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Physique de l’incendie en bâtiment et désenfumage

Article de référence | Réf : SE2082 v1

Ventilation et désenfumage des réseaux de métro

Auteur(s) : Pierre CARLOTTI, Jean-François BURKHART, Antoine MOS, Alexandre DUSSERRE, Jean-Michel PASSELAIGUE

Date de publication : 10 mars 2022

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Sécurité incendie dans les entrepôts

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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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ABSTRACT

Ventilation and smoke control in urban underground rail transport networks

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)

Pierre CARLOTTI : Directeur scientifique et technique Artelia, 47, avenue de Lugo, 94600 Choisy-le-Roi, France
Jean-François BURKHART : Responsable du pôle ventilation et environnement Centre d’études des tunnels 25, avenue François-Mitterrand, 69500 Bron, France
Antoine MOS : Responsable adjoint du pôle ventilation et environnement Centre d’études des tunnels 25, avenue François-Mitterrand, 69500 Bron, France
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
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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MOTS-CLÉS

KEYWORDS

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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

1 Réglementation
1. 1.1 Code des Transports
2 Annuaire
1. 2.1 Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)

1 Réglementation

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

1.1 Code des Transports

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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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - RÔLE DE LA VENTILATION

1.1 - Forces motrices de l’écoulement d’air en tunnel
1.2 - Risque feu en tunnel de transports guidés urbains
1.3 - Comportement des fumées en cas d’incendie
1.4 - Stratégie de ventilation désenfumage d’urgence en station
1.5 - Stratégie de ventilation désenfumage d’urgence en tunnel

2 - CADRAGE RÉGLEMENTAIRE ET NORMATIF RELATIF À LA SÉCURITÉ DES SYSTÈMES DE TRANSPORT

2.1 - Textes législatifs généraux
2.2 - Décret relatif à la sécurité des transports publics guidés
2.3 - Réglementation technique relative aux tunnels de transports guidés urbains
2.4 - Dispositions de comportement au feu applicables dans les tunnels de transports guidés urbains
2.5 - Réglementation au-delà de la France