com o DOE de AVAC, que identifica individualmente cada ponto de saída de ar e o associa a um caudal de difusão.
No nosso estudo, partimos do princípio de que os bicos de sopro foram equilibrados. Neste contexto, o caudal é definido individualmente para cada bocal de sopro, não sendo as condutas de transferência de ar integradas no modelo (exceto para ter em conta a máscara aerodinâmica no interior do volume de ar).
Integração precisa dos sistemas de difusão
A maior parte do ar é insuflado através de grelhas no pavimento ao longo das fachadas cortina. Todos os pontos de insuflação existentes são mantidos e integrados no modelo de estudo CFD.
Difusão de ar através de grelhas de saída ao longo das paredes cortina
A maior parte do ar é insuflado através de grelhas no chão ao longo das paredes cortina. A figura abaixo mostra os efeitos da mistura de volumes. De compreensão complexa, representa os movimentos do ar em todo o hangar das docas.
A seguir, esta distribuição da corrente no tubo permite compreender os movimentos de arque se verificam a partir das grelhas de difusão das fachadas.
Princípio de ventilação no pavilhão da piscina
Estudo da idade média do ar
Nos nossos diversos estudos, os engenheiros da EOLIOS elaboraram vários cenários com o objetivo de garantir e promover diferentes soluções que respondam às necessidades do cliente.
Neste excerto do estudo, incluímos um complemento de difusão total de 20 000 m³/h, ou seja, duas condutas de difusão sob as coberturas (10 000 m³/h cada).
Este excerto abordará o exemplo com a adição de bicos direcionais.
Estudo da idade média do ar
A idade média do ar é o período de tempo médio característico que o ar permanece no volume em questão, entre o momento em que é insuflado pelos sistemas de difusão e o momento em que é aspirado pelos sistemas de extração de ar.
Análise da condensação superficial
As trocas convectivas nas paredes estão relacionadas com a velocidade do ar à superfície, que determina as trocas térmicas. Com efeito, a temperatura superficial de uma parede com circulação de ar será mais próxima da temperatura interior da sala do que a de uma parede com muito pouca circulação de ar, situada numa zona morta, cuja temperatura tenderá a aproximar-se da temperatura exterior.
Em ambas as fachadas, uma camada de ar permite aquecer a superfície envidraçada ao longo da parede; esta está ligada à difusão através de bancos de ar, de modo a aquecer diretamente a fachada.
O sistema de ventilação parece estar dimensionado para combater os efeitos das paredes frias e o aparecimento de condensação nas fachadas. No entanto, em condições invernais, com temperaturas <5 °C, podem surgir vestígios de condensação na zona do telhado. Assim, no que diz respeito às fachadas, a difusão permite garantir que, com temperaturas exteriores de -7 °C, uma faixa à altura do homem seja sempre tratada de forma eficaz.
Os engenheiros concluíram que as zonas mais propícias ao aparecimento de condensação são aquelas em que a camada superficial é pouco movimentada e está em contacto com uma parede com isolamento insuficiente. Geralmente, estas zonas surgem por trás dos obstáculos à circulação do ar (vigas, pilares, montantes…). Com uma temperatura exterior de -7 °C, o telhado apresenta amplas zonas propícias à condensação.
Resumo em vídeo do estudo
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