Performance assessment of air conditioning installation in multifunctional sports hall using CFD simulations

• Autorzy: Koper P.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the paper was testing of the air distribution system performance in the multifunctional hall. The numerical simulations of the airflows were made with the Ansys software. Three cases with two working modes of the installation were simulated: a large sport event with audience on the stalls, an exhibition with presentation boxes and an indoor ice rink. Direct results of the simulations and statistical data were analyzed. The results showed that for the ice rink and exhibition the system performance was very good, but during the large sport event with the full audience the air temperature in the occupied zone was much higher than the desired value.

PL

Celem artykułu było sprawdzenie działania systemu rozdziału powietrza w wielofunkcyjnej hali sportowo-wystawowej. W tym celu przeprowadzono numeryczne symulacje przepływu powietrza z użyciem programu Ansys CFX. Zbadano trzy modele hali z instalacją wentylacji pracującą w dwóch trybach. Modele to: duże wydarzenie sportowe z widzami na trybunach, wystawę i kryte lodowisko. Przeanalizowano bezpośrednie wyniki symulacji temperatury, prędkości i wilgotności względnej powietrza oraz przeprowadzono analizę statystyczną tych wyników, a także związanych z nimi indeksów charakteryzujących warunki komfortu cieplnego. Symulacje wykazały, że instalacja bardzo dobrze sprawdza się w czasie wystawy oraz gdy hala wykorzystywana jest jako lodowisko, jednak przy pełnych trybunach w czasie wydarzenia sportowego temperatura powietrza w strefie przebywania ludzi jest zbyt wysoka w stosunku do założonej wartości.

Słowa kluczowe

EN

ventilation; CFD; sports hall; ice rink; exhibition hall; thermal comfort

PL

wentylacja; CFD; hala sportowa; lodowisko; hala wystawowa; komfort cieplny

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 9, no. 4
• Strony: 123--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Koper P.

• Faculty of Energy and Environmental Engineering, The Silesian University of Technology, Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Stella Tsoka; Optimizing Indoor Climate Conditions in a Sports Building Located in Continental Europe. Energy Procedia Volume 78 (2015), pp.2802–2807
• [2] E. Trianti-Stourna et al.; Energy conservation strategies for sports centers: Part A. Sports halls. Energy and Buildings 1998 Vol.27, pp.109–122
• [3] Haidong Wang, Chen Huang, Yezan Cui, Xiaofeng Jia; Research on a Secondary Airflow – Relay System to Improve Ventilation Performance of Nozzle Supply in Large Space Buildings. Procedia Engineering 2015 Vol.121 , pp.816–823
• [4] O. Bellache, M. Ouzzane, N. Galanis; Numerical prediction of ventilation patterns and thermal processes in ice rinks. Building and Environment, Vol.40, Issue 3, March 2005, pp.417-426
• [5] P. Sormunen, T.L. Sundman, S. Lestinen; The design challenges of multipurpose Arenas, Proceedings of Clima WellBeing Indoors, 2007, Finland
• [6] EN-ISO 7730:2005. Ergonomics of the thermal environment – Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria
• [7] www.bbosir.bielsko.pl
• [8] Koper P.; Modeling of the airflow in lecture hall (in Polish). PhD thesis. Gliwice, Poland: Silesian University of Technology; 2013
• [9] PN-82/B-02403. External temperatures for design calculations.
• [10] Nawrocki W., Lipska B.; Podstawy projektowania wentylacji – przykłady. (Basic design of ventilation with examples) Wydawnictwo Politechniki Śląskiej; Gliwice 2006
• [11] Awbi H.B.; Ventilation of Buildings. Spon press, London 2003
• [12] ASHRAE Handbook (2010) – Refrigeration. Atlanta, GA: 1791 Tullie Circle
• [13] ANSYS Inc. , ANSYS CFX – Solver theory guide, Release 14.5, Canonsburg, USA, 2012
• [14] Ciuman P., Lipska B.; The improvement of numerical modelling of airflow in ventilated room. ACEE Archit. Civ. Eng. Environ. 2014 Vol.7 No.3, pp.77–83
• [15] EN-12599:2000. Ventilation for buildings. Tests procedures and measuring methods for handing over installed ventilation and air conditioning systems
• [16] Palmowska A., Lipska B.; Experimental study and numerical prediction of thermal and humidity conditions in the ventilated ice rink arena Building and Environment, Vol.108, 1 November 2016, pp.171-182
• [17] Trzeciakiewicz Z, Koper P., Wąsacz M.; Lodowiska odkryte jako niskotemperaturowe źródła ciepła dla wspomagania potrzeb cieplnych pływalni. (Outdoor ice rinks as a low-temperature additional heat sources for the indoor swimming pools) INSTAL 2014 No.1, pp.21–26
• [18] Lipska B., Koper P., Jopert K., Trzeciakiewicz Z.; Badania numeryczne rozdziału powietrza wentylacyjnego w hali krytego lodowiska (Numerical study of ventilation air distribution in the indoor icerink) Ciepłownictwo 2011 R.42 No.10, p.431–437
• [19] Popiołek Z.; Estimation of mean speed and speed standard deviation from CFD prediction. ACEE Journal 2008;1, p.41–6
• [20] EN-ISO 7726:2001. Ergonomics of the thermal environment – Instruments for measuring physical quantities

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).