Brevet FR2739033A1 — publié le 19970328

l Installation de ventilation. La présente invention concerne une installation de ventilation avec un conduit principal formé d'un certain nombre de tronçons de tube, de préférence métalliques, résistants à la chaleur, avec un certain nombre de conduits de raccordement qui débouchent dans ledit conduit principal ainsi qu'avec des appareils de ventilation qui sont connectés aux conduits de raccordement. Dans les bâtiments à usage d'habitation et à usage professionnel, ou dans les bâtiments de type semblable, tels que les hôtels, les maisons de retraite, etc., les pièces à usage sanitaire ainsi que les cuisines, les pièces de rangement et autres pièces semblables sont fréquemment ventilées de manière individuelle. Les appareils de ventilation qui assurent la ventila- tion individuelle des pièces concernées sont alors reliés à un conduit de ventilation principal commun. Ce conduit de ventilation principal s'étend le plus souvent verticalement sur plusieurs étages du bâtiment, lesquels étages constituent chacun un espace coupe-feu et doivent de ce fait satis- faire un certain nombre d'exigences en matière de protection contre l'incendie. Il faut notamment empêcher de manière efficace la propagation des flammes et de la fumée à d'autres étages. Les conduits principaux doi- vent de ce fait être stables et non combustibles. Il faut encore éviter que la chaleur elle-même d'un foyer d'incendie se propage à d'autres étages par l'intermédiaire du conduit principal. Pour satisfaire ces exigences, les tubes utilisés en tant que conduits principaux, jusqu'à présent, sont proté- gés vis-à-vis des températures élevées. En particulier les tubes dotés d'une conduction thermique élevée, tels que les tubes métalliques, exigent des mesures de protection coûteuses pour empêcher la transmission de la chaleur par l'intermédiaire des parois. Il est connu d'entourer les conduits de murs résistant au feu ou de les loger dans des trémies d'installation ignifugées. Les trémies d'installa- tion ignifugées constituent en elle-mêmes des espaces coupe-feu avec des points de jonction qui doivent être agencés en conséquence. Il est prévu pour cela par exemple des volets coupe-feu ou analogues. En ce qui concerne les jonctions dans les bâtiments d'habitation, les exigences en matière de protection contre l'incendie sont moins lour- des. Les installations de ventilation des salles de bain et des toilettes ne comportant pas de fenêtres donnant sur l'extérieur doivent être réalisées conformément à la norme DIN 18017, Partie 3. Une autre possibilité connue consiste à appliquer un refroidisse- ment par eau conformément au Modèle d'Utilité allemand G 91 13 513.3 ou à la demande de brevet européen 91 118 498.4. L'agencement de com- partiments étanches, au moyen de volets coupe-feu disposés entre les étages, constitue une solution coûteuse. Les tubes du conduit principal peuvent également être réalisés en un matériau coupe-feu. En dehors du poids élevé et de la difficulté de mise en oeuvre des tubes de ce type, le ris- que existe que lesdits tubes éclatent sous l'effet de la chaleur, en cas d'incendie, en raison de leur poids spécifique élevé. Toutes les solutions connues ont pour inconvénients une fabri- cation et une mise en oeuvre complexes, un entretien difficile et, dans cer- tains cas, un encombrement important des trémies ignifugées. En outre le coût de ces solutions est élevé. Une trémie dûment protégée contre le feu occupe généralement une surface supérieure à 0,1 m2, ce qui réduit la sur- face disponible pouvant être vendue ou louée. L'agencement de la trémie conformément aux exigences de la classe de protection contre l'incendie F90 génère des coûts supplémentaires par rapport à un habillage simple au moyen de plaques de parement, par exemple de type Placoplâtre . Le refroidissement à l'eau, jusqu'à présent, n'a pas réussi à s'imposer sur le marché notamment en raison des problèmes d'alimenta- tion en eau et des problèmes liés à l'hygiène et à la corrosion. L'objectif de la présente invention est par conséquent de créer une installation de ventilation d'un type nouveau permettant d'éviter par des moyens simples sur le plan de la construction et du montage et à faible coût, la transmission du feu, de la fumée et de la chaleur par les tronçons de tube résistants à la chaleur, en cas d'incendie. Cet objectif est atteint conformément à l'invention à l'aide d'une installation de ventilation dans laquelle les tronçons de tube résistants à la chaleur sont pourvus d'éléments coupe-feu qui interrompent la conduc- tion de la chaleur le long des parois desdits tronçons de tube. L'idée de base de l'invention consiste à insérer dans les tronçons de tube des éléments coupe-feu qui d'une part n'exigent strictement aucun entretien et qui d'autre part interrompent de manière efficace la conduc- tion de la chaleur. Par "interrompre", on entend une limitation efficace de la conduction de la chaleur à une valeur très faible. L'avantage d'une installation de ventilation de ce type qui com- porte des tronçons de tube résistants à la chaleur avec des éléments coupe- feu qui interrompent la conduction de la chaleur le long des parois de tube est qu'aucune disposition supplémentaire, telle qu'un entourage de maçonnerie formant en lui-même un espace coupe-feu, qu'un refroidisse- ment additionnel par eau, que des dispositifs d'extinction ou des volets coupe-feu qui peuvent s'encrasser et exigent un entretien, n'est néces- saire. Les éléments coupe-feu conformes à la présente invention représen- tent une solution avantageuse sur le plan du coût pour empêcher la conduc- tion thermique par les parois des tubes, en cas d'incendie. Du fait de l'absence de paroi coupe-feu, l'installation est peu encombrante et cette solution peut être mise en oeuvre pour la réalisation de conduits de venti- lation par exemple dans les bâtiments anciens. Le coût de fabrication des éléments coupe-feu est relativement peu élevé et l'incidence de ces éléments sur le prix de l'installation est peu importante par rapport aux tronçons de tube courants. La simplicité de montage constitue un avantage important; on utilise en effet des tubes légers et maniables qui peuvent être assemblés même par un personnel peu entraîné. Les éléments coupe-feu sont utilisés et manipulés comme des tronçons de tube ou des raccords en T normaux. Lorsqu'on utilise des tubes à emboîtement en acier allié, le système d'emmanchement avec garniture d'étanchéité permet un montage sensiblement plus rapide et plus simple, ce qui constitue un avantage supplémentaire. L'enrobage à l'aide d'une bande d'étanchéité est supprimé et le système peut même être installé dans des endroits difficilement accessibles. En outre, les problèmes de corrosion sont supprimés, d'o une plus grande longévité du système de tubes qui correspond à la durée de vie du bâtiment. Du fait de l'absence de parties mobiles, telles que des volets coupe-feu, le système de tube équipé des éléments coupe-feu conformes à l'invention permet de réaliser un système de ventilation n'exigeant aucun entretien. Tout ceci diminue les coûts, augmente l'espace utile, facilite le montage et élimine l'entretien. Un mode de réalisation avantageux consiste à intégrer les élé- ments coupe-feu dans les tronçons de tube de manière à former des élé- ments monoblocs. Ceci peut être réalisé par exemple en utilisant diffé- rents matériaux frittés ou des garnitures céramiques à l'intérieur d'un tronçon de tube. On peut aussi utiliser des tronçons de tube d'une pièce qui s'éten- dent sur plusieurs espaces coupe-feu d'un bâtiment. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention les éléments coupe-feu sont agencés sous forme d'éléments séparés qui peuvent être reliés aux tronçons de tube. Les éléments coupe-feu peuvent alors être manipulés comme des tronçons de tube ordinaires et montés de manière simple. Les conduits peuvent être formés de tronçons de tube métalliques à paroi fine de type courant. Avantageusement, les éléments coupe-feu peuvent être disposés aux extrémités de deux tronçons de tube, dans la région d'un espace coupe-feu. Conformément à un perfectionnement avantageux de l'inven- tion, les éléments coupe-feu peuvent comporter un isolateur thermique et des éléments de raccordement. Cette construction est particulièrement efficace, les tronçons de tube à paroi de faible épaisseur qui s'étendent à travers les différents espaces coupe-feu (étages) étant isolés thermique- ment les uns par rapport aux autres et reliés de manière étanche les uns aux autres. En d'autres termes, la conduction thermique le long des parois de tube est interrompue. Du fait de la présence d'un élément de liaison dans le conduit principal au niveau de chaque étage, la chaleur de l'incendie ne peut pas être transmise aux autres étages. Peu importe la section de conduit principal dans laquelle se déclare l'incendie; il ne peut se propager ni vers le haut, ni vers le bas, étant donné que la conduction ther- mique le long des parois des tronçons de tubes métalliques est interrompue par les éléments coupe-feu insérés entre deux. Conformément à l'invention, les éléments coupe-feu comportent avantageusement un manchon extérieur en un matériau coupe-feu, thermiquement isolant, et deux fourrures de raccord, métalliques, réfractaires, qui sont reliées de manière étanche chacune à une extrémité du manchon extérieur et sont disposées à distance l'une de l'autre. Ainsi, les tronçons de tube sont reliés les uns aux autres de manière étanche et, simultanément, sont découplés sur le plan thermique. La liaison entre le manchon extérieur et les fourrures de raccord ainsi qu'entre les fourrures de raccord et les tronçons de tube est agencée de telle sorte que, même en cas d'incendie, sous des conditions extrêmes, l'étanchéité soit assurée et que les tronçons de tube supérieur et inférieur soient découplés sur le plan thermique par le manchon extérieur en maté- riau coupe-feu. Les fourrures de raccord sont solidaires mécaniquement du manchon extérieur en matériau coupe-feu, la liaison restant active même en cas d'incendie. L'élément coupe-feu peut être intégré dans le pla- fond de manière à ce qu'il soit dissimulé dans celui-ci. Un autre avantage de cet élément coupe-feu est qu'il peut être monté sans difficulté même dans des angles et similaires. Selon un autre perfectionnement conforme à l'invention, des élé- ments coupe-feu supplémentaires sont disposés dans la région de la jonc- tion avec les conduits de raccordement. Pour éviter de manière encore plus sûre la transmission thermi- que, les raccords pour le conduit de raccordement peuvent eux aussi être pourvus d'éléments coupe-feu. La transmission de chaleur entre le conduit principal d'une part et le conduit de raccordement à un appareil de ventila- tion d'autre part est alors interrompue. On a ainsi, en cas d'incendie, deux niveaux de sécurité contre les transmissions thermiques. Selon un autre agencement de l'invention, les éléments coupe- feu comportent une fourrure de raccord réalisée à partir d'un tube métal- lique, réfractaire, résistant aux températures élevées, dont le diamètre est supérieur à celui du conduit de raccordement, qui reçoit un élément annulaire en matériau coupe-feu, thermiquement isolant, dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur du conduit de raccordement. On obtient ainsi une liaison étanche entre le conduit principal et un conduit de raccordement, laquelle liaison découple les deux systèmes de conduits sur le plan thermique. De manière avantageuse, le matériau coupe-feu thermiquement isolant des éléments coupe-feu peut être un matériau tel que ceux connus sous les marques Promatekt, Cape, Eternit ou similaire. Ces matériaux sont des matériaux d'isolation thermique du commerce, ce qui contribue à abaisser les coût de fabrication des éléments coupe-feu. Selon un autre perfectionnement avantageux de l'invention consiste, les tronçons de tube sont formés de tubes à emboîtement en acier allié, résistant aux très hautes températures. On prévoit d'utiliser des tubes à emboîtement en acier allié essentiellement en raison du fait que ceux- ci sont proposés dans des longueurs maniables et peuvent être montés même par un personnel non entraîné. L'installation de ventilation est résistante à la corrosion et peut être montée aisément ce qui réduit au minimum les coûts d'entretien et de montage. Un autre avantage lié à l'uti- lisation de tubes à emboîtement en acier allié réside dans le fait que des garnitures d'étanchéité sont intégrées dans le système d'emboîtement, ce qui rend superflu l'enrobage à l'aide de ruban d'étanchéité. La durée du vie d'une installation à tubes en acier allié correspond à la durée de vie du bâtiment. Conformément à l'invention, les conduits de raccordement peu- vent être composés de tronçons de tube. Les avantages sont les mêmes que ceux décrits précédemment. Selon un autre mode de réalisation conforme à l'invention, les appareils de ventilation sont munis d'un dispositif de coupure à déclen- chement par masse fusible. La transmission de chaleur par le biais de l'air qui circule dans les conduits n'est pas possible lorsqu'on utilise des appareils de ventila- tion munis d'un dispositif de coupure à déclenchement par masse fusible, tels que par exemple des appareils selon la demande de brevet européen 91 118 498.4. Ces appareils, en cas d'incendie, coupent la communication entre l'appareil de ventilation et le conduit principal, par exemple au moyen d'un volet. Ainsi, il ne peut y avoir de transmission de chaleur par le biais de l'air en circulation. Enfin, conformément à une disposition avantageuse de l'inven- tion, le conduit principal du système de tubes est fermé de manière étanche à son extrémité inférieure et est muni d'une sortie à son extrémité supé- rieure. Un exemple de réalisation avantageux de l'invention est décrit dans ce qui suit en faisant référence aux dessins annexés. Ceux-ci mon- trent: - figure 1, une représentation schématique d'une installation de ventilation du type revendiqué; - figure 2, une coupe partielle d'un élément coupe-feu conforme à l'invention, destiné à un conduit principal; - figure 3, une coupe partielle d'un élément coupe-feu conforme à l'invention pour un conduit de raccordement. La figure 1 montre de manière schématique un système de conduits d'une installation de ventilation 1 semblable aux installations utilisées notamment dans les bâtiments à usage d'habitation et à usage pro- fessionnel. Les installations individuelles de ventilation à conduit princi- pal 2 commun, utilisées principalement dans les bâtiments d'habitation, comprennent essentiellement un conduit principal 2 et des conduits de raccordement 3 aux différents appareils de ventilation 4. Le conduit prin- cipal 2 s'étend verticalement à travers plusieurs planchers 8 d'étage qui constituent des espaces coupe-feu indépendants. Le conduit principal 2 vertical est composé de tronçons de tubes métalliques, résistants à la chaleur, de préférence de tubes à emboîtement en acier allié. Les tronçons de tube du conduit principal 2 sont reliés entre eux de manière étanche, à chaque étage, à l'aide d'un élément coupe-feu 5 pour chaque section coupe-feu de conduit principal 2. Sur le toit du bâti- ment, le conduit principal 2 débouche dans une sortie 7. Chaque étage comporte un ou plusieurs conduits de raccordement 3 à l'extrémité duquel ou desquels est disposé un appareil de ventilation muni d'un dispositif de coupure 4. Chaque étage peut à son tour être subdivisé en plusieurs espa- ces coupe-feu. Les conduits de raccordement 3 sont reliés au conduit prin- cipal 2 par l'intermédiaire d'éléments coupe-feu 6. Un dispositif 9 de fer- meture étanche est disposé à l'extrémité inférieure du conduit principal 2. Les éléments coupe-feu 5 et 6 ont pour fonction d'empêcher la conduction thermique par l'intermédiaire des parois de tube du conduit principal 2 et des conduits de raccordement 3. Dans le mode de réalisation représenté, les éléments coupe-feu ont en outre pour fonction de relier entre eux les tronçons de tube et d'assurer leur étanchéité. Les appareils de ventilation 4 à dispositif de coupure sont munis d'un dispositif de coupure à déclenchement par masse fusible, par exemple d'un volet de coupure, afin d'éviter, en cas d'incendie, une aspiration d'air chaud dans l'installa- tion de ventilation par le biais des appareils de ventilation 4. Chaque étage étant découplé sur le plan thermique, on évite, en cas d'incendie, la trans- mission de chaleur par circulation de l'air, la communication d'écoule- ment entre l'appareil de ventilation 4 et le conduit de raccordement 3 et par suite avec le conduit principal 2 étant interrompue. La sortie 7, dans l'état de fonctionnement normal, sert à évacuer l'air vicié du conduit principal 2. La figure 2 montre un mode de réalisation d'un élément coupe- feu 5 conforme à l'invention, destiné au conduit principal formé de plu- sieurs tronçons de tube 22, 23. Le tronçon de tube 22 inférieur du conduit principal et le tronçon de tube 23 supérieur du conduit principal sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de l'élément coupe-feu 5. L'élément coupe-feu 5 comporte un manchon 21 extérieur réalisé en un matériau coupe-feu, aux deux extré- mités duquel sont montées des fourrures de raccord 24, 25 formées de tubes métalliques, réfractaires. Les deux fourrures de raccord 24, 25 ne se touchent pas à l'intérieur du manchon 21 extérieur. Les deux fourrures de raccord 24, 25 reçoivent respectivement le tronçon de tube 22 inférieur et le tronçon de tube 23 supérieur du conduit principal. L'élément coupe-feu forme ainsi une liaison étanche, thermiquement isolante, entre le tron- çon de tube 23 supérieur et le tronçon de tube 22 inférieur du conduit prin- cipal 2. Cette double fonction est obtenue par le fait que la paroi exté- rieure du tronçon de tube concerné est appliquée de manière étanche sur la paroi intérieure de la fourrure de raccord concernée et que ladite fourrure de raccord est à son tour liée de manière étanche au manchon extérieur formé d'un matériau coupe-feu. Par ailleurs, il n'existe aucune liaison conductrice de la chaleur entre les fourrures de raccord, ni entre les tron- çons de tube qui sont disposés à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure de l'élément coupe-feu. Il ne peut donc y avoir de conduction de la chaleur entre la paroi du tronçon de tube 22 inférieur et la paroi de du tronçon de tube 23 supérieur. Les éléments coupe-feu dans le conduit principal sont formés de deux fourrures de raccord qui sont insérées dans un manchon extérieur en matériau coupe-feu. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, l'élé- ment coupe-feu est un élément annulaire de 310 mm de longueur et les fourrures de raccord ont la même longueur que l'élément annulaire, de sorte que l'élément coupe-feu représente au total une longueur de tube de 930 mm. Il peut s'agir, par exemple de tubes à emboîtement en acier allié pour une hauteur totale d'étage de 2790 mm. Toutefois, dans le principe, on peut utiliser n'importe quel tube métallique résistant aux températures élevées. La figure 3 montre un exemple de réalisation conforme à l'inven- tion d'un élément coupe-feu 6 qui assure la liaison entre le conduit princi- pal et le conduit de raccordement 34 à l'aide d'une fourrure de raccord 32 et d'un élément annulaire 33. La fourrure de raccord 32 qui est liée au conduit principal 31 présente un diamètre qui est sensiblement supérieur à celui du conduit de raccordement 34. L'élément coupe-feu 6 est composé ici seulement d'un élément annulaire 33 en matériau thermiquement isolant qui est fixé de manière étanche dans la fourrure de raccord 32 et dont l'ouverture annu- laire reçoit le conduit de raccordement 34. La fourrure de raccord 32 peut être formée à partir de la paroi de tube du conduit principal 31 ou être mon- tée sur celle-ci. L'élément annulaire 33 est positionné et bloqué par rou- lage du bord antérieur de la fourrure de raccord 32. Une disposition simi- laire est prévue côté arrière de l'élément annulaire 32. L'élément coupe-feu 6 a la même fonction double que celle décrite précédemment. Il réalise une liaison étanche entre le conduit prin- cipal 31 et le conduit de raccordement 34, qui sont découplés sur le plan thermique par l'élément annulaire 33 en matériau thermiquement isolant. Il n'y a donc aucune liaison conductrice de chaleur entre les parois de tube du conduit de raccordement 34 et du conduit principal 31. Le diamètre de la fourrure de raccord 32 sur le conduit principal 31 est supérieur au diamètre du conduit de raccordement 34. Dans l'exem- ple de réalisation selon la figure 3, le diamètre est de 120 mm. Le diamètre du conduit de raccordement est de 78 mm à 79 mm pour par exemple un tube flexible en acier de 80 mm. L'élément annulaire 33 en matériau coupe-feu disposé entre le diamètre de la fourrure de raccord 32 et le dia- mètre du conduit de raccordement 34 empêche la transmission de chaleur du conduit principal 31 vers le conduit de raccordement 34 et inversement. Bien que les exemples de réalisation montrent et représentent seulement des conduits formés de tubes cylindriques, on peut également utiliser des conduits de section rectangulaire ou carrée. ll REVENDICATIONS 1. Installation de ventilation comportant un conduit principal (2) formé d'un certain nombre de tronçons de tube, de préférence métalli- ques, résistants à la chaleur, un certain nombre de conduits de raccorde- ment (3) qui débouchent dans ledit conduit principal, ainsi que des appa- reils de ventilation (4) qui sont connectés aux conduits de raccordement, caractérisée par le fait que les tronçons de tube résistants à la chaleur sont pourvus d'éléments coupe-feu (5, 6) qui interrompent la conduction ther- mique le long des parois des tronçons de tube. 2. Installation de ventilation selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que les éléments coupe-feu sont intégrés dans les tronçons de tube et forment un ensemble monobloc avec ceux-ci. 3. Installation de ventilation selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que les éléments coupe-feu (5, 6) sont des éléments séparés qui peuvent être liés aux tronçons de tube. 4. Installation de ventilation selon l'une quelconque des reven- dications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que les éléments coupe-feu (5) comprennent un isolateur thermique et des éléments de raccordement. 5. Installation de ventilation selon l'une quelconque des reven- dications 1, 3 ou 4, caractérisée par le fait que les éléments coupe-feu (5) comportent un manchon (21) extérieur réalisé en un matériau coupe-feu thermiquement isolant et deux fourrures de raccord (24, 25) qui sont liées de manière étanche chacune à une extrémité du manchon (21) extérieur et sont disposées à distance l'une de l'autre. 6. Installation de ventilation selon la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisée par le fait que des éléments coupe-feu (6) supplémentaires sont disposés dans la région de la jonction avec les conduits de raccordement (3). 7. Installation de ventilation selon la revendication 6, caractéri- sée par le fait que les éléments coupe-feu (6) supplémentaires comportent une fourrure de raccord (32) formée d'un tube (32) métallique réfractaire, résistant aux températures élevées, dont le diamètre est supérieur à celui du conduit de raccordement et qui reçoit un élément annulaire (33) en matériau coupe-feu, thermiquement isolant, dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur du conduit de raccordement. 8. Installation de ventilation selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée par le fait que le matériau coupe- feu thermiquement isolant des éléments coupe-feu (5, 6) est un matériau tel que Promatekt, Cape, Etemrnit ou similaire. 9. Installation de ventilation selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée par le fait que les tronçons de tube sont formés de tubes à emboîtement en acier allié, résistant aux températures élevées. 10. Installation de ventilation selon l'une quelconque des reven- dications, caractérisée par le fait que les conduits de raccordement sont formés de tronçons de tube. 11. L'installation de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les appareils de ventilation (4) sont équipés d'un dispositif de coupure à déclenchement par masse fusible. 12. Installation de ventilation selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée par le fait que le conduit principal (2) comporte à son extrémité inférieure un dispositif de fermeture (9) et à son extrémité supérieure une sortie (7).