ETUDE DU COMPORTEMENT AU FEU DE PAROIS ET PLANCHERS CONSTITUES DE STRUCTURES BOIS

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1 ETUDE DU COMPORTEMENT AU FEU DE PAROIS ET PLANCHERS CONSTITUES DE STRUCTURES BOIS CONVENTION Y09-12 ACTION 33 sous acion 1 Levée des freins réglemenaires e normaifs à l'usage du bois dans la consrucion Demandeur de l'éude DHUP-CODIFAB Convenion Y09-12 Acion 33 sous acion Paris La Défense Référence Aueur Vérificaeur Approbaeur Version Dae CSTB-DSSF-rappor d'éude v(1) Dhionis DHIMA (CSTB) Jean-Marie GAILLARD (FCBA) Séphane HAMEURY (CSTB) Serge LE NEVE (FCBA) Séphane HAMEURY /12/2012

2 Direcion Sécurié, Srucures e Feu Division Experise Avis Réglemenaires e Recherche : : : secreariaea2r@csb.fr ETUDE DU COMPORTEMENT AU FEU DE PAROIS ET PLANCHERS CONSTITUES DE STRUCTURES BOIS CONVENTION Y09-12 ACTION 33 SOUS ACTION 1 Levée des freins réglemenaires e normaifs à l'usage du bois dans la consrucion Version Dae Principales modificaions effecuées Parie modifiée /12/2012 Créaion /

3 SOMMAIRE 1 - OBJET DESCRIPTION SUCCINCTE DES PAROIS VERTICALES ET DES PLANCHERS ETUDIES PAROIS VERTICALES ETUDIEES EXPERIMENTALEMENT Maquees de parois consiuées de srucures bois Parois de grandeur réelle consiuées de srucures bois PLANCHERS ETUDIES EXPERIMENTALEMENT Maquees de planchers consiuées de srucures bois Planchers de grandeur réelle consiués de srucures bois RESULTATS EXPERIMENTAUX ET ANALYSES RESULTATS EXPERIMENTAUX DES MAQUETTES DE PAROIS VERTICALES RESULTATS EXPERIMENTAUX DES PAROIS VERTICALES DE GRANDEUR REELLE ANALYSE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX DES PAROIS VERTICALES RESULTATS EXPERIMENTAUX DES MAQUETTES DE PLANCHERS RESULTATS EXPERIMENTAUX DES PLANCHERS EN GRANDEUR REELLE ANALYSE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX DES PLANCHERS METHODE DE CALCUL DE LA RESISTANCE AU FEU DE PAROIS SEPARATIVES DOMAINE D'APPLICATION DE LA METHODE FIT POUR LE DIMENSIONNEMENT DES PAROIS NON PORTEUSES DESCRIPTION DE LA METHODE DE CALCUL FIT POUR LES PAROIS NON PORTEUSES EXEMPLE DE CALCUL DE LA RESISTANCE AU FEU D'UNE PAROI NON-PORTEUSE SELON FIT METHODE DE CALCUL DE LA RESISTANCE AU FEU DES PAROIS PORTEUSES DETERMINATION DE L'INSTANT DU DEBUT DE LA CARBONISATION DE LA STRUCTURE D'UNE PAROI DONT LE PAREMENT OU L'ECRAN COTE FEU EST COMPOSE DE PLAQUES DE PLATRE DETERMINATION DE L'INSTANT DU DEBUT DE LA CARBONISATION DE LA STRUCTURE D'UNE PAROI DONT LE PAREMENT OU L'ECRAN COTE FEU EST COMPOSE DE PANNEAUX BOIS DETERMINATION DE L'INSTANT DU DEBUT DE LA CARBONISATION DE LA STRUCTURE D'UNE PAROI DONT LE PAREMENT OU L'ECRAN COTE FEU EST COMPOSE D'UNE COUCHE EN PLAQUES DE PLATRE ET D'UNE COUCHE DE PANNEAUX BOIS DETERMINATION DE LA RESISTANCE AU FEU DES MONTANTS ET SOLIVES DES PAROIS VERTICALES ET HORIZONTALES CONCLUSIONS DOCUMENTS DE REFERENCE ANNEXE 1 POSITIONNEMENT DES THERMOCOUPLES N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 3/45

4 1 - OBJET L'obje de cee éude es d'éudier le comporemen au feu de différenes configuraions de parois vericales (murs) e horizonales (planchers) consiuées de srucures bois e proégées d'écrans en plaques de plâre ou d'écrans à base de panneaux de bois. Afin d'assurer les durées de résisance au feu de ces élémens de consrucion, deux varianes son proposées dans cee éude : 1. La première variane présene les soluions echniques pour lesquelles la durée de résisance au feu requise pour les parois es assurée uniquemen par les écrans siués côé feu ; 2. La seconde présene les soluions echniques pour lesquelles la durée de résisance au feu requise des parois es assurée par les écrans exposés e non exposés au feu. La durée de sabilié au feu de la srucure des parois es rès imporane pour cee variane. La méhode de calcul proposée pour la deuxième variane es basée sur le guide "Fire Safey in Timber Buildings"[1]. 2 - DESCRIPTION SUCCINCTE DES PAROIS VERTICALES ET DES PLANCHERS ETUDIES Parois vericales éudiées expérimenalemen Le comporemen au feu de parois consiuées de srucures bois proégées de paremens en plaques de plâre ou en panneaux bois, à l'inérieur desquels son insérés différens ypes d'isolans, a éé éudié expérimenalemen à l'aide de 12 essais de résisance au feu. Ces essais son décris en déail dans les rappors d'essais n RS11-053/A à RS11-053/L [2]. Les deux premiers essais on permis de définir la résisance au feu d un oal de hui maquees, quare maquees ayan éé esées simulanémen pour chacun des deux essais. A chaque essai, les quare maquees ne diffèren que par le ype d'isolan inséré enre les deux paremens. L'objecif de ces deux premiers essais a éé d'idenifier l'isolan qui condui à la plus coure durée de résisance au feu des maquees. L isolan anisi reenu es ensuie mis en œuvre pour les essais de résisance au feu de parois grandeur réelle. Pour la suie de l'éude, on sui donc l'hypohèse que, pour oues les parois esées, les durées de résisance au feu déerminées avec l'isolan reenu (laine de verre dans nore cas) son valables pour ous les aures ypes d'isolans préalablemen esés dans les hui maquees. Cee hypohèse, qui se place du côé de la sécurié, a permis d'opimiser le nombre d'essais de parois. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 4/45

5 Maquees de parois consiuées de srucures bois Les deux essais de maquees réalisés son consiués chacun de quare maquees de dimensions 1,20 m par 1,20 m. Leurs composiions son quasimen ideniques. La différence enre ces deux essais réside dans les ypes d'isolans e les ypes de paremens côé feu qui consiuen les éprouvees. Pour le premier essai, le paremen côé feu des quare éprouvees es consiué de deux couches de plaques de plâre BA13 sandard (ype A). La figure représene une coupe horizonale ype des maquees (M1 à M4) du premier essai de maquees. Figure : Coupe horizonale ype des éprouvees du premier essai. La composiion des éprouvees du premier essai de maquees es : 1. 2 x BA13 ype A (paremen côé feu), 2. pare vapeur, 3. panneau bois ype OSB (2 x 9 mm), 4. isolan, 5. monan 100 x 36 (mm), essence Epicéa de masse volumique 450 kg/m 3. Chaque éprouvee a un ype d'isolan différen (voir rappor d'essais n RS11-053/A). Ces isolans son : laine de verre (kraf sur une face) d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 15 kg/m 3, ouae de cellulose d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 48 kg/m 3, fibre de bois d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 50 kg/m 3, chanvre d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 30 kg/m 3, La figure représene une coupe horizonale ype des maquees (M5 à M 8) du deuxième essai de maquees. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 5/45

6 Figure 2.1.2: Coupe horizonale ype des éprouvees du deuxième essai. La composiion des éprouvees du deuxième essai de maquees es : 1. 1 x BA15 ype F, 2. pare vapeur, 3. panneau bois ype OSB (2 x 9 mm), 4. isolan, 5. monan 100 x 36 (mm), essence Epicéa de masse volumique 450 kg/m 3. Pour le deuxième essai de maquees, le paremen côé feu des quare éprouvees es consiué d'une couche de plaques de plâre BA15 spécial feu (ype F). Pour ces maquees les quare ypes d'isolans suivans on éé esés (voir rappor d'essais n RS11-053/B) : laine de verre (kraf sur une face) d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 15 kg/m3, ouae de cellulose d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 48 kg/m3, fibre de bois d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 50 kg/m3, laine de mouon d'épaisseur 100 mm e de masse volumique 13 kg/m Parois de grandeur réelle consiuées de srucures bois Afin de déerminer la durée de résisance au feu de différens ypes de parois, 10 essais de résisance au feu on éé effecués. Les parois esées éaien de dimensions 3 m x 3 m. La figure représene une coupe horizonale ype de ces parois. Les monans de secion 100 x 45 (mm) son espacés de 600 mm. Pour oues les éprouvees de parois, les paremens côé feu on éé fixés sur des asseaux de secion 38 x 27 mm. Ces asseaux son posiionnés vericalemen e son fixés sur les champs des monans, du côé du paremen côé feu. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 6/45

7 Figure : Coupe horizonale des parois esées au feu. La composiion des éprouvees du premier essai de maquees es : 1. paremen exposé feu, 2. pare vapeur, 3. paremen non opposé au feu, 4. isolan laine de verre, 5. monan. Dans le ableau son données les composiions des paremens des parois de aille réelle esées au feu, afin de définir leur durée de résisance au feu. Les paremens en bois côé feu on éé choisis avec deux couches afin d'idenifier de manière exace la viesse de carbonisaion des deux couches. En effe, les hermocouples placés à l'inerface enre les deux couches e sur la face côé cavié de la deuxième couche évien oue erreur de mesure de empéraure relaive aux posiionnemens de ces capeurs. Nr. d'essai Paremen exposé au feu Paremen non exposé au feu RS11-053/C 1 BA13A 2 OSB (2*9 mm) ère 2 ème RS11-053/D 2 BA13A 2 OSB (2*9 mm) RS11-053/E 2 BA13A 2 OSB (2*9 mm) RS11-053/F 1 BA18D 2 OSB (2*9 mm) 300 RS11-053/G 2 OSB (12+12) 2 OSB (2*9 mm) RS11-053/H 1 BA13A + 1 OSB (1*9 mm) 1 MDF( 1*15 mm) 600 (OSB) 300 RS11-053/I Bardage épic éa 18 mm + 1 OSB (1*12 mm) Pas des fixaions des différenes couches des paremens côé feu (mm) 2 BA13A 400 (OSB) 146 RS11-053/J 2 BA13F Moiiée 2 OSB (2*9) + moiié 2 conreplaqué (2*9 mm) RS11-053/K 1 BA13A + 1 BA18D 1 OSB (1*9 mm) RS11-053/L 2 BA15F 1 OSB (1*9 mm) Tableau2.1.1 : Composiion des paremens des parois esées au feu. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 7/45

8 2.2 - Planchers éudiés expérimenalemen Le comporemen au feu de planchers consiués de srucures bois a éé éudié expérimenalemen à l'aide de 12 essais de résisance au feu. La srucure en bois de ces planchers es proégée d'écrans en plaques de plâre ou en panneaux bois sur lesquels (sur la srucure de l'écran ou dans le plénum créé par le plancher e l'écran) son insérés différens ypes d'isolans. Les 12 essais son décris en déail dans les rappors d'essais n RS [3] e RS à RS [4]. (Voir ableau 2.2.1). Un 13 ème essai a permis d'éudier le comporemen au feu d'un plancher consiué uniquemen de CLT (voir figure 2.2.5). Le rappor d'essais RS décri un essai de quare maquees esées simulanémen. La différence enre ces quare maquees réside dans le ype d'isolan inséré dans le plénum du plancher. Comme pour les parois, l'objecif de ce essai de maquees a éé d'idenifier l'isolan qui condui à la plus coure durée de résisance au feu des maquees de plancher. Ensuie, ce isolan a éé reenu pour oues les éprouvees de planchers de grandeur réelle esées au feu. Donc, pour la suie de l'éude, on sui l'hypohèse que, pour ous les planchers esés, les durées de résisance au feu déerminées avec l'isolan reenu (laine de verre) son valables pour ous les aures ypes d'isolans. Cee hypohèse, qui se place du côé de la sécurié, a permis d'opimiser le nombre d'essais de planchers Maquees de planchers consiuées de srucures bois Les dimensions des quare maquees de planchers son 1,85 x 1,30 (m). La seule différence enre ces quare maquees réside dans le ype d'isolan inséré dans le plénum. La figure représene une coupe vericale ype des maquees de planchers. 4 3 Figure 2.2.1: Coupe vericale d'une éprouvee de maquee de plancher. Les quare maquees on éé consiuées : 1. de solives de secion 175 x 63 mm, espacées de 600 mm, 2. d'un revêemen consiué de panneaux OSB d'épaisseur 15 mm, 3. d'un écran consiué d'une seule couche de plaques de plâre BA15 de ype F, 4. d'un isolan. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 8/45

9 L'écran es fixé sur une ossaure méallique en acier, elle-même fixée sur les solives. Cee ossaure ser égalemen de suppor pour l'isolan dans le plénum. Les fourrures son espacées de 600 mm. Les fixaions des écrans sur les fourrures son espacées de 250 mm. Chaque éprouvee a un ype d'isolan différen (voir rappor d'essais n RS12-001). Ces isolans son : A - laine de verre (kraf sur une face) d'épaisseur 100 mm, B - fibre de bois d'épaisseur 100 mm, C - laine de roche d'épaisseur 100mm, D - ouae de cellulose d'épaisseur 100 mm. La masse volumique des isolans es la même que celle des isolans uilisés pour les parois. La masse volumique de la laine de roche es de 26 kg/m Planchers de grandeur réelle consiués de srucures bois Afin de déerminer la durée de résisance au feu de différens ypes de planchers, 12 essais de résisance au feu on éé effecués. Les planchers esés éaien de dimensions 4,60 x 2,97 (m). Si l'on prend en compe les configuraions des douze éprouvees esées, les planchers peuven êre insérés dans les quare ypes représenés par les coupes monrées sur les figures à Figure 2.2.2: Coupe vericale de plancher esé (ype 1 : 9 configuraions) Figure : Coupe vericale de plancher esé (ype 2 : 1 configuraion). N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 9/45

10 2 4 3 Figure : Coupe vericale de plancher esé (ype 3 : 1 configuraion). Figure : Coupe vericale de plancher esé (ype 4 : 1 configuraion). Les éprouvees (planchers) des configuraions ype 1 e 2 son consiuées : 1. de solives de secion 175 x 63 mm, espacées de 600 mm, 2. d'un revêemen en panneaux OSB d'épaisseur 15 mm, 3. d'une ossaure méallique en acier, fixée sur les solives e suppor à la fois de l'écran proeceur e de l'isolan placé dans le plénum, 4. d'un isolan de ype laine de verre. L'éprouvee de ype 3 es consiuée quasimen des mêmes élémens, mais les solives son de ype "I". Les dimensions de ces solives son : haueur oale 240 mm, la largeur e l'épaisseur des semelles son respecivemen 60 e 45 mm e l'épaisseur de l'âme es de 6 mm. Les écrans horizonaux des éprouvees de ypes 1 à 3 son fixés sur des srucures en acier. Ces srucures son composées de fourrures STIL F530 espacées de 600 mm. Les fourrures son fixées sur les solives des planchers à l'aide de suspenes (ypes 1 e 3) ou de cornières (ype 2). Les déails sur les fixaions de la srucure poreuse des écrans de proecion son donnés dans les rappors de résisance au feu de référence. Pour les éprouvee de ype 2, l'ossaure méallique suppor perme que l'écran soi inséré enre les solives (voir figure 2.2.3). Le ableau donne les composiions des écrans de proecion des planchers e les pas de fixaion de ces écrans. Il fau rappeler que les fourrures des ossaures, sur lesquelles son fixés les écrans, son espacées de 600. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 10/45

11 Nr. d'essai Composiion de l'écran Pas des fixaions des différenes couches des écrans (mm) 1ère 2ème 3ème RS BA13A 250 RS BA13A RS BA15F 250 RS BA18D 250 RS *25 mm conreplaqué (1/2 ignifugé + 1/2 non-ignifugé) 250 RS *22 mm conreplaqué (non-ignifugé) 250 RS BA15 F RS BA RS BA BA RS BA15F RS BA18D Tableau : Composiion des écrans des planchers esés au feu. Le plancher de ype 4 es un plancher composé de planches croisées (CLT) de 9 couches, non proégées, d'épaisseur 195 (voir figure 2.2.6). Les épaisseurs des couches successives, en mm, son : Les couches d'épaisseur 17 siuées enre les couches d'épaisseurs 33 e 27 son posiionnées comme si elles formaien une seule couche (dans la même direcion). Ce plancher es chargé mécaniquemen avec une charge équivalene de l'ordre de 450 dan/m 2 (pour les déails voir rappor de référence RS13-068). Tableau : Plancher CLT d'épaisseur 195 esé au feu. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 11/45

12 3 - RESULTATS EXPERIMENTAUX ET ANALYSES Résulas expérimenaux des maquees de parois vericales Dans le ableau son résumés les paramères les plus imporans qui déerminen la durée de résisance au feu des maquees esées, ainsi que les durées de résisance au feu déerminées expérimenalemen pour ces maquees. Ces résulas monren que, quel que soi le paremen côé feu, les parois équipées d'un isolan du ype laine de verre on les durées de résisance au feu les plus coures. Par conséquen, pour ous les essais de parois grandeur réelle (3m x 3m), il a éé décidé d'uiliser comme isolan la laine de verre. Sur les figures e son présenées respecivemen les empéraures mesurées sur la face côé isolan du paremen côé feu des maquees M1 à M4 e M5 à M8. Pour un paremen consiué de 2 couches de plaques de plâre sandard BA13, la figure monre que la combusion du bois siué dans le dos du paremen côé feu enre deux monans peu commencer à parir de la 36 ème minue après le démarrage du feu. Pour un paremen consiué d'une couche de plaques de plâre spécial feu BA15, la figure monre que la combusion du bois siué dans le dos du paremen côé feu enre deux monans peu commencer à parir de la 24 ème minue après le démarrage du feu. Paremen exposé au feu 2 BA13A Paremen non exposé au feu Type d'isolan Chue 1 ère couche du paremen côé feu (min) Chue 2 ème couche du paremen côé feu (min) Insan du débu de la combusion des monans (min) Durée réelle de résisance au feu Classemen Laine de verre EI49 EI30 Ouae de cellulose 29,5 pas de chue 39 EI50 EI30 Fibres de bois EI50 EI30 1 BA15F 2OSB (2*9 mm) Chanvre 28 45,5 37 EI50 EI30 Laine de verre EI65 EI60 Ouae de cellulose EI77 EI60 Fibres de bois EI73 EI60 Laine de mouon EI78 EI60 Tableau : Durées de résisance au feu des maquees des parois esées. Sur les figures e son présenées respecivemen les empéraures mesurées à l'inerface monan-paremen côé feu des maquees M1 à M4 e M5 à M8. Les empéraures mesurées à ces niveaux son légèremen différenes de celles monrées sur les figures e Cee différence pourrai venir, soi de l'influence de l'humidié du bois des monans en conac avec le paremen, soi de l'influence des joins des plaques de plâre siués au niveau des monans. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 12/45

13 Figure : Tempéraures mesurées sur la face côé isolan du paremen côé feu (M1 à M4). Figure : Tempéraures mesurées sur la face côé isolan du paremen côé feu (M5 à M8). N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 13/45

14 Figure : Tempéraures mesurées à l'inerface monan-paremen côé feu (M1 à M4). Figure : Tempéraures mesurées à l'inerface monan-paremen côé feu (M5 à M8). Sur les figures e son présenées respecivemen les empéraures mesurées au cenre des monans des maquees M1 à M4 e M5 à M8. Pour les parois don le paremen côé feu es consiué de deux plaques de plâre BA13, la figure monre que leurs monans ne son pas complèemen brûlés au momen où les parois perden leur durée de résisance au feu. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 14/45

15 En revanche, la figure monre que pour les parois don le paremen côé feu es consiué d'une couche de plaques de plâre spécial feu BA15, les monans son quasimen brûlés lorsque les parois perden leur durée de résisance au feu. Les empéraures mesurées au cenre de plusieurs secions de monans son bien supérieures à 300 C. La figure me en évidence que la combusion commence enre la 25 ème e 30 ème minues e dure jusqu à la fin de l essai (enre 65 e 78 min) Figure : Tempéraures mesurées au cenre des monans (M1 à M4). Figure : Tempéraures mesurées au cenre des monans (M5 à M8). N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 15/45

16 3.2 - Résulas expérimenaux des parois vericales de grandeur réelle Dans le ableau son résumés les paramères les plus imporans qui déerminen la durée de résisance au feu des parois esées en grandeur réelle, ainsi que leurs durées de résisance au feu déerminées expérimenalemen. Les classemens donnés dans ce ableau son valables pour les 5 ypes d'isolans objes de cee éude. Ces résulas monren qu'une paroi consiuée d'une srucure en bois a une durée de résisance au feu REI15 si elle es proégée d'une couche de plaques de plâre sandard (ype A) e une durée de résisance au feu REI30 si elle es proégée d'un paremen consiué de deux couches de plaques de plâre sandard (voir procès-verbal RS11-053/D) ou sans boîier élecrique (RS11-053/E)) ou d une plaque BA18 D. Les résulas présenés dans le ableau monren que les durées de résisance au feu des plaques spécial feu (ype F) son plus longues que celles des plaques sandards, mais les ypes de plaques esés monren une enue mécanique relaivemen faible par rappor aux plaques de plâre de ype F uilisées en France par les rois sociéés les plus connues, Lafarge, Knauf e BPB Placo. Des durées de résisance au feu supérieures que celles données dans le ableau peuven êre uilisées, mais doiven êre issues de résulas expérimenaux e jusifiées par un procès-verbal de classemen délivré par un organisme agréé en résisance au feu. Nr. d'essai Paremen exposé au feu Paremen non exposé au feu Chue 1 ère couche du paremen côé feu (min) Chue 2 ème couche du paremen côé feu (min) Insan du débu de la combusion des monans (min) Durée réelle de résisance au feu (EI) Classemen RS11-053/C 1 BA13A 2 OSB (2*9mm) 18-14,5 29 REI15 RS11-053/D 2 BA13A 2 OSB (2*9mm) 28,5 non REI30 RS11-053/E 2 BA13A 2 OSB (2*9mm) 30 42, REI30 RS11-053/F 1 BA18D 2 OSB (2*9mm) REI30 RS11-053/G 2 OSB(12+12) 2 OSB (2*9 mm) 11,3 17, ,5 EI30, R15 RS11-053/H 1 BA13A + 1 OSB (1*9 mm) 1 MDF (1*15 mm) 22, EI30, R15 RS11-053/I RS11-053/J Bardage épic éa 18 mm + 1 OSB (1*12 mm) 2 BA13F 2 BA13A 21 29, EI60, R15 Moi iée 2 OSB (2*9 mm) + moiiée 2 conreplaqué (2*9 mm) 59, ,5 68 EI60, R30 RS11-053/K 1 BA13A + 1 BA18D 1 OSB (1*9 mm) 27,5 non 47,5 51 EI60, R30 RS11-053/L 2 BA15F 1 OSB (1*9 mm) 81 non REI60 Tableau : Durées de résisance au feu des parois esées. A ire indicaif, ci-après son présenés quelques résulas significaifs concernan le débu de la combusion des monans e leur viesse de combusion. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 16/45

17 Sur la figure son présenées les empéraures mesurées sur l'axe du asseau e du monan d'une paroi en bois proégée d'un paremen consiué d'une couche de plaques de plâre de ype A. Le paremen es fixé sur le asseau qui es lui-même fixé sur le monan (voir rappor n RS /C e l annexe 1 posiions des hermocouples). Le TC n 16 se siue à l'inerface enre le paremen côé feu e le asseau bois. On remarque sur cee figure qu'après la 22 ème minue du débu de l'essai, les monans son quasimen complèemen brûlés. Il es imporan de noer que la viesse de combusion des monans (après la chue du paremen côé feu) es de l'ordre de 2,8 mm/min Tempéraure ( C) TC n 16 TC n 17 TC n 18 TC n 19 TC n 20 TC n Figure : Tempéraures mesurées sur l'axe d'un asseau e d'un monan bois (essai RS11-053/C). Sur la figure son présenées les empéraures mesurées à l'inerface des deux couches de plaques de plâre du paremen côé feu e celles mesurées sur l'axe du asseau e du monan d'une paroi proégée par le paremen consiué de deux couches de plaques de plâre de ype A. Le paremen es fixé sur le asseau qui es lui-même fixé sur le monan. Le TC n 17 se siue à l'inerface enre les deux couches de plaques de plâre e le TC n 18 se siue à l'inerface enre le paremen côé feu e le asseau bois. Les aures TC se siuen dans le monan bois de la paroi (voir rappor n RS /E). On remarque sur cee figure que le asseau bois commence à brûler à la 39 ème minue. La viesse de combusion des monans es du même ordre de grandeur (3 mm/min) que dans le cas précéden Temps (min) Les figures e (voir rappor n RS /I) représenen quelques empéraures mesurées à des posiions similaires à celles des deux figures précédenes. Ces résulas de mesures conduisen aux viesses de combusion suivanes : le bardage côé feu brûle à une viesse moyenne de 0,8 mm/min, l'osb qui sui le bardage côé feu brûle à une viesse moyenne de 2 mm/min, les monans brûlen à une viesse de l'ordre de 2,6 mm/min. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 17/45

18 TC n 17 TC n 18 Tempéraure ( C) TC n 19 TC n 21 TC n Temps (min) Figure : Tempéraures mesurées sur l'axe d'un asseau e d'un monan bois (essai RS11-053/E) TC n 1 Tempéraure ( C) TC n 23 TC n 2 TC n 3 TC n 4 TC n Temps (min) Figure : Tempéraures mesurées sur l'axe d'un asseau e d'un monan bois (essai RS11-053/I). N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 18/45

19 TC n TC n 17 Tempéraure ( C) TC n 18 TC n 19 TC n Temps (min) Figure : Tempéraures mesurées sur une secion hors monan à différens poins (essai RS11-053/I) Analyse des résulas expérimenaux des parois vericales. L'analyse des résulas expérimenaux des parois (des maquees e de grandeur réelle) monre que : la viesse moyenne de combusion de la 1 ère couche d'osb (en conac avec le feu) du paremen côé feu varie enre 0,9 e 1,9 mm/min, la viesse moyenne de combusion de la 2 ème couche d'osb du paremen côé feu varie enre 1,4 e 2,7 mm/min, la viesse moyenne de combusion du paremen opposé au feu (OSB) varie enre 1,5 e 2,4 mm/min, la viesse moyenne de combusion des monans après la chue du paremen côé feu varie enre 1,2 e 3,6 mm/min, les durées de résisance au feu des maquees son supérieures à celles des parois en grandeur réelle. La différence des durées de résisance au feu enre les maquees e les parois en grandeur réelle monre que l'effe échelle n'es pas négligeable. En effe, même si les déformaions des parois avec des srucures bois son quasimen négligeables, l'effe échelle es dû au nombre de join. Il es clair que les parois grandeur réelle on bien plus de joins que les maquees, e par conséquen, l'effe de rerai des paremens côé feu influence sensiblemen la durée de résisance au feu des parois. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 19/45

20 Un des paramères qui joue un rôle imporan sur la enue mécanique des paremens en plaques de plâre es le pas des fixaions des différenes couches. En effe, l'augmenaion du pas de fixaion des plaques de plâre diminue la durée de la enue mécanique des plaques de plâre e, par conséquen, la durée de résisance au feu. La grande différence de résisance au feu enre les essais RS11-053/J e RS11-053/L peu êre due en parie au grand pas de la fixaion de la deuxième couche de plaques de plâre de l'essai RS11-053/J. Il es imporan de rappeler que la viesse moyenne de combusion du deuxième paremen côé feu es bien plus élevée que celle de la première couche e que la viesse de combusion du paremen opposé au feu es encore plus élevée après la chue du paremen côé feu. Il es égalemen imporan de noer que la viesse moyenne de combusion des monans (après la chue du paremen côé feu) es pariculièremen élevée. La viesse moyenne maximale calculée es de l'ordre de 3,6 mm/min. Ceci s'explique du fai que l'épaisseur des monans n'es pas élevée (45 mm) e qu après la chue du paremen côé feu les monans son aaqués brusquemen par un flux hermique rès élevé sur leur rois faces. L'analyse des résulas expérimenaux présenés dans le ableau perme de donner une durée de résisance au feu plus longue pour quelques configuraions qui son données dans ce ableau si l'on modifie uniquemen le ype d'isolan. Dans le ableau son données les durées de résisance esimées de cinq configuraions de parois (cinq ypes de paremens) avec un isolan de ype laine de roche. Les classemens (durées de résisance au feu) donnés dans le ableau ne son valables que si l'isolan inséré dans les parois es du ype laine de roche de masse volumique supérieure ou égale à 27 kg/m 3. Bien enendu le paremen opposé au feu peu êre idenique à l un des ypes de paremens indiqués dans le ableau La méhode donnée dans le chapire 4 perme de définir la durée de résisance au feu d'une configuraion de paroi en prenan en compe l'appor de ous les élémens de la paroi. Au cas où cee méhode es uilisée pour une paroi poreuse, il es rès imporan de vérifier la résisance au feu de la paroi (crière R). L essai RS11-053/I représene le cas d une paroi de façade aaquée par un feu ISO R834 de l exérieur. Nr. d'essai Paremen exposé au feu Isolan Classemen RS11-053/H 1 BA13A + 1 OSB (1*9 mm) REI30 RS11-053/I Bardage épic éa 18 mm + 1 OSB (1*12 mm) LR (masse volumique 27 kg/m 3 ) REI30 RS11-053/J 2 BA13F REI60 RS11-053/K 1 BA13A + 1 BA18D REI60 RS11-053/L 2 BA15F REI90 Tableau : Durées de résisance au feu des parois bois avec isolan laine de roche de masse volumique 27 kg/m 3. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 20/45

21 3.4 - Résulas expérimenaux des maquees de planchers Dans le ableau son résumés les résulas des quare maquees de planchers esées. Ces résulas monren que celle avec l'isolan de ype laine de verre es la première à perdre l'écran du plafond pendan l'essai au feu. Par conséquen, pour ous les essais de planchers en grandeur réelle (4000 mm x 3000 mm), il a éé décidé d'uiliser la laine de verre comme isolan. Ensuie les configuraions validées avec ce ype d'isolan son validées pour les aures ypes d'isolans. Ecran exposé au feu Ecran non exposé au feu Type d'isolan Chue de l'écran côé feu (min) Insan à parir duquel la combusion des solives démarre (min) Classemen 1 BA15F 1 OSB (1*15 mm) Laine de verre EI30 Fibres de bois 25 24,5 EI30 Laine de roche pas de chue 27 EI30 Ouae de cellulose EI30 Tableau : Durées de résisance au feu des maquees de planchers esées. Dans les cas où la durée de la résisance au feu du plancher es calculée en prenan en compe la résisance au feu de l'écran côé feu, ainsi que celle des solives e de l'écran posé au-dessus des solives, l'insan du démarrage de la combusion des solives e de l'écran opposé au feu es rès imporan Résulas expérimenaux des planchers en grandeur réelle Dans le ableau son résumés les paramères les plus imporans qui déerminen la durée de résisance au feu des planchers esés en grandeur réelle, ainsi que les durées de résisance au feu déerminées expérimenalemen pour ces planchers (T pl : empéraure dans le plénum). N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 21/45

22 Réf. essai Ecran côé feu Chue 1 ère couche de l'écran (min) Chue 2 ème /3 ème couches de l'écran (min) Insan du débu de la combusion des solives (min) Insan auquel T pl=300 C Insan auquel T dos-écran=300 C Durée réelle de résisance au feu (EI) Classemen assuré par l'écran seul RS BA REI15 RS BA REI30 RS BA15 F REI30 RS BA18 29, REI30 1*25 mm (1/2-CP sd) ,5 REI30 RS *25 mm (1/2-CP ignifugé) ,5 REI15 RS *22 mm CP REI15 RS BA15 F ,5 58 REI30 RS BA ,5 37 REI30 RS BA BA , REI30 RS BA15F 27 48/ REI60 RS BA REI30 Tableau : Durées de résisance au feu des planchers esés Analyse des résulas expérimenaux des planchers Les résulas des essais de planchers présenés dans le ableau monren que quelle que soi la configuraion du plancher, les classemens donnés dans ce ableau son saisfais si les écrans mis en œuvre son ceux donnés dans ce ableau e que les enraxes des fixaions des écrans son ceux donnés dans le ableau Ces classemens son valables pour les 5 ypes d'isolans objes de cee éude e pour ou aure ype d isolan don la conducivié hermique es supérieure à celle de la laine de verre e don la masse volumique ne dépasse pas 50 kg/m 3. Les joins des écrans e leurs périphéries doiven êre raiés à l'endui plâre de finiion dans lequel son marouflées des bandes à join (voir rappors d'essais). Les durées de résisance au feu des planchers proégés par des écrans consiués de deux couches de plaques de plâre BA15 ype F ou de deux couches de plaques de plâre BA18 de ype D peuven êre classées REI60 si l'isolan mis en œuvre dans le plénum es du ype laine de roche. Dans ous les cas, la durée de résisance au feu du plancher peu êre augmenée si: l'appor des aures élémens du plancher es pris en compe selon la méhode donnée dans le chapire 4, des essais de résisance au feu des fabricans de plaques de plâre démonren expérimenalemen que leurs plaques assuren une durée de résisance au feu plus longue. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 22/45

23 Comme pour les parois, l'uilisaion des nouveaux résulas expérimenaux qui amélioren la durée de résisance au feu des planchers doi êre accompagnée de procès-verbal de classemen délivré par un organisme agréé en résisance au feu. L'uilisaion de la méhode de calcul de la résisance au feu d'un plancher donnée dans le chapire 4 doi, comme pour les parois, vérifier aenivemen le crière de résisance (crière R). Les planchers proégés d'un écran composé de 2BA15F ou de 2BA18D son esimés REI60 si l'isolan inséré dans le plénum au-dessus de la srucure poreuse de l'écran es du ype laine de roche de masse volumique supérieure ou égale à 26 kg/m METHODE DE CALCUL DE LA RESISTANCE AU FEU DE PAROIS SEPARATIVES Domaine d'applicaion de la méhode FIT pour le dimensionnemen des parois non poreuses La méhode de calcul de la vérificaion de la foncion séparaive, éanchéié aux flammes e au gaz chauds (crière E ou pare-flammes), ainsi que l'isolaion hermique en siuaion d'incendie (crière I ou coupe-feu) des parois vericales e horizonales non poreuses, proposée dans cee éude es basée sur le guide echnique "Fire safey in imber buildings" [1]. Le champ d'applicaion de cee méhode n'es valable que pour les maériaux donnés cidessous : bois massif de masse volumique 290 kg/m 3, panneaux de bois croisés e collés (CLT) de masse volumique 290 kg/m 3, panneaux de bois sraifiés (LVL) de masse volumique 480 kg/m 3, OSB conforme à la norme EN 300 [5] de masse volumique 550 kg/m 3, panneaux de paricules conformes à la norme EN 312 [6] de masse volumique 500 kg/m 3, fibres de bois conformes aux normes EN [7], EN [8], EN [9] de masse volumique 500 kg/m 3, conreplaqué conforme à la norme EN 636 [10] de masse volumique 400 kg/m 3, plaque de plâre de ype A, H e F conforme à la norme EN 520 [11], plaque de plâre fibrée conforme à la norme EN [12], laine de verre de masse volumique 26 kg/m 3. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 23/45

24 4.2 - Descripion de la méhode de calcul FIT pour les parois non poreuses Selon cee méhode la durée de la résisance au feu d'une paroi es déerminée comme la somme des conribuions de oues les couches qui composen la paroi. Elle prend en compe la posiion de la couche dans la paroi, ainsi que les posiions e les configuraions des joins de ces couches. La durée de résisance au feu d'une paroi es calculée avec la formule (4.1) en foncion du rôle de chaque couche e de l'ineracion enre les couches (voir Figure 4.2.1). Les noaions des différens paramères uilisés pour le calcul de la résisance au feu des parois son ideniques à ceux du guide "Fire safey in imber buildings". Dans ce guide, la conribuion de la dernière couche (opposée au feu) es appelée emps d'isolaion e les conribuions des aures couches son appelées emps de proecion. ins i = n 1 pro,i i= 1 = + Où : ins,n (min) (4.1) ins : emps d isolaion de la paroi (ou, durée de résisance au feu de la paroi), i = n 1 pro,i : la somme des emps de proecion de chaque couche pro, i, dans la i= 1 direcion du flux de chaleur (du côé feu vers la face opposée au feu), excepé la couche opposée au feu (dernière couche), ins, n : emps d'isolaion de la dernière couche de l'ensemble siué du côé non exposé au feu. Les emps de proecion pro, i, e le emps d'isolaion ins, n prennen en compe l'influence des couches adjacenes. La durée de résisance au feu de la paroi doi saisfaire la relaion (4.2) : ins req [min] (4.2) Où : req es la durée de résisance au feu requise pour la paroi éudiée. Figure : Numéroaion des couches d'une paroi e foncion des couches. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 24/45

25 Les emps de proecion e d'isolaion des couches peuven êre calculés respecivemen selon l équaion (4.2) e l'équaion (4.3), en enan compe des valeurs fondamenales des couches, des coefficiens de la posiion des couches dans le monage e des coefficiens des joins : pro,i = (pro,0,i kpos,exp,i k pos,un exp,i + i) k j,i (4.2) ins,n = ( ins,0,n k pos,exp,n + Δ ) k n j,n (4.3) Où : pro,0, i : emps de proecion de base de la couche i (Tableau 4.2.1), ins,0, n : emps d isolaion de base la dernière couche non exposée au feu (Tableau 4.2.1) k pos,exp, i k, pos,exp, n : coefficien de posiion qui prend en compe l'influence de la couche (ou des couches) qui précède la couche éudiée (Tableau : Coefficiens de posiion k pos,exp, i e k pos,exp, n.pour parois ayan une couche d'isolan insérée enre le paremen côé feu e celui opposé au feu. ), k pos,un exp, i coefficien de posiion enan en compe l'influence de la couche qui sui la couche éudiée (Tableau 4.2.3), Δ i : emps de correcion qui prend en compe l'effe de plaques de plâre de ype F e de plaques de plâre armées de fibres (Tableau 4.2.4) k j,i k, j, n : coefficien qui prend en compe l'effe des joins (Tableau 4.2.5). Le emps de proecion de base pro,0,i e le emps d isolaion de base ins,0,n corresponden à la résisance au feu de la couche, sans prendre en compe l'influence des couches adjacenes. Dans les ableaux à les paramères suivans son uilisés : h i : épaisseur d'une couche i [mm] ρ i : masse volumique de la couche i [kg/m 3 ] β 0 : la viesse de combusion unidimensionnelle ( β 0 = 0,65 mm/min), quel que soi le ype de maériau à base de bois. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 25/45

26 Dans le Tableau 4.2.1, pour les laines minérales, n'es calculé que le pro,0, i, car la laine minérale n'es uilisée quasimen pas sur la dernière couche d'une paroi. C'es pour cee raison que dans ce ableau =0. Au cas où la laine minérale es uilisée sur la dernière ins,0, n couche (de la paroi opposée au feu), un essai de résisance au feu doi êre effecué pour définir la résisance au feu de la paroi. Pour les laines minérales, dans le Tableau : Coefficiens de posiion k pos,exp,n k pos,exp, i e.pour parois ayan une couche d'isolan insérée enre le paremen côé feu e celui opposé au feu., seul es donné l e coefficien de posiion k pos,exp, i pour la valeur de proecion pro,0, i, car comme expliqué précédemmen l'uilisaion de la laine minérale sur la dernière couche des parois e des planchers es rès rare. Les simulaions numériques du comporemen des parois non poreuses on démonré que l'influence de la couche qui sui, la couche éudiée, es faible sur la résisance au feu de cee dernière si la couche qui sui es consiuée de plaques de plâre ou du bois. Par conséquen, pour simplifier ces cas il a éé supposé que k = 1. En revanche, si la pos,un exp couche qui sui la couche éudiée es consiuée d'isolan, son rôle sur le comporemen au feu de la couche éudiée es imporan. Dans ces condiions les formules pour le calcul de k son données dans le Tableau pos,un exp Maériaux Plaques de plâre Bois massif, bois croisé laminée (CLT), LVL Panneaux à base des fibres ou des paricules OSB, conreplaqué Valeur d isolaion de base [min] ins,0,n 1,4 hi ,4 hi ,4 hi ,4 hi Valeur de proecion 1,2 hi hi hi hi ,1 1,1 1,1 h β h β i 0 i 0 h β i 0 pro,0, i [min] Laine de roche de ρ 26 kg/m 3 0 (0,75 log( ρ ) 400) i i ρi 0,3 h Laine de verre de ρ 15 kg/m 3 0 Tableau : Formules pour calculer pro,0,i e ins,0, n pour pour h i < 40 mm: 0 h i 40 mm: ( 0,0007 ρi + 0,046) hi pour différens maériaux. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 26/45

27 Maériaux Coefficien de Posiion k pos,exp, i e k pos,exp, n Bardage (bois, plaques de plâre) Laine de roche Laine de verre h i 40 mm 1 0,6 0,5 pro,n 1 ins,0,n ins,0,n pro,n 1 1 0,6 0,5 1 0,6 0,5 1 0,8 pro,i 1 pro,0,i pro,0,i pro,i 1 pro,i 1 pro,0,i pro,0,i pro,i 1 pro,i 1 pro,0,i (0,001 ρ Tableau : Coefficiens de posiion i + 0,27) pour k pos,exp,n pour ins, n pour pour k pos,exp,i pour pro, i pour pour k pos,exp,i pour pro, i k pos,exp,i pour pro, i pro,0,i pro,i > 4 pro,i 1 k pos,exp, i e k pos,exp, n 1 pour pour pour pro,n pro,n 1 1 > pro,i 1 (0,75 0,002 ρi ) pro,0,i pro,i pro,i pro,i 1 pro,i ins,0,n 2 ins,0,n 2 > 1 1 > 1 pro,0,i 2 pro,0,i 2 pro,0,i 2 pro,0,i 2 pro,0,i.pour parois ayan une couche d'isolan insérée enre le paremen côé feu e celui opposé au feu. 4 N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 27/45

28 Maériaux Plaques de plâre Bois massif, CLT e LVL k pos,un exp,i pour les couches suivies de plaque de plâre ou bois k pos,un exp,i pour les couches suivies d'une couche d'isolan 0,5 0,35 0,15 h i 0,21 h i Panneaux à base des fibres ou des paricules OSB, conreplaqués Laine de roche 1,0 0,41 0,5 0,18 h 0,18 h i 0,15 h i (0,001 ρ i + 0,08) i hi 0,09 Laine de verre 0,01 hi + ρi 1, Tableau : Coefficiens de posiion k. pos,un exp, i 2 Maériaux Parois horizonales Parois vericales Δ n pour ins, n [min],06 + 1,1 5,0,03 + 0,9 0 pro,n 1 ins,0, n pour ins, 0, n < 8 min pour 0 pro,n 1 ins,0, n ins, 0, n < 12 min 2,3 Bardage (bois, plaques de plâre) 0,1,n 1 0,035 ins,0, n pour pro + ins, 0, n 8 min 0,06 pro,i 1 + 1,1 pro,0, i pour pro, 0, i < 8 min 1,2 5,0 Δ i pour 0,22,n 1 0,1 ins,0, n pour 12 min pro + ins, 0, n pro, i [min] 4,7 0,03 pro,i 1 + 0,9 pro,0, i 2,3 pour 12 min pro, 0, i < 0,1,i 1 0,035 pro,0, i pour 8 min pro + pro, 0, i 1,2 Δ i pour 0,22,i 1 0,1 pro,0, i pour 12 min pro + pro, 0, i pro, i [min] 0,1 pro,i 1 + pro,0, i 1,0 Laine pour pro, 0, i < 6 min minérale 0,1 pro,i 1 0,035 pro,0,i 0,22 pro,i 1 0,1 pro,0, i + 3,5 pour pro, 0, i 6 min Tableau : Durées de emps Δ i e Δ n qui corrigen les durées de proecion pro,0,i e d'isolaion ins,0, n des couches proégées par des plaques de plâre de ype F e de plaques fibrées. 4,7 N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 28/45

29 Dans le Tableau son données les formules qui permeen de calculer les coefficiens qui prennen en compe le rôle des joins sur la durée de résisance au feu des parois. L'EN [13] inerdi les joins supérieurs à 2 mm. Les résulas expérimenaux monren que les joins d'une couche suivie d'une cavié vide e ceux de la dernière couche jouen un rôle significaif sur la durée de résisance au feu de ces deux couches. En revanche, l'influence des joins sur les aures couches es quasimen négligeable. Par conséquen, les coefficiens des joins des aures couches son supposés k =1. L'influence de caviés vides enre deux couches es pris en compe dans la méhode de calcul en modifian les coefficiens de la posiion, des k pour la couche sur le côé de la cavié non exposée au feu e des exposée au feu. pos,exp k pos,un exp de la couche sur le côé de la cavié qui es j, i Maériaux Type de join k j,n pour ins,n Couche suivie par un vide k j,i pour pro, i i Couche suivie par isolaion, ou aure élémen 0,3 0,3 1,0 Bardage bois 0,4 0,4 1,0 0,6 0,6 1,0 Pas de join 1,0 1,0 1,0 Panneaux à base des fibres, ou des paricules 0,8 0,8 1,0 Pas de join 1,0 1,0 1,0 Isolaion de ype laine minérale - 0,8 1,0 Pas de join - 1,0 1,0 Tableau : Coefficiens de posiion k j,i. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 29/45

30 Maériaux Bardage plâre, bois Isolaion à base de laine minérale Couche qui délimie le vide du côé exposé au feu k pos,un exp,i référence ableau 4.2.3, colonne 3 k pos,un exp,i =1,0 Couche qui délimie le vide du côé non exposé au feu 1,6 x k pos,exp, i référence ableau x Δ (ou 3 x Δ ) e référence ableau (ou Δ ) référence ableau Tableau : Coefficiens de correcion qui prennen en compe l'influence des joins sur les durées de résisance au feu des couches. Afin d'évier une pere rapide de la durée de résisance au feu d'une paroi il es nécessaire que les paremens e les isolans soien propremen fixés. Les ypes de fixaions des parois e les espacemens de ces fixaions son basés sur des essais de résisance au feu. La norme NF EN donne quelques recommandaions sur le posiionnemen des fixaions aux niveaux des angles e des exrémiés des paremens. La longueur de la pénéraion des vis doi êre supérieure à 10 mm. Concernan l'isolan, afin qu'elle ne chue pas rès rapidemen après la chue du paremen côé feu il fau qu'il soi soigneusemen serré enre les monans en bois e fixé. i Δ i n n Exemple de calcul de la résisance au feu d'une paroi nonporeuse selon FIT Dans le Tableau son présené les résulas de calcul de oues les conribuions des couches qui composen une paroi consiuée de 2 couches de plaques de plâre d'épaisseur de 12.5 mm (BA13), d'une couche de laine de verre d'épaisseur de 100 mm e de masse volumique de 15 kg/ m3 e de deux couches de OSB d'épaisseur de 9 mm. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 30/45

31 Calcul de la durée de résisance au feu d'une paroi non-poreuse selon FIT (composiion de la paroi : 2xBA13+LV+2xOSB9) Couche (i) 1 ère 2 ème 3 ème 4 ème 5 ème Maériau BA13-A BA13-A laine de verre OSB δ i (mm) OSB ρ i (kg/m3) pro,0,i ins,0,i k pos,exp,i k pos,un exp,i k j,i i pro,i (min) ins,5 (min) Durée de résisance au feu ins = min Tableau : Durées de résisance au feu d'une cloison définies selon FIT, pour un isolan de ype laine de verre. Dans le Tableau son données les durées de résisance au feu de la cloison présenée dans le Tableau 4.3.1, mais ceci pour des cas où les épaisseurs e les masses volumiques de la laine de verre son différenes. Les résulas présenés dans ce ableau monren que pour un isolan de ype laine de verre don l'épaisseur varie de 50 à 200 mm e la masse volumiques varie de 15 à 26 kg/m 3 la conribuion de la laine de verre sur la durée de résisance au feu de la cloison varie enre 2.5 e 6.5 minues. En effe, après la chue du paremen ou de l'écran côé feu la laine de verre fond rapidemen, mais si l'on observe les durées de proecion e/ou d'isolaion calculées pour le paremen opposé au feu on consae qu'elles son rès faibles. Ces résulas son liés à la méhode de calcul. Par conséquen, pour la déerminaion de la foncion séparaive (classemen EI) des paremens, les valeurs calculés son accepables. pro, isolan En effe, pour les configuraions des parois éudiées dans le cadre de cee éude, on consae que, dans la fore majorié des cas, les durées de résisance au feu calculées, selon la méhode proposée [1], son légèremen inférieures à celles mesurées expérimenalemen. On peu conclure que l'applicaion de cee méhode pour la vérificaion de la durée, ou le dimensionnemen des parois non poreuses condui à des résulas saisfaisans si elle respece le domaine de validié défini en 4.1. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 31/45

32 Pour le calcul de la résisance au feu des monans e des solives des parois on considère qu'une minue après la chue du paremen e/ou de l'écran côé feu ces élémens de srucures carbonisen comme expliqué au 5.4. Influence de l'épaisseur e de la masse volumique de l'isolan sur la durée de résisance au feu d'une cloison consiuée de 2xBA13-A + LV + 2xOSB9 mm kg/m 3 Minues δ ρ pro,lv ins ins Paroi : 2xBA13-A + LV + 1xOSB12 δ ρ pro,lv ins ins,5 (OSB12) Paroi : 1xBA18-A+1xBA13-A + LV + 1xOSB9 δ ρ pro,lv ins ins,5 (OSB9) Paroi : 2xBA13-A + LV + 2xBA13-A δ ρ pro,lv ins ins,5 (BA13-A) Tableau : Durées de résisance au feu d'une cloison définies selon FIT e différens paramères de l'isolan en laine de verre. Dans le Tableau son données les durées de résisance au feu de la même cloison présene dans le Tableau 4.3.1, mais l'isolan es du ype laine de roche. L'épaisseur de ce isolan varie de 50 à 200 mm e sa masse volumiques varie de 26 à 50 kg/m3 Les résulas de calculs monren que l'augmenaion de la masse volumique e l'augmenaion de l'épaisseur de la laine de roche augmene foremen la durée de résisance au feu de la cloison. En effe, si l'on compare les conribuions obenues de la laine de roche sur la résisance au feu de la cloison (voir Tableau 4.3.3) avec des résulas expérimenaux on consae que la méhode FIT surévalue rès foremen la conribuion de la laine de roche sur la résisance au feu. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 32/45

33 Par conséquen, afin d'évier ou risque en siuaion d'incendie, pour les parois avec de l'isolan de ype laine de roche, il es recommandé de prendre en compe les conribuions suivanes : Pour l'isolan en laine de roche de masse volumique de 26 kg/m 3 e d'épaisseur supérieure ou égale à 50 mm la conribuion de la laine de roche sur la durée de résisance au feu prise en compe sera = 5 minues. Pendan cee durée on considère que les monans e les solives carbonisen seulemen sur la face côé feu. Pour l'isolan en laine de roche de masse volumique de 50 kg/m 3 pro, i e d'épaisseur supérieure ou égale à 50 mm la conribuion de la laine de roche sur la durée de résisance au feu prise en compe sera = 10 minues. Pendan cee durée on pro, i considère que les monans e les solives carbonisen seulemen sur la face côé feu. Pour des masses volumiques de la laine roche 26<ρ<50 kg/m 3 la conribuion de l'isolan peu êre définie par une inerpolaion linéaire enre les deux valeurs données ci-avan. Une fois les durées pro, i écoulées on considère que la laine de roche chue e par conséquen, les monans e les solives carbonisen sur les aures faces comme expliqué au 5.4. La conribuion de la laine de roche peu êre opimisée si plus de rois d'essai démonren que les valeurs proposées ci-avan son rès sécuriaires. Influence de l'épaisseur e de la masse volumique de l'isolan sur la durée de résisance au feu d'une cloison consiuée de 2BA13-A + LR + 2OSB9 mm kg/m 3 Minues δ ρ pro,lr ins ins Tableau : Durées de résisance au feu d'une cloison définies selon FIT e différens paramères de l'isolan en laine de roche. N/Réf: V1.0 Y09-12-Acion33-Sous acion 1 33/45