Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le système de ventilation désenfumage est un point clé de la sécurisation des personnes en cas d’incendie dans un tunnel de transports guidés urbains. De plus, il est nécessaire pour garantir le renouvellement de l’air en exploitation courante. Cet article explique les grands principes de la ventilation des tunnels, puis la réglementation française est rappelée et mise en perspective. Les différents schémas de ventilation possibles en tunnel sont ensuite précisés, montrant comment se font la conception et le dimensionnement. Enfin, les principes de la vérification des performances de ventilation par scénarios sont détaillés et le rôle des modèles (1D, modèles de champs) explicité.
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The ventilation and smoke control system is a key point for people safety in the event of a fire in an urban guided transport tunnel. In addition, it is necessary to guarantee air renewal in current operation. This paper explains main principles of tunnel ventilation, then, French regulations are recalled and put into perspective. The various possible ventilation schemes in the tunnel are then clarified, showing how the design and sizing are carried out. Finally, the principles of verification of ventilation performance with scenarios are detailed and the role of models (1D, CFD) explained.
Auteur(s)
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Pierre CARLOTTI : Directeur scientifique et technique Artelia, 47, avenue de Lugo, 94600 Choisy-le-Roi, France
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Jean-François BURKHART : Responsable du pôle ventilation et environnement Centre d’études des tunnels 25, avenue François-Mitterrand, 69500 Bron, France
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Antoine MOS : Responsable adjoint du pôle ventilation et environnement Centre d’études des tunnels 25, avenue François-Mitterrand, 69500 Bron, France
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Alexandre DUSSERRE : Responsable du département métros et systèmes ferroviaires Service technique des remontées mécaniques et des transports guidés 1461, rue de la Piscine – 38400 Saint-Martin d’Hères, France
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Jean-Michel PASSELAIGUE : Chargé d’affaires métros Service technique des remontées mécaniques et des transports guidés 1461, rue de la Piscine – 38400 Saint-Martin d’Hères, France
INTRODUCTION
Le 12 janvier 2015, de la fumée a envahi la station de métro L’Enfant Plaza à Washington, impactant deux trains dont l’un n’a pas pu rejoindre la station. L’événement a causé la mort d’une personne et a intoxiqué 84 personnes. L’analyse des causes de ce drame a montré que, après un élément déclenchant de type arc électrique, le remplissage de la station et du tunnel du métro par la fumée aurait pu être évité par une meilleure stratégie de désenfumage.
Le système de ventilation désenfumage est en effet un point clé de la sécurisation des personnes en cas d’incendie dans un tunnel de transports guidés urbains. De plus, ce système est nécessaire pour maintenir de bonnes conditions thermiques en exploitation courante. Sa conception mais aussi l’élaboration des scénarios d’activation sont essentielles.
Ici, les systèmes de transport guidés urbains sont entendus au sens large, et englobent métro, train express régional parisien en zone urbaine, mais aussi tronçons souterrains de réseaux de tramways ou de funiculaires en zone urbaine.
Pour la France, ces étapes sont encadrées par la réglementation, mais afin de pouvoir appliquer avec pertinence cette réglementation, il importe de bien comprendre les phénomènes physiques et les principes sous-jacents. Le présent article s’attache à cet effort de pédagogie. La démonstration s’appuie presque exclusivement sur la réglementation française, avec une petite digression sur la normalisation aux États-Unis, mais les principes physiques sont bien entendu identiques pour tous les pays.
Tout d’abord, le rôle de la ventilation et les grands principes associés sont expliqués. Dans un second temps, la réglementation française est rappelée et explicitée. Les différents schémas de ventilation possibles en tunnel sont ensuite précisés puis replacés dans le contexte plus large comportant les stations et les interconnexions entre lignes, montrant comment se font la conception et le dimensionnement. Enfin, les principes de la vérification par scénario sont détaillés.
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KEYWORDS
Fire | Safety | Metro | Tramway | Smoke control | CFD
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Présentation
Le tunnel de métro dans son contexte
En anglais
3. Différents schémas de ventilation
3.1 Principe
Comme vu à la section 1.5, la stratégie de base pour le désenfumage consiste à repousser toutes les fumées dans une seule direction et les extraire du tunnel en un point qui doit être situé à moins de 800 m du foyer. Pour repousser toutes les fumées, on met en place un courant d’air longitudinal, dit « de balayage » à une valeur supérieure à la vitesse critique. Le calcul précis de la vitesse critique est toujours délicat, mais pour les puissances de feu et les géométries rencontrées dans les tunnels de métro, la réglementation impose une vitesse longitudinale supérieure à 1,5 m/s au droit du foyer. Il est aussi à noter que la ventilation désenfumage mécanique n’est demandée par la réglementation que pour les tunnels communiquant avec une station souterraine et les tunnels de plus de 300 m.
Un moyen d’atteindre cet objectif en section courante est de répartir des usines de ventilation tous les 1 600 m et choisir la direction du courant d’air longitudinal en fonction de la position du foyer, pour que la distance entre le foyer et l’usine de ventilation en extraction soit inférieure à 800 m, comme indiqué sur le schéma en figure 5. Cependant, ce schéma de principe n’est pas suffisant pour dimensionner un système de désenfumage. Il importe de déterminer le débit à extraire par l’usine de ventilation, ainsi que le moyen d’équilibrer l’écoulement global, pour que d’une part, la vitesse longitudinale de l’air soit supérieure à la valeur cible au droit du foyer, et d’autre part, aucune fumée n’échappe à l’extraction. Pour résoudre ce point, on raisonne en deux temps : d’abord déterminer le débit nécessaire pour assurer les vitesses d’air souhaitées dans le tunnel, en s’appuyant sur la méthode proposée au paragraphe 5.3.5 de la référence [2], et ensuite...
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Différents schémas de ventilation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DE LOS RIOS (N.), O’DWYER (T.), PETERSEN (P.), RUSSO (S.) - The development of an emergency tunnel ventilation strategy for the WMATA system. - ISAVFT (2017).
-
(2) - CETU - Dossier pilote des tunnels – Ventilation. - ISBN 2-11-084740-9 (2003).
-
(3) - CETU, STRMTG, IFSTTAR - Étude des feux de référence en tunnel de transports guidés urbains. - ISBN 978-2-11-155676-8 (2019).
-
(4) - CONSEIL GÉNÉRAL DES PONTS ET CHAUSSÉES - Risques liés aux feux de câbles dans les tunnels RATP et SNCF - (2002).
-
(5) - CETU - CAMATT 2.20. - Manuel de l’utilisateur (2011).
-
(6) - BROWN (W.G.) - Basic theory of rapid transit – Tunnel ventilation. - In ASME –...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Applications ferroviaires – Systèmes façades de quai - NF EN 17168 - 07-21
-
Matériel roulant ferroviaire – Comportement au feu – Choix des matériaux - NF F16-101 - 10-88
-
Matériel roulant ferroviaire – Comportement au feu – Choix des matériaux, application aux équipements électriques - NF F16-102 - 04-92
-
Matériel roulant ferroviaire – Protection et lutte contre l’incendie. Dispositions constructives - NF F16-103 - 07-89
-
Applications ferroviaires – Protection contre les incendies dans les véhicules ferroviaires - NF EN 45545 - 04-13
-
Applications ferroviaires – Exigences en matière d’aptitude au roulement en cas d’incendie à bord des véhicules ferroviaires - NF EN 50553/A2 - 02-??
-
Acoustique – Lignes directrices pour la réduction du bruit au moyen de silencieux - NF EN ISO 14163 - 07-99
-
...
ANNEXES
Loi n° 82-1153 du 30 décembre 1982 modifiée d’orientation des transports intérieurs.
Loi n° 85-704 du 12 juillet 1985 relative à la maîtrise d’ouvrage publique et à ses rapports avec la maîtrise d’œuvre privée (abrogée par l’ordonnance n° 2018-1074 du 26 novembre 2018 et intégrée dans le Code de la commande publique, articles L. 2410-1 à L. 2432-2 et R. 2412-1 à R. 2432-7).
Loi n° 2002-3 du 3 janvier 2002 relative à la sécurité des infrastructures et systèmes de transport.
HAUT DE PAGE
Décret n° 2017-440 du 30 mars 2017 relatif à la sécurité des transports publics guidés.
Arrêté du 22 novembre 2005 relatif à la sécurité dans les tunnels des systèmes de transport public guidés urbains de personnes.
Instruction technique relative à la sécurité dans les tunnels des systèmes de transport public guidés urbains de personnes (annexe de l’arrêté du 22 novembre 2005).
Instruction technique interministérielle (ITI) n° 98 300 du 8 juillet 1998 relative à la sécurité dans les tunnels ferroviaires.
Arrêté du 24 décembre 2007 portant approbation des règles de sécurité contre les risques d’incendie et de panique dans les gares.
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