Compartimenter au feu les combles des bâtiments historiques

Compartimenter au feu les combles des bâtiments historiques

Compartimenter au feu les combles des bâtiments historiques 1024 519 Juliette HUZE

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Rendre accessibles au public nos bâtiments historiques nécessite des travaux de mise en conformité face aux risque incendie en plus des travaux réguliers d’entretien ou de rénovation. Souvent négligés car interdits au public et difficiles d’accès, les combles, les charpentes et les greniers de ces châteaux, théâtres, églises, cathédrales, ect… demandent des dispositions particulières malgré les contraintes techniques et architecturales.

  • > Une réglementation en sécurité incendie demande à compartimenter les espaces sous toiture : les combles doivent être recoupées en cellules de 300m2 (1 et 2).

    Cependant, les incendies spectaculaires que nous avons connus ces dernières années, ravageant une partie ou totalité de la toiture historique, montrent que ces dispositions ne sont pas adaptées. Le compartimentage efficace à mettre en œuvre pour isoler des combles, s’apparente d’avantage à l’imposition faite dans l’article CO26(2), pour le compartimentage des circulations horizontales. Néanmoins l’article CO26 décrit un degré pare-flamme d’un quart d’heure, ce qui n’est pas suffisant. Les derniers sinistres que nous gardons tous en mémoire, montrent qu’un pare-flammes 1/2h, soit E30, est le minimum adapté.

    > Il est à déplorer que les études de dangers concernant la sauvegarde du bâtiment, et plus particulièrement, les bâtiments historiques, sont souvent limitées. La méconnaissance des solutions de compartimentage dédiées est en cause. Si bien que les solutions de sécurité incendie installées conformément à la réglementation incendie(1) ne sont pas toujours adéquates. Il n’est pas recommandé de se limiter à l’installation d’un SSI, système de sécurité incendie, laissant ces espaces interdits au public sans aucun dispositif de compartimentage. L’exploitation d’un site et ses dégradations imposent des travaux de maintenance et, ou, de rénovation, qui sont elles-mêmes un risque incendie à ne pas négliger. Une simple projection incandescente peut être à l’origine d’un foyer d’incendie qui mettra plusieurs heures à se déclarer, pouvant entrainer la ruine du bâtiment.

  • Les combles dans nos monuments historiques sont souvent des espaces confinés, prisonniers entre le voligeage bois et le plancher bois. Un incendie dans ces combles historiques entame très rapidement la sous-face de la toiture (le voligeage), qui par rayonnement thermique vers le bas, peut rapidement entrainer un incendie généralisé, pouvant entrainer la ruine de la charpente, puis par effondrement, la ruine du bâtiment.

    Compartimenter un volume consiste à l’isoler du volume voisin. Diviser le volume total des combles a un double avantage :

    1. Les moyens de secours (nos pompiers) peuvent concentrer leurs efforts sur la partie du volume ravagé par les flammes, en évitant le risque d’embrasement généralisé.
    2. Compartimenter les combles permet de réduire de manière significative le risque de propagation de l’incendie. L’étanchéité aux flammes et aux fumées de chaque compartiment limite également la production de flammèches qui risquent de transporter le feu à un bâtiments voisin.

Quelles solutions coupe-feu permettent de compartimenter ces combles ? Comment isoler tout en respectant l’architecture et notamment les charpentes anciennes ?

  • Les solutions lourdes consistent en la création de murs séparatifs coupe-feu en béton visant à compartimenter les combles, au détriment de l’aspect esthétique. Ce sont des solutions complexes à mettre en œuvre, le bâtiment historique n’ayant pas été prévu pour supporter de telles charges complémentaires.

  • Les tissus ignifugés classés M0, appelés aussi toiles M0, sont incombustibles. Cependant cette incombustibilité n’est démontrée que pour des températures relativement basses, avec une flamme ne dépassant pas 150°c ou 200°c. Ces températures sont pourtant bien loin de celles atteintes lors d’un incendie dans ces espaces confinés… Un incendie qui se déclarerait dans les combles d’un bâtiment historique ferait monter la température à plus de 850° après 30 minutes et à plus de 950° au bout d’une heure. A cette température, lorsque les flammes entrent en contact avec ces tissus, ils s’enflamment.

    En conclusion : ces solutions faites de tissus dits M0, souvent réalisées avec un tissus ignifugé et un parement aluminisé pour améliorer leur résistance thermique par réflexion, résisteront à un rayonnement thermique de 1.000°c, mais s’enflammeront au contact d’une flamme parce que la température de contact sera supérieure à 150°c.

    Les fabricants de ces tissus ignifugés présentent souvent une tenue face à des températures de 1000°c alors qu’il faut communiquer sur les capacités du produit à résister à une température maximale de rayonnement thermique admise ou à la température maximale admise au contact des flammes.

  • Le rideau coupe-feu est préconisé comme la solution la plus adaptée à la rénovation de bâtiments historiques et architecturaux. On parle de rideaux textiles coupe-feu. La dénomination d’écrans coupe-feu peut induire en erreur, pouvant être assimilés à des écrans de cantonnement de fumées, ce qui ne pourra pas protéger l’édifice.

    Mais le simple fait d’utiliser un rideau de compartimentage de degré pare-flamme ou coupe-feu, n’est pas suffisant. Il est donc indispensable de réaliser une étude sur site pour appréhender le matériaux à choisir selon le degré de résistance feu souhaité. Puis de faire justifier ce degré de résistance et sa mise en œuvre avec le concours d’un laboratoire agréé, Efectis France ou CSTB.

Tableau comparatif des 2 alternatives appropriées aux toiles M0

Textiles résistants au feu Mur coupe-feu en maçonnerie ou en béton Tissus ignifugés M0

La composition des tissus coupe-feu ou pare flamme résiste au feu selon la courbe de montée en température ISO 834, concordant aux effets démontrés lors d’un sinistre sous toiture.

Ces types de solutions sont étanches aux flammes et aux fumées, si besoin avec un rayonnement thermique limité pendant une heure.

Le montage d’un mur séparatif coupe-feu impose des reprises de charges importantes pouvant nuire à l’architecture du bâtiment.

Cependant, le degré coupe-feu et pare-flammes de ces murs est adapté aux besoins de sites historiques.

Les toiles M0 seront dévorées par les flammes dès les 1ere minutes d’incendie.

Lors d’un essai de résistance au feu selon la courbe normalisée, les 200°c seront dépassés dès la 1ere minute.

Elles ne sont pas appropriées pour l’isolement des combles.

>faire prévaloir une stabilité aux flammes et aux fumées

Dans les bâtiments historiques, les dimensions sous toiture sont généralement plus hautes que la normale. Seul un compartimentage des combles permettra d’isoler convenablement l’espace sous toiture. Idéalement de degré coupe-feu 1h00, mais les mises en œuvres sont parfois compliquées et relativement onéreuses. Il existe un degré intermédiaire entre le coupe-feu et le pare-flamme, le EW apparu en 2004 avec les Eurocodes. Il limite le rayonnement thermique pendant 60 minutes. Sa mise en œuvre est identique à la réalisation d’un rideau fixe pare-flammes.

Le rideau pare-flamme 30 minutes noté E30, voire 60 minutes noté E60, combine l’efficacité du système et son prix raisonnable de mise en œuvre. De plus, il cumule plusieurs avantages :

  • Etanchéité aux flammes et aux fumées.
  • La possibilité d’inclure un passage d’hommes au droit des circulations horizontales.
  • Passage d’hommes compatible avec les exigences des moyens de secours.
  • Lorsque la toile est aspergée d’eau par les moyens de secours, le degré de résistance au feu devient coupe-feu, abaissant également le rayonnement thermique.

C’est le choix qu’avait opéré Gesop pour la mise en sécurité incendie de la cathédrale de Meaux en installant des rideaux fixes de compartimentage, justifiant d’une étanchéité aux flammes et aux fumées pendant 30 minutes.

Les textiles résistants au feu réalisés en fibre de verre tressées et armés d’un fil inox, sont testés en laboratoire agréé lors d’un essai de résistance au feu selon la courbe normalisée ISO 834, face à des flammes produisant des températures avoisinants les 1.100°c.

>sélectionner un mode de fixation qui tient compte des matériaux

Le mode de fixation de la solution devra tenir compte de l’ancienneté de la charpente et/ou de la structure d’accueil ainsi que de l’architecture des lieux. Il ne devra pas altérer le matériau ou défigurer l’aspect.

De simple œillets ou bandes « Velcro » sont à proscrire, leur étanchéité aux flammes ou aux gaz chauds n’étant pas adapté, puisqu’il est illusoire de laisser penser qu’un simple écran de cantonnement de fumées fera barrière à un incendie.

Gesop traite les situations avec l’entière conformité. Les solutions installées qui doivent être dimensionnées sur-mesure sont accompagnées, à la demande de la société Gesop, d’un avis de chantier réalisé par un laboratoire agrée.

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