Sécurité incendie

L'adoption d'une conception structurelle basée sur les performances dans les structures de parkings ouverts est justifiée car l'incendie n'atteint pas l'embrasement général. Néanmoins, cette stratégie de conception nécessite une analyse précise des températures dans les éléments structurels exposés aux incendies de véhicules. Pour ce rapport de recherche (en anglais), une étude numérique sur l'exposition thermique des éléments de charpente en acier dans les incendies de parkings ouverts a été menée. Les températures de l'acier ont été calculées à l'aide de modèles analytiques tirés des Eurocodes, de la mécanique des fluides numérique et de la modélisation des éléments finis. L'impact de la galvanisation sur l'évolution de la température de l'acier a également été évalué.

Contenu

Ce rapport de recherche 2022 comprend les sections suivantes :

1.    Introduction
2.    Champ d'application de l'étude
   2.1 Aménagement et structure du parking
   2.2 Scénarios d'incendie    
3.    Méthodes de modélisation thermique de l'incendie
   3.1 Choix de l'approche de modélisation
   3.2 Analyse de l'incendie
   3.3 Analyse thermique
4.    Résultats
   4.1 Évolution de la température dans les poutres
        4.1.1 Scénario d'incendie 1
        4.1.2 Scénarios d'incendie 2 et 3
        4.1.3 Comparaison avec les données expérimentales
   4.2 Évolution de la température dans les poteaux
5.    Discussion
   5.1 Températures atteintes dans les éléments en acier
   5.2 Limites du modèle Hasemi
   5.3 Comparaison entre les approches simples et avancées de modélisation de l'incendie pour les poteaux
   5.4 Implications pour la conception de l'incendie basée sur les performances
6.    Conclusions

Rapport de recherche :
© Yan, X., Charlier, M. & Gernay, T. Thermal response of steel framing members in open car park fires. Front. Struct. Civ. Eng. 16, 1071–1088 (2022). https://doi.org/10.1007/s11709-022-0879-0

Texte :
© Constructalia

Photos :
© ArcelorMittal Europe - Long Products
© ArcelorMittal
© Azema

Rédigé en collaboration avec ArcelorMittal Steligence®, ce rapport de recherche examine l'influence de la géométrie des sections, des scénarios d'incendie de voitures, de l'approche de modélisation et de l'utilisation de la galvanisation sur les températures des poutres et des poteaux non protégés. Les distributions détaillées des températures dans les éléments en acier permettent de concevoir des structures efficaces en cas d'incendie en fonction des sections des éléments, de la disposition et de l'utilisation de la galvanisation.

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La réponse des structures exposées au feu dépend fortement du type d'incendie qui se déclare, et le type d'incendie qui se produit dépend fortement de la géométrie des compartiments. Un projet de recherche européen a été mené à l'aide de simulations de simulations mécaniques des fluides numérique (CFD) pour analyser l'influence de la géométrie des compartiments et l'interaction avec des charges de combustible représentatives afin d'examiner les circonstances qui contribuent à la formation d'un incendie itinérant.

Contenu

Ce rapport de 2021 comprend les chapitres suivants :

1.    Introduction
2.    La mise en place des simulations CFD et les hypothèses correspondantes
    2.1 Domaine de calcul
    2.2 Charge de feu
    2.3 Propagation du feu et taux de dégagement de chaleur
    2.4 Conditions limites
    2.5 Rayonnement
3. Modèle de différentes configurations de grands compartiments : résultats et influences
    3.1 Compartiment rectangulaire profond - propagation unidimensionnelle
    3.2 Compartiment carré - propagation bidimensionnelle (2D)
4. Liaison entre la CFD et la méthode des éléments finis (FEM) : réponse d'une structure en acier aux caractéristiques d'un incendie itinérant
    4.1 Stratégie de modélisation
    4.2 Exemple
        4.2.1 Configuration du compartiment
        4.2.2 Structure en acier
        4.2.3 Résultats
5. Discussion et améliorations ultérieures
6. Conclusions

Rapport de recherche:
© Charlier M, Gamba A, Dai X et al. (2021). Modelling the influence of steel structure compartment geometry on travelling fires. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Structures and Buildings 174(9): 739–748, https://doi.org/10.1680/jstbu.20.00073

Texte :
© Constructalia

Photos :
© ArcelorMittal Europe
© Carlo Hommel
© ArcelorMittal Building Solutions

Ce rapport de recherche, rédigé en collaboration avec ArcelorMittal Steligence® et ArcelorMittal Global R&D, souligne la manière dont les spécifications de conception des bâtiments affectent l'évolution de la température et le comportement mécanique d'une structure en acier lorsque la nature d'un incendie itinérant est pleinement prise en compte.

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Rapport

Offrant un attrait esthétique, des performances élevées, la durabilité et la sécurité, les solutions de panneaux porteurs sont de plus en plus populaires auprès des architectes et des prescripteurs à la recherche d'une façade parfaite pour leur projet.

La façade, une partie complexe du bâtiment

Étant donné que les bâtiments représentent environ 40% de la consommation d'énergie finale mondiale, il est de plus en plus important de trouver des moyens durables de construire des bâtiments avec des performances énergétiques optimisées (Researchgate). La façade d'un bâtiment a un impact direct sur l'empreinte environnementale globale d'un projet, ainsi que sur le confort des utilisateurs finaux.

Concevoir la façade d'un bâtiment signifie répondre à des exigences esthétiques et techniques complexes, tout en tenant compte de l'humidité, de la lumière, de l'apparence et de la résistance aux intempéries, ainsi que de multiples réglementations en matière de sécurité, d'ingénierie et d'efficacité énergétique. Un système de panneaux porteurs permet aux prescripteurs de projets de répondre à tous ces besoins grâce à ses performances et sa polyvalence garanties en usine.

Qu'est-ce qu'une solution de panneau porteur?

Une solution de façade de panneau porteur consiste en un panneau sandwich à face métallique, qui sert à la fois d'isolation et de structure porteuse, un système de fixation pour relier la peau extérieure du bâtiment au panneau, une entretoise d'air, et une peau externe, qui est la partie visible de la façade. C'est une solution tout-en-un qui offre aux architectes et aux prescripteurs un moyen de réduire la demande énergétique d'un bâtiment, tout en restant fonctionnel et esthétique.

Les systèmes de panneaux porteurs permettent également de réduire les coûts de construction en raison de la facilité et de la rapidité avec lesquelles une façade peut être installée, réparée ou réaménagée. Les systèmes de panneaux porteurs offrent également une grande liberté architecturale car ils sont adaptés à une gamme de peaux externes, de textures, de profils et de couleurs personnalisées. Pour les architectes et les prescripteurs, cela signifie que presque toutes les conceptions sont possibles - sans compromis sur la qualité de construction et les performances techniques.

Quels sont les avantages d'un système de panneaux porteurs?

Les systèmes de panneaux porteurs sont conçus pour les projets qui doivent utiliser les avantages d'un mur en panneaux sandwich, tout en offrant une liberté créative pour la conception de la façade. Le système fournit aux immeubles de bureaux, aux immeubles résidentiels collectifs et aux centres de loisirs et commerciaux un revêtement extérieur fonctionnel et visuellement attrayant. Les systèmes de panneaux porteurs présentent encore plus d'avantages:

•     Temps de construction plus rapide

En supprimant le besoin de matériaux et de méthodes de construction conventionnels, d'isolation et de certaines structures de sous-châssis, les systèmes de panneaux porteurs garantissent que la pose des façades est simple et rapide. En rendant un bâtiment étanche au vent et à l'eau dès la fin de l'application, l'aménagement intérieur peut être démarré immédiatement. Les systèmes tout-en-un signifient également moins de produits, de fournisseurs et de livraisons complexes, afin que votre projet puisse respecter les délais.

•     Plus durable

Les panneaux sandwich et bardages isolés de qualité se vantent d'excellentes références en matière de durabilité. Outre le temps de construction plus rapide, la rapidité et la simplicité d'installation réduisent considérablement les émissions en phase de construction, tandis que leur faible poids réduit les émissions en transit. Principalement en acier, l'énergie intrinsèque des panneaux porteurs (c'est-à-dire l'énergie nécessaire à leur production) est également faible. Par exemple, 40% de l'acier utilisé par ArcelorMittal Building Solutions provient de sources recyclées. Enfin, grâce en grande partie à la réduction des ponts thermiques, à l' étanchéité à l’air et à l'isolation supérieure, les panneaux porteurs réduisent les émissions au cours d0u cycle de vie d’un bâtiment.

•     Haute performance

Des excellentes performances thermiques en sécurité incendie, en passant par l'étanchéité à l'air, l'isolation phonique et les qualités de portance, les systèmes de panneaux porteurs offrent des solutions de construction durables,  qui peuvent être adaptées à n'importe quelle conception avec une flexibilité totale des peaux externes, des couleurs, des profils et textures.

Solutions de panneaux porteurs ArcelorMittal Building Solutions : liberté de conception

En tant que fabricant leader de systèmes de construction intelligents, les solutions de panneaux porteurs d'ArcelorMittal Building Solutions offrent durabilité, performances techniques et attrait esthétique ainsi qu'une liberté architecturale totale pour les concepteurs et les prescripteurs. Nos systèmes de panneaux porteurs imbriqués sont également conçus pour une application rapide et facile et assurent la conformité aux réglementations.

Archisol® est un panneau porteur avec des fixations visibles qui a été développé dans un souci de hautes performances pour répondre aux nouvelles normes en matière d'isolation thermique: le système allie une résistance supérieure aux intempéries et à la chaleur avec une étanchéité à l'air exceptionnelle et une faible transmission thermique. D'autres avantages comprennent une très bonne résistance mécanique aux actions du vent, permettant des portées plus importantes.

Promisol® S Hybrid est également disponible - une solution de façade à double peau avec des fixations cachées et (comme Archisol®) une isolation thermique et une durabilité exceptionnelles. De plus, Promisol® S Hybrid a de superbes performances de réaction au feu et est certifié Fire resistant EI30.

Les deux solutions offrent une liberté esthétique illimitée de conception. Elles n'ont pas de système propriétaire complexe ni de directives d'installation et, contrairement aux autres systèmes disponibles sur le marché, utilisent des revêtements organiques durables.

Notre équipe de support technique étudie chaque projet au cas par cas pour apporter les meilleures solutions en termes de résistance mécanique et d'isolation thermique. Nous vous assisterons également dans le choix de la solution esthétique la plus appropriée parmi notre large gamme de produits de revêtement extérieur, des profils architecturaux et des revêtements aux systèmes de cassettes - le tout avec un large choix de finitions et de couleurs.

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