Microclimat des installations sportives.

Modélisation du microclimat des installations sportives

Les installations sportives appartiennent généralement à la classe des bâtiments uniques. Sans l'implication de méthodes de modélisation des flux d'air, il n'y a aucune garantie que les exigences de confort et les exigences technologiques soient satisfaites dans l'ensemble du volume du bâtiment.

Des bâtiments uniques aux ambiances très particulières

Dans les salles de grand volume, les flux de convection libre commencent à exercer un effet notable sur la propagation des veines d'air de diffusion, et la stratification de la température peut être très importante. Les installations sportives sont compliquées car elles présentent des phénomènes complexes : l'évaporation de la surface de l'eau des piscines, la sublimation sur la glace pour les patinoires, les effets scéniques pour les événements les plus prestigieux.

Elles se caractérisent aussi par un dégagement de chaleur important des spectateurs et des équipements d'éclairage. Pour les installations sportives, il existe enfin différentes zones avec des valeurs différentes des paramètres du microclimat : zone spectateurs et zone sportifs.

Application de la modélisation CFD aux piscines et centres aquatiques

Étude de diffusion des trichloramines

Lors de la conception de piscines, différents paramètres doivent être examinés — température de l'air, humidité relative, température et surface de l'eau, vitesse de l'air — qui affectent le taux d'évaporation de l'eau de la piscine.

Le chlore est très utilisé pour ses qualités désinfectantes, mais il peut présenter certains dangers au contact de matières organiques. Les chloramines se forment en combinant un désinfectant chloré avec de la sueur, des produits cosmétiques et de l'urine des nageurs. Cette réaction provoque le développement de chloramines dans l'air, pouvant entraîner des irritations des voies respiratoires, cutanées et oculaires. Les personnes travaillant près des piscines, comme les sauveteurs, sont plus susceptibles d'avoir des problèmes respiratoires que les autres.

Pour évaluer la qualité de l'air intérieur, des lois spécifiques d'émission et de transfert de polluants sont intégrées au logiciel, qui résout un bilan massique supplémentaire pour chaque espèce de polluant considérée. La qualité des résultats dépend des données d'entrée, notamment des lois physico-chimiques d'émission. En réalité, la loi d'émission est dynamique et peut dépendre de la température et de l'hygrométrie ambiantes. Différents niveaux de complexité de modélisation sont possibles, le premier étant d'utiliser des lois constantes ; il est alors possible de comparer différents systèmes de ventilation et d'identifier les zones impactées par les surconcentrations de polluants.

La modélisation CFD pour les installations sportives

Un outil de conception, de vérification et d'aide au dimensionnement

La modélisation des flux d'air est réalisée à l'aide des méthodes de modélisation mathématique tridimensionnelle (approche CFD). La CFD permet l'analyse et l'évaluation des solutions de conception de la distribution d'air. La conformité des paramètres du microclimat maintenu dans les locaux est vérifiée d'après les valeurs calculées de température, de vitesse et d'humidité.

Elle permet l'identification, le cas échéant, d'une zone présentant un écart des valeurs moyennes et locales de température, de concentration de substances nocives, d'humidité ou de vitesse dans les locaux de l'installation. En cas d'identification de zones comprenant des écarts ou des paramètres de microclimat différents de ceux définis par les équipes de conception, nous sommes en capacité de proposer des ajustements et des solutions de conception originales permettant de résoudre ces problématiques.

Expertise : optimisation du confort thermo-aéraulique