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Guide des règles de l'art sur les coupe-feu et les pare-feu et leur effet sur la transmission acoustique

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Academic year: 2021

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(1)

https://doi.org/10.4224/40000433

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Guide des règles de l'art sur les coupe-feu et les pare-feu et leur effet

sur la transmission acoustique

(2)

Guide des règles de l’art sur les

coupe-feu et les pare-feu et leur

effet sur la transmission acoustique

(3)

Guide des règles de l’art sur les

coupe-feu et les pare-feu et leur

effet sur la transmission acoustique

J.K. Richardson

J.D. Quirt

R. Hlady

(4)

SUR LA TRANSMISSION ACOUSTIQUE

Préparé pour le

Groupe d’intérêt spécialisé — Technologies efficaces en acoustique et coupe-feu

Préparé par

J. Kenneth Richardson, ing.

Ken Richardson Fire Technologies Inc.

J. David Quirt, Ph.D.

Institut de recherche en construction

Conseil national de recherches du Canada

Rob Hlady

Affinity Fire Stop Consultants Inc.

Juin 2007

AVERTISSEMENT

Les analyses, les interprétations et les recommandations présentées dans ce guide sont celles des auteurs

et ne reflètent pas nécessairement les opinions du Groupe d’intérêt spécialisé — Technologies efficaces

en acoustique et coupe-feu, ni celles des organisations qui ont participé à la rédaction, à l’examen et à la

publication du document.

On a pris soin d’examiner les documents résumés dans le guide. Les auteurs et le Groupe d’intérêt spécialisé

n’offrent pas de garantie et n’assument aucune responsabilité quant à l’exactitude ou à l’intégralité du texte ou

des dessins ou à leur adaptation à un usage particulier. Il incombe à l’utilisateur d’appliquer ses connaissances

professionnelles lorsqu’il se sert de l’information contenue dans les dessins et le texte et de consulter les

sources initiales ou, s’il y a lieu, un spécialiste en conception.

CNRC-49677

« Guide des règles de l’art sur les coupe-feu et les pare-feu et leur effet sur la transmission acoustique » par

J. K. Richardson, J. D. Quirt et R. Hlady.

(5)

SUR LA TRANSMISSION ACOUSTIQUE

(Publication du Groupe d’intérêt spécialisé — Technologies efficaces en acoustique et coupe-feu)

PRÉFACE

L’élaboration de ce guide des règles de l’art a été organisée par le Conseil national de recherches du Canada

(CNRC) et Ken Richardson Fire Technologies Inc. (KRFT). À moins d’indication contraire, tous les dessins

ont été fournis par Affinity Fire Stop Consultants Inc.

Ce guide des règles de l’art est largement fondé sur un document de la Ville de Calgary intitulé « Fire

Stopping Service Penetrations in Buildings », et les auteurs désirent remercier la Ville d’avoir mis ce

document à leur disposition et d’avoir prêté leur concours pour l’élaboration du guide.

La recension critique de la teneur du guide était au centre des activités du Groupe d’intérêt spécialisé —

Technologies efficaces en acoustique et coupe-feu. Ce groupe d’intérêt spécialisé était composé d’intéressés

qui ont fourni un soutien financier et non financier pour le projet ainsi que d’organismes de réglementation

et d’élaboration de normes. Le groupe a examiné les documents préliminaires et transmis ses commentaires

au CNRC et à KRFT pendant tout le processus de production. Un vote officiel des membres du groupe a

confirmé l’acceptation de la teneur finale du document.

Organisations et personnes faisant partie du groupe d’intérêt spécialisé :

Organisations

Personnes

3M Canada Sylvain Masse Marcelo Mellicovsky A/D Fire Protection Systems Don Falconer Affinity Fire Stop Consultants Inc. Rob Hlady

Bibby-Ste-Croix Inc. William Monaghan Canadian Copper and Brass Development Association Stephen Knapp

Arnold Knapp CNRC – Institut de recherche en construction David Quirt Cobri Technologies Inc. Walter Milani

Larry Whitty Conseil canadien du bois Ineke Van Zeeland Gypsum Association Robert Wessel Hilti Canada Corporation Douglas King International Firestop Council Anthony Crimi IPEX Inc. Allan Baker Ken Richardson Fire Technologies Inc. Ken Richardson Laboratoires des assureurs du Canada Emmanuel Sopeju Ministère des Affaires municipales et du Logement de l’Ontario John Gryffyn

(6)

On a également communiqué le document préliminaire à des examinateurs externes pour obtenir l’avis

d’utilisateurs potentiels qui n’ont pas participé à l’élaboration du guide. Les personnes suivantes ont examiné

la version préliminaire et transmis leurs commentaires au Groupe d’intérêt spécialisé et aux auteurs.

La participation d’organisations et de personnes du Canada et des États-Unis a permis de s'assurer que

les commentaires tenaient compte des codes, des normes et du contexte réglementaire des deux pays.

Ce guide porte essentiellement sur les coupe-feu et les pare-feu installés au Canada et devant donc répondre

aux normes et aux codes canadiens. Les exigences du Code national du bâtiment du Canada (CNB) relatives

aux coupe-feu et aux pare-feu sont semblables, sur le plan conceptuel, aux exigences de l’International

Building Code (IBC) et de la norme NFPA 5000. Les principales différences entre les codes canadien et

américain y sont relevées.

Les exigences actuelles de la norme ULC-S115 diffèrent aussi à certains égards des exigences contenues

dans les documents de l’American Society of Testing and Materials (ASTM) et des Underwriters

Laboratories Inc. (UL) utilisés aux États-Unis; ces différences sont également exposées dans le guide.

On y indique aussi les écarts par rapport au CNB qui ont été approuvés dans certains codes du bâtiment

provinciaux. On a inclus ces différences pour s’assurer que les utilisateurs sont informés des légères

variantes provinciales qui pourraient avoir un effet sur les coupe-feu et pare-feu.

On a élaboré ce guide pour faciliter la conception de coupe-feu et de pare-feu appropriés ainsi que leur

installation et leur inspection. Il vise à communiquer les solutions techniques proposées par les fabricants,

les concepteurs, les rédacteurs de devis, les installateurs et les inspecteurs quant à la résistance au feu et à

la transmission acoustique des coupe-feu et des pare-feu.

North American Insulation Manufacturers Association Keith Wilson John Scott NUCO Inc. Keith Brebner Société canadienne d’hypothèques et de logement Barry Craig Tremco Inc. Rick Reuss

Ville de Calgary Bernardine van der Meer Ville de Kitchener Scott Dougall

Organisations

Personnes

CNRC – IRC – Centre canadien des codes Igor Oleszkiewicz Gibbs Gage Architects Ed Sych

Senez, Reed, Calder Fire Engineering Inc. Peter Senez Thermo Fire Systems Inc Mike McClure

(7)

guide peuvent ne pas être entièrement conformes aux codes canadiens en vigueur. Il faut consulter l’autorité

compétente pour savoir si ces solutions sont acceptables. Les organismes de réglementation du milieu de la

construction peuvent toutefois utiliser le guide comme ouvrage de référence général pour définir des

solutions appropriées au chapitre de la résistance au feu et de la transmission acoustique des coupe-feu et

des pare-feu. Dans l’avenir, d’autres personnes pourront remanier le guide ou en modifier certaines parties

de manière que le document puisse être utilisé conjointement avec les codes et normes en vigueur. Ceci n’est

toutefois pas l’intention du présent document. Bien que le guide renferme de très nombreux renvois au

CNB en tant que source des exigences applicables aux coupe-feu et aux pare-feu au Canada, il arrive parfois

que les règles de l’art dictent l’utilisation de caractéristiques qui dépassent les exigences du CNB. Les auteurs

ont tenté de définir ces situations aux chapitres 7 à 13.

(8)

AVERTISSEMENT...00 PRÉFACE ...00 1.0 INTRODUCTION...1-1 1.1 Contexte...1-1 1.2 Objet...1-2 1.3 Terminologie de base ...1-2 1.4 Exigences historiques en matière de coupe-feu et de pare-feu ...1-3 1.5 Effets des coupe-feu et des pare-feu sur l'isolation acoustique des espaces ...1-6 Chapitre 1 - Ouvrages de référence...1-7

2.0 PRINCIPES DE COMPARTIMENTATION ET DE TRANSMISSION ACOUSTIQUE ...2-1

2.1 Historique de la compartimentation...2-1 2.2 Éléments de la compartimentation...2-1 2.3 Protection des ouvertures dans et entre les séparations coupe-feu...2-7 2.4 Vides de construction ...2-8 2.5 Effet des coupe-feu et des pare-feu sur l'isolation acoustique ...2-9 2.6 Détermination de l'indice de transmission du son à travers les coupe-feu ...2-10 2.7 Cas où un indice de transmission du son n'est pas exigé pour les coupe-feu...2-12 2.8 Autres objectifs d'insonorisation...2-13 Chapitre 2 - Ouvrages de référence...2-13

3.0 TYPES DE COUPE-FEU ET DE MATÉRIAUX COUPE-FEU...3-1

3.1 Introduction ...3-1 3.2 Matériaux coupe-feu ...3-1 3.3 Coupe-feu traversants ...3-3 3.4 Coupe-feu pour parois...3-4 3.5 Coupe-feu pour joints de construction...3-4 3.6 Coupe-feu périphériques ...3-5 3.7 Matériaux de calfeutrage et d'étanchéité ...3-6 3.8 Mastics...3-7 3.9 Mortiers et coulis ...3-7 3.10 Mousses...3-8 3.11 Enduits et revêtements projetés...3-9 3.12 Rubans...3-9 3.13 Briques, coussins et sacs ...3-10 3.14 Plaques et panneaux composites...3-10 3.15 Dispositifs coupe-feu...3-11 3.16 Matériaux génériques ...3-13 Chapitre 3 - Ouvrages de référence...3-13

(9)

4.1 Introduction ...4-1 4.2 Division des vides de construction...4-1 4.3 Matériaux pare-feu...4-2 Chapitre 4 - Ouvrages de référence...4-2

5.0 EXIGENCES DES CODES SUR LES INSTALLATIONS COUPE-FEU ET

L'INSONORISATION...5-1

5.1 Introduction ...5-1 5.2 Exigences du CNB sur la continuité des séparations coupe-feu...5-1 5.3 Exigences du CNB sur la protection des pénétrations techniques...5-3 5.4 Exigences du CNB sur l'insonorisation ...5-9 5.5 Évaluation des coupe-feu pour pénétrations techniques ...5-11 5.6 Exigences de la norme ULC-S115...5-13 5.7 Exigences des codes modèles américains sur les coupe-feu (y compris l'insonorisation)...5-15 Chapitre 5 - Ouvrages de référence...5-20

6.0 EXIGENCES DES CODES SUR LES INSTALLATIONS PARE-FEU ET

L'INSONORISATION...6-1

6.1 Introduction ...6-1 6.2 Exigences du CNB sur les pare-feu dans les vides de construction...6-1 6.3 Évaluation des pare-feu ...6-8 6.4 Exigences des codes modèles américains sur les pare-feu et les écrans anti-tirage...6-10 6.5 Exigences d'insonorisation...6-12 Chapitre 6 - Ouvrages de référence...6-13

7.0 ASPECTS FONDAMENTAUX DES RÈGLES DE L'ART EN MATIÈRE DE COUPE-FEU

ET DE PARE-FEU ...7-1

7.1 Compromis techniques...7-1 7.2 Séparations coupe-feu et murs coupe-feu au-dessus de garages de stationnement - Cotes F et FT...7-2 7.3 Ouvertures abandonnées devant être protégées...7-3 7.4 Pénétrations multiples...7-3 7.5 Dimensions minimales de la lisse basse, de la sablière ou de la glissière du mur à ossature de poteaux

pour les pénétrations techniques...7-6 7.6 Utilisation d'enduit de jointoiement comme coupe-feu ...7-7 7.7 Processus de conception et d'installation des coupe-feu et des pare-feu ...7-7 7.8 Qualifications du personnel responsable de l'installation des coupe-feu...7-9 7.9 Inspection des coupe-feu ...7-10

(10)

TUYAUTERIES ...8-1

8.1 Introduction ...8-1 8.2 Tuyauteries pénétrant dans des planchers en béton monolithique...8-3 8.3 Tuyauteries pour W.-C. au-dessus de planchers en béton monolithique ...8-5 8.4 Tuyauteries de baignoires et douches pénétrant dans des planchers en béton monolithique ...8-7 8.5 Tuyauteries pénétrant dans des planchers à ossature...8-7 8.6 Tuyauteries de W.-C. pénétrant dans des planchers à ossature...8-10 8.7 Tuyauteries de baignoires et de douches pénétrant dans des planchers à ossature...8-11 8.8 Tuyauteries pénétrant dans des murs en béton monolithique ou en maçonnerie...8-12 8.9 Tuyauteries pénétrant dans des murs à ossature de poteaux ...8-14 8.10 Tuyauteries pénétrant dans des vides sous toit à ossature ...8-17 8.11 Tuyauteries multiples...8-18 8.12 Transitions entre des tuyauteries combustibles et incombustibles ...8-18 Chapitre 8 - Ouvrages de référence...8-20

9.0 RÈGLES DE L'ART APPLICABLES AUX COUPE-FEU PROTÉGEANT DES

ÉQUIPEMENTS ÉLECTRIQUES ...9-1

9.1 Introduction ...9-1 9.2 Équipements électriques pénétrant dans des planchers en béton monolithique...9-3 9.3 Équipements électriques pénétrant dans des planchers à ossature...9-5 9.4 Équipements électriques pénétrant dans des murs en béton monolithique ou en maçonnerie...9-8 9.5 Équipements électriques pénétrant dans des murs à ossature de poteaux ...9-9 9.6 Chemins de câbles ...9-12

Chapitre 9 - Ouvrages de référence...9-13

10.0 RÈGLES DE L'ART APPLICABLES AUX COUPE-FEU PROTÉGEANT DES

ÉQUIPEMENTS MÉCANIQUES ...10-1

10.1 Introduction ...10-1 10.2 Équipements mécaniques pénétrant dans des planchers en béton monolithique...10-4 10.3 Équipements mécaniques pénétrant dans des planchers à ossature...10-6 10.4 Équipements mécaniques pénétrant dans des murs en béton monolithique ou en maçonnerie...10-9 10.5 Équipements mécaniques pénétrant dans des murs à ossature de poteaux ...10-10 10.6 Conduits et gaines verticales...10-11 Chapitre 10 - Ouvrages de référence...10-13

(11)

DE CONSTRUCTION ...11-1

11.1 Introduction ...11-1 11.2 Coupe-feu pour joints au bas des murs...11-2 11.3 Coupe-feu pour joints au sommet des murs ...11-2 11.4 Coupe-feu entre des planchers adjacents...11-4 11.5 Coupe-feu entre des murs adjacents...11-5 11.6 Coupe-feu entre un plancher et un mur...11-5 Chapitre 11 - Ouvrages de référence...11-6

12.0 RÈGLES DE L'ART APPLICABLES AUX COUPE-FEU PÉRIPHÉRIQUES ...12-1

12.1 Introduction ...12-1 12.2 Règles de l'art applicables aux coupe-feu périphériques, lorsque les murs extérieurs ont un degré

de résistance au feu...12-1 12.3 Règles de l'art applicables aux coupe-feu périphériques, lorsque les murs extérieurs n'ont pas de

degré de résistance au feu...12-2 Chapitre 12 - Ouvrages de référence...12-4

13.0 RÈGLES DE L'ART APPLICABLES AUX PARE-FEU ...13-1

13.1 Introduction ...13-1 13.2 Pare-feu dans les murs ...13-1 13.3 Pare-feu dans les vides de construction horizontaux...13-6 13.4 Pare-feu entre les vides de construction horizontaux et verticaux ...13-7 13.5 Pare-feu entre les bandes de clouage...13-9 Chapitre 13 - Ouvrages de référence...13-9

(12)

FIGURE 2.A Exemple de voies types de transmission du son ...2-9

FIGURE 3.A Exemple de coupe-feu traversant ...3-3

FIGURE 3.B Exemple de coupe-feu pour parois ...3-4

FIGURE 3.C Exemple de coupe-feu pour parois de gaines...3-4

FIGURE 3.D Exemple de coupe-feu pour joints de construction...3-4

FIGURE 3.E Exemple de coupe-feu périphérique ...3-5

FIGURE 3.F Exemples de produit d'étanchéité coupe-feu, avec isolant ...3-6

FIGURE 3.G Exemple de produit d'étanchéité coupe-feu, sans isolant ...3-6

FIGURE 3.H Exemple de produit d'étanchéité coupe-feu autolissant...3-7

FIGURE 3.I Exemple de coupe-feu en mastic moulable...3-7

FIGURE 3.J Exemple de tampon de mastic ...3-7

FIGURE 3.K Exemple de mortier coupe-feu ...3-8

FIGURE 3.L Exemple de mousse coupe-feu ...3-9

FIGURE 3.M Exemple revêtement coupe-feu projeté...3-9

FIGURE 3.N Exemple de ruban coupe-feu ...3-10

FIGURE 3.O Exemple de coussins, de briques et de sacs coupe-feu...3-10

FIGURE 3.P Exemple de plaque composite coupe-feu ...3-11

FIGURE 3.Q Exemple de collet coupe-feu ...3-11

FIGURE 3.R Exemple de collet coupe-feu ...3-11

FIGURE 3.S Exemple de bouchon coupe-feu...3-12

FIGURE 3.T Exemple pièce rapportée pour boîtes de sortie électrique...3-12

FIGURE 3.U Exemple de dispositif noyé dans le béton ...3-12

FIGURE 4.A Pare-feu divisant des vides sous toit...4-1

FIGURE 4.B Exemple de pare-feu séparant deux vides de construction ...4-1

FIGURE 5.A Protection d'un élément structural pénétrant dans un mur ...5-4

FIGURE 5.B Marques d'homologation utilisées au Canada...5-15

(13)

FIGURE 7.A Exemple de système coupe-feu pour ouvertures brutes ...7-3

FIGURE 7.B Espacement minimal des tuyauteries si aucun espacement n'est exigé pour les coupe-feu dans la liste de matériel homologué...7-4

FIGURE 7.C Espacement minimal des câbles électriques si aucun espacement n'est exigé pour les coupe-feu dans la liste de matériel homologué...7-5

FIGURE 7.D Espacement minimal des ouvertures pratiquées dans des murs à ossature de poteaux pour permettre le passage d'installations techniques ...7-6

FIGURE 8.A Tuyauteries combustibles et incombustibles types pénétrant dans des séparations coupe-feu ayant un degré de résistance au feu dans un immeuble d'habitation situé

au-dessus d'un garage de stationnement...8-2

FIGURE 8.B.1 Tuyauterie incombustible isolée pénétrant dans un plancher ayant un degré de résistance au feu...8-3

FIGURE 8.B.2 Tuyauterie combustible isolée pénétrant dans un plancher ayant un degré de résistance au feu...8-3

FIGURE 8.C Tuyauterie combustible traversant une dalle en béton monolithique - Cote F ou FT ...8-4

FIGURE 8.D Tuyauterie incombustible traversant une dalle en béton monolithique - Cote F ou FT...8-4

FIGURE 8.E Tuyauterie de W.-C. pénétrant dans une dalle en béton monolithique - Cote FT...8-5

FIGURE 8.F Tuyauterie de W.-C. pénétrant dans une dalle en béton monolithique - Cote F...8-6

FIGURE 8.G Tuyauterie de W.-C. sur plancher à lambourdes installé au-dessus d'une dalle en béton monolithique - Cote F ou FT...8-6

FIGURE 8.H Tuyauterie de baignoire ou de douche au-dessus d'une dalle en béton monolithique - Cote F ou FT ...8-7

FIGURE 8.I Tuyauterie pénétrant dans un plancher à ossature ...8-8

FIGURE 8.I.2 Tuyauterie combustible d'un système de gicleurs pénétrant dans un plancher à ossature ...8-9

FIGURE 8.J.1 Tuyauterie d'un système de gicleurs pénétrant dans une paroi de faux-plafond faisant partie d'un ensemble de construction ayant un degré de résistance au feu...8-9

FIGURE 8.J.2 Tuyauterie d'un système de gicleurs pénétrant dans une paroi de faux-plafond faisant partie d'un ensemble de construction ayant un degré de résistance au feu avec coupe-feu ...8-10

FIGURE 8.K Tuyauterie d'évacuation et de ventilation pour W.-C. pénétrant dans un plancher à ossature...8-11

FIGURE 8.L Tuyauterie d'évacuation et de ventilation pour baignoire ou douche pénétrant dans un plancher à ossature...8-12

FIGURE 8.M.1 Tuyauterie pénétrant dans un mur en béton monolithique ...8-13

(14)

FIGURE 8.N Tuyauterie d'alimentation en eau pénétrant dans une paroi de mur...8-14

FIGURE 8.O.1 Tuyauterie combustible pénétrant dans un mur ayant un degré de résistance au feu ...8-15

FIGURE 8.O.2 Tuyauterie incombustible pénétrant dans un mur ayant un degré de résistance au feu...8-15

FIGURE 8.P.1 Tuyauterie pénétrant dans une paroi de mur sans degré de résistance au feu ...8-15

FIGURE 8.P.2 Tuyauterie pénétrant dans un mur ayant un degré de résistance au feu ...8-16

FIGURE 8.Q Tuyauterie d'évacuation pénétrant dans un mur avec revêtement posé sur fourrure ...8-17s

FIGURE 8.R Tuyauterie pénétrant dans une paroi de faux-plafond ayant un degré de résistance au feu...8-17

FIGURE 8.S Plusieurs tuyauteries pénétrant dans un mur à ossature de poteaux ayant un degré de résistance au feu...8-18

FIGURE 8.T Transitions entre tuyauteries...8-19

FIGURE 8.U Tuyauterie combustible d'évacuation et de ventilation pénétrant dans une séparation coupe-feu verticale ...8-19

FIGURE 8.V Transition entre la tuyauterie combustible du garage de stationnement en dessous

de la dalle et la tuyauterie incombustible au-dessus de la dalle ...8-20

FIGURE 9.A Pénétrations électriques dans un immeuble d'habitation type...9-1

FIGURE 9.B Exemples de chambres d'équipement électrique superposées ...9-2

FIGURE 9.C Câbles pénétrant dans un plancher en béton monolithique ...9-4

FIGURE 9.D Conduit pénétrant dans un plancher en béton monolithique ...9-4

FIGURE 9.E Câbles pénétrant dans un plancher en béton monolithique au-dessus d'une chambre d'équipement électrique - configuration permettant d'obtenir la même cote FT qu'un système coupe-feu ...9-5

FIGURE 9.F Coupe-feu protégeant les câbles et le conduit qui pénètrent dans un plancher à

ossature en acier...9-5

FIGURE 9.G.1 Coupe-feu protégeant des boîtes de sortie électrique dans des plafonds à ossature

ayant un degré de résistance au feu ...9-6

FIGURE 9.G.2 Coupe-feu protégeant des boîtes de sortie électrique dans des plafonds à ossature

en acier ayant un degré de résistance au feu...9-7

FIGURE 9.H Coupe-feu protégeant une boîte de sortie électrique dans un plafond suspendu en

dessous d'un ensemble plancher-plafond ayant un degré de résistance au feu...9-8

(15)

pénétrant dans un mur à ossature de poteaux . . . 9-9

FIGURE 9.K Exemples de câbles électriques pénétrant dans un mur à ossature de poteaux, sans conduit . . . . 9-10

FIGURE 9.L Exemple d'ouverture pratiquée dans un mur à ossature de poteaux avec revêtement

posé sur fourrures pour un panneau électrique. . . 9-10

FIGURE 9.M Exemples de boîtes de sortie électrique distantes d'au moins un espace entre poteaux dans un mur à ossature de poteaux . . . 9-11

FIGURE 9.N Exemple de boîtes de sortie électrique distantes de moins d'un espace entre poteaux dans un mur à double ossature. . . 9-12

FIGURE 9.O Exemple de système coupe-feu protégeant un chemin de câbles pénétrant dans

un mur à ossature de poteaux. . . 9-12

FIGURE 10.A Installations mécaniques pénétrant dans des ensembles de construction ayant

un degré de résistance au feu dans un immeuble d'habitation type . . . 10-1

FIGURE 10.B Exemple de registre coupe-feu dans un mur à ossature de poteaux ayant un

degré de résistance au feu . . . 10-2

FIGURE 10.C Exemple de coupe-feu pour un conduit ne nécessitant pas de registre coupe-feu . . . 10-3

FIGURE 10.D Exemple de conduits pénétrant dans un plancher en béton monolithique . . . 10-5

FIGURE 10.E Exemple de conduits pénétrant dans un plancher en béton monolithique, avec

et sans registres coupe-feu . . . 10-5

FIGURE 10.F Exemple de cheminée pénétrant dans un sous-sol, avec gaine. . . 10-6

FIGURE 10.G Exemple de cheminée pénétrant dans un sous-sol, sans gaine en dessous du plancher . . . 10-6

FIGURE 10.H Exemples de conduits pénétrant dans un plancher à ossature, avec et sans

registres coupe-feu . . . 10-7

FIGURE 10.I Exemple de conduit installé dans un vide horizontal en dessous d'un plancher

à ossature ayant un degré de résistance au feu. . . 10-7

FIGURE 10.J.1 Exemple 1 de conduit perpendiculaire aux éléments d'ossature dans un plancher

ayant un degré de résistance au feu . . . 10-8

FIGURE 10.J.2 Exemple 2 de conduit perpendiculaire aux éléments d'ossature dans un plancher

ayant un degré de résistance au feu . . . 10-8

FIGURE 10.K.1 Exemple 1 de conduit parallèle aux éléments d'ossature dans un plancher

ayant un degré de résistance au feu . . . 10-9

FIGURE 10.K.2 Exemple 2 de conduit parallèle aux éléments d'ossature dans un plancher

(16)

maçonnerie, avec et sans registre coupe-feu ...10-10

FIGURE 10.M.1 Exemple de conduit situé dans un mur à ossature de poteaux ayant un degré

de résistance au feu ...10-10

FIGURE 10.M.2 Exemple de conduit situé dans un mur à ossature de poteaux sans degré de

résistance au feu ...10-10

FIGURE 10.N Exemple de conduit situé dans un mur à ossature de poteaux avec revêtement

posé sur fourrures...10-11

FIGURE 10.O Exemples de conduits pénétrant dans un mur à ossature de poteaux ayant

un degré de résistance au feu, avec et sans registres coupe-feu...10-11

FIGURE 10.P Exemple de conduits pénétrant dans une paroi de gaine verticale ayant un

degré de résistance au feu ...10-12

FIGURE 10.Q Exemple de conduits pénétrant dans une paroi de gaine verticale ayant un

degré de résistance au feu, avec ventilateur fonctionnant en continu au sommet...10-12

FIGURE 10.R Exemples de conduits pénétrant dans une gaine verticale ayant un degré de

résistance au feu et se prolongeant à l'extérieur ...10-13

FIGURE 11.A Types de joints de construction ...11-1

FIGURE 11.B Exemple de coupe-feu au bas d'un mur ...11-2

FIGURE 11.C Exemple de coupe-feu au sommet d'un mur...11-3

FIGURE 11.D Exemples de coupe-feu installés au sommet d'un mur pour protéger le joint entre

le mur en maçonnerie et la sous-face du platelage en acier cannelé...11-3

FIGURE 11.E Coupe-feu sur glissière au sommet d'un mur...11-4

FIGURE 11.F Coupe-feu aux endroits où des solives pénètrent dans le mur et à l'emplacement du

joint linéaire au sommet du mur ...11-4

FIGURE 11.G Exemple de coupe-feu entre deux planchers...11-4

FIGURE 11.H Exemples de coupe-feu entre deux murs ...11-5

FIGURE 11.I Exemple de coupe-feu entre un plancher et un mur ...11-6

FIGURE 12.A Coupe-feu périphérique au droit d'un mur extérieur en béton ou en maçonnerie ayant un degré de résistance au feu...12-1

FIGURE 12.B Coupe-feu périphérique au droit d'un mur extérieur à ossature de poteaux ayant

un degré de résistance au feu...12-2

FIGURE 12.C Coupe-feu périphérique, avec cornière de raidissement ...12-3

(17)

FIGURE 13.A Pare-feu pour murs à ossature à plate-forme...13-2

FIGURE 13.B Pare-feu pour murs à ossature à claire-voie ...13-2

FIGURE 13.C Pare-feu dans des murs de grande largeur et de grande hauteur ...13-3

FIGURE 13.D.1 Cavité plancher-mur dans laquelle un pare-feu n'est pas exigé parce que la lame

d'air fait 25 mm de largeur ou moins ...13-3

FIGURE 13.D.2 Cavité plancher-mur de 25 mm ou moins, avec pare-feu...13-4

FIGURE 13.D.3 Cavité plancher-mur de 25 mm ou moins, avec plancher sans degré de résistance au feu...13-4

FIGURE 13.E.1 Exemples de pare-feu aux niveaux du plafond et du plancher, avec cavité

plancher-mur de plus de 25 mm ...13-5

FIGURE 13.E.2 Exemples de pare-feu aux niveaux du plafond et du plancher, avec lame d'air de

plus de 25 mm ...13-5

FIGURE 13.F Exemple de pare-feu au niveau du plancher, avec lame d'air de plus de 25 mm

et plancher sans degré de résistance au feu...13-6

FIGURE 13.G Pare-feu dans des vides sanitaires ...13-6

FIGURE 13.H Pare-feu dans des vides sous toit ...13-7

FIGURE 13.I Pare-feu dans des vides de construction horizontaux ...13-7

FIGURE 13.J Pare-feu dans le vide de construction d'un plafond à gorge ...13-8

FIGURE 13.K Pare-feu à la jonction du soffite et de la cloison ...13-8

FIGURE 13.L Pare-feu pour limons d'escalier ...13-8

FIGURE 13.M Continuité du pare-feu entre les limons...13-8

FIGURE 13.N Pare-feu entre les bandes de clouage d'un plafond dans des bâtiments pour

lesquels une construction incombustible est exigée...13-9

FIGURE 13.O Pare-feu pour plate-forme surélevée dans des bâtiments pour lesquels une

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1.0 INTRODUCTION

1.1 Contexte

Bien qu’on ait produit au cours de la dernière décennie des données de recherche et des solutions techniques utiles sur des composants qui offriraient une protection contre l’incendie et une isolation acoustique appropriées pour des murs et des planchers résistants au feu soumis à des essais de laboratoire, le processus de conception et de construction doit également reposer sur des démarches éprouvées qui garantiront la performance des ensembles ayant un degré de résistance au feu installés dans les bâtiments. À cette fin, il faut tenir compte des ouvertures potentielles à l’intérieur ou à proximité de ces murs et de ces planchers. Par ailleurs, des recherches récemment menées au Conseil national de recherches du Canada ont montré que les solutions de construction qui assurent une résistance au feu adéquate ne permettent pas toujours de résoudre les problèmes de transmission du son et peuvent même les aggraver. La recherche de solutions appropriées au chapitre de la prévention des incendies et de l'isolation acoustique et d’un équilibre entre la résistance au feu et la transmission acoustique pose de plus en plus de difficultés pour l’ensemble de l’industrie de la construction puisque ces deux aspects doivent satisfaire aux exigences des codes pour certains usages de bâtiment.

Pour les concepteurs, les responsables de l’examen des plans, les installateurs et les inspecteurs, l’absence de solutions reconnues pour assurer la performance acoustique et la résistance au feu des coupe-feu et des pare-feu est un problème fréquent. En l’absence de documents faisant autorité dans ce domaine, une pratique jugée acceptable dans un territoire administratif pour les coupe-feu et les pare-coupe-feu peut ne pas l’être dans les territoires voisins. Ceux qui conçoivent et installent des systèmes coupe-feu craignent de se trouver dans la situation où ils auront répondu aux exigences de résistance au feu mais non aux exigences d’insonorisation, en particulier lorsque le problème est décelé au stade de la mise en service. Les fabricants de systèmes coupe-feu et pare-feu, qui fournissent de l’information technique aux concepteurs, aux installateurs et aux organismes de réglementation, veulent aussi s’assurer qu’ils ont tenu compte de la résistance au feu et de la performance acoustique de leurs systèmes pour prévenir des problèmes qui pourraient n’être identifiés qu’à l’étape de la mise en service du bâtiment ou lorsque celui-ci est déjà occupé.

Il n’existe pas actuellement de document de référence fiable qui traite à la fois de la résistance au feu et de la transmission acoustique des coupe-feu et des pare-feu. Il n’existe pas non plus de document qui fournirait aux concepteurs, aux organismes de réglementation, aux fabricants et aux installateurs des données fiables pouvant être utilisées en toute confiance dans tous les territoires administratifs du pays. Une grande partie des connaissances techniques dont on aurait besoin pour produire ce type de document est actuellement disponible dans divers ouvrages de référence. Ce guide des règles de l’art se veut le premier ouvrage de référence fiable en la matière.

Règles de l’art — Pour les besoins de ce guide, ce terme est défini comme suit :

Règles de l’art — À la lumière des connaissances actuelles, recommandations formulées dans le présent guide qui représentent l’avis d’expert des personnes issues de tous les secteurs d’activité de l’industrie qui ont participé à l’élaboration du guide.

Il faut souligner qu’il peut exister d’autres solutions acceptables que celles qui sont présentées dans ce guide et que de nouvelles technologies peuvent apporter des solutions améliorées dans l’avenir. Dans ce guide, le concept de « règle de l’art » désigne donc l’état actuel des réalisations.

Expérience de la ville de Calgary — À la fin des années 1990, le secteur de la construction de Calgary connaissait une très forte expansion, notamment dans le domaine des immeubles résidentiels. À cette époque, la ville avait conclu une entente de partenariat avec la Calgary Region Home Builders' dans le but, entre autres, de hausser les normes et d’atteindre un niveau plus élevé d’uniformité dans la construction de logements collectifs. Estimant que les immeubles résidentiels étaient le secteur le plus critique, la division de la réglementation de la construction de la ville a dégagé un ensemble de lacunes dans les séparations coupe-feu et les coupe-feu. La ville et ses partenaires de l’industrie de la construction — architectes, ingénieurs, entrepreneurs et fabricants de coupe-feu — ont convenu que, pour réduire les non-conformités sur le terrain et atteindre une plus grande uniformité, il fallait élaborer des lignes directrices sur les coupe-feu.

La ville de Calgary a également constaté que de nombreux nouveaux coupe-feu avaient été lancés sur le marché canadien et installés dans les bâtiments de Calgary. La ville s’est demandée si on choisissait les bons produits et si on

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les installait correctement dans les bâtiments, en particulier dans les logements collectifs. Au terme d’un processus d’élaboration et d’examen de deux ans, la ligne directrice « Fire Stopping Service Penetrations in Buildings » [1-1] a vu le jour en 2003. Par la suite, la ville a voulu étendre le document aux pare-feu et aux autres coupe-feu qui n’étaient pas abordés dans la ligne directrice ainsi qu’aux problèmes de transmission acoustique qui sont souvent associés aux séparations coupe-feu dans les habitations. Le document et la demande de la ville ont alors servi de catalyseurs dans l’élaboration de ce guide des règles de l’art.

1.2 Objet

Étant donné qu’il existe de nombreux ouvrages de référence sur le sujet, le présent guide des règles de l’art tirera parti des connaissances actuelles et fournira une information à valeur ajoutée en intégrant les données sur la résistance au feu et la transmission acoustique pour offrir à l’utilisateur un document utile faisant autorité. Dans cette optique, le document vise à :

« Décrire, à partir d’une synthèse des données disponibles, les solutions techniques devant être appliquées pour obtenir, grâce à des systèmes coupe-feu et à des pare-coupe-feu, une protection contre l’incendie et une insonorisation acceptables dans les bâtiments. »

1.3 Terminologie de base

Un certain nombre de termes et d’expressions sont actuellement employés pour décrire de qu’on appelle de façon générale les « coupe-feu ». Dans l’usage courant, les termes « coupe-feu », « pare-feu » et « écran anti-tirage » sont souvent employés de façon interchangeable; certains attribuent toutefois un sens précis à chaque terme. Ainsi, dans l’édition de 2005 du Code national du bâtiment du Canada (CNB) [1-2], bien qu’on ne définisse pas le terme « coupe-feu », on utilise les termes « coupe-feu » ou « ensemble coupe-feu » pour désigner tous ces matériaux et systèmes, y compris ceux qu’on appelle communément des « pare-feu » ou « écrans anti-tirage » dans d’autres documents. Il existe toutefois des nuances, souvent assez marquées, qui justifient l’emploi d’une terminologie distincte pour chaque technologie. C’est pourquoi, dans ce guide des règles de l’art, on adoptera une terminologie précise pour permettre à l’utilisateur de mieux comprendre

ce dont on parle, réduire le risque de confusion et assurer une certaine uniformité avec les autres documents nord-américains.

Coupe-feu – Matériau, composant ou système, et son support, utilisé pour remplir un vide entre des séparations coupe-feu et d’autres ensembles de construction ou autour de certains éléments qui traversent entièrement ou partiellement des séparations coupe-feu, afin de réduire la propagation des flammes, et souvent de la fumée, et de maintenir ainsi l’intégrité de la séparation coupe-feu.

Pare-feu – Matériau, composant ou système installé dans un vide de construction d’un bâtiment pour réduire la propagation des flammes, et souvent de la fumée, dans ce vide de construction ou de ce vide de construction vers un vide adjacent.

Dans ce guide, le terme « pare-feu » englobe le terme « écran anti-tirage » qui est parfois employé dans les codes américains pour désigner les pare-feu installés dans des vides de construction de grandes dimensions. Les écrans anti-tirage sont conçus pour arrêter le mouvement de l’air et la propagation des flammes. Dans le CNB de 2005, les pare-feu, tels qu’ils sont définis dans ce guide, sont appelés « coupe-feu ».

La justification des termes « coupe-feu » et « pare-feu » est présentée dans le Fire Protection Handbook [1-3], la norme NFPA 5000 — Building Construction and Safety Code [1-4] et l’International Building Code [1-5]. Le Fire Protection Handbook est l’un des ouvrages de référence les plus souvent utilisés dans le secteur de la protection incendie; l’emploi dans la 19e édition de ce document de la

terminologie ci-dessus (coupe-feu et pare-feu) indique que ces termes sont largement acceptés à l’échelle internationale.

Tout au long de ce guide, on fait référence aux « systèmes coupe-feu homologués ». Ces systèmes sont ceux qu’un organisme d’essai reconnu a soumis aux essais prescrits dans la norme ULC-S115, « Essai de comportement au feu des ensembles coupe-feu » [1-6] et pour lesquels un organisme d’homologation indépendant fournit la preuve de ces essais et des services de suivi. La définition d’un « système coupe-feu homologué » est inspirée de la définition suivante de la norme ULC-S115 : dans ce guide, les « systèmes coupe-feu homologués » désignent les coupe-feu conformes aux exigences de la norme ULC-S115.

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Système coupe-feu homologué – Construction composée de matériaux, d’équipements techniques et de leur support, qui répond aux exigences applicables aux cotes F, FT, FH ou FTH lorsque, incorporée à un ensemble ayant un degré de résistance au feu, elle satisfait à l’essai de la norme ULC-S115, « Essai de comportement au feu des ensembles coupe-feu ». Il faut souligner qu’aux termes de la partie 3 du CNB [1-2], les coupe-feu doivent être conformes à la norme ULC-S115, conformité qui peut être assurée par l’utilisation de systèmes coupe-feu homologués ou noyés dans le béton. Dans la partie 9, toutefois, on autorise l’utilisation de matériaux génériques pour les coupe-feu, mais des systèmes homologués peuvent aussi être utilisés.

1.4 Exigences historiques en matière

de coupe-feu et de pare-feu

1.4.1 Introduction

La nécessité d’installer des coupe-feu pour assurer l’intégrité continue des compartiments résistants au feu et des pare-feu et limiter la taille des vides de construction est admise dans le secteur de la protection incendie depuis qu’on a recours à la compartimentation comme moyen de protection contre l’incendie. Historiquement, les pertes directement imputables aux incendies étaient beaucoup plus importantes à l’époque où les coupe-feu et les pare-feu n’étaient pas utilisés ou étaient mal installés. Les services d’incendie ont souvent signalé qu’il était beaucoup plus difficile de lutter contre l’incendie lorsque les flammes se propagent à un compartiment adjacent ou à un vide de construction parce que le bâtiment ne comporte pas de coupe-feu ou de pare-feu ou que ceux-ci sont mal installés. Les incendies très médiatisés, comme ceux de la centrale nucléaire de Brown's Ferry, du Inn on the Park et du MGM Grand Hotel, ont convaincu tous les professionnels de la sécurité incendie de la nécessité d’installer des coupe-feu et des pare-feu appropriés, faits de matériaux adéquats. Ces incendies et d’autres événements liés à l’insonorisation des habitations ont justifié l’élaboration de ce guide.

1.4.2 Contexte des codes canadiens

Dans les codes canadiens, jusqu’à la deuxième moitié du 20e siècle, les coupe-feu et les pare-feu étaient le plus

souvent composés de matériaux génériques, comme

l’isolant en matelas, le bois massif, les plaques de plâtre, voire le plastique alvéolaire. La durée exacte pendant laquelle ces matériaux devaient s’opposer à la propagation des flammes et leur efficacité à cet égard n’étaient pas quantifiées. Les exigences relatives aux coupe-feu étaient généralement énoncées dans des expressions comme « un coupe-feu doit être établi avec un matériau incombustible …», comme c'est le cas dans l’article 3.2.2.5 de l’édition du CNB 1965] [1-7].

3.2.2.5. 1) Lorsqu’une construction en bois d’œuvre lourd est autorisée au lieu d’une séparation ignifuge de ¾ d’heure, ce bois d’œuvre lourd doit être assemblé pour former un coupe-fumée avec des portes, des puits et des coupe-feu permettant d’empêcher le passage de la fumée et des flammes d’un côté de la séparation ou l’autre. Les conduits traversant une telle construction, doivent avoir des registres munis d’un dispositif à fermeture automatique en cas d’élévation de la température et chaque conduit, tuyau ou fil qui traverse la séparation ignifuge doit passer dans un trou de la bonne dimension ou un coupe-feu doit être établi avec un matériau incombustible à moins qu’il ne soit contenu dans un puits. [Réf. : 3.2.2.5.1) du CNB 1965]

Dans le CNB de 1965, des pare-feu (appelés « coupe-feu ») en bois étaient exigés à peu près aux mêmes endroits que dans le CNB actuel [réf. : 3.2.2.9 du CNB 1965]. Ces pare-feu ne devaient pas être recouverts ou dissimulés «… tant qu’ils n’avaient pas été inspectés et approuvés par l’autorité compétente ».

Dans l’édition de 1970 du CNB [1-8], on a ajouté une sous-section distincte [réf. : 3.1.9 du CNB 1970] pour formuler la plupart des exigences en matière de coupe-feu. Elle réunissait la plus grande partie de l’information disséminée dans toute la partie 3 du code de 1965. Les « coupe-feu » ont été définis comme suit dans le CNB 1970 :

Coupe-feu, m.(fire stop) signifie une barrière étanche au courant d’air à l’intérieur d’un assemblage de construction ou entre ces assemblages, qui agit en vue de retarder le passage de la fumée ou des flammes. [Réf : 2.1.1 du CNB 1970] Dans cette définition du CNB 1970, on souligne ici encore la nécessité de retarder le passage des flammes et de la fumée sans toutefois quantifier la performance des éléments à cet égard. On exigeait également dans le CNB 1970 l’installation de coupe-feu autour des équipements techniques, notamment la tuyauterie et les gaines incombustibles [réf. : 3.1.7.6 du CNB 1970, par exemple].

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3.1.7.6.

1) Les ouvertures pour le passage de tuyaux incombustibles sont autorisées dans les cloisonnements coupe-feu à condition :

a) que les tuyaux soient rétablis dans des gaines répondant aux prescriptions de la Section 3.5, ou b) que leur point de traversée soit étanche ou munis de pare-feu, de façon à empêcher la propagation de la fumée et des flammes.

2) Les ouvertures pour le passage de conduits incombustibles sont autorisées dans les cloisonnements coupe-feu, à condition :

a) que les conduits soient rétablis dans des gaines répondant aux prescriptions de la Section 3.5, ou b) qu’ils soient conformes aux prescriptions de la

Sous-Section 3.5.1 relatives aux conduits non encloisonnés et que leur point de traversée soit étanche ou munis de pare-feu, de façon à empêcher la propagation de la fumée ou des flammes. [Réf : 3.1.7.6. du CNB 1970.]

Dans l’édition de 1970, certains critères de performance applicables aux coupe-feu et aux pare-feu peuvent être déduits de la terminologie normative utilisée pour en décrire la construction, comme le montre l’extrait ci-dessous. Ainsi, on peut supposer que, dans cette édition du code, l’isolant en matelas utilisé comme coupe-feu doit être « un matériau incombustible ayant un point de fusion supérieur à 1200 °F (649 °C) » pour être jugé acceptable comme matériau coupe-feu.

3.1.9.1. 7) Un pare-feu doit : a) être constitué

i) soit de matériau incombustible approuvé ayant un point de fusion supérieur à 1200 °F (649 °C) tel que tôle d’acier, plaque d’amiante et panneau de gypse,

ii) soit de bois d’œuvre massif d’une épaisseur nominale d’au moins 2 po (51 mm), ou

iii) soit de contre-plaqué d’au moins ½ po (13 mm) d’épaisseur avec joints recouverts par un matériau identique ou de deux couches de bois d’œuvre d’au moins 1 po (25 mm) d’épaisseur nominale, à joints quinconces, lorsque la largeur

ou la hauteur de l’ouverture à obturer ou de l’espace à compartimenter nécessite plus d’une pièce de bois d’œuvre de 2 po (51 mm) d’épaisseur.[Réf. : 3.1.9.1. 7) du CNB 1970]. On voit aisément que la performance réelle, dans des conditions d’exposition au feu, de ces divers matériaux coupe-feu et pare-feu varierait considérablement pour ce qui est de l’élévation de la température de la surface non exposée et de la pénétration de la fumée et des flammes. Dans le CNB de 1970 cette exigence était beaucoup plus explicite et quantifiait la performance attendue des coupe-feu et des pare-coupe-feu.

Les éditions ultérieures du CNB définissent mieux la performance attendue des coupe-feu. Dans le CNB de 1985 [1-9], les coupe-feu installés autour des équipements techniques doivent : « rester en place et empêcher le passage des flammes lorsqu’ils sont soumis à une exposition au feu … pendant un temps égal au degré pare-flammes exigé … pour la catégorie de séparation coupe-feu. » [Réf. : 3.1.7.1. 2) du CNB 1985]. En d’autres termes, un coupe-feu devait répondre aux mêmes normes de performance qu’une porte coupe-feu ou qu’un registre coupe-feu pour ce qui est de la résistance à la propagation des flammes. Dans le CNB 1985, les coupe-feu devaient « rester en place et empêcher le passage des flammes et des gaz chauds pendant au moins 15 min lorsqu’ils sont soumis à l’essai normalisé d’exposition au feu » [réf. : 3.1.9.4. 1) du CNB 1985]. Dans cette édition, on autorisait encore l’emploi de matériaux génériques comme les plaques de plâtre, la tôle et le contreplaqué, sans préciser les caractéristiques attendues de tenue au feu. Bien que la première édition de la norme ULC-S115 ait été publiée en 1985, après la fin des travaux sur le CNB 1985, on avait pour politique de ne pas inclure dans le CNB de renvois aux normes qui n’étaient pas encore publiées; c’est pourquoi la norme ULC-S115 n’est citée que dans l’édition de 1990.

C’est dans l’édition de 1990 [1-10] du CNB qu’ont été introduites les exigences actuelles sur les coupe-feu. Dans cette édition, les coupe-feu installés autour des équipements techniques devraient répondre aux exigences de la norme ULC-S115, « Essai de comportement au feu des ensembles coupe-feu » [1 6], soit la norme de référence encore en usage aujourd’hui. Les pare-feu en revanche devaient résister à des conditions normalisées d’exposition au feu pendant 15 min, comme il était exigé dans l’édition précédente, ou être fabriqués dans des matériaux génériques précis. Il est évident que, depuis 1990, on a

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établi une distinction intentionnelle entre la tenue au feu attendue des coupe-feu et des pare-feu tout en continuant à utiliser le terme « coupe-feu » pour désigner ces deux types de composants.

Tandis que le code canadien subissait ces transformations, certains événements survenant aux États-unis ont conduit à une meilleure définition des coupe-feu et des pare-feu tant au Canada qu’aux États-Unis. Deux incendies majeurs en particulier ont joué un rôle déterminant : l’incendie de la centrale nucléaire de Brown's Ferry, en 1975, et celui du MGM Grand Hôtel, en 1981. Dans le premier cas, on a constaté des lacunes dans le choix et l’essai des matériaux utilisés comme coupe-feu pour protéger les câbles et dans le second, une résistance insuffisante aux flammes et à la fumée des joints de construction, et plus précisément des joints sismiques. Par ailleurs, une étude réalisée par le U.S. National Bureau of Standards a fait ressortir la nécessité d’installer des coupe-feu et des pare-feu pour prévenir une propagation généralisée des flammes dans les vides de construction des logements collectifs.

1.4.3 Incendie de la centrale nucléaire de Brown's Ferry

L’incendie qui s’est déclaré à la centrale nucléaire de Brown's Ferry [1-11, 1-12, 1-13] en 1975 a été causé par un électricien qui a utilisé une chandelle pour vérifier l’étanchéité à l’air des joints d’étanchéité dans d’importantes séparations coupe-feu isolant une salle de commande et une salle de câblage. Le mur faisait environ 0,7 m d’épaisseur et était percé d’ouvertures pour le passage des câbles. L’espace entre les câbles et l’ouverture avait été rempli de mousse de polyuréthane souple. La mousse devait ensuite être recouverte d’un matériau protecteur. Sous l’effet d’une différence de pression entre les deux pièces, la flamme de la chandelle a été aspirée dans l’ouverture et a mis feu à la mousse de polyuréthane. L’incendie qui en a résulté a causé des dommages matériels de quelque 10 millions de dollars U.S. et des pertes d’exploitation représentant plusieurs fois cette somme. Certains employés de la centrale croyaient que la mousse de polyuréthane « n’alimenterait pas un incendie »[1-13], de sorte que la mousse était considérée comme un matériau approprié pour obturer les ouvertures autour des câbles. Quoique l’ensemble du joint d'étanchéité, ainsi que le matériau protecteur, aient été soumis à des essais dans des conditions d’incendie, les essais ont été menés sans différence de pression. Après l’incendie, la centrale a retiré

les joints d’étanchéité existants et les a remplacés par des joints au silicone [1-12].

Cet incendie a déterminé deux changements importants au chapitre des coupe-feu. En premier lieu, on a élaboré un essai normalisé de tenue au feu permettant d’évaluer précisément la capacité des coupe-feu traversants à demeurer en place et à résister à la propagation des flammes. Parallèlement à ces travaux d’élaboration de normes, qui ont été menés à l’American Society for Testing and Materials (ASTM), d’autres recherches ont été parrainées par la U.S. Nuclear Regulatory Commission on Fire Stops for Nuclear Plants [1-3]. En second lieu, après cet incendie, on a reconnu la nécessité d’introduire des différences de pression lorsqu’on effectue des essais sur les coupe-feu, car ces différences tendent à réduire la performance de certains systèmes.

1.4.4 Incendie du MGM Grand Hotel

L’ampleur de la propagation des flammes au cours de l’incendie du MGM Grand Hotel à Las Vegas en 1980 [1-14, 1-15] était imputable à de nombreuses lacunes dans la construction et la protection incendie de l’hôtel. L’hôtel de 26 étages avait la forme d’un T vu en plan reposant sur un grand ouvrage formé d'un seul étage et d'un sous-sol qui abritait le casino et d’autres services. L’espace entre le rez-de-chaussée et les tours qui renfermaient les chambres était un plénum de reprise d’air profond, essentiellement non divisé. Des joints sismiques d’environ 300 mm de largeur avaient été réalisés à tous les étages de l’hôtel pour isoler deux des ailes du T; le fond des gaines adjacentes à ces joints communiquait directement avec le grand plénum au-dessus du rez-de-chaussée. À chaque étage de l’hôtel, des panneaux sans degré de résistance au feu séparaient le joint sismique du couloir [1-14].

L’incendie s’est déclaré dans une chambre adjacente au casino et s’est rapidement propagé au casino et aux autres espaces du rez-de-chaussée. La fumée et les flammes ont pénétré dans le plénum de reprise d’air au-dessus du rez-de-chaussée et, de là, la fumée s’est infiltrée par la gaine adjacente aux joints sismiques et s’est propagée à la tour [1-15]. Des 84 personnes décédées à la suite de cet incendie, 64 se trouvaient dans les tours.

Selon les enquêtes, de nombreux facteurs ont contribué à cette tragédie, notamment les joints de construction et les joints sismiques qui, s’ils ne sont pas dotés de coupe-feu appropriés pour prévenir la propagation des flammes et de

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la fumée, peuvent présenter un danger non négligeable. Les enquêtes ont également confirmé les conclusions formulées après l’incendie de la centrale Brown's Ferry sur les effets nuisibles d’une différence de pression de part et d’autre des ouvertures munies de coupe-feu sur la propagation de la fumée aux autres espaces d’un bâtiment.

1.4.5 Étude américaine sur les causes des incendies

En 1977, le Center for Fire Research du National Bureau of Standards (aujourd’hui le National Institute of Standards and Technology) a publié les résultats d’une étude sur la propagation des flammes dans des logements collectifs dans lesquels des incendies se sont propagés au-delà de leur zone d’origine [1-3;1-16]. Cette étude portait sur des incendies survenus dans des immeubles d’habitation de faible hauteur situés au Maryland et en Virginie; la plupart des bâtiments comportaient une ossature en bois ou étaient de construction ordinaire (murs porteurs en maçonnerie et ossature en bois). L’étude a révélé que l’absence de coupe-feu et de pare-feu était la première et unique cause de la propagation généralisée des flammes dans ces bâtiments.

Bon nombre des déficiences décelées au chapitre des coupe-feu et des pare-feu avaient déjà été relevées et traitées par les rédacteurs des codes et incorporées dans les codes applicables. L’étude a toutefois permis de déterminer l’ampleur du problème de propagation horizontale et verticale des flammes dans les bâtiments attribuables aux lacunes des coupe-feu et des pare-feu. Ces déficiences comprennent ce qui suit :

• Pénétration des séparations coupe-feu par des installations de plomberie et des équipements mécaniques et électriques en l’absence de coupe-feu. • Cloisons placées les unes sur les autres sans pare-feu au

niveau du plancher ou du plafond.

• Absence de pare-feu dans les murs extérieurs avec revêtement sur fourrures.

• Absence de pare-feu entre les combles brisés et les vides sous toit situés sous ces toits. Cette lacune a aussi été observée de l’incendie du complexe Fairland Meadows, à Winnipeg, en 1974.

• Vides sous toit et vides de plancher formés par des fermes en bois sans pare-feu appropriés.

Cette étude du NBS, combinée aux résultats des enquêtes sur les incendies de la centrale nucléaire de Brown's Ferry et du MGM Grand Hotel, a clairement indiqué aux professionnels de la protection incendie et aux responsables de l’élaboration des codes qu’il était impératif de se doter de techniques et de matériaux appropriés et bien définis pour les coupe-feu et les pare-feu. Ces incendies ont en outre fait ressortir la nécessité d’accorder une plus grande importance à la performance attendue après l'installation de ces systèmes coupe-feu et pare-feu. Dans son étude, le NBS a recommandé d’apporter certaines modifications aux codes modèles américains; bon nombre de ces modifications ont été incorporées dans tous les codes du bâtiment nord-américains.

1.5 Effets des coupe-feu et des pare-feu

sur l’isolation acoustique des espaces

Dans certains cas où des coupe-feu ou des pare-feu sont installés, la construction pour laquelle un degré de résistance au feu est exigé doit également assurer une isolation acoustique. C’est notamment le cas dans les immeubles d’habitation; certains aspects de la transmission du son sont régis par les dispositions du Code national du bâtiment ou les codes correspondants d’autres territoires administratifs. Par ailleurs, certaines situations peuvent dicter des exigences de conception acoustique particulières qui ne sont pas formulées dans le Code ou des exigences plus rigoureuses que les exigences minimales du Code. • Ainsi, dans certains locaux à bureaux ou bâtiments

publics, il est essentiel d’assurer la confidentialité des entretiens, par exemple les parloirs des palais de justice qui servent aux rencontres entre les avocats et leurs clients. Le Code ne renferme aucune disposition à cet égard, mais il peut contenir certaines exigences de performance en matière d’isolation acoustique. • Dans les logements en copropriété de luxe, les objectifs

de conception ou les exigences de performance peuvent être plus rigoureux que les exigences minimales d’insonorisation énoncées dans le Code. Pour tenir compte de ces questions, le présent guide renferme des renseignements complémentaires sur les exigences de performance acoustique qui dépassent les objectifs de conception minimaux du Code :

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• Au chapitre 2, des sections sur l’acoustique présentent les principes de base de l’insonorisation ainsi que des normes et des exigences précises sur les coupe-feu et les pare-feu.

• Le chapitre 5 porte sur les exigences acoustiques de la version actuelle du Code national du bâtiment du Canada.

• Pour chaque exemple présenté aux chapitres 8 à 13, dans lequel l’acoustique pourrait jouer un rôle important, des conseils sont donnés dans un encadré. Dans certains cas, on énonce les exigences minimales dans le contexte des codes du bâtiment. Dans d’autres cas, on présente les exigences supplémentaires dictées par les règles de l’art, et le contexte non réglementaire est alors identifié dans les en-têtes et par l’emploi d’une formulation non normative.

Chapitre 1 — Ouvrages de référence

1-1. Fire Stopping Service Penetrations in Buildings, The City of Calgary Building Regulations Division, Calgary, AB., 2003.

1-2. Code national du bâtiment du Canada, Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa, ON, 2005.

1-3. Coté, A.E. (éd.), Fire Protection Handbook, 19e édition, National Fire Protection Association, Quincy, MA, 2003, p. 12-107.

1-4. NFPA 5000 – Building Construction and Safety Code, National Fire Protection Association, Quincy, MA, 2003, p. 49.

1-5. International Building Code, International Code Council Inc., Country Club Hills, IL., 2003.

1-6. ULC-S115 – Essai de comportement au feu des ensembles coupe-feu, Laboratoires des assureurs du Canada, Scarborough, ON, 2005.

1-7. Code national du bâtiment du Canada, Comité associé du Code national du bâtiment, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa, ON, 1965. 1-8. Code national du bâtiment du Canada, Comité associé du Code national du bâtiment, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa, ON, 1970.

1-9. Code national du bâtiment du Canada, Comité associé du Code national du bâtiment, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa, ON, 1985. 1-10. Code national du bâtiment du Canada, Comité associé du Code national du bâtiment, Conseil national de recherches du Canada, Ottawa, ON, 1990. 1-11. Sawyer, R.G. et Elsner, J.A., Cable Fire at Brown's Ferry Nuclear Power Plant, Fire Journal, vol. 70, no4,

National Fire Protection Association, Quincy, MA, juillet 1976, p. 5-10.

1-12. Pryor, A.J., Brown's Ferry Revisited, Fire Journal, vol. 71, no3, National Fire Protection Association,

Quincy, MA, mai 1977, p. 85-89.

1-13. Comey, D.D., The Fire at the Brown's Ferry Nuclear Power Station, Friends of the Earth, Californie, 1976, www.ccnr.org/browns_ferry.

1-14. Fire at the MGM Grand – A Preliminary Report, Fire Journal, vol. 75, no2, National Fire Protection

Association, Quincy, MA, mars 1981, p. 33-36. 1-15. The MGM Grand Hotel Fire Investigation Report,

Clark County Fire Department, Clark County, NV, 1981, www.co.clark.nv.us/fire/mgm_doc.

1-16. Vogel, B.M., A Study of Fire Spread in Multi-Family Residences: The Causes – The Remedies, NBSIR76-1194, National Bureau of Standards, Gaithersburg, MD, 1977.

(26)
(27)

2.0 PRINCIPES DE

COMPARTIMENTATION ET DE

TRANSMISSION ACOUSTIQUE

Pour les besoins de ce Guide, la compartimentation est définie comme suit :

Compartimentation – Utilisation d’ensembles structuraux et non structuraux verticaux et horizontaux ayant un degré de résistance au feu permettant de confiner un incendie à une zone précise du bâtiment pendant une période donnée.

2.1 Historique de la compartimentation

La compartimentation est l’un des moyens fondamentaux auxquels on a recours depuis des centaines d’années pour lutter contre les incendies. Les responsables de l’élaboration des codes du bâtiment et de prévention des incendies ont admis d’instinct la valeur de la compartimentation et l’ont exigée dans les tout premiers codes. En 1189, Henry Fitz-Allwyne, le premier Lord Mayor de Londres, a publié un règlement de construction qui exigeait des murs mitoyens en pierre de 0,9 m d’épaisseur et de 4,9 m de hauteur [2-1]. Ce règlement visait à constituer un compartiment résistant au feu dont les dimensions ne dépassent pas celles du bâtiment d’un côté du mur mitoyen. Au fil des siècles, ce règlement londonien a cessé d’être appliqué. La nécessité d’une compartimentation à Londres a été de nouveau soulignée après le Great Fire of London en 1666 dans un nouveau règlement de construction exigeant que les maisons en pierre et en briques comportent des murs mitoyens résistant au feu [2-1].

Avec le temps, les personnes qui oeuvrent dans le domaine de la construction ont tenté de quantifier plus précisément la résistance au feu des murs, des planchers et des toits qui délimitaient des compartiments résistants au feu. Dès 1790, des architectes de Londres ont mené des essais pour déterminer les avantages relatifs de différents coupe-feu pendant des périodes de 1 à 2 heures [2-1]. Ce n’est qu’à la fin du 19e siècle que l’on a mis au point des essais de tenue au feu normalisés tant au Royaume-Uni qu’aux États-Unis [2-1]. Bien que ces techniques et ces mesures semblent grossières au regard des normes actuelles, les conditions d’exposition au feu de base et la tenue minimale exigée des

coupe-feu utilisés dans les essais du 19esiècle sont assez

semblables à ceux qu’on emploie aujourd’hui. Ces premières recherches et ces premiers essais sur le feu sont à l’origine du « degré de résistance au feu » couramment utilisé pour les murs, les toits et les planchers au 21esiècle.

Les ensembles qui ont un degré de résistance au feu assurent la compartimentation dans les bâtiments modernes.

2.2 Éléments de la compartimentation

Note : Il faut souligner que l’exposé de ce chapitre sur les concepts du Code est limité à la partie 3 du Code national du bâtiment du Canada (CNB). Des concepts semblables s’appliquent à la partie 9 – Maisons et petits bâtiments et sont décrits au chapitre 5 – Exigences des codes sur les installations coupe-feu et l’insonorisation et au chapitre 6 – Exigences des codes sur les installations pare-feu et l’insonorisation.

2.2.1 Continuité de la compartimentation

La compartimentation est réalisée au moyen d’ensembles possédant un degré de résistance au feu communément appelés « séparations coupe-feu ». Dans l’édition de 2005 du CNB [2-2], une séparation coupe-feu est définie comme suit : Séparation coupe-feu : construction, avec ou sans degré de résistance au feu, destinée à retarder la propagation du feu. [Division A : 1.4.1.2 du CNB 2005].

Une note d’annexe qui suit cette définition indique qu’une séparation coupe-feu peut avoir ou non un degré de résistance au feu [réf. : A-1.4.1.2 du CNB 2005]. Le degré de résistance au feu représente essentiellement la période durant laquelle un ensemble résistera à la propagation des flammes dans un essai de tenue au feu normalisé. Techniquement, lorsqu’un compartiment résistant au feu est exposé au feu, il devrait au moins pouvoir résister à la propagation des flammes si les murs et le plancher étaient faits de matériaux non robustes ou de matériaux robustes mal assemblés. Dans ce cas, le degré de résistance au feu des ensembles ne dépasserait pas quelques minutes. En revanche, si des murs et un plancher composés de matériaux robustes (bien assemblés) étaient exposés au feu, le degré de résistance au feu de ces ensembles pourrait être de quelques heures, et le compartiment résistant au feu remplirait sa fonction pendant une plus longue période.

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Le rôle que jouent les coupe-feu lorsqu’il s’agit d’assurer la continuité des séparations coupe-feu et de créer des compartiments résistants au feu est énoncé, en principe, dans l’exigence et la note d’annexe suivantes :

3.1.8.3

4) La continuité d’une séparation coupe-feu doit être maintenue à sa jonction avec une autre séparation coupe-feu, un plancher, un plafond, un toit ou un mur extérieur (voir l’annexe A). [Réf . : 3.1.8.3. 4) du CNB 2005]

A-3.1.8.3. 4) Continuité d’une séparation coupe-feu. La continuité d’une séparation coupe-feu à sa jonction avec une autre séparation coupe-feu, un plancher, un plafond ou un mur extérieur est maintenue en colmatant le joint avec un matériau assurant l’intégrité de la séparation coupe-feu à cet endroit. [Réf. : A-3.1.8.3 4) du CNB 2005] Bien que cela ne soit pas énoncé expressément, un matériau qui colmatera le joint est sans contredit un coupe-feu qui limitera le mouvement des flammes, et parfois de la fumée, vers les compartiments résistants au feu adjacents. Quoique cette exigence ne fasse pas mention des pénétrations, on peut aisément conclure qu’il est tout aussi important de maintenir la continuité des séparations coupe-feu lorsque celles-ci sont traversées par des équipements techniques en installant des coupe-feu.

Pour ce qui est des coupe-feu, il est important de comprendre la relation entre le degré de résistance au feu et les séparations coupe-feu, car plus le degré de résistance au feu recherché est élevé, plus le coupe-feu utilisé dans la séparation doit être robuste, c’est-à-dire plus sa résistance, exprimée en heures, doit être élevée. Le CNB définit formellement le « degré de résistance au feu » comme suit : Degré de résistance au feu : temps en minutes ou en heures pendant lequel un matériau ou une construction empêche le passage des flammes et la transmission de la chaleur dans des conditions déterminées d'essai et de comportement, ou tel qu'il est déterminé par interprétation ou extrapolation des résultats d'essai comme l'exige le CNB. [Réf. : Division A : 1.4.1.2 du CNB 2005]

Ainsi, pour réaliser une compartimentation efficace, il faut délimiter une zone définie du bâtiment par des séparations coupe-feu pouvant résister à la propagation des flammes lorsqu’elles sont soumises à un essai de tenue au feu normalisé. Dans le CNB, l’essai normalisé servant à évaluer

les murs, les toits et les planchers (et qui définit l’exposition normalisée au feu devant être utilisée) est celui qui est prescrit dans la norme ULC-S101, « Essai de réaction au feu pour les bâtiments et les matériaux de construction » [2-3]. De plus amples renseignements sur cette norme d’essai sont présentés au chapitre 6 – Exigences des codes sur les installations pare-feu et l’insonorisation.

Pour les coupe-feu, l’aspect le plus important des exigences de compartimentation est énoncé dans les termes de l’article 3.1.8.1 du CNB 2005 (voir ci-après) qui indiquent qu’une séparation coupe-feu doit «… constituer un élément continu …» et que « les ouvertures dans une séparation coupe-feu doivent être protégées par des dispositifs d’obturation, des gaines ou d’autres moyens …» [réf. : article 3.1.8.1 du CNB 2005]. Les coupe-feu peuvent être considérés comme « d’autres moyens » dans cette exigence.

3.1.8.1 Exigences générales

1)Les murs, cloisons ou planchers devant former une séparation coupe-feu doivent :

a) sous réserve du paragraphe 2), être construits de façon à constituer un élément continu; et

b) chaque fois que la présente partie l’exige, avoir le degré de résistance au feu spécifié (voir l’annexe A). 2)Les ouvertures dans une séparation coupe-feu doivent être protégées par des dispositifs d’obturation, des gaines ou d’autres moyens conformes aux articles 3.1.8.4 à 3.1.8.17. et aux sous-sections 3.1.9. et 3.2.8. (voir l’annexe A). [Réf. : 3.1.8.1 du CNB 2005]

Ces exigences jettent les fondements du concept de coupe-feu dans le contexte des codes du bâtiment canadiens : elles prescrivent une méthode pour assurer la continuité des séparations coupe-feu et réaliser ainsi une compartimentation. De plus amples renseignements sur ce concept sont présentés au chapitre 5 – Exigences des codes sur les installations coupe-feu et l’insonorisation.

2.2.2 Types de séparations coupe-feu

Les séparations coupe-feu peuvent être faites d’un seul matériau de construction (p. ex., les murs en maçonnerie) ou de différents matériaux qui forment un ensemble (p. ex., les plaques de plâtres, les poteaux d’ossature murale, l’isolant). Par ailleurs, aux termes du CNB, les séparations coupe-feu peuvent avoir ou non un degré de résistance au

Figure

Figure 2.A : Illustration de certaines voies de transmission types du son
Figure 3.F : Exemples de produit d’étanchéité coupe- coupe-feu, avec isolant
Figure 3.O : Exemple de coussins, de briques et de sacs coupe-feu
Figure 4.B : Exemple de pare feu séparant deux vides de construction
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