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■ L’ingénierie de sécurité incendie (ISI)Cette nouvelle approche en matière de sécurité
incendie est une démarche pragmatique, conforme
à la réglementation du ministère de l’Intérieur.
À partir d’objectifs classiques concernant la sécurité despersonnes ou la sauvegarde des biens, elle permet en effetde définir des scénarios d’incendie réel servant de base àl’évaluation du comportement du bâtiment.
Calculs, modélisation ou avis d’expert permettent de définirles mesures de sécurité de nature passive ou activecorrespondantes, en vérifiant leur adéquation aux objectifs desécurité à atteindre et aux risques réels à maîtriser. Lecomportement des structures et les dispositifs de sécuritésont définis dès la phase de conception du bâtiment,l’évaluation du risque devient ainsi un critère dedimensionnement. Cette ingénierie s’applique sur tout oupartie d’un bâtiment et peut se limiter au désenfumage.
Rendue possible par le développement d’outils de calcul et demodélisation puissants, elle constitue une approche moderneet réaliste de la sécurité par rapport à l’approche classiquepurement descriptive, basée sur un classement de performancede résistance des matériaux testée dans des laboratoires, entant qu’éléments de construction, selon la courbe ISO 834.Suppléant le caractère approximatif de celle-ci, l’ISI permetnotamment de prendre en compte la résistance des structures,leur schéma statique et d’optimiser toutes les réponsespossibles (report des parties chaudes sur les parties froides,etc.) en fonction du feu réel défini par les scénarios.
Comme le montre le graphique ci-contre, les courbes defeu réel sont différentes de la courbe moyenne ISO dont lacaractéristique principale est qu’elle n’arrête pas de croître,alors que le feu finit toujours par décroître faute decombustible… L’ISI permet donc une approche bien plusjuste et ouvre aux ingénieurs un champ nouveau decompétences pour une sécurité meilleure et souvent moinscoûteuse ! ■
Solution acier, sécurité contrôlée
L’homogénéité de l’acier et son incombus-
tibilité permettent de prédire avec une
grande exactitude le comportement sous
incendie des bâtiments en acier.
Une telle maîtrise est le produit de
nombreuses recherches développées au sein
de la filière, qu’il s’agisse de structure,
d’enveloppe ou de partition de bâtiment.
Ces recherches ont à la fois nourri et
accompagné la définition et la mise en place
de nouvelles approches dans la réglemen-
tation européenne puis française.
C’est ainsi que le recours à une démarche
d’ingénierie en sécurité incendie est de plus
en plus fréquent. Il permet de répondre aux
exigences réglementaires, pour la résistance
au feu comme pour le désenfumage.
De nombreuses réalisations en témoignent et
ce numéro est l’occasion de démystifier un
sujet qui aujourd’hui favorise le développement
des solutions acier dans un certain nombre de
domaines aussi nouveaux que prometteurs.
ConstruirAcier
Déc
embr
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7
Dans ce numéro… DOSSIER : SÉCURITÉ INCENDIE ET CONSTRUCTION ACIERACTUALITÉS : Congrès des sapeurs-pompiers • Concours architecture structure acier • Agenda…
SÉCURITÉ INCENDIE ET CONSTRUCTION ACIER
DOSSIER
© Pierre Engel
Courbe ISO 834 et courbes feu réel
Photo bandeau : Lycée Gallieni à Toulouse. La structure est laissée apparente et sans protection.
■ La Perralière à Villeurbanne, une solution constructive originaleL’immeuble de bureaux de La Perralière, construit
dans les années 1970 par Marcel Lods, Paul Depondt
et Henri Beauclair, a été transformé en un immeuble
de logements pour étudiants.
La structure métallique d’origine a fait l’objet d’un diagnostic,nécessaire compte tenu du changement d’affectation et del’évolution de la réglementation en matière de sécurité. Sonrenforcement s’est avéré nécessaire uniquement pour répondreà la réglementation incendie. Afin de ne pas altérer l’aspectextérieur du bâtiment classé « Patrimoine du xxe siècle », etnotamment la structure extérieure, une partie des poteaux aété doublée à l’intérieur par des poteaux métalliques encoffrésentre deux plaques de plâtre. Cette solution constructiveoriginale a pu être mise en œuvre grâce à une démarched’ingénierie incendie qui, au-delà de cet exemple précis,démontre la possibilité de réhabiliter un bâtiment, de le mettreaux normes tout en respectant son architecture d’origine. ■Maîtrise d’ouvrage : SNC Perralière. Architectes réhabilitation :Aamco (Michel Ginsburger). BET structure : AEN.
■ Lycée Gallieni à Toulouse, tout d’acier construitSoufflé il y a 7 ans par l’explosion de l’usine AZF, le lycée
technique Gallieni, dédié aux métiers de l’automobile, a
été reconstruit à l’aide des technologies les plus en pointes
et dans un souci affirmé de respecter une démarche en
accord avec l’idée du développement durable.
Entièrement en acier – planchers, façades et structure – lebâtiment s’étend sur 300 m de longueur. Pour répondre auxnormes de sécurité incendie, les architectes ont opté pour unedémarche d’ingénierie incendie. Les études ont porté surdifférentes parties du bâtiment dans l’idée de laisser la charpente
visible et la plus légère possible.Pour la galerie 1, on a pu prouverque le désenfumage naturel étaitefficace par calcul au feu naturelet calculs de désenfumagedynamique. Visible, la charpentene nécessite pas de protectionau feu rapportée sauf dans lessalles de cours où peintureintumescente et coffrage ont étéappliqués. Les planchers collbo-rants Cofradal 200 sont coupe-feuet offrent une stabilité au feu d’aumoins 30 minutes (REI 30 min). ■Maîtrise d’ouvrage : conseil régionalMidi-Pyrénées. Architectes : ClaudeVasconi & Associés et LCR. BET : Iosis.
■ Roissy 2E, une nouvelle structuremétalliqueSuite à son effondrement partiel en 2004, la structure
en béton de la voûte de l’aérogare de Roissy 2E a été
remplacée sur toute sa longueur, soit près de 700 m
de jetée, par une charpente métallique.
La charpente, constituée d’arcs tubulaires tridimensionnels,reprend l’exacte géométrie de la voûte initiale afin de réutiliser,notamment, l’ensemble de la verrière du projet initial. Un
revêtement en bois de frêne habillel’intérieur de la voûte, occultant une partiede la structure et laissant passer la lumière.Cet habillage, à la fois esthétique etfonctionnel, laisse suffisamment visible lacharpente (à plus de 50 %) pour qu’aucuneprotection au feu ne soit nécessaire saufau droit de certains commerces. Une
démarche d’ingénierie incendie a pleinement justifié ce choix.Les deux scénarios imaginés – l’un sur l’incendie d’unerangée de fauteuils, l’autre sur celui d’un commerce – ontpermis de démontrer l’absence de charge calorifique. ■Maîtrise d’ouvrage : Aéroport de Paris (DGA). Maîtrise d’œuvre :Aéroport de Paris (INA), Marc Fidelle, chef de projet. Charpentiermétallique : Laubeuf (mandataire) et Castel & Fromaget.
Mise en application du nouvel article AM8L’entrée en application le
1er janvier 2006 de l’arrêté du
29 décembre 2004 relatif à
l’emploi des produits isolants
dans les établissements recevant
du public (ERP) a été
l’occasion d’un rapport
d’ingénierie incendie réalisé
par les laboratoires du LNE et
du CTICM. Il en ressort que
certains panneaux sandwiches
de bardage à parement acier et
âme en polyuréthane des
membres du Syndicat national
du profilage des produits plats
en acier (SNPPA), classés
Bs3d0 ou Cs3d0, ont été admis
dans des ERP à simple
rez-de-chaussée de 3e, 4e et 5e
catégories, à l’exclusion des
locaux à sommeil et sous
condition de volume minimum
à respecter par type de
batiment. Ainsi, ils répondent à
la réglementation incendie
pour ces applications précises.
Le domaine d’emploi de
chaque panneau a été approuvé
par la Commission centrale de
sécurité (CCS) et fait l’objet
d’un marquage. La validation
doit être insérée dans les avis
techniques (AT) des panneaux
sandwiches concernés.
à savoir
Immeuble La Perralière.
Lycée Gallieni à Toulouse.
Intérieur de l’aérogare de Roissy 2E.
SÉCURITÉ INCENDIE ET CONSTRUCTION ACIER
Décembre 2008Lettre 27
Selon la typologie des
bâtiments, leur exploitation
et leur taille, les exigences
réglementaires ne sont pas
les mêmes.
pour infoEn cas d’incendie, les
fumées toxiques sont le
principal danger pour
les personnes : elles sont
à l’origine de 98 % des
décès et au tout début
des sinistres. En outre,
l’effondrement éventuel
d’une structure non
protégée suppose une
température supérieure
à 600 °C, alors qu’une
personne ne survit pas
au-delà de 80 °C et un
pompier équipé au-delà
de 150 °C.
pour info
© Pierre Engel
© Patrick Loche
© DR
Courbe normaliséeISO 834 : courbe
conventionnelle
moyenne de
température/temps
qui définit la montée
en température d’un
incendie normalisé.
Utilisée en laboratoire
agréé par la Sécurité
civile, elle permet de
délivrer des procès-
verbaux de classement
de résistance au feu
d’éléments de
construction. Ce seul
classement ne permet
pas d’apprécier le
comportement global
d’une structure (cf.
article en page 1 sur
l’ingénierie incendie).
Effet bilame :effet de second ordre
caractérisé par une
déformation
asymétrique. Ainsi,
quand une paroi n’est
encastrée qu’en pied,
elle se courbe dans la
direction opposée au
foyer.
Effondrement versl’intérieur : exigence
s’appliquant aux
entrepôts couverts
soumis à autorisation
et relevant de la
rubrique n° 1510 de la
nomenclature des
installations classées.
Les dispositions
constructives doivent
permettre l’effon-
drement vers
l’intérieur des parois
d’une cellule en feu
(cf. arrêté du
5 août 2002).
Réaction au feu :aptitude d’un
matériau à
s’enflammer, à
contribuer au
démarrage et à la
propagation d’un
incendie. Les
matériaux sont
répertoriés selon la
classification
européenne de A à F,
allant de A1
(incombustible) à F
(facilement
inflammable).
Résistance au feu :aptitude d’un système
ou d’un élément à
conserver pendant une
durée déterminée la
stabilité au feu,
l’étanchéité au feu,
l’isolation thermique
requise et/ou tout
autre fonction exigée.
La résistance au feu
est classée en cinq
catégories, exprimée en
degré/minutes
(R+min, E+min,
RE+min, EI+min,
REI+min).
lexique
tout en limitant la hauteur des planchers – à nombre d’étageségal, la hauteur totale de l’ouvrage sera moindre en acierqu’en béton –, la très grande préfabrication et la rapidité demontage réduisent au minimum la durée du chantier qui plusest à sec, … ». En outre, à l’heure où l’on ne cesse de mettreen avant le respect de l’environnement et l’idée dudéveloppement durable, l’utilisation d’un matériau recyclableet recyclé est un atout évident.
Par ailleurs, la structure étant apparente elle est facile àinspecter. La stabilité au feu exigée est justifiée par unedémarche d’ingénierie incendie. Bien établie depuis plusieursannées, cette démarche s’appuie sur des simulationsnumériques et des essais grandeur nature menés en 2001par le CTICM, ArcelorMittal et le CNPP. Les élémentsstructuraux mis en œuvre ne nécessitent pas de protectionrapportée. ■
du feu et permis de mesurer àpetite échelle le flux thermiquede l’incendie.
Il en a été de même lors de l’essaigrandeur nature au cours duquelle comportement de certainséléments comme les murscoupe-feu et la structure a puégalement être vérifié. Ainsi, laréponse à l’arrêté du 5 août 2002concernant les entrepôts quistipule notamment que lesdispositions constructives doiventpermettre que la ruine d’unélément n’entraîne pas la ruineen chaîne de la structure nil’effondrement vers l’extérieur dela cellule sinistrée a été dans lemême temps validée. ■
■ Les PSLV, des parkings aériens et sécurisésDepuis mai 2006, la nouvelle réglementation pour les
parcs de stationnement largement ventilés (PSLV) a
ouvert la possibilité d’avoir recours à de l’acier en
structure pour ce type d’équipement.
Les parkings aériens intéressent particulièrement les trèsgrandes surfaces commerciales situées en périphérie urbaine,les collectivités locales pour les abords de gare, les aéroportsou encore les constructeurs automobiles pour stocker desvéhicules. Comme l’explique le directeur de Gagnepark,constructeur de PSLV en acier : « le succès croissant de cesystème repose sur sa très grande compétitivité par rapportà une solution béton : la légèreté des structures, la possibilitéd’avoir de grandes portées de 16 m sans poteau intermédiaire
Décembre 2008Lettre 27
Trois moments de l’essai grandeur réelle.
La méthode officielle de calcul des
effets thermiques sera disponible
au 1er trimestre 2009.
pour info
© DR
■ Flumilog, une méthode de calculdes effets thermiquesLe projet Flumilog a pour objectif de définir une
méthode incontestée de calcul des effets thermiques
des incendies d’entrepôts.
Il associe, dans une démarche commune de défense del’environnement et de prévention des risques, différentsacteurs scientifiques et industriels qui sont : l’Institut nationalde l’environnement industriel et des risques (Ineris), leCentre national de prévention et de protection (CNPP), leCentre technique industriel de la construction métallique(CTICM), le Syndicat de la construction métallique de France(SCMF), ArcelorMittal, l’Association française de logistique(Afilog) et la société d’ingénierie (GSE). Commencé en2007, ce projet s’est déroulé en trois étapes :
■ analyse et confrontation des méthodes de calcul ;■ neuf essais à moyenne échelle sur un bâtiment de 100 m2 ;
■ un essai à échelle réelle, sur un bâtiment de près de
1000 m2 (réalisé le 26 septembre dernier).Les deux types d’essais permettant paramétrage et validationde la méthode.
Les neuf essais ont notamment mis en lumière l’influencede la nature et de la quantité de combustible sur la puissance
■ Concours Architecture Structure Acier2008, une caserne de pompier en têteBenoît Maliba est le lauréat du concours 2008
« Architecture et structure en acier » (ASA) au titre
des travaux de cours d’études ; concours organisé
tous les deux ans par le SCMF.
Le jury « particulièrementséduit par la volumétriedu parti adopté et lamaîtrise des possibilitésconstructives de l’acierdont il témoigne… » a étéunanime et enthousiaste
devant la qualité de rendu de ce projet, souhaitant qu’il soitun jour réalisé. Benoît Maliba qui est étudiant à l’écoled’architecture de Nantes était suivi pour ce projet parl’enseignant et architecte Gilberto Pellegrino. Un montant de3 500 euros a été remis à l’heureux élu sur un total de 15 000 euros partagés entre les six projets primés. ■
Publications■ Abécédaire, Bâtiments
& sécurité incendie,
Éditions ConstruirAcier,
FFA, SNPPA, SCMF,
2008 (disponible à
ConstruirAcier, au
SCMF et au SNPPA)
■ Fiches d’information
relatives à la protection
incendie, Éditions
CECM, 1999 (disponible
au CTICM)
■ Guide sécurité
incendie – Réglementation,
Éditions du CSTB, 2008
■ Ingénierie du feu
appliquée aux struc-
tures en acier – évolu-
tions internationales,
Éditions IISI, 1993
(disponible au CTICM
et à ConstruirAcier)
■ Models Code on Fire
Engineering, Éditions
ECCS, 2001
■ Règlement sécurité
incendie des établissements
recevant du public,
en 3 volumes, Éditions
du Moniteur, 2008
■ Règlement sécurité
incendie des établisse-
ments soumis au code
du travail, Éditions du
Moniteur, 2006
■ Sécurité incendie –
collection « Mémentos
Acier », Éditions
ConstruirAcier, 2003
(disponible à
ConstruirAcier)
■ Sécurité incendie dans
les parcs de stationnement,
Éditions ECCS, 1996
Liens utiles• www.cticm.com,
rubrique « sécurité
incendie » : on y trouve
de nombreux
documents sur la
réglementation
incendie ainsi que des
documents sur le
comportement au feu
des structures en acier
(par exemple,
http://www.cticm.com/IMG
/pdf/Essai_demonstration
_parking-25-10-2000.pdf,
pour des informations
sur le comportement
d’un parking en acier).
• www.efectis.com
• www.scmf.com.fr
• www.snppa.fr
• www.steelconstruct.com
Formations• www.cticm.com/formations
•www.efectis.com/fr/progr
amme_formation_2009.php
•http://pfe.enpc.fr/view
_formation.asp
■ 115e congrès annuel des sapeurs-pompiers de FranceDu 2 au 4 octobre à Rennes, le congrès a accueilli
40 000 visiteurs et 400 exposants.
Pour sa 7e participation, la filière acier bâtiment – ConstruirAcier,SCMF, SNPPA – s'était réunie sous l'égide de la Fédérationfrançaise de l'acier, afin d'amplifier ses actions pédagogiques,réglementaires et de communication avec les acteurs de laSécurité civile. Plus de 2000 pompiers sont venus testerleurs connaissances en matière d'incendie et d'acier, alorsque les jeunes sapeurs-pompiers testaient les leurs grâce aujeu vidéo interactif « superAcier ».
Ces échanges sont l’occasion de faire mieux connaître lessolutions constructives en acier qui répondent aux performancesde sécurité incendie exigées dans les bâtiments. ■
Stand de la filière acier aucongrès des sapeurs-pompiers.
vous informe17 décembre 08
Conférence à l’UTC
sur le thème des ponts.
19 décembre 08Réunion du jury du concours
de l’INSA de Strasbourg – concours
sur le thème des passerelles.
14 janvier 09Conférence à l’ENSAM Paris
sur le thème des ponts.
26 janvier 09■ Conférence à l’ENSAM Angers
sur la mise en œuvre des aciers.
■ Conférence à Polytech Lille sur
le thème des traitements de surface
des aciers.
3 février 09Conférence à l’École des Mines
de Nancy sur le thème des
traitements de surface des aciers.
12 février 09Remise des prix du concours
ConstruirAcier à l’ESTP.
13 février 09■ Conférence à l’INSA de Lyon
sur le thème des ponts.
■ Conférence à l’ESAG sur le thème
de l’acier et l’architecture intérieure.
20 février 09Conférence à l’ESAG sur le thème
de l’acier et l’architecture intérieure.
24 février 09Conférence à l’ESITC de Caen
sur le thème des ponts.
ConstruirAcier
en savoir plus…
Vous pouvez télécharger cette lettre sur www.construiracier.fr
ACTUALITÉS
Déc
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7
Directeur de la publication : Joëlle Pontet. Coordination & rédaction : Ève Jouannais.
Conception graphique : Nathalie Richard. Impression : l’Atelier des couleurs.
Toute l’équipe de ConstruirAcier a participé à l’élaboration de ce numéro.
CONSTRUIRACIER - 20 RUE JEAN JAURES 92800 PUTEAUX FRANCE - TEL. : 33 (0)1 55 23 02 30 - FAX : 33 (0)1 55 23 02 49 - www.construiracier.fr
© DR
Le prochain congrès des
sapeurs-pompiers est déjà
prévu pour octobre 2009
à Saint-Étienne.
pour info
Le nouveau concours
ConstruirAcier est lancé
sur le thème : « Imaginez
vos futurs bureaux en
acier ». Il est ouvert aux
étudiants des écoles
françaises d’architecture
et d’ingénieurs qui
peuvent s’inscrire et
remettre leur projet d’ici
le 17 mars 2009.
Renseignements et
inscriptions sur le site
www.construiracier.fr
rappel