Brevet FR2916518A1 — publié le 20081128

La présente invention concerne un groupe d'extraction d'air hors d'un bâtiment ainsi qu'une installation de désenfumage d'un bâtiment comprenant un tel groupe d'extraction. L'invention trouve son application notamment dans les installations de désenfumage mécanique. Ces installations, qui participent à l'évacuation des fumées en cas d'incendie, sont à destination des bâtiments collectifs, de bureaux, etc. Le désenfumage permet d'extraire une partie des fumées et gaz de combustion à l'extérieur du bâtiment pour limiter la propagation de l'incendie. Il permet également de rendre praticables les cheminements utilisés pour l'évacuation des personnes et l'intervention des secours. Le désenfumage concerne généralement les escaliers, les couloirs ou les circulations horizontales et les locaux accessibles au public. On connaît déjà des groupes d'extraction d'air hors d'un bâtiment, qui sont destinés à être placés à l'extérieur d'un bâtiment et à être raccordés à un conduit d'extraction ménagé dans ce bâtiment. Un tel groupe couramment employé comprend un caisson, appelé tourelle, comportant une paroi supérieure et une paroi latérale munie d'orifices. Le caisson renferme un moteur et une roue à aubes apte à être entraînée en rotation par le moteur, la roue présentant un axe qui, en fonctionnement, est sensiblement vertical et confondu avec l'axe du conduit d'extraction, et un orifice d'aspiration de l'air qui, en fonctionnement, est en communication avec le conduit d'extraction, de sorte que la roue puisse aspirer sensiblement axialement l'air présent dans le conduit d'extraction et le rejeter sensiblement radialement à travers les orifices de la paroi latérale. La paroi supérieure du caisson est généralement pleine, et assure donc une protection de premier niveau pour empêcher que des éléments non souhaités (feuilles, poussières, pluie) tombant verticalement ne puissent entrer dans le conduit d'extraction. En effet, cela nuirait au bon fonctionnement du groupe d'extraction et, dans le cas de l'application à une installation de désenfumage, pourrait engendrer de graves problèmes de sécurité des personnes et des biens. Toutefois, l'entrée de tels éléments non souhaités est possible par la paroi latérale, car pour permettre le rejet de l'air, celle-ci doit nécessairement comporter des orifices. Et comme la roue est arrêtée en dehors de périodes de tests ou de problèmes nécessitant la mise en route du groupe d'extraction, il n'existe pas de mouvement d'air dirigé radialement vers l'extérieur qui s'opposerait à l'entrée de tels éléments non souhaités. L'invention vise à empêcher ou considérablement limiter l'entrée d'éléments non souhaités par la paroi latérale du caisson, à l'intérieur de la roue donc à l'intérieur du conduit d'extraction et du bâtiment, sans toutefois perturber le bon fonctionnement du groupe d'extraction lorsque celui-ci est mis en route. En particulier, l'invention concerne le problème de la pénétration d'eau de pluie par la paroi latérale du caisson d'un tel groupe d'extraction. Afin de résoudre ces problèmes, l'invention concerne un groupe d'extraction du type précité, comprenant au moins un volet de protection assemblé au caisson, le volet étant agencé pour occuper une position de repos, lorsque la roue est à l'arrêt, dans laquelle il est disposé contre la paroi latérale du caisson au moins en regard de la roue, afin d'empêcher l'entrée d'éléments non souhaités à l'intérieur de la roue, et pour pouvoir être déplacé vers l'extérieur, par rapport à la paroi latérale du caisson, jusqu'à une position de dégagement, sous l'effet de l'air rejeté par la roue en fonctionnement, afin d'autoriser le passage de cet air par les orifices de la paroi latérale. Ainsi, lorsque la roue est à l'arrêt (c'est-à-dire la plupart du temps), le volet obture la paroi latérale du caisson, du moins en regard de la roue. En conséquence, l'eau de pluie, ou autres éléments indésirables, ne peuvent pas pénétrer à l'intérieur de la roue par les orifices de la paroi latérale. Le conduit d'extraction, et le bâtiment, sont donc protégés. Lorsque la roue est mise en rotation, la circulation de l'air extrait (air qui peut être chargé de diverses particules, dans le cas de fumées) provoque un déplacement du volet, qui n'obture alors plus la paroi latérale du caisson, l'air pouvant donc être rejeté vers l'extérieur par les orifices de cette paroi latérale. Ainsi, le bon fonctionnement du groupe d'extraction reste garanti. Selon un premier mode de réalisation, le volet est monté sur la paroi latérale du caisson de façon pivotante autour d'une ligne d'articulation sensiblement horizontale et située en partie supérieure du volet. Ainsi, le volet peut se soulever en pivotant autour de cet axe. Dans le cas d'un caisson sensiblement parallélépipédique, le groupe peut comporter un volet sensiblement rectangulaire articulé par son bord supérieur horizontal sur chaque face de la paroi latérale du caisson. II peut s'agir par exemple, sans que cela soit limitatif, d'un volet rigide. Selon un deuxième mode de réalisation, le volet est assemblé au caisson par l'un de ses bords et il est suffisamment souple pour pouvoir être soulevé par déformation élastique, sous l'effet de l'air rejeté par la roue, entre sa positon de repos et sa positon de dégagement. Un tel volet peut en outre être monté sur la paroi latérale du caisson de façon pivotante autour d'un axe d'articulation, comme indiqué ci-dessus. Avantageusement, le caisson peut comporter des moyens de butée empêchant le déplacement du volet vers l'intérieur du caisson au-delà de sa position de repos. Ces moyens de butée comprennent par exemple une traverse rigide sensiblement horizontale, fixée au voisinage du bord inférieur du volet et apte à prendre appui sur le caisson. Selon une réalisation possible, la paroi latérale du caisson peut être formée d'une grille. Cette grille peut constituer, en tout ou partie, les moyens de butée précités. Par exemple, le caisson comporte, le long de l'axe de la roue, une zone centrale contenant la roue, une zone contenant le moteur et séparée de la zone centrale par une paroi orthogonale à l'axe de la roue, et, à l'opposé du moteur, une zone contenant le pavillon d'aspiration de la roue, et le volet est agencé pour obturer sensiblement toute la surface des orifices de la paroi latérale du caisson en regard de la zone centrale, en position de repos. En variante, il peut être prévu que le volet couvre toute la paroi latérale du caisson. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une installation de désenfumage d'un bâtiment, comprenant un conduit d'insufflation d'air extérieur dans le bâtiment, un conduit d'extraction des fumées depuis l'intérieur du bâtiment débouchant à l'extérieur du bâtiment, et, en outre, un groupe d'extraction tel que précédemment décrit, raccordé à l'extrémité supérieure du conduit d'extraction, et placé à l'extérieur du bâtiment. On décrit à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'invention, en référence aux figures annexées : La figure 1 est une représentation schématique d'un bâtiment comportant une installation de désenfumage comportant un groupe d'extraction selon l'invention ; La figure 2 est une vue en perspective d'un groupe d'extraction, les volets étant en position de repos ; La figure 3 est une vue en perspective du groupe d'extraction de la figure 3, la paroi latérale et les volets n'ayant pas été représentés ; La figure 4 est une vue latérale du groupe d'extraction illustré sur la figure 3 ; La figure 5 est une vue en perspective du groupe d'extraction de la figure 3, la paroi latérale et la paroi supérieure du caisson n'ayant pas été 5 représentées ; La figure 6 est une vue latérale du groupe d'extraction illustré sur la figure 5 ; et Les figures 7 et 8 représentent le groupe d'extraction avec les volets en position de dégagement, respectivement en vue latérale et en 10 perspective. La figure 1 représente un bâtiment 1 pourvu d'une installation de désenfumage comprenant un conduit d'insufflation 2 apportant de l'air extérieur dans diverses pièces du bâtiment, au travers d'ouvertures 3, et un conduit d'extraction 4 des fumées depuis une ou des ouvertures 5 situées à l'intérieur 15 du bâtiment, vers l'extérieur du bâtiment. L'installation peut être à extraction mécanique et insufflation naturelle ou à extraction et insufflation mécaniques. II peut par ailleurs être prévu que les ouvertures 3 ne soient pas ménagées sur un conduit d'insufflation 2 mais disposées sur la façade du bâtiment. L'extrémité supérieure du conduit d'extraction 4 comporte un 20 groupe d'extraction 6, placé à l'extérieur du bâtiment 1. Ce groupe d'extraction 6 sera décrit dans la position qu'il occupe une fois monté. Le groupe d'extraction 6 comprend un caisson 7 sensiblement parallélépipédique, présentant une paroi inférieure 8 horizontale pourvue d'un orifice pour mettre en communication l'intérieur du caisson 7 et le conduit 25 d'extraction 4. Le caisson 7 comporte en outre une paroi supérieure 9 assemblée à la paroi inférieure 8 par quatre montants verticaux 10. La paroi supérieure 9 est pleine, empêchant ainsi l'entrée dans le caisson 7 de pluie tombant verticalement. Des grilles 11, présentant des orifices 12 et fixées aux montants 10 et/ou à la paroi inférieure 8 ou supérieure 9, forment la paroi 30 latérale du caisson 7, qui définit quatre faces sensiblement rectangulaires. Le caisson 7 renferme un moteur 13 et une roue 14 à aubes directement accouplée à l'arbre du moteur 13, pour être entraînée en rotation par celui-ci. La roue 14, qui possède des caractéristiques de tenue au feu, présente un axe 15 sensiblement vertical et centré sur l'orifice ménagé dans la 35 paroi inférieure 8, c'est-à-dire de préférence centré par rapport au caisson 7. Le caisson 7 comporte, verticalement, trois zones superposées. La zone centrale 16 contient la roue 14. La zone supérieure 17 contient le moteur 13 et est séparée de la zone centrale 16 par une paroi de séparation 18 horizontale. Enfin, la zone inférieure 19 contenant le pavillon d'aspiration 20 de la roue 14, qui assure la connexion entre l'orifice d'aspiration de l'air de la roue 14 et l'orifice ménagé dans la paroi inférieure 8 du caisson 7. En fonctionnement, le moteur 13 entraîne la roue 14 en rotation autour de son axe 15, provoquant ainsi l'aspiration des fumées présentes dans le bâtiment 1 ou le conduit d'extraction 4, selon l'axe 15, de façon ascendante. Ces fumées sont ensuite rejetées par la roue 14 de façon radiale, et passent par les orifices 12 des grilles 11, vers l'extérieur du caisson 7. Le groupe d'extraction 6 comprend en outre quatre volets 21 qui sont ici sensiblement identiques. Un volet 21 est ici constitué d'une plaque rectangulaire métallique souple, mais d'autres modes de réalisation sont possibles. A titre d'exemple, le volet 21 pourrait être réalisé en un matériau textile ou être constitué de tout élément souple. II est également possible de prévoir un volet rigide, mais pas trop lourd afin qu'il puisse être soulevé par le rejet des fumées, comme décrit ci-dessous. Le volet 21 est assemblé à la paroi latérale du caisson 7 au niveau de son bord supérieur 22 horizontal, au voisinage de la paroi de séparation 18. Le volet 21 présente une hauteur voisine de celle de la zone centrale 16, et une largeur voisine de la largeur d'une face de la paroi latérale, de sorte qu'il peut recouvrir la zone centrale 16. Lorsque la roue 14 est à l'arrêt, du fait de son propre poids et de l'absence de circulation d'air, le volet 21 occupe une position de repos (figures 2, 5, 6) dans laquelle il est disposé verticalement, contre la grille 11, obturant ainsi les orifices 12 situés en regard de la roue 14. De ce fait, la pluie tombant en oblique ne peut pas pénétrer dans la roue 14, entre les pales de celle-ci, et donc dans le conduit d'extraction 4. De plus, la paroi de séparation 18 contribue à empêcher l'entrée de la pluie dans la zone centrale 16. L'invention permet de protéger l'installation lorsque la pluie tombe suivant un angle a pouvant aller jusqu'à 30 , ce qui correspond aux situations les plus courantes (voir figure 4). Dans cette position de repos, le volet 21 étant en appui sur la grille 11 ou, en variante, sur tout autre élément tel qu'un pion ou une traverse horizontale disposée en partie basse du volet 21 et venant prendre appui sur les montants 10, il ne peut pas se déplacer (par pivotement ou déformation) vers l'intérieur du caisson 7, en particulier sous l'effet du vent. Lorsque la roue 14 est entraînée en rotation, les fumées rejetées radialement par la roue 14 créent une force sur le volet 21 qui provoque sa déformation et/ou son pivotement au voisinage de son bord supérieur 22, vers l'extérieur du caisson 7. Le volet 21 est alors soulevé par le dessous, et occupe une position de dégagement (figures 7 et 8), dans laquelle les orifices 12 de la grille 11, dans la zone centrale 16, ne sont plus obturés. Les fumées peuvent alors librement être évacuées vers l'extérieur, et ce dès la mise en route de la roue 14. On peut prévoir que les différents éléments constitutifs du groupe d'extraction 6 soient dimensionnés pour que, dans cette position de dégagement, le volet 21 soit incliné par rapport à la grille 11 du caisson 7 d'un angle t compris entre 50 et 70 , par exemple de 60 (figure 7). En effet, avec cet angle, le volet 21 peut continuer à assurer une protection efficace contre la pluie tombant en oblique, et l'évacuation des fumées hors du caisson n'est pas entravée. Le caisson 7 peut également comporter une plaque 23 fixée au-dessus ou au-dessous d'un volet 21 contre une face de la paroi latérale. Ainsi, l'invention apporte une amélioration déterminante à la technique antérieure, en fournissant un groupe d'extraction d'air ou fumées qui offre une solution simple et peu coûteuse pour la protection des installations contre l'entrée d'eau, notamment. En outre, l'efficacité de l'extraction n'est pas diminuée, car le volet est conçu pour ne créer aucune perte de charge lorsqu'il est en position de dégagement. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. Groupe d'extraction d'air hors d'un bâtiment, destiné à être placé à l'extérieur du bâtiment (1), et à être raccordé à un conduit d'extraction (4) ménagé dans ce bâtiment (1), le groupe (6) comprenant un caisson (7) comportant une paroi supérieure (9) et une paroi latérale (11) munie d'orifices (12), le caisson (7) renfermant un moteur (13) et une roue (14) à aubes apte à être entraînée en rotation par le moteur (13), la roue (14) présentant un axe (15) qui, en fonctionnement, est sensiblement vertical et confondu avec l'axe du conduit d'extraction (4), et un orifice d'aspiration de l'air qui, en fonctionnement, est en communication avec le conduit d'extraction (4), de sorte que la roue (14) puisse aspirer sensiblement axialement l'air présent dans le conduit d'extraction (4) et le rejeter sensiblement radialement à travers les orifices (12) de la paroi latérale, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un volet (21) de protection assemblé au caisson (7), le volet (21) étant agencé pour occuper une position de repos, lorsque la roue (14) est à l'arrêt, dans laquelle il est disposé contre la paroi latérale (11) du caisson (7) au moins en regard de la roue (14), afin d'empêcher l'entrée d'éléments non souhaités à l'intérieur de la roue (14), et pour pouvoir être déplacé vers l'extérieur, par rapport à la paroi latérale du caisson (7), jusqu'à une position de dégagement, sous l'effet de l'air rejeté par la roue (14) en fonctionnement, afin d'autoriser le passage de cet air par les orifices (12) de la paroi latérale. 2. Groupe d'extraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volet (21) est monté sur la paroi latérale du caisson (7) de façon pivotante autour d'une ligne d'articulation (22) sensiblement horizontale et située en partie supérieure du volet (21). 3. Groupe d'extraction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le caisson (7) est sensiblement parallélépipédique et comporte un volet (21) sensiblement rectangulaire articulé par son bord supérieur (22) horizontal sur chaque face de la paroi latérale du caisson (7). 4. Groupe d'extraction selon l'une des revendications 1 à 3, 35 caractérisé en ce que le volet (21) est rigide. 5. Groupe d'extraction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volet (21) est assemblé au caisson (7) par l'un de ses bords (22) et en ce que le volet (21) est suffisamment souple pour pouvoir être soulevé par déformation élastique, sous l'effet de l'air rejetés par la roue (14), entre sa positon de repos et sa positon de dégagement. 6. Groupe d'extraction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le caisson (7) comporte des moyens de butée empêchant le déplacement du volet (21) vers l'intérieur du caisson (7) au-delà de sa position de repos. 7. Groupe d'extraction selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les moyens de butée comprennent une traverse rigide sensiblement horizontale, fixée au voisinage du bord inférieur du volet (21) et apte à prendre appui sur le caisson (7). 8. Groupe d'extraction selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi latérale du caisson (7) est formée d'une grille (11). 9. Groupe d'extraction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le caisson (7) comporte, le long de l'axe (15) de la roue (14), une zone centrale (16) contenant la roue (14), une zone (17) contenant le moteur (13) et séparée de la zone centrale (16) par une paroi (18) orthogonale à l'axe (15) de la roue (14), et, à l'opposé du moteur (13), une zone (19) contenant le pavillon d'aspiration (20) de la roue (14), et en ce que le volet (21) est agencé pour obturer sensiblement toute la surface des orifices (12) de la paroi latérale (11) du caisson (7) en regard de la zone centrale (16), en position de repos. 10. Installation de désenfumage d'un bâtiment (1), comprenant un conduit d'insufflation (2) d'air extérieur dans le bâtiment, un conduit d'extraction (4) des fumées depuis l'intérieur du bâtiment débouchant à l'extérieur du bâtiment, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre un groupe d'extraction (6) selon l'une des revendications précédentes, raccordé àl'extrémité supérieure du conduit d'extraction (4), et placé à l'extérieur du bâtiment (1).