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Ventilateur tunnel : fonctionnement, types et critères de sélection

Gaz d'échappement, monoxyde de carbone, particules en suspension en exploitation normale ; fumée, chaleur, pression thermique en cas d'incendie : les contraintes d'un tunnel sont multiples, permanentes, et les conséquences d'une défaillance sont sans appel.

Le ventilateur tunnel doit fonctionner sans interruption, dans un environnement sévère, et répondre présent précisément au moment où tout le reste cède. CBI Group conçoit et fabrique des ventilateurs pour tunnels et métros, avec une gamme axiale et jet fan certifiée EN 12101-3 et qualifiée selon les standards AMCA et ISO. 

 

Dans cet article:

Qu'est-ce qu'un ventilateur tunnel ?

Un ventilateur tunnel est un équipement de ventilation mécanique conçu pour générer et contrôler le flux d'air dans les tunnels routiers, ferroviaires et les réseaux de métro. À la différence d'un ventilateur industriel standard, il opère dans un espace confiné soumis à des contraintes sévères - vibrations permanentes dues au trafic, exposition prolongée aux polluants -  et doit surtout répondre à l'exigence la plus critique : fonctionner en cas d'incendie. 

 

La norme de référence est l'EN 12101-3, qui impose une tenue à 400 °C pendant 2 heures pour les ventilateurs de désenfumage - seuil minimum requis pour que les secours puissent intervenir et que l'évacuation se déroule dans des conditions contrôlées. 

Les principaux types de systèmes de ventilation tunnel

Il existe trois grands types de systèmes de ventilation dans les tunnels routiers et souterrains.

 

Ventilation transversale

Ce système utilise deux conduits parallèles : l’un introduit l’air frais, l’autre extrait les gaz nocifs. Les ventilateurs sont généralement positionnés aux entrées du tunnel pour garantir un flux d’air continu. Solution adaptée aux tunnels de longueur moyenne, elle implique des coûts d’installation et une consommation énergétique plus élevés que la ventilation naturelle.

 

Ventilation longitudinale

La ventilation longitudinale utilise des jet fans installés sur toute la longueur du tunnel. L’effet d’impulsion accélère le flux d’air de sorte que les contaminants ne stagnent pas à l’intérieur. Le modèle jet fan est facile à installer, y compris dans une infrastructure existante.

 

En cas d’incendie, un système de ventilation longitudinale remplit trois fonctions critiques :

  • maintenir une zone sans fumée en amont du foyer, réduisant le besoin de sorties de secours;

  • canaliser la fumée d’un seul côté afin que les usagers atteignent une zone sûre dans les délais requis;

  •  préserver la qualité de l’air dans les structures adjacentes (sorties de secours, tube jumeau) pour que les équipes d’intervention puissent opérer dans des conditions contrôlées.

 

Des issues de secours peuvent néanmoins être nécessaires face à des événements imprévisibles, comme un incendie hors de contrôle ou une explosion.

 

Ventilation pour métro

Ce type de système est spécialement conçu pour les réseaux de métro. Compte tenu des spécificités de cet environnement - espaces confinés, flux de passagers importants et risque de stagnation de gaz dangereux - les ventilateurs doivent être compacts afin de s'intégrer parfaitement aux contraintes architecturales des stations et des galeries. La ventilation pour métro combine ainsi l'ensemble des exigences des autres systèmes : qualité de l'air, gestion des polluants et sécurité maximale en cas d'urgence.

Ventilateurs tunnel CBI : ventilateurs axiaux

La gamme Infrastructure de CBI Group couvre l’ensemble des configurations de ventilation tunnel.

 

  Série CBJET Série AXL
Type Jet fan axial Axial à profil alaire
Poussée 270 - 3 000 N -
Débit max 250 000 m³/h 830 000 m³/h
Pression max - 5 000 Pa
Réversibilité Oui Oui / unidirectionnel
EN 12101-3 Oui (400 °C / 2 h) Oui (400 °C / 2 h)

 

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Critères de sélection d’un ventilateur tunnel

L’environnement d’un tunnel a une influence directe sur le choix du système de ventilation et des équipements associés. Plusieurs paramètres sont déterminants : 

 

  • Longueur et géométrie. Section, profil en long, nombre de portails : ces données définissent le système de ventilation requis et conditionnent directement les caractéristiques du ventilateur.

  • Usage et type de trafic. Tunnel routier, ferroviaire ou piétonnier - nchaque contexte génère une charge polluante différente. Les différents modes de transport produisent des niveaux de polluants variés, et des facteurs comme l’altitude ou les conditions climatiques influencent également la qualité aéraulique dans le tunnel.

  • Scénario incendie. Puissance thermique de référence, longueur des files bloquées, stratégie d’évacuation : ces paramètres dictent les exigences en résistance thermique et en réversibilité. Un ventilateur qui ne démarre pas en situation d’urgence n’est pas un ventilateur - c’est un risque.

  • Niveau acoustique. En environnement urbain ou à proximité d’un portail, les émissions sonores constituent une contrainte réglementaire à part entière.

CBI : conception, installation et suivi sur l’ensemble du cycle de vie

Fondée en 1963, CBI Group intervient sur les projets souterrains de toute envergure : tunnels routiers, lignes de métro, infrastructures ferroviaires. Avec 4 sites de production et plus de 23 000 ventilateurs produits par an, la Spare & Service Division assure une prise en charge complète - qu’il s’agisse d’équipements CBI ou tiers. 

 

Maintenance des ventilateurs tunnel : une approche dédiée

Dans un environnement souterrain, la dégradation des performances est progressive et silencieuse : vibrations cumulées, encrassement par les polluants, sollicitations thermiques cycliques. 

 

Un équipement peut fonctionner correctement en exploitation normale et ne pas répondre au moment critique. C'est pourquoi chaque intervention est conçue pour maintenir la disponibilité au démarrage d'urgence et la conformité à la certification EN 12101-3.

 

  • Maintenance annuelle en galerie : inspection visuelle, contrôle des vibrations, vérification des amortisseurs, mesure de la consommation énergétique

  • Maintenance quinquennale : remplacement complet des amortisseurs, nettoyage, mesures vibratoires complètes

  • Maintenance décennale : revamping complet en usine, révision moteur avec équilibrage dynamique, nouvelle girante, tests mécaniques avec certificat

  • Mise à niveau vers la nouvelle configuration CBJET (buse aérodynamique, ogives, nouvelle grille) avec émission d’un certificat F400 et garantie de 2 ans

 

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