désenfumage mécanique

Désenfumage mécanique : où l’installer

Le désenfumage mécanique doit être installé dans les circulations, en respectant les directives relatives au positionnement des volets les uns par rapport aux autres.
Les escaliers, en garantissant une évacuation naturelle (grâce à un exutoire d’au moins un mètre carré) ou, en alternative, une ventilation mécanique (maintenue en surpression entre 20 et 80 Pascal, avec toutes les portes fermées).
Les locaux accessibles au public, selon des dispositions particulières selon le type d’établissement.

Circulations (UP)

Les circulations sont évaluées en unités de passage (UP), où chaque UP représente la largeur nécessaire pour une personne, soit 0,9 mètre. Deux personnes occupant l’espace nécessitent deux UP, équivalent à 1,4 mètre. Au-delà de deux personnes, on compte 0,6 mètre par personne supplémentaire.

En fonction du nombre d’UP, un système de désenfumage est mis en place. Lorsque le désenfumage est naturel, la réglementation impose des critères concernant la surface des ouvertures et les entrées d’air. En revanche, lorsque le désenfumage est mécanique, des débits spécifiques sont imposés par la réglementation.

desenfumage naturel ou mécanique :

tous les locaux de plus de 300 m²
les locaux aveugles de plus de 100 m²
ceux en sous-sol de plus de 100 m²
les escaliers
les cages d’ascenseurs encloisonnées
les compartiments pour les bâtiments dont le plancher bas du dernier niveau se situe à plus de 8 m du sol

Trappes de désenfumage : normes

Des normes précises régissent les exutoires de fumées, les moteurs de désenfumage mécanique et les amenées d’air. Leur surface totale doit être d’au moins 1/100e de la superficie du local, avec un minimum de 1 mètre carré. Pour les locaux de plus de 2 000 mètres carrés, on les divise en cantons de désenfumage. Chaque canton ne doit pas excéder 1 600 mètres carrés et sa longueur doit être inférieure ou égale à 60 mètres. L’évaluation du risque d’incendie dans le bâtiment détermine le nombre d’exutoire de désenfumage, la surface et leur emplacement.

En outre, l’article 14 de l’arrêté du 5 août 1992 fait référence aux règles énoncées dans l’instruction technique n°246, qui concerne le désenfumage des établissements recevant du public, pour la mise en œuvre technique des systèmes de désenfumage et des écrans de cantonnement. Ainsi, ces règles s’appliquent également aux établissements industriels et commerciaux :

Implantation du désenfumage mécanique :

Les aspects liés au désenfumage mécanique concernent :

Les circulations, en respectant les règles d’implantation des volets entre eux.
Les escaliers, en assurant principalement une extraction naturelle (par insufflation naturelle via un ouvrant ou un exutoire d’un mètre carré), ou, si cela n’est pas possible, une extraction mécanique (avec mise en surpression de 20 à 80 Pa, toutes portes fermées).
Les locaux ouverts au public, en fonction des exigences spécifiques de chaque type d’établissement.

Les travaux de désenfumage mécanique, la maintenance du désenfumage mécanique ainsi que des coffrets de relayage sont également soumis à des normes et des process stricts.

Les critères pour le désenfumage mécanique des bâtiments

Les arrêtés spécifiques à chaque Établissement Recevant du Public (ERP) définissent les modalités de désenfumage. Selon la réglementation IT 246, les systèmes de désenfumage doivent être installés dans :

Les locaux d’une surface supérieure à 300 m², que ce soit au rez-de-chaussée ou à l’étage.
Les locaux enterrés ou aveugles d’une surface supérieure à 100 m².
Les circulations :
- D’une longueur supérieure à 30 mètres.
- D’une longueur inférieure si elles ne donnent pas directement sur l’extérieur ou sur un escalier protégé.
- Desservant des locaux « à sommeil ».
- Situées en sous-sol, quelle que soit leur longueur.

Pour les surfaces inférieures à 1 000 m², la surface utile d’extraction (SUE) est calculée comme suit : SUE = 1/200 de la surface.

Pour les surfaces supérieures à 1 000 m², la SUE est déterminée selon la règle du taux alpha (SUE = taux alpha x surface du canton), où le taux alpha est fonction de :

La classe du canton,
La hauteur de référence,
L’épaisseur de la couche de fumée.

Catégories de classements des ERP

1ère catégorie : au-dessus de 1500 personnes
2ème catégorie : de 701 à 1500 personnes
3ème catégorie : de 310 à 700 personnes
4ème catégorie : moins de 300 personnes, mais plus que la catégorie 5
5ème catégorie : établissements dont les effectifs, définis par type d’activité, sont inférieurs aux seuils indiqués (voir tableau ci-dessous).

DESENFUMAGE MECANIQUE COMMENT LE DIMENSIONNER ?

Pour une extraction naturelle avec insufflation naturelle, il est nécessaire de prévoir 10 dm² d’amenée d’air neuf et d’évacuation par unité de passage (UP).

Si l’extraction est mécanique, le débit d’air extrait doit être de 0,5 m³/seconde par UP. Les amenées d’air naturelles doivent être dimensionnées pour que le débit d’air neuf soit équivalent, avec une vitesse maximale de passage de cet air de 5 m/s.

En cas d’extraction entièrement mécanique, les conditions sont les mêmes, mais le débit d’air neuf doit être équivalent à 0,6 fois le débit d’air extrait.

Une extraction naturelle avec insufflation mécanique nécessite des solutions spécifiques.

Désenfumage : Essentiel

Un exutoire est un élément essentiel installé obligatoirement sur le toit. Il permet une évacuation libre des fumées et des gaz chauds vers l’extérieur. Il se compose d’une partie fixe ou costière et d’une partie mobile qui est actionnée par un mécanisme pour passer en position de sécurité. La partie mobile peut être constituée d’un dôme en matière synthétique, de lamelles parallèles ou de deux vantaux. Les matériaux utilisés doivent présenter une résistance mécanique intrinsèque supérieure à 1200 joules (J), et le dispositif doit inclure une grille ou un barreaudage inférieur pour empêcher l’accès ou les chutes. De plus, lors de l’installation de ces dispositifs, il est important de prendre en compte les critères d’accessibilité afin de faciliter leur maintenance.

Alors qu’un ouvrant, est installé sur la façade et permet une évacuation libre des fumées et des gaz chauds vers l’extérieur. Cet élément de construction doit présenter un angle inférieur à 30° par rapport à la verticale. Il peut également être commandé à distance pour faciliter son utilisation.

Les amenées d’air frais

L’apport d’air frais naturel est réalisé grâce à la dépression créée par l’évacuation des fumées. L’air frais entre dans le local par différentes voies situées en partie basse, notamment :

Ouvertures en façade,
Portes des locaux à désenfumer qui donnent sur l’extérieur ou sur des espaces bien ventilés,
Escaliers non encloisonnés,
Bouches d’aération, qu’elles soient reliées ou non à des conduits.

DESENFUMAGE MECANIQUE : QUAND CHOISIR CE DISPOSITIF ?

Le désenfumage par tirage mécanique repose sur l’utilisation de systèmes d’extraction mécanique des fumées et d’apports d’air naturels ou mécaniques positionnés de manière à assurer le balayage du volume à désenfumer. Aussi, il est possible d’améliorer ce balayage en créant une surpression relative dans la zone à protéger des fumées. Lorsque les espaces horizontaux sont maintenus en surpression, il est nécessaire de maintenir les escaliers encloisonnés en surpression. Les extractions et les apports d’air mécaniques sont réalisés à l’aide de bouches reliées à des ventilateurs par des conduits. Il est également possible d’utiliser un système de ventilation permanent pour le désenfumage.

Cependant le désenfumage mécanique ne doit jamais être utilisé pour évacuer les fumées des escaliers. En effet, les fumées ont généralement pour origine des locaux adjacents et l’extraction mécanique pourrait aggraver la propagation des fumées dans l’escalier, le rendant ainsi inaccessible aux personnes souhaitant évacuer le bâtiment.

Quelques principes importants à retenir :

Il est essentiel de respecter certaines considérations lorsqu’il s’agit des bouches, des volets et des ventilateurs dans le contexte du désenfumage mécanique. Voici quelques points importants à prendre en compte :

Bouches et volets :

- La vitesse d’écoulement de l’air aux entrées d’air ne doit jamais dépasser 5 m/s.
- Les entrées d’air naturelles doivent être dimensionnées pour accueillir la totalité du débit extrait.
- Les entrées d’air mécaniques doivent avoir un débit d’environ 0,6 fois le débit extrait.

Ventilateurs :

- - De soufflage et d’extraction doivent être dimensionnés en fonction des caractéristiques du système de distribution d’air, avec un débit égal au débit nominal augmenté d’un débit de fuite tolérable (environ 20 %).
  - Ils doivent être commandés par un coffret de relayage conforme à la norme NF S 61.937.
  - Les ventilateurs d’extraction et leur raccordement aux conduits doivent être capables de fonctionner pendant une heure avec des fumées à 400 °C, ou être classés F400 90 (résistance au feu pendant 90 minutes à une température de 400 °C).
  - L’état ouvert ou fermé du sectionneur des ventilateurs doit être signalé au poste de sécurité ou à un endroit régulièrement surveillé, ce qui est assuré par le coffret de relayage.

Conclusion sur le désenfumage mécanique

Le désenfumage mécanique nécessite une gestion précise des débits d’extraction et d’admission d’air. Une sélection minutieuse des ventilateurs en fonction de leurs caractéristiques est indispensable. De plus, les ventilateurs doivent être dimensionnés en tenant compte des caractéristiques des volets d’admission d’air et d’évacuation des fumées, qui entraînent des pertes de charge aérauliques, ainsi que de la configuration du réseau de conduits de désenfumage.

La maintenance des installations de désenfumage

NF S 61933

Les installations de désenfumage doivent être régulièrement contrôlés par des inspections visuelles.
Donc une vérification d’essai périodique devra en outre être pratiquée annuellement.

Les principales vérifications porteront sur :

le fonctionnement des dispositifs de commande, exutoires, ouvrants, réseaux de distribution
l’état du matériel
l’étanchéité des conduits
l’adéquation entre les moyens de désenfumage et les caractéristiques des locaux