Exigences de sécurité incendie relatives à la traversée d’une paroi de la gaine technique

Lorsque l’on place un (système de) conduit de fumée dans une gaine technique formant un compartiment résistant au feu, il convient de s’assurer que la résistance au feu de celle-ci est maintenue dans le cas où un appareil de combustion est raccordé à ce (système de) conduit de fumée.

Cet article, en complément de l’article ‘Exigences de sécurité incendie relatives aux conduits de fumée, placés dans une gaine technique’ décrit les règles de bonne pratique pour réaliser la traversée d’une paroi de la gaine, que ce soit en construction neuve ou en rénovation.

Traversée d’une paroi de la gaine

Lorsque le raccordement entre l’appareil de combustion et un (système de) conduit de fumée nécessite le percement d’une paroi résistant au feu d’une gaine technique, les exigences suivantes sont en vigueur.

1. Solution type

La solution type permet de maintenir la caractéristique de résistance au feu de la paroi de la gaine technique, sans devoir mettre en œuvre des dispositifs spécifiques au droit des traversées. En cas d’incendie hors de la gaine technique, la fumée et la chaleur peuvent pénétrer dans les conduits de fumée/d’évacuation et éventuellement dans le conduit d’amenée d’air comburant selon la configuration, mais elles sont évacuées à l’extérieur du bâtiment sans possibilité de se propager dans la gaine technique. Une telle mise en œuvre permet d’assurer une protection suffisante des autres compartiments du bâtiment.

Les exigences fondamentales applicables à cette solution type sont décrites ci-après (voir tableau A) :

la paroi extérieure des conduits situés dans la gaine et les éléments de conduit utilisés pour traverser la paroi de la gaine doivent être constitués de matériaux rigides et incombustibles, tels que le béton, le métal ou la céramique :
- pour des bâtiments bas et moyens, au sens de l’Arrêté Royal ‘Normes de base’, ces exigences sont suffisantes ;
- pour des bâtiments élevés, au sens de l’Arrêté Royal ‘Normes de base’, il est en outre nécessaire que le point de fusion de ces conduits et éléments de conduits soit supérieur à 727 °C, ce qui exclut les conduits en aluminium, par exemple ;
lorsque la paroi de la gaine est traversée par un seul conduit, tel qu’un conduit concentrique, le diamètre extérieur de celui-ci doit être inférieur ou égal à 125 mm (voir tableau A, schémas 1 et 4) ;
lorsque la paroi de la gaine est traversée par deux conduits, comme un conduit d’évacuation des produits de combustion (en abrégé, conduit d’évacuation) et un conduit d’amenée d’air comburant, le diamètre extérieur de chacun doit être inférieur ou égal à 80 mm et la distance entre les traversées (de paroi extérieure de conduit à paroi extérieure de conduit) doit être d’au moins 40 mm (voir tableau A, schémas 2 et 3) ;
l’espace entre la paroi extérieure du conduit de raccordement et la paroi extérieure de la gaine doit être compris entre 10 et 25 mm au droit de la traversée et être resserré sur toute la profondeur de la traversée par de la laine de roche bien comprimée.

Dans certains cas, les éléments de façade des bâtiments doivent répondre à des exigences de résistance au feu (E 60 ou EI 60, p. ex.). Lorsque la solution proposée nécessite de prévoir une amenée d’air comburant en façade (voir tableau A, schéma 4), celle-ci doit présenter la même caractéristique de résistance au feu que la façade. A cet effet, on peut notamment munir les conduits de ventilation d’un clapet résistant au feu (voir figure 1).

Tableau A: Mise en œuvre correcte de la traversée d’une paroi résistant au feu selon la solution type

N°	Schéma	Description
1		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit collectif concentrique par un conduit de raccordement concentrique. La paroi extérieure du conduit collectif se compose d’un matériau rigide et incombustible. La paroi extérieure du conduit de raccordement est également en matériau rigide et incombustible, au moins entre le raccord au conduit collectif et la traversée de la paroi résistant au feu.
2		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit collectif concentrique par deux conduits de raccordement parallèles, l’un pour l’évacuation des produits de combustion et l’autre pour l’amenée d’air comburant. La paroi extérieure du conduit collectif se compose d’un matériau rigide et incombustible. La paroi extérieure des deux conduits de raccordement est également en matériau rigide et incombustible, au moins entre le raccord au conduit collectif et la traversée de la paroi résistant au feu.
3		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à deux conduits collectifs parallèles, l’un pour l’évacuation des produits de combustion et l’autre pour l’amenée d’air comburant, par deux conduits de raccordement parallèles. La paroi extérieure des deux conduits collectifs se compose d’un matériau rigide et incombustible. La paroi extérieure des deux conduits de raccordement est également en matériau rigide et incombustible, au moins entre le raccord aux conduits collectifs et la traversée de la paroi résistant au feu.
4		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit d’évacuation collectif. L’air comburant est prélevé à l’extérieur du bâtiment par un conduit spécifique. La paroi extérieure du conduit d’évacuation collectif se compose d’un matériau rigide et incombustible. La paroi extérieure du conduit de raccordement est également en matériau rigide et incombustible, au moins entre le raccord au conduit collectif et la traversée de la paroi résistant au feu. La traversée de la prise d’air comburant en façade doit être réalisée de manière à ce que la résistance au feu de la façade soit maintenue, le cas échéant.
5		Plusieurs appareils de combustion sont raccordés individuellement à un conduit d’évacuation. Chaque conduit doit respecter les mêmes exigences que celles applicables au conduit collectif dans la configuration correspondante. L’exemple présenté ci-contre pour des conduits individuels est l’équivalent du schéma 4 pour un conduit d’évacuation collectif, à savoir un conduit d’évacuation dans la gaine technique et un conduit d’amenée d’air comburant en façade. Les autres configurations présentées pour des conduits collectifs sont également valables pour des conduits individuels, bien que moins probables étant donné l’encombrement plus important généré dans la gaine technique.
1. Appareil de combustion 2. Conduit de raccordement pour l’amenée d’air comburant () 3. Conduit de raccordement pour l’évacuation des produits de combustion () 4. Paroi résistant au feu 5. Gaine technique exclusivement réservée à cet effet 6. Conduit d’évacuation (des produits de combustion) 6’. Conduit d’amenée d’air comburant 7. Resserrage en laine de roche
^() La température de fusion de l’aluminium est d’environ 660 °C; ce matériau ne convient donc pas dans les bâtiments élevés. ^(*)Il n’y a pas d’exigence concernant les matériaux utilisés pour les conduits de raccordement situés à l’extérieur de la gaine.

Fig. 1: Clapet résistant au feu (A) et manchons résistant au feu (normal (B) et concentrique (C))

2. Solution alternative

L’autre solution consiste à mettre en œuvre des dispositifs résistant au feu au droit des traversées, qui permettent d’assurer une protection suffisante. Ces dispositifs, tels que des clapets ou des manchons (voir figure 1), peuvent être utilisés pour maintenir la fonction d’étanchéité au feu (critère E) et/ou la fonction d’isolation thermique (critère I) de la paroi pendant le temps requis. Ils sont positionnés au droit de la traversée de la paroi résistant au feu et réagissent lors d’un incendie en obturant le passage de la fumée et de la chaleur à travers le ou les conduits de raccordement.

Les clapets résistant au feu peuvent être mis en place sur les conduits d’amenée d’air comburant, qui fonctionnent dans des conditions (température et qualité de l’air) assez semblables à celles des conduits de ventilation, auxquels les clapets sont initialement destinés. Ils doivent être accessibles en vue de leur entretien périodique.

Les manchons résistant au feu peuvent parfois être placés sur les conduits d’évacuation. Toutefois, ces dispositifs sont en général initialement prévus pour des conduites d’eau et la température de fonctionnement ne fait pas partie des critères de test (voir NIT 254 et le présent paragraphe). Dès lors, il convient de se renseigner auprès du fabricant, afin de déterminer si le manchon risque d’être endommagé par la chaleur provenant du conduit d’évacuation, surtout en présence d’appareils de combustion produisant des produits de combustion à une température de plus de 80 °C.

Il n’existe actuellement aucune norme permettant d’évaluer la résistance au feu de la traversée d’un conduit de fumée/d’évacuation équipé de ce type de dispositifs. A défaut, ceux-ci doivent être testés en laboratoire conformément aux normes mentionnées ci-après et doivent répondre aux critères suivants (voir NIT 254) :

les clapets résistant au feu sont testés selon la norme NBN EN 1366-2 et classés selon la norme NBN EN 13501-2, avec des critères EI 60 (ho io) pour une paroi de gaine EI 60 (bâtiments bas et moyens) et EI 120 (ho io) pour une paroi de gaine EI 120 (bâtiments élevés)
les dispositifs de calfeutrement résistant au feu (manchons résistant au feu, …) sont testés selon la norme NBN EN 1366-3 et classés selon la norme NBN EN 13501-2, avec des critères EI 60-U/U pour une paroi de gaine EI 60 et EI 120-U/U pour une paroi de gaine EI 120.

L’utilisation de ces dispositifs permet de s’affranchir de l’exigence relative aux matériaux rigides et incombustibles de la solution type, mais aussi d’envisager d’autres types de configurations, incompatibles avec la solution type. Il est également possible de combiner certains éléments de la solution type avec des éléments de la solution alternative. Tableau B montre plusieurs exemples de solutions.

Contrairement à la solution type, la solution alternative ne comporte pas de limites en ce qui concerne le diamètre maximal des conduits traversant la paroi, ni pour la distance minimale entre deux traversées adjacentes. A cet égard, l’installateur-spécialiste se référera aux prescriptions du fabricant, basées sur des rapports d’essai. L’essai tient compte des performances intrinsèques du dispositif ainsi que des conditions de mise en œuvre (diamètre du clapet ou du manchon, matériaux utilisés pour le resserrage, etc.).

Le donneur d’ordre doit fournir à l’installateur-spécialiste les informations nécessaires au sujet de la résistance au feu et de la nature des éléments traversés, afin qu’il puisse choisir la solution appropriée.

Tableau B: Mise en œuvre correcte de la traversée d’une paroi résistant au feu selon la solution alternative

N°	Schéma	Description
6		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit collectif concentrique par un conduit de raccordement concentrique. Le conduit de raccordement est équipé d’un dispositif résistant au feu situé au droit de la traversée de la paroi résistant au feu. Il n’y a pas d’exigence concernant les matériaux utilisés pour les conduits dans la gaine.
7		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit collectif concentrique par deux conduits de raccordement, l’un pour l’évacuation des produits de combustion et l’autre pour l’amenée d’air comburant. Chaque conduit de raccordement est équipé d’un dispositif résistant au feu situé au droit de la traversée de la paroi résistant au feu. Il n’y a pas d’exigence concernant les matériaux utilisés pour les conduits dans la gaine.
8		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à deux conduits collectifs parallèles, l’un pour l’évacuation des produits de combustion et l’autre pour l’amenée d’air comburant, par deux conduits de raccordement parallèles. Chaque conduit de raccordement est équipé d’un dispositif résistant au feu situé au droit de la traversée de la paroi résistant au feu. Il n’y a pas d’exigence concernant les matériaux utilisés pour les conduits dans la gaine.
9		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit d’évacuation collectif. L’air comburant est prélevé à l’extérieur du bâtiment par un conduit spécifique. Le conduit de raccordement pour l’évacuation des produits de combustion est équipé d’un dispositif résistant au feu situé au droit de la traversée de la paroi résistant au feu. Il n’y a pas d’exigence concernant les matériaux utilisés pour les conduits dans la gaine. La traversée de la prise d’air comburant en façade doit être réalisée de manière à ce que la résistance au feu de la façade soit maintenue, le cas échéant.
10		Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé à un conduit d’évacuation collectif et à la gaine technique pour l’amenée d’air comburant. Le conduit de raccordement pour l’amenée d’air comburant est équipé d’un dispositif résistant au feu situé au droit de la paroi résistant au feu de la gaine technique. Le conduit de raccordement et le conduit pour l’évacuation des produits de combustion sont mis en œuvre selon les principes de la solution type.
1. Appareil de combustion 2. Conduit de raccordement pour l’amenée d’air comburant () 3. Conduit de raccordement pour l’évacuation des produits de combustion () 4. Paroi résistant au feu 5. Gaine technique exclusivement destinée à cet effet 6. Conduit d’évacuation (des produits de combustion) 6’. Conduit d’amenée d’air comburant 7. Dispositif résistant au feu 8. Resserrage en laine de roche
^(*) Il n’y a pas d’exigence concernant les matériaux utilisés pour les conduits de raccordement situés à l’extérieur de la gaine.

3. Solution spécifique développée sur la base d’un essai d’orientation

Un essai d’orientation réalisé en laboratoire a permis de démontrer que la solution présentée au tableau C est réputée satisfaire aux prescriptions en vigueur.

Tableau C: Mise en œuvre correcte de la traversée d’une paroi résistant au feu selon la solution spécifique

N°

Schéma

Description

Un conduit collectif concentrique comporte trois conduits assurant respectivement, les fonctions d’évacuation des produits de combustion, d’amenée d’air comburant et d’évacuation de l’air vicié de l’intérieur vers l’extérieur.

Un appareil de combustion à circuit étanche (type C) est raccordé au conduit d’évacuation et au conduit l’amenée d’air comburant par deux conduits de raccordement parallèles, l’un pour l’évacuation des produits de combustion et l’autre pour l’amenée d’air comburant (voir schéma ci-contre). Le raccordement peut également être réalisé par un conduit concentrique (Æ ≤ 125 mm pour le diamètre extérieur, voir aussi schéma n° 1).

Une installation mécanique d’extraction de l’air vicié est raccordée sur le conduit de ventilation pour l’extraction de l’air vicié.

Les trois parois du conduit collectif concentrique ainsi que les parois des trois conduits de raccordement (parallèles ou concentriques) sont constituées d’un matériau rigide et incombustible, pour la partie située dans la gaine technique. Les conduits de raccordement pour l’amenée d’air comburant et l’évacuation des produits de combustion (parallèles ou concentriques) sont constitués d’un matériau rigide et incombustible, pour la partie située à l’extérieur de la gaine technique. Il n’y a pas d’exigence pour le conduit servant à l’extraction de l’air vicié, pour la partie située à l’extérieur de la gaine technique.

Le conduit servant à l’extraction de l’air vicié doit être équipé d’un clapet résistant au feu situé au droit de la paroi résistant au feu de la gaine technique.

1. Appareil de combustion
2. Conduit de raccordement pour l’amenée d’air comburant
3. Conduit de raccordement pour l’évacuation des produits de combustion
4. Paroi résistant au feu
5. Gaine technique exclusivement destinée à cet effet
6. Conduit d’évacuation (des produits de combustion)
6’. Conduit d’amenée d’air comburant
6’’. Conduit de ventilation
7. Clapet résistant au feu pour conduit de ventilation
8. Resserrage en laine de roche
9. Conduit de ventilation pour l’extraction d’air vicié

Détails de mise en œuvre

Les détails de mise en œuvre décrits dans ce paragraphe sortent du cadre réglementaire. Ils constituent des recommandations visant à favoriser la sécurité de l’ensemble lors de la mise en œuvre :

le conduit de liaison, c’est-à-dire la partie du conduit de raccordement qui relie le conduit collectif hors de la gaine technique, doit être solidement fixé dans la paroi de la gaine technique, afin d’éviter qu’il ne bouge lors du raccordement de l’appareil de combustion. Ceci pourrait provoquer une perte d’étanchéité du conduit au niveau du joint de raccordement, mais aussi endommager le ragréage en laine de roche situé entre le conduit de liaison et la paroi résistant au feu ;
l’assemblage des différents éléments constituant le conduit pour l’évacuation des produits de combustion et le conduit de raccordement doit être sécurisé de manière mécanique ;
l’inspection et l’entretien du clapet résistant au feu peuvent s’avérer malaisés dans l’espace réduit disponible à proximité du raccordement entre l’appareil de combustion et le conduit pour l’évacuation des produits de combustion.

La figure 2 montre que le conduit de liaison doit traverser totalement la paroi résistant au feu, de manière à ce que, lors du raccordement de l’appareil de combustion au conduit de liaison, le conduit de raccordement n’entre pas en contact avec le ragréage en laine de roche.

Fig. 2: Détails de mise en œuvre de la traversée de la paroi résistant au feu

Basé sur l'article Buildwise 2019-4.12

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