Perdas de despesas – CNIT
Perdas de pressão reduzidas no plenum de difusão de ar para garantir uma extração eficaz dos fumos do CNIT
O objetivo deste trabalho era avaliar as quedas de pressão no plenum de difusão de ar localizado sob o CNIT em Paris, a fim de garantir o seu funcionamento correto quando é necessária a extração de fumos. Foi efectuada uma modelação 3D do plenum para avaliar as pressões e as zonas problemáticas.
Perdas de pressão reduzidas no plenum de difusão de ar para garantir uma extração eficaz dos fumos do CNIT
Ano
2024
Cliente
Unibai Rodamco
Localização
França
Tipologia
Extração de fumo
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Perdas de pressão reduzidas no plenum de difusão de ar para garantir uma extração eficaz dos fumos do CNIT
Avaliação da adequação do sistema de ventilação para apoiar a expansão da produção na fábrica de Aluminium Dunkerque
O objetivo deste trabalho é avaliar a distribuição de pressões no interior do plenum de difusão de ar situado sob o CNIT em Paris, para garantir que as quedas de pressão não ultrapassam os limites dos sistemas e assim garantir o seu bom funcionamento em caso de necessidade de extração de fumos. Esta avaliação é efectuada num contexto em que o plenum está desordenado, com um grande número de condutas que reduzem a secção transversal do fluxo de ar.
Uma vez avaliadas as perdas de carga num cenário padrão, o objetivo é propor optimizações para reduzir as perdas de carga causadas pelas condutas.
Apresentação do modelo de estudo 3D da tremonha do CNIT
Neste projeto, é fundamental utilizar simulações de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para validar a perda de carga induzida pela localização das condutas e, eventualmente, considerar a instalação de deflectores.
O desafio é encontrar soluções que minimizem as perdas de pressão e optimizem o funcionamento do sistema de distribuição de ar para garantir a máxima eficiência e segurança quando é necessária a extração de fumos.
Simulação na configuração existente
Modelação 3D do plenum
No âmbito deste estudo, a volumetria global do plenum foi modelada com precisão, tendo em conta a disposição de todas as redes para se aproximar o mais possível das condições reais de funcionamento. Com base nos levantamentos efectuados no local durante uma auditoria, todas as aberturas, vigas, condutas, alvenarias e outras geometrias do plenum foram modeladas com precisão.
A alvenaria na entrada do plenum também foi tida em conta, permitindo avaliar com precisão o impacto destes elementos no fornecimento de ar fresco. Todas as principais máscaras aeraúlicas foram remodeladas e incluídas nos estudos.
Para avaliar a perda de carga máxima no interior do plenum e verificar o dimensionamento das instalações, é necessário utilizar como base o pior cenário possível. Para tal, é essencial considerar o caso em que a quantidade máxima de ar é extraída do plenum.
Tendo em conta este cenário extremo, é possível assegurar que as instalações são adequadamente dimensionadas para fazer face às condições mais exigentes.
Determinação de áreas problemáticas utilizando CFD
A Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) reúne todos os métodos numéricos utilizados para estudar o escoamento de um fluido num determinado ambiente. Estes fluxos são regidos por equações diferenciais parciais que não podem ser resolvidas analiticamente. O método dos elementos finitos permite que estas equações sejam resolvidas numericamente, dando uma solução aproximada para um problema físico.
Quando aplicado a edifícios, um estudo CFD pode fornecer ao projetista informações valiosas sobre as velocidades, pressões e temperaturas prováveis do ar dentro e à volta dos espaços do edifício.
Estudo das perdas de carga [Echelle masquée]
Por conseguinte, é efectuado um estudo CFD sobre o modelo de plenum proposto, que reproduz fielmente a realidade, e que pode ser utilizado para determinar as zonas com elevadas perdas de carga nas condições actuais que devem ser modificadas para atingir os objectivos de perda de carga necessários ao bom funcionamento do sistema de extração de fumos.
Melhorias propostas para reduzir as perdas de carga
Soluções propostas e reorganizações
Foram propostas numerosas soluções técnicas para melhorar o fluxo de ar no plenum, a fim de otimizar a extração de fumos, tais como a alteração da localização das condutas, a reorganização das alvenarias problemáticas, a otimização da aerodinâmica dos volumes presentes ou a instalação de capotas para orientar melhor o fluxo de ar para a saída.
Avaliar a eficácia da nova configuração
As diferentes optimizações efectuadas permitiram reduzir consideravelmente a perda de carga em relação à conceção de base. O último cenário estudado, que integra todas as melhorias possíveis em função dos condicionalismos do projeto, mostra uma perda de carga reduzida a metade em relação à situação atual.
Além disso, no pior dos casos, a pressão no final do plenum é da ordem do objetivo fixado para o caso geral, o que estava longe de ser o caso na configuração inicial.
Estudo das perdas de carga - estado inicial [Echelle masquée]
Estudo das perdas de carga após otimização [Echelle masquée]
Segurança contra incêndios: Análise de sistemas de extração de fumo em edifícios
O objetivo dos estudos realizados era verificar a conceção dos sistemas em resposta a um cenário de extração de fumos. Isto significa que a ênfase foi colocada na avaliação do desempenho das instalações em condições em que é necessária uma evacuação rápida do fumo e do calor em caso de incêndio. Isto garante que os sistemas cumprem os requisitos regulamentares de segurança contra incêndios e podem proteger os ocupantes do edifício em caso de emergência.
> Para saber mais :
Resumo em vídeo do estudo
Resumo do estudo
O trabalho consiste em avaliar as perdas de carga no plenum de difusão de ar situado sob o CNIT em Paris, a fim de garantir o seu bom funcionamento em caso de extração de fumos. O plenum está cheio de um grande número de condutas, reduzindo a secção transversal do fluxo de ar. São efectuadas simulações numéricas de mecânica dos fluidos (CFD) para avaliar as perdas de carga e propor optimizações para as reduzir. É efectuada uma modelação 3D precisa do plenum, bem como estudos CFD para determinar as zonas com elevadas perdas de pressão.
São propostas várias soluções técnicas, tais como o reposicionamento das condutas e a instalação de capotas para melhorar a circulação do ar. As optimizações efectuadas permitiram uma redução considerável das perdas de carga em relação à conceção inicial. O objetivo dos estudos é verificar se as instalações cumprem os requisitos de segurança contra incêndios para uma evacuação rápida do fumo e do calor em caso de incêndio.
