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Les entrepôts déclarent leur flamme au « tout acier »

Bernard Reinteau |  le 29/08/2017  |  TechniqueBâtimentCorse-du-SudHaute-GaronneFrance entière

Dans les espaces de stockage, les structures et parois métalliques ont passé avec succès l'épreuve du feu.

L'arrêté du 11 avril 2017 relatif aux prescriptions générales applicables aux entrepôts couverts relevant de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) a précisé les règles de construction pour la plupart des plates-formes logistiques. Fixant une obligation de résultat sur le risque incendie, le texte concerne notamment les stockages contenant plus de 500 tonnes de matériaux combustibles, les dépôts de papiers et cartons, de bois et de plastiques. Un an plus tôt, en juin 2016, le Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM) avait publié de son côté un guide de conception des écrans et parois thermiques pour ces locaux à charpente métallique, signe du vif intérêt du secteur pour le sujet. Il porte sur les mêmes ouvrages que ceux pris en compte dans l'arrêté, entrepôts frigorifiques en sus.

Ces bâtiments constituent l'un des cœurs de marché de la construction métallique et revêtent un caractère stratégique pour les fournisseurs et entreprises de cette filière. Ils sont généralement construits avec des portiques et des toitures en acier qui satisfont réglementairement à une tenue au feu minimale de quinze minutes. Parois et dalles doivent, pour leur part, afficher une résistance à l'incendie de deux heures. Quant aux parois et écrans entre cellules, ils doivent être capables de limiter le rayonnement thermique dans l'environnement immédiat. L'ensemble du bâtiment doit aussi répondre à un scénario d'effondrement précis : pas de ruine vers l'extérieur, pas de ruine en chaîne entre les cellules, une évolution du feu et de la ruine permettant l'évacuation des personnes et l'intervention des secours.

Pour respecter ces exigences, jusqu'à il y a peu, écrans et parois coupe-feu étaient généralement réalisés en béton ou béton cellulaire. Ces solutions présentent cependant plusieurs inconvénients quand elles sont associées à une structure en métal. Le premier est le risque de ruine vers l'extérieur en cas d'incendie : la dilatation des poutres et poteaux a pour effet de pousser ces parois périphériques lourdes, qui peuvent alors s'effondrer avant la charpente. Le second tient à la construction elle-même : elle oblige à faire intervenir deux entreprises, l'une pour la structure acier, l'autre pour les écrans thermiques et coupe-feu. Avec un impact sensible sur les coûts.

En 2015, le CTICM a lancé des études de recherche et de développement visant à concevoir des bâtiments à structure en acier uniquement protégés par des parois à parement métallique. Un travail qui ouvre la voie à la construction de tels ouvrages en France.

L'ensemble du bâtiment doit répondre à un scénario d'effondrement précis en cas d'incendie.

Des composants et un mode de montage adaptés. Les travaux conduits par les ingénieurs Bin Zhao et Arnaud Sanzel, respectivement directeur technique et ingénieur de recherche au CTICM, ont consisté dans un premier temps à trouver les composants et le mode de montage répondant à cette conception « tout acier ». Les produits retenus sont des panneaux sandwichs à parements métalliques de 120 mm d'épaisseur chargés en laine de roche d'une densité d'au moins 85 kg/m³ (1). Le montage robuste de ces panneaux, utilisés en parois et pour encoffrer les poteaux, est assuré par un vissage à l'aide de cornières et de plats métalliques.

L'essai en laboratoire a montré une résistance au feu satisfaisante, de 186 minutes pour 120 demandées ; leur réaction est classée A2-s1, d0, niveau équivalent à l'ex-M0. Par ailleurs, l'outil de conception et de simulation réglementaire Flumilog valide la capacité de ces panneaux à contenir très fortement le flux thermique, quel que soit le combustible stocké (voir tableau ci-dessous). Trois modes constructifs ont été définis précisément (lire encadré p. 52).

Autre intérêt de ce travail sur les entrepôts classés ICPE : il peut être adapté à d’autres constructions métalliques, comme les établissements recevant du public ou les locaux commerciaux. En termes de marchés, si la publication du guide est récente, le Syndicat de la construction métallique de France (SCMF) remarque un regain d'intérêt manifeste pour les constructions logistiques, industrielles et commerciales métalliques grâce à cette évolution des pratiques, attendue depuis des années. Au CTICM, Bin Zhao évoque par ailleurs la préparation d'un projet de recherche européen. Son objectif est bien d'élargir ces principes à d'autres types de constructions.

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Parkings aériens - Du métal sans protection active

Les deux parkings aériens en R + 3 construits sur le site d'Airbus Defence and Space, près de Toulouse, sont dits « largement ventilés » au sens de l'arrêté du 9 mai 2006, relatif aux parcs de stationnement : les ouvertures représentent au moins 50 % de la surface de la façade. Si elles sont en structure métallique, ces constructions ne disposent pas des protections traditionnelles - ni encoffrement, ni peinture intumescente, ni sprinklers.

Double système de sécurité. La sécurité est assurée par un double système. Tout d'abord, le recours au béton, puisque la structure métallique conçue par l'architecte Pierre Azéma est renforcée par un remplissage des poteaux avec du béton et l'emploi de bacs en acier chargés d'une dalle pour les planchers. Ce dispositif est complété par un système incendie avec détecteurs automatiques. L'étude d'ingénierie de sécurité incendie réalisée par le bureau d'études Briand Construction Métallique a validé une stabilité au feu minimale de 90 minutes. Chacun des deux parkings a coûté un peu plus de 3 millions d'euros.

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Mise en œuvre - Trois modes constructifs antifeu

Le Centre technique de la construction métallique (CTICM) a défini avec précision trois modes constructifs afin de concevoir des bâtiments métalliques protégés uniquement par des parois à parement métallique. Le premier est autoportant et intégré dans la façade : les panneaux posés horizontalement sont fixés sur des potelets encoffrés. Les poteaux de la structure primaire de l'ouvrage n'y sont pas reliés. Le deuxième s'intègre à la structure porteuse du bâtiment : les panneaux de protection incendie sont installés sur la structure principale. Les traverses sont fixées aux poteaux par des boulons en aluminium. Servant de fusibles lors d'un incendie, ils permettent au bâtiment de se coucher vers l'intérieur. Enfin, le troisième mode constructif est autoportant et désolidarisé du bâtiment : fixés sur potelets à distance de la façade, ces écrans indépendants doivent être dimensionnés au vent, « à froid » et en situation d'incendie.

Triple reconnaissance. Bien que chaque construction soit soumise à l'agrément d'un bureau de contrôle, les mises en œuvre détaillées dans le guide du CTICM sont aujourd'hui collégialement reconnues par l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (Ineris), le Centre national de prévention et de protection (CNPP) et le groupe Efectis France (lire encadré ci-contre).

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Porte coupe-feu coulissante - S'adapter à la structure existante

Comment installer une porte coupe-feu coulissante sur une paroi coupe-feu constituée de panneaux sandwichs ? Le CTICM préconise le support de l'ouvrant par un cadre métallique enserré entre ces panneaux. Verticalement, les potelets, supports de la paroi coupe-feu, peuvent être mis à contribution, notamment en adaptant leur espacement à la largeur de la porte coupe-feu. Ils maintiennent le support horizontal du rail et les joints coupe-feu. En cas d'incendie, cette solution présente l'intérêt d'entraîner un échauffement uniforme du cadre protégé, et donc d'éviter sa déformation ainsi que des défauts d'étanchéité au feu.

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Daniel Joyeux, président du groupe Efectis - « Certifier la pose de produits efficaces »

« La construction acier évolue fortement dans ses conceptions. Mais, qu'il s'agisse d'acier ou d'autres matériaux de structure, il existe depuis plusieurs dizaines d'années des produits de protection incendie de très haut niveau : des revêtements, des projections, des peintures…

Cependant, leur comportement lors d'un incendie dépend fortement de la qualité de leur pose. Généralement, les entreprises soignent ces opérations. Mais leur application est sensible à la température, à l'hygrométrie, au séchage, au mélange des composants…

En cas de défaut, ils peuvent connaître une chute de performance. De fait, cet aspect devient un élément clé de la sécurité incendie.

C'est la raison pour laquelle, depuis avril dernier, nous gérons une certification volontaire de pose et d'application de produits. Il s'agit d'une certification de société, « Efectis Certified », accréditée par le Cofrac. Elle prend en compte les connaissances de la société en matière de sécurité incendie et la compétence des personnes.

Elle est délivrée après une visite de chantier réalisée par les auditeurs d'Efectis. L'accréditation est sans limite de durée, seulement basée sur un suivi régulier des entreprises certifiées. Il s'agit là d'une mission complémentaire qui permet à des entreprises généralistes de valoriser leur savoir-faire dans ce domaine auprès des maîtres d'ouvrage. »

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Guide de sécurité incendie : la nouvelle version bientôt dévoilée

Récemment refondu, le guide de sécurité incendie de l'association ConstruirAcier sera présenté lors du congrès national des sapeurs-pompiers qui se tiendra du 11 au 14 octobre, à Ajaccio (Corse-du-Sud). Cette nouvelle mouture met à jour les dispositions relatives aux bâtiments d'habitation de 3e et 4e famille (entre 28 m et 50 m de haut pour le dernier plancher). Cette quatrième édition de l'ouvrage a été menée avec le concours de la commission « prévention » des sapeurs-pompiers au sein de la Direction générale de la sécurité civile et de la gestion des crises du ministère de l'Intérieur.

Elle sera également disponible dans la bibliothèque en ligne du site ConstruirAcier.

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