La ventilation sanitaire des tunnels

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1 La ventilation sanitaire des tunnels
"La ventilation sanitaire des tunnels" "Impacts des rejets des tunnels sur la qualité de l’air" Jean-François Burkhart Pôle Ventilation-Environnement, Centre d'études des tunnels La ventilation sanitaire des tunnels

2 La ventilation sanitaire 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 sanitaire des tunnels

3 1. Les rôles de la ventilation
La ventilation joue deux rôles : la ventilation sanitaire en exploitation normale le désenfumage en cas d’incendie La ventilation sanitaire des tunnels

4 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 La ventilation sanitaire des tunnels

5 1. Les rôles de la ventilation
la ventilation sanitaire Niveaux de pollution à respecter à l'intérieur des tunnels, en exploitation normale circulaire (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 m-1 en tout point du tunnel (environ 500 mg/m3) circulaire du 25 août 2000 (sécurité des tunnels)  en cas de blocage accidentel - maximum de 150 ppm en CO et de m-1 en opacité (valeurs ponctuelles) * conversion des concentrations massiques à volumiques pour les conditions de température et de pression "standard" (25°C, Pa) La ventilation sanitaire des tunnels

6 La ventilation sanitaire des tunnels
1. Les rôles de la ventilation la ventilation sanitaire 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 La ventilation sanitaire des tunnels

7 2. Contrôle de l'atmosphère en tunnel
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 La ventilation sanitaire des tunnels

8 3. Les systèmes de ventilation
Le système longitudinal CETU - formation des Opérateurs de Tunnels

9 3. Les systèmes de ventilation
Le système transversal La ventilation sanitaire des tunnels

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3. Les systèmes de ventilation 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 La ventilation sanitaire des tunnels

11 4. Les impacts des rejets des tunnels sur l'environnement
4.1.a Le système longitudinal ventilation sanitaire 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 La ventilation sanitaire des tunnels

12 4. Les impacts des rejets des tunnels sur l'environnement
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 La ventilation sanitaire des tunnels

13 4. Les impacts des rejets des tunnels sur l'environnement
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 moyenne obtenue pour l'ensemble des situations testées (concentrations relatives C/C0, distances en mètres) rejet tunnel tranchée ouverte tunnel rejet * Thèse "Dispersion de polluants en sortie de tunnel" – F. Gourdol –École centrale de Lyon - mesures effectuées sur maquette hydraulique La ventilation sanitaire des tunnels

14 4. Les impacts des rejets des tunnels sur l'environnement
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 La ventilation sanitaire des tunnels

15 4. Les impacts des rejets des tunnels sur l'environnement
4.2 Choix du système de ventilation 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 La ventilation sanitaire des tunnels