Ouvrants de toiture : et la lumière fume

Fenêtres de toit, lanterneaux, verrières… L’éclairage zénithal provient de différents systèmes installés sur toitures en pente ou plates. « Nos études montrent que, contrairement à certaines idées reçues, ces ouvrages peuvent pleinement participer à la performance énergétique des bâtiments », explique Bernard Lepage, directeur technique de la société Adexsi, membre du  Groupement des fabricants et fabricants-installateurs de matériel coupe-feu et d’évacuation des fumées (GIF). Ils apportent lumière et chaleur gratuitement, tout en offrant la possibilité de participer à l’aération et au désenfumage naturel.

Évacuation par tirage thermique

Les statistiques sont incontournables : le risque incendie est fortement lié aux dégagements de fumées. Leur nocivité constitue un danger mortel, tandis que la chaleur et l’opacité provoquent des paniques, gênent l’évacuation et les secours. Le désenfumage joue donc un rôle fondamental dans la mise en sécurité des bâtiments. En coordination avec le compartimentage et le cantonnement, conçus pour isoler les départs de feu et maîtriser la propagation des flammes ou gaz brûlés, il permet lors d’un sinistre d’assainir l’ambiance des circulations verticales et horizontales, des zones occupées par les habitants, travailleurs et/ou visiteurs.

Le désenfumage peut être mécanique ou naturel. Dans le premier cas, les fumées sont extraites par l’intermédiaire d’un ventilateur. Dans le second, elles s’élèvent et s’évacuent sous l’effet du tirage thermique. Le système comporte alors trois éléments : une amenée d’air neuf extérieur, une menuiserie en façade ou un exutoire en toiture, et enfin un dispositif d’ouverture/fermeture. L’ouvrant peut être déclenché par une commande mécanique, pneumatique ou électrique. 

Exigence de performance aéraulique et thermique

L’efficacité des exutoires dépend de la surface réelle de passage, de la hauteur d’implantation, du voisinage et des vents dominants. Ils sont parfois équipés de déflecteurs pour préserver le tirage naturel.

Le désenfumage est encadré par la réglementation incendie. En logement, il doit respecter l’arrêté modifié du 31 janvier 1986. Dans le collectif, les dispositions varient selon la taille de l’immeuble : elles visent les cages d’escaliers, voire les circulations horizontales. En maison individuelle non groupée, l’obligation est spécifiée lorsque le bâtiment comporte au moins deux étages (classement en « deuxième famille »). Dans les établissements recevant du public (ERP), il faut appliquer l’arrêté modifié du 25 juin 1980. Le désenfumage est exigé à partir d’une surface de 300 m², voire moins : cas des locaux aveugles lorsque leur surface dépasse 100 m². Pour les établissements industriels et commerciaux, on doit se référer au Code du Travail et – pour les sites concernés – à la réglementation spécifique aux installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). Bien sûr, les mesures de protection sont plus particulièrement renforcées dans les immeubles de grande hauteur (IGH).

Une instruction technique

« Dans les ERP, la réglementation est précisée par l’instruction technique 246, version publiée avec l’arrêté du 22 mars 2004 », rappelle Alain Walesch, responsable technique systèmes de sécurité incendie du Bet spécialisé Batiss et formateur. «  Les règles et principes définis dans ce texte servent de référence pour la conception des installations de désenfumage. » L’instruction propose une méthode de dimensionnement de la surface utile des évacuations en fonction de la taille et de la géométrie des bâtiments. Pour les locaux de plus de 1000 m², il faut calculer un coefficient d’efficacité qui varie selon la hauteur d’implantation. Dans les escaliers encloisonnés, le balayage naturel doit être réalisé par un exutoire d’une surface géométrique de 1 m² ou d’un ouvrant d’une surface libre identique. Selon le mode et l’angle d’ouverture, l’emprise de la trémie peut être entièrement ou partiellement libérée ce qui conduit à prendre en compte des surfaces différentes. Le texte définit également la notion de « coefficient aéraulique », rapport entre le débit effectif et le débit théorique. Cette valeur permet d’intégrer deux critères : la présence de profilés et de mécanismes qui entravent l’extraction, mais aussi l’effet des vents latéraux. Par ailleurs, la surface utile dépend des déformations éventuelles provoquées par une élévation de température.

Marquage CE et certification NF

L’instruction technique (IT 246) exige des performances minimales : classe d’exposition à la chaleur B300 (résistance pendant 30 minutes à 300°C) et classe de température basse T (00) qui garantit un bon fonctionnement à 0°C. Concernant la fiabilité d’ouverture des mécanismes, il est demandé une classe minimale Re300 (essai avec 300 cycles de mise en sécurité), voire Re10000 pour les ouvrants destinés à assurer une fonction parallèle d’aération. Les produits doivent être capables de résister à une surcharge de neige. La classe SL250 (24 daN/m²) est nécessaire pour les altitudes inférieures ou égales à 400 m. La classe SL500 (50 daN/m²) est imposée entre 400 et 800 m. Au-dessus de 800 m, les exutoires préconisés sont de classe SL500 installés avec les dispositions constructives empêchant l’accumulation de la neige : pente supérieure à 45° ou présence d’un dispositif « porte neige ».

Les caractéristiques sont couvertes par un ensemble de normes. Les produits bénéficient à la fois d’un marquage CE et d’une certification NF. Le marquage CE obligatoire « Dispositifs d’évacuation naturelle de fumées et de chaleur » (DENFC) est fondé sur la norme NF EN 12101-2. De son côté, la certification NF volontaire est établie sur la base de la norme NF S61-937-1, relative aux systèmes de sécurité incendie (SSI) et aux dispositifs actionnés de sécurité (DAS), complétée par le référentiel NF 405 spécifique aux DENFC. Au-delà des critères retenus par l’IT 246, il est exigé pour les exutoires montés en toiture une classe de charge éolienne WL1500 (résistance minimale de 1500 Pa).

(Extrait article « Exutoires de fumée – Ouvrants de toiture : et la lumière fume » parution dans la revue Les Cahiers du Bâtiment n° 358 de mars 2017 / Enquête réalisée par Alain Sartres / Photos Bluetek)