A N N E X E 1
ESSAIS CONVENTIONNELS ET CLASSIFICATION
1. Système adopté au niveau communautaire
Les paragraphes suivants fixent, par type de produit, d'élément de construction ou d'ouvrage, les méthodes d'essais à utiliser et les classifications qui en résultent.
Les définitions, les essais et les critères de performance pertinents sont pleinement décrits ou référencés dans les normes visées ci-après.
SYMBOLES
Les classifications sont exprimées en minutes, sauf 4indication contraire.
1.1. Eléments porteurs sans fonction de compartimentage.
1.2. Eléments porteurs avec une fonction de compartimentage.
1.3. Produits et systèmes destinés à protéger des éléments ou des parties des ouvrages.
1.4. Eléments non porteurs ou parties d'ouvrage.
1.5. Produits destinés à être utilisés dans les systèmes de ventilation (à l'exclusion des systèmes d'extraction de la chaleur et de la fumée).
1.6. Produits destinés à être utilisés dans les systèmes de contrôle des fumées et de la chaleur.
2. Applications nationales spécifiques
2.1. Essais concernant les protections thermiques des structures décrits dans les annexes des normes P 92-701 à 703.
2.2. Essai sur structures acier pour caractériser les protections en présence de primaire anticorrosion.
La méthode d'essai consiste à comparer le comportement de deux éprouvettes afin de vérifier que la tenue mécanique (accrochage) et les qualités d'isolation thermique d'un produit projeté ne sont pas réduites, lorsque la préparation du support acier diffère de celle qui a été utilisée pour les essais de caractérisation de référence.
2.2.1. Conditions d'essais.
L'éprouvette d'essai est constituée d'un plat métallique de 15 mm d'épaisseur, d'une largeur « L » et d'au moins 1,20 m de longueur échauffée. Ce plat, après une préparation par sablage, brossage, dégraissage ou seulement dépoussiérage, etc. selon les conditions de l'essai de l'éprouvette de référence, reçoit (ou non) une peinture anticorrosion de l'une des familles suivantes : alkyde, epoxy, glycérophtalique ou autre, à la demande du fabricant.
La largeur « L » est déterminée comme suit, selon les informations fournies par le fabricant :
- si le produit peut être appliqué sur des surfaces de dimensions illimitées, « L » est égale à 400 mm. En outre, lors de la mise en oeuvre du produit, il ne devra pas y avoir de retour sur les côtés du plat pour ne pas conduire à un effet de « coque » ;
- si le produit n'est utilisé que jusqu'à une largeur limitée d'élément, en préconisant par exemple l'utilisation d'un grillage au-delà de cette largeur, « L » est égale à cette largeur limite. En outre, il pourra y avoir un retour du produit sur les côtés du plat.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur une face de l'éprouvette. L'autre face est isolée par de la laine de roche de 50 mm, d'environ 80 kg/m³ de masse volumique. Les chants de l'échantillon, lorsqu'il n'y a pas de retour de produit, seront protégés par 20 mm de laine céramique.
L'éprouvette est soumise à une charge mécanique à mi-portée, afin de conduire à une déformation voisine de celle d'un profilé HEB chargé à 60 % de sa charge ultime et de même longueur (par exemple 6,5 kN pour un plat de 400 mm de large et une distance entre supports de 1,90 m).
L'éprouvette est soumise à la courbe standard température-temps sur sa face protégée par le produit. La température du plat est mesurée en 3 sections de 2 thermocouples (aux 1/4, 1/2 et 3/4 de la portée). Sa déformation est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
2.2.2. Méthode d'évaluation des résultats.
Considérant que les essais de caractérisation du produit de protection ont été effectués sur des profils présentant un état de surface « A », la méthode suivante est utilisée pour vérifier si, avec un état de surface « B », les performances du produit de protection ne seront pas diminuées. Les états de surface A et B pourront être, indifféremment : acier noir ou revêtu d'une peinture anticorrosion.
La procédure est alors la suivante :
a) Un premier essai est effectué avec l'échantillon décrit au § 2.2.1, présentant l'état de surface « A », conformément au procès-verbal d'origine (essai A).
b) Un second essai est effectué, en prenant soin de mettre en oeuvre la même épaisseur et la même qualité de protection, avec l'état de surface « B » (essai B).
Il sera admis que les performances du produit de protection ne sont pas diminuées avec l'état de surface B si, conjointement :
- la température du plat métallique (à partir de 350 °C et jusqu'à la valeur maximale retenue pour la validité des essais de caractérisation de référence) est, dans l'essai B, inférieure à 1,05 fois celle relevée, à tout moment, dans l'essai A ;
- il n'y a pas eu, lors de l'essai B, de chute de matériaux de protection à un temps inférieur à ce qui a pu être constaté lors de l'essai A.
2.3. Essai pour caractériser les protections projetées sur un support enduit d'un fixateur de surface.
La méthode d'essai consiste à comparer le comportement de deux éprouvettes, afin de vérifier que la tenue mécanique (accrochage) et les qualités d'isolation thermique d'un produit projeté ne sont pas réduites si le support a été enduit d'un fixateur de surface.
Elle concerne principalement les supports tels que béton, acier, staff, tôles galvanisées.
Les résultats de ces essais sont destinés à fournir des informations complémentaires pour des éléments de construction ayant déjà fait l'objet de procès-verbaux de classement.
2.3.1. Conditions d'essais.
Support acier
La dimension de l'éprouvette et les conditions de mise en oeuvre du produit de protection et d'essai sont conformes aux dispositions du paragraphe 2.2.1, la peinture anticorrosion étant remplacée par un fixateur de surface.
Support béton
L'éprouvette d'essai est constituée d'une dalle en béton, de densité voisine de 2,3, de 110 mm d'épaisseur, rigidifiée par un cadre support, d'une largeur minimale de 1 m et d'au moins 1,2 m de longueur échauffée. Cette dalle, coulée sur un coffrage en contreplaqué bakélisé CTB-X, reçoit ou non un fixateur de surface.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur la face inférieure de la dalle, au plus tôt deux mois après la fabrication de la dalle. Les chants de l'échantillon seront protégés par 20 mm de laine céramique ou équivalent.
La dalle n'est soumise à aucune charge. La durée de séchage de la dalle est, au moins, de trois mois avant l'essai au feu.
La dalle est soumise à la courbe standard température/temps sur sa face inférieure protégée. La température de la dalle est mesurée en 2 sections (aux 1/4 et 3/4 de la médiane) de 2 thermocouples, situés à l'interface béton-protection et dans le béton à 2 cm de la face exposée. Sa déformation à mi-portée est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
Plaque de staff
L'éprouvette d'essai est constituée d'une plaque de staff de 40 mm d'épaisseur, d'une largeur minimale de 1 m et d'au moins 1,2 m de longueur échauffée. Cette plaque reçoit ou non un fixateur de surface.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur la face inférieure de la plaque. Les chants de l'échantillon seront protégés par 20 mm de laine céramique ou équivalent.
La plaque n'est soumise à aucune charge. La durée de séchage de la plaque est de un mois au moins avant l'essai au feu.
La plaque est soumise à la courbe standard température/temps sur sa face inférieure protégée. La température de la plaque est mesurée en 2 sections (aux 1/4 et 3/4 de la médiane) de 2 thermocouples situés à l'interface staff-protection et en face non exposée. Sa déformation à mi-portée est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
Tôle galvanisée
L'éprouvette d'essai est constituée d'une plaque de tôle galvanisée, d'environ 1 mm d'épaisseur, d'une largeur de 1 m, ou inférieure pour des conditions d'utilisation spécifiques, et d'au moins 1,2 m de longueur échauffée. Cette plaque reçoit ou non un fixateur de surface.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur la face inférieure de la plaque. La face supérieure non exposée au feu sera protégée par 50 mm de laine de roche d'environ 80 kg/m³ de masse volumique.
La plaque n'est soumise à aucune charge.
La plaque est soumise à la courbe standard température-temps sur sa face inférieure protégée par le produit. La température de la plaque est mesurée en 2 sections (au 1/4 et 3/4 de la médiane), en face non exposée. Sa déformation à mi-portée est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
2.3.2. Méthode d'évaluation des résultats.
Considérant que les essais de caractérisation ou de classement ont été effectués sur un support sans fixateur de surface (état de surface « A »), la méthode suivante est utilisée pour vérifier qu'avec un fixateur de surface et le même support (état de surface « B ») les performances des produits de protection ne sont pas diminuées.
Selon le support, l'état de surface A sera : acier noir brossé, béton brut de décoffrage, plaque de staff brut, tôle galvanisée brute. L'état de surface B sera relatif au même support de référence, revêtu du fixateur de surface à tester.
La procédure est alors la suivante :
a) Un premier essai est effectué avec l'un des échantillons décrits au paragraphe 2.3.1 présentant l'état de surface A (essai A).
b) Un second essai est effectué, en prenant soin de mettre en oeuvre la même épaisseur et la même qualité de protection, avec l'état de surface B (essai B).
Il sera alors admis que, pour le type de support concerné, les performances du produit de protection ne sont pas diminuées avec le fixateur de surface testé si, conjointement :
- les températures mesurées sur les échantillons (pour une plage de valeurs significatives, fonction du procès-verbal de référence) sont, dans l'essai B, inférieures à 1,05 fois celle relevée, à tout moment, dans l'essai A ;
- il n'y a pas eu, lors de l'essai B, de chute de matériaux de protection à un temps inférieur à ce qui a pu être constaté lors de l'essai A.
Le domaine d'application de ce résultat sera alors :
- support acier, fonction de la largeur du plat utilisé (cf. 2.2. 1) ;
- support béton, pour des densités de béton supérieures ou égales à celle testée ;
- support en plaque de staff ou en acier galvanisé, quelle que soit l'épaisseur ou la dimension de l'élément.
2.4. Ventilateurs de VMC.
Les essais doivent permettre de vérifier la pérennité du fonctionnement des ventilateurs de ventilation mécanique contrôlée (VMC) soumis à des fumées dont la température est conventionnellement définie (120 °C, 200 °C, 300 °C ou 400 °C).
Le constructeur doit fournir au laboratoire un dossier technique comprenant :
- la référence commerciale univoque ;
- le ou les plans du ventilateur, donnant les principales caractéristiques de construction, accompagné(s) d'une notice descriptive ;
- la puissance et les caractéristiques du moteur électrique ainsi que la vitesse de rotation nominale ;
- les courbes débit-pression et puissance du ventilateur ainsi que la pression totale maximum de service. En outre, s'il est prévu de classer une gamme d'appareils, ces courbes doivent être fournies pour tous les appareils au moment de la demande d'essai ;
- tout renseignement utile à la parfaite identification de l'ensemble essayé.
Le rôle des laboratoires d'essais au feu se limite à l'appréciation des variations des caractéristiques aérauliques pouvant survenir en cours ou après essai. Il ne leur appartient pas de contrôler les courbes débit-pression des ventilateurs données habituellement par les constructeurs.
2.4.1. Réalisation des essais.
L'appareil est installé dans un circuit aéraulique visant à extraire les gaz chauds du four et comportant un système de mesure de débit (conforme aux normes le concernant). Pour les ventilateurs en caisson possédant plusieurs ouïes, le branchement sera effectué sur l'ouïe supposée la plus défavorable. Le ventilateur fonctionne soit en recyclage sur un réseau de conduits adaptés sur le four, soit en rejet à l'atmosphère.
Des mesures préliminaires sont effectuées à température ambiante sur l'appareil. Les mêmes mesures sont effectuées pendant toute la durée de l'essai à chaud.
Le débit minimal sera celui indiqué dans le tableau 1.1 ci-après, sauf si le ventilateur ne permet pas de l'atteindre. Dans ce cas, l'essai est effectué avec le débit maximal fourni par le ventilateur et le classement sera prononcé, quel que soit le diamètre de bouche considéré. Dans le cas où le débit minimal du ventilateur de VMC est supérieur au débit défini par le tableau ci-après, l'essai est effectué avec ce débit minimal. Ce débit sera clairement indiqué dans les conclusions ainsi que la vitesse de rotation du moteur.
Tableau 1.1
Pendant l'essai, le laboratoire procède à la mesure des grandeurs aérauliques déterminantes pour la durée de satisfaction aux critères de classement. L'essai pourra être documenté en vue d'éventuelles exploitations ultérieures (extensions) en enregistrant d'autres grandeurs, en particulier la vitesse de rotation du moteur et, si possible, de la roue.
Dans tous les cas, l'appareil est mis en fonctionnement pendant une durée suffisante permettant l'obtention d'une température stabilisée de la carcasse du moteur, avec un maximum de une heure avant l'essai au feu, afin d'atteindre sa température de fonctionnement.
La période d'échauffement de l'installation est la plus courte possible (maximum 10 minutes) jusqu'à obtention des températures de fonctionnement souhaitées, 120, 200, 300, 400 °C. La température des gaz chauds est mesurée à 200 mm en amont du plan de la façade portant l'ouïe de raccordement et dans la zone centrale. Le temps de fonctionnement du ventilateur est décompté à partir du moment où la température d'essai est atteinte. Cette température correspond à celle des gaz à l'entrée de l'appareil. Après la période d'échauffement de l'installation, la température moyenne des gaz chauds à l'emplacement indiqué ci-dessus ne pourra varier que de 25 °C par rapport à la température de l'essai.
Toutes les observations visuelles et audibles et toutes les vibrations anormales sont notées.
2.4.2. Classification.
2.4.2.1. Classements.
Les classements sont exprimés par l'indication d'une température d'essai et d'une durée forfaitaire qui peut prendre les valeurs suivantes : 1/2 h, 3/4 h, 1 h. 1 h 1/2, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h. La durée forfaitaire à retenir est celle immédiatement inférieure à la durée pour laquelle la diminution du débit volumique déterminé à la température d'essai est inférieure ou égale à 10 % par rapport au débit volumique déterminé à température ambiante ;
Il sera indiqué sur la page de garde, dans le texte et en conclusion du procès-verbal, qu'il s'agit d'un ventilateur de VMC.
Le classement est prononcé sous la forme suivante :
- température de fonctionnement : °C ;
- durée de fonctionnement : h ;
- diamètre maximal des bouches : mm.
2.4.2.2. Extensions et extrapolations.
L'extension de résultats d'essais est possible si l'élément essayé a satisfait aux critères de classement pendant une durée excédant le degré de classement recherché d'au moins :
- 20 % pour les degrés de classement recherchés jusqu'à 1 heure ;
- 15 % pour le degré de classement recherché de 1 h 30 ;
- 10 % pour les degrés de classement recherchés compris entre 2 heures et 6 heures.
Les extrapolations nécessitent que le demandeur de l'essai transmette au laboratoire toutes les spécifications techniques nécessaires à l'évaluation des performances en résistance au feu des appareils concernés.
Le dossier devra comporter :
- une note de calcul comportant, pour chaque dimension de ventilateur demandée, la définition de tous les paramètres utilisés dans l'application des formules indiquées dans les paragraphes suivants ;
- un jeu de plans indiquant la conception et le montage de chaque ventilateur de la gamme ;
- un plan de fabrication de la roue avec la nature des matériaux constitutifs ;
- des informations sur les différents jeux qui seront mis en oeuvre, par exemple entre roue et pavillon d'aspiration de l'enveloppe, ainsi que sur les dispositions prises pour que l'ensemble des organes soumis à l'échauffement ait un comportement estimé similaire à celui observé pendant l'essai.
Les résultats obtenus pour un diamètre maximal de bouches « d » peuvent être étendus à des diamètres de bouches inférieurs ou égaux à « d ».
Les classements ne sont valables que pour des vitesses de rotation inférieures ou égales à celles utilisées lors des essais ou justifiées par des extrapolations.
Les conditions générales d'extrapolation des résultats d'un appareil à un autre sont les suivantes :
- identité de conception (même technologie) et identité des matériaux ;
- règles d'homothétie respectées pour la roue dans les limites dimensionnelles : 0,4 De D 1,5 De, D étant le diamètre extérieur de la roue du ventilateur concerné par l'extrapolation et De le diamètre extérieur de la roue du ventilateur essayé.
Les règles d'homothétie, ainsi que leurs conditions d'application, ne concernent que la tenue de la roue et s'appliquent aux ventilateurs équipés de moteurs de même classe d'isolation et d'échauffement que l'appareil essayé, pour autant que la température relevée en cours d'essai sur la carcasse ou dans la boîte à bornes soit inférieure ou égale à 200 °C.
Les conditions d'extrapolation d'un ventilateur centrifuge à un autre sont : homothétie des roues, technologie des aubes identique, respect simultané des formules indiquées ci-après.
Notations :
tJ
limite de cisaillement du matériau constitutif de l'assemblage (rivet, soudure, etc.) à la température de l'essai T (N/m²)
A
aire totale de la section de l'assemblage résistant à la traction simple ou au cisaillement (en m²)
C
voir schéma 1.1 (vue X).
Homothétie
De = D et
de
d
=
et
De
D
De = D
le
l
=
De
D
où l'indice « e » se rapporte aux caractéristiques dimensionnelles du ventilateur essayé.
Lorsque les relations sont respectées sans aucun écart, il y a homothétie parfaite (une tolérance de 5 % est admise).
Mode de fixation des aubes (schéma 1.1)
a) Aubes non encastrées :
Les solutions A, B et C sont équivalentes et peuvent se rencontrer, indifféremment, dans une même gamme.
b) Aubes encastrées :
Les solutions E et F sont équivalentes et peuvent se rencontrer, indifféremment, dans une même gamme.
Les solutions D et G sont spécifiques. Aucune équivalence entre elles, ni avec les autres modes de fixation, n'est permise.
Pour la solution G - roue à aubes serties - les formules d'homothétie s'appliquent en considérant un encastrement, à condition que la largeur sertie d'une aube soit supérieure à la largeur de l'espace entre deux sertissages consécutifs d'aubes. Dans le cas contraire, l'aube est considérée comme non encastrée avec fixation par languette repliée.
Schéma 1.1.
Dans le cas d'aubes soudées sur flasques, le cordon de soudure est défini suivant le schéma 1.2.
Schéma 1.2.
Formules de calculs
A l'intérieur d'une même gamme, la masse volumique des aubes doit être constante ; seule la nuance du matériau peut changer (variation possible des limites d'élasticité, de cisaillement).
Pour une section rectangulaire d'aube :
S = e . L et Ix/V = S . e/6
Tableau 1.2.
Pour une même roue et un même moteur, le résultat obtenu est extrapolable à un caisson de plus grandes dimensions. Pour un ventilateur donné, aucune dimension du caisson ne doit être inférieure à celle essayée et la conception doit rester identique.
2.3. Plafonds stables au feu.
L'essai a pour objet d'évaluer la stabilité mécanique des plafonds suspendus qui n'ont pas de rôle de protection incendie d'éléments de structure.
Le plafond est fixé sous un plancher support, adapté aux dimensions du four d'essais, réalisé à partir de dalles de béton cellulaire, d'épaisseur minimum 150 mm et soumis à la courbe standard température-temps.
2.5.1. Réalisation des essais.
Les éléments constituant le plafond sont testés en grandeur réelle. Si la largeur réelle maximale du plafond est inférieure à 3 m, il peut être testé dans cette largeur maximale et sa longueur minimale sera de 3 m.
Le plafond doit être muni de tous les organes de suspentes, de dilatation, d'aboutage et de tous ses accessoires, tels que luminaires, bouches, le cas échéant. Le montage, établi conformément à la notice rédigée pour la réalisation de chantiers, est effectué directement sous le plancher support, par le demandeur de l'essai.
L'élément d'essai doit reproduire les conditions au pourtour, y compris les pièces qui bordent la périphérie, les panneaux ou les lames de rives de plafond, les joints, les calfeutrements.
Les profils porteurs, les panneaux ou lames de plafonds seront montés en butée, à leurs extrémités. Les conditions au pourtour (liaison plafond/mur) doivent être celles utilisées dans la pratique, cornière de rive par exemple. Le montage se fera entièrement par le dessous.
L'essai est conduit jusqu'à l'obtention de la chute d'un élément constituant le plafond, tel que lame, profil, panneau, etc.
2.5.2. Classification.
Le critère de résistance mécanique n'est plus satisfait après la chute d'un élément constituant le plafond.
Le classement de l'élément relève d'une seule catégorie : stabilité au feu (SF).
Des extensions de classements peuvent être autorisées :
Variations dimensionnelles du plénum : plénums de hauteurs supérieures ou égales à celui mis en oeuvre lors de l'essai ;
Montage du plafond suspendu : les résultats de l'essai effectué sous dalle de béton cellulaire permettent une utilisation du plafond sous tous types d'éléments de planchers ou de structures porteuses stables au feu indépendamment du plafond. Le plafond et son ossature ne doivent supporter aucune autre charge que leur poids propre. Les équipements divers non intégrés au montage d'essai (éclairages, ventilation, sonorisation. pancartes, etc.) peuvent être accrochés à la structure principale ou secondaire du bâtiment à l'aide de suspentes passant au travers du plafond avec un minimum de jeu. Cette structure secondaire doit alors être vérifiée à chaud, par essai ou calcul selon les normes en vigueur.
2.6. Clapets bouche - Clapets terminaux.
Les performances des clapets bouche et terminaux pare-flammes, attestées par des procès-verbaux en cours de validité à la date de publication du présent arrêté, répondent aux exigences des règlements de sécurité contre l'incendie les concernant jusqu'à la date d'obligation de marquage CE pour ces produits.
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MÉTHODES DE CALCUL
ET RÈGLES DE DIMENSIONNEMENT
Normes de la série P 92
P 92-701 (décembre 2000) : « Règles de calcul. - Méthode de prévision par le calcul du comportement au feu des structures en béton ».
P 92-702 (décembre 1993) : « Règles de calcul. - Méthode de prévision par le calcul du comportement au feu des structures en acier. - Annexe : méthodologie de caractérisation des produits de protection ».
DTU P 92-703 (février 1988) : « Règles BF 88. - Méthode de justification par le calcul de la résistance au feu des structures en bois ».
P 92-704 (septembre 1988) : « Règles FPM 88. - Méthode de prévision par le calcul du comportement au feu des poteaux mixtes (acier + béton) ».
Parties relatives au feu des Eurocodes,
avec leur document d'application nationale (DAN)
XP ENV 1991. - 2-2 (décembre 1997) : « Eurocode 1 : bases de calcul et actions sur les structures. - Partie 2-2 : actions sur les structures. - Actions sur les structures exposées au feu ».
XP ENV 1992. - 1-2 (février 2001) : « Eurocode 2 : calcul des structures en béton et DAN. - Partie 1-2 : règles générales. - Calcul du comportement au feu ».
XP ENV 1993. - 1-2 (décembre 1997) : « Eurocode 3 : calcul des structures en acier et DAN. - Partie 1-2 : règles générales. - Calcul du comportement au feu ».
XP ENV 1994. - 1-2 (décembre 1997) : « Eurocode 4 : calcul des structures mixtes acier-béton et DAN. - Partie 1-2 : règles générales. - Calcul du comportement au feu ».
Pour un ouvrage déterminé, un seul type de méthode (normes de la série P 92 ou Eurocodes et DAN) doit être utilisé.
Les méthodes de calcul listées ci-avant font référence, en cas de besoin, à des essais permettant d'obtenir les valeurs utiles à leur mise en oeuvre. Les méthodes décrivant ces essais sont mentionnées :
- au paragraphe 2.1 de l'annexe 1 pour l'application des normes P 92-701 à P 92-704 ;
- au paragraphe 1.3 de l'annexe 1 pour l'application des normes XP ENV ci-dessus.
Plancher béton avec bac acier collaborant
En complément du document P 92-701 et de la norme XP ENV 1994-1-2, la détermination du degré de résistance au feu de ces planchers peut également être effectuée comme suit.
1. Isolation thermique
Le volume de béton utilisé par unité de surface de plancher peut être converti en dalle pleine ayant, pour une épaisseur équivalente (he), le même volume. Toutefois, cette épaisseur équivalente ne peut être utilisée que pour des variations acceptables entre les épaisseurs en sommet d'onde et en fond d'onde.
Pour les bacs acier les plus simples, le calcul de l'épaisseur équivalente et ses limites d'application sont indiqués ci-après.
L'épaisseur équivalente minimale nécessaire pour que l'élévation de température moyenne en face non exposée de ces planchers ne dépasse pas 140 K, après certaine durée d'exposition à l'incendie conventionnel, est indiquée sûr le tableau 2.1 ci-après :
Tableau 2.1
2. Etanchéité aux gaz chauds
Dans la mesure où les planchers sont réalisés conformément aux avis techniques délivrés pour chacun d'eux, avec un recouvrement suffisant des bacs acier, le critère d'étanchéité aux gaz chauds est considéré comme satisfait sans vérification complémentaire.
3. Stabilité mécanique
3.1. Stabilité au feu au plus égale à 30 min.
Dans la mesure où les planchers sont réalisés conformément aux avis techniques délivrés pour chacun d'eux, avec présence d'un treillis antifissuration, il est admis, sans vérification supplémentaire, que ces planchers avec bac acier collaborant ont une stabilité au feu de 30 min.
3.2. Stabilité au feu supérieure à 30 min, sans protection thermique en sous-face.
Le calcul de la stabilité mécanique est effectué selon les règles de calcul du document P 92-701 négligeant les efforts éventuellement repris par le bac acier et en considérant que l'épaisseur du plancher est égale à l'épaisseur totale bac + dalle, lors des vérifications des capacités de rotation sur appui.
Toutefois, la présence du bac acier limite le risque d'éclatement du béton, de sorte qu'il n'y a pas lieu d'appliquer les dispositions prévues dans P 92-701 pour tenir compte de ce phénomène.
La connaissance du champ de température dans le plancher peut être effectuée de différentes façons plus ou moins précises.
a) En utilisant les résultats de P 92-701, en ne tenant pas compte de la présence du bac acier.
b) Par des méthodes d'interpolation et éventuellement d'extrapolation délivrées par un laboratoire agréé. Ces méthodes pourront être, par exemple, soit des formules empiriques donnant les températures atteintes à différents endroits du plancher, soit des tableaux ou abaques obtenus par calculs systématiques en fonction des paramètres significatifs, en utilisant le programme numérique donné dans P 92-701 et en prenant, pour simuler l'effet du bac acier, une épaisseur équivalente de béton.
Lors de l'établissement de ces méthodes approchées et de leur comparaison avec des résultats d'essais, il devra être tenu compte du degré d'humidité du béton.
Pour les types ou éventuellement famille de bacs acier, les règles de calcul du document P 92-701, particulièrement en ce qui concerne la capacité de rotation sur appui des dalles continues, pourront être assouplies selon des modalités qui seront fixées par un laboratoire agréé suite à des essais réalisés sur ce type ou famille de bacs acier réalisés conformément aux avis techniques délivrés pour chacun d'eux.
3.3. Stabilité au feu supérieure à 30 min avec protection thermique en sous-face
Pour les planchers bénéficiant d'une protection thermique par plafond suspendu ou par projection de matériau isolant, le degré de résistance au feu doit être établi par un laboratoire agréé (procès-verbal en cours de validité).
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PROCÉDÉS DE FABRICATION
OU DE CONSTRUCTION APPROUVÉS
1. Fabrications de blocs-portes en bois décrites dans les normes NF P 23 501 (1986) et NF P 23 502 (1987), modifications admises sur ces portes selon les indications du cahier du CSTB n° 2129 de janvier 1987, normes, spécifications techniques ou procédés de fabrication d'un Etat membre de la Communauté européenne ou d'un autre Etat, partie à l'accord instituant l'Espace économique européen, ou de la Turquie, qui permettent d'assurer un niveau de protection équivalent.
2. Dispositions constructives concernant les jonctions cloisons-plafonds réalisées en plaques de plâtre, permettant de satisfaire aux exigences d'isolation coupe-feu entre les locaux des derniers niveaux dans le cadre :
- de l'article 6, arrêté du 31 janvier 1986, pour les bâtiments d'habitation ;
- de l'article U24, arrêté du 23 mai 1990, pour les établissements recevant du public de type U.
Ces dispositions constructives sont détaillées dans le document « Dispositions spécifiques et commentaires officiels des établissements du type U », édition France Sélection.
3. Dispositions constructives concernant les parois de cages d'escalier à ossature bois, décrites au paragraphe 15.9 des « cahiers de la prévention », édition France Sélection.
4. Stabilité au feu 1/4 h pour les conduits.
La stabilité au feu des conduits est définie comme l'absence de chute d'éléments constitutifs des conduits, à savoir les matériaux et produits constituant le conduit ou le conduit lui-même en cas de rupture de ses moyens de suspension.
La solution ci-après est réputée assurer une stabilité au feu 1/4 h :
- le conduit doit être constitué de tôle en acier sans isolant thermique externe ;
- les suspentes des conduits horizontaux doivent être en acier et soumises à des contraintes de services inférieures ou égales à 15 % de la limite d'élasticité de l'acier - soit pour une tige filetée de 6 mm de diamètre en acier E24 un effort maximal de 100 daN ;
- l'ancrage des suspentes sur un support possédant au moins une résistance au feu de 1/4 h doit être effectué par des moyens mécaniques utilisant des éléments en acier - colliers, chevilles à expansion, etc. - installés selon les règles de l'art.
Nota. - Les performances des éléments de construction mentionnés ci-dessus ne peuvent être exprimées que dans les termes où elles sont exprimées dans les documents de référence.
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DISPOSITIONS CONCERNANT
LES TRAVAUX DES LABORATOIRES AGRÉÉS
1. Appréciation de laboratoire agréé
Les appréciations de laboratoire agréé sont fondées sur l'une, ou plusieurs, des approches suivantes :
- analyse de résultats d'essais conventionnels ou particuliers ;
- exploitation des connaissances acquises lors des incendies ; - utilisation de résultats de calculs ;
- procédure mixte faisant appel à des résultats expérimentaux et numériques.
Lors du recours à des résultats expérimentaux, ou à des connaissances acquises lors des incendies réels, les écarts avec le cas spécifique à traiter doivent être pris en compte.
Lors du recours à des résultats numériques, les limites d'application du modèle doivent être prises en compte.
Le laboratoire agréé doit prendre en compte tous les paramètres pouvant avoir une influence sur le comportement au feu de l'élément de construction et d'ouvrages ou de l'ensemble d'éléments de construction et d'ouvrages faisant l'objet de son appréciation. Pour ce faire, des résultats d'essais particuliers peuvent être nécessaires.
Les essais particuliers, auxquels un laboratoire agréé peut avoir recours afin de fonder son jugement, sont principalement :
- des essais conventionnels avec adaptation des conditions aux limites, du chargement, de la métrologie, etc. ;
- des essais pour la vérification d'une fonction, l'évaluation d'un paramètre ou d'un composant particulier ;
- des essais semi-naturels reproduisant une action thermique adaptée à une situation particulière ;
- des essais pour la détermination de certaines caractéristiques des matériaux ou composants.
L'utilisation de résultats d'essais dans le cadre d'une appréciation de laboratoire agréé ne peut se faire qu'avec l'accord du demandeur de ces essais.
Toute appréciation de laboratoire agréé donne lieu à un argumentaire dont la traçabilité doit être assurée, notamment dans les documents relatifs à la classification.
2. Eléments soumis aux essais
Le demandeur d'un essai doit :
- fournir, en même temps que sa demande d'essai, une description détaillée de l'élément comprenant plans et descriptifs ;
- fournir les justifications de durabilité ;
- mettre à disposition l'échantillon destiné à l'essai et les composants nécessaires à l'identification ;
- soumettre éventuellement ses produits à des essais pour la détermination des caractéristiques des matériaux.
Le demandeur doit indiquer, en particulier, le nom, la référence et l'origine des matériaux constitutifs. Cette description doit mentionner les caractéristiques utiles en matière de résistance au feu.
Si le laboratoire agréé estime que des problèmes de durabilité risquent d'apparaître, des justifications complémentaires sont demandées et, le cas échéant, le CECMI est saisi.
3. Documents relatifs à la classification
La classification d'un produit, élément de construction et d'ouvrage peut être établie à partir :
- d'un rapport d'essai ;
- de plusieurs rapports d'essais ;
- de rapports d'essais associés à une appréciation de laboratoire agréé.
3.1. Contenu et format des documents de classification.
Les modèles de rapport d'essais figurent dans la norme NF EN 1363-1, complétés par les normes d'essais propres à chaque type de produits, éléments de construction ou d'ouvrage. Les modèles de procès-verbaux figurent dans les annexes A des normes NF EN 13501, parties 2, 3 ou 4 (à la rubrique « rapport de classement »).
3.2. Extension de la portée des procès-verbaux.
La demande de modification d'un procès-verbal doit être introduite par le titulaire du procès-verbal auprès du laboratoire agréé ayant délivré ce procès-verbal, accompagnée de toute information nécessaire.
Si cette demande est acceptée, après consultation éventuelle du CECMI, la modification prend alors la forme d'une extension de classement au procès-verbal.
En cas de changement de nature administrative tel que raison sociale du demandeur, référence de l'élément de construction, etc., le laboratoire peut, après vérification et accord des parties, procéder à l'établissement d'un nouveau procès-verbal ou compléter les mentions correspondantes.
Le cumul de modifications, ayant donné lieu à des extensions de classement, doit être examiné par le laboratoire agréé et faire, le cas échéant, l'objet d'une nouvelle extension.
3.3. Reconductions.
Les cas suivants peuvent être rencontrés :
1er cas : l'élément n'a pas subi de modifications et la méthodologie d'essai est inchangée. Le demandeur certifie, par écrit, que l'élément ayant donné lieu au procès-verbal, particulièrement en ce qui concerne la qualité, la provenance, les caractéristiques techniques et mécaniques des matériaux utilisés, la constitution, l'usinage et l'assemblage, n'a subi aucune modification.
Le laboratoire agréé établit une fiche de reconduction.
2e cas : l'élément a subi des modifications pour lesquelles le laboratoire agréé estime qu'elles ne modifient pas le classement.
Le laboratoire agréé établit une fiche de reconduction et une extension de classement au procès-verbal.
3e cas : l'élément a subi des modifications notables.
Si le laboratoire agréé estime qu'elles ne sont pas de nature à modifier le classement, éventuellement en faisant un essai complémentaire, il établit une fiche de reconduction et une extension de classement au procès-verbal ou il délivre un nouveau procès-verbal de classement.
4e cas : la méthode d'essai a été modifiée depuis que l'élément a été testé.
Si le laboratoire agréé estime que les modifications apportées à la méthode d'essai ne sont pas de nature à modifier le classement, il établit une fiche de reconduction.
Si le laboratoire agréé est en mesure, dans le cadre d'une appréciation de laboratoire, d'estimer l'impact des modifications apportées à la méthode d'essai sur le classement, il établit un nouveau procès-verbal.
Compte tenu de l'expérience que le laboratoire agréé aura acquise depuis leur établissement, certaines appréciations de laboratoire agréé pourront ne pas être maintenues.
Les fiches de reconduction portent un numéro d'identification et sont à joindre aux procès-verbaux. Elles mentionnent également les éventuelles extensions reconduites.
A N N E X E 5
UTILISATION DES CLASSEMENTS
DANS LES RÉGLEMENTATIONS
La présente annexe précise les conditions dans lesquelles il est fait usage du système de classification défini dans l'annexe 1 pour l'application des réglementations de sécurité contre l'incendie.
Les trois catégories de performances en résistance au feu suivantes sont spécifiées dans ces réglementations.
- « stabilité au feu » (SF), pour laquelle la résistance mécanique est requise ;
- « pare-flammes » (PF), pour laquelle l'étanchéité aux flammes et aux gaz chauds et, le cas échéant, la résistance mécanique sont requis ;
- « coupe-feu » (CF), pour laquelle l'étanchéité aux flammes et aux gaz chauds, l'isolation thermique et, le cas échéant, la résistance mécanique sont requis.
Par ailleurs, les classements « pare-flammes de traversée » et « coupe-feu de traversée » concernent l'aptitude des gaines ou conduits à ne pas affaiblir la résistance au feu des parois traversées.
1. Exigences de stabilité au feu
1.1. Règle générale.
Les produits, éléments de construction et d'ouvrages, dont le classement comporte le symbole R et un degré de performance exprimé en minutes, dans le système de l'annexe 1, peuvent être mis en oeuvre lorsqu'une exigence de stabilité au feu (SF) est requise. Le degré de performance devra alors, après conversion en heures et fractions d'heure, être supérieur ou égal au degré SF prescrit.
1.2. Conditions particulières.
Conduits « Stables au feu »
Les conduits faisant l'objet d'un classement égal ou supérieur à E15 selon la méthode d'essai NF-EN 1366-1 (dispositions relatives au conduit A) peuvent être utilisés lorsqu'une exigence SF 1/4 h est requise, que le conduit soit destiné à la ventilation ou au désenfumage.
Plafonds stables au feu
Les plafonds faisant l'objet d'un classement égal ou supérieur à EI 15 (b a), ou EI 30 (b a), selon la méthode d'essai EN 1364-2, peuvent être utilisés lorsque, respectivement, une exigence SF 1/4 h ou SF 1/2 h est requise pour un plafond suspendu.
Plafonds jouant un rôle d'écran protecteur
Les plafonds suspendus essayés selon la méthode ENV 13381-1 peuvent être utilisés comme écran de protection thermique de structures porteuses. Ils doivent pour cela :
- avoir démontré leur indémontabilité ;
- bénéficier d'une classification portant le symbole sn lorsque, conjointement, l'exigence de résistance au feu est supérieure à 1/2 heure et que les matériaux constitutifs de l'écran vérifient
550 unités S.I. (à 20 °C, avec l : conductivité thermique, r : densité et c : chaleur spécifique).
Les plafonds suspendus, remplissant les conditions du paragraphe précédent, peuvent être caractérisés selon les dispositions du paragraphe 9.3.2-c de l'ENV 13381-1 en utilisant comme construction d'essai un caisson dont les parois ont une résistance thermique voisine de 0,08 m²/K/W. Dans ce cas les résultats de l'essai sont applicables à toutes structures porteuses de charpente de toiture, à condition que la hauteur moyenne du plénum soit au moins égale à la hauteur du caisson.
Les plafonds suspendus comportant des éléments chauffants seront mis, préalablement à la réalisation de l'essai, en régime permanent.
2. Exigence « pare-flammes »
2.1. Règle générale.
Les produits, éléments de construction et d'ouvrages, dont le classement comporte le symbole E, ou les symboles RE en cas de fonction portante, et un degré de performance exprimé en minutes dans le système de l'annexe 1, peuvent être mis en oeuvre lorsqu'une exigence pare-flammes (PF) est requise. Le degré de performance devra alors, après conversion en heures et fractions d'heure, être supérieur ou égal au degré PF prescrit.
2.2. Conditions particulières.
Fermetures
Les portes, rideaux et volets doivent avoir fait, préalablement à leur essai de résistance au feu, l'objet d'une série de manoeuvres ouverture/fermeture. En l'absence de spécifications dans les normes européennes, le nombre de cycles et le mode opératoire de ces manoeuvres sont définies par le CECMI.
La règle du paragraphe 2.1 ci-avant ne s'applique pas lorsque le symbole E est déterminé selon la méthode d'essai décrite dans la norme NF EN 81-58.
Clapets
Seuls les clapets ayant un classement comportant les symboles E et S (EN 1366-2) peuvent être mis en oeuvre. La pression de service ne doit alors pas dépasser la pression d'essai.
3. Exigences « coupe-feu »
3.1. Règle générale.
Les produits, éléments de construction et d'ouvrages, dont le classement comporte les symboles E et I, ou les symboles R, E et I en cas de fonction portante et un degré de performance exprimé en minutes dans le système de l'annexe 1, peuvent être mis en oeuvre lorsqu'une exigence coupe-feu (CF) est requise. Le degré de performance devra alors, après conversion en heures et fractions d'heure, être supérieur ou égal au degré CF prescrit.
3.2. Conditions particulières.
Fermetures
Les portes, rideaux et volets doivent avoir fait, préalablement à leur essai de résistance au feu, l'objet d'une série de manoeuvres ouverture/fermeture. En l'absence de spécifications dans les normes européennes, le nombre de cycles et le mode opératoire de ces manoeuvres sont définies par le CECMI.
Les portes et volets qui bénéficient d'un classement EI1, peuvent être mis en oeuvre sans restriction. Un classement EI2 nécessite, pour les parois et revêtements adjacents aux portes et volets, l'emploi de matériaux classés M0 ou Ml (ou classes de réaction au feu définies dans l'annexe 1 de l'arrêté du 21 novembre 2002 et acceptées pour ce niveau de performance selon l'annexe 4 de ce même texte) sur une zone de 100 mm à partir du bord extérieur de la partie fixe de la porte ou du volet.
La règle du paragraphe 3.1 ci-avant ne s'applique pas lorsque le symbole E est déterminé selon la méthode d'essai décrite dans la norme NF EN 81-58.
Plafonds présentant une résistance au feu intrinsèque
Les plafonds ayant fait l'objet d'un classement EI (b a) ou EI (a b) selon la méthode d'essai EN 1364-2 peuvent être utilisés lorsqu'une exigence de résistance au feu du plafond est requise, dans les conditions ci-après :
- le degré de performance EI (b a) doit être au moins égal au degré CF requis lorsque la hauteur moyenne du plénum délimité par le plafond est égale ou supérieure à 1,50 mètre ;
- le degré de performance EI (b a) doit être au moins égal au degré immédiatement supérieur au degré CF requis lorsque la hauteur du plénum délimité par le plafond est inférieure à 1,50 mètre ;
- l'indémontabilité du plafond doit être démontrée ;
- pour une exigence de résistance au feu supérieure à 1/2 heure, soit les matériaux constitutifs du plafond vérifient
> 550 unités SI à 20 °C, soit le plafond bénéficie d'une classification portant le symbole sn.
Les plafonds comportant des éléments chauffants seront mis, préalablement à la réalisation de l'essai, en régime permanent.
Clapets
Seuls les clapets faisant l'objet d'un classement EIS (EN 1366-2) peuvent être mis en oeuvre. La pression de service ne doit alors pas dépasser la pression d'essai.
4. Exigences « pare-flammes » et « coupe-feu » de traversée
Ces exigences peuvent être satisfaites en se référant aux définitions données dans les réglementations de sécurité incendie et aux paragraphes 2 et 3 ci-dessus.
5. Sens du feu et orientation des éléments
Façades et murs extérieurs sans ouverture
La somme des durées pare-flammes ou coupe-feu est déterminée en additionnant les durées de performance en résistance au feu obtenues avec les expositions au feu notées (i o) et (o i). De plus, le classement, complété par (o i), doit avoir été obtenu avec la courbe standard température-temps (EN 1363-1).
Gaines pour installations techniques
L'utilisation de telles gaines est possible si elles justifient :
- soit du degré de performance E ou EI recherché, complété par (o i) ;
- soit d'un degré pare-flammes ou coupe-feu de traversée obtenu en additionnant les durées de performance en résistance au feu obtenues avec les expositions au feu notées (o i) et (i o).
En outre, selon la mise en oeuvre envisagée, en position horizontale ou verticale, le classement de la gaine devra mentionner le symbole « ho » ou « ve », respectivement.
Conduits de ventilation
L'utilisation de conduits de ventilation est possible s'ils bénéficient d'un classement complété par (o i) ou (i o).
En outre, selon la mise en oeuvre envisagée, en position horizontale ou verticale, le classement du conduit de ventilation devra mentionner le symbole « ho » ou « ve », respectivement.
Clapets
L'utilisation de clapets terminaux est possible s'ils bénéficient d'un classement complété par (o i) ou (i o).
L'utilisation des autres types de clapets est possible s'ils bénéficient d'un classement complété par (i o).
En outre, selon la mise en oeuvre envisagée, en position horizontale ou verticale, le classement du clapet devra mentionner le symbole « ho » ou « ve », respectivement.
6. Eléments utilisés dans les systèmes de désenfumage
Ecrans de cantonnement
Lorsqu'une exigence de stabilité est exprimée par référence à la courbe standard température-temps, un écran de cantonnement ayant un classement DH associé à une durée, convertie en heures et fraction d'heure, supérieure ou égale au degré prescrit peut être utilisé.
Ventilateurs de désenfumage
Lorsqu'une exigence de température et de durée de fonctionnement est requise pour un ventilateur de désenfumage, toute classification F, comportant conjointement un indice de température et une durée de fonctionnement égaux ou supérieurs, peut être utilisée.
Exutoires de fumées et de chaleur
Seuls les exutoires ayant au moins un classement B300 30 peuvent être utilisés.