ESSAIS CONVENTIONNELS ET CLASSIFICATION
Les essais et le système de classification correspondant sont indiqués dans les décisions de la Commission européenne 2000/367/CE et 2003/629/CE, à l'exclusion des câbles qui relèvent de l'arrêté du 21 juillet 1994.
2. Applications nationales spécifiques
2.0. Circulaire interministérielle n° 2000-63 du 25 août 2000 relative à la sécurité dans les tunnels du réseau routier national et ses annexes ; aspects relatifs à la résistance au feu complétés par les dispositions suivantes :
Portes :
Les portes ayant fait l'objet d'un classement avant la publication du présent arrêté (type "pare-flammes, coupe-feu HCM") peuvent donner lieu à demande de reconduction. Cette demande est traitée suivant les modalités de l'article 20 du présent arrêté.
Sont présumées conformes aux exigences de la circulaire interministérielle n° 2000-63 du 25 août 2000 les portes testées après la publication du présent arrêté, qui respectent la procédure suivante :
- traitement préalable : suivant modalités indiquées dans le PR NF EN 1634 (juin 2008) ;
- instrumentation : selon les modalités indiquées dans le PR NF EN 1634 (juin 2008), paragraphe 9, sans le mode supplémentaire, la seule exception étant le contrôle de la température du four (paragraphe 9.1.1) qui doit être réalisée par des thermocouples de type K ou S ;
- classement : pare-flammes HCM/coupe-feu HCM.
Volets :
Dans le cas des tunnels, les volets sont assimilables à des volets de transfert. A ce titre, sont présumés conformes ceux testés selon les modalités définies ci-dessus pour les portes.
Eléments de structure :
Ces éléments (protégés ou non) sont testés suivant les méthodes d'essais européennes en vigueur et font l'objet de rapports d'essais destinés à être exploités dans le calcul de la stabilité de la structure soumise à l'incendie. A ce titre, aucun procès-verbal de classement n'est prononcé.
2.1. Essais concernant les protections thermiques des structures décrits dans les annexes des normes P 92-701 à 703,
2.2. Essai sur structures acier pour caractériser les protections en présence de primaire anticorrosion.
La méthode d'essai consiste à comparer le comportement de deux éprouvettes afin de vérifier que la tenue mécanique (accrochage) et les qualités d'isolation thermique d'un produit projeté ne sont pas réduites, lorsque la préparation du support acier diffère de celle qui a été utilisée pour les essais de caractérisation de référence.
2.2.1. Conditions d'essais.
L'éprouvette d'essai est constituée d'un plat métallique de 15 mm d'épaisseur, d'une largeur "L" et d'au moins 1,20 m de longueur échauffée. Ce plat, après une préparation par sablage, brossage, dégraissage ou seulement dépoussiérage, etc. selon les conditions de l'essai de l'éprouvette de référence, reçoit (ou non) une peinture anticorrosion de l'une des familles suivantes : alkyde, epoxy, glycérophtalique ou autre, à la demande du fabricant.
La largeur "L" est déterminée comme suit, selon les informations fournies par le fabricant :
- si le produit peut être appliqué sur des surfaces de dimensions illimitées, "L" est égale à 400 mm. En outre, lors de la mise en œuvre du produit, il ne devra pas y avoir de retour sur les côtés du plat pour ne pas conduire à un effet de "coque" ;
- si le produit n'est utilisé que jusqu'à une largeur limitée d'élément, en préconisant par exemple l'utilisation d'un grillage au-delà de cette largeur, "L" est égal à cette largeur limite. En outre, il pourra y avoir un retour du produit sur les côtés du plat.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur une face de l'éprouvette. L'autre face est isolée par de la laine de roche de 50 mm, d'environ 80 kg/m
3
L'éprouvette est soumise à une charge mécanique à mi-portée, afin de conduire à une déformation voisine de celle d'un profilé HEB chargé à 60 % de sa charge ultime et de même longueur (par exemple 6,5 kN pour un plat de 400 mm de large et une distance entre supports de 1,90 m).
L'éprouvette est soumise à la courbe standard température temps sur sa face protégée par le produit. La température du plat est mesurée en 3 sections de 2 thermocouples (aux 1/4, 1/2, et 3/4 de la portée). Sa déformation est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
2.2.2. Méthode d'évaluation des résultats.
Considérant que les essais de caractérisation du produit de protection ont été effectués sur des profils présentant un état de surface "A", la méthode suivante est utilisée pour vérifier si, avec un état de surface "B", les performances du produit de protection ne seront pas diminuées. Les états de surface A et B pourront être, indifféremment : acier noir ou revêtu d'une peinture anticorrosion.
La procédure est alors la suivante :
a) Un premier essai est effectué avec l'échantillon décrit au § 2.2.1, présentant l'état de surface "A", conformément au procès-verbal d'origine (essai A).
b) Un second essai est effectué, en prenant soin de mettre en œuvre la même épaisseur et la même qualité de protection, avec l'état de surface "B" (essai B).
Il sera admis que les performances du produit de protection ne sont pas diminuées avec l'état de surface B si, conjointement :
- la température du plat métallique (à partir de 350 °C et jusqu'à la valeur maximale retenue pour la validité des essais de caractérisation de référence) est, dans l'essai B ; inférieure à 1,05 fois celle relevée, à tout moment, dans l'essai A ;
- il n'y a pas eu, lors de l'essai B, de chute de matériaux de protection à un temps inférieur à ce qui a pu être constaté lors de l'essai A.
2.3. Essai pour caractériser les protections projetées sur un support enduit d'un fixateur de surface.
La méthode d'essai consiste à comparer le comportement de deux éprouvettes, afin de vérifier que la tenue mécanique (accrochage) et les qualités d'isolation thermique d'un produit projeté ne sont pas réduites si le support a été enduit d'un fixateur de surface.
Elle concerne principalement les supports tels que béton, acier, staff, tôles galvanisées.
Les résultats de ces essais sont destinés à fournir des informations complémentaires pour des éléments de construction ayant déjà fait l'objet de procès-verbaux de classement.
2.3.1. Conditions d'essais.
Support acier
La dimension de l'éprouvette et les conditions de mise en œuvre du produit de protection et d'essai sont conformes aux dispositions du paragraphe 2.2.1, la peinture anticorrosion étant remplacée par un fixateur de surface.
Support béton
L'éprouvette d'essai est constituée d'une dalle en béton, de densité voisine de 2,3, de 110 mm d'épaisseur, rigidifiée par un cadre support, d'une largeur minimale de 1 m et d'au moins 1,2 m de longueur échauffée. Cette dalle, coulée sur un coffrage en contreplaqué bakélisé CTB-X, reçoit ou non un fixateur de surface.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur la face inférieure de la dalle, au plus tôt deux mois après la fabrication de la dalle. Les chants de l'échantillon seront protégés par 20 mm de laine céramique ou équivalent.
La dalle n'est soumise à aucune charge. La durée de séchage de la dalle est, au moins, de trois mois avant l'essai au feu.
La dalle est soumise à la courbe standard température/temps sur sa face inférieure protégée. La température de la dalle est mesurée en 2 sections (aux 1/4 et 3/4 de la médiane) de 2 thermocouples, situés à l'interface béton-protection et dans le béton à 2 cm de la face exposée. Sa déformation à mi-portée est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
Plaque de staff
L'éprouvette d'essai est constituée d'une plaque de staff de 40 mm d'épaisseur, d'une largeur minimale de 1 m et d'au moins 1,2 m de longueur échauffée. Cette plaque reçoit ou non un fixateur de surface.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur fa face inférieure de la plaque. Les chants de l'échantillon seront protégés par 20 min de laine céramique ou équivalent.
La plaque n'est soumise à aucune charge. La durée de séchage de la plaque est de un mois au moins avant l'essai au feu.
La plaque est soumise à la courbe standard température/temps sur sa face inférieure protégée. La température de la plaque est mesurée en 2 sections (aux 1/4 et 3/4 de la médiane) de 2 thermocouples situés à l'interface staff-protection et en face non exposée. Sa déformation à mi-portée est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
Tôle galvanisée
L'éprouvette d'essai est constituée d'une plaque de tôle galvanisée, d'environ 1 mm d'épaisseur, d'une largeur de 1 m, ou inférieure pour des conditions d'utilisation spécifiques, et d'au moins 1,2 m de longueur échauffée. Cette plaque reçoit ou non un fixateur de surface.
Le produit de protection est projeté, en épaisseur maximale applicable, sur la face inférieure de la plaque. La face supérieure non exposée au feu sera protégée par 50 mm de laine de roche d'environ 80 kg/m
3
La plaque n'est soumise à aucune charge.
La plaque est soumise à la courbe standard température-temps sur sa face inférieure protégée par le produit. La température de la plaque est mesurée en 2 sections (au 1/4 et 3/4 de la médiane), en face non exposée. Sa déformation à mi-portée est mesurée et toute information sur le comportement du produit de protection est notée.
2.3.2. Méthode d'évaluation des résultats.
Considérant que les essais de caractérisation ou de classement ont été effectués sur un support sans fixateur de surface (état de surface "A"), la méthode suivante est utilisée pour vérifier qu'avec un fixateur de surface et le même support (état de surface "B") les performances des produits de protection ne sont pas diminuées.
Selon le support, l'état de surface A sera : acier noir brossé, béton brut de décoffrage, plaque de staff brut, tôle galvanisée brute. L'état de surface B sera relatif au même support de référence, revêtu du fixateur de surface à tester.
La procédure est alors la suivante :
a) Un premier essai est effectué avec l'un des échantillons décrits au paragraphe 2.3.1 présentant l'état de surface A (essai A).
b) Un second essai est effectué, en prenant soin de mettre en œuvre la même épaisseur et la même qualité de protection, avec l'état de surface B (essai B).
Il sera alors admis que, pour le type de support concerné, les performances du produit de protection ne sont pas diminuées avec le fixateur de surface testé si, conjointement :
- les températures mesurées sur les échantillons (pour une plage de valeurs significatives, fonction du procès-verbal de référence) sont, dans l'essai B, inférieures à 1,05 fois celle relevée, à tout moment, dans l'essai A ;
- il n'y a pas eu, lors de l'essai B, de chute de matériaux de protection à un temps inférieur à ce qui a pu être constaté lors de l'essai A.
Le domaine d'application de ce résultat sera alors :
- support acier, fonction de la largeur du plat utilisé (cf. 2.2. 1) ;
- support béton, pour des densités de béton supérieures ou égales à celle testée ;
- support en plaque de staff ou en acier galvanisé, quelle que soit l'épaisseur ou la dimension de l'élément.
2.4. Ventilateurs de VMC.
Les essais doivent permettre de vérifier la pérennité du fonctionnement des ventilateurs de ventilation mécanique contrôlée (VMC) soumis à des fumées dont la température est conventionnellement définie (120 °C, 200 °C, 300 °C ou 400 °C).
Le constructeur doit fournir au laboratoire un dossier technique comprenant :
- la référence commerciale univoque ;
- le ou les plans du ventilateur, donnant les principales caractéristiques de construction, accompagné(s) d'une notice descriptive ;
- la puissance et les caractéristiques du moteur électrique ainsi que la vitesse de rotation nominale ;
- les courbes débit-pression et puissance du ventilateur ainsi que la pression totale maximum de service. En outre, s'il est prévu de classer une gamme d'appareils, ces courbes doivent être fournies pour tous les appareils au moment de la demande d'essai ;
- tout renseignement utile à la parfaite identification de l'ensemble essayé.
Le rôle des laboratoires d'essais au feu se limite à l'appréciation des variations des caractéristiques aérauliques pouvant survenir en cours ou après essai. Il ne leur appartient pas de contrôler les courbes débit-pression des ventilateurs donnés habituellement par les constructeurs.
2.4.1. Réalisation des essais.
L'appareil est installé dans un circuit aéraulique visant à extraire les gaz chauds du four et comportant un système de mesure de débit (conforme aux normes le concernant). Pour les ventilateurs en caisson possédant plusieurs ouïes, le branchement sera effectué sur l'ouïe supposée la plus défavorable. Le ventilateur fonctionne soit en recyclage sur un réseau de conduits adaptés sur le four, soit en rejet à l'atmosphère.
Des mesures préliminaires sont effectuées à température ambiante sur l'appareil. Les mêmes mesures sont effectuées pendant toute la durée de l'essai à chaud.
Le débit minimal sera celui indiqué dans le tableau 1.1 ci-après, sauf si le ventilateur ne permet pas de l'atteindre. Dans ce cas, l'essai est effectué avec le débit maximal fourni par le ventilateur et le classement sera prononcé, quel que soit le diamètre de bouche considéré. Dans le cas où le débit minimal du ventilateur de VMC est supérieur au débit défini par le tableau ci-après, l'essai est effectué avec ce débit minimal. Ce débit sera clairement indiqué dans les conclusions ainsi que la vitesse de rotation du moteur.
Tableau 1.1
DÉBIT
MINIMAL
À L'ENTRÉE
DU VENTILATEUR
θ de bouche
TEMPÉRATURE DES GAZ AU VENTILATEUR
120 °C
200 °C
300 °C
400 °C
100 mm
1 230 m
3
760 m
3
540 m
3
420 m
3
125 mm
1 990 m
3
1 200 m
3
870 m
3
690 m
3
160 mm
3 100 m
3
1 880 m
3
1 340 m
3
1 050 m
3
Pendant l'essai, le laboratoire procède à la mesure des grandeurs aérauliques déterminantes pour la durée de satisfaction aux critères de classement. L'essai pourra être documenté en vue d'éventuelles exploitations ultérieures (extensions) en enregistrant d'autres grandeurs, en particulier la vitesse de rotation du moteur et, si possible, de la roue.
Dans tous les cas, l'appareil est mis en fonctionnement pendant une durée suffisante permettant l'obtention d'une température stabilisée de la carcasse du moteur, avec un maximum de une heure avant l'essai au feu, afin d'atteindre sa température de fonctionnement.
La période d'échauffement de l'installation est la plus courte possible (maximum 10 minutes) jusqu'à obtention des températures de fonctionnement souhaitées, 120, 200, 300, 400 °C. La température des gaz chauds est mesurée à 200 mm en amont du plan de la façade portant l'ouïe de raccordement et dans la zone centrale. Le temps de fonctionnement du ventilateur est décompté à partir du moment où la température d'essai est atteinte. Cette température correspond à celle des gaz à l'entrée de l'appareil. Après la période d'échauffement de l'installation, la température moyenne des gaz chauds à l'emplacement indiqué ci-dessus ne pourra varier que de ± 25 °C par rapport à la température de l'essai.
Toutes les observations visuelles et audibles et toutes les vibrations anormales sont notées.
2.4.2. Classification.
2.4.2.1. Classements.
Les classements sont exprimés par l'indication d'une température d'essai et d'une durée forfaitaire qui peut prendre les valeurs suivantes : 1/2 h, 3/4 h, 1 h. 1 h 1/2, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h. La durée forfaitaire à retenir est celle immédiatement inférieure à la durée pour laquelle la diminution du débit volumique déterminé à la température d'essai est inférieure ou égale à 10 % par rapport au débit volumique déterminé à température ambiante ;
Il sera indiqué sur la page de garde, dans le texte et en conclusion du procès-verbal, qu'il s'agit d'un ventilateur de VMC.
Le classement est prononcé sous la forme suivante :
- température de fonctionnement : °C ;
- durée de fonctionnement : h ;
- diamètre maximal des bouches : mm.
2.4.2.2. Extensions et extrapolations.
L'extension de résultats d'essais est possible si l'élément essayé a satisfait aux critères de classement pendant une durée excédant le degré de classement recherché d'au moins :
- 20 % pour les degrés de classement recherchés jusqu'à 1 heure ;
- 15 % pour le degré de classement recherché de 1 h 30 ;
- 10 % pour les degrés de classement recherchés compris entre 2 heures et 6 heures.
Les extrapolations nécessitent que le demandeur de l'essai transmette au laboratoire toutes les spécifications techniques nécessaires à l'évaluation des performances en résistance au feu des appareils concernés.
Le dossier devra comporter :
- une note de calcul comportant, pour chaque dimension de ventilateur demandée, la définition de tous les paramètres utilisés dans l'application des formules indiquées dans les paragraphes suivants ;
- un jeu de plans indiquant la conception et le montage de chaque ventilateur de la gamme ;
- un plan de fabrication de la roue avec la nature des matériaux constitutifs ;
- des informations sur les différents jeux qui seront mis en œuvre, par exemple entre roue et pavillon d'aspiration de l'enveloppe, ainsi que sur les dispositions prises pour que l'ensemble des organes soumis à l'échauffement ait un comportement estimé similaire à celui observé pendant l'essai.
Les résultats obtenus pour un diamètre maximal de bouches "d" peuvent être étendus à des diamètres de bouches inférieurs ou égaux à "d".
Les classements ne sont valables que pour des vitesses de rotation inférieures ou égales à celles utilisées lors des essais ou justifiées par des extrapolations.
Les conditions générales d'extrapolation des résultats d'un appareil à un autre sont les suivantes :
- identité de conception (même technologie) et identité des matériaux ;
- règles d'homothétie respectée pour la roue dans les limites dimensionnelles : 0,4 De ≤ D ≤1,5 De, D étant le diamètre extérieur de la roue du ventilateur concerné par l'extrapolation et De le diamètre extérieur de la roue du ventilateur essayé.
Les règles d'homothétie, ainsi que leurs conditions d'application, ne concernent que la tenue de la roue et s'appliquent aux ventilateurs équipés de moteurs de même classe d'isolation et d'échauffement que l'appareil essayé, pour autant que ta température relevée en cours d'essai sur la carcasse ou dans la boîte à bornes soit inférieure ou égale à 200 °C.
Les conditions d'extrapolation d'un ventilateur centrifuge à un autre sont : homothétie des roues, technologie des aubes identique, respect simultané des formules indiquées ci-après.
Notations :
D diamètre extérieur de la roue au bord de fuite des aubes (M).
d diamètre intérieur de la roue au bord d'attaque des aubes (m).
I largeur entre flasques (m).
L longueur de l'aube (m).
S aire de la section droite de l'aube (m
2
ѡ vitesse angulaire (radiants).
e épaisseur de l'aube (m).
Ix/V module d'inertie de l'aube de section S (m
3
oa limite d'élasticité du matériau constitutif de l'aube à la température de l'essai T (N/m
2
oJ limite d'élasticité du matériau constitutif de l'assemblage (rivet, soudure, etc.) à la température de l'essai T (N/m
2
T
2
A aire totale de la section de l'assemblage résistant à la traction simple ou au cisaillement (en m
2
C voir schéma 1.1 (vue X).
Homothétie
d
e
e
e
e
où l'indice "e" se rapporte aux caractéristiques dimensionnelles du ventilateur essayé.
Lorsque les relations sont respectées sans aucun écart, il y a homothétie parfaite (une tolérance de ± 5 % est admise).
Mode de fixation des aubes (schéma 1.1)
a) Aubes non encastrées
Les solutions A, B et C sont équivalentes et peuvent se rencontrer, indifféremment, dans une même gamme.
b) Aubes encastrées :
Les solutions E et F sont équivalentes et peuvent se rencontrer, indifféremment, dans une même gamme.
Les solutions D et G sont spécifiques. Aucune équivalence entre elles, ni avec les autres modes de fixation, n'est permise.
Pour la solution G - roue à aubes serties - les formules d'homothétie s'appliquent en considérant un encastrement, à condition que la largeur sertie d'une aube soit supérieure à la largeur de l'espace entre deux sertissages consécutifs d'aubes. Dans le cas contraire, l'aube est considérée comme non encastrée avec fixation par languette repliée.
(Le schéma n'est pas reproduit.)
Schéma 1.1.
Dans le cas d'aubes soudées sur flasques, le cordon de soudure est défini suivant le schéma 1.2.
(Le schéma n'est pas reproduit.)
Schéma 1.2.
Formules de calculs
A l'intérieur d'une même gamme, la masse volumique des aubes doit être constante ; seule la nuance du matériau peut changer (variation possible des limites d'élasticité, de cisaillement).
Pour une section rectangulaire d'aube :
S = e . L et lx/V = S . e/6
Tableau 1.2.
(Le tableau n'est pas reproduit.)
Pour une même roue et un même moteur, le résultat obtenu est extrapolable à un caisson de plus grandes dimensions. Pour un ventilateur donné, aucune dimension du caisson ne doit être inférieure à celle essayée et la conception doit rester identique.
2.3. Plafonds stables au feu.
L'essai a pour objet d'évaluer la stabilité mécanique des plafonds suspendus qui n'ont pas de rôle de protection incendie d'éléments de structure.
Le plafond est fixé sous un plancher support, adapté aux dimensions du four d'essais, réalisé à partir de dalles de béton cellulaire, d'épaisseur minimum 150 mm et soumis à la courbe standard température-temps.
2.5.1. Réalisation des essais.
Les éléments constituant le plafond sont testés en grandeur réelle. Si la largeur réelle maximale du plafond est inférieure à 3 m, il peut être testé dans cette largeur maximale et sa longueur minimale sera de 3 m.
Le plafond doit être muni de tous les organes de suspentes, de dilatation, d'aboutage et de tous ses accessoires, tels que luminaires, bouches, le cas échéant. Le montage, établi conformément à la notice rédigée pour la réalisation de chantiers, est effectué directement sous le plancher support, par le demandeur de l'essai.
L'élément d'essai doit reproduire les conditions au pourtour, y compris les pièces qui bordent la périphérie, les panneaux ou les lames de rives de plafond, les joints, les calfeutrements.
Les profils porteurs, les panneaux ou lames de plafonds seront montés en butée, à leurs extrémités. Les conditions au pourtour (liaison plafond/mur) doivent être celles utilisées dans la pratique, cornière de rive par exemple. Le montage se fera entièrement par le dessous.
L'essai est conduit jusqu'à l'obtention de la chute d'un élément constituant le plafond, tel que lame, profil, panneau, etc.
2.5.2. Classification.
Le critère de résistance mécanique n'est plus satisfait après la chute d'un élément constituant le plafond.
Le classement de l'élément relève d'une seule catégorie : stabilité au feu (SF).
Des extensions de classements peuvent être autorisées :
Variations dimensionnelles du plénum : plénums de hauteurs supérieures ou égales à celui mis en œuvre lors de l'essai ;
Montage du plafond suspendu : les résultats de l'essai effectué sous dalle de béton cellulaire permettent une utilisation du plafond sous tous types d'éléments de planchers ou de structures porteuses stables au feu indépendamment du plafond. Le plafond et son ossature ne doivent supporter aucune autre charge que leur poids propre Les équipements divers non intégrés au montage d'essai (éclairages, ventilation, sonorisation, pancartes, etc.) peuvent être accrochés à la structure principale ou secondaire du bâtiment à l'aide de suspentes passant au travers du plafond avec un minimum de jeu. Cette structure secondaire doit alors être vérifiée à chaud, par essai ou calcul selon les nonnes en vigueur.
2.6. Clapets bouche - Clapets terminaux.
Les performances des clapets bouche et terminaux pare-flammes et coupe-feu, attestées par des procès-verbaux en cours de validité à la date de publication du présent arrêté, répondent aux exigences des règlements de sécurité contre l'incendie les concernant jusqu'à la date d'obligation de marquage CE pour ces produits.