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Cas d’étude: système de pressurisation des escaliers dans un hôtel

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L’objectif de ce cas d’étude est de résoudre un système de pressurisation des escaliers dans un hôtel de 7 niveaux en superstructure et un parking en infrastructure. Le logiciel CYPEFIRE Pressure Systems, conçu pour effectuer ce type d’installations selon la norme européenne EN 12101-6 « Systèmes pour le contrôle des fumées et de la chaleur », sera utilisé pour réaliser ce projet.

Vue 3D de l’ouvrage à utiliser dans ce cas d’étude

Introduction

Avant de commencer, il faut étudier la cage d’escalier dans laquelle le projet sera réalisé. Celle-ci dispose de 7 niveaux en superstructure dans un hôtel, plus un niveau en infrastructure appartenant au parking. Tous les niveaux du bâtiment, à l’exception de celui qui donne à la toiture, disposent d’un sas à leurs accès aux escaliers.

Dans ces conditions et en tenant compte de la définition faite dans la norme EN 12101-6 pour chaque classe, le calcul doit être effectué pour le système de pressurisation des escaliers de la classe D.

ClasseExemple d’utilisation
Classe A Pour les moyens d’évacuation. Lutte sur place.
Classe B Pour les moyens d’évacuation et la lutte contre l’incendie.
Classe C Pour les moyens d’évacuation. Évacuation simultanée.
Classe D Pour les moyens d’évacuation. Neutralisation du risque.
Classe E Pour les moyens d’évacuation. Évacuation par étapes.

Configuration initiale

Lorsque le type de système à introduire et le modèle BIM de l’ouvrage sont établis, CYPEFIRE Pressure Systems peut commencer à être utilisé.

La première étape à réaliser une fois que le modèle BIM a été importé est d’examiner tous les éléments qui auront un rôle fondamental dans le calcul. Ces éléments (locaux, portes, fenêtres, éléments constructifs) sont associés à des équivalents réglementaires comme le montre l’image ci-dessous :

Une fois cette configuration exécutée et en accédant à l’interface principale du logiciel, il est possible de commencer à créer les Systèmes de pressurisation avec lesquels le travail va être réalisé.

Le système de pressurisation est accessible depuis le menu principal, et peut être effectué très facilement.

Étape 1 – Locaux

Depuis cet outil, il faut compléter l’information de base suivante afin de commencer à concevoir l’installation :

  • Référence
  • Description
  • Classe de système
  • Locaux du modèle dans le système

Pour déterminer la classe de système, le logiciel dispose de la description normative et des exigences à remplir par chacune pour faciliter la sélection.

Pour introduire les locaux du système de pressurisation, l’application ne montre que les locaux classés tels que les escaliers, les sas ou les ascenseurs.

En bas de la fenêtre, les couleurs que les volumes des locaux auront dans la vue 3D peuvent être sélectionnées.

Étape 2 – Critère de différence de pression

Cet onglet ne sera pas toujours disponible car le critère de différence de pression ne s’applique qu’aux systèmes de classe C, D et E. Pour appliquer ce critère dans la classe D, la réglementation requiert de maintenir une différence de pression dans la cage d’escalier de 10 Pa lorsque deux portes sont ouvertes.

Comme le montre l’image ci-dessus, les portes des escaliers du rez-de-chaussée et du niveau 4 vont être considérées comme ouvertes pour ce critère. Pour ce faire, il suffit d’ajouter à la liste centrale de la fenêtre, le niveau et le local où elles sont situées. Dans cette liste, toutes les portes communiquant avec la cage d’escalier, décrites dans l’onglet ‘Locaux’, sont classées par leur référence.

Étape 3 – Critère de débit d’air

Cet onglet ne sera pas toujours disponible car le critère de différence de pression ne s’applique qu’aux systèmes de classe C, D et E. Pour appliquer ce critère dans la classe D, la réglementation requiert de maintenir une différence de pression dans la cage d’escalier de 10 Pa lorsque deux portes sont ouvertes.

Comme pour le critère précédent, la porte de l’escalier au rez-de-chaussée est ajoutée en condition porte ouverte. Pour la vitesse du débit d’air, il faut d’abord sélectionner le sas puis, la porte où la vitesse du débit d’air est appliquée et la porte qui fait communiquer l’escalier avec le sas.

Calcul et points d’alimentation

Une fois les étapes précédentes réalisées, l’introduction d’un système sera terminée. Lors du calcul, CYPEFIRE Pressure Systems est en mesure d’appliquer les différences de pression correspondantes de chaque critère aux portes, fenêtre, murs et planchers, de calculer les fuites d’air qui se produisent dans chaque élément de l’ouvrage et d’appliquer les coefficients de sécurité proposés par la norme EN 12101-6.

Après le calcul, si les points d’alimentation en air du système n’ont pas été saisis, des erreurs apparaîtront sur l’interface afin de guider l’utilisateur pour procéder correctement. Dans le cas de l’hôtel, comme le bâtiment mesure plus de 11 m de hauteur, les grilles de soufflage ne doivent pas être espacées de plus de 3 niveaux dans la cage d’escalier. De plus, il faudrait en introduire une dans chaque sas.

Résultats

Comme résultat final, un récapitulatif est obtenu comprenant un résumé de l’installation, les fuites d’air produites dans chacun des éléments pour chaque critère calculé et le débit total à fournir pour chacun des critères.

Ci-dessous se trouve le modèle BIM utilisé pour le développement de ce cas d’étude. Le fait que ce modèle soit hébergé sur BIMserver.center nous permet de le faire pivoter, d’activer et de désactiver ses calques et de visualiser les différents espaces formant le système de pressurisation (escalier, sas et ascenseur).

En cas d’incendie, le système doit fonctionner à une vitesse telle qu’il assure un débit suffisant pour satisfaire aux exigences requises par le critère de différence de pression lorsque l’évacuation est commencée et que les portes sont ouvertes. En revanche, quand les portes sont fermées, la vitesse doit être réduite de manière à ce que le système fonctionne au débit requis par le critère de différence de pression avec toutes les portes fermées.

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Alejandro Jorquera

Diplômé en génie mécanique et spécialisé dans la conception de la protection contre les incendies. Amoureux du football en salle et de la NBA, il aime profiter de son temps libre avec ses proches.

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