Brevet FR2680469A1 — publié le 19930226

Coupe-feu et procédé pour bloquer un élément de fermeture du coupe-feu L'invention concerne un coupe-feu et un procédé pour bloquer un élément de fermeture du coupe-feu. Un coupe-feu est un système à canalisation qui dans le cas d'un incendie ferme la canalisation de façon suffisamment étanche et empêche également qu'un flux de chaleur trop important passe par le système à canalisation entre un local à protéger du feu et un autre. Le coupe-feu est généralement utilisé dans un conduit de conditionnement d'air qui passe d'un local vers un autre Le coupe-feu doit se comporter techniquement vis-à-vis de l'incendie de la même manière que la structure du mur du local auquel il est relié Le coupe-feu doit empêcher de son côté la propagation de l'incendie entre un local et un autre. Ainsi, une étanchéité suffisante du coupe-feu est nécessaire pour éviter le passage des gaz de la combustion La prévention des flux de chaleur est importante pour que les températures des surfaces sur les côtés opposés de l'incendie ne puissent pas monter trop fortement et produire ainsi l'inflammation de matériaux inflammables. La montée de la température provoquée par l'incendie entraîne des modifications des matériaux du coupe-feu Les modifications les plus importantes viennent de la dilatation thermique des métaux, de la rétraction des matériaux isolants de même que de l'usure de ces derniers dans une situation d'incendie Les effets combinés des facteurs mentionnés posent des problèmes concernant l'isolation et la résistance mécanique. Un problème consiste également à produire une isolation suffisamment bonne avec une construction de faible longueur. En outre, les coupe-feu sont surtout basés sur de lourdes structures en placoplâtre Les coupe-feu de l'art antérieur sont munis d'une solide portion de collier qui, dans une solution de l'art antérieur, comprend une isolation en plâtre intégrale La portion de collier est reliée à une portion de fermeture qui est le plus souvent en un matériau d'isolation à base de plâtre revêtu ou non Dans une solution de l'art antérieur, l'épaisseur de l'élément de fermeture est en général très importante, et peut même atteindre 60-100 mm Dans des solutions de l'art antérieur, l'isolation a lieu quand l'élément de fermeture parvient à sa position fermée et est pressé contre les baguettes d'étanchéité dans la direction du mouvement. Les coupe-feu actuellement utilisés sont lourds Un inconvénient des solutions de l'art antérieur est également constitué par leur asymétrie Les propriétés de prévention d'incendie sont alors différentes en fonction de la direction de l'incendie. On connaît également des coupe-feu de l'art antérieur qui ne font qu'empêcher la propagation des gaz de combustion Dans ce cas,-il est nécessaire d'isoler additlonnellement les sections de canalisation situées au voisinage immédiat du coupe-feu pour éviter que la température monte trop fortement sur le côté opposé. Selon l'invention, des essais ont été fait pour éviter les problèmes de l'art antérieur en formant un coupe-feu d'un type nouveau Le coupe-feu de l'invention comprend une structure en collier qui est symétrique de manière qu'un cadre pouvant résister longtemps sur le plan mécanique soit situé au milieu, cadre auquel sont reliés les éléments de fermeture Un élément d'étanchéité qui gonfle à la chaleur, un isolant thermique et une portion de collier sont fixés sur les deux côtés du cadre Le coupe-feu est fixé dans la portion de collier de la canalisation de conditionnement d'air Les dispositifs de commande des éléments de fermeture sont fixés optionnellement à une portion du collier qui reste à l'extérieur du mur. Dans la structure du coupe-feu de l'invention, des éléments de fermeture sont fixés au cadre, ces éléments étant plus larges que le cadre Ainsi, il est possible d'éviter un rayonnement direct de la chaleur appliqué au cadre et le cadre se trouve dans ce que l'on appelle une zone d'ombre par rapport au feu. Les éléments de fermeture sont constitués par des carters métalliques avec une isolation interne Le nombre des éléments de fermeture dépend de la dimension du système à canalisation Les espaces entre les éléments de fermeture de même que les espaces entre élément de fermeture et cadre sont fermés de façon étanche par un élément d'étanchéité élastique tel qu'un élément d'étanchéité en silicone, de même que par un matériau d'étanchéité dont le volume augmente vigoureusement sous l'effet de la chaleur, et qui résiste à la chaleur Quand la température monte, le volume du matériau d'étanchéité augmente sous l'effet de la chaleur et ses dimensions augmentent, ou bien sa dimension structurelle augmente au moins dans une direction, et le matériau d'étanchéité remplit les interstices. Quand la température continue de monter, l'élément d'étanchéité élastique perd son étanchéité Cependant, les interstices sont déjà fermés sous l'effet du matériau gonflant. Le processus d'étanchéité comprend donc deux étapes L'élément d'étanchéité élastique ferme la structure quand elle est froide Le. matériau d'étanchéité gonflant ferme la structure de façon étanche quand elle est froide et bloque également les éléments de fermeture dans la position fermée. Le coupe-feu de l'invention est caractérisé essentiellement du fait qu'il comprend un élément d'étanchéité élastique, de préférence un ruban d'étanchéité, de même qu'un matériau d'étanchéité dont le volume augmente sous l'effet de la chaleur, qui sont disposés l'un par rapport à l'autre, quand l'élément de fermeture est dans la position fermée, de manière que dans une situation d'incendie le matériau d'étanchéité dont le volume augmente sous l'effet de la chaleur presse l'élément d'étanchéité élastique contre sa surface de fixation et bouche le passage du flux au-delà de l'élément d'étanchéité élastique dans une situation d'incendie avant que l'élément d'étanchéité élastique fonde. Le procédé pour bloquer l'élément de fermeture du coupe-feu est caractérisé essentiellement du fait qu'il utilise un matériau d'étanchéité dont le volume augmente sous l'effet de la chaleur, qui est placé en un point sur le côté du système à canalisation du coupe- feu o le côté d'extrémité rectiligne de l'élément de fermeture se positionne quand l'élément de fermeture est en position fermée, le matériau d'étanchéité augmentant de volume sous l'effet de la chaleur et remplissant l'interstice entre le matériau d'étanchéité et l'extrémité de l'élément de fermeture, et se disposant contre le côté d'extrémité de l'élément de fermeture, ce dernier étant ainsi maintenu en position fermée. Dans la structure de l'invention, le cadre agit en tant qu'élément essentiel du coupe-feu et est isolé d'un rayonnement direct de la chaleur La protection contre le rayonnement est réalisée en partie par l'isolation et en partie par le dimensionnement de l'élément de fermeture dont la dimension en largeur est plus importante que la largeur du cadre L'élément de fermeture recouvre alors les parties visibles du cadre Le transfert de chaleur qui est en outre provoqué éventuellement par le cadre est rendu impossible par une solution d'isolation selon laquelle l'effet combiné de l'élément d'étanchéité thermique et du matériau d'étanchéité gonflant brise les ponts thermiques. L'invention va maintenant être décrite plus en détail dans ce qui suit, de façon non limitative, au moyen de certains modes de réalisation de l'invention montrés sur les dessins annexés. La figure 1 montre le coupe-feu de l'invention en vue en perspective d'ensemble. La figure ZA montre la position ouverte de l'équipement qui règle la position de fonctionnement de l'élément de fermeture du coupe-feu. La figure 2 B montre l'équipement de la figure 2 A lorsque l'élément de fermeture du coupe-feu est en position fermée. La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne I-I de la figure 1. La figure 4 montre plus en détail la région A de la figure 3. La figure 5 A montre un mode de réalisation dans lequel une plaque métallique qui se dilate sous l'effet de la chaleur est placée sur les côtés du profilé en U. La figure 5 B montre un mode de réalisation de l'invention dans lequel une structure est placée sur les côtés du profilé en U, formé en un matériau d'étanchéité qui se dilate sous l'effet de la chaleur, cette structure étant constituée par une structure cellulaire remplie de gaz ou d'air. Selon la figure 1, un coupe-feu 10 comprend un cadre Il auquel sont reliées des portions de collier 12 a, 12 b raccordées à des canalisations de conditionnement d'air Quand on fait tourner un arbre 13 a, un ou plusieurs éléments de fermeture 14 a, 14 b du cadre 11 sont amenés dans une position ouverte ou fermée dans le cas d'une situation d'incendie L'arbre 13 est tourné par un mécanisme de commande 15 qui permet de déplacer les éléments de fermeture 14 a, 14 b Le coupe- feu est de section rectangulaire. La figure 2 A montre un certain mode de réalisation concernant l'utilisation de l'arbre 13 Cet arbre 13 comprend un levier 16 à l'extrémité duquel est accouplé un dispositif de commande électrique 17 monté à l'extrémité d'une tige 17 b qui est articulée à l'extrémité du levier Un ressort 18 est également relié à l'extrémité du levier', 16 Quand le dispositif de commande 17 est au repos (par exemple quand l'électricité est coupée), le ressort 18 maintient le levier 16 et l'arbre 13 dans une position dans laquelle les éléments de fermeture 14 a, 14 b sont fermés,comme montré à la figure 2 B La figure montre également un mode de réalisation d'un fusible F qui est constitué de préférence par une substance fondant à une certaine température, de préférence un métal, et qui combine les plaques T 1 et T 2 Un ressort J tend à écarter les parties T 1 et T 2 l'une de l'autre, et ceci a lieu quand la substance F fond dans une situation d'incendie Dans ce cas, une tige M se déplace dans la direction 51 et amène un contact K dans une position dans laquelle le circuit électrique E est déconnecté et l'élément de fermeture se place dans une position de fermeture dans le coupe-feu. Les figures 2 A et 2 B ne montrent qu'un certain mode de réalisation concernant l'utilisation des éléments de fermeture 14 a, 14 b, et l'utilisation de ces derniers peut être différente de diverses façons de celle qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple. La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne I-I de la figure 1 Les éléments de fermeture 14 a, 14 b peuvent tourner avec les arbres 13 a, 13 b Selon la figure, les éléments de fermeture 14 a, 14 b sont reliés l'un à l'autre par une bielle 19 qui est raccordée par des axes a, 20 b à des consoles 21, 22 montées sur les éléments de fermeture 14 a, 14 b Quand on fait tourner l'arbre 13 a, l'élément de fermeture 14 a tourne (flèche L 1), comme montré à la figure 3 Dans ce cas, la bielle 19 qui relie les éléments de fermeture 14 a, 14 b déplace de façon correspondante l'élément de fermeture 14 b et le fait tourner dans le même sens (flèche L 1) que l'élément de fermeture 14 a Selon la figure 4, la largeur C 1 de l'élément de fermeture 14 a, 14 b est nettement plus grande que la largeur C 2 de la portion de corps de support 11 La portion de cadre 11 a en section la forme d'un profilé en U et comprend sur ses surfaces lia, llb, lic un matériau d'étanchéité 24 en graphite et fibres de verre qui se dilate sous l'effet de la chaleur Des éléments d'étanchéité élastiques 26, qui sont de préférence des bandes d'étanchéité en silicone, sont fixés à l'élément de fermeture 14 a, 14 b Sur les deux côtés des plaques latérales lia, llb du profilé en U du cadre Il est placé un matériau d'étanchéité 24 qui se dilate sous l'effet de la chaleur ainsi qu'un isolant thermique 27 qui est de préférence de la laine isolante. Dans une situation d'incendie et quand on utilise le levier 13, les éléments de fermeture 14 a, 14 b sont amenés dans une position dans laquelle la bande d'étanchéité élastique 26 se positionne par rapport au matériau d'étanchéité 24 qui se dilate sous l'effet de la chaleur. Quand la température augmente, le matériau d'étanchéité 24 gonfle et ce n'est qu'après que l'élément d'étanchéité élastique 26 fond Ceci empêche le passage des gaz de combustion au-delà des éléments de fermeture 14 a, 14 b quand un agent d'étanchéité gonflant 24 est utilisé en conjonction avec l'élément d'étanchéité élastique 26. La figure 4 montre plus en détail la région A de la figure 3 La largeur C 2 du cadre Il est considérablement plus faible que la largeur C 1 de l'élément de fermeture 14 b. Sur tous les côtés lia, Ilb et lic du profilé en U du cadre Il est placé un agent d'étanchéité 24 dont le volume augmente sous l'effet de la chaleur, de préférence une masse de graphite et de fibres de verre Un isolant thermique 27 qui est de préférence de la laine isolante est placé en plus de l'agent d'étanchéité 24 qui gonfle sous l'effet de la chaleur sur les côtés Ila, 1 b du profilé en U. L'élément de fermeture 14 comprend un carter métallique 28 et à l'intérieur un isolation thermique 29, de préférence une laine isolante L'élément de fermeture 14 a, 14 b est de section rectangulaire et comprend un côté terminal rectiligne 14 ' dont la région centrale est reliée à un élément d'étanchéité élastique 26 On empêche ainsi un pont thermique de se former dans le cadre 11. La figure SA montre un mode de réalisation de l'invention dans lequel la structure comprend un élément d'étanchéité 24 qui se dilate sous l'effet de la chaleur, constitué dans ce mode de réalisation par une plaque métallique et de préférence une plaque de cuivre La plaque de cuivre 24 est fixée sur les côtés Ila, l Ib et Ilc du profilé en U. La figure 5 B montre un mode de réalisation de l'invention dans lequel le matériau d'étanchéité 24 qui se dilate sous l'effet de la chaleur est constitué par une structure cellulaire 29 comprenant une matrice 30 en une substance de base et des espaces 31 remplis de gaz ou d'air. La figure 5 B montre un premier stade dans lequel la chaleur ne peut pas parvenir dans les espaces 31, et sur la figure est également montré un stade au cours duquel la chaleur est parvenue dans les espaces 31 remplis de gaz ou d'air, ces espaces déformant la structure de façon que sa largeur B augmente. REVENDICATIONS 1 Coupe-feu ( 10) comprenant un cadre ( 11) auquel sont reliées des portions de colliers ( 12 a, 12 b) par lesquelles le coupe-feu ( 10) peut être relié à des canalisations de conditionnement d'air, et le coupe-feu ( 10) comprend dans le cadre ( 11) au moins un élément de fermeture ( 14 a, 14 b> fixé de façon à tourner dans le cadre, cet élément de fermeture pouvant être tourné autour d'un arbre ( 13 a, 13 b) entre une position ouverte et une position fermée, un dispositif de commande ( 17) étant accouplé à l'arbre ( 13 a) de l'élément de fermeture ( 14 a), l'élément de fermeture pouvant être ainsi amené à sa position fermée dans une situation d'incendie au moyen du dispositif de commande ( 171), l'élément de fermeture ( 14 a, 14 b) empêchant la connexion entre le côté de la portion de collier ( 12 a) et le côté de la portion de collier ( 12 b) entre une canalisation et l'autre, caractérisé en ce que le coupe-feu ( 10) comprend un élément d'étanchéité élastique ( 26), de préférence un ruban d'étanchéité, de même qu'un matériau d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur, disposés l'un par rapport à l'autre, quand l'élément de fermeture ( 14) est en position fermée, de manière que dans une situation d'incendie le matériau d'étanchéité ( 24) qui gonfle en raison de la chaleur, presse l'élément d'étanchéité élastique ( 26) contre sa surface de fixation ( 14 ') et bouche le passage d'écoulement au-delà du matériau d'étanchéité élastique ( 26) dans une situation d'incendie avant que le matériau d'étanchéité élastique ( 26 > fonde. 2 Coupe-feu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur est placé sur la surface ( 11 c) du cadre ( 11) limitant le système à canalisation et l'élément d'étanchéité élastique ( 26) est fixé sur le côté d'extrémité rectiligne ( 14 ') de l'élément de fermeture ( 14), l'élément d'étanchéité ( 26) étant appliqué contre l'agent d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur dans une situation de fermeture. 3 Coupe-feu selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cadre ( 11) a en section la forme d'un profilé en U, un agent d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur étant placé sur les cotés (lia, Ilb) du profilé en U et une isolation thermique ( 27) qui est de préférence en laine isolante étant placée au voisinage dudit agent d'étanchéité. 4 Coupe-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux éléments de fermeture ( 14 a, 14 b), les surfaces à rendre étanches des éléments de fermeture étant munies d'un agent d'étanchéité élastique ( 26), de préférence une bande d'étanchéité, qui est fixé à l'un des éléments de fermeture ( 14 a ou 14 b), l'un au moins de ces éléments de fermeture ( 14 a ou 14 b) étant muni d'un agent d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur et qui vient s'appliquer contre une substance d'étanchéité élastique ( 26), de préférence un ruban d'étanchéité, dans une situation de fermeture. Coupe-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de fermeture ( 14 a, 14 b) est de section rectangulaire, et comprend un carter métallique et à l'intérieur une isolation thermique ( 29), de préférence une laine isolante. 6 Coupe-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur (C 2) du cadre ( 11) est plus petite que la largeur (C 1) de l'élément de fermeture ( 14 a, 14 b). 7 Coupe-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur est une masse en graphie et fibres de verre et en ce que l'agent d'étanchéité élastique ( 26) est en silicone. 8 Coupe-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur est en cuivre. 9 Coupe-feu selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'agent d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur est une structure cellulaire ( 29) qui se déforme, comprenant une substance de base ( 30) et à l'intérieur des cellules ( 31) remplies d'air ou de gaz, qui se dilatent sous l'action de la chaleur et modifient la largeur structurelle (B) de la structure. Procédé pour fermer un coupe-feu ( 14 a, 14 b) dans une situation d'incendie, caractérisé en ce que le procédé utilise un matériau d'étanchéité ( 24) qui se dilate sous l'effet de la chaleur, qui est placé en un point sur le côté de la surface du système à canalisation du coupe-feu ( 10), o le côté d'extrémité rectiligne ( 14 ') de l'élément de fermeture se dispose quand l'élément de fermeture est dans la position fermée, le matériau d'étanchéité ( 24), sous l'action de la température, augmentant de volume, remplissant l'interstice entre le matériau d'étanchéité ( 24) et l'extrémité ( 14 ') de l'élément de fermeture ( 14) et se disposant contre le côté - d'extrémité ( 14 ') de l'élément de fermeture, cet élément de fermeture ( 14 a, 14 b) étant ainsi maintenu dans la position fermée.