Brevet FR3007776A1 — publié le 20150102

La présente invention concerne un dispositif permettant de faire évoluer les résistances passives des cloisons coupe-feu vers des systèmes actifs permettant d'augmenter considérablement la résistance au feu des parois. Les cloisons coupe-feu sont des éléments de fermeture de paroi, dit de sécurité passive, qui ont pour rôle d'assurer une protection au feu, à la fumée et thermique, et sont normalisés en fonction de leurs durées de résistance au feu avant destruction des composants constituants : en laines minérales non hydrophile et plaques de plâtre non hydrofuge. Selon les moyens actuels, les cloisons coupe-feu ne peuvent résister que pendant une durée de 30 mn à 2 heures. Le dispositif selon l'invention permet d'augmenter la résistance passive d'une cloison coupe-feu 1 heure jusqu'à une durée de résistance active de 3 heures (P1A3) et pour une cloison coupe feu 2 heures jusqu'à une durée de résistance active de 6 heures (P2A6), tout en gardant les mêmes spécificités intrinsèques d'épaisseurs et de poids des équipements. Il est en effet constitué d'un système actif d'échange thermique par fluide caloporteur circulant librement et en continue, avec peu de résistance de passage à travers un isolant hydrophile et sur les parois internes des parties des parois. Ainsi quand les équipements sont mis en action le fluide caloporteur absorbe et évacue l'énergie calorifique générée par le feu et emmagasinée sur la face exposée. Dispositif caractérisé par le refroidissement d'une cloison coupe-feu par la circulation interne d'un fluide caloporteur à travers un isolant en fibres minérales hydrophiles issu de la transposition d'usage des fibres minérales utilisées par exemple pour le traitement des eaux et pouvant disposer des mêmes propriétés thermiques, acoustiques et de résistance au feu que les produits conventionnels non hydrophiles. Dispositif caractérisé par l'utilisation par l'isolant hydrophile en tant qu'accumulateur, répartiteur et support d'échange thermique du fluide caloporteur, défini de manière densitaire, de 80 à 180 kg/m3, en fonction du besoin d'isolation thermique, acoustique et de résistance au feu du cas. Dispositif caractérisé par la provenance du fluide caloporteur selon de différentes 30 sources disponibles : du réseau incendie, du réseau d'eau de ville ou d'un réseau de fluide spécifique pour milieux dangereux (zone nucléaire, de laboratoire, de production ou transformation chimique, etc...). Dispositif caractérisé par l'utilisation d'une plaque de plâtre hydrofuge de 10 ou 13 mm d'épaisseur pour augmenter les conditions de résistances passives du système ainsi 35 que ses propriétés acoustiques et thermiques. Dispositif caractérisé pour l'extension de la circulation du fluide caloporteur vers un diffuseur d'eau de pluie de part et d'autre des cloisons pour permettre la protection des personnes. Dispositif caractérisé par l'utilisation du système actif des cloisons coupe-feu comme 40 refroidisseur pour la régulation thermique d'un ensemble complet en paroi pour le bâtiment, des équipements mobiles et offshore, ainsi que des équipements industriels. Selon des modes particuliers de réalisation : le fluide caloporteur peut provenir de différentes sources : du réseau incendie, du réseau d'eau de ville ou d'un réseau de fluide spécifique pour milieux dangereux (zone nucléaire, de laboratoire, de production ou transformation chimique, etc...). le fluide caloporteur est diffusé en haut de la cloison en étant orienté vers les parois métalliques puis circule à travers l'isolant hydrophile. Le fluide caloporteur est capté en bas de la cloison par un bac/crépine, pouvant avoir aussi pour fonction de maintenir l'isolant en position. le fluide caloporteur peut être évacué par un réseau connecté au refoulement pour être mis à l'assainissement ou être récupéré et recyclé ou pour être diffusé en pluie de part et d'autre des cloisons. les choix de densité de l'isolant et de l'épaisseur de plâtre pour la composition interne des cloisons peuvent se définir en fonction du niveau demandé de résistance au feu, ainsi que des isolations thermiques et acoustiques. en cas d'incapacité de mise en circulation du fluide caloporteur dans la cloison, la capacité de résistance au feu passive reste opérationnelle et conforme aux normes en vigueurs. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente un plan en coupe d'une cloison schématisant l'admission, la distribution, la circulation et l'évacuation du fluide caloporteur. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un boitier de raccordement au réseau primaire d'admission du fluide caloporteur sur le haut de la cloison comprenant une électrovanne 2 voies (1), avec limiteur de pression, pour une distribution à l'intérieur de la cloison. Le fluide caloporteur est réparti le long des cloisons par une rampe en alliage (2) comportant sur toute sa longueur des orifices de diffusions orientés vers faces internes des parois. Le fluide caloporteur est diffusé le long des parois internes à travers l'isolant hydrophile (3) et du panneau BA13 hydrofuge en option (4). Le fluide caloporteur est capté en position basse par un bac / crépine (5) en s'écoulant du haut vers le bas en flux continu jusqu'à remplir le volume de la cloison. Un autre boitier (6) disposé en position basse du dormant et comportant un répartiteur 3 voies récupère le fluide caloporteur pour le renvoyer vers un réseau ou une option non illustrée d'un diffuseur eau de pluie externe. La sortie du fluide caloporteur n'étant pas fermée par une vanne, il n'y a pas de mise en pression de l'équipement. La mise en charge de la cloison coupe-feu est autorisée par le déclenchement de l'électrovanne d'admission (1) piloté par les automatismes de sécurité, soit les interrupteurs de commande du PC sécurité, soit actionné par une vanne manuelle localisée près de la cloison. La circulation interne du fluide caloporteur est rendu possible par l'utilisation d'un isolant thermique, acoustique, en fibres minérales résistantes au feu ayant des propriétés hydrophiles instantanées du type laine de roche pour la culture hydroponique, pour le traitement des eaux, les laines de verre ou équivalent. - 3 - Le débit de circulation nécessaire du fluide caloporteur est donné par calcul suivant la dimension volumétrique de l'équipement, le principe étant d'avoir un débit minimum de 5 à 10 litre/mn, pour permettre le remplissage de l'équipement en moins de 15 minutes et assurer ensuite les conditions d'échange thermique. La pression est donnée par le réseau d'alimentation et limitée si besoin par un détendeur. Une plaque de plâtre hydrofuge (6), dont sa résistance à l'eau peut être renforcée par un film aluminium ou un autre traitement de surface résistant au feu, est intégrée au coeur de l'isolant pour augmenter symétriquement la résistance au feu passive pour la variante P2A3. Selon une variante non illustrée, le système est adaptable par modifications des 10 raccordements aux équipements pour l'assemblage de modules en 1/2 cloisons. Selon la variante non illustré, les boitiers d'admission (1) et de sortie (5) du fluide caloporteur peuvent être intégrés directement dans l'épaisseur de la cloison et bénéficier de la protection au feu du système. A titre d'exemple non limitatif dans le format, la cloison aura des dimensions de 2,5 m 15 x 1,25 m et de 60 mm pour l'épaisseur. A titre d'exemple non limitatif, l'isolant hydrophile pourra être collé dans la cloison, maintenu mécaniquement ou en positionnement libre. A titre d'exemple non limitatif, les cloisons pourront être montées et raccordées en eau en séries ou en parallèles, selon les besoins et les contraintes de l'installation. 20 A titre d'exemples non limitatifs, le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la fonction coupe-feu et la régulation thermique des cloisons pour : les établissements recevant du public (ERP), les locaux industriels de stockage et de production classés ou non en ICPE, les laboratoires, les centrales nucléaires et thermiques, les bateaux, équipements maritimes et plateformes OFFSHORE, les équipements mobiles 25 ferroviaires, les équipements mobiles de protection incendie, les équipements mobiles de production d'énergie (exemple : groupe électrogène, compresseur, etc...), les tunnels routiers, ferroviaires et miniers, ainsi que les galeries techniques, les réseaux de ventilation, les réseaux d'air ou de gaz de process techniques, ... 30 35 REVENDICATIONS1) Dispositif de refroidissement d'une cloison coupe-feu monobloc ou assemblée par sections de blocs, un boîtier de raccordement au réseau primaire d'admission du fluide caloporteur fixé sur le dormant (1) et comprenant une électrovanne (2) pour une distribution à l'intérieur de la cloison, caractérisé en ce que le fluide circule dans un isolant (3) en fibre minéral hydrophile placé entre les parois, l'isolant ayant des propriétés thermiques, acoustiques et de résistance au feu. 2) Dispositif de l'utilisation selon la revendication 1 caractérisé par l'isolant hydrophile en tant qu'accumulateur, répartiteur et support d'échange thermique du fluide caloporteur, défini de manière densitaire, de 80 à 180 kg/m3, en fonction du besoin d'isolation thermique, acoustique et de résistance au feu du cas. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la provenance du fluide caloporteur selon de différentes sources disponibles : du réseau incendie, du réseau d'eau de ville ou d'un réseau de fluide spécifique pour milieux dangereux (zone nucléaire, de laboratoire, de production ou transformation chimique, etc...). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'utilisation d'une plaque de plâtre hydrofuge de 10 ou 13 mm d'épaisseur pour augmenter les conditions de résistances passives du système ainsi que ses propriétés acoustiques et thermiques. 25 5) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé pour l'extension optionnelle de la circulation du fluide caloporteur vers un diffuseur d'eau de pluie de part et d'autre de la cloison pour permettre la protection des personnes. 6) Dispositif selon les revendications 3 et 5 caractérisé par l'intégration dans la 30 cloison de la vanne d'admission du fluide caloporteur et du répartiteur 3 voies pour l'alimentation du diffuseur d'eau de pluie. 7) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé pour l'utilisation du système actif des cloisons coupe-feu comme refroidisseur pour la régulation thermique 35 d'un ensemble complet en paroi. 8) Dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé pour le montage et le raccordement en série ou en parallèle des cloisons selon les besoins et les contraintes de l'installation. 20