10.3.1　Degré de résistance au feu des bâtiments

Les normes nationales chinoises relatives à la conception de la protection incendie des bâtiments classent les degrés de résistance au feu des bâtiments en quatre catégories — degré I, degré II, degré III et degré IV — en fonction de l’importance du bâtiment, du risque d’incendie, de la hauteur du bâtiment, de la densité de charge calorifique, des caractéristiques des occupants, etc. Le degré I présente la meilleure performance de résistance au feu, et le degré IV la plus faible.

Le degré de résistance au feu d’un bâtiment est déterminé conjointement par la performance de résistance au feu de tous les éléments qui constituent l’ensemble du bâtiment, mais la performance de résistance au feu des principaux éléments porteurs tels que les murs, les poteaux de soutien, les poutres, les dalles de plancher et le système porteur de toiture joue un rôle décisif. Les exigences de performance de résistance au feu pour les éléments de construction des bâtiments de degrés I et II sont présentées dans le tableau 10.5.

Les exigences fonctionnelles du service de chirurgie propre d’un hôpital imposent que le bâtiment qui l’abrite présente un degré de résistance au feu relativement élevé : il doit s’agir d’un bâtiment de degré I ou II, ou le service doit être situé dans un bâtiment de degré I ou II. Lors de la conception, il convient d’adopter un degré de résistance au feu aussi élevé que possible ; les matériaux du plafond doivent de préférence être des matériaux ininflammables, et lorsque des matériaux ignifugés sont utilisés, leur indice de production de fumée, leur indice de propagation de flamme et leur dégagement de chaleur doivent être réduits autant que possible.

[Référence] Performance de résistance au feu des éléments de construction. La performance de résistance au feu d’un élément de construction est déterminée par sa limite de résistance au feu et sa performance de combustion.

(1) La limite de résistance au feu d’un élément de construction correspond à la durée (h) à partir du moment où l’élément est soumis à l’action du feu jusqu’à ce qu’il perde sa capacité portante, que son intégrité soit détruite ou qu’il perde sa fonction d’isolation thermique, lorsque tout élément de construction est soumis à un essai de résistance au feu selon la courbe normalisée temps-température. En Chine, l’essai de limite de résistance au feu des éléments de construction est réalisé conformément à la Méthode d’essai de résistance au feu des éléments de construction (GB/T 9978). Les critères de jugement sont les suivants :

  1. Lorsque l’essai d’intégrité est réalisé à l’aide du tampon de coton spécifié dans la norme, si le tampon de coton s’enflamme, cela indique que l’éprouvette a perdu son intégrité.

  2. Si l’élévation moyenne de température sur la face non exposée de l’éprouvette dépasse de 140 ℃ la température initiale de la surface de l’éprouvette, ou si l’élévation maximale de température en un point dépasse de 180 ℃ la température initiale, cela indique que l’éprouvette a perdu sa propriété d’isolation thermique.

  1. Si l’éprouvette s’effondre au cours de l’essai ou si sa déformation dépasse la valeur spécifiée, cela indique que la capacité portante a été perdue.

Lorsque l’une des trois conditions ci-dessus se produit, cela indique que l’éprouvette a atteint sa limite de résistance au feu.

(2) La performance de combustion des éléments de construction dépend également de la performance de combustion des matériaux qui composent les éléments.

Selon la Méthode de classification du comportement au feu des matériaux de construction (GB 8624), la performance de combustion des matériaux de construction est classée en 4 catégories : matériaux de classe A₁ (ininflammables), de classe B₁ (ignifugés), de classe B₂ (combustibles) et de classe B₃ (facilement inflammables). Les méthodes d’essai correspondantes sont respectivement présentées dans la Méthode d’essai d’ininflammabilité des matériaux de construction (GB 5456-85), la Méthode d’essai d’ignifugation des matériaux de construction (GB 8625-88) et la Méthode d’essai de combustibilité des matériaux de construction (GB 8626-88).

Tableau 10.5　Limites de résistance au feu et performance de combustion des éléments de construction correspondants pour des bâtiments de différents degrés de résistance au feu

Catégorie de bâtiment Catégorie de bâtiment Plain-pied ou à étages multiples Plain-pied ou à étages multiples Immeuble de grande hauteur Immeuble de grande hauteur
Nom de l’élément＼Performance de combustion et limite de résistance au feu/h Degré 1 Degré 2 Degré 1 Degré 2
Murs Mur coupe-feu Construction ininflammable 4,00 Construction ininflammable 4,00 Construction ininflammable 3,00 Construction ininflammable 3,00
Murs Murs porteurs, murs des cages d’escalier et des gaines d’ascenseur Construction ininflammable 3,00 Construction ininflammable 2,50 Construction ininflammable 2,00 Construction ininflammable 2,00
Murs Murs extérieurs non porteurs, cloisons des deux côtés des cheminements d’évacuation Construction ininflammable 1,00 Construction ininflammable 1,00 Construction ininflammable 1,00 Construction ininflammable 1,00
Murs Cloisons entre les pièces Construction ininflammable 0,75 Construction ininflammable 0,50 Construction ininflammable 0,75 Construction ininflammable 0,50
Poteaux Poteaux soutenant des bâtiments à étages multiples Construction ininflammable 3,00 Construction ininflammable 2,50 Construction ininflammable 3,00 Construction ininflammable 2,50
Poteaux Poteaux soutenant des bâtiments de plain-pied Construction ininflammable 2,50 Construction ininflammable 2,00 — —
Poutres Construction ininflammable 2,00 Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 2,00 Construction ininflammable 1,50
Dalles de plancher Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 1,00 Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 1,00
Éléments porteurs de toiture Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 0,50 Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 1,00
Escaliers d’évacuation Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 1,00 Construction ininflammable 1,50 Construction ininflammable 1,00
Plafonds suspendus (y compris les solives de plafond) Construction ininflammable 0,25 Construction ignifugée 0,25 Construction ininflammable 0,25 Construction ignifugée 0,25

10.3.2　Séparation incendie à l’intérieur des bâtiments

(1) L’importance de la séparation incendie. En ce qui concerne les incendies de bâtiments, il existe principalement deux modes possibles : l’allumage par des incendies dans des bâtiments extérieurs adjacents, et la propagation et l’extension de la combustion à l’intérieur. En réalité, la grande majorité des incendies de bâtiments sont causés par des incendies qui se déclarent à l’intérieur du bâtiment. Lorsqu’un incendie se déclare dans un certain espace à l’intérieur d’un bâtiment, le feu se propage à d’autres espaces par rayonnement thermique, convection et conduction au cours du processus de combustion, ou par les dalles de plancher de la pièce en feu, les points endommagés à l’intérieur des murs, ou les ouvertures de portes et de fenêtres. S’il n’y a pas d’intervention efficace d’extinction ou de contrôle du feu et que le combustible est suffisant, l’incendie peut finalement se développer en un incendie touchant l’ensemble du bâtiment. Par conséquent, des mesures sont prises pour séparer certains espaces du bâtiment qui présentent un risque d’incendie plus élevé, abritent des équipements importants ou dont l’activité ne peut pas être interrompue. Séparer ces locaux des autres parties du bâtiment et confiner le feu dans une zone désignée pendant une certaine durée est très important.

La mise en place de zones de compartimentage incendie entre les espaces utilisables pertinents à l’intérieur d’un bâtiment permet d’empêcher efficacement la propagation du feu horizontalement et verticalement dans le bâtiment, en le confinant dans une zone locale spécifique. Cela est particulièrement vrai pour des lieux tels que le service de chirurgie propre d’un immeuble de grande hauteur : en raison du grand nombre de gaines verticales telles que les cages d’escalier, les gaines d’ascenseur, les gaines de canalisations et les conduits d’évacuation, et parce que le bâtiment comporte de nombreux étages avec des distances d’évacuation horizontales et verticales relativement longues, si les mesures de compartimentage incendie ne sont pas correctement mises en œuvre, les conséquences d’un incendie sont souvent relativement graves.

Afin de permettre aux personnes se trouvant dans la zone sinistrée d’évacuer rapidement vers un lieu sûr, de contrôler efficacement l’étendue de la propagation du feu, de donner toute sa mesure à la capacité des installations de protection incendie et des sapeurs-pompiers à contrôler l’incendie, et de garantir la commodité d’utilisation, le compartimentage incendie doit être aménagé de manière rationnelle et la surface de plancher des compartiments incendie horizontaux doit être strictement limitée. En ce qui concerne les compartiments incendie, en se référant à la pratique étrangère et en tenant compte des conditions nationales, les bâtiments de natures et d’utilisations différentes, de degrés de résistance au feu et de catégories de protection incendie différents, ont des principes de division des compartiments incendie différents. Généralement, en plus de satisfaire aux exigences de surface pour les compartiments incendie et/ou aux exigences de construction pour la séparation incendie et les éléments de séparation incendie spécifiées dans le Code de conception de la protection incendie des bâtiments, le Code de conception de la protection incendie des immeubles civils de grande hauteur et le Code de conception des bâtiments d’hôpitaux généraux, il est également nécessaire, en tenant compte de la forme du plan du bâtiment, de son utilisation fonctionnelle, de sa forme spatiale et des flux de personnes et de marchandises, de disposer correctement les emplacements des éléments de séparation incendie ; des passages de lutte contre l’incendie nécessaires à l’extinction doivent être aménagés à l’intérieur du bâtiment ; une séparation incendie doit être prévue entre les différentes zones dangereuses et entre des zones de fonctions différentes ; et il doit être garanti que les cages d’escalier, les vestibules et les couloirs utilisés pour le refuge sont à l’abri de la menace de fumée et de feu et restent dégagés en permanence. Pour les gaines de canalisations et autres éléments similaires dans les bâtiments hospitaliers de grande hauteur, des mesures de compartimentage incendie doivent de préférence être mises en œuvre étage par étage.

[Référence] Compartiment incendie. Un compartiment incendie est un espace fermé formé à l’intérieur d’un bâtiment, conformément aux caractéristiques du bâtiment, au moyen de murs coupe-feu, de dalles de plancher et d’autres mesures de séparation incendie requises par la réglementation, dans le but de contrôler et d’empêcher la propagation du feu vers ses zones adjacentes. C’est l’unité spatiale de base pour le contrôle des incendies dans les bâtiments résistants au feu.

La division des compartiments incendie doit être envisagée non seulement du point de vue de la restriction de la propagation du feu et de la réduction des pertes, mais également en tenant compte de l’utilisation et de la gestion quotidiennes, afin d’économiser les investissements. La conception comprend généralement deux parties : les compartiments incendie horizontaux et les compartiments incendie verticaux. Les compartiments incendie horizontaux servent à empêcher le feu de se propager et de s’étendre dans la direction horizontale ; les compartiments incendie verticaux servent à empêcher la propagation verticale du feu d’étage en étage dans les bâtiments à étages multiples ou de grande hauteur — le compartimentage des gaines verticales telles que les gaines d’ascenseur et les cages d’escalier entre dans cette catégorie. Les compartiments incendie spécifiés dans le Code de conception de la protection incendie des bâtiments sont présentés dans le tableau 10.6.

Tableau 10.6 Exigences des codes pertinents relatives à la surface de plancher des compartiments incendie

Degré de résistance au feu Nombre maximal d’étages autorisé Longueur maximale autorisée entre compartiments incendie/m Surface de plancher maximale autorisée par étage de compartiment incendie/m² Remarques
Bâtiments de plain-pied et à étages multiples, degrés 1 et 2 Tel que spécifié à l’article 1.0.3 du Code de conception de la protection incendie des bâtiments 150 2 500
Degré 3 5 étages 100 1 200 Les parties hospitalisation des hôpitaux et des sanatoriums ne doivent pas être situées au troisième étage ou au-dessus, ni dans des bâtiments souterrains ou semi-souterrains
Degré 4 2 étages 60 600 Les hôpitaux, etc. ne doivent pas dépasser 1 étage
Immeubles de grande hauteur de catégorie 1 1000
Immeubles de grande hauteur de catégorie 2 1500

Note : Pour un compartiment incendie équipé d’un système d’extinction automatique d’incendie, sa surface de plancher maximale autorisée peut être augmentée de 1 fois (c’est-à-dire doublée) conformément aux dispositions de ce tableau ; lorsqu’un système d’extinction automatique d’incendie n’est installé que dans une partie du compartiment, la surface augmentée peut être calculée comme valant 1 fois la surface de cette partie.

(2) Compartiments incendie. Un service de chirurgie propre est un espace ou un bâtiment relativement indépendant. Lorsqu’il s’agit d’un bâtiment indépendant, la division de ses compartiments incendie doit être réalisée conformément aux dispositions des normes nationales en vigueur Code de conception de la protection incendie des bâtiments et Code de conception de la protection incendie des immeubles civils de grande hauteur. S’il est construit conjointement avec des bâtiments destinés à d’autres usages médicaux, il doit de préférence être divisé en un compartiment incendie distinct. En plus de satisfaire aux dispositions correspondantes de protection incendie des bâtiments en fonction de la hauteur du bâtiment, la surface de son compartiment incendie doit également être complètement séparée des autres zones. S’il est situé dans le même bâtiment que des pièces d’autres usages. Même lorsqu’il est situé à l’intérieur d’un seul compartiment incendie, le service de chirurgie propre doit également adopter des mesures efficaces de séparation contre le feu et la fumée, et être séparé des autres zones par des cloisons d’un degré de résistance au feu d’au moins 2 h, garantissant qu’il forme une zone autonome.

Aux jonctions avec les zones ne faisant pas partie du service de chirurgie propre, il faut tenir compte à la fois de la protection contre le feu/la fumée et de la nécessité d’un fonctionnement continu des salles d’opération dans la zone propre ; des portes coupe-feu doivent être installées lorsque les conditions le permettent. Les portes doivent être des portes coupe-feu d’un degré de résistance au feu d’au moins la classe B. Lorsque les besoins et la commodité d’utilisation — tels que le passage des chariots chirurgicaux — doivent être pris en compte, des mesures telles que l’aménagement d’un vestibule ou de rideaux coupe-feu peuvent être adoptées pour la protection contre le feu et la fumée, et la porte donnant accès au vestibule doit rester une porte coupe-feu d’un degré de résistance au feu d’au moins la classe B. La conception des portes coupe-feu doit prêter attention aux points suivants :

  1. Les portes coupe-feu doivent être des portes à charnières latérales s’ouvrant dans le sens de l’évacuation, et après fermeture doivent pouvoir être ouvertes manuellement des deux côtés.
  2. Les portes coupe-feu utilisées dans les couloirs d’évacuation, les cages d’escalier et les vestibules doivent pouvoir se fermer d’elles-mêmes.
  3. Les portes coupe-feu à deux vantaux et à vantaux multiples doivent être équipées de coordinateurs de porte (dispositifs de fermeture séquentielle).
  4. Les portes coupe-feu normalement maintenues ouvertes doivent, en cas d’incendie, pouvoir se fermer automatiquement et fournir un retour de signal.
  5. Les portes coupe-feu situées à proximité des joints de dilatation doivent être installées du côté comportant le plus grand nombre d’étages, et lorsqu’elles sont ouvertes, la porte ne doit pas chevaucher le joint de dilatation, afin d’empêcher la fumée et le feu de se propager et de s’étendre à travers le joint.

Lorsque des rideaux coupe-feu sont utilisés, leur performance de résistance au feu et leur performance de contrôle de la fumée, ainsi que les mesures d’étanchéité au feu/à la fumée, doivent être pris en compte. Lorsque des rideaux coupe-feu ayant passé les essais conformément à la norme nationale Essais de résistance au feu — Éléments de construction des bâtiments (GB/T 9978) sont utilisés, il n’est pas nécessaire de prévoir un rideau d’eau de refroidissement incendie ; lorsque des rideaux coupe-feu ayant passé les essais conformément à la norme nationale Essais de résistance au feu des ensembles de portes et de rideaux (GB 7633) sont utilisés, un rideau d’eau de refroidissement incendie doit être prévu. D’après l’utilisation réelle des rideaux coupe-feu, les espaces entre les rails de guidage du rideau et les arbres d’enroulement et les éléments de construction (tels que les poutres et les dalles) sont les principaux passages de propagation de la fumée lors d’un incendie ; ils doivent être hermétiquement scellés avec des matériaux de calfeutrage incendie, ou scellés avec des joints de fumée spéciaux (tels que les composants d’étanchéité au feu/à la fumée pour rideaux coupe-feu et portes coupe-feu de Tianjin Shengda Safety Science & Technology Industrial Company, voir les notes ci-dessous).

Lorsque la jonction avec la zone ne faisant pas partie du service de chirurgie propre donne directement sur un couloir extérieur ouvert, ou lorsqu’une porte s’ouvrant directement sur l’extérieur est prévue, il n’est pas nécessaire d’installer des portes coupe-feu.

[Référence]

① Portes coupe-feu. Les portes coupe-feu (figure 10.2) sont classées en trois catégories selon leur degré de résistance au feu : classe A, classe B et classe C. Le degré de résistance au feu des portes coupe-feu de classe A est d’au moins 1,2 h, celui des portes coupe-feu de classe B d’au moins 0,9 h, et celui des portes coupe-feu de classe C d’au moins 0,6 h. Selon la performance de combustion, elles peuvent être divisées en portes coupe-feu ininflammables et en portes coupe-feu difficilement combustibles ; il existe généralement deux types : les portes coupe-feu en bois et les portes coupe-feu en acier, et les vantaux sont généralement à un vantail, deux vantaux ou plusieurs vantaux.

Les portes coupe-feu ininflammables sont généralement construites avec une ossature en profilés d’acier à paroi mince, avec de fines tôles d’acier de 1–1,2 mm d’épaisseur clouées des deux côtés de l’ossature et l’intérieur rempli d’un noyau en bois, de laine minérale ou de laine de verre. Les produits nationaux sont principalement des portes coupe-feu en acier. Une porte coupe-feu en acier utilise des tôles d’acier pour le cadre, le panneau de porte et l’ossature, avec un matériau ininflammable rempli à l’intérieur du vantail.

Les portes coupe-feu difficilement combustibles sont généralement fabriquées en clouant une ou deux couches de planches de bois disposées alternativement, en utilisant une plaque d’amiante de 5–7 mm d’épaisseur ou un feutre trempé dans un coulis d’au moins 15 mm d’épaisseur comme couches intermédiaires, en enveloppant étroitement les planches de bois d’un ou des deux côtés, et en clouant de la tôle de fer sur la surface ; alternativement, elles sont construites avec du bois ignifugé pour l’intérieur et le cadre extérieur, recouvert de matériaux décoratifs à l’extérieur. Les produits nationaux sont principalement des portes coupe-feu en bois. Une porte coupe-feu en bois est une porte composée d’un cadre, d’un panneau de porte et d’une ossature en bois ou en produits du bois, équipée de quincaillerie, qui peut satisfaire aux exigences de stabilité, d’intégrité et d’isolation thermique de résistance au feu.

Les portes coupe-feu en acier, les fenêtres coupe-feu et les rideaux métalliques coupe-feu sont devenus l’une des mesures importantes de compartimentage incendie. Ils sont généralement utilisés au niveau des murs coupe-feu, des cages d’escalier, des entrées et sorties, et des ouvertures des gaines de canalisations, jouant un rôle important dans la prévention de la propagation de la fumée et du feu et la réduction des pertes. Ils sont aujourd’hui largement utilisés dans des bâtiments civils tels que les immeubles de grande hauteur, les hôpitaux, les bâtiments commerciaux, les bâtiments d’exposition, les centres de dispatching d’électricité, les immeubles de bureaux de standing, les installations scientifiques et les bâtiments d’archives, ainsi que dans des installations industrielles, des entrepôts et d’autres bâtiments.

② Fenêtres coupe-feu. Les fenêtres coupe-feu sont divisées en deux types : type fixe et type coulissant à fermeture automatique ; parmi elles, les fenêtres coupe-feu coulissantes à fermeture automatique conçues avec des dispositifs thermosensibles doivent être privilégiées. Figure 10.2　Aspect d’une porte coupe-feu

③ Rideaux métalliques coupe-feu. Un rideau métallique coupe-feu se compose de lattes de rideau, de supports, d’un arbre d’enroulement, de rails de guidage, d’un contrepoids, d’un capot de protection, d’un boîtier de commande électrique, de boutons de commande, etc. (Figure 10.3). Les lattes de rideau sont généralement fabriquées dans des tôles métalliques telles que des tôles d’acier ou des alliages d’aluminium, formées en un plan en forme de chaîne enroulable par des anneaux de bouclage ou des liaisons articulées, ou fabriquées dans des matériaux réfractaires composites non métalliques. Les rideaux métalliques coupe-feu en acier sont généralement de deux types : léger et lourd. La tôle d’acier d’un rideau léger a une épaisseur de 0,5–0,6 mm ; celle d’un rideau lourd a une épaisseur de 1,5–1,6 mm.

Les rideaux métalliques coupe-feu sont divisés en plusieurs types, tels que les rideaux à panneau unique, composites et inorganiques. Normalement, ils sont rétractés en haut ; lorsqu’un incendie se déclare, le rideau descend automatiquement pour confiner le feu dans une zone plus petite. Le rail inférieur du rideau et les rails de guidage sont équipés de bandes d’étanchéité en caoutchouc, ce qui permet d’améliorer considérablement leur performance d’étanchéité.

Les rideaux métalliques coupe-feu peuvent être enroulés et descendus de deux manières : électrique et manuelle. Pour le type électrique, un moteur électrique commandé par des boutons ou un équipement de commande par liaison est installé au niveau de l’arbre rotatif pour actionner le rideau ; pour le type manuel, le rideau est actionné directement à la main à l’aide d’une chaîne de traction ou d’un dispositif similaire.

(3) Protection incendie des mezzanines techniques. De nombreux tuyaux et lignes, tels que des dispositifs de filtration, des fils électriques, des tuyaux de gaz et des conduits de ventilation, sont disposés dans la mezzanine technique du service de chirurgie propre. De plus, la mezzanine est fermée par rapport à l’espace situé en dessous, donc une fois qu’un incendie se déclare, il n’est pas facilement détecté et l’emplacement du feu est difficile à déterminer. Au moment où il est découvert, l’incendie est souvent déjà assez difficile à contrôler. L’état de combustion d’un tel incendie est généralement contrôlé par la ventilation, et si des mesures inappropriées sont prises, il peut même déclencher un embrasement généralisé, causant des dommages plus importants. De plus, dans la salle d’opération, il peut arriver que des personnes soient encore en cours d’intervention chirurgicale lorsqu’un incendie se déclare ; elles sont très sensibles à la fumée et au feu et difficiles à évacuer. Par conséquent, lors de la conception, un examen attentif doit être accordé au traitement des parties reliant la mezzanine technique du service de chirurgie propre aux salles d’opération, aux salles auxiliaires, etc., et des mesures nécessaires de séparation contre le feu et la fumée doivent être adoptées, telles qu’un plafond suspendu fabriqué dans des panneaux réfractaires d’un degré de résistance au feu d’au moins 1 h (y compris les panneaux de plafond et le système de support de fixation). Lorsque les conduits de ventilation traversent les éléments de séparation, des clapets coupe-feu et autres dispositifs similaires doivent être installés aux points de séparation.

[Référence]

① Combustion contrôlée par la ventilation. La combustion contrôlée par la ventilation est un phénomène qui se produit lorsque la taille d’ouverture d’un espace confiné se situe dans une certaine plage et que la zone sinistrée s’est développée à une certaine échelle. Au cours du processus de combustion, la vitesse de combustion des matières combustibles est contrôlée par la vitesse de l’air qui s’écoule dans l’espace. Son danger réside dans le fait que lorsque la taille d’ouverture de l’espace augmente soudainement (par exemple, l’intégrité d’un point faible du plafond suspendu est détruite) ou que les conditions de ventilation sont modifiées, cela peut facilement provoquer l’embrasement de l’ensemble de l’espace confiné sur toute son étendue ou une accélération soudaine de la vitesse de combustion.

L’embrasement généralisé est un phénomène transitoire dans le développement d’un incendie intérieur au cours duquel, en raison de l’accumulation massive de chaleur libérée par la combustion, dans certaines conditions, presque toutes les matières combustibles dans l’espace s’enflamment et brûlent sur toute leur étendue. Dans la protection incendie des bâtiments, il faut s’efforcer d’éviter l’occurrence de ce phénomène. Figure 10.3　Schéma de structure d’un rideau coupe-feu

  1. Lattes de rideau (surface du rideau) 2. Dispositif de protection contre la fumée 3. Rails de guidage 4. Linteau

② Clapet coupe-feu. Un clapet coupe-feu est une vanne installée sur les conduits d’air soufflé et d’air repris des systèmes de ventilation et de climatisation. Il reste ouvert dans des conditions normales et se ferme lorsque la température du gaz à l’intérieur du conduit atteint 70 ℃ au cours d’un incendie. Pendant une certaine durée, il peut satisfaire aux exigences de stabilité au feu et d’intégrité au feu, et sert à bloquer la fumée et à résister au feu. Il est généralement composé d’un cadre extérieur métallique, de vannes métalliques, d’un arbre rotatif, de pièces d’alliage fusible, d’un mécanisme de commande électrique et de ressorts.

Les clapets coupe-feu sont généralement de deux types selon leur mode d’action : type à battant par gravité et type à ressort ; selon leur forme, ils sont généralement divisés en types circulaires et rectangulaires ; selon la configuration de leurs vannes, ils peuvent être classés en deux catégories : à vanne unique et à vannes multiples.

La température de fonctionnement d’un clapet coupe-feu est généralement de 70 ℃. Il peut être fermé manuellement, réinitialisé manuellement, et l’angle de la vanne peut être ajusté manuellement ; il peut également être associé au système d’alarme incendie pour se fermer automatiquement. Qu’il soit fermé automatiquement ou manuellement, il peut envoyer un signal de retour électrique. Les clapets coupe-feu sont installés sur les conduits de ventilation et restent ouverts dans des conditions normales.

Les retours d’expérience sur les incendies ont montré que lorsqu’un incendie se déclare dans un bâtiment équipé de systèmes de ventilation et de climatisation, les conduits d’air verticaux et horizontaux traversant les planchers et les murs sont les principales voies de propagation du feu. L’installation de clapets coupe-feu à des positions appropriées sur les conduits des systèmes de ventilation et de climatisation permet d’empêcher efficacement ce phénomène, d’arrêter la propagation et l’extension du feu à travers les conduits, et de garantir la fiabilité des compartiments incendie horizontaux et verticaux.

Dans la conception de la protection incendie des bâtiments équipés de systèmes de ventilation et de climatisation, les positions et la construction des clapets coupe-feu doivent satisfaire aux exigences suivantes :

(i) Un clapet coupe-feu doit être installé là où un conduit de ventilation traverse un plancher de construction ininflammable. Un clapet coupe-feu protégeant contre la fumée doit être installé là où un conduit de ventilation traverse un mur coupe-feu, ou deux clapets coupe-feu doivent être installés des deux côtés du mur coupe-feu. (ii) Des clapets coupe-feu doivent être installés aux endroits où les conduits principaux d’air soufflé et d’air repris traversent les cloisons et les planchers des salles de machines de ventilation et de climatisation, afin d’empêcher qu’un incendie dans la salle de machines ne se propage à travers les conduits vers d’autres pièces du bâtiment.

(iii) Des clapets coupe-feu doivent être installés aux endroits où les conduits d’air soufflé et d’air repris traversent les cloisons et les planchers de pièces d’importance significative ou à risque d’incendie élevé, telles que les salles de repos, les salles polyvalentes, les salles de conférence, les laboratoires d’essai de substances inflammables, les entrepôts contenant de grandes quantités de marchandises combustibles et les salles abritant des objets de valeur.

(iv) Dans les bâtiments à étages multiples et de grande hauteur, des clapets coupe-feu doivent être installés sur les sections de conduit horizontales aux jonctions où les conduits horizontaux d’air soufflé et d’air repris de chaque étage se connectent aux conduits verticaux.

(v) Des clapets coupe-feu doivent être installés des deux côtés des endroits où les conduits traversent les joints de déformation d’un bâtiment.

(vi) Le sens de fermeture d’un clapet coupe-feu doit être cohérent avec le sens de circulation de l’air à l’intérieur du conduit de ventilation, et le conduit de ventilation dans lequel le clapet coupe-feu est installé doit présenter une certaine résistance ; des supports et des suspensions distincts doivent être prévus au niveau de la section de conduit où le clapet coupe-feu est installé pour empêcher la déformation du conduit.

③ Exigences relatives aux matériaux des conduits de ventilation dans les codes et normes étrangers sur les conduits de chauffage, ventilation, climatisation et évacuation de fumée.

(i) Royaume-Uni.

Le Royaume-Uni dispose de la « Spécification DW/151 pour les conduits en plastique », du « Guide pratique DW/191 : Réseaux de conduits en fibre de verre », de la « Spécification DW/144 pour les réseaux de conduits en tôle », etc.

La section 10 du « Règlement sur la construction 1991 / Document approuvé B » stipule les dispositions suivantes concernant la performance de combustion des matériaux et des ensembles :

En général, il est nécessaire d’isoler les conduits en tôle à des fins d’isolation acoustique et thermique. Le conduit est généralement garni intérieurement d’une couche absorbant le son et, parallèlement, recouvert extérieurement d’une couche d’isolation. Il existe deux méthodes courantes d’isolation extérieure des conduits : l’une consiste à appliquer la couche d’isolation autour de la paroi extérieure du conduit, l’autre à remplir l’espace entre le conduit et son enveloppe extérieure avec un matériau isolant. Quelle que soit la méthode adoptée, lorsque le matériau isolant n’est pas ininflammable, une grande quantité de chaleur et de fumée est générée lors d’un incendie.

Bien que les conduits rigides en tôle résistent eux-mêmes à la pénétration du feu et de la fumée, des joints ou raccords flexibles en matériaux non ininflammables doivent généralement être intégrés au système. Ces emplacements constituent les points faibles du réseau, c’est pourquoi leur utilisation doit être limitée.

Les composants de conduit doivent être sélectionnés avec soin pour garantir que les matériaux connectés aux conduits ou situés à proximité de conduits insuffisamment isolés ne pourront pas s’enflammer sous l’effet du rayonnement ou de la conduction thermique issus d’un incendie à l’intérieur du conduit.

La clause 18.14 stipule que lorsqu’un conduit ou une gaine de conduit est construit pour la ventilation et l’évacuation de fumée d’un sous-sol, une structure réfractaire en matériaux ininflammables doit être adoptée.

(ii) Australie.

La norme australienne « Réseaux de conduits pour les systèmes de traitement de l’air dans les bâtiments » (AS 4254:1995) stipule :

Les clapets coupe-feu, conduits de dérivation, conduits et équipements associés utilisés dans les systèmes d’évacuation de fumée, ainsi que les systèmes d’évacuation de fumée des cuisines, doivent présenter la performance réfractaire suivante :

Matériau ininflammable : Les matériaux utilisés doivent être considérés comme ininflammables.

Point de fusion : Le point de fusion des matériaux ne doit pas être inférieur à 1000 ℃.

Isolation : Le point de fusion du matériau isolant ne doit pas être inférieur à 500 ℃ et, s’il est placé à l’intérieur du conduit, le point de fusion de sa surface métallique perforée ne doit pas être inférieur à 1000 ℃. Les joints (silencieux, composants d’étanchéité ou accessoires similaires) reliant la sortie du conduit au ventilateur, d’une longueur totale inférieure ou égale à 2 m, ne sont pas soumis à cette disposition. Les systèmes d’isolation interne en fibre de verre et laine de roche dont les surfaces métalliques perforées ont un point de fusion d’au moins 1000 ℃ sont réputés conformes.

Joints flexibles : Le point de fusion des joints flexibles ne doit pas être inférieur à 500 ℃.

Les conduits de dérivation doivent être en tôle d’une épaisseur minimale de 2 mm, ou présenter un degré de résistance au feu au moins équivalent à celui exigé pour les gaines de conduit.

Pour les systèmes d’évacuation de fumée de cuisine, lorsque le conduit n’est pas installé dans une gaine indépendante dédiée, il doit être fabriqué en fer blanc d’au moins 1,2 mm d’épaisseur, en acier inoxydable d’au moins 0,9 mm d’épaisseur, ou dans tout autre matériau adapté.

(iii) États-Unis.

Les matériaux auxiliaires tels que les finitions extérieures des conduits, les garnissages intérieurs, les pare-vapeur, les adhésifs, les fixations, les joints d’étanchéité et les matériaux de cœur des conduits, ainsi que l’indice de propagation de flamme des espaces structuraux au-dessus des plafonds, des panneaux de couverture et des matériaux de silencieux des systèmes de conduits, ne doivent pas dépasser 25, sans combustion entretenue, et l’indice de fumée développée ne doit pas dépasser 50. Si le revêtement extérieur et le garnissage du conduit sont fixés par adhésif, le même adhésif doit être utilisé pour l’essai ; une fois l’adhésif durci, l’indice de propagation de flamme des silencieux du système de conduits et éléments associés ne doit pas dépasser 25, sans combustion entretenue, et l’indice de fumée développée ne doit pas dépasser 50.

Les surfaces extérieures et garnissages des panneaux de couverture de conduit et des espaces structuraux au-dessus des plafonds utilisés comme conduits d’air, testés conformément à une norme de revêtement extérieur de conduit similaire à la Méthode d’essai normalisée de performance des surfaces chaudes pour isolation thermique haute température (ASTM C411), ne doivent pas s’enflammer, générer de chaleur ou produire de la fumée. Les températures d’essai sont toutes supérieures à 250 ℉ (121 ℃).

(iv) Singapour.

Conformément aux exigences de son Code de pratique pour la prévention incendie dans les bâtiments, la construction des conduits des systèmes de climatisation et de ventilation mécanique doit respecter les règles suivantes : tous les conduits de climatisation ou autres conduits de ventilation, y compris leurs ossatures, doivent être construits en acier, aluminium, panneaux de fibre de verre, panneaux de laine de roche ou tout autre matériau approuvé ; tous les conduits doivent être soutenus de manière adaptée.

Les surfaces extérieures et garnissages des conduits doivent être en matériaux ininflammables. Cependant, lorsque des matériaux non ininflammables doivent être utilisés : après essai selon les méthodes du Code de pratique pour la prévention incendie dans les bâtiments, l’indice de propagation de flamme de surface du matériau doit être au moins de classe 1 ; dans les zones du bâtiment où le plafond doit être de classe 0, les surfaces extérieures et garnissages des conduits doivent être en matériaux de classe 0 ; les matériaux produisant le moins de fumée et de gaz toxiques lors d’un incendie doivent être placés à au moins 1 m des clapets coupe-feu.

Les matériaux d’isolation thermique des conduits des systèmes de climatisation et de ventilation mécanique doivent respecter les exigences suivantes : les matériaux isolants, ainsi que leurs garnissages pare-vapeur et adhésifs, doivent être testés selon les méthodes spécifiées dans le code, et leur indice de propagation de flamme de surface doit être au moins de classe 1 ; dans les zones où le code impose un plafond de classe 0, les surfaces extérieures et garnissages des conduits doivent être en matériaux de classe 0.