"la ventilation sanitaire des tunnels" "impacts des rejets des tunnels sur la...

La ventilation sanitaire des tunnels 1

"La ventilation sanitaire des tunnels""Impacts des rejets des tunnels sur la qualité de l’air"

Jean-François BurkhartPôle Ventilation-Environnement, Centre d'études des tunnels


"Ventilation sanitaire""Impacts des rejets des tunnels sur la qualité de l’air"

1. Les rôles de la ventilation en tunnel, la ventilation sanitaire

2. Le contrôle de l'atmosphère en tunnel

3. Les systèmes de ventilation

4. Les impacts des rejets des tunnels sur l'environnement


La ventilation joue deux rôles :

- la ventilation sanitaire en exploitation normale

- le désenfumage en cas d’incendie

1. Les rôles de la ventilation



La ventilation sanitaire

Un tunnel est un milieu quasi-confiné

En exploitation normale, les moteurs à combustion interne des véhicules émettent des polluants qu’il faut évacuer

Pour que les niveaux de pollution restent toujours acceptables à l'intérieur du tunnel, la technique utilisée est la dilution par apport d’air frais,

C'est la ventilation sanitaire

débit d'air frais = débit de polluant émis par le trafic / concentration admissible en tunnel

Les niveaux de pollution en tunnel ont une influence directe sur les niveaux de pollution aux abords du tunnel



Niveaux de pollution à respecter à l'intérieur des tunnels, en exploitation normale

circulaire 99.329 (ministère de la Santé)

en moyenne sur la longueur du tunnel :

- CO : seuil à 50 ppm sur toute période de 30 min (*57 mg/m3) seuil à 90 ppm sur toute période de 15 min (*103 mg/m3)

- NO2 : seuil à 0.4 ppm sur toute période de 15 min (*752 µg/m3)

recommandation du CETU

- l'opacité ne doit pas dépasser 5.10-3 m-1 en tout point du tunnel (environ 500 mg/m3)

circulaire 2000-63 du 25 août 2000 (sécurité des tunnels) en cas de blocage accidentel

- maximum de 150 ppm en CO et de 9.10-3 m-1 en opacité (valeurs ponctuelles)

la ventilation sanitaire

* conversion des concentrations massiques à volumiques pour les conditions de température et de pression "standard" (25°C, 101 325 Pa)


Débits d’air frais installés en tunnel

A l’heure actuelle, on constate que les besoins en renouvellement de l’air sont déterminés sur la base des critères des oxydes d’azote et de l’opacité, celui du monoxyde de carbone n’étant plus prédominant

En tunnel urbain les calculs montrent qu’un ratio de l’ordre de 50 m3/s par km de voie permet de satisfaire ces critères

1. Les rôles de la ventilationla ventilation sanitaire


Le fonctionnement de la ventilation sanitaire des tunnels routiers est automatique, asservi à des capteurs de pollution installés en tunnel

Les capteurs de pollution se composent :

- pour la toxicité, d'analyseurs de CO et d'analyseurs d'oxydes d'azote,

- pour la visibilité, d'opacimètres

Une régulation par seuils est mise en œuvre, de sorte que les seuils réglementaires ne soient jamais franchis

2. Contrôle de l'atmosphère en tunnel

CETU - formation des Opérateurs de Tunnels 8


Le système longitudinal



Le système transversal


schémas classiques pour le nombre et la position des gaines de ventilation

(a), (b), (c) : tunnels à 2 voies

(f), (g), (h) : tunnels à 3 voies et plus




ventilation sanitaire

4.1.a Le système longitudinal

variation des concentrations en polluant le long du tunnel

Tous les polluants, dilués, sont rejetés à la tête de sortie des véhicules

Mesure réductrice : dans certains cas sensibles, on peut prévoir une extraction de l'air vicié juste avant la tête de sortie, puis son rejet par une cheminée d'extraction


4.1.b Système de type transversal


Les polluants, dilués, sont rejetés

- en partie à la tête de sortie des véhicules- en partie par une cheminée d'extraction en extrémité du circuit d'air vicié

Mesure réductrice : on peut jouer sur le rapport entre le débit d'air frais insufflé et le débit extrait


4.2 La dispersion de la pollution aux têtes de tunnels


On observe une décroissance très rapide des surconcentrations lorsqu'on s'éloigne des têtes de tunnel

* Thèse "Dispersion de polluants en sortie de tunnel" – F. Gourdol –École centrale de Lyon - mesures effectuées sur maquette hydraulique

moyenne obtenue pour l'ensemble des situations testées (concentrations relatives C/C0, distances en mètres)

rejet

tunnel

tranchéeouverte

tunnel rejet


4.3 Conception des cheminées de rejet


– Données prises en compte

position du bâti

destination du bâti

topographie locale

conditions météorologiques locales

– Définition

de la position de la cheminée

de la hauteur de la cheminée

de la vitesse de rejet

– Vérification par une étude de modélisation de la dispersion

– Suivi par des mesures des niveaux de pollution après mise en service


Le système de ventilation est choisi selon les critères suivants :

– la réglementation (sécurité incendie)

– la facilité de la maintenance

– les coûts d'investissement et d'exploitation

– l'impact environnemental

4.2 Choix du système de ventilation


"la ventilation sanitaire des tunnels" "impacts des rejets des tunnels sur la...

Documents