Caractérisation des particules en gares souterraines

par Aude Fortain

Thèse de doctorat en Génie civil et sciences de l'habitat

Sous la direction de Karim Limam.

Soutenue en 2008

à La Rochelle .

mots clés

• Gares routières de voyageurs
• Constructions souterraines
• Air confiné -- Pollution
• Air -- Qualité
• Ventilation
• Lidar

Résumé

La qualité de l’air dans les gares souterraines est un sujet émergeant en lien direct avec l’exposition des personnes à la pollution de l’air intérieure et extérieure. Ainsi, le travail réalisé lors de cette thèse consistait à mieux caractériser les particules présentes dans ces enceintes ferroviaires. La première partie de ce travail présente un état de l’art des connaissances de la pollution particulaire dans les gares souterraines. Les particularités chimiques et des concentrations par rapport à l’air extérieur sont mises en avant, ainsi que l’intérêt d’étudier les concentrations en nombre. La deuxième partie est consacrée à la caractérisation des particules durant une dizaine de jours d’exploitation ainsi qu’à l’étude de la faisabilité de mesures Lidar dans une enceinte ferroviaire. Cette étude a permis de mettre en évidence des particularités chimiques et des concentrations suivant différentes périodes ainsi que l’intérêt du Lidar pour étudier le transport des particules dans un tel volume. La troisième partie a permis d’étudier trois sources spécifiques à une gare, la ventilation, les voyageurs et les trains en s’intéressant plus particulièrement aux concentrations en nombre de chaque source. En fonction des scenarii d’étude, nous avons pu mettre en évidence un apport particulier de chaque source. Enfin une quatrième partie a permis d’étudier l’application d’un modèle global pour calculer les évolutions des concentrations en gare et de mettre en évidence les difficultés rencontrées pour déterminer certaines données d’entrée. Les perspectives quant à la connaissance de sources, à la surveillance de la qualité de l’air et la modélisation sont présentées en conclusion.

Titre traduit

Characterization of particles in underground station

Résumé

Air quality in underground station becomes a very important topic for studying people exposure at pollution of indoor and outdoor air. In this way, the aim of this work was to better characterise particles in this kind of area. The first part of this work presents a state of the art about underground station particle pollution. Chemical and concentration specificities compared to outdoor air are underscored as well as the interest of studying number concentration. The second part is dedicated to the study of the particles during ten or so days as well as the feasibility study of Lidar measurements in an underground station. This measurement campaign permits to show chemical and concentration specificities according to different traffic periods as well as the interest of Lidar measurement to study particle dispersion in such large volume. In the third part, three specific sources were studied, namely ventilation, passengers and trains by considering particularly number concentration for each source. According to the different scenario, we have shown different contribution for each source. At last, in a forth part, we studied the implementation of a global model to calculate particle concentration in an underground station and we have shown the difficulties to determine input data. The perspectives regarding to the knowledge of the sources, the survey of air quality and the modelling are presented in conclusion.