Conception et mise en oeuvre de bâtiments industriels conformes aux exigences de sécurité contre l incendie Y. Martin CSTC 26 avril 2016

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1 Conception et mise en oeuvre de bâtiments industriels conformes aux exigences de sécurité contre l incendie Y. Martin CSTC 26 avril 2016 Contenu de la présentation 1. Objet de la 2. Cadre réglementaire Annexe 6 de l arrêté royal «Normes de base» Classification des bâtiments industriels 3. Compartimentage d un bâtiment Quand compartimenter? 4. Eléments porteurs et éléments «structurels» Terminologie (type I et type II) Exigences de résistance au feu 5. Conception des parois de compartimentage Systèmes de parois de compartimentage Exigences de résistance au feu et de conception Détails de conception (dépassement ou raccord) 6. Conclusions 2 Y. Martin CSTC 1

2 1. Objet de la Lois Normes Arrêté royal Normes de base 7/7/ modifications,... Complétés par des règlements (hôtels, maisons de repos, ) Normes belges et européennes (classifications, essais, ) Spécifications techniques unifiées Directives de conception et de mise en œuvre STS (Performances des ouvrages) Note d information Technique (NIT) Formation et éducation Manuels de formations Fruit d un large consensus entre les représentants des entrepreneurs et divers spécialistes reconnus pour leur expertise. Les NIT servent de référence en cas de litige Composition du groupe de travail 4 Y. Martin CSTC 2

3 Réglementation incendie en vigueur Pour un aperçu complet Uniquement à titre illustratif Non exhaustif (source SPF Intérieur) 5 Réglementation incendie en vigueur L arrêté royal du fixant les normes de prévention de base (et ses modifications, notamment AR ) [2] Prescriptions minimales pour la construction de tous les «bâtiments nouveaux» en Belgique (à l exclusion des maisons unifamiliales) Annexe 2 Bâtiments bas (h < 10 m) Annexe 3 Bâtiments moyens Annexe 4 Bâtiments élevés (h > 25 m) Annexe 6 Bâtiments industriels 6 Y. Martin CSTC 3

4 Cadre réglementaire Annexe 6 de l arrêté royal Normes de base Publication au Moniteur le 15/07/2009 (AR 01/03/2009) Rapport au Roi (± 20 pages): explications Arrêté royal (± 10 pages): prescriptions 7 Domaine d application de l annexe 6 Bâtiment industriel (Annexe 1, 1.14) «Bâtiment ou une partie de bâtiment qui, en raison de sa construction ou de son aménagement sert à des fins de» Stockage industriel Transformation Culture Elevage industriel d animaux Matériaux & biens Plantations Matériaux & biens STOCKAGE / ENTREPÔT PRODUCTION 8 Y. Martin CSTC 4

5 Exemples de bâtiments industriels Bâtiment industriel de stockage Bâtiment industriel de culture Bâtiment industriel de production Bâtiment d élevage industriel 9 Annexe 6 pas d application X Petits bâtiments (surface < 100 m² et sur 1 seul niveau); X Installations industrielles (= installations chimiques, parc de citernes); X Activités industrielles extérieures; X Bâtiments où ont lieu des activités commerciales 10 Y. Martin CSTC 5

6 Annexe 6 pas d application X Constructions qui ne sont pas des bâtiments Bâtiment = «Toute construction qui constitue un espace couvert accessible aux personnes, entouré totalement ou partiellement de parois» Critère: Façade ouverte 30% et aucun point à plus de 30 m d une façade ouverte 11 Commerces de gros Cas «limites»: bâtiments industriels? accent sur la vente ou sur le stockage? les clients déambulent librement pour choisir les produits? Laboratoires accent sur le lien direct à l activité industrielle (production)? activité R&D (université, centre de recherche, ): pas considérée comme activité industrielle. Salles d exposition accent sur la vente et l accueil des clients. Parkings parkings dans un immeuble de bureau ou appartement, garages pour les transports en commun ou d une société de transport: annexe 6 d application. 12 Y. Martin CSTC 6

7 Annexe 6 pas d application X Risques accrus (activités SEVESO, stockage d aérosols, stockage de très grande hauteur (high bay storage), ) 13 Domaine d application Nouveauxbâtiments Les spécifications techniques contenues dans les annexes du présent arrêté sont d application Aux bâtiments (industriels) à construire Aux extensions aux bâtiments (industriels) existants, en ce qui concerne la seule extension Les normes de base ne sont pas d application aux bâtiments (industriels) existants 14 Y. Martin CSTC 7

8 Densité de charge calorifique déterminante Classification des bâtiments industriels Classe A q fi,cl 350 MJ/m 2 B 350 MJ/m 2 < q fi,cl 900 MJ/m 2 C q fi,cl > 900 MJ/m 2 Charge permanente (bâtiment) Charge variable (activité industrielle) 40 kg bois/m² 700 MJ/m² 15 Comment déterminer la classe? Classification des bâtiments industriels Sur base d un calcul Sur base de valeurs forfaitaires + charge calorifique permanente (bâtiment) (annexe B de la ) 16 Y. Martin CSTC 8

9 Classification des bâtiments industriels Charge calorifique permanente à prendre en compte? La somme de tous les matériaux combustibles du bâtiment qui contribuent dès le début au développement de l incendie Il n est pas nécessaire de prendre en compte les éléments de construction du bâtiment (charge permanente) si o bâtiment pourvu d une installation de sprinklage o lorsque les matériaux directement exposés au feu présentent une réaction au feu de classe C FL s2 ou mieux pour les revêtements de sols, o lorsque les matériaux directement exposés au feu présentent une réaction au feu de classe B s3, d0 ou mieux pour les revêtements de parois / plafonds 17 Classification des bâtiments industriels La classe d un compartiment a un impact sur 1. La surface maximale autorisée par compartiment 2. Les exigences en matière de stabilité au feu des éléments structurels 3. Les exigences relatives aux parois de compartiment 4. La nécessité de prévoir une installation de désenfumage Y. Martin CSTC 9

10 Contenu de la présentation 1. Objet de la 2. Cadre réglementaire Annexe 6 de l arrêté royal «Normes de base» Classification des bâtiments industriels 3. Compartimentage d un bâtiment Quand compartimenter? 4. Eléments porteurs et éléments structurels Terminologie (type I et type II) Exigences de résistance au feu 5. Conception des parois de compartimentage Systèmes de parois de compartimentage Exigences de résistance au feu et de conception Détails de conception (dépassement ou raccord) 6. Conclusions 19 Bâtiment à compartimenter si Quand faut il compartimenter un bâtiment? 1. Soit plusieurs parties devant répondre à différentes annexes (avec exceptions) 2. Soit activités industrielles différentes (avec exceptions) 3. Soit surface supérieure à la surface maximale autorisée 20 Y. Martin CSTC 10

11 Quand faut il compartimenter un bâtiment? 1. Plusieurs parties devant répondre à différentes annexes Les bâtiments sous le domaine d application de l annexe 2, 3 ou 4 sont exclus de celui de l annexe 6 => COMPARTIMENTER Sauf si locaux ont une superficie totale par compartiment 100 m² Révision en cours: 500 m² dans certaines conditions (bâtiment affecté principalement à des activités industrielles, pas d occupation nocturne, distance limitée pour l évacuation des occupants, détection généralisée) Ou si ces locaux sont directement nécessaires à l activité industrielle Bureau magasinier, salle de contrôle, locaux sociaux (réfectoires, sanitaires, vestiaires, ) 21 Quand faut il compartimenter un bâtiment? 2. Activités industrielles différentes Bâtiment divisé en parties scindées par des parois avec entrées / sorties séparées et entreprises distinctes => COMPARTIMENTER Sauf si superficie totale du bâtiment < 2000 m² et paroi de séparation EI 60 entre les parties 22 Y. Martin CSTC 11

12 Quand faut il compartimenter un bâtiment? Paroi de séparation entre parties paroi de compartiment EI 60 (classe A, B ou C) Pas de dépassement de la toiture ni raccords résistant au feu nécessaire Remplissage cannelures négatives à l aide d isolant incombustible (A2, s1 d0) 23 Quand faut il compartimenter un bâtiment? 3. Superficie maximale autorisée S bâtiment > S maximale autorisée => COMPARTIMENTER a. Calculs Calcul du temps équivalent et de la charge calorifique maximale b. Solutions type (uniquement si 1 seul niveau!) Tableaux 24 Y. Martin CSTC 12

13 Quand faut il compartimenter un bâtiment? 25 Quand faut il compartimenter un bâtiment? Surface maximale autorisée [m²] par compartiment Stabilité au feu des éléments structurels de type II Si accessibilité améliorée 26 Y. Martin CSTC 13

14 Quand faut il compartimenter un bâtiment? Accessibilité améliorée 27 Contenu de la présentation 1. Objet de la 2. Cadre réglementaire Annexe 6 de l arrêté royal «Normes de base» Classification des bâtiments industriels 3. Compartimentage d un bâtiment Superficie maximale 4. Eléments porteurs et éléments structurels Terminologie (type I et type II) Exigences de résistance au feu 5. Conception des parois de compartimentage Systèmes de parois de compartimentage Exigences de résistance au feu et de conception Détails de conception (dépassement ou raccord) 6. Conclusions 28 Y. Martin CSTC 14

15 Eléments porteurs et éléments structurels 29 Eléments «structurels» Surface > 100 m² 30 Y. Martin CSTC 15

16 Eléments porteurs et éléments «structurels» 31 Eléments structurels (type I et type II) 1. Eléments structurels TYPE I éléments, qui en cas d affaissement, donnent lieu à un effondrement progressif qui peut se propager au delà des limites du compartiment ou provoquer des dommages aux parois du compartiment; Compartiment 1 Compartiment 2 Compartiment 1 Compartiment 2 2. Eléments structurels TYPE II éléments qui en cas d affaissement donnent lieu à un effondrement progressif limité au compartiment Compartiment 1 Compartiment 2 32 Y. Martin CSTC 16

17 Résistance au feu Stabilité R Etanchéité au feu E Isolation thermique I (Rayonnement W) Résistance au feu Y. Martin CSTC 17

18 Exigences de stabilité au feu des éléments porteurs ❶ ❷ 35 Effet de l effondrement d éléments de construction Soit éviter l impact Soit renforcer plancher 36 Y. Martin CSTC 18

19 Contenu de la présentation 1. Objet de la 2. Cadre réglementaire Annexe 6 de l arrêté royal «Normes de base» Classification des bâtiments industriels 3. Compartimentage d un bâtiment Superficie maximale 4. Eléments porteurs et éléments structurels Terminologie (type I et type II) Exigences de résistance au feu 5. Conception des parois de compartimentage Systèmes de parois de compartimentage Exigences de résistance au feu et de conception Détails de conception (dépassement ou raccord) 6. Conclusions 37 Conception des parois de compartimentage Portes EI 1 60 Traversées par des conduites, conduits, 38 Y. Martin CSTC 19

20 Système de parois de compartiment 1. Double paroi de compartiment et double structure en acier 2 parois, chacune EI 60 (A) ou EI 120 (B / C) Eléments structurels type II 39 Système de parois de compartiment 1. Double paroi de compartiment et double structure en acier 2. Simple paroi de compartiment et double structure en acier Ancrage fusible Eléments structurels type II Paroi EI 60 (A) ou EI 120 (B / C) 40 Y. Martin CSTC 20

21 Système de parois de compartiment 1. Double paroi de compartiment et double structure en acier 2. Simple paroi de compartiment et double structure en acier 3. Simple paroi de compartiment et simple structure en béton ou en acier protégé Eléments structurels type I (R 60 / R 120) Paroi EI 60 (A) ou EI 120 (B / C) 41 Conception des parois de compartimentage Le raccordement de la paroi du compartiment à la toiture et à la façade est conçu et réalisé de manière à limiter, en cas d incendie, le risque d extension de l incendie et de la fumée au compartiment voisin. ❶ 42 Y. Martin CSTC 21

22 Dépassement de la paroi de compartiment 43 Dépassement de la paroi de compartiment Détails de conception (voir slides suivants) Noeud constructif PEB conforme Soit paroi avec panneaux λ < 0,2 W/mK (règle isolant interposé ) Soit isolation sur hauteur de 1 m de part et d autre de la paroi (règle chemin de moindre résistance thermique ). Recommandation: isolant incombustible (A1 ou A2 s1,d0) pour éviter propagation de l incendie Membrane d étanchéité B ROOF (t1) peut se prolonger sur la paroi de compartiment 44 Y. Martin CSTC 22

23 Détails de conception du dépassement en toiture 45 Détails de conception du dépassement en toiture 46 Y. Martin CSTC 23

24 Détails de conception du dépassement en toiture 47 Toitures de hauteur différente ❶ Façade EI 60 ef (o i) fixée à la structure du bâtiment plus élevé pour s effondrer vers le foyer ❺ Paroi de compartiment dépasse de 1 m le niveau fini de la toiture la plus basse 48 Y. Martin CSTC 24

25 Conception des parois de compartimentage Le raccordement de la paroi du compartiment à la toiture et à la façade est conçu et réalisé de manière à limiter, en cas d incendie, le risque d extension de l incendie et de la fumée au compartiment voisin. ❷ 49 Raccordement étanche au feu Raccords E 60 (classe A) ou E 120 (classe B / C) En toiture, sur une distance de 2m de part et d autre de la paroi En façade, sur une distance de 1 m de part et d autre de la paroi Et réalisés en matériaux incombustibles A2 s1, d0 ou A1 (sauf la membrane d étanchéité) Et les feuilles minces +/ 1 mm (pare pluie, pare vapeur) 50 Y. Martin CSTC 25

26 Raccordement étanche au feu Elément E 60 / E 120 ne peut pas s effondrer avant 60 / 120 Fixation de plaques à des tôles d acier profilées supportées par des éléments de type II. Pas OK! Effondrement élément de type II => effondrement de la toiture => effondrement de l élément E 60 / Raccordement étanche au feu Solution générique (annexe 6 de l AR) Eléments E 60 / 120 (o i) matériaux incombustibles A2 s1, d0 ou A1 52 Y. Martin CSTC 26

27 Raccordement étanche au feu Alternative (1) du même niveau de sécurité Eléments E 60 / 120 (o i) matériaux incombustibles A2 s1, d0 ou A1 53 Raccordement étanche au feu Alternative (2) du même niveau de sécurité Eléments E 60 / 120 (o i) matériaux incombustibles A2 s1, d0 ou A1 54 Y. Martin CSTC 27

28 Détails de conception de raccordement E 60 / 120 Détails de conception (voir slides suivants) 2x rangée de dalles béton au droit de la paroi de compartiment Localiser la paroi lors d une intervention par l extérieur Empêcher la propagation via la membrane Différents types d isolation peut nécessiter une pose en épaisseurs différentes Evacuation de l eau à garantir Ouvertures en toiture Soit E 60 / 120 ou dispositif d obturation adéquat (manchon p.ex.) Soit 100 cm² par ouverture (avec un maximum de 2 ouvertures par m² et une entre distance minimale de 1 m) Soit non acceptée sur distance de 2 / 4 m de chaque côté 55 Détails de conception de raccordement E 60 / Y. Martin CSTC 28

29 Détails de conception de raccordement E 60 / Détails de conception de raccordement E 60 / Y. Martin CSTC 29

30 Conclusions Autres points abordés dans la Conception et mise en œuvre des façades ( 6) Effondrement vers l intérieur Distance entre bâtiment 59 Conclusions Autres points abordés dans la Performance de la toiture ( 7 de la ) Classe B ROOF (t1) Mesures de sécurité actives contre l incendie ( 8) 60 Y. Martin CSTC 30

31 Conclusions Autres points abordés dans la Evacuation des occupants ( 9) Sécurité des services d incendie ( 10) Annexes A (extension d un bâtiment existant), B (classification) C (typologie type I / II), D (effondrement vers l intérieur), E (bâtiments accolés), F (déplacement max. en tête de colonne), G (rayonnement thermique), H (principes de base), I (terminologie) 61 yves.martin@bbri.be rubrique «Avis technique» Merci pour votre attention Question? Les copies des notes de cours d'une façon générale ne font pas parties d'une des séries 62 des publications officielles du CSTC et ne peuvent donc être utilisées comme référence ; la reproduction ou la traduction, même part elle de ces notes, n'est permise qu'avec l'autorisatíon du CSTC. Y. Martin CSTC 31