La résistance des structures en cas d’incendie
L’école de Riaz est construite avec une structure mixte en bois et en terre crue.
La conception et le choix du type de structure sont essentiels en matière de protection incendie. Possédant des caractéristiques qui lui sont propres, chaque matériau se comporte de manière différente face au feu. Avantages et inconvénients de certains d’entre eux. Salomé Houllier Binder
Le béton armé Depuis son origine, le béton a été utilisé pour lutter contre la propagation du feu. Dès la fin du 19e siècle, l’ingénieur français François Hennebique vantait les structures en béton armé comme étant « inaltérables et résistantes à l’épreuve du feu ». Le béton est en effet un matériau incombustible qui ne participe pas à la charge thermique. Sa faible conductivité et ses sections assez massives le rendent très intéressant en termes de protection incendie. Mais cette idée que le béton est totalement résistant au feu est à nuancer. Des événements comme le drame de Gretzenbach en 2004 montrent les limites de sa résistance. Un incendie dans un parking avait provoqué l’effondrement de la dalle en béton armé, causant la mort de sept pompiers. En effet, le béton n’est pas totalement inaltérable, puisqu’à partir de 650 °C il perd 50% de sa résistance. Par ailleurs, les bétons à hautes performances présentent des risques d’éclatement car lors d’un incendie l’humidité qu’ils contiennent se transforme en vapeur ; le matériau étant très dense, celle-ci ne parvient pas à s’évacuer, ce qui produit un écaillage explosif. Les armatures sont alors rapidement dénudées, ce qui remet en question l’intégrité de ces structures. L’incorporation de fibres de polypropylène améliore la tenue au feu de ce type de béton. En fondant, elles créent des canaux qui permettent à la vapeur d’eau de s’échapper. Le bois Pour des raisons écologiques, le bois est un matériau de plus en plus utilisé. Son inconvénient principal est évidemment qu’il brûle, bien que lentement – environ 1 millimètre par minute. La taille de la section va donc jouer dans le comportement du bois face au feu. Alors qu’une petite section brûlera rapidement, une section massive ne posera pas trop de problèmes, d’autant plus que le bois s’auto-protège en même temps qu’il brûle. Il est donc possible de réaliser des structures jusqu’à R60 non protégées. Au-delà, il est nécessaire de protéger la structure, par exemple en l’englobant dans des parois de plâtre ou de fermacell. L’installation d’un système de sprinklers permet quant à lui de protéger la structure en bois tout en la laissant visible.
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Construction & bâtiment
Bien que longtemps décrié, le bois propose malgré tout de nombreuses possibilités. Il requiert néanmoins des connaissances assez poussées. Les structures en bois nécessitent en effet d’être attentif à des détails très techniques notamment au niveau des raccords d’étanchéité. Par exemple, les cages d’escaliers entièrement en bois doivent être encapsulées par des panneaux spécifiques pour répondre à l’exigence RF1. Le bois étant principalement choisi pour son aspect visuel, cela pose la question de l’utiliser dans de telles conditions. L’acier Tout comme le béton, l’acier est incombustible et ne participe pas à la charge thermique. En revanche, sa conductibilité thermique est nettement plus élevée et les sections métalliques sont souvent élancées. L’acier peut donc rapidement présenter des instabilités locales lors d’un incendie. Comme le béton, le métal perd 50% de sa résistance à partir de 600° C. Le comportement des structures en acier est très dépendant des ouvertures en façades qui permettent d’évacuer la chaleur. Dans ce sens, les façades rideaux entièrement vitrées sont intéressantes. Il est possible de protéger la structure à l’aide de produits en plaque (plâtre par exemple) ou par un écran – plafonds suspendus, cloisons –, mais ils ont tous deux l’inconvénient de cacher la structure ; ou encore par des peintures intumescentes qui rendent la structure compatible R60. Ces peintures contiennent des éléments qui provoquent leur gonflement sous l’effet de la chaleur ; celui-ci peut atteindre jusqu’à 50 fois son épaisseur initiale, créant ainsi une protection passive qui retarde la déformation ou la combustion du métal. Il faut savoir que les structures en acier bénéficient du résultat des dernières recherches en ingénierie incendie. À travers des calculs détaillés on peut connaître précisément la résistance au feu d’une structure spécifique, et ainsi, dans de nombreux cas, décider de la laisser visible et sans protection ou d’envisager une protection partielle.
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