Annonce

Komfortabelt klima og øget sikkerhed via dynamiske simuleringer

Italienske Cantene har ydet et stort bidrag til opførelsen af Cityringen, udvidelsen af Københavns Metro. Via multiskala teknik har den internationalt kendte virksomhed udviklet 1D og CFD 3D-analyser, der understøtter designet af tunnelventilationssystemet (TVS) i Metroen samt komplekse analyser af ingeniørarbejde inden for brandsikring

Det meget komplekse arbejde med simuleringerne i metrotunnellen blev påbegyndt i 2010 og er endnu ikke færdiggjort. Det fortsætter til sommeren 2019, hvor metrolinjerne M3 og M4, der til sammen udgør Cityringen, er klar til at blive taget i brug. Derefter bliver Cantene i Danmark et stykke tid for at overvåge, teste og godkende den faktiske brug af TVS-styringen.
- Vi opstiller scenarier, der ligger meget tæt på virkeligheden, vha. vores komplekse software, vores erfaring og vores evner, fortæller Michele Fronterrè, administrerende direktør hos Cantene. For at vedtage godkendelsen bliver alle TVS-styringens indstillinger testet på stedet, og målingerne bliver sammenlignet med de tilsvarende data fra 1D cold flow-analyserne. Kun hvis værdierne er inden for et interval på 10 pct., bliver metrolinjen taget i brug, fortsætter han.

Analyse af tunnelventilationssystemet
Når man konstruerer det indre af en metrolinje, er et af de vigtigste aspekter ventilationssystemet. Formålet med simuleringerne er at gengive, hvad der sker i metrotunnellen, når togene cirkulerer normalt, og når der opstår en nødsituation – og så tage alle hovedvariablerne i betragtning. TVS er designet til at sørge for et komfortabelt klima under almindelige forhold, mens det under en nødsituation skal være i stand til at garantere et miljø, der er til at opholde sig i, langs udgangene.

Nøjagtige mål og skøn
- Vi har indtastet alle de variabler, der kan dukke op, mens metroen er i drift – den udendørs temperatur, tryk ved portene, termiske udvekslinger med jordbunden mv., og så har vi brugt dem til at simulere den ’rigtige’ togdrift i samtlige driftstilstande, forklarer
Michele Fronterrè. Simuleringerne gør det muligt at evaluere:

Luftudveksling gennemtunnellen/stationerne, der er med til at slå fast, om projektdesignet kan garantere komfortkravene
Ventilationssystemets effektivitet, der garanterer sikkerheden i tilfælde af en brand i tunnellen eller på stationen

- Det er vigtigt, at TVS kan holde en komfortabel temperatur over meget lang tid. Vi har dokumenteret, at gennemsnitstemperaturen gennem tunnelen vil ligge på ca. 17-18 grader over de næste 20 år, konstaterer Michele Fronterrè.

Cold flow-tests
I disse måneder kører de sidste faser af projektet, og Cantene foretager de såkaldte ’cold flow-tests’. Alle de forsøg og analyser, der allerede er foretaget vedrørende både brand og normal drift, bliver lavet igen – selvfølgelig uden at tænde rigtig ild – og resultaterne bliver sammenlignet med de relevante målinger. Hvad angår ingeniørarbejdet inden for brandsikring, så bliver simuleringerne brugt til at verificere en vis grad af sikkerhed og måder at evakuere på i tilfælde af brand. Alt i alt er der tale om en ’nem’ måde at forudsige indeklimaet i Københavns Metro på – udført med meget teknisk kompleks software og knowhow.

FAKTA

MULTI-SKALA-ANALYSE
En modelleringsteknik, der bruger 2 forskellige typer software, som gør det muligt at simulere
hele infrastrukturen i metrosystemet og efterligne hele layoutet i en række afsnit (tunnellerne, der
forbinder stationerne). Det gør det muligt at bestemme luftstrømmen og trykket i et specifikt
afsnit.
3D-simuleringer af hele metrosystemet er både upraktisk, langtrukkent og dyrt. Ved at bruge multi-skala analyse er det muligt at kombinere 1D- og CFD 3D-simuleringer, der forenkler metrosystemet (1D) og simulerer dets generelle opførsel med en højere grad af detaljer (3D) i en mindre del af metroen. Desuden er det muligt at finde gennemsnittet af luftstrømmens egenskaber i et tværsnit af tunneller, stationer og skakte.
Teknikken er et meget effektivt værktøj til simulering og analyse, og det er omkostningseffektivt, selv om det kræver meget specialiserede teknikere at bruge den.

FAKTA

CANTENE
Cantene ligger i Torino, Italien, og blev grundlagt i 2007. Cantene er et spin-off fra Energiministeriet Torino Politecnico og er specialiseret i tunnelventilationsdesign, ingeniørarbejde inden for brandsikring og gruppekontrol.
Det gør Cantene til den ideelle samarbejdspartner for entreprenører, bygherrer, ingeniørvirksomheder inden for modellering og simuleringer mv. Via 1D- og CFD 3D-modeller kan Cantene understøtte ventilationssystemdesign og/eller sikkerhedsstrategier
– både i trange områder (tunneller, metroer, parkeringshuse) og i arkitektoniske projekter (beboelsesområder og øvrigt).

Artiklen er en del af temaet CITYRINGEN.