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.
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 AF2, secondo collettore dell'operazione di ristrutturazione di uffici a La Défense: modellazione 3D integrale sulla base di rilievi in loco, griglie sotto-modellate dalle schede tecniche del produttore e confronto delle varianti di layout per garantire le portate di sicurezza antincendio.
Nell’ambito della ristrutturazione di edifici per uffici a La Défense, il plenum AF2 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 AF2 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.
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.
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.
Risoluzione numerica delle equazioni della meccanica dei fluidi in un modello 3D: restituisce velocità, pressioni e turbolenze in ogni punto del plenum; si veda la nostra risorsa che cos'è la simulazione CFD?
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.
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.
Differenza con AF1, verifica dopo la riconfigurazione, considerazione delle griglie e lettura dei risultati: le risposte alle domande che questo studio solleva.
Entrambi i plenum appartengono alla stessa operazione di ristrutturazione a La Défense: AF2 serve una seconda rete di unità di trattamento aria. L'approccio dello studio è identico e i due collettori sono stati verificati separatamente; si veda anche lo studio del plenum AF1.
Ogni modifica della geometria del collettore o della disposizione delle griglie cambia la resistenza vista dai ventilatori. Se la perdita di carico totale diventa eccessiva, le portate di immissione d'aria richieste in caso di incendio non sono più garantite.
Sono sotto-modellate sulla base delle schede tecniche del produttore: la loro perdita di carico è riprodotta fedelmente senza dettagliarne la geometria, il che mantiene la mesh sotto controllo.
Le velocità dell'aria e i campi di pressione in tutto il collettore, oltre alla localizzazione delle zone di turbolenza e di restringimento responsabili delle perdite di carico. Queste mappature consentono di confrontare oggettivamente le varianti.
Viene scartata: solo le configurazioni che mantengono le portate di sicurezza antincendio richieste, conformi ai requisiti regolamentari, vengono adottate dal gruppo di progettazione.
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Studio CFD delle perdite di carico del plenum di presa d’aria AF2 (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.
UfficiISI — Uffici — Grande Armata
RistoranteIngegneria dell’estrazione dei fumi — area ristorante Tipo N
TeatroIngegneria dell’estrazione dei fumi — Teatro
EventiIngegneria antincendio — Sfilata di moda
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