Simulación CFD termoaeráulica de un centro acuático: confort de los usuarios, rendimiento energético y control del riesgo de condensación.
Este estudio trata del análisis de las condiciones térmicas y aerodinámicas dentro de un centro acuático, para garantizar el confort de los usuarios y la eficiencia energética de la infraestructura. El objetivo es verificar las velocidades del aire para que no superen los umbrales de disconfort, analizar la distribución de las temperaturas en el vestíbulo y confirmar la capacidad de los paramentos para ofrecer un aislamiento térmico adecuado.
El reto principal sigue siendo la evaluación del riesgo de condensación en las superficies, en particular los paramentos, que podría acarrear importantes problemas de humedad y afectar a la durabilidad de la estructura.
Este espacio se caracteriza por un ambiente cálido y húmedo (del orden de 27–28 °C y 60–65 %HR), donde la evaporación del agua y los fenómenos de condensación influyen en la transferencia de calor y en el confort de los ocupantes.
Lo esencial. Estudio CFD termoaeráulico de un vestíbulo de vaso en ambiente 27–28 °C / 60–65 %HR. El aire impulsado a nivel del suelo barre directamente los paramentos acristalados (óptimo contra la condensación) y la temperatura del vestíbulo es homogénea y alcanza el objetivo; pero algunos paramentos altos, menos barridos, siguen siendo zonas de riesgo de condensación a corregir.
Para garantizar simulaciones precisas, la modelización 3D de la geometría de cada elemento del recinto se realizó meticulosamente, teniendo en cuenta la posición de cada viga y de cada material. Esto permitió visualizar y analizar las zonas de condensación en el recinto de los vasos.
Los paramentos opacos y acristalados desempeñan un papel crucial en los intercambios térmicos entre el interior de la piscina y el exterior. Los materiales opacos (hormigón, ladrillo, aislamiento) y las superficies acristaladas tienen propiedades térmicas muy diferentes (conductividad, capacidad aislante), lo que afecta a la retención o disipación del calor.
En nuestro estudio, todos los paramentos se simulan con coeficientes de intercambio térmico precisos, para modelizar fielmente los intercambios, verificar la eficacia del aislamiento y anticipar los riesgos de condensación.
Temperatura a la que el aire, al enfriarse, alcanza la saturación de vapor de agua. Todo paramento cuya superficie desciende por debajo de este punto ve el vapor condensar sobre él.
Relación entre el vapor de agua contenido en el aire y el máximo que puede contener a esa temperatura. En un vestíbulo de vaso se busca 60–65 %HR: por encima, condensación e incomodidad aumentan.
La impulsión introduce el aire nuevo tratado (a menudo al suelo a lo largo de los acristalamientos); el retorno extrae el aire viciado y húmedo (cerca de vasos y gradas). Su equilibrio dibuja el barrido del vestíbulo.
La ventilación es primordial para mantener un clima interior confortable, gestionar la humedad y evitar la condensación. La impulsión distribuye el aire nuevo (difusores en el techo o cerca de las superficies acristaladas para minimizar las corrientes frías); el retorno aspira el aire viciado y húmedo (rejillas cerca del suelo o de los vasos, donde se acumula la humedad). Los estudios CFD optimizan la ubicación de las rejillas para un flujo de aire eficaz y confortable, sin turbulencias molestas.
Un estudio CFD para un centro acuático es esencial para maximizar el confort de los usuarios y la eficiencia energética: modeliza la distribución de las temperaturas y de los flujos de aire, identifica los riesgos de condensación en un ambiente muy húmedo, evalúa la eficacia de los sistemas HVAC para reducir el consumo de energía, y facilita el cumplimiento normativo (calidad del aire, humedad).
Las velocidades del aire alrededor del vaso y de las gradas deben mantenerse bajas para evitar el disconfort térmico, y homogéneas para evitar las zonas de estancamiento. En este estudio, algunas velocidades resultan un poco demasiado elevadas en ciertos puntos (en particular en los retornos de aire). El aire impulsado a nivel del suelo barre directamente los paramentos acristalados (óptimo contra la condensación); los paramentos más altos, menos barridos, constituyen zonas de riesgo.
El confort depende en gran medida de la temperatura del aire ambiente (idealmente 28–30 °C): demasiado frío, choque térmico al salir del agua; demasiado caliente, sensación de sofoco. En este estudio, la temperatura del vestíbulo es homogénea y alcanza el objetivo, y el aire cerca de los puntos de impulsión y de retorno es coherente con los objetivos de regulación térmica.
Evaluar el riesgo de condensación es crucial: sobre los paramentos demasiado fríos, el vapor de agua se deposita y desencadena una cascada de problemas.
Daños estructurales — la humedad se acumula, daña los materiales y compromete la durabilidad de la obra.
Mohos & calidad del aire — la proliferación fúngica degrada la higiene y la salud de los usuarios.
Incomodidad & seguridad — superficies resbaladizas y visibilidad reducida a través de los acristalamientos empañados.
Ineficiencia energética — sobreconsumo de calefacción y ventilación para compensar.
Aquí, la impulsión y el retorno garantizan un barrido homogéneo de la práctica totalidad del vestíbulo. No obstante, la temperatura de algunos paramentos es demasiado fría, lo que plantea riesgos de condensación, de mohos y de corrientes de aire desagradables.
Para recordar. Un vestíbulo globalmente conforme puede ocultar paramentos altos demasiado fríos: son ellos los que condensan, favorecen los mohos y crean corrientes de aire. La CFD los localiza para ajustar impulsión y aislamiento antes de las obras.
El estudio CFD es especialmente pertinente: modeliza la distribución térmica con precisión, identifica las zonas problemáticas, simula distintos escenarios de ventilación y optimiza el diseño de los sistemas de calefacción y ventilación para alcanzar un equilibrio térmico adecuado — garantizando un ambiente sano y confortable para todos los usuarios.
Saber hacer: la simulación de la aeráulica de las piscinas y centros acuáticosLas respuestas a las preguntas que más nos hacen antes de lanzar un estudio.
Cada superficie debe mantenerse por encima del punto de rocío y barrida por un flujo de aire suficiente. La CFD localiza los paramentos fríos mal ventilados (a menudo los altos) para ajustar impulsión y aislamiento. El comportamiento del aire caliente que sube y se estratifica depende del efecto de acumulación térmica.
Alrededor del vaso y de las gradas, velocidades demasiado altas crean una sensación de corriente fría, sobre todo al salir del agua. Se busca un equilibrio: aire suficiente para barrer los acristalamientos, no tanto como para perjudicar el confort — un arbitraje en el núcleo de la optimización del confort termoaeráulico.
Interviene aguas arriba, cuando ningún ensayo es posible, y restituye todo el campo 3D (velocidades, temperaturas, humedad) inaccesible a unos pocos sensores. Complementa la medida en lugar de sustituirla — por qué la CFD es una alternativa a las pruebas en túnel de viento.
Los acristalamientos son las superficies más frías y, por tanto, las más expuestas a la condensación. Simularlos con sus coeficientes de intercambio reales predice dónde debe impulsarse el aire — un reto común a todos los grandes volúmenes acristalados, como muestra nuestra pericia en confort climático de claraboyas y atrios.
Sí: la física de los grandes volúmenes concurridos se encuentra en gimnasios, pistas de hielo y pabellones cubiertos, donde el confort térmico y la calidad del aire son determinantes. Es el objeto de nuestra pericia sobre el microclima de las instalaciones deportivas.
Explora nuestras pericias, proyectos y dosieres técnicos para ir más allá de la FAQ.
Simulación CFD termoaeráulica de un centro acuático: modelización 3D detallada del vestíbulo del vaso, principios de impulsión y retorno, distribución de las velocidades del aire y de las temperaturas, y análisis del riesgo de condensación en los paramentos para un confort óptimo y una gestión energética controlada.
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