Aéraulique des piscines.

Comment fonctionne l'aéraulique d'une piscine ?

Les infrastructures de type piscine sont des constructions à très grand espace donnant naissance à des phénomènes aérauliques complexes. Notre savoir-faire en thermo-aéraulique est dédié aux gestionnaires et concepteurs de centres aquatiques.

Des constructions atypiques aux atmosphères complexes

Dans les grands espaces fermés, les enjeux liés à la qualité de l'air intérieur, au confort thermique des occupants et à l'efficacité énergétique sont une préoccupation majeure. Compte tenu de la fréquentation importante de ces lieux, où les débits respiratoires sont plus élevés du fait de l'activité physique pratiquée, ces enjeux sont particulièrement importants dans le cas des installations sportives comme les piscines intérieures.

Il est cependant difficile de contrôler la qualité de l'air et le confort thermique dans de tels environnements à forte humidité, notamment pour les piscines intérieures qui présentent un environnement assez particulier et complexe en raison des caractéristiques aérauliques très spécifiques du milieu.

L'air au cœur des problématiques de condensation

Le maintien des conditions hygrométriques est aussi un enjeu de pérennité des matériaux et de la structure au cours du temps, les désordres hygrométriques internes pouvant entraîner des zones de condensation et se répercuter à terme par migration de vapeur dans les parois.

Afin de répondre à ces exigences — qualité de l'air, confort thermique, efficacité énergétique et maîtrise de l'hygrométrie — il est important de bien comprendre les mécanismes qui façonnent la structure de l'écoulement de l'air et de maîtriser les différents phénomènes physiques à l'origine des transferts de chaleur et de masse d'eau qui prennent place à l'intérieur de la piscine.

Étude numérique des risques de condensation

La condensation de vapeur d'eau est une préoccupation importante pour les ingénieurs en génie climatique et en ventilation. La condensation est un processus où l'humidité présente dans l'air se condense sous forme de gouttelettes d'eau sur des surfaces froides.

Elle peut causer des dommages aux bâtiments et aux matériaux et provoquer des problématiques esthétiques sur les vitrages. Il est par conséquent important d'étudier les facteurs qui influencent la condensation et de rechercher des moyens d'éviter ce problème.

Les simulations des risques d'apparition de la condensation de vapeur d'eau comprennent la recherche des facteurs qui influencent la condensation et l'identification de stratégies pour empêcher sa formation.

Améliorer la qualité de l'air et traiter la trichloramine

Qu'est-ce que la trichloramine ?

L'évolution du niveau de trichlorure d'azote, également connu sous le nom de trichloramine, est grandement liée à l'évolution des flux d'air. La trichloramine est un composé chimique qui se forme lorsque les produits chimiques utilisés pour traiter l'eau — essentiellement le chlore — réagissent avec l'urine, les transpirations et les autres déchets organiques produits par les baigneurs.

La trichloramine peut causer des irritations oculaires et respiratoires, ainsi que des maux de tête et d'autres symptômes d'allergie. Il est important de contrôler ses niveaux dans une piscine en utilisant des produits chimiques adaptés et en renouvelant régulièrement l'air pour évacuer les gaz nocifs.

Comment traiter le niveau de trichloramine ?

Une ventilation efficace peut aider à réduire les niveaux de trichloramine en renouvelant l'air et en évacuant les gaz potentiellement nocifs. Il est essentiel de réguler le niveau de trichloramine dans l'air afin de maintenir les conditions de confort des usagers et du personnel.

Pourquoi la CFD répond aux problématiques de trichloramine

La simulation CFD permet de caractériser efficacement la répartition de la trichloramine dans l'espace. La qualité des résultats dépend des données d'entrée, notamment de la qualité 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 niveau étant d'utiliser des lois constantes pour intégrer la diffusion de polluant. Il est alors possible de comparer différents systèmes de ventilation et d'identifier les zones impactées par les surconcentrations de trichloramine.

Pourquoi la CFD est nécessaire pour valider la conception

Maîtriser l'aéraulique des grands espaces

L'enjeu de la maîtrise de l'aéraulique au sein de grands espaces comme les piscines est une nécessité afin de garantir un maintien des températures, de réduire les risques de condensation — pouvant entraîner un désagrégement des matériaux — ainsi que l'évacuation de la trichloramine pouvant être nocive. Cependant, l'aéraulique des grands espaces est très complexe à appréhender et des erreurs ou une mauvaise évaluation d'un paramètre de conception sont relativement communes.

Une approche précise et rentable

EOLIOS, bureau d'étude CFD spécialisé dans l'aéraulique des grands espaces, propose une approche capable de répondre à ces demandes via l'utilisation des codes CFD (Computational Fluid Dynamics), qui impliquent une solution numérique des équations régissant la physique de l'écoulement. La CFD est une technique d'analyse sophistiquée : elle permet d'étudier non seulement le comportement de l'écoulement des fluides, mais aussi le transfert de chaleur et de masse hydrique. L'analyse CFD permet d'optimiser la conception, réduisant ainsi le besoin de tests physiques coûteux et longs.