Description du poste

Le projet :
1. INTRODUCTION ET ETAT DE L’ART
Les gares et stations de métro sont des objets complexes à désenfumer en cas d’incendie. Chaque pays a une réglementation spécifique, souvent construite par accumulation historique de règles, et on peut avoir des gares qui respectent cette réglementation mais pour lesquelles le système de désenfumage demeure très largement optimisable. De plus, chaque gare est souvent unique, conçue par un architecte avec des volumes spécifiques. Enfin, se pose toujours la question de l’interaction entre le système de désenfumage de la gare et celui du tunnel, que la gare soit équipée ou non de portes palières complètes.

De ce fait, on réalise maintenant systématiquement des simulations de type CFD sur les gares et stations, dès lors que la géométrie initiale a été proposée par les architectes. La figure ci-dessous donne un exemple d’une telle géométrie en phase intermédiaire de conception (fin de la réalisation de l’AVP). A ce stade, de nombreux points ne sont pas encore complètement fixés (taille des trémies, des écrans de cantonnement, débit d’extraction, position des bouches, etc.).

Cela conduit en général à entrer dans une longue démarche de mise au point par essais / erreurs reposant exclusivement sur la CFD pour faire évoluer la conception jusqu’à obtenir une solution satisfaisante. Ceci permet aujourd’hui de réaliser des gares qui fonctionnent bien sur le plan du désenfumage, mais ce n’est pas satisfaisant.

Il est donc opportun de développer des outils de calculs simplifiés de pré dimensionnement afin de prévoir l’impact des paramètres géométriques non encore fixés et celui des dispositifs de sécurité additionnels que l’on peut envisager d’inclure au projet.

2. OBJECTIFS
Les objectifs de cette thèse seront donc,
* D’une part, d’étudier, pour quelques configurations type, des solutions techniques innovantes permettant un meilleur contrôle de la propagation des fumées et un désenfumage optimisé.
* D’autre part, de développer des outils de pré dimensionnement utiles aux concepteurs lorsque la géométrie et l’architecture ne sont encore qu’à l’état d’ébauche ou d’avant-projet, l’exploitation de ces outils devant permettre un dialogue technique fructueux entre les équipes d’architecte et les bureaux d’étude de maîtrise d’œuvre technique

3. METHODES
Le projet de thèse s’appuiera sur un nombre limité de configurations types pour lesquelles des études poussées seront menées. Ces études seront à la fois des démarches expérimentales sur maquettes à échelle réduite et des simulation tridimensionnelle à haute résolution. Sur ces configurations, on s’attachera à analyser l’effet de variations de conception (dimension de trémies, d’écrans, mise en place de rideau d’air, de dispositifs amovibles, ventilation mécanique ou mixte, etc), et ce pour les cas avec ou sans portes palières complètes sur les quais.

Les outils de pré dimensionnement pourront combiner des approches type « réseaux maillés » pour la détermination des flux, des approches type « zonales » pour estimer les cinétiques de propagation des fumées et de remplissage des locaux, et bien entendu, des approches CFD (éventuellement sous-résolues) pour caractériser les écoulements dans les zones fortement tridimensionnelles.
Pour la validation de ces outils, on s’appuiera notamment sur des cas concrets de projets réels rencontrés par les ingénieurs d’ARTELIA.