Etude de la qualité d’air dans les stations de métro
EOLIOS est spécialisé dans les études de la qualité de l’air des espaces souterrains : Tunnel, gare, métro...
- Modélisation du rejet atmosphérique des polluants
- Etude de la qualité d’air dans les locaux
- Etude de concentration des particules fines
- Etude d’impact de nouveaux sites industiels
- Audit de site, relevés et mesures
- Etude de la pollution liée aux poussières
- Etudes de la propagation des odeurs
- Etude du risque Covid et virus
- Dimensionnement de systèmes de captation de polluants dans les industries et laboratoires
Nos projets Air & Vent :
Les impacts d’une mauvaise qualité d’air dans les espaces ferroviaires souterrains (stations de Metro ou RER)
La qualité de l’air dans les stations ferroviaires
Depuis le début des années 2000, les mesures de qualité de l’air ont montré que, en moyenne, les concentrations de particules en suspension dans l’air dans les zones ferroviaires en France sont trois fois plus élevées que dans l’air extérieur urbain.
La concentration de particules mesurée dans l’air est souvent exprimée en PM10 et PM2,5. Ces particules pénètrent dans l’appareil respiratoire, et les plus fines d’entre elles viennent directement se déposer dans les alvéoles pulmonaires.
De plus, la composition des particules fines observées en milieu ferroviaire est bien différente de celle de l’air extérieur, avec des concentrations élevées d’éléments métalliques, notamment de fer, ainsi que de carbone élémentaire et organique. Spécifique à l’activité ferroviaire souterraine, cette pollution est causée par l’usure des matériaux due au freinage des trains, par le frottement entre les roues et les rails, et par la remise en suspension de poussières due au déplacement des trains.
Les conséquences de la mauvaise qualité d’air
Les données épidémiologiques et toxicologiques suggèrent qu’il pourrait y avoir des impacts cardiorespiratoires graves, compte tenu des conséquences biologiques observées en termes d’inflammations, de stress oxydant et d’activité cardio-vasculaire chez les travailleurs en charge de la maintenance de ce genre d’infrastructures. Au vu de ces observations, l’ANSES confirme la nécessité de réduire la pollution en particules fines dans les zones ferroviaires souterraines et donc de poursuivre des actions en ce sens telles que notamment l’étude et l’amélioration de la ventilation dans ces milieux.
Les réglementations et recommandations en termes de qualité d’air dans les espaces ferroviaires souterrains
Au vu des danger qu’elles représentent, la directive européenne 2008/50/CE préconise une concentration maximale des particules PM 10 dans l’air des espaces ferroviaires souterrains variant de 940 μg/m³ (pour une station fréquentée en moyenne 30 minutes par jours par ses usagers) à 260 μg/m³ (pour une station fréquentée 2h par jour par ses usagers). De plus, l’OMS recommanderait pour les mêmes conditions une concentration a minima trois fois moins élevée que cette concentration maximale proposée.
En outre, le renouvellement constant de l’air est nécessaire dans ce type d’infrastructures publiques. Le débit minimum imposé par le du code du travail varie de 25 à 60 m³ par heure et par occupant, chiffre variant en fonction de la charge physique du travail effectué. D’autre part, le Règlement Sanitaire Départemental Type (RSDT) préconise pour tous les usagers un débit d’air supérieur à 18 m³ par heure et par occupant.
Une expertise complète en qualité de l'air souterrain
L'utilisation de la CFD pour améliorer la qualité de l’air
L’utilisation de la CFD (simulation numérique de mécanique des fluides) dans les études sur le renouvellement d’air en milieu souterrain présente de nombreux avantages. Grâce à cette approche, nous sommes en mesure de prédire et d’analyser avec précision les flux d’air, de visualiser les chemins de circulation, d’identifier les zones de stagnation et d’accumulation des polluants, ainsi que d’évaluer les vitesses et les turbulences. Cette analyse approfondie permet de comprendre le comportement de l’air et de concevoir des systèmes de ventilation efficaces.
Notre utilisation de la CFD nous permet ainsi d’optimiser la ventilation en milieu souterrain. En analysant les résultats des simulations, nous déterminons les emplacements optimaux pour les entrées et les sorties d’air, le dimensionnement des conduits d’air et les débits nécessaires pour un renouvellement d’air adéquat. Cette optimisation garantit une distribution efficace de l’air frais et réduit la présence de polluants nocifs ou d’odeurs désagréables.
Une autre application de la CFD est l’évaluation des contaminants en milieu souterrain. En utilisant des données sur les émissions de polluants, nous simulons et prédisons la dispersion de ces contaminants dans l’espace.
Cette évaluation permet de prendre des mesures préventives pour minimiser l’exposition des personnes et de mettre en place des systèmes de ventilation appropriés pour éliminer ces contaminants.
En résumé, l’utilisation de la CFD dans les études sur le renouvellement d’air en milieu souterrain est un atout majeur pour améliorer la qualité de l’air. Grâce à nos simulations précises et détaillées, nous sommes en mesure de comprendre, d’analyser et d’optimiser la circulation de l’air, ce qui assure un environnement souterrain sain, sûr et confortable.
Modélisation des mouvements d’air générés par les passages de trains
Etude de la qualité d'air dans une gare souterraine en phase chantier
La modélisation numérique des mouvements d’air générés par le passage des trains est un savoir-faire de pointe essentiel dans la compréhension des impacts sur la qualité de l’air dans les espaces souterrains. Grâce à des simulations CFD transitoires, EOLIOS est en mesure de représenter de manière précise les interactions entre les trains et l’air environnant.
Cette approche permet d’analyser les flux d’air, les turbulences et les variations de pression induites par le mouvement des trains. En comprenant mieux ces phénomènes, nous pouvons évaluer les conséquences sur la dispersion des particules fines et identifier les zones à risque de pollution accrue. Cette modélisation aéraulique avancée nous permet d’optimiser la configuration des installations, la ventilation et les systèmes d’évacuation de l’air, afin d’améliorer la qualité de l’air dans les espaces souterrains et de garantir un environnement plus sain pour les usagers et le personnel.
Simulation de la vorticité autour d'un train rentrant en gare
Audit approfondi sur site
De plus, pour étudier la qualité de l’air dans les espaces souterrains, EOLIOS se distingue également par son approche minutieuse et son équipement de pointe. Grâce aux audits réalisés sur site, nos ingénieurs sont en mesure de mesurer avec précision les vitesses de l’air et la quantité de particules fines présentes dans l’environnement souterrain.
Pour mieux comprendre les mouvements aérauliques principaux, nous utilisons des machines à fumigènes qui révèlent les flux d’air et les zones traversées par les particules. Ces informations cruciales nous permettent d’identifier les sources de problèmes et de formuler des recommandations adaptées sur place.
Ces campagnes de mesures permettent également d’améliorer la précision des simulations pour garantir une représentation fidèle de la réalité, et d’obtenir des évaluations exactes des solutions de conception afin de vérifier la conformité de la qualité de l’air par rapport aux valeurs requises.
Quel usage de la simulation CFD interne pour les espaces souterrains ?
Le type de solutions techniques proposées pour améliorer la qualité de l’air
Pour améliorer la ventilation et favoriser une meilleure circulation de l’air dans les zones ferroviaires souterraines présentant des zones de stagnation, plusieurs solutions techniques sont envisageables. Il est possible de réviser la conception des conduits d’air en modifiant leur emplacement, leurs dimensions ou en ajoutant des déflecteurs pour optimiser le flux d’air.
L’utilisation de ventilateurs supplémentaires permet également d’améliorer la circulation de l’air, tandis que les systèmes de déstratification de l’air peuvent permettre de déplacer l’air chaud accumulé vers le bas pour une distribution plus uniforme de la température.
Des systèmes de ventilation mécanique peuvent aussi être mis en place pour éliminer l’air vicié et introduire de l’air frais. Une amélioration de l’étanchéité aéraulique de l’espace, limitant les fuites d’air indésirables, peut aussi parfois être une solution nécessaire.
L’installation de capteurs de particules fines peut également apporter une réponse efficace à ce défi. Ces dispositifs innovants sont conçus pour piéger et filtrer les particules nocives présentes dans l’air.
En capturant les particules fines, ils permettent de réduire significativement la pollution atmosphérique dans les espaces souterrains, contribuant ainsi à améliorer la qualité de l’air respiré par les usagers du métro.
Chaque situation étant unique, il est pertinent de faire appel à des experts en mécanique des fluides pour effectuer une analyse approfondie et déterminer les solutions techniques les mieux adaptées pour remédier aux zones de stagnation de l’air dans les espaces ferroviaires souterrains.
Les bénéfices d’une meilleure qualité d’air dans les espaces souterrains
L’amélioration de la qualité de l’air dans les zones ferroviaires souterraines présente des avantages considérables. Tout d’abord, elle favorise la santé et le bien-être des voyageurs. En réduisant les polluants présents dans l’air, tels que les particules fines, les gaz nocifs et les allergènes, elle diminue les risques de problèmes respiratoires tels que l’asthme et les allergies. Les voyageurs bénéficient ainsi d’un environnement plus sain et peuvent respirer un air de meilleure qualité pendant leurs déplacements.
En outre, l’amélioration de la qualité de l’air contribue à créer un environnement plus agréable. En éliminant les odeurs désagréables qui peuvent être présentes dans les zones ferroviaires souterraines, elle améliore le confort des voyageurs et rend leurs trajets plus plaisants.
L’amélioration de la qualité de l’air est également importante pour la prévention de maladies et d’infections. En favorisant une meilleure circulation de l’air et en réduisant l’humidité, elle réduit les risques de développement de moisissures et d’autres agents pathogènes dans les zones souterraines. Cela contribue à préserver la santé des voyageurs et du personnel travaillant dans ces espaces, en minimisant les risques d’infections respiratoires et d’allergies.
Simulation de la vorticité autour d'un train rentrant en gare
Outre les avantages pour la santé et le bien-être, l’amélioration de la qualité de l’air dans les zones ferroviaires souterraines permet de répondre aux normes et réglementations en vigueur. Les autorités compétentes établissent des seuils et des directives pour garantir une bonne qualité de l’air dans les espaces publics. En respectant ces normes, les opérateurs ferroviaires peuvent éviter des problèmes juridiques potentiels et s’assurer que les voyageurs bénéficient d’un air de qualité lors de leurs déplacements.
De plus, une étude approfondie sur le renouvellement d’air en milieu souterrain présente également des avantages économiques. En optimisant la circulation de l’air et en éliminant les zones à faible renouvellement d’air, les coûts liés à la conception et à l’installation incorrectes de systèmes de ventilation sont minimisés.
Enfin, l’amélioration de la qualité de l’air contribue à une image positive des transports publics. En offrant un environnement souterrain plus sain et agréable, les opérateurs ferroviaires renforcent la satisfaction des voyageurs et encouragent l’utilisation des modes de transport durables. Cela peut également attirer de nouveaux usagers qui apprécient les efforts déployés pour offrir un environnement de voyage de qualité.
En somme, l’amélioration de la qualité de l’air dans les zones ferroviaires souterraines apporte des avantages significatifs pour la santé et le bien-être des voyageurs, la prévention de maladies et d’infections, le respect des normes et réglementations, l’image positive des transports publics, et la satisfaction des usagers. Cela crée ainsi un environnement souterrain plus sain, agréable et attractif pour tous les utilisateurs des transports en commun.
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