Publisher’s version / Version de l'éditeur:
Vous avez des questions? Nous pouvons vous aider. Pour communiquer directement avec un auteur, consultez la première page de la revue dans laquelle son article a été publié afin de trouver ses coordonnées. Si vous n’arrivez pas à les repérer, communiquez avec nous à [email protected].
Questions? Contact the NRC Publications Archive team at
[email protected]. If you wish to email the authors directly, please see the first page of the publication for their contact information.
https://publications-cnrc.canada.ca/fra/droits
L’accès à ce site Web et l’utilisation de son contenu sont assujettis aux conditions présentées dans le site LISEZ CES CONDITIONS ATTENTIVEMENT AVANT D’UTILISER CE SITE WEB.
Digeste de la construction au Canada, 1964-05
READ THESE TERMS AND CONDITIONS CAREFULLY BEFORE USING THIS WEBSITE. https://nrc-publications.canada.ca/eng/copyright
NRC Publications Archive Record / Notice des Archives des publications du CNRC :
https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=20bab286-70b5-4c7b-b1c1-be64782e2d9a
https://publications-cnrc.canada.ca/fra/voir/objet/?id=20bab286-70b5-4c7b-b1c1-be64782e2d9a
NRC Publications Archive
Archives des publications du CNRC
For the publisher’s version, please access the DOI link below./ Pour consulter la version de l’éditeur, utilisez le lien DOI ci-dessous.
https://doi.org/10.4224/40001095
Access and use of this website and the material on it are subject to the Terms and Conditions set forth at
Le feu et la compartimentation des bâtiments
Digeste de la Construction au Canada
Division des recherches en construction, Conseil national de
recherches Canada
CBD 33F
Le feu et la compartimentation des
bâtiments
Publié à l'origine en mai 1964 J. H. McGuire
Veuillez noter
Cette publication fait partie d'une série qui a cessé de paraître et qui est archivée en tant que référence historique. Pour savoir si l'information contenue est toujours applicable aux pratiques de construction actuelles, les lecteurs doivent prendre conseil auprès d'experts techniques et juridiques.
Aucun bâtiment n'est soustrait à la menace du feu. Les architectes, cependant, peuvent veiller en réduisant les risques généraux à ce que seuls des dégâts limités se produisent en cas d'incendie. A cette fin les architectes disposent de différents moyens mais le moyen le plus efficace pour réduire ces risques consiste à recourir à une division des bâtiments en compartiments ignifuges.
La construction ignifuge peut être décrite comme une construction qui continue à remplir ses fonctions alors que l'incendie fait rage et qui empêche la transmission du feu au delà des murs et des planchers. Il ne faut pas la confondre avec la construction non-combustible qui peut dans certains cas ne pas avoir le degré voulu de résistance au feu. Il est, cependant, fréquemment nécessaire de recourir à une construction largement noncombustible pour que ses éléments résistent pendant longtemps au feu.
La résistance au feu d'un élément de construction est universellement définie en fonction du temps pendant lequel il pourra répondre à certaines exigences lorsqu'il sera mis à l'épreuve dans un fourneau d'essai dont la chaleur s'accroît progressivement. Les besoins de tous les bâtiments en ce qui concerne la résistance au feu sont fonction de la charge de feu qui se trouve dans ces bâtiments.
Charge de feu
La charge de feu d'un bâtiment est la chaleur de combustion des matériaux qui le composent et du contenu par unité de plancher à chaque étage. La plupart des matériaux combustibles que l'on trouve dans les bâtiments sont de nature cellulosique. La chaleur de combustion de ces matériaux peut être estimée à 8000 Btu par livre mais pour certains matériaux (par exemple les combustibles pétrolifères) la valeur peut être aussi élevée que 20,000 Btu par livre. Une source intéressante où des renseignements plus détaillés peuvent être obtenus est le Handbook
Le rapport entre la charge de feu et la durée du feu, correspondant à des essais en cheminée, a été mis au point aux États-Unis en 1928 et il est résumé au Tableau I.
Tableau I Résultats américains Contenus combustibles
Sévérité équivalente du feu durant l'essai standard. En heures Poids livre/pied carré Charge de feu* Btu/pied carré 10 80,000 1 15 120,000 1½ 20 160,000 2 30 240,000 3 40 320,000 4½ 50 380,000 6 60 432,000 7½ * Voir texte
Des travaux subséquents effectués à la British Building Research Station ont conduit aux recommandations données au Tableau II Ces recommandations diffèrent beaucoup dans le cas des charges de feu plus élevées. Les différences que l'on trouve entre les deux tableaux sont probablement dues au fait que les exigences en matière de résistance au feu ne devraient pas, strictement parlant, être mises uniquement en rapport avec la charge de feu.
Tableau II Recommandations britanniques Poids livre/ pied carré Charge de feu Btu/pied carré Sévérité équivalente du feu durant l'essai standard. En heures 13 moins de 100,000 (faible charge de feu) 1 13-27 100,000-200,000 (charge de feu modérée) 2 27 - 55 200,000-400,000 (charge de feu élevée) 4
Étant donné que les bâtiments destinés aux mêmes fins ont probablement des charges de feu semblables, la procédure intermédiaire qui consiste à se référer à la charge de feu est souvent omise lorsque les codes de construction sont établis. Des exigences en matière de résistance au feu en fonction du temps sont souvent spécifiées directement pour les diverses catégories d'utilisation des bâtiments. Une telle façon d'envisager le problème part de l'hypothèse que la charge de feu dépend seulement de l'utilisation que l'on fait du bâtiment et quoique ceci ne
représente qu'une approximation le problème auquel donne lieu l'établissement de codes de construction semble nécessiter une telle simplification.
Dimension des compartiments
La question qui est probablement la plus importante à laquelle l'architecte doit s'attacher est le type et la dimension des compartiments qu'il doit inclure dans un bâtiment. Son choix dépend de considérations relatives aux possibilités de pertes de vies et de biens lesquelles peuvent à leur tour être influencées par des facteurs comme la probabilité d'un incendie se déclarant en plusieurs endroits dans un bâtiment et les proportions que cet incendie peut être autorisé à prendre. La probabilité d'un incendie peut être calculée, dans une certaine mesure, à partir d'un examen des rapports statistiques qui sont généralement émis de temps à autre par le service approprié des gouvernements centraux. Au Canada ces rapports sont publiés annuellement par le Commissaire fédéral des incendies. De façon très approximative la probabilité peut également être estimée à partir d'une considération des risques spéciaux qui peuvent être impliqués dans l'emploi même du bâtiment. On ne peut pas dire cependant que ce sujet puisse encore être traité scientifiquement de façon très satisfaisante.
Une caractéristique intéressante d'un grand nombre de codes de construction et qui constitue une application de la conception ci-dessus est le fait qu'on permet de plus grandes pièces si une protection par extincteur est assurée. Si l'on se fonde sur une base statistique il est donc logique de permettre des compartiments plus grands lorsqu'il y a une telle protection. Dans l'avenir les conséquences du feu seront moins graves quoique un seul incendie puisse donner lieu à de plus grandes pertes. Quand des extincteurs sont installés de nombreux codes du bâtiment permettent de doubler la dimension des compartiments.
Le concept de la détermination préalable de la mesure dans laquelle un feu pourra se développer avant d'être restreint ou éteint peut sembler tout a fait inusité. En fait, la façon dont un bâtiment est conçu influe sur ce développement dans des limites remarquablement bien définies. Quoique la lutte contre le feu puisse permettre de maîtriser davantage un feu qu'un compartiment ignifuge l'architecte devra ne pas tenir compte de cette possibilité et assumer que l'incendie impliquera l'ensemble du compartiment dans lequel il a pris naissance. En règle générale la grandeur du compartiment doit être choisie de façon à réduire les risques de pertes de vie et de biens dans des conditions économiquement acceptables.
L'évaluation de la dimension appropriée des compartiments en ce qui concerne les risques pour la vie n'est pas simple mais on peut s'en faire une idée en se demandant dans quelle mesure le développement prévu du feu est susceptible de bloquer les voies de sorties des occupants. D'une façon générale on peut recommander que les différents étages constituent des compartiments séparés. D'autres compartimentations sont également souhaitables.
Lorsque l'on considère les risques à la propriété il est évident que les dimensions des compartiments doivent être établies en fonction de certains critères. Par exemple, un coffre-fort ignifuge dans lequel des bijoux sont déposés peut être considéré comme un cas limite à plus d'un égard. La probabilité que le feu trouve son origine dans le coffre-fort est très faible. C'est le but de la construction ignifuge de protéger les propriétés valables contre un feu trouvant son origine dans des compartiments voisins. Le cas de l'atelier de peinture au pistolet est pratiquement le cas opposé. La valeur des matériaux à l'intérieur de ce type de compartiment est petite mais les risques d'incendie y sont considérables. Le principal objectif d'une construction ignifuge dans ce cas est de protéger les vies et les biens se trouvant dans les compartiments adjacents.
Lorsque les risques pour la vie et pour les biens sont faibles les compartiments peuvent être assez vastes. La question se pose de savoir quelles sont les limites maxima qu'il y aurait lieu de fixer. Il s'agit encore là d'une question controversable mais on admet généralement que l'une des dimensions d'un compartiment ne devrait pas excéder le double de la portée maximum d'un tuyau d'incendie de longueur moyenne, c'est-à-dire mesurant de 60 à 120 pieds. Il n'est pas souhaitable qu'un compartiment ignifuge ait plus d'un étage de hauteur.
Compartiments spéciaux
Certains compartiments ignifuges seront d'une nature très spéciale. Tous les escaliers des bâtiments à plusieurs étages, qu'ils soient employés normalement ou qu'ils soient prévus comme issues de secours doivent constituer des compartiments ignifuges ayant un accès direct à l'extérieur et au niveau du sol. Il ne faut pas s'imaginer qu'un puits d'escalier ignifuge est nécessairement inesthétique. En fait, il est fort possible de construire des puits ignifuges qu'on ne soupçonne pas de l'être. L'escalier principal d'un bâtiment peut différer, cependant, des escaliers de secours en ce que ses matériaux de finition n'ont pas besoin d'être d'un type conçu pour résister aux incendies majeurs.
La façon dont sont reliés les divers compartiments d'un bâtiment, particulièrement les cages d'escalier de secours, aura une influence importante sur la sécurité en matière de vie. Il est souhaitable qu'un grand bâtiment ait au moins deux escaliers de secours. Si cela est possible les zones qui se trouvent entre ces escaliers devraient être divisées au moins en deux compartiments. Dans ces circonstances, si l'on part de l'hypothèse que les portes appropriées sont fermées dès qu'un feu se déclare il est très improbable que les deux escaliers soient remplis de fumée et impracticables en même temps. Le déplacement de la fumée est un phénomène très pernicieux. De la fumée se déplaçant autour d'une porte suffit souvent à contaminer le compartiment adjacent à celui où le feu s'est déclaré.
D'autres compartiments de nature spéciale sont, par exemple, les puits des ascenseurs et les puits prévus pour le passage des tuyaux. Les principes généraux qui sont à la base de la conception de ces puits complètement fermés sont si évidents qu'il n'est pas nécessaire de les élaborer. Les remarques ci-dessous qui concernent la question des portes peuvent s'appliquer aux portes d'ascenseurs.
L'emploi d'un puits pratiqué du haut en bas d'un bâtiment pour permettre le passage des conduites de service n'est pas fondamentalement mauvais à condition qu'il constitue un compartiment ignifuge. Il est probable cependant que la quantité des matériaux combustibles se trouvant par exemple dans l'enveloppe isolante des câbles électriques serait suffisante pour permettre à un feu important de se développer dans un puits de ce genre. Il faut cependant se rappeler que des installations vitales pourraient être sérieusement endommagées par le feu dans les puits de service. C'est pourquoi il serait préférable d'exclure de ces puits certains services comme l'éclairage de secours et les fils d'un système automatique de détection du feu. Communication des compartiments ignifuges
Lorsqu'on divise un bâtiment en compartiments il est indispensable de prévoir des passages entre eux. Les services seront généralement communs et un certain nombre de câbles, de tuyaux et de conduites doivent traverser les parois ignifuges enveloppant les divers compartiments. Le passage de ces tuyaux ne doit pas présenter de problèmes. Il suffira de bien colmater les trous. Les fils électriques doivent généralement traverser les parois à l'intérieur d'une conduite. Compte tenu de la constitution des fils électriques modernes il est improbable que ces derniers propagent le feu d'un côté d'une paroi à l'autre mais il est nécessaire de sceller la conduite des deux côtés ne serait-ce que pour réduire le passage de la fumée.
Une attention plus détaillée est nécessaire pour les conduites d'air. Chacune d'elles exige ait moins un volet qui petit arrêter assez efficacement les gaz. A plusieurs égards, il est souhaitable qu'il y ait deux volets, un de chaque côté de la paroi. De cette façon une fermeture efficace peut être réalisée, quelle que soit la direction de la différence de pression existant entre les deux compartiments. Deux volets séparés, d'environ 6 pouces tendraient également à réduire la probabilité d'un allumage des matériaux dit côté non exposé de la paroi par conduction thermique le long de la conduite. Il est souhaitable en tout cas que les matériaux combustibles n'entrent pas en contact avec la conduite de 6 pouces à un pied de chaque côté de la paroi.
Le problème le plus difficile qui se pose est constitué par la nécessité d'un passage libre entre les compartiments dans les conditions normales. Cette nécessité est aussi grande durant les
premiers stades d'un incendie. Les portes qui sont situées à la lisière des compartiments ignifuges doivent avoir une certaine mesure d'endurance au feu. Parvenir à une mesure appropriée n'est pas toujours facile. De plus, il y a lieu de définir ce qui constitue une bonne résistance au feu. Une résistance au feu de plusieurs heures peut être nécessaire pour certaines parois quoique les portes qui en font partie puissent avoir l'apparence de portes simples relativement légères de type classique. Dans de nombreux cas les portes en verre grillagé répondront aux besoins car les portes qui comportent du verre grillagé peuvent résister au feu pendant une heure ou plus. La résistance au feu dans ce contexte n'implique pas d'exigences de température à la surface non exposée car on peut veiller à ce que les matériaux ne soient pas placés près d'eux.
Lorsque la durée de l'endurance au feu est de l'ordre de plusieurs heures il n'est pas normal de s'attendre à ce qu'une porte se comporte comme le reste de l'ouvrage même si l'exigence en matière de température n'est pas prise en considération. Lorsqu'une très grande mesure de sécurité est nécessaire on peut employer deux portes séparées par quelques pieds la construction entre elles étant ignifuge. Une façon plus simple d'aborder le problème serait de réduire à un minimum raisonnable la zone du verre grillagé impliqué et de veiller à ce que les matériaux de construction soient non-combustibles sur plusieurs pieds de chaque côté des portes et que la construction soit ignifuge. Ainsi, si des flammes venaient à se produire du côté non-exposé par suite de fuites de gaz inflammable autour des portes cela ne serait pas susceptible de provoquer ou de stimuler un feu. Une autre façon complémentaire d'aborder le problème consisterait à installer de chaque côté de la porte des extincteurs d'un type qui pourrait être mis en action d'une façon ou d'une autre dès qu'un feu éclaterait.
Lorsqu'elles sont assujetties au feu les portes se tordent généralement. Il est difficile de généraliser en ce qui concerne l'intérêt qu'elles présentent mais avant de faire un choix il y a lieu d'étudier les résultats obtenus lors d'essais de résistance au feu. N'importe quelle porte devrait constituer une barrière efficace pour le feu pendant une période d'au moins 30 minutes afin que les occupants des autres zones du bâtiment aient le temps de s'enfuir. A cet égard la porte devrait également constituer une barrière pour les gaz durant la même période afin que soient réduits les problèmes associés avec le déplacement de la fumée. Dans la plupart des cas, il devrait être possible de choisir des portes ayant une certaine mesure d'efficacité durant toute la période d'endurance au feu du compartiment impliqué. Cette exigence pourrait être allégée si l'on considérait que la lutte contre le feu pourrait être efficace du côté de la surface non-exposée.
Fermeture des portes
On n'a pas encore mentionné comment les portes et les volets décrits doivent être fermés en cas d'incendie. Lorsque le déplacement de la fumée ne constitue pas un problème l'emploi de liens fusibles peut être efficace. Il est naturellement fondamental que les portes ne soient jamais entrouvertes, quoiqu'il y a lieu d'assumer qu'elles auront souvent l'occasion d'être maintenues grandes ouvertes. Des moyens appropriés pour réaliser cela, sous le contrôle d'un dispositif tel qu'un lien fusible devraient être incorporés. Le lien fusible cependant n'est pas le meilleur dispositif possible. Il est tout à fait possible qu'un feu se propagera occasionnellement dans le compartiment voisin avant que le fusible n'entre en action. De plus, il est presque certain que de grandes quantités de fumée pénétreront dans le compartiment adjacent avant que le lien fusible n'entre en action. Le terme "fumée" est ici employé de façon générale pour décrire les produits gazeux de la combustion dont un grand nombre constituent un danger réel pour la vie. On peut également avoir recours à des mécanismes de fermeture automatique des portes ou à de simples serrures électromagnétiques déclenchées par des systèmes manuels d'alarme ou par des systèmes de détection automatique des incendies. Les dispositifs automatiques de fermeture des portes peuvent être très efficaces mais ils sont en général très coûteux. Les portes fonctionnant par électro-magnétisme peuvent être également efficaces et relativement peu coûteuses. Ce système naturellement peut être efficace sur les portes munies de mécanismes de fermeture des portes tels qu'on les trouve dans la plupart des bâtiments modernes.
Résistance au feu et sécurité pour la vie
Les exigences de résistance au feu dont on a parlé jusqu'à présent ont été mises en corrélation avec la durée de l'incendie mais si une destruction complète de propriété est acceptable une conception modifiée peut être introduite. L'évacuation du bâtiment serait alors la seule chose à considérer. Une recommandation appropriée concernant la résistance au feu pourrait fort bien être que tous les éléments répondent aux exigences de construction pendant une heure et aux exigences de température pendant 30 minutes. Cette différence dans le temps est due au fait qu'un effondrement constitue un empêchement grave à la fuite alors que l'abandon de l'exigence de température après 30 minutes peut n'avoir pour effet que le développement d'un feu du coté éloigné de la paroi impliquée.
Une telle façon de procéder doit donner lieu à beaucoup de réflexion. Elle ne peut être valable que lorsqu'un système adéquat d'avertissement peut être fourni par des systèmes de détection et d'alarme et lorsque l'on sait que la réponse à une alarme sera l'évacuation complète d'un bâtiment. Des dispositions spéciales peuvent être nécessaires lorsque des enfants, des vieillards ou des infirmes occupent les lieux.
