Sikrere togstationer med 3D-teknologi

CFD kan måle vindtryk ved jernbaner – og blandt andet sørge for, at passagerer ikke blæses omkuld. Teknologien kan også spare tid og penge.

Kontakt

Jens Chr. Bennetsen

Senior Projektchef
T: +45 5161 6475

Af Michael Rothenborg, maj 2017

Havde man gennemført det første designudkast til Holmestrand Station ved Oslo, ville passagererne indeni det norske fjeld være blevet revet omkuld. Hastigheden på gennemkørende tog i den 12 kilometer lange tunnel kan nemlig være over 200 km/t, og det ville give et vindtryk på 15 meter i sekundet i adgangstunnelen – næsten umuligt at holde sig oprejst i.

Det opdagede Rambøll ved hjælp af beregninger med CFD (Computational Fluid Dynamics), og det er bare ét af mange eksempler på, hvordan denne 3D-teknologi kan skabe store fordele for samfundet.

”Ligesom meteorologer kan forudsige vejret, kan vi med CFD forudsige, hvordan for eksempel vinden blæser, hvordan røg bevæger sig, og hvad der sker, når et tog kører ind og ud af en tunnel”, forklarer Jens Chr. Bennetsen, senior-projektchef i Rambøll.

Han har arbejdet med CFD i over 20 år – først indenfor i bygninger, hvor teknolo­gien kunne hjælpe med at dimensionere ventilation og optimere brandsikkerhed. Siden blev brugen udvidet til flere områder bl.a. vindforhold og byplanlægning i Hong­kong og på baseballstadions i USA. Og i godt 10 år har teknologien været medpas­sager, når der skal bygges jernbaner og højhastighedstog.

Rekordhøj hastighed i fjeld

På Holmestrand Station foreslog Rambøll at indkapsle stationen og adgangstunnelen; ved hjælp af en vindtæt sluse med to døre i hver ende, som man har i visse bygninger. Og i november 2016 åbnede stationen så uden problemer med vindtryk – hvilket glædede de involverede:

”I Norge har der aldrig tidligere været bygget en togstation inde i fjeldet, hvor gennemkørende tog kan køre med så høje hastigheder” sagde projektchef Knut Ed­mund Knutsen fra Jernbaneverket til det norske magasin Byggeindustrien.

CFD-beregninger koster naturligvis, men set i forhold til projektets samlede omkost­ninger, kan det ifølge erfaringerne betale sig. Også fordi de aerodynamiske analyser ofte giver indsigt, der kan bruges på en række områder. Ved Holmestrand Station fik man for eksempel ikke kun viden om vindtrykket i tunnelen, men også om blandt andet ventilation og frostsikring.

I et beslægtet projekt har eksperter i Ram­bøll beregnet sig frem til, at det er nød­vendigt at sikre passagererne på en kom­mende station ved Barkeby i Sverige. Stationen skal placeres i en tunnel, og også her vil vindhastigheden kunne påvirke passagerne og ventilationen på sta­tionen. Derfor er det anbefalet, at der laves yderligere sikring og skærmdøre, som man kender det fra for eksempel den køben­havnske metro.

Billigere togtunneler

Også i Danmark bliver CFD mere relevant i takt med, at højhastighedstog bliver indfaset. Rambøll har for nylig ved hjælp af teknologien dokumenteret, at vandtågeanlæg (som bekæmper flammer med en fint forstøvet vandtåge) på den nye Cityring i København har en tilstrækkelig slukningseffekt.

Rambøll har også lavet aerodynamiske analyser på en potentiel Vejlefjord-tunnel, hvor man blandt andet fandt ud af, at diameteren ikke behøvede at være så stor som antaget – hvilket reducerer omkostningerne til en eventuel tunnel betydeligt.

”Uden CFD vil man ofte agere konserva­tivt, og lave større diameter og putte mere beton i en tunnel. Med CFD har vi en sikker viden, som gør, at man kan spare tid og penge på disse parametre”, påpeger Jens Chr. Bennetsen.

Rambøll bruger også CFD-teknologien til at kvalificere planlægningsprocessen i Køge og i Nordhavn. I Køge og Nordhavn analyserer man blandt andet, hvordan havvind påvirker den planlagte byudvikling – og kan ved hjælp af analyseresultaterne optimere bygningernes form og placering og dermed skabe mere levevenlige byområder for borgerne.

Om CFD

CFD eller flow-simulering bruges til at bestemme strømninger, luftmodstand, tryktab, varmetransmission og kemiske reaktioner. Det er en slags virtuel værktøjskasse, som gør, at man ved hjælp af computerberegninger kan fastslå, hvordan fysiske ting agerer – uden at skulle bygge dem. Det betyder, at man kan basere design på fakta og ikke primært følelser, og at man billigere kan optimere det i forhold til for eksempel sikkerhedskrav fra myndigheder og priskrav fra operatører.

Related articles

Response #7

Why Planning matters
Read the entire Response #7 magazine.


Response magazine #7

Reducing adverse air flow

From skyscrapers in Hong Kong to new urban spaces in downtown Køge, Denmark: Managing wind and air pollution problems.


Læs mere her (på engelsk)

Rambøll Danmark

Rambøll Danmark
Hannemanns Allé 53
DK-2300 København S
Tel: +45 5161 1000
Fax +45 5161 1001

Mail: ramboll@ramboll.dk

CVR numre

CVR numre

Rambøll Danmark
35128417

Rambøll Energi
35128417

Rambøll Gruppen
10160669

Rambøll Management Consulting
60997918

Rambøll Olie & Gas
35128417