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Le désenfumage naturel et mécanique

Désenfumage en industrie, tertiaire, icpe…

Faites appel à Ingé Protect, société reconnue et qualifiée dans le désenfumage. Nous effectuons ce type de travaux quotidiennement, nos équipes sont formées et habilitées. Les normes liées au désenfumage nous sont connues car nous participons à leur élaboration. Les équipes Ingé Protect se déplacent dans les régions Rhône Alpes, Grand-Est pour des travaux de désenfumage. Mais aussi dans la région Bourgogne Franche-comté et PACA.

 

Voici nos rappels normatifs :

Le désenfumage naturel possède une réglementation fondamentale pour protéger les personnes contre les risques d’incendie. Cependant, sa compréhension est souvent difficile. Différents textes définissent les règles applicables aux locaux industriels et commerciaux, aux établissements recevant du public (ERP), aux immeubles de grande hauteur (IGH) et aux locaux d’habitation.

Les articles R 4216-13 à R 4216-17 et l’article R4216-29 du code du travail, complétés par l’arrêté du 5 août 1992 et la circulaire DRT n° 95-07 du 14 avril 1995, établissent la liste des locaux concernés par le désenfumage ainsi que les exigences de dimensionnement pour les exutoires à prévoir.

Il s’agit de :

  • 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

Des normes précises régissent les exutoires de fumées 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 :

Il convient de prévoir une évacuation de fumée pour chaque tranche de 300 mètres carrés dans toutes les situations.
Si la pente de la toiture est inférieure ou égale à 10 % :       Dans ce cas, aucun point d’un canton ne doit être éloigné d’un exutoire de fumée de plus de quatre fois la hauteur de référence. Et cette distance ne peut excéder 30m.

Mais pour une pente de toiture supérieure à 10 %, les évacuations de fumée doivent se situer aussi haut que possible et leur milieu ne doit pas être situé en dessous de la hauteur de référence du bâtiment. Les exutoires doivent être implantés de manière équitable sur chaque versant.

Hauteur minimale des écrans de cantonnement :
  • si la Hauteur de référence = 8 M, 25% de la hauteur de référence H
  • si la Hauteur de référence > 8 M, il faut prévoir 2 M d’écran 

Attention : conformité à la NFS 61932 et NFS 61938

Obligations de désenfumage pour les établissements recevant du public (ERP)

L’arrêté du 25 juin 1980, modifié, ainsi que les instructions techniques ministérielles IT 246 et IT 247 encadrent les obligations de désenfumage dans les Établissements Recevant du Public. Les exigences sont variables en fonction de la catégorie et du type de l’établissement.

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).

De plus, voici les conditions énumérées dans l’instruction technique 246 relative au désenfumage dans les Établissements Recevant du Public. Cette instruction a été publiée le 3 mars 1982 et modifiée par arrêté du 22 mars 2004 et du 29 décembre 2004. D’autre part, les modifications ont été publiées au Journal Officiel le 4 mai 1982, le 1er avril 2004 et le 29 décembre 2004.

TYPE L

-Salle d’auditions, de conférences, de réunions.
-Salle de spectacles, de projections à usage multiple.

TYPE M

-Magasin de vente

TYPE N

-Restaurant ou débit de boissons

 TYPE O

-Hôtel ou pension de famille

TYPE P

-Salle de danse ou salle de jeux
-Crèche, maternelle, jardin d’enfants, halte-garderie

TYPE R

-Pensionnat, Colonie de vacances
-Autre établissement d’enseignement

TYPE S

-Bibliothèque ou centre de documentation

TYPE T

-Salle d’expositions

TYPE U

-Établissement sanitaire sans hébergement
-avec hébergement
-pouponnière

TYPE V

-Établissement de culte

TYPE W

-Administration, banque

TYPE X

-Établissement sportif couvert

TYPE Y

-Musée

TYPE OA

-Hôtels-restaurants d’altitude

TYPE GA

-Gares accessibles au public

Locaux concernés par le désenfumage

(Art. DF 7 du JO du 1er avril 2004) : 

  • tous les locaux de plus de 300 m²
  • ceux aveugles de plus de 100 m²
  • ceux en sous-sol de plus de 100 m²
Terminologie :
  • S = surface au sol du local ou du canton
  • H = hauteur de référence : moyenne arithmétique des hauteurs du point le plus haut et du point le plus bas de la couverture, du plancher haut ou du plafond suspendu, mesurée à partir de la face supérieure du plancher.
  • H’ = hauteur libre de fumée : hauteur de la zone située au-dessous des écrans de cantonnement ou, à défaut d’écran, au-dessous de la couche de fumée et compatible avec l’utilisation du local.
  • Ef =  épaisseur de la couche de fumée : différence entre la hauteur de référence et la hauteur libre de fumée 
  • SUI = somme des Aa (SUE) d’un canton
  • Alpha = pourcentage obtenu en fonction de la classe du bâtiment et des informations relatives à celui-ci (H et H’). 
Implantation :
  • Prévoir une évacuation de fumée pour 300 m² dans tous les cas de figure
  • si la pente de la toiture est inférieure ou égale à 10 % : tout point du canton ne doit pas être séparé d’une évacuation de fumée par une distance horizontale supérieure à quatre fois la hauteur de référence, cette distance ne pouvant excéder 30 M. 
  • si la pente de la toiture est supérieure à 10%, les évacuations de fumées doivent être implantées le plus haut possible, leur milieu ne doit pas être situé en dessous de la hauteur de référence du bâtiment. Les exutoires doivent être implantés sur chaque versant de façon égale.
Trois cas à considérer :
  • La surface du local est inférieure à 1000 m² :
    SUI = 1/200 x S (ou SUI = alpha x 1000 m² et prendre la valeur la plus faible) 
  • Lorsque la surface du local est comprise entre 1000 m² et 2000 m² (si longueur inférieure à 60m)
    SUI = alpha x S 
  • Si la surface du local est supérieure à 2000 m² ou si la longueur est supérieure à 60m :
    On découpe en cantons de désenfumage de manière égale et avec un maximum de 1600 m² et une longueur maximale de 60m. Ces cantons ne doivent pas, dans la mesure du possible être inférieure à 1000 m².
    Si S < 1000 m², SUI = Alpha x 1000 m²
    Si S > 1000 m², SUI = Alpha x S
Hauteur minimale des écrans de cantonnement :  
  • si H = 8 M, 25% de la hauteur de référence H
  • si H > 8 M, 2 M

Asservissement : conformité à la NFS 61932 et NFS 61938

  • Coefficient d’efficacité : Pour rester bref, le calcul de ce coefficient est envisageable afin d’améliorer (ou de diminuer) les caractéristiques aérauliques des DENFC (exutoires de fumées) selon leur implantation par rapport au plan moyen de la toiture et la longueur des conduits de raccordement verticaux.

Désenfumage pour les Immeubles de Grande Hauteur (IGH)

Les conditions de désenfumage dans les immeubles de grande hauteur sont définies par l’arrêté du 18 octobre 1977.
Outre les règles relatives aux ERP, des dispositifs de désenfumage doivent être prévus pour les circulations horizontales communes, ainsi que dans les escaliers dont la partie supérieure doit comporter un exutoire d’une surface libre minimale de 1 m2.

Normes
  • EN 12101-2 : Norme européenne des dispositifs d’évacuation naturelle de fumées.
  • NF S 61.930 : Systèmes concourant à la sécurité contre les risques d’incendie.
  • NF S 61.931 : Dispositions générales.
  • NF S 61.932 : Règles d’installation.
  • NF S 61.933 : Règles d’exploitation et de maintenance.
  • NF S 61.934 : Centralisateurs de Mise en Sécurité Incendie.
  • NF S 61.935 : Unité de Signalisation
  • NF S 61.937-1 : DAS : Prescriptions générales.
  • NF S 61.938 : Dispositifs de commande.
  • NF S 61.939 : Alimentations Pneumatiques de Sécurité
  • Référentiel  APSAD R17

Il définit les exigences de conception, d’installation et de maintenance des dispositifs d’évacuation naturelle des fumées et de la chaleur, tels que les exutoires de fumées et de chaleur ainsi que les ouvrants de façade.

DESENFUMAGE COMMENT LE DIMENSIONNER ?

Le système de désenfumage par tirage naturel consiste à utiliser des entrées d’air et des sorties de fumées qui sont connectées directement ou via des conduits vers l’extérieur. Ces dispositifs sont positionnés de manière à permettre un balayage efficace de l’espace concerné.

il comprend trois composants principaux, à savoir les dispositifs d’évacuation naturelle de fumée et de chaleur (DENFC). Depuis le 1er janvier 2007, tous les DENFC doivent être conformes à la norme NF EN 12 101-2 et porter le marquage CE, qui atteste de leur conformité. Certains fabricants peuvent également apposer le marquage NF, qui est une démarche volontaire et garantit la conformité aux normes de sécurité incendie de la norme NF S 61937-1.

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.
Les systèmes de commande

Les dispositifs de désenfumage naturel peuvent être commandés manuellement ou mécaniquement. Les exutoires peuvent être actionnés de différentes manières, notamment :

  • Par une source d’énergie « externe » telle que l’électricité ou l’air comprimé, et/ou par un mécanisme intégré à l’exutoire lui-même, généralement pneumatique, avec des déclencheurs thermiques équipés d’une cartouche de CO2.
  • Par une source d’énergie intrinsèque, où l’ouverture et le maintien en position ouverte sont assurés par des ressorts oléopneumatiques ou mécaniques.
  • Par une combinaison des deux types précédents, par exemple en couplant un vérin électrique avec des ressorts oléopneumatiques.

Ces différentes méthodes permettent de contrôler et d’activer les exutoires selon les besoins spécifiques du système de désenfumage naturel.

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
TRAVAUX DE DESENFUMAGE INGE PROTECT

Ingé Protect est présent sur la région Rhône Alpes (siège : 4 rue de la République 69001 LYON) joignable au : 04 83 43 99 34.

Mais aussi dans la région Grand-Est avec une agence à Strasbourg : 17 rue de Rosheim 67000 Strasbourg : 03 67 10 28 79.

Nous travaillons dans les régions suivantes : Grand Est, Bourgogne, Franche comté, Rhône Alpes, PACA…

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