Rumsflödesanalys

Rumsflödesanalys är studien av luftens rörelser och hur ämnen sprids inom ett rum eller en byggnad, med fokus på ventilationssystem och termiska belastningar. Den används för att bedöma inomhusklimatet, luftkvaliteten och hur olika ventilationslösningar påverkar komfort, energianvändning och hälsa.

Metoderna delas ofta in i experimentella och numeriska. Experimentell rumsflödesanalys innefattar tracer-gas mätningar, partikelspårning eller Particle Image Velocimetry (PIV) för att mäta hastighetsfält och koncentrationer. Numerisk analys görs med Computational Fluid Dynamics (CFD) där man löser Navier–Stokes-ekvationerna med turbulensmodeller som RANS (till exempel k-ε, k-ω) eller Large Eddy Simulation (LES). Båda angreppssätt används för att analysera luftflöden runt människor, möbler och ventilationsdon.

Viktiga begrepp inkluderar luftväxling per timme (ACH), olika ventilationsstrategier som mixing- och displacement-ventilation, samt källor till värme och föroreningar. Även begrepp som ålder av luft och koncentrationsfält är centrala. Noggrant val av gränsvillkor och turbulensmodell påverkar tillförlitligheten i resultaten.

Arbetsflödet omfattar vanligtvis geometribeskrivning, fastställande av in- och utflöden, värmetillförsel och källor, meshing, modellval och körning av simuleringar följt av validering mot mätdata. Resultaten presenteras som hastighets- och koncentrationskartor samt indikatorer som luftväxling per timme, ålder av luft och exponering för föroreningar.

Rumsflödesanalys används inom byggnadsdesign, HVAC-optimisering, energianvändning, arbetsmiljö och spridningsbedömning av luftburna sjukdomar. Begränsningar inkluderar osäkerheter i turbulensmodeller, ofullständiga gränsvillkor och beräkningskostnader; därför bör CFD-resultat ofta kompletteras med empiriska data.