Simulação CFD do processo de desenfumagem de um parque de estacionamento

Abstract

Com o crescimento da densidade populacional, o aumento da afluência de veículos aos grandes centros origina problemas a nível organizacional. Devido à escassez de espaços que permitem o estacionamento de veículos, o número de parques de estacionamento subterrâneos tem aumentado significativamente. Geralmente, estes parques são construídos debaixo de edifícios de habitação ou de edifícios comerciais, de modo a promover uma boa acessibilidade e comodidade aos utilizadores destes espaços. Apesar das diversas vantagens que estas construções proporcionam, algumas caraterísticas destas estruturas devem ser estudadas para evitar determinados problemas. Pelo facto destes espaços serem totalmente cobertos, a ocorrência de um incêndio pode dificultar a evacuação devido à grande libertação de fumo e à rápida subida da temperatura. O principal objetivo desta dissertação é efetuar a simulação CFD da desenfumagem de um parque de estacionamento subterrâneo totalmente coberto, no caso de ocorrer um incêndio, para prever o comportamento do escoamento e verificar se o processo é eficaz. Assim, o estudo efetuado foi dividido em duas etapas, uma sem a fonte de calor e outra com a implementação desta, para que nesta última o incêndio fosse representado. A ferramenta utilizada para realizar as simulações em questão foi o software Ansys Fluent. No que diz respeito aos parâmetros estudados, a análise do contorno de velocidade obtido permite prever o escoamento quando o sistema de desenfumagem é ativado. Os resultados relativos à temperatura representam o desenvolvimento do incêndio, sendo assim possível concluir que, para o caso definido, o sistema de desenfumagem é eficaz. No entanto, a alteração da representação do incêndio pode afetar a eficácia do sistema de desenfumagem em estudo.

With the growth in population density, the increased affluence of vehicles to large centres causes organizational problems. Due to the scarcity of spaces that allow the parking of vehicles, the number of underground parking lots has been increasing significantly. Generally, these parks are built under residential or commercial buildings, in order to provide good accessibility and convenience to the users of these spaces. Despite the several advantages that these constructions provide, some characteristics of these structures should be studied to avoid certain problems. Because these spaces are completely covered, the occurrence of a fire can make evacuation difficult due to the large release of smoke and the rapid rise in temperature. The main goal of this dissertation is to perform a CFD simulation of the smoke removal of a fully covered underground car park, in the event of a fire, in order to predict the flow behaviour and verify whether the process is effective. Thus, the study carried out was divided in two stages, one without the heat source and another with its implementation, so that in the latter the fire is represented. The tool used to perform the simulations in question was the Ansys Fluent software. Regarding the parameters studied, the analysis of the velocity contour obtained allows the prediction of the flow behaviour when the smoke removal system is activated. The temperature results represent the development of the fire. It can therefore be concluded that, for this particular case, the smoke removal system is effective. However, changing the representation of the fire may affect the performance of the smoke removal system under study.