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Progetto · Controllo dei fumi

Plenum di aspirazione fumi — AF1.

Perdite di carico in un plenum di presa d’aria in relazione agli impianti di sicurezza antincendio: confrontare le varianti per garantire le portate normative.

Progetto
Plenum di aspirazione fumi — AF1
Anno
2021
Cliente
INEX (BET)
Localizzazione
La Défense — Francia
Tipologia
Ingegneria del controllo dei fumi
Discuti di un progetto

Perdite di carico del plenum AF1 (presa d’aria di sicurezza)

La missione svolta da EOLIOS Ingegneria

L’importante ristrutturazione di edifici per uffici a La Défense comporta la riconfigurazione di un plenum che funge da collettore d’aria, il quale alimenta numerose unità di trattamento aria (UTA). Queste forniscono aria agli impianti di sicurezza antincendio.

Gli studi di EOLIOS hanno permesso di confrontare i diversi livelli di perdita di carico tra le varianti elaborate dagli architetti.

L'essenziale. Studio CFD delle perdite di carico del plenum di immissione d'aria AF1 (ristrutturazione di uffici a La Défense): modellazione 3D integrale sulla base di rilievi in loco, griglie sotto-modellate dalle schede tecniche del produttore, confronto delle varianti di layout elaborate dagli architetti e validazione delle configurazioni conformi ai requisiti di sicurezza antincendio.

Modello 3D · rilievi in locoGriglie · schede del produttoreCriterio · perdite di caricoObiettivo · portate di sicurezza antincendio
100 %
Plenum modellato da rilievi in loco
ΔP
Criterio di confronto delle varianti
UTA
Unità di trattamento aria alimentate dal plenum

Contesto: un plenum di presa d’aria per la sicurezza antincendio

Nell’ambito della ristrutturazione di edifici per uffici a La Défense, il plenum AF1 funge da collettore d’aria: distribuisce l’aria alle unità che alimentano i dispositivi di controllo dei fumi e di pressurizzazione. Una perdita di carico controllata in questo plenum è essenziale affinché i ventilatori di sicurezza eroghino le portate normative in caso di incendio.

Il plenum AF1 è una delle principali prese d’aria del progetto; la sua geometria e la disposizione delle sue griglie determinano direttamente la perdita di carico vista dai ventilatori di controllo dei fumi.

Definizione · Plenum

Volume tecnico che funge da collettore: capta l'aria esterna attraverso le griglie di presa e la distribuisce alle unità di trattamento aria. In un sistema di controllo dei fumi assicura l'immissione d'aria che compensa le estrazioni.

Studio CFD delle perdite di carico del plenum di aspirazione fumi
Studio CFD delle perdite di carico del plenum di aspirazione fumi

Modellazione 3D del plenum

L’intero plenum è stato modellato a partire da rilievi in sito. Le griglie di presa d’aria sono state « sotto-modellate » a partire dalle schede tecniche del produttore, al fine di riprodurne fedelmente la perdita di carico senza appesantire inutilmente la mesh.

Questo approccio permette di simulare con precisione le velocità dell’aria e i campi di pressione all’interno del collettore, e di localizzare le zone di turbolenza e di restrizione responsabili delle perdite di carico.

Definizione · Perdita di carico

Caduta di pressione subita dal flusso a causa degli attriti e delle singolarità (curve, griglie, restringimenti). Determina la portata effettivamente erogata dai ventilatori; si veda il nostro dossier perdita di carico e resistenza idraulica.

Definizione · Sotto-modellazione

Rappresentazione semplificata di un componente (qui le griglie di presa d'aria) tramite le caratteristiche del produttore anziché la geometria di dettaglio: il calcolo resta fedele mantenendo sotto controllo le dimensioni della mesh.

Studio CFD delle velocità dell'aria nel plenum
Studio CFD delle velocità dell’aria nel plenum
Studio CFD dei campi di pressione nel plenum
Studio CFD dei campi di pressione nel plenum

Confronto delle varianti & conformità

Diverse varianti di layout elaborate dagli architetti sono state simulate e confrontate sul criterio della perdita di carico. Gli studi hanno permesso di scartare le configurazioni che degradano le prestazioni del plenum.

Le configurazioni selezionate garantiscono il mantenimento delle portate di sicurezza antincendio richieste, restando al contempo conformi ai requisiti normativi. La CFD si afferma qui come strumento di supporto alle decisioni per conciliare i vincoli architettonici con le prestazioni degli impianti di sicurezza.

Da ricordare. La conformità si basa sul mantenimento delle portate di immissione d'aria in caso di incendio: ogni variante di layout che modifica la geometria del plenum o le sue griglie deve essere nuovamente simulata prima della validazione.

Expertise: ingegneria dell’estrazione dei fumi
FAQ

Perdite di carico di un plenum: le vostre domande

Ruolo del plenum, criterio delle perdite di carico, sotto-modellazione delle griglie e validità delle varianti: le risposte alle domande che questo tipo di studio solleva.

A cosa serve un plenum di immissione d'aria in un sistema di controllo dei fumi?

È un collettore che distribuisce l'aria esterna alle unità di trattamento aria che assicurano l'immissione d'aria dei sistemi di sicurezza antincendio. La sua geometria e la disposizione delle sue griglie determinano direttamente le portate realmente disponibili. Si veda anche il nostro studio delle perdite di carico nel plenum del CNIT.

Perché le perdite di carico sono il criterio centrale dello studio?

Ogni curva, griglia od ostacolo aggiunge una resistenza al flusso. Se la perdita di carico totale supera la capacità dei ventilatori, le portate di immissione d'aria richieste in caso di incendio non vengono più raggiunte: il confronto delle varianti avviene quindi su questo criterio.

Come è stato modellato il plenum?

L'intero plenum è stato ricostruito in 3D a partire da rilievi in loco. Le griglie di presa d'aria sono state sotto-modellate sulla base delle schede tecniche del produttore, il che consente di simulare con precisione velocità dell'aria e campi di pressione.

Come sono state confrontate le varianti degli architetti?

Ogni variante di layout è stata simulata in condizioni identiche, quindi i livelli di perdita di carico sono stati confrontati. Le configurazioni che degradano le prestazioni del plenum sono state scartate.

Le conclusioni restano valide se il layout evolve?

No: ogni nuova variante che modifica la geometria del plenum o la disposizione delle griglie deve essere nuovamente simulata per verificare che le portate di sicurezza antincendio restino garantite.

Sintesi

Sintesi video dello studio

Studio CFD delle perdite di carico del plenum di presa d’aria AF1 (ristrutturazione di uffici a La Défense): modellazione 3D completa a partire dai rilievi, griglie sotto-modellate dalle schede tecniche del produttore e confronto delle varianti architettoniche per scartare le configurazioni penalizzanti e garantire la conformità degli impianti di sicurezza antincendio.

Sintesi video della missione — Plenum di aspirazione fumi AF1 · EOLIOS Ingegneria
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