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Protection incendie des bâtiments

La sécurité incendie des Etablissements Recevant du Public (ERP) (centres commerciaux, hôpitaux, parkings, gares, etc.) est un point fondamental dans la conception de ces bâtiments.
En Suisse, ce type d'ouvrage est soumis aux directives de l'AEAI (Association des établissements cantonaux d’assurance incendie), qui regroupe, dans chaque canton, une autorité en matière de sécurité incendie (Etablissement Cantonal d'Assurance (ECA), police du feu, …). Pour chaque ERP sont définis:

  • un concept de sécurité incendie et évacuation (voies de fuite, concept d’intervention des secours, etc.), étudié en fonction de la configuration du bâtiment et de ses usages, et éprouvé par simulation afin de monter le dimensionnement correct du système de désenfumage ainsi que le respect des critères de désenfumage,
  • l’intégration de toutes les contraintes en termes de voies de fuite (nombre et dimensionnement), résistance au feu des structures et des matériaux, désenfumage, installations sprinkler et détection ou signalétique de fuite.

Ces éléments sont définis lors de la construction du bâtiment, et doivent être revus en cas de modification du bâtiment.

Grâce à l’expérience importante de ses ingénieurs en sécurité et ventilation, GESTE Engineering intervient régulièrement pour ce type de prestation.

 

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GESTE Engineering Aérodynamique

Aérodynamique et aéraulique

Les études aérodynamiques consistent à analyser, par la voie numérique, les champs de pression et vitesse générés par le mouvement de véhicules, particulièrement dans des environnements confinés tels que tunnels et stations souterraines. L'enjeu est le confort et la sécurité des personnes ainsi que la sécurité des équipements et de l'infrastructure. Ces études peuvent être réalisées tant en phase d'avant-projet, dans le but de déterminer les hypothèses de travail et les critères de dimensionnement, qu'en phase de projet/exécution dans le but de vérifier le respect des critères définis. GESTE Engineering a effectué plusieurs études avec une approche monodimensionnelle (1D) et tridimensionnelle (3D).

Pour les approches monodimensionnelles, GESTE a développé des logiciels ad hoc (TNT, Tunnel Nets and Trains); pour les études 3D elle s'appuie sur des logiciels commerciaux (Ansys Fluent) ou open source (FDS).

Les études aérodynamiques réalisées par GESTE peuvent porter par exemple sur l'analyse du confort tympanique lors de passage de trains à grand vitesse en tunnel, le calcul des charges de pressions sur les portes palières des stations de métros, le dimensionnement des puits anti-pistonnement dans les tunnels des lignes de métros, etc.

 

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FLOWS

La mobilité croissante des personnes et des marchandises, l’augmentation de la vitesse de croisière du transport collectif, le développement de sections en tunnel plus longues et nombreuses, la sensibilité accrue en matière de sécurité et d’impacts sur l’environnement sont autant de facteurs d’importance qui poussent constructeurs et exploitants à améliorer continuellement le confort et les performances de leurs systèmes ainsi que la sécurité des personnes et des infrastructures.

Dans ce contexte, et dans l’environnement confiné du tunnel, les phénomènes aérodynamiques et thermiques, la propagation des fumées en cas d’incendie, la ventilation en mode sanitaire ou incendie, le flux et l’évacuation des personnes, l’intervention des secours, la protection des personnes et des infrastructures jouent désormais un rôle déterminant et interviennent en amont dans la phase de conception de nouveaux systèmes de transport et d’ouvrages en souterrain ainsi que lors de la modernisation d’infrastructures existantes.

Nos spécialistes, forts d’une vaste expérience et de connaissances de pointe, traitent quotidiennement l’ensemble de ces phénomènes. Ils réalisent des études et des projets d’aérodynamique, de thermique et de ventilation ainsi que d’évacuation et de gestion des flux de personnes. Pour ce faire, ils s’appuient sur des calculs théoriques, des mesures expérimentales et des simulations numériques réalisées avec des logiciels reconnus:

  • Fluent, StarCCM, FDS, NSMB: solveurs aérodynamiques 3D pour l’étude d’incendies et d’écoulements instationnaires dans des géométries complexes;
  • SimWalk: logiciel pour la simulation et l’analyse de flux piétonniers;

ou avec nos propres logiciels, développés ad hoc et validés par nos ingénieurs:

  • TNT: solveur aérodynamique 1D pour le calcul de l’écoulement, de la propagation des fumées et de l’évacuation des personnes dans des réseaux de tunnels;
  • TunClim: solveur thermodynamique 2x1D, pour le calcul de l’évolution à long terme de la température dans des réseaux de tunnels profonds.

 

Domaines d'activités

  • Tunnels
  • Gares et stations
  • Infrastructures souterraines
  • Parkings, garages et dépôts
  • Bâtiments
  • Espaces fermés
  • Véhicules

 

Métiers

 

Références

GESTE Engineering Thermique

Thermique

Les études thermiques consistent à analyser l'évolution de la température de l'air dans les tunnels de base ou les réseaux de métros sous l'effet des diverses charges thermiques. L'enjeu est d'une part le confort des personnes se trouvant dans les tunnels et d'autre part la protection des équipements, fixes ou embarqués, dont le fonctionnement pourrait être compromis à des températures trop élevées.

Ces études sont typiquement réalisées en phase projet dans le but de déterminer les conditions environnementales attendues et, le cas échéant, définir des stratégies de ventilations pouvant limiter la température. GESTE Engineering a effectué plusieurs études thermiques dans le cadre de projets de nouvelles lignes de métros (Lausanne, Thessalonique, Naples, Copenhague) à l'aide d'un logiciel implémenté par elle-même (TunClim). Ce logiciel avait été initialement développé pour le dimensionnement du système de refroidissement du tunnel de base Lyon-Turin Ferroviaire.

 

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GESTE Engineering flux et sécurité

Gestion des flux piétons et sécurité

Face à des infrastructures de transport de plus en plus complexes, des tunnels de plus en plus longs, des trains de plus en plus rapides, les normes sécuritaires se multiplient. Conjointement, les exigences en termes de confort des voyageurs et de fluidité d’exploitation augmentent.

La gestion des flux de personnes est donc un paramètre incontournable dans la conception des infrastructures de transport, tant pour des questions de confort et de fluidité que pour la problématique de l’évacuation des personnes en cas d’incident.

Les simulations de flux piétons réalisées par GESTE Engineering permettent d’apporter des éléments d’appréciation pour ces deux problématiques.

 

Fluidité des échanges

La prise en compte des flux de personnes est aujourd’hui un enjeu majeur dans l'organisation des pôles d'échange multimodaux actuels. En gare, ce dimensionnement est d'autant plus complexe qu'il doit intégrer l'ensemble des paramètres de l'environnement concerné : le bâti, les équipements, les affectations commerciales, les contraintes en lien avec le système de transport (ferroviaire ou routier) et ses interfaces, etc.

Notre maîtrise pluridisciplinaire des contraintes liées aux infrastructures, équipements ferroviaires et systèmes de transport urbain nous permet de réaliser des simulations réalistes des flux de personnes dans des environnements complexes, et ainsi de contribuer ainsi aux projets d’aménagements de gares.

 

Concept d'évacuation

Par ailleurs, dans le cadre des activités d'ingénierie sécurité et de ventilation réalisées pour les infrastructures de transport, GESTE Engineering concourt à la définition d’une approche globale de la sécurité des personnes en établissant des concepts d'évacuation des personnes et d'intervention des services de secours, et en dimensionnant les dispositifs et les équipements de secours.

Les simulations de personnes, en situation normale et en situation dégradée, ainsi que les simulations incendie, permettent ensuite de prouver le bon dimensionnement des dispositifs de secours et des équipements installés et de valider le principe de fonctionnement imaginé pour le projet.


 

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GESTE Engineering Software

Software

Logiciels développés en interne

Dans le cadre de ce secteur d'activités, GESTE Engineering a développé ses propres logiciels afin de disposer d'outils adaptés aux besoins de ses clients. Il s'agit des logiciels suivants :

TNT
Ce solveur aérodynamique 1D permet de calculer :

  • l'écoulement compressible instationnaire généré par le mouvement de véhicules dans des tunnels ferroviaires ou routiers à géométrie complexe,
  • la propagation des fumées en cas d'incendie en tunnel, en tenant compte de la ventilation et des véhicules en mouvement.

Il réalise également des simulations de l'évacuation des personnes.

TunClim
TunClim est un solveur thermodynamique 2X1D, réalisant notamment le calcul de l'évolution à long terme de la température de l'air et de la roche pour des réseaux de tunnels profonds.
Ce logiciel intègre des paramètres comme l'écoulement de l'air, l'humidité de l'air, les sources et puits de chaleur, les systèmes de chauffage/refroidissement.

NSMB-TNT
Dans le cadre d'un projet de recherche parrainé par la Commission suisse pour la Technologie et l'Innovation (CTI), l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et GESTE se sont associés pour développer ce logiciel.
Le couplage dynamique des solveurs aérodynamiques 3D (NSMB) et 1D (TNT) réalisé par ce logiciel permet de réaliser des simulations d'incendie en tunnels longs.
NSMB-TNT permet également le calcul de champs aérodynamiques en tunnel par simulation 3D de l'écoulement rapproché et par simulation 1D de l'écoulement éloigné.

 

Autres logiciels utilisés en interne

GESTE a également régulièrement recours à des logiciels commerciaux ou à des open-source. Pour des problèmes fluidodynamiques complexes, instationnaires et compressibles, sont utilisés les solveurs numériques 3D suivants :

Avec ces logiciels, GESTE réalise ainsi des simulations numériques d'écoulements turbulents complexes et des analyses de résultats.

Enfin, pour la simulation de flux piétonniers, GESTE se base sur le logiciel SimWalk. Ce logiciel offre plusieurs avantages :

  • intégration de paramètres comme les horaires
  • modélisation par microsimulation à base d'agents (chaque piéton est ainsi modélisé avec ses buts et son comportement propre).

Ce type de modélisation permet ainsi de simuler de manière flexible et réaliste tant le comportement normal que les situations de panique dans des environnements complexes. Utilisations typiques de SimWalk PRO par GESTE:

  • test de l'efficacité des issues de secours des gares ferroviaires, aéroports et autres bâtiments complexes,
  • planification urbaine,
  • ingénierie du trafic,
  • soutien à la conception architecturale des bâtiments et espaces publics, validation de concepts architecturaux,
  • simulation pédestre en architecture.
GESTE Engineering Ventilation

Ventilation et désenfumage

Cœur de métier historique de GESTE Engineering, la ventilation recouvre des enjeux primordiaux en termes de sécurité et de confort des usagers.

Depuis plus de quinze ans, nous intervenons sur tous types d'infrastructures : tunnels routiers, ferroviaires et fluviaux, parkings, bâtiments. GESTE Engineering dispose aujourd'hui d'une expérience solide en simulation incendie, 1D et 3D, et peut prendre en charge la ventilation et le désenfumage d'une infrastructure, depuis l'avant-projet à sa réalisation.

 

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