Se os túneis tiverem mais do que umas centenas de metros, são necessários equipamentos específicos para garantir a segurança dos utentes, quer em situações normais quer em caso de acidente.
Para reduzir os riscos de acidentes e limitar as suas eventuais consequências, mas também para manter um nível de conforto adequado para os utentes, pode ser instalada uma grande variedade de equipamentos. O Capítulo 7 do relatório 05.06.B "Redução dos custos de operação de túneis rodoviários" trata dos equipamentos dos túneis rodoviários e o Capítulo 3 do relatório 2008R15 "Túneis rodoviários urbanos" fornece detalhes sobre o projeto e a renovação dos equipamentos.
É necessária uma quantidade significativa de energia elétrica para alimentar os equipamentos instalados num túnel. Os sistemas de abastecimento de energia elétrica (Secção Abastecimento elétrico)devem fornecer energia suficiente, quer em condições de utilização normal quer em condições de emergência. Isto significa que o sistema deve funcionar mesmo no caso de corte de energia da rede pública de abastecimento, de forma a alimentar, pelo menos, o equipamento que é absolutamente indispensável. O estado destes equipamentos deve, também, ser alvo de monitorização. Nesta ótica, deve ser implementado um sistema SCADA (Secção Sistemas de Supervisão).
O primeiro tipo de equipamentos respeita aos sistemas de comunicação e de alerta (Secção Comunicação e alerta).e inclui sistemas de verificação periódica das condições no túnel e também de chamada de atenção ao operador acerca de um eventual perigo ou acidente. Para além dos sistemas de vigilância e de controlo do tráfego (Secção Sistemas de vigilância e de controlo do tráfego), podem ser instalados alguns sistemas de deteção. Estes sistemas incluem a deteção automática de incidentes e a deteção de fumo/incêndio. Esta informação pode, também, ter origem diretamente nas pessoas envolvidas, através da utilização de um botão de alarme ou dos telefones de emergência. Estes últimos permitem, também, que se estabeleça uma comunicação entre as pessoas que se encontram dentro do túnel e o pessoal do posto de controlo. O diálogo estabelecido é útil para o operador dispor de informação adicional relativa à localização, ao estado das pessoas, etc., mas, para além disso, permite ao operador fornecer informação às pessoas que se encontram no túnel. Este tipo de equipamento inclui, igualmente, sistemas utilizados para alertar os utentes no túnel ou para coordenar a intervenção. Para estes propósitos podem ser utilizados altifalantes e retransmissão de rádio, de emissores públicos em FM bem como frequências dos operadores e dos serviços de emergência.
Para se garantir o conforto aos utentes e para reduzir os riscos de acidentes, é importante assegurar uma visibilidade adequada e uma concentração de poluentes reduzida. Para isso, são necessários um sistema de iluminação adequado (Secção Iluminação) ) e um sistema de ventilação (Secção Ventilação)). No caso de situações de emergência, a ventilação é igualmente crucial dado que afeta quer o desenvolvimento do fogo quer o escoamento do fumo. Em função do tráfego e da extensão do túnel, a ventilação pode ser apenas natural, apenas mecânica ou um misto das duas (i.e., natural em condições normais e mecânica em situações de emergência). Um outro elemento que permite a gestão dos riscos é a sinalização (Secção Sinalização). A sinalização é importante para chamar a atenção para eventuais obstáculos ou perigos, mas também para ajudar a encontrar as saídas de emergência, os botões de alarme, os extintores, etc.
Em caso de acidente, são necessários equipamentos para se proceder à extinção de incêndios. Incluem-se os equipamentos de combate a incêndios disponíveis para os utentes e para as equipas de emergência nos túneis (Secção Equipamentos de combate aos incêndios) bem como os sistemas fixos de combate a incêndios (Secção Sistemas fixos de combate ao incêndio),que atuam automaticamente. Nestas condições, na sequência de um acidente, a existência de barreiras (Secção Barreiras) é importante para impedir de entrar no túnel os utentes que estejam no exterior do mesmo.
Este Capítulo foi escrito pelo Grupo de Trabalho 1 e pelo Grupo de Trabalho 4 do Comité C4 (2008-2011), em que:
A maioria dos equipamentos e sistemas dos túneis necessita de energia elétrica para funcionar. Por conseguinte, deve ser instalado equipamento para fornecimento de energia ao túnel. Esta instalação tem de satisfazer dois requisitos essenciais:
A potência requerida para o abastecimento de um túnel está diretamente ligada à natureza e à quantidade dos equipamentos instalados. Em função da quantidade de energia elétrica exigida (kWh), a energia pode ser fornecida em baixa ou em alta tensão.
Cada país possui regulamentos próprios no que respeita aos túneis bem como uma estrutura específica em termos de redes de distribuição: consequentemente, as arquiteturas adotadas podem ser significativamente diferentes em túneis com caraterísticas similares. Não obstante, observa-se a adoção de alguns princípios idênticos, tais como:
Num túnel rodoviário, os equipamentos desempenham um papel crucial para a segurança dos utentes. O operador deve, consequentemente, monitorizar continuamente esses equipamentos para aferir do seu estado (em funcionamento ou em falha) e/ou o seu modo de funcionamento (automático, manual ou parado).
Muitos dispositivos são controlados por sensores e funcionam automaticamente (iluminação, ventilação...) de acordo com parâmetros pré determinados. Outros são ativados ou desativados em função das condições de operação. Assim, para o operador é útil poder controlá-los remotamente (sinalização, painéis de mensagens variáveis, barreiras, ventilação, iluminação, bombas...).
Por fim, uma vez que se pode proceder à utilização dos equipamentos de forma muito diferenciada (continuamente, ocasionalmente, ou muito raramente), é necessário que o operador disponha de informação sobre a duração do funcionamento (em horas) de cada um deles.
Estas funções de supervisão, de controlo-comando e de arquivo de dados são frequentemente desempenhadas por um único sistema: o sistema de supervisão, de controlo e de aquisição de dados (SCADA).
Existem numerosos sistemas SCADA a nível mundial e os respetivos desempenhos são constantemente melhorados. Os sistemas instalados em túneis rodoviários com caraterísticas comparáveis raramente são completamente idênticos, mesmo no caso de túneis explorados por um mesmo operador. Ainda assim, as arquiteturas obedecem a algumas regras largamente partilhadas:
redundância de determinados subconjuntos para melhorar a respetiva confiabilidade.
Para o operador é importante poder comunicar com o utente. Esta comunicação deve estabelecer-se nos dois sentidos – do operador para o utente e do utente para o operador. Estes intercâmbios devem ser possíveis em todas as situações operacionais: normais, degradadas ou críticas.
Alguns dispositivos permitem que se garanta esta função de comunicação (o alerta é considerado uma forma particular de comunicação). Nem todos os dispositivos oferecem as mesmas funcionalidades: alguns permitem estabelecer uma transmissão do utente para o operador (botões de alarme, alarme automático quando se utilizam determinados sistemas de evacuação...), ao passo que outros permitem uma transmissão do operador para o utente (transmissão de mensagens em frequências moduladas, altifalantes). Apenas um deles permite um diálogo pleno (os telefones de emergência).
Os telefones de emergência permitem que o utente, vítima de um acidente num túnel, contacte o centro de controlo-comando encarregue do túnel. Para além de estabelecer um contacto por voz, a utilização de um telefone de emergência por um utente também permite conhecer a sua localização precisa.
Estes telefones de emergência são instalados a intervalos regulares, em caixas ou postos de emergência de variados tipos. A distância entre dois telefones de emergência é, frequentemente, definida através de regulamentos e, consequentemente, varia de um país para outro.
A estrutura deste dispositivo é bastante simples. Os telefones de emergência no túnel estão ligados a um centro que recebe as chamadas efetuadas a partir do túnel. Habitualmente, este centro localiza-se no centro de controlo-comando do túnel e, por vezes, nas instalações dos serviços da polícia com a jurisdição do túnel.
Os botões de alarme de pressão permitem que um utente alerte o centro de controlo-comando em caso de acidente num túnel. Uma vez que se trata de um equipamento não muito dispendioso, pode ser instalado em intervalos regulares.
Este dispositivo não é muito utilizado porque, em certa medida, como que duplica o telefone de emergência mas, adicionalmente, não permite uma comunicação nos dois sentidos entre o utente e o centro de controlo-comando.
Conforme mencionado anteriormente, o utente tem acesso a vários meios que pode utilizar no túnel, especialmente em situações de emergência: telefones de emergência e, por vezes, botões de alarme de pressão. Dispõe igualmente de extintores de incêndio e, na maioria dos túneis, de saídas de emergência.
Para o operador é essencial ser informado, o mais cedo possível, quando um utente utiliza um destes meios, de forma a tomar as ações adequadas. Isto não é difícil no caso do telefone de emergência e dos botões de alarme de pressão dado que, frequentemente, o centro de controlo-comando recebe a chamada ou a informação de alarme. Quando as chamadas de emergência não são recebidas no centro de controlo-comando, têm de ser estabelecidos procedimentos para que o serviço que recebe a chamada informe imediatamente o centro de controlo-comando.
No caso dos extintores e das saídas de emergência, são frequentemente instalados sensores para detetar uma alteração de estado e comunicar esta informação ao centro de controlo-comando através do sistema SCADA. O operador é, então, informado de que um utente no túnel está a solicitar assistência.
Para os extintores de incêndio, a informação a ter em conta consiste frequentemente na ação de remover o equipamento do suporte ou a abertura da porta do posto de emergência etc. Para as saídas de emergência, a informação a ter em atenção, pode ser a abertura da porta ou a deteção de uma presença na saída, ou ambas.
Quando um túnel está equipado com um sistema de vídeo vigilância (ver Sistemas de vigilância e de controlo do tráfego)
as imagens provenientes do túnel e das suas imediações são visionadas em monitores instalados no centro de controlo-comando. É difícil para o operador observar vários monitores, simultaneamente, com um nível de alerta constante, durante várias horas.
Para ultrapassar esta dificuldade, as entidades que operam os túneis estão a recorrer, cada vez mais, a sistemas automáticos de deteção de incidentes. Nalguns países, a utilização de tal equipamento é mesmo obrigatória em determinados túneis.
A deteção automática de incidentes (DAI) baseia-se, normalmente, numa análise computorizada de sequências de imagens de vídeo geradas a partir das câmaras instaladas para visionar o tráfego do túnel. Existe um conjunto de algoritmos capazes de detetar uma série de incidentes, incluindo:
Uma vez que os incêndios graves em veículos deflagram geralmente após uma paragem do tráfego (por exemplo, na sequência de um acidente), constata-se que é expetável que um alarme “veículo parado” proveniente de um sistema DAI preceda alarmes despoletados por outros sistemas, tais como detetores de temperatura e de fumo. Este aviso inicial com origem no DAI dá tempo aos operadores do túnel para confirmarem a natureza e a localização do incidente, e para iniciarem uma intervenção eficaz. Esta pode concretizar-se através da seleção de uma configuração ótima da ventilação, através de medidas operacionais que previnam a ocorrência de acidentes secundários como sejam advertir, com rapidez, os condutores que se encontrem a montante do incidente. Este ganho de tempo permite, também, antecipar a chamada dos serviços de emergência, fechar o acesso, enviar mensagens através dos painéis de mensagens variáveis e de rádio, chamar os serviços de desempanagem, aconselhar os utentes a sair do túnel, etc.
Os sistemas de vídeo deteção de fumos são descritos na Secção 6.3.3 "Métodos atualmente utilizados" do relatório 05.16.B 2006.
Os sistemas DAI baseados em vídeo podem proporcionar informação em tempo real sobre o fluxo, volume e velocidade do tráfego. Podem gravar imagens na origem do incidente e interagir com outros sistemas tais como o sistema de supervisão, controlo e aquisição de dados (SCADA). Os sistemas DAI baseados em vídeo incluem, normalmente, câmaras, um sistema de processamento de imagens vídeo de uma ou várias câmaras, codificadores e descodificadores de vídeo IP (Internet Protocol) para enviar imagens para monitores ou ecrãs de computador. Para além disso, um sistema de gestão de vídeo é composto por um ou dois servidores redundantes, que têm uma função de proporcionar vídeos e outras funções de armazenamento de dados (gravação maciça de vídeo e dos incidentes DAI, recolha e armazenamento de dados e acontecimentos de tráfego em tempo real, interface com o sistema SCADA do túnel), equipamentos de rede e linhas de comunicação (fibras óticas, cabos coaxiais e cabos de par entrançado não blindado).
A conceção dos sistemas DAI, em túneis, deve ser desenvolvida considerando adequadamente as seguintes questões:
O artigo da Routes/Roads de 2009 "Sistemas de Deteção de Incêndios em Túneis Rodoviários – Ensinamentos Retirados do Projeto de Investigação Internacional" concluiu que "para fazer face a obstruções, a maior parte dos fabricantes de detetores de campo de visão recomenda dois detetores, cobrindo a mesma área, a partir de ângulos diferentes, por exemplo, a partir de duas direções dentro do túnel". Podem ser utilizadas várias câmaras para efeitos de redundância, no caso de avaria de uma delas. Em geral, os campos de visão das câmaras são definidos de forma a sobreporem-se, de tal modo que a avaria de uma câmara possa ser compensada através das imagens das câmaras mais próximas.
A Secção IV.2.1. "Dispositivos de Deteção de Incidentes de Tráfego " do relatório 05.15.B 2004 sugere que o espaçamento das localizações das câmaras pode variar de 30 a 150 metros, se forem utilizadas para deteção automática de incidentes.
O desempenho de um sistema DAI depende, em grande medida, da boa colocação em serviço e da calibração, antes da implementação. A experiência mostra que a colocação em serviço e a calibração deste tipo de instalações, pode levar vários meses.
Os detetores de incêndio e de fumo são sempre partes integrantes de um circuito de controlo composto por sensores, equipamentos para desencadear alarmes, cabos de transmissão, unidades de avaliação, etc., e que, no seu conjunto, são geralmente referidos como o sistema de alarme de incêndio.
Os sistemas de alarme de incêndio e de fumo nos túneis rodoviários são concebidos para detetar incêndios e a produção de fumo com a maior celeridade possível, para que os equipamentos e os procedimentos de segurança possam ser ativados sem demora. Os sistemas devem ter como objetivos principais:
Regra geral, os princípios de deteção de incêndio baseiam-se na perceção dos parâmetros determinados pelo incêndio, i.e. calor, fumo, radiação e produção de substâncias químicas caraterísticas. Por conseguinte, os sensores de deteção de incêndios podem ser classificados como:
Cada um destes detetores tem o seu próprio domínio de aplicação, relacionado com o seu tempo de resposta, robustez, fiabilidade, etc.
Recentemente, os sistemas DAI de vídeo, demonstraram ser muito eficientes e rápidos na deteção de incêndios. De facto, eles detetam todos os objetos ou veículos cujo movimento não siga o fluxo normal do tráfego. As câmaras podem ser, automaticamente, orientadas para o local do incidente, o que permite ao operador ver o início do incêndio.
Os sistemas de deteção de incêndios/fumo são descritos na Secção 6.3 "Deteção de incêndios" do relatório 2006 05.16.B.
De forma geral, os detetores de incêndio de túneis rodoviários devem ser concebidos para resistir às seguintes condições ambientais: velocidades do ar até 10 m/s, visibilidades reduzidas devido a emissões de escape de motores diesel e a partículas oriundas do desgaste abrasivo dos pneus e da superfície do pavimento, aumento e flutuações de curto prazo das concentrações de poluentes (monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos de azoto e hidrocarbonetos), alteração das intensidades dos faróis dos veículos, calor dos motores e fumo quente devido aos gases de escape dos veículos, interferências eletromagnéticas, composição mista do tráfego (i.e., veículos ligeiros, ligeiros de mercadorias, veículos pesados, autocarros e camiões cisterna), o que tem por consequência a existência de diferentes graus de obstrução do perfil transversal do túnel.
Nunca é demais salientar que estes sistemas devem apresentar um grau elevado de fiabilidade de funcionamento e devem ter capacidade para localizar o incêndio com a maior precisão possível. É aconselhável que os sistemas de deteção de incêndio possuam um certo nível de inteligência para evitar falsos alarmes, uma vez que a recuperação após falsos alarmes pode gerar despesas significativas ou, ainda pior, podem desencorajar os operadores, após algum tempo, de dar a devida atenção aos alarmes.
Além do mais, é imperativo que a instalação do sistema de deteção/alarme de incêndios tenha um custo razoável, tenha custos de operação baixos e seja simples de manter: consultar a Secção 6.3 "Deteção de incêndios" do relatório 2006 05.16.B.
Os regulamentos e as normas nacionais e internacionais especificam os parâmetros seguintes para os detetores automáticos de incêndios: tempo máximo para a deteção do incêndio, determinação da localização do incêndio, potência mínima de incêndio a detetar, métodos de deteção aprovados, pontos de reunião após alarmes de incêndio, caraterísticas dos túneis que devem dispor de instalação de alarmes automáticos de incêndio (por exemplo, extensão do túnel, túneis com ventilação mecânica, túneis que não são permanentemente monitorizados por meios humanos, túneis de pequena extensão com densidades de tráfego particularmente elevadas).
A Secção 10 "Referências" do relatório 2006 05.16.B.
A eficácia da deteção de incêndios não se baseia, apenas, no tipo de dispositivos (temperatura, extinção do feixe de luz, ionização, etc.), mas também na estratégia de deteção que foi desenvolvida, a qual inclui a quantidade de sensores e o respetivo nível de vigilância no túnel.
A deteção automática de incidentes, a análise de imagens vídeo incluindo os sistemas DAI, a observação do sistema de circuito fechado de televisão (CCTV), os equipamentos tais como extintores que acionam alarmes quando removidos, bem como os telefones de emergência, constituem, em geral, bons meios para ativar um alarme.
Muitos dos detetores correntemente utilizados reagem em função do calor e da taxa de incremento da temperatura. Quando bem calibrado, este tipo de sistema gera poucos alarmes falsos, mas pode ser lento a reagir. Os detetores de fumo permitem dar sinais de alarme mais rapidamente mas são mais propícios a gerar falsos alarmes por causa do fumo produzido pelos veículos a diesel: consultar a Secção VI.3.1 "Deteção de incêndios" do relatório 05.05.B 1999.
O artigo da Routes/Roads de 2009 "Sistemas de Deteção de Incêndios em Túneis Rodoviários – Ensinamentos Retirados do Projeto de Investigação Internacional" aborda os sistemas de deteção de incêndio/fumo em túneis rodoviários, tais como a deteção linear do calor, a deteção ótica das chamas, a deteção através de imagens de vídeo, a deteção pontual de calor e a deteção de fumo através de um sistema de amostragem do ar. O artigo conclui que o sistema de amostragem do ar apresenta um bom desempenho em termos de tempo de resposta e de capacidade para localizar e controlar com precisão um incêndio e os respetivos efeitos no ambiente rodoviário, quando se têm em consideração os desempenhos globais, incluindo os falsos alarmes, a manutenção e a deteção de incêndios. Os resultados deste estudo podem ser utilizados na determinação da tecnologia mais adequada para a deteção de incêndios em túneis.
Um túnel é um espaço fechado e confinado que muito frequentemente não permite a propagação de ondas de rádio das emissoras exteriores ao túnel. Para restabelecer esta propagação, é necessário instalar um equipamento que permita a retransmissão das frequências necessárias. Podem ser retransmitidos diversos tipos de serviços:
Existe um grande número de serviços cujas frequências poderiam ser retransmitidas mas nem todas o são, por causa dos custos envolvidos, para não falar da viabilidade. Regra geral, são retransmitidas certas frequências utilizadas pelos serviços de socorro, as frequências utilizadas pelo operador, algumas frequências FM e/ou DAB e as frequências dos operadores de telemóveis.
Quando uma ou mais frequências de rádio são retransmitidas, é instalado um dispositivo que permite inserir mensagens pré gravadas. Em caso de necessidade, estas emissões de rádio são interrompidas e são transmitidas, à atenção dos utentes, mensagens relativas ao túnel com instruções precisas prestadas pelo operador sobre as ações que os utentes devem desenvolver.
Uma instalação de retransmissão de rádio, num túnel, é essencialmente composta de:
Não existem muitos dispositivos que permitam abordar diretamente os utentes do túnel para lhes fornecer informação ou para lhes solicitar que se comportem de determinada maneira. Para resolver este problema, alguns túneis estão equipados com altifalantes. Na prática, dependendo da forma como são utilizados, os altifalantes oferecem diferentes funcionalidades. Referem-se, em particular, os pontos seguintes:
Estes dispositivos não são, contudo, muito utilizados atualmente. A sua utilização deve ser estudada caso a caso e, frequentemente, poderão ser adequados para utilização em túneis muito específicos (com tráfego muito denso, com grande extensão, etc.)
Na maioria dos túneis, a iluminação natural não permite assegurar condições satisfatórias de visibilidade para os utentes. Nesse sentido, é necessário instalar iluminação artificial que ofereça condições de visibilidade e de conforto aceitáveis para os utentes.
Em termos de funcionalidades, uma instalação de iluminação deve permitir:
Uma instalação de iluminação deve ser concebida respeitando diversos critérios, principalmente os que se prendem com:
São possíveis diversos tipos de instalações; as mais comuns são a iluminação simétrica e a iluminação em sentido contrário ao fluxo de tráfego. De acordo com as caraterísticas do túnel e os objetivos definidos, os aparelhos de iluminação podem ser instalados numa ou mais filas, por cima da estrada, no topo das paredes do túnel, etc.
A ventilação dos túneis assegura duas funções:
Em termos históricos, a primeira razão que conduziu à instalação de sistemas de ventilação em túneis foi a redução dos níveis de poluição. Embora as emissões de poluentes por veículos rodoviários tenham diminuído significativamente ao longo das últimas décadas, esta função continua a revestir-se de importância e deve ser-lhe dada grande atenção na fase de projeto. Nalguns casos, a ventilação natural devida ao efeito de pistão dos veículos em movimento, pode ser suficiente para satisfazer os requisitos de qualidade do ar em condições normais de operação. A necessidade de um sistema de ventilação mecânico é avaliada considerando a extensão do túnel e o tipo de tráfego (bidirecional ou unidirecional) e das condições de escoamento (possibilidade de congestionamento): consultar o Relatório Técnico 2004 05.14.B : Túneis Rodoviários: Emissões dos veículos e necessidade de ar para ventilação.
Este relatório será substituído por um novo relatório, a publicar brevemente
Os mesmos fatores determinam os requisitos para ventilação em situações de emergência, especialmente em caso de incêndio. A presença de outros equipamentos ou instalações, saídas de emergência, por exemplo, também deve ser tida em conta. A ventilação natural pode ser suficiente nalguns casos, mas a ventilação mecânica é frequentemente necessária em túneis com mais de algumas centenas de metros de extensão.
Podem ser utilizadas diferentes estratégias de ventilação nos túneis. A escolha entre elas é, geralmente, guiada essencialmente por considerações de segurança perante incêndios; a utilização do sistema em condições normais de operação é adaptada para satisfazer esses requisitos: ver Capítulo V "Ventilação para controlo de incêndios e fumo " do relatório 05.05.B 1999
A estratégia longitudinal consiste na criação de um escoamento de ar longitudinal no túnel, de forma a empurrar todo o fumo produzido por um veículo em chamas para um dos lados do incêndio. Se os utentes estiverem presentes nesse lado, podem ser afetados pelos gases tóxicos e pela redução da visibilidade, pelo que a utilização desta estratégia em túneis bidirecionais e/ou congestionados, requer uma grande prudência. A velocidade mínima do ar para um controlo eficaz do fumo depende do incêndio e da geometria do túnel (declive, perfil transversal).
A estratégia transversal beneficia da estratificação térmica do fumo do incêndio: o fumo tem tendência a concentrar-se na parte superior do espaço do túnel, de onde pode ser extraído por meios mecânicos. O sistema é concebido para preservar uma camada de ar novo na parte inferior do perfil transversal, (visibilidade adequada, baixa toxicidade) que permita a autoevacuação. É, por conseguinte, importante manter uma velocidade do escoamento longitudinal tão baixa quanto possível na zona do incêndio, para evitar a perda de estratificação e uma dispersão longitudinal excessiva do fumo. Esta estratégia (transversal) é aplicável a qualquer túnel, mas o projeto, a construção e a operação do sistema são mais difíceis e mais dispendiosos.
O processo de projeto de um sistema de ventilação inclui o cálculo da capacidade minima aceitável de um sistema no que respeita ao impulso e/ou caudais, o projeto da rede de ventilação e a escolha dos equipamentos de ventilação adequados. Consultar o Capítulo 4 do Relatório 2006 05.16.B : Ventilação e os seus anexos 12.3 "Procedimento de cálculo de ventiladores de impulso", 12.4. "Aberturas de exaustão de fumo"" e 12.6. "Impacto acústico dos ventiladores de impulso ". Os equipamentos de ventilação devem satisfazer uma série de especificações, nomeadamente no que respeita à resistência ao fogo e ao desempenho acústico.
O projeto dos cenários de controlo da ventilação adequados para cada situação de incêndio possível é uma etapa muito importante do processo: ver Relatório Técnico 2011 R02 : Túneis Rodoviários: Estratégias operacionais para a ventilação.
Estes cenários podem ser simples, especialmente quando se trata da estratégia longitudinal, ou podem envolver um grande número de dispositivos de medição e de ventilação em túneis complexos ventilados transversalmente. A otimização do controlo da ventilação no que respeita à qualidade do ar em condições normais de operação é crucial para se reduzir o consumo de energia; trata-se de uma questão importante, uma vez que este consumo representa uma parte significativa dos custos operacionais de um túnel.
As interações da projeto do sistema de ventilação com outros elementos de um túnel são numerosas e diversas. No caso da ventilação transversal, por exemplo, os caudais necessários podem ter impactos sobre a secção de escavação, com uma eventual implicação importante a nível do custo de construção. A ventilação é responsável, também, por uma grande parte das necessidades a nível do abastecimento de energia elétrica do túnel. A ventilação interage estreitamente com outros equipamentos de segurança, tais como os sistemas de deteção e de combate a incêndios: consultar o Capítulo 5 "Sistemas fixos de combate a incêndios no contexto dos sistemas de segurança dos túneis " do relatório 2008 R07.
As questões ambientais ligadas à ventilação, para além do consumo de energia e da pegada de carbono associada, prendem-se com a descarga localizada e concentrada de ar poluído pelos portais e chaminés. A redução do seu impacto nas imediações do túnel faz parte de uma boa conceção ambiental: consultar a Secção 4.3. "Técnica de dispersão do ar em túneis", Secção 4.6. "Aspetos operacionais" e o Anexo D. "Perspetiva geral da modelização da dispersão na conceção dos sistemas de ventilação" do Relatório 2008 R04.
Por fim, outras partes do túnel que não as destinadas ao tráfego podem necessitar de ventilação, em especial as saídas de emergência: ver a Secção 5.3. "Conceção do itinerário de evacuação" do relatório 05.16.B 2006.
O principal objetivo dos equipamentos de combate aos incêndios num túnel rodoviário consiste em fornecer os meios de combate a um incêndio dentro do túnel com o mínimo impacto sobre os utentes, os serviços de emergência e a estrutura.
A Associação Mundial da Estrada (AIPCR/PIARC) abordou os sistemas necessários para o combate aos incêndios em túneis rodoviários em numerosas publicações, especialmente nas duas publicações que se referem: Relatório Técnico 05.05.B 1999 "Controlo de Incêndios e Fumo em Túneis Rodoviários" e Relatório Técnico 05.16.B 2007 "Sistemas e Equipamentos para Controlo de Incêndios e Fumo em Túneis Rodoviários" . Para além disso, estas questões foram, também, abordadas em vários Relatórios dos Comités apresentados aos Congressos Mundiais da Estrada, especialmente nos que tiveram lugar em Viena (1979), Sidney (1983), Bruxelas (1987), e Marraquexe (2001).
Os sistemas críticos para a capacidade de combate a incêndios dentro de um túnel rodoviário incluem: deteção, alarme, comunicações de rádio, telefone de emergência, circuito fechado de televisão, altifalantes, abastecimento e distribuição de água, sistemas fixos de combate a incêndios, extintores portáteis e ventilação de emergência. Estes sistemas devem ser planeados, avaliados, concebidos e instalados de uma forma integrada e minuciosa, para assegurar que os sistemas são realmente compatíveis e que a segurança das pessoas, em caso de incêndio, não está comprometida ou a ser assegurada desproporcionalmente.
Muitos destes elementos relativos aos sistemas de combate a incêndios em túneis são abordados noutros capítulos deste manual. Os sistemas tratados noutros capítulos incluem a deteção (Secção 8.3.5 Deteção de incêndios/fumo: Objetivo da deteção de incêndios e de fumo), fixed fire fighting (Secção Sistemas fixos de combate ao incêndio), os alarmes de incêndio (Secção Comunicação e alerta), os telefones de emergência (Secção 8.3.1 Telefones de emergência), o circuito fechado de televisão (Secção Sistemas de Supervisão),os altifalantes (Secção Comunicação e alerta: Altifalantes), as comunicações via rádio (Secção Comunicação e alerta), e a ventilação de emergência (Secção Ventilação).
Os sistemas abordados nesta secção referem-se aos sistemas para combate aos incêndios colocados à disposição dos utentes (condutores), da empresa responsável pela operação e dos bombeiros. Incluem sistemas concebidos para fornecer água através de uma conduta (coluna seca) e de bocas-de-incêndio bem como a instalação de extintores portáteis no interior do túnel.
É necessário um sistema de abastecimento de água, incluindo canalizações de água, condutas húmidas ou secas, para fornecer a água necessária para o combate aos incêndios no interior do túnel (através de bocas-de-incêndio ou de hidrantes) e, eventualmente, para alimentar um sistema fixo de combate ao incêndio (Secção Sistemas fixos de combate ao incêndio), se existir algum instalado no túnel (consultar a SecçãoVI.3.3 "Abastecimento de água" do relatório 05.05.B 1999). A água pode ser proveniente de um sistema de distribuição de água ou de um depósito. A pressão do sistema deve estar em conformidade com as exigências dos bombeiros que respondam ao incidente.
As bocas-de-incêndio são necessárias no interior do túnel rodoviário para que os bombeiros tenham um ponto onde ligar as mangueiras e aceder ao abastecimento de água. As bocas-de-incêndio devem ficar instaladas a intervalos regulares dentro do túnel (consultar a Secção VI.3.3 "Abastecimento de água" do relatório 05.05.B 1999). Os elementos de ligação das bocas-de-incêndio devem ser compatíveis com o equipamento dos bombeiros locais que possam responder ao incidente.
Os extintores portáteis são disponibilizados em intervalos regulares, dentro do túnel, para permitir que condutores e o pessoal responsável pela operação combatam um incêndio de dimensão limitada, antes da chegada dos serviços de emergência (consultar aSecção VI.3.2 "Extintores de incêndio" do relatório 05.05.B 1999).
Nalguns países, existem carretéis instalados nos túneis rodoviários. Contudo, isto não é uma tendência geral, dado que outros países consideram que os bombeiros trazem as suas próprias mangueiras para o túnel em cada incidente (consultar a Secção VI.3.3 "Abastecimento de água" do relatório 05.05.B 1999).
O Relatório Técnico 2008 R07 "Túneis Rodoviários: Uma Avaliação dos Sistemas Fixos de Combate ao Incêndio" resume a visão da Associação Mundial da Estrada acerca dos Sistemas Fixos de Combate ao Incêndi (SFCI), e as respetivas recomendações relativas à aplicabilidade, à seleção e à operação destes sistemas.
Num incêndio que se desenvolve com rapidez, o fumo pode rapidamente comprometer a capacidade dos utentes para promoverem a auto-evacuação, enquanto o rápido aumento da temperatura pode tornar o ambiente do túnel inadequado para a presença humana e destruir os sistemas de segurança. Um SFCI oferece a possibilidade de abrandar o desenvolvimento do incêndio e a sua propagação, contribuindo, deste modo, para a segurança dos condutores e dos serviços de emergência, durante as fases de auto-evacuação e de salvamento assistido. Outras vantagens potenciais do SFCI consistem na proteção dos equipamentos do túnel face aos danos provocados pelos incêndios e em evitar ou minimizar as interrupções da rede rodoviária que podem ocorrer quando um túnel está em reparação na sequência de um incêndio.
Excetuando no caso em que a instalação de um SFCI está prevista nas diretivas de projeto de túneis de um país, recomenda-se a adoção dos seguintes passos para apoiar a decisão de instalação ou não deste sistema:
O SFCI deve ser considerado no contexto de outros sistemas de segurança críticos, como a ventilação. Uma deteção de incidentes rápida e precisa e uma resposta adequada do SFCI são componentes essenciais para se obter o melhor desempenho possível por parte do SFCI. O desempenho operacional do SFCI pode ser avaliado através de uma abordagem sistemática, incluindo as fases de manutenção, teste e formação. Deve ser feita uma análise cuidadosa quanto às implicações deste sistema a nível dos procedimentos de operação e dos orçamentos da manutenção.
Os sistemas de “dilúvio” que utilizam a água como agente extintor são, de longe, o tipo mais comum de SFCI instalados, atualmente, em túneis. Encontram-se disponíveis sistemas de baixa e de alta pressão, sendo que os últimos permitem obter uma menor dimensão das gotas. Também têm sido instalados em túneis outros sistemas que utilizam água, incluindo sistemas à base de espuma. A seleção do SFCI adequado deve basear-se numa análise custo-benefício.
Embora os SFCI em túneis sejam utilizados regularmente nalguns países, continuam a ser mais a exceção do que a regra, nos túneis rodoviários, a nível internacional. Apesar destes sistemas permitirem reduzir o desenvolvimento e a propagação dos incêndios, para assegurar um funcionamento ótimo exigem níveis de manutenção e de atenção no âmbito da operação superiores aos correntemente praticados.
Os sistemas de supervisão de tráfego são, frequentemente, instalados quando a intensidade de tráfego no túnel é muito elevada. Geralmente, é utilizado um sistema de videovigilância, complementado, por vezes, por dispositivos de contagem. Uma instalação de videovigilância oferece ao operador a possibilidade de controlar as condições do tráfego no túnel, em tempo real. No caso em que se verifiquem problemas na circulação, este sistema permite visualizar a zona afetada pelo incidente para que se possam avaliar rapidamente as medidas a adotar.
A videovigilância é, por isso, uma ferramenta muito valiosa para o operador porque lhe permite, por um lado, observar continuamente os incidentes dentro do túnel e, por outro lado, reagir rapidamente em caso de necessidade. Contudo, para se fazer uma utilização plena da instalação de videovigilância, é crucial manter uma presença humana, se possível de forma contínua, no centro de controlo-comando.
Um sistema de videovigilância é, geralmente, bastante simples em termos da sua conceção. As câmaras colocadas a intervalos regulares ao longo do túnel asseguram uma boa cobertura do mesmo e das suas imediações. As imagens são depois agrupadas e transmitidas pelas redes, que podem ser exclusivas ou não, ao centro de controlo-comando do túnel. As imagens são, então, rececionadas e visualizadas nos monitores.
A sinalização é um dos meios de que o operador dispõe para comunicar com o utente.
Para um dado itinerário, é possível ver num túnel a mesma sinalização que no exterior:
Os diferentes dispositivos de segurança disponibilizados para os utentes num túnel (telefones de emergência, extintores, saídas de emergência...) requerem, para além disso, uma sinalização de segurança específica.
O problema principal que se coloca para a sinalização num túnel é o da localização. De facto, as caraterísticas geométricas de um túnel subterrâneo são otimizadas e o aumento da secção transversal traduzir-se-á num acréscimo significativo dos custos. Na prática, é preciso encontrar um equilíbrio entre a necessidade de uma boa visibilidade dos sinais (por conseguinte, painéis suficientemente grandes) e o espaço disponível.
Na ocorrência de um evento grave (acidente, incêndio, etc.) num túnel, deve ser possível impedir os utentes de entrarem no túnel logo numa fase inicial. De facto, um dispositivo que impeça, de forma eficaz e célere, a entrada no túnel, pode permitir que não se enviem para uma situação potencialmente perigosa utentes que estão no exterior e ajudará também a evitar mais acidentes no túnel.
Em muitos países, a experiência mostra que o encerramento de um túnel através de um sinal de stop colocado no exterior, antes da entrada, não é muito eficaz. Por conseguinte, este sinal de stop é frequentemente combinado com barreiras e painéis de mensagens variáveis, permitindo que os utentes sejam informados das razões do encerramento.
O dispositivo de encerramento do túnel pode ser ativado a partir do centro de controlo-comando ou automaticamente, em túneis que não são monitorizados continuamente.
O dispositivo de encerramento é concebido para ser utilizado em situações de emergência mas, também, pode ser utilizado noutras situações, em particular durante os encerramentos programados para intervenções de manutenção.