Studio CFD di controllo della qualità dell’aria – Cantiere della stazione RER sotterranea di Issy
Studio CFD di controllo della qualità dell'aria - Cantiere della stazione RER sotterranea di Issy
Anno
2024
Cliente
Posizione
Parigi
Tipologia
Aria e vento
Hai bisogno del parere di un esperto?
La missione svolta da EOLIOS ingénierie: competenze in CFD e simulazione aeraulica
Ingegneri EOLIOS, esperti di aeraulica per ambienti sotterranei
Gli ingegneri di EOLIOS sono esperti nell’analisi e nel controllo dei fenomeni aeraulici in ambienti confinati e sotterranei, in particolare nel contesto di cantieri complessi.
Questa esperienza viene utilizzata per migliorare la qualità dell’aria e la sicurezza dei lavoratori, utilizzando una metodologia rigorosa che combina verifiche in loco e simulazioni numeriche ad alta fedeltà. L’analisi permette di anticipare i fenomeni locali di ristagno o propagazione degli inquinanti che possono influire sulle condizioni di lavoro, tenendo conto dei vincoli tecnici e operativi del sito.
EOLIOS è leader nella simulazione CFD aeraulica e termica. I nostri studi si basano sul feedback di campagne di misurazione in condizioni reali e su un centinaio di siti simulati in tutto il mondo.
Studio del flusso d'aria e della qualità dell'aria nel cantiere della stazione RER di Issy
Anticipare e gestire i rischi di ventilazione in un ambiente sotterraneo durante la fase di costruzione
La fase di costruzione di un’infrastruttura ferroviaria sotterranea rappresenta una sfida importante in termini di qualità dell’aria. In assenza di sistemi di ventilazione permanenti, gli spazi chiusi sono soggetti a complessi fenomeni aeraulici che dipendono fortemente dalla configurazione del sito, dalle aperture temporanee e dalle condizioni meteorologiche.
In questo contesto, EOLIOS Ingénierie ha lavorato nel sito della stazione RER di Issy per analizzare i movimenti d’aria, identificare le aree a rischio e proporre soluzioni adeguate per garantire un ambiente di lavoro più sano e sicuro.
Ventilazione naturale limitata e vincolata
I lavori in cantiere (taglio, saldatura, ecc.) generano polveri sottili e inquinanti che possono accumularsi in aree poco ventilate. Se i flussi d’aria non sono controllati, questi inquinanti possono diffondersi ad altri livelli della stazione e ridurre la qualità dell’aria per i lavoratori.
Il team di EOLIOS ha effettuato un audit aeraulico in loco, con tanto di test del fumo, per visualizzare le entrate e le uscite dell’aria e le principali tendenze di flusso tra i diversi livelli della stazione.
Identificare le fonti di inquinamento e le aree critiche con un audit
I lavori in cantiere (taglio, saldatura, ecc.) generano polveri sottili e inquinanti che possono accumularsi in aree poco ventilate. Se i flussi d’aria non sono controllati, questi inquinanti possono diffondersi ad altri livelli della stazione e ridurre la qualità dell’aria per i lavoratori.
Il team di EOLIOS ha effettuato un audit aeraulico in loco, con tanto di test del fumo, per visualizzare le entrate e le uscite dell’aria e le principali tendenze di flusso tra i diversi livelli della stazione.
Studio di modellazione e CFD della stazione RER di Issy
Modellazione CFD adattata alla fase di costruzione
I lavori in cantiere (taglio, saldatura, ecc.) generano polveri sottili e inquinanti che possono accumularsi in aree poco ventilate. Se i flussi d’aria non sono controllati, questi inquinanti possono diffondersi ad altri livelli della stazione e ridurre la qualità dell’aria per i lavoratori.
Il team di EOLIOS ha effettuato un audit aeraulico in loco, con tanto di test del fumo, per visualizzare le entrate e le uscite dell’aria e le principali tendenze di flusso tra i diversi livelli della stazione.
Questo approccio permette di tenere conto dei severi vincoli geometrici e della natura evolutiva della struttura, pur mantenendo una visione complessiva coerente dei flussi d’aria.
Studio di diversi modi per ottimizzare la ventilazione del sito
Per valutare l’influenza delle scelte tecniche e dei layout temporanei, sono state simulate diverse configurazioni operative: la configurazione esistente, quella con le pareti divisorie e una configurazione ottimizzata con i condotti di alimentazione.
Queste configurazioni rappresentano diverse modalità di ventilazione del sito, che vanno da una situazione dominata dalla ventilazione naturale a scenari che incorporano condotti di alimentazione.
Confrontando questi scenari, è possibile individuare le configurazioni più favorevoli al ricambio d’aria e quelle che generano squilibri d’aria, con flussi troppo bassi, mal distribuiti o non sufficientemente diretti verso le aree occupate dai lavoratori.
Analisi dei campi di velocità e della miscelazione dell'aria nella stazione in funzione di ottimizzazioni
Analisi comparativa degli scenari: un metodo strutturato per ottimizzare le soluzioni
Le simulazioni CFD sono state utilizzate per analizzare la distribuzione delle velocità dell’aria nei volumi. Alcune zone presentano basse velocità e poca struttura, il che riflette una miscelazione limitata e una ridotta capacità di evacuare gli inquinanti generati dalle attività del sito.
Al contrario, altre configurazioni favoriscono una circolazione più continua e meglio distribuita, con flussi più omogenei tra i livelli, limitando la formazione di zone di ristagno e migliorando la distribuzione dell’aria fresca nelle aree sensibili.
Lo studio aeraulico è stato condotto in tre fasi, partendo dallo stato iniziale del sito e valutando successivamente l’impatto di due configurazioni alternative.
Lostato iniziale, con la sola ventilazione naturale, è lo scenario di riferimento. Le analisi rivelano che il movimento dell’aria è generalmente debole e non strutturato: mentre i livelli vicini alla superficie beneficiano di un relativo rinnovamento, la situazione peggiora notevolmente in profondità. I livelli inferiori presentano velocità molto basse e un’età dell’aria elevata, generando marcate zone di ristagno, in particolare sotto le piattaforme. Questa configurazione rende impossibile garantire una qualità dell’aria soddisfacente durante la fase di costruzione.
Un’ottimizzazione iniziale, consistente nell’introduzione di divisori temporanei ai livelli della piattaforma e della circolazione verticale, si è rivelata controproducente. Lungi dal migliorare la situazione, questa suddivisione limita gli scambi tra i volumi e ostacola la circolazione verticale dell’aria, accentuando il confinamento dei livelli inferiori. Le simulazioni mostrano un aumento dell’età media dell’aria in diverse zone, compresi i volumi che prima erano meglio ventilati, con zone di ristagno più estese e più pronunciate rispetto alla configurazione iniziale.
La seconda configurazione, con aria fresca fornita dalla ventilazione forzata, dà risultati molto più favorevoli. La miscelazione migliora nelle zone interessate, il ristagno si riduce e ilricambio d’aria diventa più efficace in profondità. Quando le forniture sono posizionate il più vicino possibile alle aree critiche, il miglioramento diventa significativo e si estende a volumi più ampi. Questa configurazione è stata scelta come la più adatta a garantire condizioni di lavoro sicure durante la fase di costruzione.
L'età media dell'aria come indicatore chiave della qualità della ventilazione
Oltre alle velocità, lo studio si basa sull’analisi dell’età media dell’aria, un indicatore particolarmente rilevante durante la fase di costruzione. Questo indicatore permette di valutare la freschezza dell’aria in ogni zona.
I risultati evidenziano contrasti significativi tra le aree a bassa età dell’aria, che beneficiano di un rinnovamento soddisfacente, e le aree ad alta età dell’aria, che rivelano una ventilazione insufficiente e un maggiore rischio di accumulo di inquinanti. Queste zone si trovano principalmente sotto le piattaforme e in alcune parti dei livelli inferiori.
Una chiara comprensione delle priorità d'azione del progetto
Raccomandazioni personalizzate per ogni progetto
Lo studio aeraulico del cantiere della stazione RER di Issy ha permesso di identificare con precisione i meccanismi di circolazione dell’aria e di evidenziare i limiti della ventilazione naturale durante la fase dei lavori.
I risultati dello studio illustrano :
- La sola ventilazione naturale è insufficiente durante la fase di costruzione,
- Alcune configurazioni aggravano i fenomeni di confinamento,
- Un rifornimento d’aria mirato può migliorare la situazione a livello locale,
- Per garantire una qualità dell’aria soddisfacente, è essenziale una strategia adatta alle aree critiche.
La CFD è stata utilizzata per definire le priorità dei problemi, identificare le leve più efficaci per il miglioramento e formulare raccomandazioni adatte ai vincoli operativi del sito.
Scopri di più su questo argomento:
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
EOLIOS Ingénierie ha realizzato uno studio aeraulico completo per valutare la qualità dell’aria e garantire condizioni di lavoro sicure durante la fase di costruzione della stazione RER di Issy. Data l’assenza di sistemi di ventilazione definitivi e la profondità dei livelli sotterranei, gli ingegneri hanno combinato un audit del sito con prove di fumo e simulazioni digitali CFD ad alta fedeltà. Sono state analizzate e confrontate tre configurazioni: la sola ventilazione naturale, la suddivisione temporanea delle piattaforme e l’immissione di aria fresca tramite ventilazione forzata. I risultati hanno dimostrato che la ventilazione naturale è inadeguata durante la fase di costruzione e che la compartimentazione peggiora i fenomeni di confinamento nei livelli inferiori. L’unico modo per ridurre le zone di ristagno e migliorare significativamente il ricambio d’aria è quello di installareapporti d’aria mirati. Questo studio ci ha permesso di classificare i rischi e di formulare raccomandazioni operative concrete, adattate ai vincoli mutevoli del sito.
Video riassuntivo della missione
Scopri gli altri progetti Air & Wind
Studio CFD di controllo della qualità dell’aria – Cantiere della stazione RER sotterranea di Issy
Messa in sicurezza di un sito commerciale – Studio CFD del rischio vento
Studio del comfort aeraulico – College
Studio del comfort del vento – Tetto
Impatto del vento sui grattacieli: le torri Olympiades a Parigi
Comfort – Tetto di un palazzo – Casablanca
Tour Liberté – La Défense
Impatto del vento su un impianto solare
Torri di raffreddamento – ICPE
Studio sul comfort dei pedoni – La Défense
Confort au Vent – Centro di formazione PSG
Studio del vento – La Défense
Catturare le particelle fini in una stazione della metropolitana
Sharaan di Jean Nouvel resort
Raffreddatori ad aria – Studio critico – Ondata di calore
Misurazione delle polveri sottili
Balenciaga – Potenziale del vento
