En adoptant des ventilateurs personnalisés à dépoussiérage électrostatique, le taux d’élimination des PM2,5 dépasse 85 %, résolvant ainsi le problème de ventilation à double niveau dans un seul orifice, et permettant une purification efficace à faible consommation énergétique.
Le tunnel de Chunfeng a une longueur totale de 5 078 m, dont 4 600 m de section souterraine. Il utilise un tunnelier à diamètre ultra-large de 15,8 m pour réaliser un tunnel routier « à simple tube et double niveau », où les niveaux supérieur et inférieur sont tous deux dédiés à la circulation. Cela donne lieu à un espace intérieur fortement confiné et à des trajets d’écoulement de l’air complexes. La ventilation transversale classique étant limitée, des stations de ventilation centralisée sont installées aux extrémités est et ouest, où des ventilateurs à jet haute puissance fonctionnent en coordination avec le système de ventilation longitudinale.
En tant qu’autoroute urbaine reliant les districts de Luohu et de Futian, le tunnel devrait supporter plus de 60 000 véhicules par jour. Les gaz d’échappement des véhicules contiennent des concentrations élevées de PM2,5, de PM10, d’oxydes d’azote (NOx) et d’autres polluants, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de capacité de dilution et d’extraction du système de ventilation. Les ventilateurs doivent non seulement assurer un renouvellement d’air de base, mais aussi fonctionner en synergie avec les unités de purification de l’air afin d’assurer une élimination efficace des polluants.
La technologie BIM est appliquée sur l’ensemble du projet, et une « Plateforme de contrôle des risques liés à la sécurité » a été mise en place, intégrant un système d’information géographique tridimensionnel (3D GIS), la télédétection satellitaire par interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) et des algorithmes d’intelligence artificielle pour la surveillance en temps réel des paramètres de construction et des données environnementales. Ce système s’étend également à l’exploitation et à la gestion des équipements de ventilation, permettant la prédiction de l’état de fonctionnement des ventilateurs ainsi que l’émission d’alertes en cas de défaillance.
Des ouvrages annexes du tunnel (par exemple, une station de séparation des boues) étaient autrefois situés à seulement environ 100 m du complexe résidentiel Ludan Mingyuan. Les vibrations à basse fréquence générées par le fonctionnement des équipements ont provoqué chez les résidents des étourdissements, des acouphènes et même des fissures sur les murs de leurs habitations.
Pendant la mise en service et l’exploitation d’essai des ventilateurs CVC et des équipements auxiliaires, si les mesures d’atténuation des vibrations sont insuffisantes (par exemple, absence de supports antivibratoires à ressort, manque de raccordements souples), les vibrations peuvent facilement se propager à travers le sol, entraînant l’effet NIMBY (« Pas dans mon jardin »).
En définitive, l’entrepreneur chargé des travaux a été contraint de déplacer l’usine de traitement des boues de 300 m vers l’ouest afin d’atténuer les plaintes de la population, ce qui illustre les défis sérieux liés à l’évaluation initiale de l’impact environnemental et à la planification de l’implantation des équipements.
Pour faire face aux concentrations élevées de PM2,5, de PM10 et de NOx présentes dans les gaz d’échappement des véhicules, un système de purification de l’air est installé à chacune des extrémités est et ouest, utilisant une technologie combinant filtration multicouche, précipitation électrostatique et oxydation catalytique.
Les ventilateurs CVC doivent fournir une pression statique et un débit d’air stables afin d’assurer une répartition uniforme de l’air à travers les modules de purification, évitant ainsi les colmatages locaux ou une baisse de rendement.
Au cours d’un fonctionnement prolongé, l’accumulation de poussière sur les milieux filtrants entraîne une augmentation de la résistance du système. Par conséquent, les ventilateurs doivent être équipés d’un variateur de fréquence (VFD) afin d’ajuster dynamiquement leur puissance, ce qui permet de maintenir l’efficacité de purification tout en économisant de l’énergie.
Le tunnel traverse 11 zones de failles et de fractures, avec une résistance des roches atteignant 173 MPa. Les perturbations du sol pendant la construction menacent la stabilité des fondations des structures annexes, telles que les locaux des machines de ventilation.
Les locaux des machines situés en profondeur (jusqu’à 49 m sous la surface) sont humides et difficiles d’accès. Les grands ventilateurs doivent être transportés par éléments détachés et assemblés sur site, ce qui augmente les erreurs d’installation ainsi que les risques de vibrations ultérieures.
Le système de ventilation doit interagir avec les systèmes de détection et d’extinction d’incendie / d’extraction de fumée, de surveillance structurelle, de signalisation routière et d’autres systèmes. Par exemple, en cas d’incendie, les ventilateurs doivent basculer rapidement en mode d’extraction de fumée, activant les ventilateurs à jet afin de créer un flux d’air dirigé et d’assurer l’évacuation sécurisée du personnel.
Dans un environnement urbain dense, les séquences de démarrage/arrêt des ventilateurs doivent également éviter de provoquer des fluctuations de pression ou une superposition de bruits susceptibles d’affecter les bâtiments voisins.
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