CFD-Studie der Luftqualität auf der Baustelle des unterirdischen RER-Bahnhofs Issy: die Arbeitsbedingungen in der Bauphase absichern.
Die Bauphase einer unterirdischen Bahninfrastruktur stellt eine große Herausforderung für die Luftqualität dar. Ohne endgültige Lüftungssysteme unterliegen die geschlossenen Räume komplexen lufttechnischen Phänomenen, die von der Konfiguration des Standorts, den temporären Öffnungen und den Wetterbedingungen abhängen.
EOLIOS Ingenieurbüro war auf der Baustelle des RER-Bahnhofs Issy tätig, um die Luftbewegungen zu analysieren, die Risikozonen zu identifizieren und Lösungen für eine gesündere und sicherere Arbeitsumgebung vorzuschlagen.
Das Wesentliche — Auf der Baustelle des unterirdischen RER-Bahnhofs Issy führte EOLIOS ein lufttechnisches Audit mit Rauchversuchen und dann eine CFD-Studie durch, die drei Lüftungskonfigurationen vergleicht. Die natürliche Belüftung allein ist in der Tiefe unzureichend, die provisorische Trennung verstärkt den Einschluss, und nur die Frischluftzufuhr durch mechanische Belüftung verringert die Stagnationszonen — die zur Sicherung der Arbeitsbedingungen gewählte Konfiguration.
Die Arbeiten (Schneiden, Schweißen…) erzeugen Feinstaub und Schadstoffe, die sich in schlecht belüfteten Bereichen ansammeln und auf andere Ebenen ausbreiten können, was die Luftqualität für die Arbeiter verschlechtert. Das EOLIOS-Team führte ein lufttechnisches Audit vor Ort mit Rauchversuchen durch, um die Luftein- und -austritte sowie die groben Strömungstendenzen zwischen den Ebenen sichtbar zu machen.
Kontrollierte Freisetzung von Tracer-Rauch vor Ort, um die Luftströmungen sichtbar zu machen — Eintritte, Austritte und Zirkulation zwischen den Ebenen. Sie kalibrieren das CFD-Modell auf das reale Verhalten der Baustelle.
Ein externes und internes 3D-Modell des Bahnhofs wurde erstellt, um den starken geometrischen Zwängen und dem sich entwickelnden Charakter des Bauwerks Rechnung zu tragen und zugleich eine globale und kohärente Sicht der Luftströmungen zu bewahren.
Drei Konfigurationen wurden simuliert: die bestehende Konfiguration (natürliche Belüftung), eine Konfiguration mit provisorischen Trennwänden und eine optimierte Konfiguration mit Zuluftkanälen (mechanische Belüftung). Der Vergleich identifiziert die für die Lufterneuerung günstigsten Konfigurationen und jene, die lufttechnische Ungleichgewichte erzeugen.
Der Ausgangszustand zeigt schwache und wenig strukturierte Luftbewegungen: Während die oberflächennahen Ebenen von einer relativen Erneuerung profitieren, verschlechtert sich die Lage in der Tiefe, mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten, einem hohen Luftalter und ausgeprägten Stagnationszonen unter den Bahnsteigen. Diese Konfiguration gewährleistet keine zufriedenstellende Luftqualität.
Das Hinzufügen provisorischer Trennwände begrenzt den Austausch zwischen den Volumina und behindert die vertikale Luftzirkulation, was den Einschluss der unteren Ebenen verstärkt. Die Simulationen zeigen eine Zunahme des mittleren Luftalters und ausgedehntere Stagnationszonen als in der Ausgangskonfiguration.
Die Frischluftzufuhr durch mechanische Belüftung liefert deutlich günstigere Ergebnisse: Die Durchmischung verbessert sich in den Zielzonen, die Stagnationen verringern sich und die Erneuerung wird in der Tiefe wirksamer. So nah wie möglich an den kritischen Zonen positioniert, weiten die Zuluftzuführungen die Verbesserung auf größere Volumina aus. Diese Konfiguration wird gewählt, um die Arbeitsbedingungen zu sichern.
Über die Geschwindigkeiten hinaus qualifiziert das mittlere Luftalter die Frische der Luft in jeder Zone. Die Ergebnisse stellen Zonen mit niedrigem Alter (zufriedenstellende Erneuerung) und Zonen mit hohem Alter (unzureichende Belüftung, Risiko einer Schadstoffansammlung) gegenüber, die sich hauptsächlich unter den Bahnsteigen und in den unteren Ebenen befinden.
Durchschnittliche Zeit, die ein Luftteilchen benötigt, um von seinem Eintritt in das Volumen einen gegebenen Punkt zu erreichen. Je niedriger es ist, desto frischer und erneuerter ist die Luft; ein hohes Alter signalisiert eine eingeschlossene Zone mit Risiko einer Schadstoffansammlung.
Die Studie zeigt, dass die natürliche Belüftung allein unzureichend ist in der Bauphase, dass einige Konfigurationen (Trennwände) den Einschluss verschlimmern und dass gezielte Zuluftzuführungen die Lage lokal verbessern. Eine auf die kritischen Zonen abgestimmte Strategie ist unerlässlich, um eine zufriedenstellende Luftqualität zu gewährleisten.
Die CFD ermöglichte es, die Problemstellungen zu priorisieren, die wirksamsten Verbesserungshebel zu identifizieren und Empfehlungen zu formulieren, die auf die betrieblichen Zwänge der Baustelle abgestimmt sind.
Fachkompetenz: die Untersuchung der Luftqualität in U-Bahn-StationenLuftqualität auf einer unterirdischen Baustelle, Rauchversuche und Lüftungskonfigurationen.
Ohne endgültige Lüftungssysteme erzeugen die Arbeiten (Schneiden, Schweißen) Feinstaub und Schadstoffe, die sich in schlecht belüfteten Bereichen ansammeln und auf andere Ebenen ausbreiten und die von den Arbeitern eingeatmete Luft verschlechtern.
Sie machen die realen Luftströmungen vor Ort sichtbar — Ein- und Austritte sowie die Zirkulation zwischen den Ebenen — und dienen dazu, die CFD-Simulation auf das beobachtete Verhalten abzustimmen. Siehe unsere Kompetenz zu Rauchversuchen.
Sie begrenzen den Austausch zwischen den Volumina und behindern die vertikale Luftzirkulation, was den Einschluss der unteren Ebenen verstärkt. Die Simulationen zeigen ein steigendes mittleres Luftalter und ausgedehntere Stagnationszonen als in der Ausgangskonfiguration.
Es ist die durchschnittliche Zeit, die die Luft benötigt, um von ihrem Eintritt in das Volumen einen Punkt zu erreichen. Ein niedriges Alter bedeutet zufriedenstellende Erneuerung; ein hohes Alter signalisiert unzureichende Belüftung und Risiko einer Schadstoffansammlung.
Nein: allein lässt sie die tiefen Ebenen in Stagnation. Nur die Frischluftzufuhr durch mechanische Belüftung, gezielt auf die kritischen Zonen, erneuert die Luft wirksam. Umfassender siehe unsere Untersuchung der Innenraumluftqualität.
Entdecken Sie unsere Kompetenzen, Projekte und technischen Dossiers, um über die FAQ hinauszugehen.
CFD-Studie der Luftqualität auf der Baustelle des unterirdischen RER-Bahnhofs Issy: Ausbreitung der Schadstoffe, Belüftung und Lufterneuerung im geschlossenen Raum.
FußgängerkomfortFußgängerkomfort — La Défense
SolarenergieWindeinwirkung — Solarkraftwerk
RooftopRooftop eines Palastes — Casablanca
SolarKontrolle der Winderosion — Solarkraftwerk
FußgängerkomfortLufttechnischer Komfort — Schule
RooftopWindkomfort — Rooftop
HochhausWindeinwirkung — Hochhaus — Caen
SicherheitAbsicherung Gewerbegebiet — Windrisiko
HochhausWindeinwirkungen — Tours Olympiades — Paris
SportWindkomfort — Trainingszentrum PSG
WindpotenzialWindstudie — La Défense
HochhausTour Liberté — La Défense
LuftqualitätFeinstauberfassung — U-Bahn
WindpotenzialBalenciaga — Windpotenzial
CFD-Expertise, realisierte Projekte und technische Dossiers: der gesamte Bereich Luft & Wind an einem Ort.
Am einfachsten besprechen wir es gemeinsam. Unsere Ingenieure antworten Ihnen mit einer ersten technischen Einschätzung.