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Institut technologique FCBA : Forêt, Cellulose, Bois - construction, Ameublement

Renforcer la compétitivité des entreprises françaises des secteurs

forêt, bois, pâte à papier, bois construction, ameubleme nt

face à la mondialisation et à la concurrence inter-matéri aux

Institut technologique FCBA : Forêt, Cellulose, Bois - construction, Ameublement

Le bois et le feu

Thierry VARACHAUD

Obligations des concepteurs

• Eviter la naissance et/ou la propagation du feu• Evacuer et protéger le public• Faciliter l’accès et l’intervention des secours

Source de chaleur Comburant

(air, oxygène)

combustible

Produits concernés

• Produits de construction: notion d’immeuble– Autres que revêtement de sol– Revêtement de sol

• Produits d’aménagement: notion de mobilier

Produits de construction et le feu

moyenmoyenbeaucoupbeaucouppeuun peuse dilate ?

ouiouioui?nonpeut casser d’un coup ?

ouiouiouinonnoncède rapidement (si grosse section) ?

moyenmoyenbeaucoupbeaucouppeuun peutransmet beaucoup de chaleur ?

nonnonouinonse fend ou se fissure ?

ouioui?nonnon**dégage des fumées toxiques ?*

ouiouinonnonnonproduit des gouttelettes enflammées ?

ouiouiouiouinonnonfond ?

ouiouinonnonouiouis’enflamme ?

ouiouinonnonouiouibrûle ?

plastiquemétalbétonboisLe matériau :est-ce qu’il…

Comportement des matériaux: résistance

• La résistance au feu de l’ouvrage:temps pendant lequel un élément de construction (mur, plancher, cloison, etc.) soumis à un incendie, conserve les caractéristiques suffisantes lui permettant d’assurer la fonction à laquelle il est destiné.

Vitesse de combustion ,Humidité < 15%

Selon Eurocode 5 NF EN 1995-1

0,90c) Panneaux: (épaisseur 20 mm et masse volumique de 450 sinon facteur correctif.

0,650,50

b) Feuillu :Bois massif ou lamellé collé avec une masse volumique caractéristique> 290 Kg/M 3.Bois massif ou lamellé collé avec une masse volumique caractéristique> 450 Kg/M 3

0,65a) Résineux et hêtre :Bois massif ou lamellé collé avec une masse volumique caractéristique> 290 Kg/M 3

ββββ0 mm /min


Moyenne = 0.7 mm / mn


Critères de performances principaux

•Capacité portante: R lié à la déformation (état limite) et à la vitesse de déformation.

•Étanchéité au feu: ERésistance au passage de flammes et de gaz chauds.

•Isolation thermique: ILa température moyenne de la face opposée doit être inférieure à 140°C et la température maximale doit être inférieure à180 °C.

Capacité portante + Etanchéité + Isolation

= REI


Exprimée en mn par paliers de ¼ d’h en ¼ d’h

Exemple– Un essai de porte donne lieu aux résultats suivants :

– Etanchéité au feu : 121min, rayonnement limité : 65 min, isolation thermique de niveau 2: 46 min, isolation thermique de niveau 1 : 16 min.

– De plus, la porte a réussi aux essais d’auto-fermeture et présente un débit de fuite, à température ambiante et à 200°C, inférieur à 20 m3/h.

– Bilan: classements E 120-CSM / EW 60-CSM / EI2 45-CSM / EI1 15-CSM

Critères additionnels:

Rayonnement limité W

Résistance aux chocs M

Etanchéité aux fumées S

Capacité de protection contre l’incendie K



A l’origine, en France, on distinguait 3 possibilités:

Comportement des matériaux: réaction

La réaction au feu du matériau:

comportement d’un matériau mis en oeuvre qui, en présence d’une flamme ou d’une élévation de température, apporte ou non un aliment au foyer d’incendie et à sa propagation

A l’origine, en France, on distinguait 5 niveaux de classement:

M0 Incombustible (non inflammable : pouvoir calorifique < 600 Kcal/kg)

M1 Non inflammableM2 Difficilement inflammableM3 Moyennement inflammableM4 Facilement inflammable


L’Europe a défini un classement de réaction au feu:

L’inflammabilité du matériau:

Il y a 7 classes: A1, A2, B, C, D, E, F pour un produit autre que revêtement de sol.

Pour un sol: A1fl, A2fl, Bfl, Cfl, Dfl, Efl, Ffl

La production de fumée:« s » pour « smoke » s1=production de fumée très limitée,

s2=production de fumée limitée, s3=produits fortement fumigènes.

La production de gouttelettes enflammées:« d » pour « drop »: d0= pas de goutte enflammée, d1= pas de

goutte ou de débris dont l’inflammation dure plus de 10 s, d2= nid0 ni d1.


M4Toutes classes (2) autres que E-d2 et F

M3----------------------M4(non gouttant)

d0d1 (1)

s1 (2)s2s3

D

M2d0d1 (1)

s1 (2) (3)s2 ‘3)s3 (3)

C (3)

d0d1 (1)

s1s2s3

B

d0d1 (1)

s2s3

A2

M1d1 (1)s1A2

M0d0s1A2

Incombustible--A1

EXIGENCECLASSES SELON NF EN 13501-1

Produits de construction autre que sol


EXIGENCECLASSES SELON NF EN 1350-1

M4s1 (1)s2

D (1)

C (1)

s1s2

B (1) M3

s2A2 (1)

M0s1A2 (1)

Incombustible-A1 (1)

Produits de construction sol


Journée technique du 28/09/2004 - MV

Plafonds, mûrs….. sols

Essais petite flamme

SBISBI Panneaux radiantsPanneaux radiants

FFEE

FFFLFL

EEFLFL

DDCCBB

DDFLFL

CCFLFL

BBFLFL

Bombe calorimétrique

Four ISO

AA1L1L

AA2L2L

AA1 FL 1 FL

AA2FL2FL


�exemple qui ne passe pas

�Essais préliminaires afin de vérifier que le produit est classé au moins Euroclasse E.�Temps d’exposition 30 secondes�Résultat hauteur de flammes inférieur à 150 mm

Essais d’allumabilité selon NF EN 11925-2


SBI

Bruleur de 30KW pendant 21 mn

Débit calorifique

Opacité de la fumée

Chute de gouttes ou débris enflammés

Propagation latérale du front de flamme


�Critères de classement�Distance de la propagation de la flamme qui conduit à un flux critique;�4.5 kw/m² correspond à une distance de propagation de 430mm

Essais panneau radiant selon NF EN ISO 9239-1

Comportement des matériaux: propagation

o Le pouvoir calorifique du matériau , qui exprime la quantité de chaleur dégagée par un kg de matériau au cours de sa combustion complète. Elle est généralement exprimée en mégajoules par kilogramme (MJ / kg). Par convention, le PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) du bois est de 18 MJ / kg à 12 % d'humidité. La valeur de 19 MJ / kg est utilisée pour calculer le seuil du pouvoir calorifique surfacique, notamment dans les aménagements intérieurs des Immeubles de Grande Hauteur (IGH) et les Etablissements Recevant du Public (ERP) dans le cadre de la réglementation incendie.

Comportement des matériaux: toxicité des fumées

Méthode dite « du four tubulaire » (NF X 70-100, 1 et 2)Plusieurs dizaines d’éprouvettes ont été dégradées par pyrolyse à 600 °CBois massif et bois lamellé collé (différentes colles, essences, traitements, finitions)

Quantification :monoxyde de carbone (CO),dioxyde de carbone (CO2),acide chlorhydrique (HCI),acide bromhydrique (HBr),acide cyanhydrique (HCN),acide fluorhydrique (HF),anhydride sulfureux (SO2).

Bilan : non toxicité des fumées dégagées par le bois, massif comme lamelléTeneur nulle ou trop faible pour être détectée.

Comportement des matériaux: performance

Destination des ouvrages

Les bâtiments concernés peuvent être classés en différents types

Les habitations (arrêté du 31 janvier 1986)

Les ERP (couverts par l’arrêté du 25 juin 1980 modifié)

Les IGH (immeuble de grande hauteur) visés par l’arrêté du 18 octobre 1977

Les lieux de travail réglementés par le code du travail

Les installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE)

Si eff public < seuil 1er groupe

⇒Classement en 2ème groupe

(5ème catégorie)


2ème

GROUPE 1er GROUPE


Protection incendie

Source : IRABOIS

1ère famille


Habitation individuelles à RdeC groupées en bande

Habitations individuelles isolées ou jumelées àR + 1 (1 étage sur RdeC) au plus

Habitation individuelles à R + 1 groupées en bande, lorsque les structures de chaque habitation sont indépendantes de celles de l’habitation contiguë

2ème famille individuelle


2ème famille habitations collectives


3ème famille

Un duplex d’une seule pièce ayant accès au 7ème étage peut être admis.


Parois et aménagements Intérieurs. Habitations individuels et collectives;

Tableau récapitulatif pour la réaction au feu :

Elément de l’ouvrage 2 ème famille collectif

3ème famille A et B

4ème famille

Logements Foyers

Hal

l d’

entr

ée

Parois verticales : Plafonds Revêtements de sols

C-s3, d0 C-s3, d0 : pas d’exigence

B-s3, d0 B-s3, d0 Cfl-s1

A2-s1, d0 A2-s1,d0 Cfl-s1

B-s3, d0 B-s3, d0 Cfl-s1

Revêtements marches et contremarches pas d’exigence Dfl-s2 Dfl-s2 Dfl-s2

Revêtements parois, rampants, plafonds C-s3, d0 A2-s1, d0 A2-s1, d0 A2-s1, d0

Esc

alie

rs

Structure Marche volées et paliers pas d’exigence A1 A1 A1

A l’abri des fumées - parois verticales - plafonds -revêtement de sol

C-s3, d0

B-s3, d0

Cfl-s1

Dég

agem

ents

hor

izon

taux

A l’air libre - parois verticales - plafonds C-s3, d0

C-s3, d0

C-s3, d0 B-s3, d0


Habitations

Source : IRABOIS

E.R.P.

Source : IRABOIS

Aménagement intérieur, décoration et mobilier

D’une manière très générale...

Pour tout ce qui concerne l’aménagement intérieur des ERP, on parle d’article AM comme aménagement

Tentures et rideaux :

AM10 -AM13

Elément de décoration Art. AM9 et

AM 19

Protection incendie des parois à ossature isolées

• Selon les dispositions de l’arrêté du 6 octobre 2004 / Article AM8 : GUIDE D'EMPLOI DES ISOLANTS COMBUSTIBLES DANS

LES ÉTABLISSEMENTS RECEVANT DU PUBLIC

• Nécessité d’une protection pendant au moins ¼ h réalisée avec :

– Contre-cloison maçonnée (50 mm mini)– Plâtre projeté sur armature métallique (15 mm mini)– Plaque de plâtre (12,5 mm mini)– Bois massif (14 mm mini si ρρρρ≥≥≥≥ 600 kg/m3 ; 18 mm mini si ρρρρ< 600 kg/m3)– Panneaux CP, OSB, MDF (18 mm mini si ρρρρ≥≥≥≥ 600 kg/m3)– Panneaux CP(21 mm mini si 450 ≤≤≤≤ρρρρ< 600 kg/m3)– Panneaux PP (16 mm mini si ρρρρ≥≥≥≥ 600 kg/m3)– Panneaux PP / ciment (12 mm mini si ρρρρ≥≥≥≥ 1000 kg/m3)

Dans le cas d’éléments porteurs en bois : 50 % maximum en bois

Spécificité du bois dans les articles AM 4 et AM 5

Sols des dégagements non protégés Dfl-s2 ou en catégorie M 4

Aménagement intérieur, décoration et mobilier

Protection incendie des murs à ossature bois

Résistance au feu

Résistance au feu

Résistance au feu

EI 15-ou REI CF ¼ h REI 151 BA 13 NF

EI 30 CF ½ h REI 302 BA 13 NF

EI 60 CF 1 h CF ½ h2 Placoflam 15 NF

Exigences réglementaires de réaction au feu en ERP -FACADES

Limitation de la propagation du feu en façade

• Façades sans ouvertures


• Revêtement de façade des habitations

Isolement par rapport aux tiers contigus

Dispositions

constructives relatives

à l’isolement latéral

entre un ERP

et un bâtiment tiers

contigu

Isolement par rapport aux tiers en vis à vis

Isolement entre un ERPet les bâtiments tierssitués en vis-à-vis :

cas général

Cas d’un ERP - dont l’altitude du plancher

bas du niveau le plus haut est à moins de 8 m

- et qui ne comporte pas de locaux à sommeil au-dessus du 1er étage

Isolement par rapport aux tiers superposés

Dispositions

constructives relatives

à l’isolement latéral

entre un ERP

et un bâtiment tiers

superposés

• Calcul de la masse combustible– Masse combustible mobilisable M



• Calcul de la masse combustiblesurface de référence


• Règle du C + D - Arrêté du 24 mai 2010 (IT 249)

Pour les E.R.P. :• C+D ≥≥≥≥ 1m si M ≤≤≤≤ 130 MJ/m²• C+D ≥≥≥≥ 1,30m si M > 130 MJ/m²

Pour les habitations de 3e famille A :- C + D ≥≥≥≥ 0,60 m si M ≤≤≤≤ 25 MJ/m²- C + D ≥≥≥≥ 0,80 m si 25 MJ/m² < M ≤≤≤≤ 80 MJ/m²- C + D ≥≥≥≥ 1,10 m si M > 80 MJ/m²

Pour les habitations de 3e famille B et habitations de 4e famille- C + D ≥≥≥≥ 0,80 m si M 25 ≤≤≤≤ MJ/m²- C + D ≥≥≥≥ 1,00 m si 25 MJ/m² < M ≤≤≤≤ 80 MJ/m²- C + D ≥≥≥≥ 1,30 m si M > 80 MJ/m²


• Règle du C + D - Arrêté du 24 mai 2010 (IT 249)– Participation au C

• placés au-dessus du plancher : éléments PF 1/2 h ou E30 (ex :allège en maçonnerie ou en béton armé, élément de remplissage « EdR feu » (tôle 1,5 mm + LdR)

• placés sous le plancher ou sous un linteau participant au « C + D » : éléments PF 1h ou E60. Exigence ramenée au degré de résistance au feu requis pour la structure du bâtiment, si celui-ci est inférieur à une heure. Ex: linteau en maçonnerie ou en béton armé; tôle d’acier de 1,5 mm d’épaisseur minimale, élément de remplissage « EdR feu »

– Participation au D• éléments PF1h ou E 60. (ou inférieur si exigence plancher inférieure). • Les isolants éventuels, placés en sous-face d’avancée de dalle participant au D, doivent

être classés au moins A2-s3, d0.


• Façades bois avec C + D Type façade rideaux


• Façades bois avec C + D Type façade semi- rideaux


• Façades bois avec C + D remarques complémentaires

– Si des isolants autres que A2-s3, d0 sont introduits dans les solutions constructives ci-avant, que ce soit dans les éléments à ossature bois ou en isolation extérieure (*), leur utilisation est assujettie à la réalisation d’une étude effectuée selon les indications de l’arrêté du 24 mai 2010 (Avis favorable du CECMI).

– Cette étude fait l’objet d’une appréciation favorable d’un organisme habilité à délivrer des visas façade.

* Les compléments d’isolation par l’intérieur avec isolants autres que A2-s3, d0 peuvent être mis en œuvre dès lors qu’ils répondent aux exigences de l’article AM 8 (arrêté du 6 octobre 2004)


• Solution constructive sans C + D

15 mn

CONSTRUISONS ENSEMBLE LE FUTUR !

Thierry VARACHAUD

06 81 53 22 77

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