Estudio de la mejora de la seguridad y la eficiencia energética en un túnel de carretera mediante la instalación de un sistema de ventilación y una instalación fotovoltaica

Abstract

[ES] Históricamente, los incendios en túneles de carretera son unos de los principales riesgos a los que se enfrenta esta infraestructura. Por ello, la normativa de aplicación sobre requisitos mínimos de seguridad en túneles de carretera, el Real Decreto 635/2006, exige, entre otras instalaciones, en túneles interurbanos de cierta longitud, la implantación de un sistema de ventilación artificial que sea capaz de controlar el calor y el humo en caso de un incendio. En el presente TFM se ha estudiado la instalación y el diseño de un sistema de ventilación mecánico, de acuerdo con los requerimientos establecidos en las normativas y recomendaciones de aplicación, a través del cálculo y la simulación mediante modelos unidimensionales. Valiéndose de dichos modelos se ha elegido el diseño más adecuado de la ventilación a través del estudio de la evolución de la masa del humo en función del tiempo. Por otra parte, el uso continuo de la iluminación en los túneles de carretera conduce a consumos energéticos muy elevados, por dicho motivo, con el objetivo de mejorar la eficiencia energética y en línea con los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) aprobados por la Asamblea General de la ONU y la correspondiente Agenda 2030, se ha estudiado la implantación de un sistema propio de producción de energía mediante módulos fotovoltaicos. Se ha evaluado el entorno y la disponibilidad de espacio en zonas cercanas a las bocas de acceso al túnel de estudio, identificando aquellos emplazamientos óptimos para la generación de energía eléctrica renovable, a través de tecnología solar fotovoltaica.

[EN] Historically, fires on road tunnels are one of the main risks faced by this infrastructure. As a result, the regulations of road tunnel’s requirements on minimum safety applied in Spain (Real Decreto 635/2006), require the implementation of some ventilation system capable of controlling heat and smoke in the event of a fire in interurban tunnels of certain length, among other facilities. In this Master’s Thesis the installation and design of a mechanic ventilation system has been studied, taking into account the requirements given by the application recommendations and regulations, via calculation and simulation of one-dimensional models. Using these models, the most suitable ventilation design has been selected through the study of the evolution of the smoke mass based on time. Furthermore, the continuous lighting use in road tunnels leads to very high power consumption. Due to this, the implementation of a particular energy production system through photovoltaic modules has been addressed aiming to improve the energy efficiency, according to the Sustainable Development Goals (SDG) approved by the United Nations General Assembly and their corresponding 2030 Agenda. Moreover, the environment and space availability in nearby areas to the studied tunnel entrances have been assessed, identifying those optimal emplacements designated for the generation of renewable electrical energy, through photovoltaic solar technology.