Pr

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"La ventilation sanitaire des tunnels""Impacts
des rejets des tunnels sur la qualité de lair"
Jean-François BurkhartPôle Ventilation-Environnem
ent, Centre d'études des tunnels
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"Ventilation sanitaire""Impacts des rejets des
tunnels sur la qualité de lair"
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
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1. Les rôles de la ventilation

• La ventilation joue deux rôles
• la ventilation sanitaire en exploitation normale
• le désenfumage en cas dincendie

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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
  quil faut évacuer
• Pour que les niveaux de pollution restent
  toujours acceptables à l'intérieur du tunnel, la
  technique utilisée est la dilution par apport
  dair 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
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1. Les rôles de la ventilation
la ventilation sanitaire
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)

conversion des concentrations massiques à
volumiques pour les conditions de température et
de pression "standard" (25C, 101 325 Pa)
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1. Les rôles de la ventilation
la ventilation sanitaire

• Débits dair frais installés en tunnel
• A lheure actuelle, on constate que les besoins
  en renouvellement de lair sont déterminés sur la
  base des critères des oxydes dazote et de
  lopacité, celui du monoxyde de carbone nétant
  plus prédominant
• En tunnel urbain les calculs montrent quun
  ratio de lordre de 50 m3/s par km de voie
  permet de satisfaire ces critères

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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

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3. Les systèmes de ventilation

• Le système longitudinal

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3. Les systèmes de ventilation

• Le système transversal

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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
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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
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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
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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)

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

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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