Estudo CFD da qualidade do ar no estaleiro da estação subterrânea RER de Issy: garantir condições de trabalho seguras na fase de obra.
A fase de estaleiro de uma infraestrutura ferroviária subterrânea representa um desafio maior para a qualidade do ar. Na ausência de sistemas de ventilação definitivos, os espaços fechados ficam sujeitos a fenómenos aeráulicos complexos, dependentes da configuração do local, das aberturas temporárias e das condições meteorológicas.
A EOLIOS Engenharia interveio no estaleiro da estação RER de Issy a fim de analisar os movimentos de ar, identificar as zonas de risco e propor soluções para garantir um ambiente de trabalho mais saudável e mais seguro.
O essencial. No estaleiro da estação subterrânea RER de Issy, a EOLIOS conduziu uma auditoria aeráulica com ensaios de fumo e depois um estudo CFD que compara três configurações de ventilação. A ventilação natural isolada é insuficiente em profundidade, o compartimentação provisória agrava o confinamento, e apenas a introdução de ar novo por ventilação forçada reduz as zonas de estagnação. Foi esta a configuração retida para garantir condições de trabalho seguras.
Os trabalhos (corte, soldadura…) geram poeiras finas e poluentes suscetíveis de se acumular nas zonas mal ventiladas e de se difundir para outros níveis, degradando a qualidade do ar para os trabalhadores. A equipa EOLIOS conduziu uma auditoria aeráulica no local, incluindo ensaios de fumo, para visualizar as entradas e saídas de ar e as grandes tendências dos escoamentos entre níveis.
Emissão controlada de fumo traçador no local para tornar visíveis os escoamentos de ar (entradas, saídas e circulações entre níveis). Calibram o modelo CFD sobre o comportamento real do estaleiro.
Foi elaborado um modelo 3D externo e interno da estação para ter em conta as fortes limitações geométricas e o caráter evolutivo da obra, mantendo simultaneamente uma visão global e coerente dos escoamentos de ar.
Foram simuladas três configurações: a configuração existente (ventilação natural), uma configuração com divisórias provisórias, e uma configuração otimizada com condutas de insuflação (ventilação forçada). A comparação identifica as configurações mais favoráveis à renovação do ar e as que geram desequilíbrios aeráulicos.
O estado inicial revela movimentos de ar fracos e pouco estruturados: se os níveis próximos da superfície beneficiam de uma renovação relativa, a situação degrada-se em profundidade, com velocidades muito fracas, uma idade do ar elevada e zonas de estagnação marcadas sob as plataformas. Esta configuração não garante uma qualidade do ar satisfatória.
A adição de divisórias provisórias limita as trocas entre volumes e dificulta a circulação vertical do ar, acentuando o confinamento dos níveis inferiores. As simulações mostram um aumento da idade média do ar e zonas de estagnação mais extensas do que na configuração inicial.
A introdução de ar novo por ventilação forçada dá resultados nitidamente mais favoráveis: a mistura melhora nas zonas visadas, as estagnações reduzem-se e a renovação torna-se mais eficaz em profundidade. Posicionadas o mais próximo possível das zonas críticas, as entradas de ar estendem a melhoria a volumes mais amplos. Esta configuração é retida para garantir condições de trabalho seguras.
Para além das velocidades, a idade média do ar qualifica a frescura do ar em cada zona. Os resultados opõem zonas com idade baixa (renovação satisfatória) a zonas com idade elevada (ventilação insuficiente, risco de acumulação de poluentes), situadas principalmente sob as plataformas e nos níveis baixos.
Tempo médio que uma partícula de ar demora a atingir um dado ponto desde a sua entrada no volume. Quanto mais baixa, mais o ar é fresco e renovado; uma idade elevada assinala uma zona confinada com risco de acumulação de poluentes.
O estudo evidencia que a ventilação natural isolada é insuficiente na fase de estaleiro, que certas configurações (divisórias) agravam o confinamento, e que entradas de ar dirigidas melhoram localmente a situação. Uma estratégia adaptada às zonas críticas é essencial para garantir uma qualidade do ar satisfatória.
A CFD permitiu hierarquizar as problemáticas, identificar os fatores de melhoria mais eficazes e formular recomendações adaptadas às limitações operacionais do estaleiro.
Saber-fazer: o estudo da qualidade do ar nas estações de metroQualidade do ar em estaleiro subterrâneo, ensaios de fumo e configurações de ventilação.
Na ausência de sistemas de ventilação definitivos, os trabalhos (corte, soldadura) geram poeiras finas e poluentes que se acumulam nas zonas mal ventiladas e se difundem para outros níveis, degradando o ar respirado pelos trabalhadores.
Tornam visíveis os escoamentos de ar reais no local (entradas, saídas e circulações entre níveis) e servem para calibrar a simulação CFD sobre o comportamento observado. Veja o nosso saber-fazer sobre a realização de ensaios de fumo.
Limitam as trocas entre volumes e dificultam a circulação vertical do ar, o que acentua o confinamento dos níveis inferiores. As simulações mostram uma idade média do ar em alta e zonas de estagnação mais extensas do que na configuração inicial.
É o tempo médio que o ar demora a atingir um ponto desde a sua entrada no volume. Uma idade baixa traduz uma renovação satisfatória; uma idade elevada assinala uma ventilação insuficiente e um risco de acumulação de poluentes.
Não: sozinha, deixa os níveis profundos em estagnação. Apenas a introdução de ar novo por ventilação forçada, dirigida às zonas críticas, renova eficazmente o ar.
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Estudo CFD da qualidade do ar no estaleiro da estação subterrânea RER de Issy: dispersão dos poluentes, ventilação e renovação do ar em espaço confinado.
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