Bibliographie & annexes
Présentation
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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Conclusion5. Vérification des performances de ventilation par scénarios
Une fois le dimensionnement et la conception du réseau de ventilation effectués, il est nécessaire de vérifier l’obtention de performances satisfaisantes pour des scénarios d’incendie réalistes. On peut ainsi s’assurer que des conditions compatibles avec l’évacuation des usagers et l’intervention des secours sont obtenues. Si tel n’est pas le cas, les résultats de l’étude de scénarios fourniront des informations sur les révisions à apporter à la conception.
5.1 Notion de scénario, leur choix
Un scénario d’incendie est un ensemble de paramètres décrivant la situation d’urgence que l’on souhaite examiner. Les principaux paramètres sont :
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la localisation précise du départ de feu :
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positionnement sur le réseau (éventuellement variable en fonction du temps si le sinistre se déclare sur un train en mouvement),
-
sens de déplacement du train considéré,
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positionnement du départ de feu sur le train ;
-
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l’évolution physique de l’incendie (défaut à l’origine du sinistre, propagation à la charge calorifique environnante) ; cette évolution est généralement exprimée par la variation temporelle de la puissance thermique du feu et des émissions associées de gaz toxiques et de suies ;
-
les conditions de ventilation et leur évolution temporelle : les conditions de ventilation initiales peuvent avoir un impact notable sur les premières minutes du sinistre, et le temps de montée en régime des systèmes de ventilation, généralement de l’ordre de la minute, doit être évalué. La variation des vitesses d’air en tunnel sera un résultat de la modélisation aéraulique (voir infra) ;
-
les actions sur l’exploitation du réseau et leur chronologie : arrêt des trains, lancement des alarmes et des instructions d’évacuation, etc.
Les valeurs de ces différents paramètres peuvent excéder les limites prises en compte lors de la conception, afin de s’assurer de la robustesse des performances. En effet, un risque tel que l’incendie ne peut jamais être entièrement couvert par les mesures de sécurité mises en place, et celles-ci doivent rester acceptables du point de vue de leur coût et des contraintes induites. Un événement raisonnablement plus sévère...
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Vérification des performances de ventilation par scénarios
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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