Planung einer effizienten Lüftung in der Schweizerischen

Ausstellungs-Nr.
U-27
Studiengang Energie- und Umwelttechnik
Planung einer effizienten Lüftung in der
Schweizerischen Metallbautechnikerschule
Ausgangslage
Ziel
In der Werkstatt der Schweizerischen Metallbautechnikerschule (SMT) in Basel ist für die
arbeitenden
Personen
die
Raumluftqualität
unbefriedigend. Vor allem bemerkbar sind dabei
die gesundheitsschädlichen Schweissrauche. Die
Arbeiter sind einer ständigen Gefährdung ihrer
Gesundheit ausgesetzt. Grund dafür ist das jetzige
Lüftungskonzept, welches nicht mehr dem Stand
der Technik entspricht. Daher soll für die SMT eine
Lösung zur effizienten Belüftung der Werkstatt
gefunden werden.
Ziel der Arbeit ist es zwei verschiedene
Lüftungskonzepte,
Verdrängungslüftung
und
Quelllüftung, auf ihr Strömungsverhalten und ihre
Auswirkungen auf das Raumklima zu untersuchen.
Dabei werden verschiedene Varianten erarbeitet
und mithilfe eines CFD-Programms simuliert.
Durch die Simulation kann die Effizienz der
Absaugung der Schadstoffe aufgezeichnet werden,
sowie die Ausbreitung der Schadstoffe. Anhand
von verschiedenen Kriterien wurden die Konzepte
untereinander verglichen und bewertet.
Ergebnisse
Abb. 1: Schadstoffkonzentration Verdrängungslüftung V1.b
Abb. 2: Schadstoffkonzentration Quelllüftung V1.a
Die Verteilung der Schadstoffe zeigt deutlich, dass beide Lüftungssysteme die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK) von 3 mg/m3
im Aufenthaltsbereich einhalten können. Die höchsten
Schadstoffkonzentrationen zeigen sich aufgrund der thermischen Auftriebseffekte hauptsächlich im
Deckenbereich und vor der Schweissstelle. Die Schadstoffkonzentration im Raum ist bei der Quelllüftung
um das 6-fache niedriger und hat somit eine bessere Lüftungswirkung.
Bewertungsmatrix
4
Erfüllungsgrad
A
Bewertungskriterien:
3
2
E
B
1
0
A Lüftungswirkung Schadstoffe
B Lüftungswirkung Raum
C Behaglichkeit
D Energiebedarf
E Umsetzungsgrad
68%
62%
61%
Quelllüftung V1.a
Quelllüftung V2.c
Verdrängungslüftung V1.b
D
C
Die Quelllüftung erweist sich als effizienteres Lüftungssystem als die Verdrängungslüftung. Beim
Vergleich aller Bewertungskriterien, erweist sich die Quelllüftung der Variante 1.a als die mit dem
höchsten Erfüllungsgrad. Es empfiehlt sich für die SMT eine Quelllüftung der Variante 1.a umzusetzen.
Die wesentlichen Vorteile liegen in der effizientesten Reduktion der Schadstoffe, in Behaglichkeitsfragen
wie Temperatur und Geschwindigkeitsverteilungen, sowie im verhältnismässig niedrigen Volumenstrom
zur Durchlüftung des Raumes.
Diplomand:
Auftraggeber:
Experte:
Examinator:
Michael Näf
Schweizerische Metallbautechnikerschule
Ronald Classen
Prof. Dr. Achim Geissler ¦ Dominique Helfenfinger
[email protected] ¦ [email protected]
www.fhnw.ch/technik

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