Page 175 - samyn_ebook2

173
- In het midden van elk perron zijn twee verticale luidspreker arrays
voorzien die elk naar een helft van het perron stralen. Deze verticale
arrays zijn geïntegreerd in de wanden van de verwarmde schuilplaat-
sen. Zij bestrijken elk een perronlengte van ongeveer 35 m.
- Ter hoogte van elk steunpunt wordt telkens een luidspreker array
voorzien om de perronlengte naar het volgende steunpunt te over-
bruggen. Op de steunpunten waar een luifel is voorzien, wordt de
array horizontaal geïntegreerd in de signalisatiebalk. De glazen luifel,
die er net boven loopt, werkt als een refector voor het gebundelde
geluid. Op de steunpunten in de omgeving van de liften wordt een
verticale array voorzien tussen de kolommen van de passerelle.
- Ook op de perrons buiten de overkapping die beschut zijn door een
glazen luifel worden horizontale luidspreker arrays voorzien op grote
onderlinge afstand. Een bijkomend voordeel van deze luidsprekers
in de buitenomgeving is een beperking van de geluidshinder voor de
omwonenden door de extreme bundeling van het signaal.
- Enkele kleine, gewone luidsprekers worden voorzien op plaatsen die
niet door de luidspreker arrays kunnen bestreken worden:
- de verwarmde schuilruimten;
- de zones voor de liften, zowel op de perrons als op de passerelle.
Figuur 17 toont een schema van de inplanting van de luidsprekers van het
omroepsysteem.
Figuur 17. Omroepsysteem: schema van de inplanting van de luidspre-
kers.
3.4 Studie van de windbeheersing
Tocht en zuigkracht: studie van het microklimaat onder de
overkapping
Het comfort van de reizigers en van het personeel hangt onder meer
samen met het microklimaat onder de overkapping. Van bijzonder belang
hierbij is het vermijden van grote luchtstromingen (tocht) onder de over-
kapping volgens de richting van de sporen. In het ontwerp worden hiertoe
een aantal maatregelen genomen.
De verschillende elementen van de perroninrichting (loopbrug, liften,
schuilplaatsen, signalisatie,…) vormen obstakels voor de luchtstroom. De
stromingsweerstand onder de overkapping neemt toe waardoor het de-
biet en de luchtsnelheid dalen.
Het is niet gunstig gebleken om de hoogte van de overkapping in het mid-
den te vergroten bij gelijkblijvende oppervlakte langs de kopse kanten.
Men zou verwachten dat een grotere hoogte van het dak de luchtsnelheid
verlaagt, omdat de totale oppervlakte waardoor de lucht stroomt, ver-
groot. Dit potentieel gunstige effect wordt echter tegengewerkt door een
verhoging van het debiet, een gevolg van de lagere stromingsweerstand
onder het hogere dak. De boogvorm van de overkapping werd om die
reden niet extreem opgevoerd. Overigens zou een te sterke boogvorm
aanleiding geven tot turbulente luchtstromingen onder de overkapping,
met hogere luchtsnelheden tot gevolg.
Door het ontbreken van grote obstakels nabij het station is het lucht-
drukverschil tussen de ingang en de uitgang van de overkapping beperkt.
Gecombineerd met de stromingsweerstand onder de overkapping en de
vorm van het dak resulteert dit in luchtsnelheden die lager zijn dan de
windsnelheden in de buitenomgeving.
De spitse uiteinden aan de kopse zijden van de overkapping zijn uitge-
voerd in strekmetaal. Dit materiaal fltert de strakke winden die heersen
in de spoorwegomgeving. Bovendien breken zij ook de drukgolf van wind
die ontstaat door een doorrijdende trein.
Het feit dat de openingen in de kopse gevels op deze wijze tot een mini-
mum verkleind worden heeft een bijzonder gunstige invloed op het mi-
croklimaat onder de overkapping.
Studie van de doorrit van een hogesnelheidstrein
De doorrit van een trein met hoge snelheid onder de overkapping veroor-
zaakt twee mogelijke problemen. Het eerste probleem is het ontstaan
van een overdruk onder de overkapping. Voor de reizigers kan deze over-
druk hinderlijk of zelfs pijnlijk zijn, door inwerking op de trommelvliezen.
Voor de overkapping betekent de overdruk een bijkomende belasting op
sommige delen van de structuur. Het tweede probleem is het ontstaan
van luchtstromingen onder de overkapping. De luchtsnelheden die hier-
mee gepaard gaan moeten onderzocht worden voor de veiligheid van de
reizigers op de perrons.
Overdruk onder de overkapping (ruwe schatting)
De doorrit van een trein onder de overkapping werd gesimuleerd zoals
de intrede van een trein in een tunnel. De trein duwt een hoeveelheid
lucht weg en veroorzaakt zo een drukgolf die zich in het volume onder de
overkapping verspreidt. De maximale drukverhoging wordt voornamelijk
bepaald door de snelheid van de trein en door de verhouding tussen de
frontale oppervlakte van de trein en de frontale oppervlakte van de over-
kapping.
Rekent men met een frontale oppervlakte van een trein van 9,5m² en
de totale doorsnede van de overkapping van 480 m2, en met een snel-
heid van 160 km/h, dan bedraagt de maximale drukverhoging onder de
overkapping 60 Pa, gemiddeld over de perronoppervlakte. Lokaal kan de
drukverhoging echter hogere waarden aannemen. Dit is onder meer het
geval in de onmiddellijke omgeving van de trein, tussen het dak van het
treinstel en de overkapping. Op die plaats is de vernauwing van de door-
snede tijdens een doorrit immers het meest uitgesproken. Lokaal bere-
kent men zo drukverhogingen tot 1000 Pa, aangrijpend op de onderzijde
van de overkapping.
Samengevat moet men rekenen op een gemiddelde, verspreide druk-
verhoging van 60 Pa, en op een lokale, bewegende drukverhoging van
1000 Pa.
Luchtstromingen
De doorrit van een trein veroorzaakt op de perrons een luchtstroming
met een overwegende snelheid loodrecht op de trein. De maximale snel-
heid van de lucht hangt af van de snelheid van de trein en van de afstand
van de waarnemer tot de trein. De onderstaande tabel toont een bere-
kening van de luchtsnelheid tijdens de doorrit van een hogesnelheids-
trein (160 km/h), voor verschillende afstanden van de waarnemer tot het
treinstel.
Op meer dan 1 m afstand van de doorrijdende trein is de luchtsnelheid
lager dan 6 m/s of 21 km/h.
3.5 Studie brandveiligheid.
Het project van het station werd gesimuleerd met behulp van een CFD
programma (Computational Fluid Dynamics) om te kunnen beslissen over
het eventuele voordeel van de aanwezigheid van dwarse openingen bo-
ven de perrons tussen alle gebogen dakschillen, en dit ter hoogte van hun
raakvlak. Gezien de langse en dwarse symmetrieassen van het ontwerp,
is het onderzoek beperkt tot één vierde van de overkapping.
Er werden 2 modellen opgesteld. Het eerste model vertoont geen ope-
ning; in het tweede model werd een opening gemaakt ter hoogte van de
dwarse symmetrieas tussen de schaaldaken van 39 en 52 meter.
Bij brand ontstaan de luchtbewegingen door de drijvende kracht van
de hitte. Aanzienlijke convectiebewegingen ontstaan in het gebied. De
vorm van de dakschillen creëert een vergaarbak waarin de rook gevangen
wordt.
De studie wijst uit dat het creëren van openingen in dwars op de perrons
de rookevacuatie verbetert. Als wij de twee modellen vergelijken, dan
bewijst het model met dwarse openingen alle voordelen. Ten eerste is
er minder rookontwikkeling, die bovendien beperkt blijft tot één travee.
Ten tweede stellen we een lagere en meer geconcentreerde tempera-
tuursstijging vast. Ten derde evacueert de rook sneller door een snellere
verplaatsing van de luchtmoleculen.
Uit deze fguren kunnen we concluderen dat de dakopeningen de vei-
ligheid onder de stationsoverkapping verhogen, daar zij een rookevacu-
atie toelaten in de nabijheid van de vuurhaard. Deze opbouw kan dus
beschouwd worden als een soort van compartimentering van het volume.
Derhalve zou bij brand, behalve stralingseffecten, geen rookhinder ver-
oorzaakt worden buiten het compartiment waar de brand zich bevindt.
Niettemin is er aandacht besteed aan de aard van de dakschil om er zeker
van te zijn dat dit niet tot rampzalige situaties zou kunnen leiden, zoals
verbranding door het vallen van brandende stukken of distillatie van gifti-
ge componenten. Gezien de hoge temperaturen die onder de dakschillen
zouden kunnen ontstaan, is het materiaal niet ontvlambaar. De structuur
bezwijkt niet onder de hoge temperaturen die bij een brand zouden kun-
nen ontstaan.
4 Het bouwproces van de verschillende
constructie-onderdelen
4.1 Dimensies en structuur van de bogen.
Het basisgeraamte van de overkapping wordt gevormd door twintig dub-
bele parabolische boogliggers. De tien uiterste liggers aan iedere zijde
maken een overspanning van 52m, de tien binnenste liggers maken een
overspanning van 39m.
De bogen worden samengesteld uit 3 of 4 secties van 13.8m - in hori-
zontale projectie – die bestaan uit twee halve gebogen HEM of HEB 200
profelen.
Deze standaardprofelen worden eerst in de werkplaats doormidden
gebrand, waarna ze voorgebogen worden. Daarna worden ze aan elkaar
gelast met rechthoekige platen van 10 of 15mm dik en met een varia-
bele hoogte van 30 tot 50cm. De aansluitingsplaten aan het einde van de
13,8m lange delen zijn in horizontale projectie momentbestendig.
De twee voorgebogen boogliggers worden onder een hoek van 36° ge-
plaatst. Om de dubbele parabolische boogligger voldoende stijfheid te
geven, worden de twee bogen iedere 3.25m met elkaar verbonden. De
tweeling bogen zijn dusdanig geconcipieerd dat ze zich verticaal vervor-
men onder invloed van de thermische spanning/uitzetting.
De knooppunten waar de verschillende bogen samenkomen, vormen een
constructief element dat in de werkplaats gemaakt wordt. Dit element
vormt een stijve knoop. De draagstructuur van de hoogspanningsleidingen
worden bevestigd aan de structuur ter hoogte van deze knooppunten.