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Untersuchung der Luftqualität in U-Bahn-Stationen

EOLIOS ist auf die Untersuchung der Luftqualität in unterirdischen Räumen spezialisiert: Tunnel, Bahnhöfe, U-Bahnen...

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Die Auswirkungen schlechter Luftqualität in unterirdischen Bahnhöfen (Metro- und RER-Stationen)

Luftqualität in Bahnhöfen

Seit Anfang der 2000er Jahre haben Messungender Luftqualität gezeigt, dassdie Konzentration von Schwebstoffen in der Luft in Eisenbahngebieten in Frankreich im Durchschnittdreimal so hoch ist wie in der städtischen Außenluft.

Die in der Luft gemessene Partikelkonzentration wird häufig in PM10 und PM2,5 ausgedrückt.
Diese Partikel gelangen in die Atemwege, wobei sich die feinsten Partikel direkt in den Lungenbläschen ablagern.

Station de métro parisienne avec des carreaux bleus traditionnels et des panneaux indiquant la direction.
Metrostation

Darüber hinaus unterscheidet sich die Zusammensetzung der Feinstaubpartikel im Eisenbahnbereich deutlich von der der Außenluft, mit hohen Konzentrationen an metallischen Elementen, insbesondere Eisen, sowie elementarem und organischem Kohlenstoff.
Diese Verschmutzung ist spezifisch für den unterirdischen Eisenbahnbetrieb und wird durch den Materialverschleiß beim Bremsen der Züge, durch die Reibung zwischen Rädern und Schienen und durch die Aufwirbelung von Staub bei der Fahrt der Züge verursacht.

Die Folgen schlechter Luftqualität

Epidemiologische und toxikologische Daten deuten darauf hin, dass es zu schwerwiegenden kardiorespiratorischen Auswirkungen kommen könnte, angesichts der beobachteten biologischen Folgen in Form von Entzündungen, oxidativem Stress und kardiovaskulärer Aktivität bei Arbeitern, die für die Wartung dieser Art von Infrastruktur verantwortlich sind.
In Anbetracht dieser Beobachtungen bestätigt ANSES die Notwendigkeit, die Feinstaubbelastung in unterirdischen Eisenbahnbereichen zu reduzieren und daher die diesbezüglichen Aktionen fortzusetzen, insbesondere die Untersuchung und Verbesserung der Belüftung in diesen Bereichen.

Vorschriften und Empfehlungen zur Luftqualität in unterirdischen Eisenbahnbereichen

Angesichts der Gefahr, die sie darstellen, empfiehlt die europäische Richtlinie 2008/50/EG eine maximale Konzentration von PM 10 in der Luft in unterirdischen Eisenbahnbereichen zwischen 940 μg/m³ (für eine Station, die durchschnittlich 30 Minuten pro Tag von ihren Benutzern frequentiert wird) und 260 μg/m³ (für eine Station, die 2 Stunden pro Tag von ihren Benutzern frequentiert wird).
Darüber hinaus würde die WHO für die gleichen Bedingungen eine Konzentration empfehlen, die mindestens dreimal niedriger ist als diese vorgeschlagene Höchstkonzentration.

Darüber hinaus ist eine ständige Lufterneuerung in dieser Art von öffentlicher Infrastruktur notwendig. Der vom Arbeitsgesetz vorgeschriebene Mindestluftstrom liegt zwischen 25 und 60 m³ pro Stunde und Person, wobei dieser Wert von der körperlichen Belastung der Arbeit abhängt.
Andererseits empfiehlt das Règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT) für alle Nutzer einen Luftstrom von mehr als 18 m³ pro Stunde und Person.

Umfassendes Fachwissen über die Qualität der unterirdischen Luft

Die Verwendung von CFD zur Verbesserung der Luftqualität

Der Einsatz von CFD (numerische Simulation der Strömungsmechanik) bei Studien über den Luftaustausch in unterirdischen Räumen hat viele Vorteile.
Mit diesem Ansatz sind wir in der Lage, Luftströme genau vorherzusagen und zu analysieren, Strömungswege zu visualisieren, Bereiche zu identifizieren, in denen Schadstoffe stagnieren und sich ansammeln, sowie Geschwindigkeiten und Turbulenzen zu bewerten. Diese gründliche Analyse ermöglicht es, das Verhalten der Luft zu verstehen und effiziente Belüftungssysteme zu entwerfen.

Zugluftlinien an einem Ausgang einer RER-Station

Unsere Anwendung von CFD ermöglicht es uns , die Belüftung in unterirdischen Räumen zu optimieren. Durch die Analyse der Simulationsergebnisse bestimmen wir die optimalen Standorte für Luftein- und -auslässe, die Dimensionierung der Luftkanäle und die für einen ausreichenden Luftaustausch erforderlichen Volumenströme.
Diese Optimierung gewährleistet eine effiziente Verteilung der Frischluft und reduziert das Vorhandensein von schädlichen Schadstoffen oder unangenehmen Gerüchen.

Eine weitere Anwendung der CFD ist die Bewertung von Schadstoffen in der unterirdischen Umwelt. Unter Verwendung von Daten über Schadstoffemissionen simulieren und prognostizieren wir die Ausbreitung dieser Schadstoffe im Raum.

Diese Bewertung ermöglicht es, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, um die Exposition von Menschen zu minimieren und geeignete Belüftungssysteme zu installieren, um diese Schadstoffe zu entfernen.

Carte illustrant la qualité de l'air dans les espaces souterrains de la gare souterraine
Kartierung der Luftqualität während der Bauphase

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz von CFD in Studien über den Luftaustausch in unterirdischen Umgebungen einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität leistet. Durch unsere präzisen und detaillierten Simulationen sind wir in der Lage, die Luftzirkulation zu verstehen, zu analysieren und zu optimieren, wodurch eine gesunde, sichere und komfortable unterirdische Umgebung gewährleistet wird.

Modellierung der Luftbewegungen, die durch vorbeifahrende Züge erzeugt werden

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Untersuchung der Luftqualität in einem unterirdischen Bahnhof während der Bauphase

Die numerische Modellierung der Luftbewegungen, die durch vorbeifahrende Züge erzeugt werden, ist ein hochmodernes Know-how, das für das Verständnis der Auswirkungen auf die Luftqualität in unterirdischen Räumen von entscheidender Bedeutung ist.
Durch transiente CFD-Simulationen ist EOLIOS in der Lage, die Wechselwirkungen zwischen den Zügen und der umgebenden Luft genau darzustellen.

Dieser Ansatz ermöglicht die Analyse von Luftströmungen, Turbulenzen und Druckschwankungen, die durch die Bewegung der Züge hervorgerufen werden.
Durch ein besseres Verständnis dieser Phänomene können wir die Auswirkungen auf die Verteilung von Feinstaub abschätzen und Bereiche mit erhöhtem Verschmutzungsrisiko identifizieren.
Diese fortschrittliche lufttechnische Modellierung ermöglicht es uns, die Konfiguration der Anlagen, die Belüftung und die Abluftsysteme zu optimieren, um die Luftqualität in den unterirdischen Räumen zu verbessern und eine gesündere Umgebung für die Nutzer und das Personal zu gewährleisten.

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Simulation der Vorticity um einen in einen Bahnhof einfahrenden Zug

Eingehende Prüfung vor Ort

Campagne de mesure de la qualité de l'air dans le métro, avec des techniciens utilisant des appareils de mesure dans des stations de métro
Maßnahmen während eines Audits

Auch bei der Untersuchung der Luftqualität in unterirdischen Räumen zeichnet sich EOLIOS durch seine sorgfältige Vorgehensweise und seine hochmoderne Ausrüstung aus.
Durch Audits vor Ort können unsere Ingenieure die Luftgeschwindigkeiten und die Menge an Feinstaub in der unterirdischen Umgebung genau messen.

Um die wichtigsten Luftbewegungen besser zu verstehen, verwenden wir Nebelmaschinen, die die Luftströme und die von den Partikeln durchquerten Bereiche aufzeigen.
Diese wichtigen Informationen ermöglichen es uns, dieQuellen von Problemen zu identifizieren und vor Ort geeignete Empfehlungen zu geben.

Diese Messkampagnen ermöglichen es auch, die Genauigkeit der Simulationen zu verbessern, um einegenaue Darstellung der Realität zu gewährleisten undgenaue Bewertungen der Designlösungen zu erhalten, um die Einhaltung der Luftqualität im Vergleich zu den geforderten Werten zu überprüfen.

Équipements de mesure de la qualité de l'air, incluant des capteurs de pollution et des anémomètres.
Gerät zur Messung der Konzentration von Feinstaub

Wie kann die interne CFD-Simulation für unterirdische Räume genutzt werden?

Die Art der technischen Lösungen, die zur Verbesserung der Luftqualität vorgeschlagen werden

Um die Belüftung zu verbessern und einen besseren Luftstrom in unterirdischen Eisenbahnbereichen mit Stagnationszonen zu fördern, gibt es mehrere technische Lösungen.
Das Design der Luftkanäle kann überarbeitet werden, indem die Lage und die Größe der Kanäle verändert werden oder Luftleitbleche zur Optimierung des Luftstroms hinzugefügt werden.

Der Einsatz von zusätzlichen Ventilatoren kann ebenfalls die Luftzirkulation verbessern, während Luftabzugssysteme die angesammelte warme Luft nach unten bewegen können, um eine gleichmäßigere Temperaturverteilung zu erreichen.

Visualisation des résultats d'une étude de dynamique des fluides numérique (CFD) représentant les courants d'air dans une station de métro pour évaluer la qualité de l'air.
Stromleitungen am Ausgang des Luftkanals an den Bahnsteigen

Mechanische Belüftungssysteme können ebenfalls eingesetzt werden, um verbrauchte Luft zu entfernen und frische Luft einzuführen.
Eine Verbesserung der Luftdichtigkeit des Raumes, um unerwünschte Luftlecks zu begrenzen, kann manchmal auch eine notwendige Lösung sein.

Die Installation von Feinstaubsensoren kann ebenfalls eine effektive Antwort auf diese Herausforderung sein.
Diese innovativen Geräte wurden entwickelt, um schädliche Partikel aus der Luft einzufangen und zu filtern.

Durch das Auffangen von Feinstaubpartikeln können sie die Luftverschmutzung in den unterirdischen Räumen erheblich reduzieren und so zur Verbesserung der Luftqualität für die U-Bahn-Fahrgäste beitragen.

Système passif de filtration des particules fines dans une station de métro, montrant des dispositifs innovants intégrés dans l'infrastructure.
Feinstaubfalle

Da jede Situation einzigartig ist, ist es sinnvoll, Experten für Strömungsmechanik zu Rate zu ziehen, um eine gründliche Analyse durchzuführen und die am besten geeigneten technischen Lösungen zur Behebung von Luftstauungen in unterirdischen Eisenbahnbereichen zu finden.

Die Vorteile einer besseren Luftqualität in unterirdischen Räumen

Die Verbesserung der Luftqualität in unterirdischen Bahnbereichen hat erhebliche Vorteile.
Zunächst einmal fördert sie die Gesundheit und das Wohlbefinden der Reisenden.
Durch die Reduzierung von Luftschadstoffen wie Feinstaub, schädlichen Gasen und Allergenen wird das Risiko von Atemwegsproblemen wie Asthma und Allergien verringert.
Reisende profitieren von einer gesünderen Umwelt und können auf Reisen eine bessere Luftqualität atmen.

Darüber hinaus trägt die Verbesserung der Luftqualität zur Schaffung einer angenehmeren Umgebung bei.
Durch die Beseitigung unangenehmer Gerüche, die in unterirdischen Bahnbereichen auftreten können, verbessert sie den Komfort der Reisenden und macht ihre Fahrten angenehmer.

Die Verbesserung der Luftqualität ist auch wichtig für die Prävention von Krankheiten und Infektionen.
Durch die Förderung einer besseren Luftzirkulation und die Verringerung der Luftfeuchtigkeit wird das Risiko des Wachstums von Schimmelpilzen und anderen Krankheitserregern in unterirdischen Bereichen reduziert.
Dies trägt zum Schutz der Gesundheit der Reisenden und des Personals bei, das in diesen Bereichen arbeitet, indem es das Risiko von Atemwegsinfektionen und Allergien minimiert.

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Simulation der Vorticity um einen in einen Bahnhof einfahrenden Zug

Neben den Vorteilen für die Gesundheit und das Wohlbefinden trägt die Verbesserung der Luftqualität in unterirdischen Bahnbereichen auch dazu bei, die geltenden Normen und Vorschriften zu erfüllen.
Die zuständigen Behörden legen Grenzwerte und Richtlinien fest, um eine gute Luftqualität in öffentlichen Bereichen zu gewährleisten.
Durch die Einhaltung dieser Standards können Bahnbetreiber potenzielle rechtliche Probleme vermeiden und sicherstellen, dass die Fahrgäste auf ihren Reisen eine gute Luftqualität genießen.

Darüber hinaus bietet eine gründliche Untersuchung des Luftwechsels in unterirdischen Räumen auch wirtschaftliche Vorteile.
Durch die Optimierung der Luftzirkulation und die Eliminierung von Bereichen mit geringem Luftwechsel werden die Kosten für die fehlerhafte Planung und Installation von Lüftungssystemen minimiert.

Schließlich trägt die Verbesserung der Luftqualität zu einem positiven Image des öffentlichen Verkehrs bei.
Indem sie eine gesündere und angenehmere unterirdische Umgebung anbieten, erhöhen die Bahnbetreiber die Zufriedenheit der Fahrgäste und fördern die Nutzung nachhaltiger Verkehrsmittel.
Dies kann auch neue Fahrgäste anziehen, die die Bemühungen um eine qualitativ hochwertige Reiseumgebung zu schätzen wissen.

Insgesamt bringt die Verbesserung der Luftqualität in unterirdischen Bahnbereichen erhebliche Vorteile für die Gesundheit und das Wohlbefinden der Fahrgäste, die Vermeidung von Krankheiten und Infektionen, die Einhaltung von Normen und Vorschriften, das positive Image des öffentlichen Verkehrs und die Zufriedenheit der Nutzer. Dies schafft eine gesündere, angenehmere und attraktivere unterirdische Umgebung für alle Nutzer des öffentlichen Nahverkehrs.

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