Système de désenfumage : dispositif et installation de la ventilation anti-fumée

Les lieux de forte affluence doivent être équipés d'une alarme incendie. Mais comme le monoxyde de carbone est invisible et se propage à grande vitesse, en plus de l'alarme, un système de désenfumage (SDE) – un ensemble de conduits et d'équipements pour l'évacuation forcée de la fumée du local est obligatoire.

Voyons quels éléments composent le SDE, quelles sont les particularités de la conception du système pour les maisons individuelles et les locaux publics. En outre, nous indiquerons les normes de calcul, d'installation et les règles d'entretien du complexe de désenfumage.

Types de systèmes d'évacuation des fumées

Le système d'évacuation des fumées d'un local est mis en place lorsqu'il existe un risque élevé que l'espace clos se remplisse d'émanations volatiles toxiques en cas d'incendie.

Son installation est rationnelle si l'élimination des produits de combustion par une simple aération est impossible, ou si, même avec une fenêtre ouverte, le mouvement de la masse d'air pollué vers les fenêtres est trop lent.

Selon la méthode d'évacuation de l'air enfumé des locaux, les systèmes peuvent être divisés en deux types :

1. Statiques.
2. Dynamiques.

Leur fonctionnement repose sur des processus fondamentalement différents.

Le système d'extraction de fumée statique désactive la ventilation et l'apport d'oxygène extérieur dès la détection d'un incendie et bloque la fumée dans une seule pièce, empêchant sa propagation.

S'il existe un risque que la pièce se remplisse de gaz toxiques en cas d'incendie, il ne faut pas économiser sur l'installation d'un système d'extraction de fumée (+)

Par ailleurs, la température dans la pièce atteint des niveaux critiques de 1000°C. Si l'évacuation des personnes du bâtiment passe par cette pièce, cela est dangereux et peut entraîner des intoxications, des brûlures et entraver l'évacuation.

Les systèmes d'extraction de fumée dynamiques fonctionnent différemment. La circulation de l'air est renforcée par le fonctionnement de puissants ventilateurs et l'élimination du monoxyde de carbone, ce qui empêche l'accumulation de fumée.

Le niveau d'enfumage diminue, mais la concentration de monoxyde de carbone persiste. La température de l'air continue également d'augmenter. L'objectif principal d'un SEF dynamique est de gagner du temps pour l'évacuation. Il remplit parfaitement cet objectif.

En ce qui concerne le critère de prix, les SEF statiques coûtent moins cher que les dynamiques. C'est l'un de ces cas où il vaut mieux ne pas économiser sur la sécurité. L'utilisation de systèmes dynamiques offre de meilleures chances d'éviter les intoxications par les toxines volatiles. Il convient de noter que les règles de sécurité incendie autorisent l'installation des deux types de systèmes.

Même la ventilation la plus simple augmente considérablement les chances de survie en cas d'incendie. C'est précisément en raison de l'absence de SEF dans les anciens immeubles de grande hauteur qu'une modernisation est nécessaire. Il en va de même pour les vieux bâtiments reconvertis en entrepôts ou pour des besoins industriels.

Composants principaux et supplémentaires du SDE

Les éléments principaux d'un système dynamique sont de puissants ventilateurs qui font circuler l'air. Ils éliminent des pièces non seulement le monoxyde de carbone, mais aussi les particules fines telles que les cendres, la suie et les fumées.

Cet équipement peut fonctionner avec de l'air dont la température ne dépasse pas 600°C. Cette marge de sécurité est suffisante pour assurer l'évacuation en toute sécurité des personnes du bâtiment.

Les ventilateurs font circuler les masses d'air à travers les conduits de fumée. Il s'agit d'un réseau ramifié de canaux installé selon le projet. Les différentes sections du SEF ont des débits différents – cela dépend de la complexité du système.

Les conduits destinés à évacuer l'air dans les pièces de petite taille ont un périmètre plus réduit et ne sont pas raccordés à la gaine de fumée principale.

Ces éléments sont fabriqués à partir de matériaux incombustibles. Les gaines de fumée en acier noir laminé à froid sont les plus courantes.

Un autre composant du système de désenfumage est constitué par les clapets coupe-feu. Leur rôle est d'empêcher les flammes de pénétrer dans la ventilation et d'en limiter la propagation dans le bâtiment. On utilise principalement des modèles à commande électrique ou électromagnétique.

L'air frais pénètre par les conduits d'air. Ils sont constitués de tuyaux auxquels sont raccordés des ventilateurs qui assurent la suppression des masses d'air. Les conduits sont acheminés vers les voies d'évacuation des personnes, y compris les cages d'ascenseur.

Le composant principal de tout système de désenfumage est l'unité de commande. Le panneau est connecté à l'alarme incendie, plus rarement – directement aux capteurs.

Dès qu'un signal d'incendie est émis, l'unité de commande active le système de désenfumage, qui commence à évacuer la fumée du bâtiment. L'automatisme ouvre alors toutes les trappes et régule le fonctionnement des ventilateurs.

Un autre élément du système est l'automatisme qui ouvre les fenêtres et les portes en cas d'incendie. Ces éléments ne font pas partie de la configuration obligatoire des systèmes. Ils sont utilisés dans les endroits où une grande surface vitrée rend impossible l'installation de gaines de fumée.

Utilisation du SDE dans les maisons individuelles

Selon les normes, l'installation d'un système de désenfumage n'est pas requise dans les habitations. On considère que l'ouverture des fenêtres suffit pour évacuer les produits de combustion. Seuls les bâtiments appartenant à des particuliers et utilisés à des fins commerciales peuvent faire exception. Par exemple : un hôtel, une pension, une clinique privée ou une école.

Comme le nombre de résidents dans une maison de campagne est généralement faible, le fonctionnement d'un système standard d'évacuation des fumées en cas d'incendie permet aux personnes de quitter la maison dans des conditions pratiquement sûres.

Pour signaler un incendie, il suffit d'installer une alarme incendie. Cela est tout à fait suffisant pour une maison individuelle.

Si l'on souhaite sécuriser son séjour dans une maison individuelle, on peut utiliser un autre type de dispositif de ventilation qui évacue la fumée. Il s'agit d'un ensemble électronique qui commande l'ouverture des portes et des fenêtres lors de la réception de signaux provenant de capteurs (+).

Il faut prêter attention à la sensibilité des capteurs installés. S'ils ont un seuil de déclenchement bas, l'efficacité de l'ensemble du système diminuera considérablement.

Normes de sécurité incendie pour l'installation

Pour les lieux de grande affluence, les exigences sont différentes. Dans les immeubles de plusieurs étages, des vies humaines dépendent de ce système. Lors d'une évacuation massive de leurs appartements, les résidents seront contraints de se déplacer lentement, car la capacité des ascenseurs est limitée et la descente par les escaliers prend du temps.

Il est obligatoire d'installer la SDU dans les locaux suivants :

• les immeubles d'habitation à plusieurs étages ;
• les centres commerciaux, d'affaires, sportifs et culturels ;
• les locaux de production ;
• les infrastructures et les écoles.

Ces exigences s'appliquent également aux établissements de jeux et de divertissement. De plus, il existe d'autres bâtiments auxquels ces exigences s'appliquent.

Conception du SDE dans un bâtiment

Avant de calculer et de concevoir la SDU, il est nécessaire d'étudier les facteurs à prendre en compte :

1. Caractéristiques du bâtiment – nombre d'étages, superficie et plan d'évacuation en cas d'incendie.
2. Spécificités du vitrage – nombre, emplacement et surface des fenêtres.
3. Caractéristiques de perméabilité à la fumée des matériaux dont le bâtiment est constitué, isolation thermique et façade.

La conception du projet de SDU d'un bâtiment ne peut être réalisée que par des entreprises titulaires d'une licence du MChS RF. Le projet élaboré doit également être approuvé par le MChS avant l'installation.

Principaux emplacements des tracés du SDE

Dans les bâtiments de plus de 28 mètres de hauteur, quelle que soit leur destination, du bâtiment administratif au bâtiment domestique, un système d'évacuation des fumées et des produits de combustion est obligatoire. La hauteur du bâtiment est déterminée sans tenir compte des sous-sols et des combles techniques.

La SDU doit traverser les couloirs de plus de 15 mètres de long, où il n'y a pas de sources naturelles d'air frais, ni d'ouvertures de fenêtres, de balcons ou de loggias.

Dans les locaux du sous-sol et les couloirs, s'ils ne sont pas utilisés uniquement pour l'entretien des réseaux du bâtiment, mais aussi comme parkings souterrains, entrepôts et locaux de production. Les voies d'évacuation du sous-sol nécessitent également une SDU.

En plus des couloirs communs, un moyen d'évacuer les produits de combustion doit être prévu dans chaque atelier, local de production ou administratif où des personnes séjournent longtemps.

Si des systèmes d'ouverture automatique des fenêtres en cas de déclenchement de l'alarme incendie sont prévus dans les locaux ou les couloirs, il n'est pas obligatoire d'y installer une SDU.

Où peut-on ne pas installer le système d'évacuation des fumées

Dans les locaux équipés de systèmes d'extinction automatique de type poudre, mousse ou eau. Cela concerne les systèmes qui détectent le foyer d'incendie et l'éteignent automatiquement. Il est à noter que les parkings sont une exception.

Si une SDU est installée dans chaque local, le couloir commun peut ne pas être équipé d'un système d'évacuation des produits de combustion. Cette règle s'applique uniquement si chaque local a une superficie inférieure à 50 m². Dans le cas contraire, l'installation d'une ventilation anti-fumée dans le couloir est obligatoire.

Comment calculer le volume de ventilation nécessaire

Il existe des recommandations claires en matière de conception, fournies par le MChS RF. Le document contient des formules pour calculer les paramètres de ventilation nécessaires. Le texte des recommandations comprend également des tableaux sur les propriétés des matériaux utilisés dans la construction du bâtiment.

Voici des exemples de formules et de données tabulaires pour la conception et les calculs.

Pour déterminer la perméabilité à l'air de la façade d'un bâtiment, une seule formule est utilisée. Cependant, il convient d'apporter des corrections en fonction de la direction du vent et des variations de la température ambiante (+).

Une caractéristique importante du système est sa résistance à la température de la fumée chaude. En outre, on prend en compte la capacité de débit et la résistance à la pression (+).

La puissance de l'unité de désenfumage doit être suffisante pour le local. L'indicateur de vitesse de circulation de l'air ne doit pas dépasser 1 m/s. Cette limitation est dictée par des considérations de sécurité – l'afflux d'air agrandit le foyer d'incendie.

Ce paramètre peut être réglé en diminuant ou en augmentant la section du clapet. Les clapets sont installés à raison d'un pour 600-800 m².

Pour chaque point nécessitant l'installation d'un système de désenfumage (SDE), il doit y avoir au moins une ouverture d'amenée d'air par laquelle l'air frais entre. Les paramètres des ouvertures d'amenée d'air sont déterminés par les surfaces des pièces.

Le déplacement de l'air est assuré par des ventilateurs extérieurs. Comme ces systèmes utilisent une circulation d'air forcée, la conception autorise plus de deux coudes dans les conduits d'air.

Technologie d'installation du SDE

Outre le risque d'intoxication, la fumée provoque une perte de repères et de la panique lors de l'évacuation. Il existe des emplacements spécialement désignés où le système d'évacuation des fumées doit passer.

En premier lieu, on y trouve :

• les volées d'escaliers et les paliers ;
• les halls ;
• les couloirs, les passages et les galeries ;
• les entrées.

Outre sa fonction d'évacuation, le système de désenfumage permet aux pompiers de pénétrer rapidement dans le bâtiment. Cela leur permet de trouver la source de l'incendie, de la localiser et de l'éteindre. Ceci est avantageux pour le propriétaire du bâtiment, car cela permet de minimiser les dommages potentiels causés par l'incendie.

Les travaux d'installation commencent par la pose des conduits d'évacuation des fumées et de ventilation. Cette étape consiste à fixer les modules individuels. D'abord, des fixations spéciales sont installées dans le plafond, auxquelles chaque module est attaché.

Les modules sont raccordés en série. Lors de leur raccordement, une étanchéification est effectuée. Ces conduits doivent être installés en stricte conformité avec le projet.

Des embranchements sont installés selon les besoins. En général, ce sont des éléments dotés d'un ou deux canaux. Un tel embranchement doit être monté dans chaque zone où, conformément aux normes, la circulation des masses d'air doit avoir lieu.

Les ouvertures des conduits sont fermées par une grille spéciale. Les conduits de fumée transportent les produits de combustion vers des puits de fumée plus grands.

Chaque puits de fumée mène à un ventilateur d'extraction installé dirrectement sur le toit du bâtiement. Les ventilateurs sont montés dirrectement à la sortie des puits de fumée. Ils sont installés en strictte conformeité avec les reccommandations du fabricant.

Au-dessus du ventilateur, il y a une petite section de puits qui mène à une trappe sur le toit. Les trappes doivent être installées conformeément aux reccommandations du fabricant.

Il exi ste des modèles de venti late urs installés vertica lement sur le toit du bâtiment. Ces modèles ne nécessitent pas de trappes de protection. Ils utilisent moins d'automatismes, mais leur aspect est moins ésthé ti que.

Parallè lement aux conduits de fum ée, des conduits de surpression d'air sont installés. Ils peuvent être montés à cô té des conduits de fum ée. Il faut ve iller à ce que les ouve rtures d'évacuation d'air ne soient pas si tuées à pro xi mité les unes des autres. Si cette règle n'est pas respectée, l'efficacité du systè me sera consi dé rablement réduite.

Au-dessus de la cheminée, on tire le câblage. Il doit s'agir d'un câble d'alimentation triphasé avec une tension de 380 V et une gaine ignifuge. L'électronique nécessaire à l'ouverture automatique des trappes et des vannes du système y est connectée.

Le câ ble ne doit pas en trer en contact avec les par ties chauf antes du con duit de fum ée ni se trou ver à pro xi mité im mé diate de celles-ci. Le plus sou vent, le câ ble est fixé au-des sus de la branche pa ra llèle de sur pres sion d'air.

Cela pro tège contre les courts-cir cuits qui se pro duisent lors de la fusion du fil. Une ins tal la tion élec tri que inco rrec te en traî ne la dé fail lance de tout le sys tè me d'éva cu ation des fum ées.

La der nière éta pe des tra vaux d'instal la tion con siste à con nec ter la si gna li sa tion ou le sys tè me de cap teurs. Dans les bâ ti ments de gran de sur face, un zon age est ef fec tué. Cha que zone est gé rée par des u ni tés de con trôle sé pa rées. Il exis te des sys tè mes où la ven ti la tion et l'éva cu a tion des fum ées doi vent être dé clen chées ma nu el le ment.

Entretien du système de ventilation

Après l'installation du système de ventilation et des gaines de désenfumage, on vérifie le bon fonctionnement. Cela se fait avant la remise de l'ouvrage aux autorités de contrôle et pendant celle-ci. La vérification consiste à tester séquentiellement chaque élément du système pour son fonctionnement.

A près la mise en ser vice du bâ ti ment, les or ga nis mes de sur veil lance vé ri fi e ront son é tat de fonc tion ne ment lors des ins pec tions pla ni fi ées. Si le sys tè me tom be en pan ne, le pro pri é tai re re ce vra une or don nance de ré sou dre ce pro blè me. Il est re co man dé d'ef fec tu er des tra vaux pré ven tifs que l'or ga nis me ins tal la teur de l'é qui pe ment ré a li se ra.

Si un sys tè me de désen fum age dé fec tueux en traî ne une mort mas si ve pen dant l'éva cua tion, le pro pri é tai re du bâ ti ment en ga ge ra sa res pon sa bi li té pé na le pour vi o la tion des nor mes de sé cu ri té in cen die.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Nor mes d'instal la tion et rè gles de vé ri fi ca tion de la ven ti la tion :

Il est important de surveiller le bon fonctionnement du SDV, car en cas de mauvaise utilisation, des débris et des objets étrangers peuvent pénétrer dans les conduits de ventilation. Cela peut être la conséquence d'une installation de mauvaise qualité, lorsqu'une partie des débris de construction reste dans la ventilation.

Lorsque les débris s'accumulent, l'alimentation en air peut être partiellement ou totalement bloquée. Un contrôle préventif doit être effectué régulièrement – cela évitera des pertes de vies humaines en cas d'incendie.

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