Schwimmhalle eines Hallenbads, untersucht in CFD
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Aeraulik der Schwimmbäder.

EOLIOS hilft Ihnen, gesunde und dauerhaft beständige Schwimmbäder zu konzipieren. Unser Know-how in der Thermo-Aeraulik der Wasserzentren verbessert die Luftqualität und bekämpft das Auftreten von Kondensationspunkten.

Luftqualität TrichloraminKondensation Beständigkeit der MaterialienLesezeit 3 Min.
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Beherrschte Luftqualität

Man charakterisiert die Verteilung des Trichloramins und vergleicht die Belüftungssysteme, um die schädlichen Gase abzuführen.

Antizipierte Kondensation

Identifizierung der Risikozonen an Verglasungen und Wänden — um Materialien und Struktur über die Zeit zu bewahren.

Komfort & Energie

Stabile Temperaturen, kontrollierte Luftfeuchtigkeit: die CFD optimiert den Entwurf ohne kostspielige physische Tests.

01 — Aeraulik

Wie funktioniert die Aeraulik eines Schwimmbads?

Die Infrastrukturen vom Typ Schwimmbad sind Bauwerke mit sehr großem Raum, die komplexe aeraulische Phänomene hervorrufen. Unser Know-how in der Thermo-Aeraulik ist den Betreibern und Planern von Wasserzentren gewidmet.

Analyse

  • Standortaudit
  • Aeraulische Phänomene
  • Bewertung des Komfortniveaus

Modellierung

  • Modellierung des Standorts
  • Trichloramin-Studie
  • Kondensationsrisiko-Studie

Begleitung

  • Bewährte Expertise
  • Unterstützung beim Entwurf
  • Persönliche Begleitung

Atypische Bauwerke mit komplexen Atmosphären

In den großen geschlossenen Räumen sind die Herausforderungen rund um die Innenraumluftqualität, den thermischen Komfort der Nutzer und die Energieeffizienz ein großes Anliegen. Angesichts der hohen Frequentierung dieser Orte, wo die Atemdurchsätze aufgrund der ausgeübten körperlichen Aktivität höher sind, sind diese Herausforderungen besonders wichtig im Fall der Sportanlagen wie der Hallenbäder.

Es ist jedoch schwierig, die Luftqualität zu kontrollieren und den thermischen Komfort in solchen Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit, insbesondere bei den Hallenbädern, die wegen der sehr spezifischen aeraulischen Eigenschaften des Milieus eine recht eigentümliche und komplexe Umgebung darstellen.

Wärmebildkamera-Audit eines Schwimmbads
Wärmebildkamera-Audit der Schwimmbäder

Die Luft im Zentrum der Kondensationsfragen

Die Aufrechterhaltung der hygrometrischen Bedingungen ist auch eine Frage der Beständigkeit der Materialien und der Struktur im Laufe der Zeit, da die inneren hygrometrischen Störungen Kondensationszonen verursachen und sich langfristig durch Dampfmigration in den Wänden auswirken können.

Um diesen Anforderungen zu entsprechen — Luftqualität, thermischer Komfort, Energieeffizienz und Beherrschung der Luftfeuchtigkeit — ist es wichtig, die Mechanismen gut zu verstehen, die die Struktur der Luftströmung formen, und die verschiedenen physikalischen Phänomene zu beherrschen, die den Wärme- und Wassermassentransport im Inneren des Schwimmbads verursachen.

02 — Kondensation

Numerische Studie der Kondensationsrisiken

Die Kondensation von Wasserdampf ist ein wichtiges Anliegen für die Ingenieure der Klimatechnik und der Belüftung. Die Kondensation ist ein Prozess, bei dem die in der Luft vorhandene Feuchtigkeit kondensiert in Form von Wassertröpfchen auf kalten Oberflächen.

Sie kann Schäden an Gebäuden und Materialien verursachen und ästhetische Probleme an den Verglasungen hervorrufen. Es ist folglich wichtig, die Faktoren zu untersuchen, die die Kondensation beeinflussen, und nach Mitteln zu suchen, dieses Problem zu vermeiden.

Numerische thermografische Modellierung eines Schwimmbads — Kondensationsrisikozonen
Identifizierung der Zonen mit Kondensationsrisiko

Die Simulationen der Risiken des Auftretens der Kondensation von Wasserdampf umfassen die Suche nach den Faktoren, die die Kondensation beeinflussen, und die Identifizierung von Strategien, um ihre Bildung zu verhindern.

03 — Trichloramin

Die Luftqualität verbessern und das Trichloramin behandeln

Was ist Trichloramin?

Die Entwicklung des Stickstofftrichlorid-Niveaus, auch bekannt als Trichloramin, ist stark mit der Entwicklung der Luftströme verbunden. Das Trichloramin ist eine chemische Verbindung, die entsteht, wenn die zur Wasseraufbereitung verwendeten Chemikalien — im Wesentlichen das Chlor — mit Urin, Schweiß und den anderen von den Badenden erzeugten organischen Abfällen reagieren.

Das Trichloramin kann Augen- und Atemwegsreizungen verursachen sowie Kopfschmerzen und andere Allergiesymptome. Es ist wichtig, seine Werte in einem Schwimmbad zu kontrollieren, indem geeignete Chemikalien verwendet und die Luft regelmäßig erneuert wird, um die schädlichen Gase abzuführen.

Wie das Trichloramin-Niveau behandeln?

Eine wirksame Belüftung kann helfen, die Trichloramin-Werte zu verringern, indem sie die Luft erneuert und die potenziell schädlichen Gase abführt. Es ist wesentlich, das Trichloramin-Niveau in der Luft zu regulieren, um die Komfortbedingungen der Nutzer und des Personals aufrechtzuerhalten.

CFD-Simulation eines Schwimmbads — Aeraulik und Trichloramin

Warum die CFD auf die Trichloramin-Fragen antwortet

Die CFD-Simulation erlaubt es, die Verteilung des Trichloramins wirksam zu charakterisieren im Raum. Die Qualität der Ergebnisse hängt von den Eingangsdaten ab, insbesondere von der Qualität der physikalisch-chemischen Emissionsgesetze. In Wirklichkeit ist das Emissionsgesetz dynamisch und kann von der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit abhängen. Verschiedene Niveaus der Modellierungskomplexität sind möglich, wobei das erste Niveau darin besteht, konstante Gesetze zu verwenden, um die Schadstoffdiffusion zu integrieren. Es ist dann möglich, verschiedene Belüftungssysteme zu vergleichen und die von den Überkonzentrationen des Trichloramins betroffenen Zonen zu identifizieren.

04 — Validierung

Warum die CFD zur Validierung des Entwurfs notwendig ist

Die Aeraulik der großen Räume beherrschen

Die Herausforderung der Beherrschung der Aeraulik in großen Räumen wie den Schwimmbädern ist eine Notwendigkeit, um die Aufrechterhaltung der Temperaturen zu gewährleisten, die Kondensationsrisiken zu verringern — die einen Zerfall der Materialien verursachen können — sowie die Abführung des Trichloramins, das schädlich sein kann. Doch die Aeraulik der großen Räume ist sehr komplex zu erfassen, und Fehler oder eine falsche Bewertung eines Entwurfsparameters sind relativ häufig.

Ein präziser und rentabler Ansatz

EOLIOS, CFD-Ingenieurbüro spezialisiert auf die Aeraulik der großen Räume, bietet einen Ansatz, der diesen Anforderungen entsprechen kann, durch den Einsatz der CFD-Codes (Computational Fluid Dynamics), die eine numerische Lösung der Gleichungen erfordern, die die Physik der Strömung bestimmen. Die CFD ist eine ausgefeilte Analysetechnik: sie erlaubt es, nicht nur das Verhalten der Fluidströmung zu untersuchen, sondern auch den Wärme- und Wassermassentransport. Die CFD-Analyse erlaubt es, den Entwurf zu optimieren, wodurch der Bedarf an kostspieligen und langwierigen physischen Tests verringert wird.

FAQ

Aeraulik von Schwimmbädern — Ihre Fragen

Trichloramin, Kondensation, was die Simulation bringt: Antworten auf die Fragen, die sich Betreiber und Planer von Wassersportzentren vor einer CFD-Studie stellen.

Was ist Trichloramin und warum muss es beherrscht werden?

Trichloramin entsteht, wenn das zur Wasseraufbereitung eingesetzte Chlor mit den von den Badenden eingebrachten organischen Stoffen (Schweiß, Urin, Rückstände) reagiert. Als flüchtige Verbindung reichert es sich direkt über der Wasseroberfläche an und verursacht Augen- und Atemwegsreizungen. Die CFD kartiert seine Verteilung im Volumen und vergleicht Lüftungsstrategien zu seiner Abführung — wie in unserem Projekt eines Wassersportzentrums in den Hauts-de-Seine.

Wie lassen sich Kondensationsrisiken bereits in der Planung vorhersehen?

In einem großen feuchten Volumen kondensiert der Wasserdampf an kalten Oberflächen — Verglasungen, Wärmebrücken, Untersichten. Die Simulation identifiziert diese Risikozonen und prüft, ob die Luftspülung sie über dem Taupunkt hält, wodurch Materialien und Struktur geschützt werden. Das Verhalten der warmen Luft, die aufsteigt und sich schichtet, folgt dem thermischen Stack-Effekt, der in die Auslegung einfließen muss.

Kann die CFD-Simulation Vor-Ort-Messungen ersetzen?

Die CFD setzt stromaufwärts an, wenn noch kein physikalischer Test möglich ist: Sie löst numerisch die Gleichungen der Strömung sowie des Wärme- und Wassermassentransports für ein gegebenes Volumen. Sie ersetzt nicht die Betriebsmesstechnik, sondern geht ihr voraus und lenkt sie. Zum Verständnis der Methode, ihrer Annahmen und Grenzen siehe Was ist CFD-Simulation.

Wann im Projekt sollte die aeraulische Studie durchgeführt werden?

So früh wie möglich: Die Positionierung von Zu- und Abluftauslässen, die Auslegung der Volumenströme und die Wahl einer Luftspülstrategie kosten in der Planung wenig und in der Bauphase viel. Die Studie verknüpft sich oft mit den Prinzipien der natürlichen Belüftung, wo das Gebäude es zulässt, um die rein mechanische Lösung zu begrenzen.

Betrifft diese Kompetenz auch andere Sportstätten?

Ja. Dieselbe Physik großer, stark frequentierter Volumina findet sich in Turnhallen, Eisbahnen, Arenen und überdachten Stadien, wo thermischer Komfort und Luftqualität Leistung und Wohlbefinden bestimmen. Das ist Gegenstand unserer eigenen Kompetenz zum Mikroklima von Sportstätten.

FAQ

Häufige Fragen

Was Bauherren und Betreiber von Wasserzentren am häufigsten fragen.

Warum eine CFD-Studie für ein Schwimmbad?

Weil die Luft einer Schwimmhalle Feuchte und Trichloramin konzentriert und sowohl Komfort als auch Dauerhaftigkeit von der Luftspülung abhängen. Die CFD kartiert diese Ströme und prüft, dass die Frischluft Wasseroberfläche und Verglasung erreicht, verknüpft mit der dynamischen thermischen Simulation.

Senkt CFD das empfundene Trichloramin wirklich?

Sie optimiert dessen Abfuhr: durch Lenken der Frischluft über die Wasseroberfläche, wo Trichloramin entsteht, sinkt die Konzentration in Schwimmerhöhe, ohne die ganze Halle zu überlüften.

Wie wird Kondensation an der Verglasung vermieden?

Indem geprüft wird, dass die Zuluft die kalten Flächen spült. Die Simulation findet Stauzonen, wo sich Dampf niederschlägt, und steuert die Auslassplatzierung zum Schutz von Verglasung und Tragwerk.

Lässt sich der Energieverbrauch senken?

Ja: durch Vermeiden der Überlüftung und passgenaue Entfeuchtung vereint die Studie Luftqualität, Komfort und Verbrauch.

Wann eingreifen?

Idealerweise im Entwurf, um Zu- und Abluft zu platzieren; aber auch in der Sanierung, um Unbehagen oder Korrosion vor Arbeiten zu objektivieren.

Simulation · Wasserzentren

Die Luft in der Schwimmhalle zirkulieren sehen

Die CFD bildet die Luftströmung im gesamten Volumen des Beckens nach: warme Fahnen, Durchmischung, tote Zonen. Man visualisiert, wo die Feuchtigkeit kondensiert und wo sich das Trichloramin anreichert.

Genug, um die Belüftungsstrategien zu vergleichen vor den Arbeiten und den Entwurf abzusichern.

Aeraulik & Kondensation — Schwimmhalle
Mediathek · Klimatechnik

Die Luft in den Wasserzentren.

Durchmischung, Kondensation, Trichloramin: die CFD macht sichtbar, was das Auge in einer Schwimmhalle nicht sieht.

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Aeraulik & KondensationsrisikenCFD-Simulation — Schwimmhalle
Anwendungsfälle · Sektoren

Wo greift unsere Kompetenz „Aeraulik der Schwimmbäder“?

Sobald ein großes feuchtes Volumen Badende, Chlor und Verglasungen verbindet, sichert die CFD die Luftqualität, den Komfort und die Beständigkeit. Hier die typischen Kontexte.

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Unterstützung beim Entwurf

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Trichloramin-Studie

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Wettkampfvolumina: homogenes Mikroklima über die gesamte Wasserfläche.

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