shutterstock_165500441-kopieren
01:41
21-04-2020

Computational Fluid Dynamics: zekerheid voor alles in tunnelveiligheid

Een goed Rookbeheersingssysteem/ventilatiesysteem is onontbeerlijk in tunnels, zodat in geval van calamiteiten weggebruikers veilig uit de tunnel kunnen vluchten en hulpdiensten veilig toegang kunnen krijgen. Colt International BV heeft haar focus op brandveiligheid liggen en levert onder andere oplossingen voor rookbeheersing in verkeers-, spoor- en metrotunnels.

Colt International ontwerpt en levert de totale combinatie aan rookbeheersingssystemen. Deze systemen kunnen werken door verplaatsen van lucht, door overdruk, door afvoer (onttrekken) en door stuwdruk (verplaatsen). Dit laatste zie je in tunnels en parkeergarages veelvuldig gebruikt worden. Dergelijke installaties moeten berekend worden. In de basis wordt hier een ProTuVem-calculatie voor gebruikt. Voor de eerste indicatie is dat goed, maar er zitten tekortkomingen aan. Daarom valideert Colt International de ProTuVem ontwerpen met CFD, ofwel ‘Computational Fluid Dynamics.’

img_4107-kopieren

Stuwdrukventilatoren Spaarndammertunnel Amsterdam.

 

Ontwerpen optimaliseren

Zoals gesteld geschiedt het ontwerpen van tunnelventilatiesystemen in de regel met ProTuVem. Daarmee worden probabilistische berekeningen gemaakt, waar echter een aantal nadelen aan kleeft. Zo houdt ProTuVem geen rekening met variatie in geometrie, noch met het niet in lijn staan van auto’s, vrachtwagens en bussen. Ook wordt er onvoldoende rekening gehouden met de wijze waarop de ventilatoren gemonteerd moeten worden. Voor een eerste indruk is ProTuVem echter wel geschikt.

Om tot optimalisatie van een ProTuVem ontwerp te komen, gebruikt Colt International de CFD-techniek. Met behulp van CFD-simulaties is het mogelijk om nauwkeuriger voorspellingen te doen met betrekking tot de effectiviteit van het tunnelventilatiesysteem.

Maar daarnaast worden ook inzichten verworven in bijvoorbeeld de invloed van ruwheid van de tunnelwand, de invloed van nissen en de positieve invloed van brandwerende bekleding van de tunnelwand of plafond. Met CFD is het mogelijk om te zoeken naar mogelijke verbeteringen of systeemoptimalisaties. Colt International ziet in CFD de best beschikbare methode om (lucht)stromingen en overdracht van energie te voorspellen voor (nog) niet bestaande situaties. Door dit in een voorstadium te doen, zijn dure praktijktesten overbodig.

Nog meer voordelen

Door CFD te gebruiken zijn er nog meer voordelen te benoemen. Je kunt er de ontwerptijd van een tunnelventilatiesysteem mee verkorten. Praktijktesten zijn grotendeels overbodig en vrijwel direct kunnen verschillende situaties gesimuleerd worden, zoals brand, type verkeer, buitentemperaturen et cetera. Ook de manieren van ventilatie kunnen getest worden. Denk aan langsventilatie, dwarsventilatie en semi-dwarsventilatie en de hoeveelheid ventilatoren en/of afvoerkanalen, locatie van de ventilatoren en wijze van ophanging. Een ander groot bijkomend voordeel is dat door efficiënter te werken, de opgelegde opleverdatum gehaald kan worden. Omdat vooraf de ideale configuratie bekend is, kan er goed gebudgetteerd worden. Zo weet je precies welke kosten er gemaakt moeten worden om aan de veiligheidseisen te voldoen.

Aan deze veiligheidseisen voor een ontwerp voor tunnelventilatie kan sneller voldaan worden, omdat met CFD betrouwbaardere berekeningen gemaakt kunnen worden. Een brandveiligheidssysteem dient verder voorzien te zijn van een inspectiecertificaat afgegeven door een ISO17020 type A geaccrediteerde inspectie-instelling. Deze toetst op de afgeleide doelstelling. De toets kan al in de ontwerpfase afgenomen worden, uitgevoerd op basis van de CFD-resultaten. De doorlooptijd om tot het certificaat te komen verkort je hierdoor aanzienlijk.     

Tekst | Jan Mol Beeld | Shutterstock/Colt International

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Blijf op de hoogte van de laatste ontwikkelingen rondom civiele techniek & infrastructuur

Lees ons « Privacy statement » voor nadere informatie.

GROND/WEG/WATERBOUW partners

20190329_155413205_ios-kopieren