Le Mur Coupe-Feu d ArcelorMittal

Transcription

1 Le Mur Coupe-Feu d ArcelorMittal

2 Caractéristiques des feux d entrepôts charge au feu souvent très élevée 75% en période d inoccupation des locaux 78% ont une durée supérieure à 1 heure 2/3 ont une ampleur importante lors de la découverte du feu cas de décès heureusement très rares efficacité des systèmes d extinction et de désenfumage aléatoire

3 Qu est-ce qu un mur coupe feu? Mur destiné à compartimenter un bâtiment, pour qu en cas d incendie, le feu puisse être combattu et maintenu dans une seule cellule, sans se propager aux cellules voisines. En France, la réglementation exige une résistance au feu d au moins 2 heures dans de nombreux bâtiments de stockage.

4 Plan de présentation La législation Classement REI Arrêté 1510 Courbe ISO Le mur coupe feu Firebreak 4h Présentation du mur Montage Essais de certification Promotion et développement La position des assurances Les avantages du mur

5 La législation

6 La législation En Europe Arrêté du 22 mars 2004 (classement REI) En France Arrêté du 5 août 2002 rubrique 1510 (Ministère de l Ecologie et du Développement Durable) Courbe normalisée ISO 834

7 Arrêté du 22 mars 2004 : Classement REI

8 Arrêté du 22 mars 2004 Définition des critères de performance utilisé pour l évaluation de la résistance au feu des produits, éléments de construction et d ouvrage Classement par un laboratoire (ex. CSTB) : FIREBREAK a obtenu le classement REI 240: R (Stabilité Feu): temps de résistance mécanique (240 min. = 4 h) RE ou E (Pare Flamme): temps d étanchéité aux flammes et gaz REI ou EI (Coupe Feu): isolation thermique (140 ou 180 C) sur face opposée au foyer

9 Arrêté type 1510 de 2002

10 Arrêté type 1510 de 2002 Article 6 - Dispositions constructives Objectifs généraux définis au premier alinéa: «De façon générale, les dispositions constructives visent à ce que la ruine d un élément ( ) suite à un sinistre n entraîne pas la ruine en chaîne de la structure du bâtiment («effet DOMINO»), notamment les cellules de stockage avoisinantes, ni de leur dispositif de recoupement, et ne favorise pas l effondrement de la structure vers l extérieur de la première cellule en feu.»

11 Sécurité des services de secours Éviter la ruine en chaîne Éviter la ruine de la structure et des façades vers l extérieur

12 Notions incendie Déformation classique d un mur en béton DEFORMATION D UNE PAROI ENCASTREE - LIBRE Effet «bilame» Convexe côté exposé au foyer. position initiale position déformée paroi

13 Notions incendie Déformation classique d un mur en béton Pour éviter un effondrement vers l exterieur d un mur classique en béton, il faudrait que la paroi soit maintenu en pied, mais aussi en tête avec rotation possible des supports. Le mur coupe feu Firebreak ne rencontre pas ce problème, et est en plus maintenu de part et d autre sur l ensemble de sa hauteur par une structure en acier qui s effondrera coté feu!

14 Effet «Dominos»

15 Effondrement vers l extérieur

16 Effet Dominos et effondrement en chaîne

17 Effet Dominos et effondrement en chaîne

18 Arrêté type 1510 de 2002 : Non-effondrement vers l extérieur de la cellule sinistrée Absence de ruine en chaîne Dans la plupart des cas ce n est pas la résistance au feu de la structure mais l absence de risque d effondrement en chaîne qui permet d aller chercher une victime dans un bâtiment en feu.

19 Données physiques Survie possible jusqu à 80 C (150 C pompiers) Les matériaux usuels ont une résistance au feu supérieure à 500 C L ambiance locale est à une température encore bien plus élevée lorsque les matériaux atteignent 500 C Conclusion: il n y a plus de vie possible depuis un moment lorsqu un affaissement de la structure se produit au droit d un foyer

20 Comportement des structures métalliques Les structures métalliques répondent bien à ce critère, en général les halls métalliques présentent toujours un scénario de déformation acceptable vers l intérieur (cf photos suivantes)

21 Comportement des structures métalliques

22 Comportement des structures métalliques

23 Comportement des structures métalliques

24 Comportement des structures métalliques

25 Courbe normalisée ISO 834

26 Courbe ISO 834 Réglementation pour la certification (CSTB) : «lors des essais, la face opposée au feu doit avoir une température inférieure à 140 C sur l ensemble de sa surface, et inférieure à 180 C sur un point précis.» Après 4h15 d essai, la température de la face opposée au feu du mur Firebreak était inférieure à 100 C sur l ensemble de la surface et au maximum 120 C en quelques points précis (conformément à la courbe ISO, au bout de 4h, la face au feu était elle exposée à 1200 C).

27 Courbe ISO 834 et feux réels Courbe ISO 834 Résultat issus d une étude effectuée par l Institut de Recherche en Construction du Canada en Novembre 2007 «Design Fires for Commercial Premises»

28 Développement d un feu réel Température Pré-Flashover Post-Flashover C Flashover Courbe de feu naturel ISO834 feu normalisé Départ - Fumées - Feu couvant Echauffement Temps

29 Feu normalisé / feu réel Un classement au feu normalisé ISO ne correspond absolument pas à la durée de résistance réelle à un feu naturel. Le classement ISO ne donne aucune indication sur le mode de ruine d une structure (brutal, ductile, dans une direction ou dans l autre, etc.) ni sur la ruine différée (en phase de refroidissement). Il est donc important de ne pas prendre en compte uniquement cet élément. La conception et le développement du mur coupe feu Firebreak a ainsi tenu compte de l ensemble des réglementations exposées précédemment.

30 Le mur coupe feu FIREBREAK 4h

31 Présentation du mur

32 L innovation ArcelorMittal Obtention d un brevet pour le mur coupe feu, haute performance dans la résistance au feu 4 heures / 15 mètres de haut / Largeur illimitée Ce mur ne nécessitant pas de fondations il peut-être déplacé en fonction des besoins. Il est constitué de panneaux aux dimensions standard: Dim.: 2,50 m x 1,25 m Ep.: 170 mm Poids: 100 kg/m2

33 Domaines d application Industrie Remises en conformité / Réhabilitation Grande distribution Industrie frigorifique Entrepôt de matières combustibles Stockage Autres applications possibles : Salles de spectacle Isolation navale

34 Présentation du Firebreak 4h 2 feuilles en ALUZINC à l extérieur Panneau «sandwich» développant peu de fumée, ni gaz Dimensions standard Longueur: 2,50 m Hauteur: 1,25 m Epaisseur: 170 mm

35 Présentation du Firebreak 4h L ALUZINC est une tôle d acier revêtue aux caractéristiques exceptionnelles : Remarquable résistance à la corrosion, Certifiée au niveau Agroalimentaire (norme NFA d Avril 2006) Fleurage naturellement argenté Lors d un incendie, l ALUZINC présente aussi l avantage de «se délaminer» en formant des couches successives qui retardent l effet du feu sur les autres matériaux : on gagne 30 à 40 minutes par rapport à une tôle galvanisée normale!

36 Composition interne Mur 4h Foamglas Plâtre Fibro-silicate Symétriquement, couches successives de : Verre cellulaire (Foamglas) Plâtre (Prégyfeu) Ame en Fibro-silicate + colle spéciale

37 Le mécanisme Certifié par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) NF EN /Juin 2000 ; Appréciation de laboratoire: RS

38 Modélisation d un mur

39 Simulation d un cas: phase de développement du feu dans une cellule d entrepôt (1/2) 1 2 Départ de feu et développement vertical (1) puis accumulation de gaz chauds, déformation de la charpente et rupture des points d attache la reliant au mur coupe-feu (2).

40 Simulation d un cas: phase de développement du feu dans une cellule d entrepôt (2/2) 3 4 Généralisation du feu à la cellule sinistrée (3) puis phase de décroissance du feu (4) => On constate que la structure de la cellule contigüe n a subi aucun dommage.

41 Montage du mur

42 Structure et montage Masse surfacique du mur: 98,75 kg/m2 Structure (poutrelles) Fixations spéciales Mur coupe-feu Joints horizontaux et verticaux Fixation au sol Une fiabilité exceptionnelle: 4 heures/ 15 mètres de haut/ largeur illimitée

43 Structure et montage Jusqu à 15 mètres Schéma de montage: Montage avec grue amovible Montage facile (par emboîtement) Poids approximatif d un panneau: 300 kg Largeur illimitée

44 Structure et montage : Pose par système de palonnier

45 Structure et montage : Pose par système de palonnier 1 2 3

46 Structure et montage : Assemblage des panneaux Pose des profilés d assemblage Oméga et des tire-fonds

47 Structure et montage : les jointures Colmatage des joints

48 Structure et montage : les jointures Bande intumescente et tôle de fermeture vissée

49 Structure et montage : la fixation au sol Fixation au sol - Le renforcement de la dalle en béton est superflu. - Le fer U fait fonction de rail de fixation - La fixation se fait sur le béton existant Gain de temps indéniable Chantier propre et sec Coûts de montage réduits Pression superficielle au sol inférieure à 1 kg/cm 2 pour une hauteur de 15 mètres

50 Structure et montage : les systèmes d attache Fusibles espacés de 5 m x 5 m Structures de pignon traditionnelles Calculées pour le vent et les charges de toiture: pas de calcul au feu particulier pour le constructeur La structure ne supporte pas le mur, mais LA CHARPENTE Goupille : bilame soudé à l étain lorsque l étain fond, les goupilles sautent et la structure acier se désolidarise du mur pour s affaisser avec le reste de la charpente

51 Structure et montage : dépassement en façade et en toiture 1 m 50 cm Façade Toiture

52 Structure et montage : plan de «calpinage» En partant du milieu, on peut travailler à 2 équipes pour le montage et les panneaux hors standards seront similaires des deux cotés.

53 Structure et montage : structure 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m Structure de base : poteau et lisse tous les 5 m, fixation fusible tous les 25 m 2

54 Essais de certification

55 Les essais Essai au CSTB Charge d essai correspondant à 15 m de hauteur

56 Les essais Après 4h15 au feu normalisé seule la demi-épaisseur a été détruite

57 Certification

58 Certification

59 Promotion et développement

60 Maquette Salon BATIMAT 2007

61 Maquette Salon Expoprotection 2008 Obtention de la Mention Spéciale du concours d innovations dans la catégorie Lutte contre le feu!

62 Salon de la construction (BAU) Munich 2009

63 Développement du produit Le mur coupe feu Firebreak 4 heures existe désormais en versions 2 heures (REI 120), 1 heure 30 (REI 90), et 1 heure (REI 60). Des planchers, des plafonds, et vêtures sont aussi en cours de développement. Toutes ces innovations permettront à ArcelorMittal de couvrir l ensemble des besoins de ses clients en apportant des solutions certifiées et répondant à la réglementation incendie.

64 La position des assurances

65 La position des assurances Les assureurs différencient: Mur séparatif ordinaire (MSO): coupe feu 2h doit permettre une ligne défense favorisant l attaque de l incendie par les services de secours Mur séparatif coupe feu (MSCF): coupe feu 4h doit rester stable même lors de l effondrement du compartiment exposé au feu et constituer un obstacle infranchissable Règle APSAD R15 concernant le MSCF 4h: Dépassement en partie haute (en toiture): le MSCF doit dépasser d au moins 0,70 m le point le plus haut de la couverture du bâtiment Dépassement sur côté du bâtiment: le MSCF doit déborder de 0,50 m par rapport au nu extérieur de la façade

66 Les principaux avantages

67 Résumé des points forts du produit Système entièrement certifié Auto-stable (la structure en acier ne supporte pas le poids du mur) Produit totalement fini (livré sur palettes avec la totalité des éléments de montage, il n y a qu à l assembler) Ne nécessite pas de fondations / donc pas de fouilles Se pose sur une dalle ou une longrine Isolant thermique (-20/+4) Isolant acoustique (43db)

68 Résumé des points forts du produit Poids < 1 kg / cm2 (pour une hauteur de 15m) Rapidité de mise en œuvre par rapport à un mur béton ou agglo Creusement des fouilles Béton de fondation + temps de séchage Poteaux raidisseurs béton spécial avec tors d acier Temps de montage d un agglo = 7 rangs maxi et séchage avant de remonter d autres agglos Revêtement alu-zinc résistant à la corrosion résistant aux agressions chimiques répond aux normes régissant le stockage pour les denrées alimentaires

69 Résumé des points forts du produit Favorise le développement durable Pas de consommation d eau sur chantier, Limitation des nuisances, Mur amovible et réutilisable (pratique dans la réhabilitation) Matériaux recyclables

70 Merci pour votre attention Contacts : Fabrice Sokolowsky, Directeur Innovation et Développement fabrice.sokolowsky@arcelormittal.com Frédéric Goujon, Attaché de direction Innovation & Développement frederic.goujon@arcelormittal.com