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Palacio de los Omnideportes de París-Bercy

Estudio de viabilidad Palais Omnisports de Paris-Bercy

El estudio en profundidad de EOLIOS permitió completar la evaluación de riesgos, optimizar el diseño y determinar el consumo energético del centro de datos.

Proyecto

Estudio de viabilidad Palais Omnisports de Paris-Bercy

Año

2021

Cliente

Ciudad de París

Ubicación

Francia - París

Tipología

Dimensionamiento

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Descripción de la misión CFD

El Accord Hotel Arena cuenta con instalaciones técnicas para su gran salón que deberá garantizar condiciones climáticas interiores de verano extremadamente restrictivas para los Juegos Olímpicos de 2024 . Las instalaciones existentes no son capaces de responder a las condiciones climáticas futuras. Para ello, se deben realizar importantes modificaciones con el fin de aumentar la potencia de frío para la gran sala. Como parte del estudio de viabilidad para la optimización de los sistemas de aire acondicionado, EOLIOS y SPHERE Ingénierie realizaron una serie de estudios para definir el dimensionamiento de los sistemas. Esto implica (entre otras cosas) simular mediante cálculo numérico el comportamiento dinámico, térmico y aeráulico de los distintos fenómenos que tienen lugar en la arena. Los estudios permitirán presentar las condiciones de temperatura, velocidad del aire, renovación del aire y mezcla en los volúmenes estudiados.
Modelado de habitaciones

¿Por qué utilizar la ingeniería CFD?

Los principales objetivos son el dimensionamiento de salas técnicas y el estudio de velocidades de aire, confort térmico, estratificación térmica y el estudio (soplado y extracción) de sistemas para nuevos sistemas de ventilación mecánica en el marco de OJ. Las hipótesis relativas a las aportaciones sensibles y latentes vinculadas a la ocupación, así como a la mano de obra, se realizaron según la configuración del Gran Salón en configuración deportiva. El sistema de difusión representa la parte terminal y visible de una instalación de ingeniería climática. La difusión del aire condiciona el éxito o no de la instalación. De hecho, influye en la percepción del ocupante sobre su comodidad y su sensación de calor o frío. En pocas palabras, las diferencias de presión son las fuerzas impulsoras de las corrientes de aire. En otras palabras, el aire fluye desde un espacio de alta presión hacia un espacio de baja presión, cuando estas fuerzas son mayores que las caídas de presión (fricción).
Estudio de las velocidades del aire

¿Cómo funciona el flujo de aire en grandes espacios (estadios, teatros, gimnasios...)?

En ingeniería climática, la circulación del aire es inducida por dos fuerzas motrices:

– El tiro térmico se produce cuando una diferencia de temperatura provoca una diferencia de densidad entre dos masas de aire. Este efecto se acentúa con una mayor altura en el volumen. “El aire caliente tiende a subir”.

La distribución de las presiones y depresiones inducidas por los sistemas de climatización en el volumen.

En menor medida, la humedad ambiental también provoca el movimiento del aire, ya que el aire húmedo es más ligero que el aire seco. Por lo tanto, el aire húmedo sube debido a su menor densidad (ejemplo del ciclo hidrológico), aunque su temperatura sea la misma que la del aire seco.

Simulation CFD - Tube de courant - Paris Accord Hôtel Aréna
ilustración de elaboración de cerveza

¿Cuál es el impacto de la estratificación térmica en los edificios altos?

El fenómeno de estratificación es consecuencia del siguiente fenómeno físico: la densidad del aire depende de su temperatura. En concreto, al aumentar la temperatura de un fluido, su densidad disminuye y el fluido se eleva.

Esta propiedad permite que el aire caliente y el frío se distribuyan en función de la altura, de forma más pronunciada en los volúmenes altos, y que permanezcan separados en capas distintas (estratos: de donde se deriva el término «estratificación»). Las capas están separadas por las más frías en la parte inferior y progresivamente a los estratos de aire más cálidos en la parte superior. En general, el objetivo de mantener los estratos cálidos en las extracciones para no sobrecalentar las zonas ocupadas por los aportes escénicos es exitoso.

¿Cómo pueden influir los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado en el confort térmico?

Simulation CFD - vitesse d'air des buses - Bercy
Ilustración de las velocidades del aire en la isosuperficie

Esta organización en capas de diferentes temperaturas es cierta para un volumen cuyo aire interior es estable, es decir con poco movimiento y con poca recirculación. En nuestro caso, existen importantes movimientos de recirculación e inducción dada la instalación de un sistema de soplado de boquillas de largo alcance que resulta en una homogeneización de la temperatura.

En efecto, los fenómenos de inducción y recirculación vienen a perturbar los estratos calientes de las partes superiores. La ventilación de alta velocidad por soplado de largo alcance provoca una mezcla significativa del aire ya presente en el volumen, de modo que la temperatura ambiente es casi uniforme en todo el volumen. El aire en el volumen está fuertemente agitado , animado por la fricción, los efectos de las depresiones y la turbulencia inducida por el bajo de largo alcance que pone en movimiento las masas de aire.

Finalmente, los estudios conjuntos con Sphère Ingénierie permitieron realizar una evaluación técnica completa y los detalles provisionales de los trabajos a realizar.

Ilustración CFD de la distribución de la temperatura en la arena

Vídeo resumen del estudio

La simulación térmico-aérea del estadio proporciona información sobre el flujo de aire, la circulación, la calidad del aire, los flujos de calor, los flujos de presión, las temperaturas y la humedad. Los estudios realizados por EOLIOS y SPHERE Ingénierie han permitido dimensionar con precisión las necesidades de producción de frío y distribución de aire en el marco de la renovación de las instalaciones de climatización del Accord Hôtel Aréna.

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