Brevet FR2381141A1 — publié le 19780915

L'invention se rapporte à un édifice dans lequel existe un risque de déflagration, en particulier aux postes de transformation et sous-stations de sectionnement électrique, comprenant au moins une bouche de ventilation et d'aération ainsi qu'un passage formant un canal de refroidissement et de circulation d'air entre les extrémités extérieures de cette bouche et l'intérieur de l'édifice à ventiler. Il faut en principe que les bouches de ventilation des édifices dans lesquels existe un risque de déflagration soiént conformées de manière qu'en cas d'explosion à l'intérieur, les gaz chauds qui en sortent ne puissent pas mettre en danger les passants se trouvant å proximité de l'édifice. Il a pu être possible d'obtenir ce résultat jusqu'à présent dans les båtiments élevés en plaçant les bouches de ventilation à leur partie supérieure, de préférencé dans le toit et en dirigeant la sortie des bouches vers le haut (brevet de la RFA nO 2 110 089). Ce mode de construction ne résout toutefois pas le problème de sécurité dans tous les cas. En effet, lorsque la hauteur d'un édifice dans lequel existe un risque de déflagration n'atteint pas une cote déterminée, par exemple lorsque la tendance est à la réduction des dimensions des immeubles ou que l'édifice est totalement ou partiellement en sous-sol, les gaz chauds sortant vers le haut de la partie supérieure de l'édifice représentent un risque pour les passants se trouvant à prolixité. L'invention a pour objet un édifice du type mentionné, dans lequel existe un risque de déflagration et perfectionné de manière à éliminer totalement le danger que représente la sortie des gaz chauds par les bouches d'aération en cas d'explosion à l'intérieur. Selon une particularité essentielle de l'invention, le passage de refroidissement comprend des éléments d'absorption d'énergie calorifique disposés transversalement à la direction de l'écoulement et sur deux côtés internes qui sont de préférence parallèles et situés face à face, de manière que le parcours de ventilation soit allongé et de préférence soit en zig zag. Le passage ménagé entre la bouche d'aération et l'intérieur de l'édifice provoque un refroidissement des gaz chauds dégagés lors de la déflagration, de sorte que les gaz sortant par cette bouche ne représentent aucun danger pour les personnes se trouvant dans le voisinage. Le trajet de refroidissement et d'aération conforme à l'invention peut être disposé à l'intérieur ou à l'extérieur de l'édi- fice, verticalement ou horizontalement. Il peut être prévu indépendamment du type de bâtiment et peut aussi etre monté à postériori à l'intérieur ou à l'extérieur des édifices déjà construits. Selon un mode de réalisation ~w/an'-agets, conforme à l'invention, les éléments d'absorption d'énergie sont des corps formés de feuillards perforés, en particulier des corps prismatiques debout ou couchés. Selon un mode d'éxécution conforme à l'invention, les corps formés de feuillards perforés sont garnis d'éléments d'absorption d'énergie calorifique, de préférence de fil d'acier inoxydable ayant une section minimale de 0,1 mm et approximativement enroulé en hélice. La hauteur des corps croit de préférence de ltun à l'autre~vers l'intérieur de 1'édifice. Lorsque la bouche d'aération et de ventilati se trouve à la partie supérieure de l'edifice, le passage de refroidissement est disposé de préférence horizontalement à l'intérieur, afin que son orifice se trouvant dans l'édifice se situe aussi à la partie supérieure de ce dernier, car l'air vicié est normalement ventilé de l'intérieur de l'édifice en cet emplacement. En variante de réalisation, conforme à l'invention, la bouche d'aération est disposée à la partie inférieure de l-'édifice et le passage de refroidissement est orienté à peu près verticalement vers le haut de manière que son orifice situé à l'intérieur de l'édifice se trouve à la partie supérieure de ce dernier. Le passage de refroidissement conforme à l'invention peut toutefois en principe être placé à l'intérieur aussi bien qu'à l'extérieur de l'édifice et peut occuper toute position. Son action qui consiste à refroidir les gaz chauds sortants de l'édifice demanière qu'au moment où ils atteignent la bouche de ventilation, ils ne présentent aucun risque pour les personnes stationnant à proximité de cet édifice, n'est pas modifiée par sa disposition. Les préférences concernant les solutions de l'invention se rapportent uniquement aux qualités spéciales de la ventilation en service normal, c'est-à-dire donc pendant qu'il s'agit d'évacuer de l'édifice uniquement l'air vicié dont la température est normalement douce. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un passage de refroidissement horizontal, conforme à l'invention et disposé à la partie supérieure d'un édifice la figure 2 est une coupe longitudinale d'un passage de refroidissement vertical, conforme à l'invention et dont l'orifice d'entrée est orienté vers le haut ; et la figure 3 est une coupe longitudinale dthn passage de refroidissement vertical, conforme à l'invention et dont l'orifice d'entrée est tourné vers le bas. Le passage de refroidissement et de ventilation selon la figure 1 est disposé à l'intérieur et sous le toit 10 d'un poste de transformation électrique dont l'extrémité supérieure d'un mur est représentée en 11. Le toit 10 se prolonge au-delà du mur 11 pour être coudé vers le bas de manière à ménager en 12 une bouche de ventilation et d'aération du poste orientée vers le bas. Un passage de refroidissement et de circulation d'air 13 en forme de canal est ménagé entre cette bouche d'aération et de ventilation 12 et l'intérieur du poste, son côté supérieur étant formé d'une tôle perforée 14 parallèle au toit 10 et son côté inférieur, par une tôle 16 montée sur une charnière dont l'axe 15 se trouve sur le mur 11.Le passage de refroidissement et d'aération 13 loge des feuillards perforés prismatiques 17 à 20 disposés transversalement à la direction d'écoulement de l'air ,sur son côté supérieur 14 et son côté inférieur 16,de manière à allonger le trajet de ventilation et à lui donner une forme en zig zag. La hauteur des corps prismatiques 17 à 20 décroit de l'un à l'autre vers l'intérieur de l'édifice et ces corps peuvent être garnis d'un élément d'absorption d'énergie calorifique, de préférence de fil d'acier inoxydable dont la section minimale est de 0,1 mm et qui est enroulé approximativement en hélice. L'espace compris entre la tôle perforée 14 qui forme le côté supérieur du passage de refroidissement 13 et le toit 10 est rempli d'une matière 21 d'absorption de la chaleur et de l'énergie calorifique, de préférence de laine minérale. Le passage de refroidissement et de ventilation 13 est destiné, pendant que le poste de transformation est en service normal, à évacuer vers l'extérieur la chaleur dégagée par les appareillages électriques. Les corps prismatiques 17 à 20 ne gênent pas ce courant d'air chaud qui s'écoule à faible vitesse. Toutefois, s'il se produit un court-circuit dégageant des gaz~chauds à la manière d'une déflagration dans un appareil électrique se trouvant à l'intérieur du poste, ces gaz chauds se déplacent à grande vitesse dans le passage de refroidissement et de ventilation 13 et dans l'espace compris entre la tôle perforée 14 et le toit 10.Mais les corps prismatiques 17 à 20 éventuellement garnis d'éléments d'absorption d'énergie calorifique, ainsi que la laine minérale 21 et la fusion de la tôle perforée 14 et des feuillards perforés dont sont réalisés les corps prismatiques eux m8mes,refroidissent très fortement ces gaz qui sortent par la bouche de ventilation et d'aération 12 à une température qui ne présente aucun danger pour les personnes et les substances inflammables se trouvant au voisinage de l'édifice abritant le poste Le basculement vers le haut,imposé par l'onde de pression au côté inférieur 16 du passage de refroidissement autour de l'axe 15,vers le côté supérieur 14, accroit encore l'effet~produit par le passage 13 lors de l'apparition de grandes ondes de pression provoquées par un court-circuit de tôle explosif. Le décalage des corps prismatiques 17 à 20 sur le côté supérieur et le côté inférieur 16 du passage de refroidissement 13 et la diminution de leur hauteurvers l'intérieur de l'édifice fait pivoter la tôle 16 vers le haut de telle sorte que l'orifice 22, tourné vers l'intérieur de ltétifice, du passage de refroidissement est momentanément obturé totalement ou presque totalement. Ainsi, la surpression régnant à l'intérieur du poste ne peut tout d'abord se détendre que par l'espace compris entre la tôle perforée 14 et le toit 10 et rempli de laine minérale 21.Toutefois, le côté inférieur 16 du passage 13 retombe après peu de temps en position normale et libère la circulation des gaz chauds dégagés par le court-circuit explosif et se refroidissant alors de la manière décrite sur leur trajet dans le passage. Il s'est avéré judicieux d'adopter le diamètre des trous des feuillards et de la tôle perforée 14 de manière que la proportion de la surface occupée par ces trous dans la surface totale des feuillards et de la tôle soit d'au moins 40 % pour optimiser le refroidissement avec détente suffisamment rapide. La bouche d'aération et de ventilation 12 de l'édi- fice du poste de l'exemple de réalisation de la figure 2 est formée par une grille 30 située à la partie inférieure du mur 11. Cette grille d'aération 30 se prolonge du côté interne par le passage de refroidissement et de ventilation 13 qui est vertical, de sorte que son orifice d'entrée 22 qui est à l'intérieur de l'édifice se trouve à la partie supérieure de ce dernier. Le mur il de l'édifice forme lui-même une cloison du passage 13, tandis que la cloison opposée est formée d'une tôle d'acier 3:. Le mur 11 et la tôle 31 supportent les corps prismatiques 17 à 20 ainsi que32 qui sont formés de feuillard perforé et qui peuvent aussi être remplis dans cet exemple de réalisation de matière absorbant l'énergie calorifique. La bouche d'aération et de ventilation 12 de l'exemple de réalisation de la figure 3 est recouverte d'une grille 30 et se trouve dans la partie supérieure du mur 11 d'un édifice abritant le poste et partiellement en sous-sol. Le passage de refroidissement et de ventilation 13 qui prolonge cette grille à l'intérieur du poste est toutefois disposé, contrairement à l'exemple de réalisation de la figure 2, de manière que son orifice d'entrée 22 qui est tourné vers l'intérieur de l'édifice se trouve à la partie inférieure de l'intérieur du poste. Par ailleurs, ces deux derniers exemples de réalisation sont similaires. Cette disposition est toujours judicieuse lorsque de grandes quantités de chaleur sont dégagées en un emplacement déterminé d'un édifice abritant un poste et qu'il faut que cette chaleur soit évacuée par la voie la plus courte de l'interieur du poste. Il est bien entendu qu'il n'est pas nécessaire que le passage de refroidissement 13 soit strictement vertical dans un tel cas ; il peut aussi être disposé obliquement et il peut même être judicieux dans certains cas de le placer à ltextërieur de l'édifice. La bouche de ventilation et d'aération 12 devient alors l'orifice d'entrée et l'orifice 22 d'entrée devient la bouche de sortie du circuit de refroidissement et de ventilation. Il est bien entendu aussi que les corps prismatiques 17 à 20 et 32 situés dans le passage de refroidissement 13 et ayant une section triangulaire peuvent être remplacés par d'autres corps prismatiques, par exemple de section rectangulaire, par dec corps prismatiques placés debout ou par des corps de toute autre forme. REVEmDICATIO?TS 1. Edifice dans lequel existe un risque de déflagration, en particulier poste de transformation ou sous-station de sectionnement électrique, comprenant au moins une bouche de ventilation et d'aération ainsi qu'un passage formant un canal de refroidissement et de circulation d'air placé entre les extrémitéssituées intérieurement, de cette bouche et le volume interne à ventiler de l'édifice. caractérisé en ce que le passage de refroidissement est garni d'organes i'absorption d'oner- gie calorifique qui sont disposés transversalement par rapport à la direction d'écoulement, sur deux côtés internes de préférence parallèles et opposés de ce passage, de manière à créer un parcours allongé de ventilation de préférence en zig zag. 2. Edifice selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de refroidissement et de ventilation est disposé à l'intérieur ou å l'extérieur de l'édifice, verticalement ou horizon- tale ment. 3. Edifice selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les organes d'ab-sorption d'énergie calorifique sont des corps formés de feuillards perforés, en particulier des corps prismatiques placés debout ou couchés. 4. Edifice selon la revendication 3, caractérisé en ce que les corps formés de feuillards perforés sont remplis d'éléments d'absorption d'énergie calorifique, de préférence de fil d'acier inox > - 2 dable ayant une section minimale de 0,1 mm et enroulé approximativement en hélice. 5. Edifice selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la hauteur des corps décroit de l'un à l'autre vers l'intérieur de l'édifice. 6. Edifice selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bouche d'aération et de ventilation est disposée à la partie supérieure de l'édifice et comporte un orifice de sortie orienté de préférence vers le bas, le passage de refroidissement étant placé à l'intérieur de l'édifice et étant sensiblement horizontal. 7. Edifice selon la revendication 6, caractérisé en ce que le côté supérieur du passage de refroidissement est formé par le côté inférieur du toit de l'édifice abritant le poste et le côté inférieur de ce passage est formé d'une tôle qui est de préférence paral lèle au côté inférieur du toit. 8. Edifice selon la revendication 6, caractérisé en ce que le côté supérieur du passage de refroidissement est formé d'une tôle perforée sensiblement parallèle au toit et fixée à ce dernier et le côté inférieur de ce passage est formé d'une tale qui est de préférence parallèle à la tôle perforée. 9. Edifice selon la revendication 8, caractérisé en ce qu l'espace compris entre le côté inférieur du toit et la tôle perforée est rempli de matière d'absorption de la chaleur et/ou d'absorption de l'énergie calorifique, de préférence de laine minérale. 10. Edifice selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la tôle formant le côté inférieur du passage de refroidissement est articulée et peut pivoter autour d'un axe horizontal de manière que l'orifice du passage tourné vers l'intérieur de l'édifice soit variable. 11. Edifice selon la revendication 10, caractérisé en ce que les corps-répartis sur le côté supérieur et le côté inférieur du passage de refroidissement sont disposés de manière que l'orifice, dirigé vers l'intérieur de l'édifice, de ce passage soit totalement ou presque totalement obturable par la tôle pivotant vers le haut à l'apparition d'une onde de pression à l'intérieur de l'édifice. 12. Edifice selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que le côté supérieur du toit dépasse le bord extérieur du mur, est coudé vers le bas et prolongé de manière à recouvrir latéralement la bouche d'aération et de ventilation et à libérer l'orifice de sortie tourné vers le bas. 13. Edifice selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bouche d'aération et de ventilation se trouve à la partie inférieure de l'édifice et le passage de refroidissement est sensiblement vertical et son orifice tourné vers l'inté- rieur de l'édifice se trouve à la partie supérieure de ce dernier. 14. Edifice selon l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que le diamètre des trous des feuillards perforés et/ou de la tôle perforée est adopté de manière que la proportion de la surface que représentent ces trous par rapport à la surface totale des feuillards ou de la tôle soit d'au moins 40 %.