Dimensionnement, fonctionnement et mise en œuvre d installations de désenfumage dans les bâtiments

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1 SSPS - Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel Dimensionnement, fonctionnement et mise en œuvre d installations de désenfumage dans les bâtiments Enrique Zurita

2 Sommaire 1. Pourquoi faut-il ventiler? 2. Combien faut-il ventiler? 3. Contraintes techniques et architecturales 4. Approche et méthode pour installations de désenfumage Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -2-

3 Pourquoi faut-il ventiler? Principalement à cause des nuisances générées par. l'activité des occupants. Principalement : Evacuer les odeurs Evacuer la vapeur d'eau Evacuer le gaz carbonique Evacuer les polluants Evacuer la chaleur en excès ais aussi Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -3-3

4 Pourquoi faut-il ventiler? Pour assurer la sécurité des personnes en cas d incendie dans le bâtiment Amener l air frais dans les zones d évacuation des personnes (zones de fuite) Assurer l évacuation des fumées pour les services d intervention Limiter les dégâts au bâtiment et aux biens Le désenfumage à pour principe d offrir un espace d air libre afin de simplifier l'évacuation des occupants du bâtiment et faciliter l intervention des sapeurs-pompiers. Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -4-

5 Combien faut-il ventiler? Source: ADER, L énergie au futur, Claude-Alain Roulet Débit d'air requis pour évacuer les divers contaminants produits par une personne assise ayant une activité de bureau. Les débits d air requis pour le confort sont faibles par rapport aux débits d air requis pour le désenfumage Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -5-

6 Combien faut-il ventiler? Désenfumage Bases de dimensionnement o Débit d air de désenfumage mécanique: 1m3/s pour 100 m2 o Vitesse d air dans les gaines jusqu à 10 m/s o Vitesse d air admissible de pénétration de l air de rechange de 5 m/s au maximum (chiffre 3.3 AEAI) également pour la vitesse aux points d extraction de l air o Clapets aérauliques à ouverture par ressort de rappel sans tension o Fonctions électriques sans automates numériques qui sont utilisés pour la signalisation seule Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -6-

7 Combien faut-il ventiler? Exemple: parking de m2 140 pl. sans compartiment Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -7-

8 Combien faut-il ventiler? Exemple: parking de m2 140 pl. sans compartiment Débit d air pour la ventilation du parking: m3/h Débit d air pour le désenfumage mécanique: m3/h! Les besoins d air pour le désenfumage sont toujours plus élevés que les besoins de la ventilation d hygiène. La taille du désenfumage à une grande influence sur la conception du bâtiment (prise d air, évacuation des fumées, ) Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -8-

9 Combien faut-il ventiler? Surpression des voies de fuite Bases de dimensionnement o Débit d air de surpression: 0,5 m/s à travers la porte de l étage du sinistre o Surpression de 50 Pa entre la cage et la zone sinistrée o Surpression de 30 Pa entre la cage et le SAS o Clapets aérauliques à ouverture par ressort de rappel sans tension o Fonctions électriques sans automates numériques qui sont utilisés pour la signalisation seule Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -9-

10 Combien faut-il ventiler? Exemple: Immeuble complexe avec 9 cages d escalier Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -10-

11 Combien faut-il ventiler? Exemple: Immeuble complexe avec 9 cages d escalier Ventilateur de pulsion en toiture Amenée d air gainée sur la hauteur Débits d air importants Installations de désenfumage complexes Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -11-

12 Contraintes techniques et conséquences architecturales Vitesse d aspiration max. à la prise d air: 2 m/s Pour m3/h, la surface nette requise est de 25 m2! Vitesse de sortie max. à la sortie : env. 10 m/s Pour m3/h, la surface nette requise est de 5 m2! Vitesse d air dans les gaines en tôle max. 10 m/s Dans un parking ou la hauteur est limitée pas évident! L énergie et le bruit ne sont pas des contraintes déterminantes Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -12-

13 Contraintes techniques et conséquences architecturales L architecte doit tenir compte rapidement des contraintes suivantes: Sections des prises d air et des sorties d air Position des prises d air et des sortie d air Dimensions des gaines techniques Dimensions des hauteurs d étage Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -13-

14 Contraintes techniques et conséquences architecturales Exemple de désenfumage de parking Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -14-

15 Approche et méthode Approche et méthode pour les installations de désenfumage et de surpression o Un concept avec un rapport de sécurité est requis o Etude des plans d architecte bruts o L ingénieur en ventilation doit intégrer les exigences en matière de sécurité le plus vite possible o Suivi du dossier d autorisation (architecte et ingénieurs) o Elaboration du projet par l ingénieur en ventilation o Contrôle et validation par l ingénieur en sécurité ou le pouvoir compétent. Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -15-

16 Approche et méthode Concept et rapport de sécurité L architecte, l ingénieur sécurité mettent en place un concept de sécurité Points relevants o Prestations de l ingénieur ventilation o ise en œuvre du concept élaboré pour fournir les débits d air calculés o Directive 22-03f, chiffre 3 o Exigences, entretenues de manière à être efficaces et prêtes à fonctionner en tout temps o Directive 22-03f, chiffre 3.3 o Air de rechange, les vitesses admissibles de pénétration de l air de rechange sont de 5 m/s au maximum o Directive 22-03f, chiffre 3.4 o Actionnement et déclenchement, concept de commande manuel, automatique Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -16-

17 Approche et méthode Concept et rapport de sécurité Points relevants o Prestations de l ingénieur ventilation (suite) o Directive 22-03f, chiffre 3.6 o Ventilateurs pour gaz chauds, le fonctionnement doit être garanti pendant au moins 1 heure à des températures de 400 C exigences qui peuvent être réduites à 200 C en accord avec l autorité de protection incendie o Directive 22-03f, chiffre 3.7 o Alimentation de sécurité, raccordement à des sources d énergie appropriées, indépendantes de l alimentation électrique générale o Directive 22-03f, chiffre 3.8 o Installations aérauliques, utilisation autorisée uniquement si les parties de l installation concernées satisfont aux exigences en matière d installations d extraction de fumée et de chaleur Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -17-

18 Approche et méthode Etude du dossier d enquête L installation de ventilation est soumise sur la base du formulaire E4, avec les schémas de principe des installations individuelles Cas graphique, dossier 1 Cas graphique, dossier 2 Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -18-

19 Approche et méthode Etude du dossier d enquête Points relevants o Débit de ventilation global fixé o Taille des gaines techniques o Principe de ventilation fixé o Centralisé, décentralisé o Nombre d installations annoncé o Espace technique nécessaire o Concept de désenfumage et de surpression annoncé o Protection incendie traitée sous forme de clapets coupe feu reportés par schéma de principe d installation o Pas de principe de distribution d air Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -19-

20 Approche et méthode Etude des plans d Architecte bruts Documentation requise: Gros objets: concept sécurité de l ingénieur sécurité sous forme de rapport avec plans de compartimentage et voies de fuites Affectation des locaux Classes d affectations Tableau des surfaces d affectation par étage Surfaces par type d affectation, nombre d étages Schéma de principe Tableau des surfaces Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -20-

21 Approche et méthode Etude des plans d Architecte bruts Points relevants o Identification des voies de fuite o Identification du concept de désenfumage o Application de la directive 26-03f o Analyse du rapport ECA de la synthèse CAAC o Répondre aux exigences posées et en cas de doutes contacter l AEAI ou l organe compétent Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -21-

22 Approche et méthode Elaboration de projet, schéma global Cas graphique, schéma de principe complet avec air de désenfumage jusqu aux zones o ise en évidence des différents principe de désenfumage o Cafetéria, Asservissement d ouvrants o Aula, Asservissement d ouvrants et amenée d air frais en gaine o Salle de rythmique-gymnastique, Installation de désenfumage mécanique et amenée d air frais en gaine Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -22-

23 erci pour votre attention Désenfumage & installations aérauliques Séminaire romand du 5 mai Neuchâtel -23-

24 Weinmann-Energies SA HEIG PRESENTATION ECA Débit d'air Secteur Surface Hauteur Volume Nombre de personne Renouvellement d'air Débit par personne m 2 m m 3 - vol/h m 3 /h*p m 3 /h m 3 /h Débit AP Débit AR onobloc Salle de gym. - Vestiaires Vestiaires '750 1'750 Locaux divers Salle de gym '000 3'000 TOTAL '250 5'250 onobloc Classes sud Sous-sol '600 2'600 Rez-de-chaussée er étage '300 4'300 2e étage '300 4'300 TOTAL 1' '000 12'000 onobloc Classes nord Sous-sol '250 3'250 Rez-de-chaussée '500 2'500 1er étage '250 5'250 2e étage '050 4'050 TOTAL 1' '050 15'050 onobloc WC - locaux borgnes Sous-sol Rez-de-chaussée er étage ' e étage ' TOTAL '000 3'000 onobloc Aula - Espace poly.-expo. Aula '000 7'000 Divers 1er étage Divers 2e étage Espace poly-expo '000 2'000 TOTAL '800 9'800 onobloc pulsion Cafétéria-Cuisine-Laverie Cafétéria ' '500 0 Cuisine '100 0 Laverie Bureau TOTAL 558-1' '700 0 onobloc extraction Cafétéria Cafétéria '500 TOTAL '500 onobloc extraction Cuisine-Laverie Cuisine '000 Laverie '000 Bureau TOTAL '200 :\HEIG VD ECA PIBAT_22014\Adm\Presentation\WE_aero\etude_plans_ARC_bruts\Débit_ventilation_EIG.xls 1 / 1

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26 onobloc sur la toiture à l'extérieur cafétéria 8'500 m³/h onobloc sur la toiture à l'extérieur cuisine / laverie 9'200 m³/h onobloc sur la toiture à l'extérieur classe sud onobloc sur la toiture à l'extérieur wc et locaux borgnes onobloc sur la toiture à l'extérieur aula / espace poly. expo onobloc sur la toiture à l'extérieur cafétéria / cuisine / laverie onobloc sur la toiture à l'extérieur classe nord 12'000 m³/h 3'000 m³/h 9'800 m³/h 17'700 m³/h 15'050 m³/h CCF au plafond de l'atelier service technique et des wc filles CCF CCF CCF CCF CCF SOUS-SOL REZ-DE-CHAUSSÉE 1er ÉTAGE 2ème ÉTAGE Salle de classe 74 m² Salle de classe 74 m² Salle des Profs 136 m² 800 m³/h 3' Salles de classe et art 456 m² 5'600 m³/h Salles de classe et musique 456 m² 1'950 m³/h 100 m³/h Atelier service technique 26 m² 100 m³/h Dépôt aula 26 m² 100 m³/h CCF CCF 1'500 m³/h Vestibule 4,5 m² 1'500 m³/h Vestibule 4,5 m² 600 m³/h WC 34,5 m² 600 m³/h WC 34,5 m² 600 m³/h WC 34,5 m² 600 m³/h CCF CCF CCF 50 m³/h 50 m³/h Électricité 7 m² Électricité 7 m² CCF Nettoyage 3 m² 50 m³/h 50 m³/h Électricité 7 m² CCF Nettoyage 3 m² 50 m³/h 50 m³/h CCF Nettoyage 3 m² 50 m³/h 50 m³/h 1'000 m³/h Arrière-scène 29 m² Amenée d'air pour le désefumage Aula 220 m² Désenfumage en dessus porte faux-plafond Désenfumage 6'000 m³/h 3'000 m³/h 3'000 m³/h 3'000 m³/h CCF 2x 100 m³/h m³/h 2x Vestibules + Projection 2x 6 m² + 14 m² = 26 m² 4 x 100 m³/h 1'750 m³/h 4x Box musique 4x 12 m² = 48 m² CCF 2'000 m³/h Espace polyvalent / exposition 136 m² CCF onobloc au sous-sol salle gymnastique et vestiaires CCF CCF 300 m³/h 200 m³/h CCF CCF AP 9'500 m³/h AR 8'500 m³/h Cafétéria 421 m² 4'800 m³/h 8'100 m³/h Au sol 2'300 m³/h Cuisine 108 m² isolé EI60 CCF 900 m³/h Laverie 29 m² 200 m³/h Bureau 30,5 m² 600 m³/h Salle de classe 74 m² Salle de classe 74 m² Bibliothèque 116 m² 800 m³/h 4 x Classes soutien 4 x 22 m² = 88 m² 800 m³/h 4 x Classes soutien 4 x 21 m² = 84 m² 900 m³/h 4x CCF 4x CCF Divers locaux administratifs total de 215,5 m² Salles de classe 297 m² 2'600 m³/h 3'150 m³/h Salle de classe et Labo langues 435 m² 1'000 m³/h Bibliothèque et Classe info m² 2'600 m³/h Salle de classe 74 m² Salle de classe 225,5 m² Dépôt rythmique 22,6 m² WC 34,5 m² Électricité 7 m² Nettoyage 3 m² Salle gymnastique 307,1 m² Amenée d'air pour le désefumage Vestiaires fille-garçon-prof 82,7 m² 5'250 m³/h saut de loup Divers locaux 45,1 m² Elec. c. fort; élec. c. faible, tech. chauffage 34 m² Salle de classe 74 m² Salles de classe 304 m² RTE. D'YVERDON ECHALLENS TEL 021/ FAX 021/ N E-AIL info@weinmann-energies.ch Schéma de colonne de ventilation PROJET A B C D E F ECHELLE: -/- A2 FORAT:

27 Air vicié 12'000 m³/h RTE. D'YVERDON ECHALLENS TEL 021/ FAX 021/ N E-AIL info@weinmann-energies.ch Air extrait 12'000 m³/h hiver : 20 C Hr T 2 Ventilation Hr T P : 300 Pa onobloc sur la toiture à l'extérieur P F6 η : 80% min T Schéma de colonne de ventilation PROJET A B C D E F ECHELLE: -/- A3 FORAT: Air pulsé 12'000 m³/h hiver : 20 C Hr T Hr T AG 24 kw P F7 Hr T Air neuf 12'000 m³/h hiver : -9 C / 90% été : 32 C / 40% chaud 35/25 C 1 2b 2a P P TVT-easy TVT-easy TVT-easy TVT-easy TVT-easy TVT-easy TVT-easy CO2 CCF CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 400x400 mm 2'750 m³/h / 4,8 m/s 250x250 mm / 2,9 m/s 400x250 mm 1'300 m³/h / 3,6 m/s 400x250 mm 1'300 m³/h / 3,6 m/s 350x300 mm 1'400 m³/h / 3,7 m/s 350x600 mm 3'350 m³/h / 4,4 m/s 200x300 mm 600 m³/h / 2,8 m/s SOUS-SOL REZ-DE-CHAUSSÉE 1er ÉTAGE 2ème ÉTAGE Salle de classe 74 m² 400x300 mm 2'100 m³/h / 4,9 m/s Salle de classe 74 m² 400x250 mm 1'450 m³/h / 4,0 m/s Salle des Profs 136 m² 800 m³/h 800 m³/h 400x150 mm / 3,0 m/s Salle de classe 74 m² 250x250 mm / 2,9 m/s Salle de classe 74 m² 400x150 mm / 3,0 m/s 400x150 mm / 3,0 m/s 400x150 mm / 3,0 m/s Salle de classe 74 m² Salle de classe 74 m² 400x150 mm / 3,0 m/s 400x150 mm / 3,0 m/s Salle de classe 74 m² Salle de classe 74 m² Salle de d'art 82 m² 700 m³/h 700 m³/h 350x200 mm 700 m³/h / 2,8 m/s 700 m³/h 700 m³/h Salle de musique 82 m² 700 m³/h 300x600 mm 2' / 4,1 m/s 700 m³/h 700 m³/h 250x600 mm 1'950 m³/h / 3,6 m/s 200 m³/h 700 m³/h 100 m³/h 200 m³/h Salle de d'art 82 m² Salle de musique 82 m² 250x600 mm 1'950 m³/h / 3,6 m/s 100 m³/h Dépôt / Bureau art 29 m² 100 m³/h 100 m³/h Dépôt / Bureau musique 29 m² Bureau professeurs 41 m² 200x150 mm 300 m³/h / 2,8 m/s 200 m³/h 200 m³/h Bureau professeurs 41 m² Salle de classe 74 m² Salle de classe 77 m² Salle de classe 74 m² Salle de classe 74,5 m²

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