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Canadian Consulting Engineer, 50, août/sept. 5, pp. 35-36, 2009-08-01
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Les détecteurs de fumée pour gaines CVC sont-ils efficaces?
Lougheed, G. D.
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Le s dé t e c t e urs de fum é e pour ga ine s CV C sont -ils e ffic a c e s
N R C C - 5 2 6 9 7 f
L o u g h e e d , G . D .a o û t 2 0 0 9
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Les détecteurs de fumée pour gaines CVC sont-ils efficaces ?
Les recherches sur les détecteurs pour gaines CVC ont permis de répondre à d’importantes questions, et nous savons aujourd’hui que leur emplacement et les filtres à air CVC ne compromettent nullement leur efficacité.
Par G.D. Lougheed, Institut de recherche en construction, Conseil national de recherches du Canada
La plupart des codes du bâtiment, y compris le Code national du bâtiment du
Canada, recommandent de désactiver les détecteurs de fumée pour gaines CVC lors d’un incendie et d’empêcher ainsi la propagation de la fumée dans les bâtiments sinistrés.
Les questions qui continuent d’être posées sur les détecteurs de fumée pour gaines CVC portent aujourd’hui sur leur efficacité et leur rentabilité. Pour dissiper les doutes qui pèsent depuis des décennies sur l’utilité de ces détecteurs, l’Institut de recherche en construction du Conseil national de recherches du Canada (IRC-CNRC) et
l’Université du Maryland ont entrepris une recherche commune, dans laquelle l’IRC-CNRC s’est chargé des essais à grande échelle dans son installation d’essais de 10 étages d’Ottawa, tandis que l’Université du Maryland s’occupait des essais à petite échelle et des modélisations.
La plupart des codes recommandent d’installer les détecteurs de fumée pour gaines CVC dans les gaines d’alimentation en air, en aval des prises d’air frais, des filtres et des ventilateurs (voir la figure 1). Certains codes recommandent d’en installer
également dans les gaines de reprise. Dans tous les cas, l’installation des détecteurs de fumée pour gaines CVC est visée par des normes, comme la norme CAN/ULC-s524, « Installation des réseaux d’avertisseurs incendie ».
Figure 1. Installation CVC à volume constant et zone unique de type courant. Confirmation : désactiver les ventilateurs CVC en cas d’incendie
Les essais comparatifs de la propagation de la fumée induite par les ventilateurs CVC, l’incendie et les autres paramètres de mesure ont montré qu’il convenait, en l’absence d’une stratégie de gestion active de la fumée, de désactiver les
ventilateurs CVC dès la détection d’un incendie, comme l’exigent les codes et les normes. Ces essais ont également montré que les différences de pression induites par les installations CVC étaient généralement supérieures aux différences de pression induites par les autres paramètres d’étude, y compris l’incendie, et que ce sont ces différences de pression supérieures qui poussaient la fumée à se propager même dans les étages non sinistrés.
L’étude a montré que la désactivation des ventilateurs CVC serait particulièrement plus significative dans les bâtiments petits et compacts, où la distribution de la fumée s’effectue plus par les gaines et où l’effet cheminée et autres paramètres d’étude jouent un rôle plus important.
Dissipation de la fumée et différents détecteurs
Les spécialistes de la sécurité-incendie se demandent depuis longtemps si la fumée concentrée dans les gaines CVC pourrait suffire à déclencher les détecteurs de fumée en cas d’incendie. Pour répondre à leur préoccupation, les chercheurs de l’IRC-CNRC ont mené des expériences sur les quatre types de détecteurs de fumée pour gaines CVC disponibles sur le marché : les détecteurs à ionisation, les
détecteurs photoélectriques, les détecteurs à échantillonnage et les détecteurs multicapteurs.
L’étude a montré que ces quatre types de détecteurs réagissaient tous à la fumée enfermée dans les gaines CVC, pour autant que sa concentration égale ou dépasse la norme prescrite par les codes en matière d’évacuation. En d’autres termes, les détecteurs de fumée pour gaines CVC sont effectivement capables de désactiver les installations CVC à des niveaux de concentration de fumée qui favorisent encore l’évacuation sécuritaire des occupants d’un bâtiment sinistré.
Vieillissement de la fumée
Les spécialistes de la sécurité-incendie se demandent également depuis longtemps si « le vieillissement de la fumée » influence l’efficacité des détecteurs de fumée pour gaines CVC. Comme la fumée refroidit et change de dimension particulaire, de forme et de couleur, à mesure qu’elle s’éloigne de sa source, certains pensaient qu’elle devenait également moins discernable. Les essais à grande échelle ont montré que le « vieillissement de la fumée » n’entravait pas le fonctionnement des détecteurs de fumée pour gaines CVC.
Effet des filtres CVC
Les filtres CVC servent à éliminer les plus grandes particules de fumée, mais pour certains chercheurs, ils réduiraient également la densité de fumée, au point de la rendre indétectable. Les détecteurs de fumée pour gaines CVC sont généralement installés dans les gaines d’alimentation en air, en aval de la prise d’air frais, du filtre, de la zone de conditionnement et du ventilateur.
Les essais réalisés avec des filtres de groupe 1 (filtre en fibre de verre armée de carton) et de groupe 2 (filtre plissé à surface étendue, type humide, en fibre de cellulose) ont montré que les filtres CVC n’entravaient en rien le fonctionnement des
détecteurs de fumée et que ces détecteurs réagiraient efficacement lors d’un incendie. Les chercheurs recommandent toutefois d’utiliser des détecteurs à ionisation pour les systèmes équipés de filtres du groupe 2. Les détecteurs
multicapteurs, qui combinent des systèmes photoélectrique et à ionisation, sont de meilleurs choix encore.
L’installation d’essai de l’IRC-CNRC n’est pas été configurée pour étudier les filtres absolus, mais chacun sait que ces filtres empêchent encore plus la fumée d’atteindre les détecteurs, et nous ne saurions insister, par conséquent, sur le choix de
détecteurs multicapteurs.
Détecteurs de fumée à tubes d’échantillonnage
Les chercheurs ont constaté que la plupart des bâtiments offraient des débits d’air identiques aux débits d’essai. Dans ces conditions, les détecteurs de fumée à tubes d’échantillonnage se sont également montrés efficaces.
Circulation stratifiée
Concernant l’effet de l’emplacement des détecteurs de fumée, les essais ont montré, à de faibles débits d’air, que la force ascensionnelle tendait à concentrer la fumée dans la partie supérieure des gaines. Les résultats suggèrent, cependant, qu’il n’est pas justifié, comme l’exigent certaines normes, d’installer des détecteurs de fumée pour gaines CVC à certaines distances (3 à 10 fois le diamètre des gaines) des coudes, des entrées et des sorties d’air. Les mises à jour des normes concernées devraient tenir compte de cette information.
Nous recommandons d’installer les détecteurs de fumée pour gaines CVC dans la partie supérieure des gaines, là où la concentration de fumée serait la plus
importante en cas de stratification, ou au milieu des tronçons de gaine droits. Les tubes d’échantillonnage, quant à eux, devraient être installés verticalement.
M. G.D. Lougheed, Ph.D., est agent de recherche principal au sein du programme Recherche en incendie de l’Institut de recherche en construction du Conseil
