Pérdidas de carga en un plénum de entrada de aire en relación con los sistemas de seguridad contra incendios: comparar las variantes para garantizar los caudales reglamentarios.
La reestructuración importante de edificios de oficinas en La Défense conlleva la reconfiguración de un plénum que sirve de colector de aire, que alimenta numerosos climatizadores (CTA). Estos aseguran el aporte de aire de los sistemas de seguridad contra incendios.
Los estudios de EOLIOS permitieron comparar los distintos niveles de pérdidas de carga según las variantes ideadas por los arquitectos.
Lo esencial. Estudio CFD de las pérdidas de carga del plénum de aporte de aire AF2, segundo colector de la operación de reestructuración de oficinas en La Défense: modelización 3D integral a partir de mediciones in situ, rejillas submodelizadas según las fichas técnicas del fabricante y comparación de las variantes de acondicionamiento para garantizar los caudales de seguridad contra incendios.
En el marco de la reestructuración de edificios de oficinas en La Défense, el plénum AF2 desempeña el papel de colector de aire: distribuye el aire hacia los climatizadores que alimentan los dispositivos de extracción de humos y de presurización. Una pérdida de carga controlada en este plénum es esencial para que los ventiladores de seguridad suministren los caudales reglamentarios en caso de incendio.
El plénum AF2 abastece a una segunda red de climatizadores; el estudio verifica que su reconfiguración no introduce pérdidas de carga excesivas frente a los caudales de seguridad requeridos.
Volumen técnico que sirve de colector: capta el aire exterior a través de sus rejillas de toma y lo distribuye hacia las unidades de tratamiento de aire. En un sistema de extracción de humos asegura el aporte de aire que compensa las extracciones.
Se ha modelizado la totalidad del plénum a partir de mediciones in situ. Las rejillas de toma de aire se han «submodelizado» a partir de las fichas técnicas del fabricante, con el fin de reproducir fielmente su pérdida de carga sin sobrecargar innecesariamente el mallado.
Este enfoque permite simular con precisión las velocidades de aire y los campos de presión en el interior del colector, y localizar las zonas de turbulencia y de restricción responsables de las pérdidas de carga.
Resolución numérica de las ecuaciones de la mecánica de fluidos en un modelo 3D: restituye velocidades, presiones y turbulencias en cada punto del plénum; véase nuestro recurso ¿qué es la simulación CFD?
Representación simplificada de un componente (aquí las rejillas de toma de aire) mediante sus características de fabricante en lugar de su geometría detallada: el cálculo sigue siendo fiel y el tamaño de la malla se mantiene bajo control.
Varias variantes de acondicionamiento ideadas por los arquitectos se simularon y compararon según el criterio de las pérdidas de carga. Los estudios permitieron descartar las configuraciones que degradan el rendimiento del plénum.
Las configuraciones adoptadas garantizan el mantenimiento de los caudales de seguridad contra incendios requeridos, permaneciendo conformes a las exigencias reglamentarias. La CFD se afirma aquí como una herramienta de ayuda a la decisión para conciliar las restricciones arquitectónicas y el rendimiento de los sistemas de seguridad.
A recordar. La conformidad se basa en el mantenimiento de los caudales de aporte de aire en situación de incendio: toda variante de acondicionamiento que modifique la geometría del plénum o sus rejillas debe volver a simularse antes de su validación.
Diferencia con AF1, verificación tras la reconfiguración, consideración de las rejillas y lectura de los resultados: las respuestas a las preguntas que plantea este estudio.
Ambos plénums pertenecen a la misma operación de reestructuración en La Défense: AF2 abastece a una segunda red de unidades de tratamiento de aire. El enfoque del estudio es idéntico y los dos colectores se verificaron por separado; véase también el estudio del plénum AF1.
Toda modificación de la geometría del colector o de la disposición de las rejillas cambia la resistencia vista por los ventiladores. Si la pérdida de carga total se vuelve excesiva, los caudales de aporte de aire exigidos en situación de incendio dejan de estar garantizados.
Se submodelizan a partir de las fichas técnicas del fabricante: su pérdida de carga se reproduce fielmente sin detallar su geometría, lo que mantiene la malla bajo control.
Las velocidades de aire y los campos de presión en todo el colector, así como la localización de las zonas de turbulencia y de restricción responsables de las pérdidas de carga. Estas cartografías permiten comparar objetivamente las variantes.
Se descarta: solo las configuraciones que mantienen los caudales de seguridad contra incendios requeridos, conformes a los requisitos reglamentarios, son adoptadas por el equipo de proyecto.
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Estudio CFD de las pérdidas de carga del plénum de entrada de aire AF2 (reestructuración de oficinas en La Défense): modelización 3D completa a partir de mediciones, rejillas submodelizadas a partir de las fichas del fabricante, y comparación de las variantes arquitectónicas para descartar las configuraciones penalizantes y garantizar la conformidad de los sistemas de seguridad contra incendios.
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