Stratégies opérationnelles pour la ventilation

Le système de ventilation du tunnel devrait assurer une qualité d'air adéquate pendant l'exploitation normale et les activités d'entretien, ainsi que la gestion souhaitée des fumées en cas d'incendie. En outre, les voies d'évacuation devraient être maintenues à l'abri de la fumée. 

Toutefois, lors du choix et de l'exploitation d'un système de ventilation, le fonctionnement normal et la gestion des fumées ne peuvent être considérés indépendamment l'un de l'autre.

En fonctionnement normal, il est nécessaire de maintenir le niveau de polluants à l'intérieur du tunnel en dessous de valeurs seuils définies pour la visibilité due aux particules ou aux gaz toxiques dans chaque section du tunnel. Certains systèmes de ventilation de tunnel peuvent être conçus et exploités principalement afin de minimiser l'impact sur l'environnement aux entrées du tunnel. De plus amples informations sur les critères de conception pour l'exploitation normale peuvent être trouvées dans la section spécifique de la page Conception et dimensionnement . 

Le contrôle du fonctionnement normal doit être réalisé à des coûts d'exploitation minimaux. Il est classique de contrôler le fonctionnement du système de ventilation par la mesure des polluants concernés (y compris l'opacité et le CO et le NOx, ou l'un ou l'autre), afin d'optimiser l'utilisation du système. Dans certains cas, les exploitants de tunnels doivent utiliser des systèmes de supervision pour vérifier le bon fonctionnement des systèmes de contrôle automatique. Pour plus d'informations, voir la page Contrôle et surveillance.   

D'autres objectifs sont parfois poursuivis, par exemple pour minimiser le risque de condensation sur les pare-brise des véhicules et empêcher l'entraînement du brouillard à l'extérieur du tunnel. Pour les travaux de maintenance dans le tunnel, la ventilation du tunnel doit garantir les critères de qualité de l'air pour une exposition plus longue des travailleurs. 

En cas d'incendie dans un tunnel, le système de ventilation doit être mis en œuvre afin d'établir et de maintenir des conditions appropriées pour les opérations d'auto-évacuation et de sauvetage. 

Pendant la phase d'auto-évacuation (également appelée phase d'auto-sauvetage, pendant laquelle les usagers du tunnel tenteraient, de leur propre gré, d'évacuer le tunnel), le système de ventilation vise à créer et à maintenir un environnement tenable pour l'évacuation des usagers du tunnel. Plus précisément, cet environnement consiste en des niveaux acceptables de visibilité et de qualité de l'air.

Pendant la phase de lutte contre l'incendie, le fonctionnement du système de ventilation doit être décidé par le chef des opérations d'urgence, qui doit choisir la meilleure solution en tenant compte des possibilités du système de ventilation et des besoins opérationnels des pompiers.

De plus amples informations sont disponibles dans la section 8.3 "Exploitation des systèmes de désenfumage" du rapport AIPCR 2007 05.16 "Systèmes et équipements pour la maitrise des incendies et des fumées dans les tunnels routiers " .

 
Contrairement à l'exploitation normale, où les conditions dans le tunnel changent assez lentement, les conditions pendant un incendie peuvent changer rapidement, ce qui entraîne une détérioration des conditions à l'intérieur du tunnel. Le concepteur définit d'abord les objectifs du système de ventilation, dimensionne les équipements nécessaires et propose les actions que l'exploitant doit entreprendre dans divers scénarios. Le concepteur doit donc comprendre le comportement de la fumée, ce que l'utilisateur du tunnel pourrait faire (comportement humain) et ce que l'exploitant, et plus tard les services d'urgence, devraient faire en cas d'urgence.

Différentes stratégies de ventilation peuvent être utilisées dans les tunnels. Le choix entre elles est généralement guidé par des considérations de sécurité incendie ; l'utilisation du système en fonctionnement normal est adaptée en conséquence. 

Le rapport AIPCR 1999 05.05 "Maitrise des incendies et des fumées dans les tunnels routiers " fournit de nombreux détails sur la gestion des fumées et le rapport AIPCR 2011 R02 "Tunnels routiers" : Stratégies d’exploitation de la ventilation en situation d'urgence"  traite des différentes méthodes de ventilation et des stratégies opérationnelles.

Pour les exploitants de tunnels, cela se traduit par une série de choix qui peuvent être faits quant à la configuration des équipements de ventilation existants. En général, ces choix sont basés sur des configurations d'utilisation d'équipement planifiées à l'avance, d'où les questions suivantes à prendre en compte :
•    Quelle est l'objectif de la conception ?
•    Comment le système devrait-il être exploité pour atteindre cet objectif ?
•    Indépendamment de la conception - que peut réaliser le système de ventilation et comment ?

Les objectifs de la conception doivent fournir un moyen utile de caractériser la performance opérationnelle potentielle du système de ventilation, tandis que les caractéristiques réelles du système définissent le résultat réalisable d'un point de vue opérationnel. Cette distinction peut s'avérer essentielle pour répondre à un incident réel - et l'importance de l'interface conception-exploitant est cruciale. 

En outre, il est essentiel d'établir des procédures d'exploitation standard pour les incendies dans les tunnels routiers. L'élaboration d'un plan d'intervention d'urgence  intégré est une première étape essentielle dans la planification des réponses opérationnelles aux urgences dans les tunnels. Le plan devrait spécifier des réponses particulières à divers types d'incidents, y compris la description de la manière dont le système de ventilation doit être utilisé. Pour sa préparation, une coordination et une interaction appropriées entre les concepteurs du tunnel (dans certains cas), les exploitants du tunnel et tous les organismes extérieurs qui pourraient en fin de compte devenir des intervenants actifs en cas d'incident d'urgence dans le tunnel, sont nécessaires. 

Dans le cas de systèmes souterrains urbains ou complexes, les exploitants de tunnels doivent faire face à des défis supplémentaires : en fonctionnement normal, contrôler correctement le flux d'air frais à l'intérieur du tunnel et s'assurer que toutes les branches peuvent recevoir la quantité d'air nécessaire à la dilution des polluants ; et en cas d'incident avec un incendie, minimiser les effets nocifs de la fumée en isolant les différentes sections du tunnel pour éviter que la fumée ne contamine l'ensemble du réseau de tunnels.

De plus amples informations sur les principales questions liées à la ventilation de ces tunnels sont disponibles au chapitre 6 "Ventilation"  du rapport 2016 R19 "Tunnels routiers" : Réseaux routiers souterrains complexes".