le mur coupe-feu...

Le Mur Coupe-Feud’ArcelorMittal

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

• 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.

Qu’est-ce qu’un mur coupe feu ?

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

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

La législation

Arrêté du 22 mars 2004 : Classement REI

Définition des critères de performance utilisé pourl’évaluation de la résistance au feu des produits, élémentsde 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

Arrêté du 22 mars 2004

Arrêté type 1510 de 2002

• Article 6 - Dispositions constructivesObjectifs 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. »

Arrêté type 1510 de 2002

Sécurité des services de secours

� Éviter la ruine en chaîne

� Éviter la ruine de la structure et des

façades vers l’extérieur

paroi

position initiale

position déformée

DEFORMATIOND’UNE PAROI

ENCASTREE - LIBRE

Convexe côté exposé au foyer.

Effet « bilame »

Notions incendieDéformation 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 probl ème, 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!

Notions incendieDéformation classique d’un mur en béton

Effet « Dominos »

Effondrement vers l’extérieur

Effet Dominos et effondrement en chaîne

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.

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

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)

Comportement des structures métalliques

Courbe normalisée ISO 834

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 oppos ée 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 courb e ISO, au bout de 4h, la face au feu était elle expos ée à 1200°°°°C).

Courbe ISO 834 et feux réels

Résultat issus d’une étude effectuée par l’Institut de Recherche en Construction du Canada en Novembre 2007« Design Fires for Commercial Premises »

Courbe ISO 834

Développement d’un feu réel

ISO834 feu normalisé

Départ - Fumées - Feucouvant

Pré-Flashover

Echauffement

Post-Flashover1000-1200°C

Courbe de feu naturel

Temps

Température

Flashover

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 cetélément.

• La conception et le développement du mur coupe feu Firebreak a ainsi tenu compte de l’ensemble des réglementations exposées précédemment.

Le mur coupe feu FIREBREAK 4h

Présentation du mur

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 auxdimensions standard:

Dim.: 2,50 m x 1,25 mEp.: 170 mm

Poids: 100 kg/m2

L’innovation ArcelorMittal

Industrie

Stockage

Entrepôt de matières

combustibles

Remises en conformité /

Réhabilitation Industrie frigorifique

Salles de spectacle

Grande distribution

Domaines d’application

Isolation navale

Autres applications possibles :

Longueur: 2,50 mHauteur: 1,25 mEpaisseur: 170 mm

2 feuilles en ALUZINCà l’extérieur

Panneau « sandwich »développant peu de fumée,

ni gaz

Dimensions standard

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 36-712-6 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 à40 minutes par rapport à une tôle galvanisée normale !

Présentation du Firebreak 4h

Composition interne

• Symétriquement, couches successives de :– Verre cellulaire

(Foamglas)– Plâtre (Prégyfeu)– Ame en Fibro-silicate

– + colle spéciale

Foamglas

Plâtre

Fibro-silicate

Mur 4h

Certifié par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) NF EN 1365-1/Juin 2000 ; Appréciation de laboratoire : RS-07-068

Le mécanisme

Modélisation d’un mur

Simulation d’un cas: phase de développement du feu dans une cellule d’entrepôt (1/2)

Départ de feu et développement vertical (1) puis ac cumulation de gaz chauds, déformation de la charpente et rupture des points d’attache la reliant au mur coupe-feu (2).

1 2

Généralisation du feu à la cellule sinistrée (3) pui s phase de dé croissance du feu (4) => On constate que la structure de la cellule conti güe n’a subi aucun dommage.

3 4

Simulation d’un cas:phase de développement du feu dans une cellule d’entrepôt (2/2)

Montage du mur

Une fiabilité exceptionnelle: 4 heures/ 15 mètres de haut/ largeur illimitée

Structure (poutrelles)

Fixation au sol

Mur coupe-feu

Joints horizontaux et verticaux

Fixations spéciales

Masse surfacique du mur:98,75 kg/m2

Structure et montage

Schéma de montage:

• Montage avec grue amovible• Montage facile (par emboîtement)

Largeur illimitée

Poids approximatif d’un panneau:300 kg

Structure et montageJu

squ’

à15

m

ètre

s

Structure et montage :Pose par système de palonnier

Structure et montage :Pose par système de palonnier

1 2 3

Pose des profilés d’assemblage Oméga et des tire-fonds

Structure et montage : Assemblage des panneaux

Structure et montage : les jointures

Colmatage des joints

Bande intumescente et tôle de fermeture vissée

Structure et montage : les jointures

• Gain de temps indéniable• Chantier propre et sec• Coûts de montage réduits

Fixation au sol

- Le renforcement de la dalle en béton est superflu.

- Le fer U fait fonction de rail defixation

- La fixation se fait sur le béton existant

Pression superficielle au sol inférieure à 1 kg/cm2 pour une hauteur de 15 mètres

Structure et montage : la fixation au sol

Structures de pignon traditionnelles

Fusibles espacés de 5 m x 5 m

• 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

Structure et montage : les systèmes d’attache

Façade Toiture

Structure et montage : dépassement en façade et en toiture

50 cm

1 m

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.

Structure et montage : structure

Structure de base : poteau et lisse tous les 5 m, fixation fusible tous les 25 m 2

4 à 6 m4

à6

m4

à6

m4

à6

m4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m 4 à 6 m

Essais de certification

Charge d’essai correspondant à 15 m de hauteur

Essai au CSTB

Les essais

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

Les essais

Certification

Promotion et développement

Maquette Salon BATIMAT 2007

Maquette Salon Expoprotection 2008

Obtention de la Mention Spéciale du concours d’innovations dans la catégorie Lutte contre le feu !

Salon de la construction (BAU) Munich 2009

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.

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

La position des assurances

Les principaux avantages

�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)

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


�Favorise le développement durable• Pas de consommation d’eau sur chantier, • Limitation des nuisances, • Mur amovible et réutilisable (pratique dans la réhabilitation)• Matériaux recyclables


Merci pour votre attention

Contacts :

Fabrice Sokolowsky, Directeur Innovation et Développement

[email protected]

Frédéric Goujon, Attaché de direction Innovation & Développement

[email protected]

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