Druckverluste in einem Luftzuführungs-Anschlusskasten in Verbindung mit den Brandschutzsystemen: die Varianten vergleichen, um die regulatorischen Volumenströme zu gewährleisten.
Die umfangreiche Umstrukturierung von Bürogebäuden in La Défense führt zur Umkonfiguration eines Anschlusskastens, der als Luftsammler dient und zahlreiche Luftbehandlungszentralen (CTA) versorgt. Diese gewährleisten die Luftzufuhr der Brandschutzsysteme.
Die EOLIOS-Studien ermöglichten es, die verschiedenen Druckverlustniveaus je nach den von den Architekten vorgestellten Varianten zu vergleichen.
Das Wesentliche. CFD-Studie der Druckverluste des Luftzuführungs-Anschlusskastens AF1 (Umstrukturierung von Büros in La Défense): vollständige 3D-Modellierung nach Vor-Ort-Erfassungen, Gitter anhand der Herstellerdatenblätter sub-modelliert, Vergleich der von den Architekten vorgestellten Gestaltungsvarianten und Validierung der Konfigurationen, die mit den Brandschutzanforderungen konform sind.
Im Rahmen der Umstrukturierung von Bürogebäuden in La Défense spielt der Anschlusskasten AF1 die Rolle eines Luftsammlers: Er verteilt die Luft zu den Zentralen, die die Vorrichtungen der Entrauchung und der Überdrucksetzung versorgen. Ein beherrschter Druckverlust in diesem Anschlusskasten ist wesentlich, damit die Sicherheitsventilatoren die regulatorischen Volumenströme im Brandfall liefern.
Der Anschlusskasten AF1 entspricht einer der Hauptluftzuführungen des Projekts; seine Geometrie und die Anordnung seiner Gitter bedingen direkt den von den Entrauchungsventilatoren gesehenen Druckverlust.
Technisches Volumen, das als Sammler dient: Es nimmt über seine Ansauggitter Frischluft auf und verteilt sie an die Zentralgeräte der Luftaufbereitung. In einem Entrauchungssystem stellt es die Zuluft bereit, die die Absaugungen kompensiert.
Der gesamte Anschlusskasten wurde anhand von Vor-Ort-Erfassungen modelliert. Die Luftansauggitter wurden anhand der technischen Herstellerdatenblätter „untermodelliert", um ihren Druckverlust getreu nachzubilden, ohne das Netz unnötig zu belasten.
Dieser Ansatz ermöglicht es, die Luftgeschwindigkeiten und die Druckfelder im Inneren des Sammlers präzise zu simulieren und die für die Druckverluste verantwortlichen Turbulenz- und Verengungszonen zu lokalisieren.
Druckabfall, den die Strömung durch Reibung und Singularitäten (Bögen, Gitter, Verengungen) erfährt. Er bestimmt den tatsächlich von den Ventilatoren gelieferten Volumenstrom; siehe unser Dossier Druckverlust und hydraulischer Widerstand.
Vereinfachte Darstellung einer Komponente (hier der Luftansauggitter) über ihre Herstellerkennwerte statt über ihre detaillierte Geometrie: Die Berechnung bleibt genau, während die Größe des Rechennetzes beherrschbar bleibt.
Mehrere von den Architekten vorgestellte Gestaltungsvarianten wurden simuliert und nach dem Kriterium der Druckverluste verglichen. Die Studien ermöglichten es, die Konfigurationen auszuschließen, die die Leistung des Anschlusskastens verschlechtern.
Die gewählten Konfigurationen gewährleisten die Aufrechterhaltung der erforderlichen Brandschutzvolumenströme und bleiben konform mit den regulatorischen Anforderungen. Die CFD erweist sich hier als Entscheidungshilfewerkzeug, um architektonische Zwänge und Leistung der Sicherheitssysteme in Einklang zu bringen.
Zu beachten. Die Konformität beruht auf der Aufrechterhaltung der Zuluftvolumenströme im Brandfall: Jede Gestaltungsvariante, die die Geometrie des Anschlusskastens oder seine Gitter verändert, muss vor der Validierung erneut simuliert werden.
Rolle des Anschlusskastens, Druckverlust-Kriterium, Sub-Modellierung der Gitter und Gültigkeit der Varianten: die Antworten auf die Fragen, die diese Art von Studie aufwirft.
Er ist ein Sammler, der die Frischluft an die Zentralgeräte der Luftaufbereitung verteilt, die die Zuluft der Brandschutzsysteme sicherstellen. Seine Geometrie und die Anordnung seiner Gitter bestimmen direkt die tatsächlich verfügbaren Volumenströme. Siehe auch unsere Studie der Druckverluste im Plenum des CNIT.
Jeder Bogen, jedes Gitter und jedes Hindernis erhöht den Strömungswiderstand. Übersteigt der gesamte Druckverlust die Kapazität der Ventilatoren, werden die im Brandfall geforderten Zuluftvolumenströme nicht mehr erreicht: Der Vergleich der Varianten erfolgt daher nach diesem Kriterium.
Der gesamte Anschlusskasten wurde anhand von Vor-Ort-Erfassungen in 3D rekonstruiert. Die Luftansauggitter wurden anhand der Herstellerdatenblätter sub-modelliert, was eine präzise Simulation der Luftgeschwindigkeiten und Druckfelder ermöglicht.
Jede Gestaltungsvariante wurde unter identischen Bedingungen simuliert, anschließend wurden die Druckverlustniveaus verglichen. Konfigurationen, die die Leistung des Anschlusskastens verschlechtern, wurden ausgeschlossen.
Nein: Jede neue Variante, die die Geometrie des Anschlusskastens oder die Anordnung seiner Gitter verändert, muss erneut simuliert werden, um zu prüfen, dass die Brandschutzvolumenströme weiterhin gewährleistet sind.
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CFD-Studie der Druckverluste des Luftzuführungs-Anschlusskastens AF1 (Umstrukturierung von Büros in La Défense): vollständige 3D-Modellierung nach Erfassungen, anhand der Herstellerdatenblätter untermodellierte Gitter und Vergleich der architektonischen Varianten, um die nachteiligen Konfigurationen auszuschließen und die Konformität der Brandschutzsysteme zu gewährleisten.
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