Fijnstof in Klim- en Boulderhallen

Als je wel eens in een klim- of boulderhal bent geweest, dan weet je misschien dat veel klimmers pof (magnesiumcarbonaat poeder) gebruiken om het vocht op hun handen te verminderen en daardoor meer grip te krijgen op de klimgrepen. Het poeder blijft echter niet allemaal op de handen van de klimmer zitten… een deel van het poeder komt in de lucht terecht, ook doordat vieze klimgrepen regelmatig tijdens het klimmen moeten worden afgeborsteld.

Het gebruik ervan is zo populair dat je tijdens drukke uren het stof in de lucht kunt zien rondvliegen. Maar dat is niet het probleem: het probleem is de potentieel hoge concentratie van zeer kleine deeltjes, fijnstof, dat onzichtbaar is voor het blote oog. Magnesiumcarbonaat wordt op zich niet beschouwd als een giftige stof, maar het inademen van kleine stofdeeltjes is niet gezond. Deeltjes kleiner dan ongeveer 5 micrometer kunnen diep in de longen doordringen en irritatie van de luchtwegen, hoesten en andere longproblemen veroorzaken. Het risico is hoger voor mensen met hart- of longaandoeningen. Naast pof is het rubber van klimschoenen een andere bron van fijnstof. Wrijving van de schoenen op de klimgrepen en -wanden genereert rubberschaafsel. Er is (lopend) onderzoek dat suggereert dat de additieven in het rubber giftig kunnen zijn.

Het is dus belangrijk om de concentratie fijnstof zo laag mogelijk te houden. De voor de hand liggende maatregelen om pof en klimschoenen volledig te verbieden zijn niet haalbaar, omdat er geen echt alternatief is. Vloeibaar pof veroorzaakt bijvoorbeeld geen stofwolken, maar laat vaak een residu achter op klimgrepen dat niet zo gemakkelijk te verwijderen is.

Daarom is Flux Engineering in samenwerking met Grip Boulderhal Nijmegen een project gestart om te onderzoeken wat de beste manieren zijn om de concentratie fijnstof te verminderen. Grip Boulderhal is al behoorlijk actief op dit gebied, want de vloeren worden dagelijks schoongemaakt. Ook zijn er apparaten geïnstalleerd die de lucht ioniseren en elektrostatische krachten gebruiken om fijnstof op te vangen. De opening van een nieuwe boulderruimte (de West Wing) was echter een aanleiding om het effect van ventilatie nader te onderzoeken.

Hoewel er voorschriften en richtlijnen zijn voor het volume aan lucht dat per uur moet worden ververst, garandeert dit niet dat deeltjes op de meest effectieve manier uit de hal worden verwijderd! Naast de ventilatiecapaciteit zijn er nog andere belangrijke aspecten om rekening mee te houden. Bijvoorbeeld:

  • de geometrie van de hal, met de klimwanden of boulders, deuren die open of dicht kunnen, enz.
  • de manier waarop verse lucht in de hal wordt verdeeld: locatie, stromingssnelheid en -richting
  • de manier waarop de lucht met het fijnstof de hal kan verlaten: passief, of actief met ventilatoren

Flux Engineering heeft metingen uitgevoerd van de bestaande ventilatiecapaciteit. Daarnaast hebben we meerdere gedetailleerde CFD-simulaties van de nieuwe boulderruimte uitgevoerd met OpenFOAM 12, waarbij we verschillende ventilatiestrategieën en hun invloed op de verplaatsing van deeltjes hebben geanalyseerd. De film hieronder toont een van de overwogen configuraties voor de distributie van verse lucht. Naast de simulatie van de luchtstroming hebben we zogenaamde Lagrangiaanse deeltjesbanen berekend om het fijnstof te kunnen volgen in de ruimte en het effect van ventilatie op de verwijdering van fijnstof te onderzoeken voor verschillende deeltjesgrootten, variërend van 1 micrometer tot 10 micrometer.

Ons onderzoek heeft geleid tot een aantal interessante inzichten in de meest effectieve stromingspatronen voor de reductie van fijnstof, waardoor Grip Boulderhal een geschikt ventilatiesysteem heeft kunnen selecteren.

Dit is een lopend onderzoek, zodra het nieuwe systeem is geïnstalleerd zullen we gedetailleerde metingen uitvoeren van de concentratie fijnstof om de prestaties van de ventilatie in werkelijkheid te bepalen. Verder hebben we de OpenFOAM solvers aangepast om het effect van ionisatie en elektrostatische krachten mee te nemen. Blijf op de hoogte: er komen updates in de nabije toekomst!