Conduits de ventilation et de désenfumage résistants au feu - éléments très importants de la sécurité incendie

A four sided Promat smoke extraction system in 19th District in Warsaw

Les réseaux de conduits résistants au feu sont un élément très important des systèmes de sécurité incendie dans les bâtiments. Sur la base de leur fonction, nous distinguons deux types de conduits : les conduits de ventilation et les conduits de désenfumage.

An example of a smoke extraction ductwork system by Promat

Conduits de désenfumage

Les conduits de désenfumage sont utilisés pour éliminer la fumée des bâtiments afin que les résidents puissent être évacués plus facilement en cas d’urgence, que l’incendie puisse être plus facilement maîtrisé et que le flash-over puisse être évité.

Les conduits de désenfumage sont principalement utilisés dans les grands compartiments, les parkings, les immeubles de grande hauteur et les atriums d’immeubles commerciaux, de bureaux et d’immeubles résidentiels. Les parkings avec des plafonds bas sont des zones dangereuses parce que la fumée peut remplir l’espace très rapidement et ainsi empêcher l’évacuation. Les compartiments élevés (généralement supérieurs à 15 m) sont plus sujets à la propagation de la fumée et posent un défi aux ingénieurs en protection incendie en raison de la réduction de l’efficacité des systèmes de gicleurs automatiques.

Des conduits de désenfumage résistants au feu sont nécessaires pour transporter la fumée vers l’extérieur, parfois à l’aide d’un système de ventilation. Si le conduit de désenfumage entier se trouve dans un seul compartiment incendie, il doit au moins être en mesure de résister aux températures des fumées présumées qui surviennent pendant le développement d’un incendie. Si le réseau de conduits est destiné au désenfumage de plusieurs compartiments et traverse donc les cloisons et/ou plafonds du compartiment, il doit avoir au moins la même résistance au feu que ces éléments séparateurs.

Un conduit de désenfumage efficace doit être adapté à l’espace dans lequel il se trouve. Par conséquent, une analyse détaillée de l’espace en question est nécessaire en fonction de la surface et de la hauteur du plancher et de la vitesse de propagation du feu dans cet espace.

An example of fire rated ductworks by Promat

Conduits de ventilation résistants au feu

Les conduits de ventilation résistants au feu sont utilisés pour préserver le compartimentage incendie. Ils peuvent empêcher la propagation du feu et de la chaleur à travers différents compartiments.

La propagation du feu à travers les compartiments par des escaliers, chambres et voies d’accès communes ne peut être évitée que si tous les éléments de construction aient un classement commun.

Les cloisons et planchers de compartimentage doivent avoir une certaine résistance au feu, c’est-à-dire qu’ils doivent répondre aux critères requis relatifs à la capacité portante (stabilité), l’étanchéité aux feu et l’isolation thermique pendant 30 à 240 minutes. Il est donc très important que la résistance au feu d’éléments de construction séparateurs, qui sont interrompus pour la mise en œuvre d’installations techniques, soit rétablie, de sorte que le feu ou la fumée ne puisse pas se propager à d’autres zones par cette voie.

Le point de vue quant au risque de propagation de la fumée à travers des systèmes de ventilation varie partout en Europe. Dans certains pays, la propagation de fumée par le système de ventilation n’est pas du tout considérée comme un problème, dans d’autres, les clapets de désenfumage ou clapets coupe-feu et/ou de désenfumage sont obligatoires lorsque le conduit traverse différents compartiments incendie. Enfin, il y a des pays où la réglementation autorise des systèmes axés sur la performance en plus des clapets coupe-feu et de désenfumage.

Quoi qu’il en soit, les prescripteurs devraient réfléchir soigneusement à la performance en cas d’incendie des conduits qui traversent des éléments séparateurs résistants au feu. Les conduits classiques en acier galvanisé ne répondent pas aux exigences internationales relatives à la sécurité incendie. Ils se réchauffent rapidement et se déforment rapidement en cas d’incendie. Dans des conditions spécifiques, ils peuvent même accélérer la propagation des flammes et de la fumée.

Quel est le meilleur réseau de conduits pour mon projet ?

Puisque la mise en œuvre de ce type de conduit est complexe (ils traversent différents compartiments), choisir le bon système de conduits de ventilation et de désenfumage en fonction des conditions environnementales à l’état froid et en cas d’incendie n’est pas facile.

Promat offre une large gamme de solutions pour la réalisation de conduits de ventilation et de désenfumage pour différentes pressions de fonctionnement, dimensions, orientations, configurations et même pour une exposition partielle au feu. Les solutions développées par nos experts techniques répondent à toutes les exigences en matière de résistance au feu et à la fumée (débit de fuite ou critère S) de 30 minutes (E – ou EI 30) à 120 minutes (E – EI 120). Pour des situations particulières, il existe également des solutions jusqu’à E 240 (étanchéité au feu).

Traditionnellement, les conduits de ventilation étaient des conduits en acier galvanisé, qui devaient être revêtus d’un système résistant au feu en forme de caisson au droit de traversées et lorsqu’ils n’étaient pas équipés de clapets coupe-feu ou lorsqu’ils faisaient partie d’un système de désenfumage. Promat a mis au point des conduits de ventilation et de désenfumage sans conduits en acier à l’intérieur (systèmes autonomes), qui sont réalisés en plaques PROMATECT®-L500 ou PROMATECT®-LS et dont les performances au niveau du débit d’air et du manque de débit de fuite et d’émissions correspondent à celles des conduits en acier.

Avantages principaux :

  • Pas besoin de conduits en acier galvanisé
  • Systèmes monocouches
  • Dimensionnellement stable et résistant à l’humidité
  • Plaques faciles à couper sur mesure, en usine ou sur place
  • Pièces de forme légères
  • Surface lisse utilisable, robuste
  • Testé suivant les normes internationales les plus strictes
  • Systèmes de suspension – tiges filetées, profilés et moyens de fixation - ne doivent pas être protégés
  • Grandes dimensions (les dimensions maximales sont toutes classées par les laboratoires autorisés)
  • Facteur de rugosité de la surface presque identique à celui de d’acier
  • Les plaques en silicates de calcium Promat portent le marquage CE pour l’utilisation prévue Type 9 : Services techniques dans les bâtiments.

Les performances acoustiques et l’isolation thermique à l’état froid des conduits Promat peuvent même être améliorées à l’aide de laine minérale et/ou de plaques de plâtre.

Les plaques PROMATECT® peuvent également être utilisées pour le revêtement de conduits existants en acier galvanisé.

A 3D render image of a ductwork system by Promat

Comment les conduits de désenfumage sont-ils testés?

Les conduits de désenfumage peuvent être testés suivant différentes normes. Les normes européennes (EN 1366), la norme britannique (BS 476) et, dans certains cas spécifiques, la norme américaine (UL) sont les plus courantes.

Suivant les normes européennes, les conduits de désenfumage doivent être testés avec une charge d’incendie à l’extérieur et à l’intérieur. En outre, une distinction est faite en fonction de leur domaine d’application :

  • La première procédure d’essai basée sur EN 1366-9 s’applique aux conduits destinés à l’extraction de fumée d’un seul compartiment. Les conduits de désenfumage sont testés selon une courbe de temps/température limitée, où la température ne doit pas dépasser 300 °C ou 600 °C (la méthode de chauffage et l’atmosphère dans le four doivent se conformer aux conditions de la norme d’essai EN 1363-1). Une fois qu’une température de 300°C ou 600°C a été atteinte, elle doit être maintenue au cours de l’essai d’incendie. Le classement est attribué suivant la norme EN 13501-4.
  • La deuxième procédure d’essai basée sur EN 1366-8 s’applique aux conduits destinés à l’extraction de fumée de plusieurs compartiments. Les conduits de désenfumage sont testés selon la courbe ISO 834 (EN 1363-1). Ces conduits sont classés comme conduits C conformément à EN 13501-4.

Cette méthode d’essai ne convient qu’aux conduits composés de matériaux non combustibles (classe A1 et A2-s1, d0).

La méthode d’essai pour les conduits de désenfumage résistants au feu destinés à l’extraction de la fumée de différents compartiments (EN 1366-8) s’applique aux conduits résistants au feu qui ont été testés au préalable comme conduits de ventilation selon EN 1366-1 (conduits A/500 Pa et B). Les conduits destinés à l’extraction de la fumée d’un seul compartiment incendie ne doivent être testés que selon l’EN 1366-9.

Les critères de performance pour les conduits de désenfumage sont les suivants :

  • Étanchéité aux fumées et gaz d’air chauds (critère S) : débit de fuite ≤ 10 m³/h.m². Cela s’applique à la surface du conduit entre la plaque perforée jusqu’à l’extrémité du conduit au niveau des orifices d’entrée.
  • **Étanchéité aux feu (critère E) **: l’étanchéité au feu au droit de l’obturation/de la traversée entre le conduit et la structure de suspension doit être testée suivant EN 1363-1.
  • L’isolation thermique (critère I) signifie que les performances d’isolation thermique doivent être démontrées par les résultats d’essais effectués suivant EN 1366-1.
  • Stabilité mécanique complète (intégrité faisant partie du critère E) et déformation section (stabilité dans le cadre du critère E) : la stabilité mécanique est jugée défaillante dès que le conduit s’effondre pendant l’essai-feu. En outre, la déformation de la section du conduit est limitée à 10 % max (largeur et hauteur pour conduits rectangulaires, diamètre pour conduits circulaires).

Comment les conduits de ventilation sont-ils testés?

Les conduits de ventilation peuvent être testés selon différentes normes. Les normes européennes (EN 1366), la norme britannique (BS 476) et, dans certains cas spécifiques, la norme américaine (UL) sont les plus courantes.

Selon les normes européennes, les conduits de ventilation doivent être testés selon EN 13501-3. Le classement est complété par « (i → o) » – exposition au feu à l’intérieur, « (o → i) » – exposition au feu à l’extérieur ou « (i ↔ o) » – exposition au feu dans les deux sens.

Ce dernier classement confirme les résultats des essais-feu suivant 1366-1 avec une exposition au feu à l’intérieur et une exposition au feu à l’extérieur. Pour chaque scénario il faut tester un conduit et les deux scénarios doivent être testés horizontalement et verticalement.

La courbe standard heure/température décrite dans EN 1363-1 (ISO 834) s’applique aux deux scénarios. Les critères de performance pour les conduits de ventilation sont les suivants :

  • Étanchéité aux feu (critère E) : l’étanchéité au feu est jugée défaillante si l’un des cas suivants se produit :
    • défaillance de l’étanchéité au feu à la face non-exposée du conduit telle que définie dans EN 1363-1,
    • le débit mesuré dans le canal A dépasse 15 m³/(m²/h) à 20°C et 1013 mbar par rapport à la surface intérieure du canal située dans le four.
  • Isolation thermique (critère I) : les conditions de défaillance du critère I sont définies dans la norme EN 1363-1 : le canal ne répond plus au critère I lorsque l’augmentation de la température à la face non-exposée dans l’un des thermocouples dépasse 180°C ou dépasse en moyenne 140 °C.
  • Étanchéité aux fumées et gaz d’air chauds (critère S) : l’étanchéité aux fumées et gaz d’air chauds est jugée défaillante lorsque le débit mesuré dans le canal A dépasse 10 m³/(m²/h) à 20 °C et 1013 mbar par rapport à la surface intérieure du conduit situé dans le four.

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