Brevet FR2708660A1 — publié le 19950210

FENETRE A HAUTE RESISTANCE AU FEU La présente invention concerne une fenêtre à résistance améliorée au feu, et notamment aux flammes. Par le terme "fenêtre", on entendra dans la présente description et dans les revendications qui suivent aussi bien une fenêtre qu'une porte-fenêtre. I1 est important que certains bâtiments soient pourvus de fenêtres ayant une résistance accrue au feu, afin d'empêcher la propagation d'un feu, le plus longtemps possible, de l'extérieur vers l'intérieur du bâtiment. L'arrêté du 21 avril 1983 du Ministère de l'intérieur définie dans son annexe IV et dans son protocole d'application un essai spécifique destiné à permettre de juger le comportement d'une fenêtre lorsqu'elle est exposée à des flammes. Pour satisfaire à cet essai, la durée de itétanchéité aux flammes de la fenêtre doit être d'au moins 30 minutes. De plus, des gaz toxiques ou inflammables ne doivent pas se dégager au cours du test. L'invention a pour objectif de proposer une fenêtre à haute résistance au feu, permettant de satisfaire à cet essai, cette fenêtre étant néanmoins d'une conception simple et d'un prix de revient relativement faible. Cet objectif est atteint conformément à l'invention grâce au fait que la fenêtre comprend - un dormant en bois dur et de densité élevée - au moins un vantail dont l'encadrement est également en bois dur et de densité élevée - un vitrage retenu dans l'encadrement de vantail par une paire de parcloses en matériau ininflammable, disposées de chaque côté du vitrage, ce vitrage comprenant au moins une vitre en verre pare-flammes - au moins un joint thermo-tumescent disposé à la périphérie de l'encadrement de vantail, et apte à se dilater pour s'appliquer de manière étanche (aux gaz et aux flammes) contre le dormant, en cas de forte élévation de la température. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives, de l'invention - la fenêtre comporte un second joint thermo-tumescent disposé à la périphérie de l'encadrement, à une certaine distance du premier joint - elle comporte une lèvre souple positionnée entre les deux joints thermo-tumescents , qui assure l'étanchéité à l'air entre vantail et dormant - le vitrage comprend au moins une vitre en verre pareflammes - le chant de la vitre en verre pare-flamme vient en appui contre l'encadrement du vantail par l'intermédiaire d'un joint thermotumescent - les parcloses s'appliquent contre les bords du vitrage par l'intermédiaire d'un joint de silicone résistant à la chaleur et d'un fond de joint en matériau réfractaire, par exemple en fibres de céramique; - du côté extérieur (côté flammes), le bâti du dormant présente un débord marqué par rapport à l'encadrement du vantail - elle comporte deux vantaux pivotants, l'encadrement de l'un au moins d'entre eux étant muni au niveau des parois qui viennent en regard l'une de l'autre (en position fermée) d'au moins un joint thermotumescent - le bois constitutif du dormant et/ou de l'encadrement de vantail est un bois de densité supérieure à 0,8, tel que le moabi - le matériau constitutif des parcloses est à composition minérale, à base de liants minéraux et de fibres de synthèse. D'autres caractéristiques et avantages de Itinvention apparaîtront de la description et des dessins annexés. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en coupe transversale, coupée par un plan vertical, d'un mode de réalisation possible de la fenêtre selon l'invention, cette fenêtre possèdant deux vantaux - la figure 2 est une vue partielle, coupée par un plan horizontal, de cette fenêtre, au niveau de la zone de liaison des deux vantaux - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, au niveau de la zone d'articulation de l'un des vantaux sur le dormant. - la figure 4 est une vue de face de la fenêtre, côté intérieur, cette vue étant plus particulièrement destinée à montrer ltemplacement des cales de positionnement des vitrages dans les vantaux. La fenêtre représentée sur le figures comprend un dormant 1 en bois dur et de densité élevée tel que du moabi. Cette espèce d'arbre se trouve notamment dans la forêt du Gabon. A l'état sec, le moabi a une densité moyenne de l'ordre de 0,85. On a désigné par les références 10 et 11 respectivement la traverse haute et la pièce d'appui constitutives de l'encadrement du dormant Les montants verticaux de cet encadrement, dont l'un est visible à la figure 3, sont référencés 12. Chaque vantail 2 possède un encadrement 20 qui est également en bois dur et de densité élevée, par exemple en moabi. Les encadrements aussi bien du dormant que des vantaux ont une épaisseur sensiblement plus grande que celle des fenêtres traditionnelles, cette épaisseur étant de préférence de l'ordre de 75 mm (au lieu de 56 mm pour des fenêtres classiques). Sur les figures, on a désigné par les références EE et EI respectivement les espaces extérieur et intérieur du bâtiment équipé de la fenêtre. Les flammes (qui viennent de l'extérieur) sont symbolisées par les flèches ondulées F à la figure 1. On notera que la face externe de l'encadrement de dormant forme un débord vers ltextérieur EE par rapport à la face correspondante de ltencadrement de vantail. Ce débord, référencé D à la figure 1, est de préférence de l'ordre d'une dizaine de millimètres. La fenêtre comporte un vitrage 3 qui consiste en un double vitrage formé de deux vitres 30 et 31 qui sont reliées l'une à l'autre, de manière usuelle par un cadre métallique intercalaire 39. La vitre 30 située côté extérieur est en verre ordinaire, d'épaisseur égale à 4 mm environ. Côté intérieur, la vitre 31 est en verre pare-flammes, par exemple un verre borosilicate tel que celui commercialisé sous la dénomination "PYRAN" (marque déposée), d'épaisseur égale à 6,5 mm. Entre les deux vitres règne un vide d'air d'épaisseur de l'ordre de 12 mm. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ce vitrage est maintenu en place dans l'encadrement du vantail par une paire de parcloses 4, 5 en matériau ininflammable, qui sont disposées de chaque côté du vitrage, c'est-à-dire l'une (4) côté extérieur et l'autre (5) côté intérieur. Ces parcloses sont de préférence réalisées dans une matière à base de liants minéraux et de fibres de synthèse, telle que le matériau commercialisé sous le nom "PROMABEST" (marque déposée). Les parcloses 4 et 5 sont fixées à l'encadrement de vantail 20 de manière usuelle, par des vis à bois 32. L'étanchéité à l'eau du vitrage par rapport aux parcloses 4, 5 est assurée par des joints de silicone résitant à la chaleur 36, respectivement 33. Il s'agit par exemple d'un mastic silicone couramment utilisé dans des montages coupe-feu tel que le silicone "PERENNATOR PYROSIL B" (marque déposée). Les joints de silicone 33, 36 recouvrent chacun un repose joint 34, respectivement 37, qui est en matériau réfractaire à base de fibres céramiques, par exemple celui commercialisé sous la dénomination "FIBERFRAX" (marque déposée). Le vitrage repose par les chants de la vitre 31 à l'intérieur de l'encadrement 20 contre un joint périphérique thermo-tumescent 35. De manière usuelle, le vitrage est calé dans l'encadrement du vantail par des cales 38, dont le positionnement est illustré à la figure 4. Chaque vitrage est calé en partie basse, sur la traverse à environ 10 centimètres de l'angle situé du côté du bord d'articulation du vantail, et sur le montant correspondant, ainsi qu'en partie haute dans l'angle opposé, ceci pour maintenir l'équerrage des vantaux. Les cales sont en "PROMABEST" ou en matériau ininflammable similaire. Comme on le voit sur la figure 1, dont le plan de coupe passe par une cale inférieure, la cale 38 se place contre le joint 35 et s'applique donc contre la vitre 30 et l'intercalaire 39. Un joint thermo-tumescent est un joint qui se dilate considérablement sous l'effet de la chaleur. De tels joints sont notamment commercialisés sous la dénomination "PROMAXIT" (marque déposée). Il s'agit d'un matériau mousse, résistant à la chaleur, et qui s'expanse en cas d'incendie, assurant une haute isolation thermique bloquant le passage du feu et des gaz. Ainsi la section du joint est multipliée par cinq environ lorsque le joint passe de la température ambiante à une température de 300 C. Le joint "PROMAXIT" est disponible dans le commerce notamment sous forme de feuille souple pouvant être découpée en bande (dénomination commerciale PROMAXIT ST) ou sous forme d'un mastic extrudable fourni en tube (PROMAXIT CT). Le joint 35 est de préférence du type mastic. Les encadrements de vantail et de dormants sont conformés pour s'emboîter convenablement l'un dans l'autre, ceci de façon classique. I1 est prévu à ce niveau une lèvre d'étanchéité à l'air 13, qui est maintenue en place dans une rainure du dormant. I1 s'agit d'une lèvre souple en caoutchouc. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, il est prévu entre l'encadrement de dormant et l'encadrement de vantail au moins un joint thermo-intumescent. Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu une paire de joints intumescents 6 et 8. Ces joints sont fixés dans des rainures périphériques de l'encadrement de vantail. Le joint 6, positionné vers l'extérieur par rapport à la lèvre 13 est en PROMAXIT ST (bande), tandis que l'autre joint 8, situé côté intérieur, est en PROMAXIT CT (mastic). Aux figures 1 et 3 on a représenté en traits mixtes le pourtour de l'ouverture de la paroi dans laquelle se fixe le dormant de la fenêtre. La paroi en maçonnerie est référencée 7, tandis qu'on a désigné par la référence 70 un profilé de montage du dormant. De manière usuelle, il est prévu un joint d'étanchéité entre la maçonnerie et le dormant 1. Ce joint 71 est de préférence un joint en silicone résistant à la chaleur, associé à un repose joint 72 en mousse souple de polyuréthane post-ignifugé, résistante au feu. La figure 2 représente la zone de liaison des deux vantails, la fenêtre étant à l'état fermé. La référence A a été affectée aux éléments constitutifs de l'un des vantaux, et la référence B à l'autre. La référence 21 se rapporte au battement qui est fixé à l'encadrement 20A. Ce battement est également en PROMABEST, ou en matériau ininflammable similaire. On a désigné par la référence 22 une fermeture à crémone et par 23 une lèvre souple assurant l'étanchéité à l'air. Ces éléments sont des éléments traditionnels. Selon une caractéristique importante de l'invention, les zones en regard des deux vantaux sont pourvues d'au moins un joint thermointumescent. Dans la réalisation illustrée à la figure 2, il est prévu deux joints 60, 80 classés en vis-à-vis. Le joint 60 est en matériau PROMAXIT ST et est logé dans une rainure verticale de l'encadrement de vantail 20A. L'autre joint 80 est en PROMAXIT CT garnissant une rainure verticale formée dans l'encadrement de vantail 20B. Les joints sont situés côté extérieur EE par rapport à la lèvre 23. La figure 3 représente en coupe horizontale le bord de la fenêtre, au niveau de l'articulation de l'un des vantaux sur le dormant. Sur cette figure, on a désigné par la référence 9 une paumelle, de préférence en acier. On a représenté en traits interrompus mixtes le vantail 2 au cours de son ouverture - référence 2' - qui se fait vers l'intérieur, comme symbolisé par la flèche G. Cette figure 3 montre que le montage du vitrage dans l'encadrement 20 est identique sur les montants verticaux et sur les traverses horizontales. I1 en est de même pour les éléments de liaison entre vantail et dormant. Lorsque la fenêtre qui vient d'être décrite est exposée à un feu, les flammes commencent par rencontrer le pourtour du dormant 1, en raison du débord D mentionné. La combustion de la fenêtre commence donc dans la partie de dormant en débord. Cette combustion est relativement lente du fait qu'on a affaire à un bois dur et dense. Dans un second temps va se faire la combustion de l'encadrement du vantail, combustion également lente puisque l'encadrement est également en bois dur et dense. Au fur et à mesure que la température augmente, l'ensemble des joints thermo-tumescents gonflent, empêchant la propagation des gaz et des flammes, aussi bien entre vantaux et dormant qu'entre vitrage et encadrement de vantail, ainsi qu'entre les deux vantaux. La présence des parcloses en matériau iniflammable assure la retenue correcte du vitrage pendant un temps relativement long. De plus, comme l'une des deux vitres, en l'occurence la vitre 31, est en matériau pare-flammes, le passage du feu se trouve empêché pendant une longue période. Des tests effectués selon l'essai cité au début de la présente description, ont permis d'obtenir une durée de résistance au feu de 50 minutes, bien supérieur au minimum requis de 30 minutes. REVENDICATIONS 1. Fenêtre à haute résistance au feu, qui comprend - un dormant (1) en bois dur et de densité élevée - au moins un vantail (2) dont l'encadrement (20) est également en bois dur et de densité élevée - un vitrage (3) retenu dans ltencadrement (20) de vantail par une paire de parcloses (4, 5) en matériau ininflammable, disposées de chaque côté du vitrage (3), ce vitrage comprenant au moins une vitre (31) en verre pare-flammes - au moins un joint thermo-tumescent (6) disposé à la périphérie de l'encadrement (20) de vantail, et apte à se dilater pour s'appliquer de manière étanche contre le dormant (1), en cas de forte élévation de la température. 2. Fenêtre selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte un second joint thermo-tumescent (8) disposé à la périphérie de l'encadrement (1), à une certaine distance du premier joint (6). 3. Fenêtre selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte une lèvre souple (13) positionnée entre les deux joints thermo-tumescents (6-8), qui assure l'étanchéité à l'air entre vantail (2) et dormant (1). 4. Fenêtre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le vitrage (3) comprend au moins une vitre (31) en verre pare-flammes. 5. Fenêtre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le chant de la vitre (31) en verre pare-flamme vient en appui contre l'encadrement (20) du vantail (2) par l'intermédiaire d'un joint thermo-tumescent (35). 6. Fenêtre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les parcloses (4, 5) s'appliquent contre les bords du vitrage (3) par l'intermédiaire d'un joint (33, 36) de silicone résistant à la chaleur et d'un fond de joint (37) en matériau réfractaire, par exemple en fibres de céramique. 7. Fenêtre selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que du côté extérieur (EE) (côté flammes), le bâti du dormant (1) présente un débord marqué (D) par rapport à l'encadrement (20) du vantail. 8. Fenêtre selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux vantaux pivotants (2A, 2B), l'encadrement de l'un au moins d'entre eux étant muni au niveau des parois qui viennent en regard en position fermée d'au moins un joint thermo-tumescent (60, 80). 9. Fenêtre selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le bois constitutif du dormant (1) et/ou de l'encadrement de vantail (20) est un bois de densité supérieure à 0,8, tel que le moabi. 10. Fenêtre selon lrune des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que le matériau constitutif des parcloses est à base de liants minéraux et de fibres de synthèse.