EP2299022A1

EP2299022A1 - Exutoire de fumée

Info

Publication number: EP2299022A1
Application number: EP20100174899
Authority: EP
Inventors: Gilles Duissard; Romain Masse
Original assignee: Concept Composites Auvergne 2CA SAS
Current assignee: Concept Composites Auvergne 2CA SAS
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2030-09-01
Also published as: FR2950090B1; FR2950090A1; EP2299022B1

Abstract

Cet exutoire (1) de fumée comprend un châssis (2) délimitant une ouverture de passage (220) pour la fumée et un panneau (6) d'obturation de cette couverture, monté coulissant sur le châssis. Le châssis (2) est équipé d'au moins un organe (21) de masquage des moyens de commande (12, 20) de l'ouverture et de la fermeture du panneau (6), adapté pour définir, en partie, l'ouverture de passage (220) de la fumée dans l'exutoire (1).

Description

L'invention a trait à un exutoire de fumée.
Un exutoire de fumée est un dispositif de sécurité permettant, en cas d'incendie, d'évacuer la fumée et la chaleur présentes dans un bâtiment. Un exutoire, qu'il soit à déclenchement manuel ou automatique, est situé en partie haute d'un bâtiment, avantageusement sur la toiture.
L'exutoire comprend une ouverture délimitée par un châssis, ou costière, équipé d'un panneau d'obturation amovible permettant, en configuration inactive également dénommée position d'attente, d'obturer l'ouverture de manière étanche à l'air et à l'eau et, en configuration active, dite position de sécurité, c'est-à-dire en cas d'incendie, de dégager l'ouverture afin de permettre le passage de la fumée et de la chaleur.
On connait des panneaux d'obturation montés articulés autour de charnières ou s'ouvrant à l'aide d'un dispositif de type compas. Ces panneaux sont généralement manoeuvrés à l'aide de vérins. Un tel type de panneau, lorsque l'exutoire est en configuration active, est situé au dessus de l'ouverture ménagée dans la toiture. Lorsque le panneau est monté sur des charnières, il est alors en position globalement verticale. Dans cette position, outre une prise au vent importante, le panneau peut former, du fait de ses mécanismes d'ouverture et de fermeture, un obstacle perturbant la sortie de la fumée. Un tel obstacle peut, dans certains cas, induire le rabattement de la fumée vers l'intérieur du bâtiment. De plus, l'ouverture n'est pas totalement dégagée, la partie du panneau reliée à la costière l'obturant partiellement.
On connaît par FR-A-2 835 874 , un panneau monté sur le châssis d'un exutoire de fumée, parallèlement au plan principal de l'ouverture. Ce panneau est formé par deux plaques s'écartant l'une de l'autre, dans un plan horizontal, à l'aide de vérins disposés en position centrale dans l'ouverture du châssis. Un tel dispositif n'est pas satisfaisant puisque, lors de l'évacuation de la fumée, le passage de celle-ci est contrarié par la présence des vérins.
On connait également par WO-A-2008/095 490 , un exutoire dont le châssis est pourvu d'un panneau coulissant, en une ou deux parties selon le mode de réalisation. Ce panneau est actionné par une crémaillère située sur le coté du châssis. Un tel système est relativement complexe tant au niveau de la mise en oeuvre que de son entretien et nécessite des moyens de commande de la crémaillère relativement élaborés, donc onéreux.
FR-A-2 866 372 décrit un exutoire de fumée avec deux ouvrants articulés. Le passage de la fumée délimité par le bâti comprend des déflecteurs. Ces derniers forment un obstacle au libre passage de la fumée.
EP-A-1 380 707 décrit un exutoire de fumée, également avec deux ouvrants articulés. Ces derniers sont pourvus de volets extérieurs formant des pare-vent. Le passage de la fumée est, ici aussi, perturbé par la présence des volets.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un exutoire de fumée de construction simple, dont l'ouverture de passage de la fumée est complètement dégagée en position ouverte, la fumée passant avec un minimum de perturbation par un tel exutoire.
A cet effet, l'invention a pour objet un exutoire de fumée comprenant un châssis délimitant une ouverture de passage pour la fumée et un panneau d'obturation de cette ouverture, monté coulissant sur le châssis, caractérisé en ce que le châssis est équipé d'au moins un organe de masquage des moyens de commande de l'ouverture et de la fermeture du panneau, adapté pour définir, en partie, l'ouverture de passage de la fumée dans l'exutoire.
La présence d'un tel organe de masquage permet d'améliorer l'écoulement de la fumée lors de son évacuation du bâtiment, tout en masquant les moyens de manoeuvre du panneau, ce qui améliore également l'aspect visuel de l'exutoire.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel exutoire peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

l'organe de masquage est formé par un voile monté sur une face interne des parois, en partie basse du châssis, à proximité de la zone de fixation du châssis sur une toiture de bâtiment.
Le voile est fixé angulairement aux parois, définissant avec celles-ci un logement de réception, en forme de V, s'étendant le long des parois et adapté pour recevoir les moyens de commande.
Un matériau isolant est inséré dans le logement de réception.
Une face du voile, ainsi fixé aux parois, définit un passage pour la fumée configuré en entonnoir.
La section maximale du passage pour la fumée est située au plus près de la toiture et correspond à une embouchure de l'entonnoir défini par le voile.
Lorsque le panneau est en position ouverte, le panneau est écarté du châssis, un bord du châssis et un bord du panneau étant parallèles.
L'écartement du panneau par rapport au châssis est adapté pour réaliser un appel d'air, par effet Venturi entre le bord du panneau et le bord du châssis, cet appel d'air étant orienté en direction de l'extérieur du bâtiment.
Les moyens de commande comprennent des rails et des coulisseaux mobiles en translation dans les rails, à l'aide de galets, sous l'action de deux vérins situés à proximité de deux parois parallèles du châssis.

L'invention concerne également une toiture de bâtiment équipée d'au moins un exutoire conforme à l'une des caractéristiques précédentes.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'un exutoire conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue en perspective d'un exutoire conforme à l'invention dont le panneau est en position ouverte, une toiture de bâtiment étant schématiquement illustrée,
la figure 2 est une vue de l'exutoire de la figure 1, à la même échelle, en position fermée, la partie pleine du panneau étant omise pour visualiser les moyens de commande du panneau, la toiture n'étant pas illustrée pour plus de lisibilité,
la figure 3 est une vue de dessus, à plus grande échelle, de l'exutoire dans la configuration de la figure 1,
la figure 4 est une coupe selon les flèches IV-IV à la figure 3,
la figure 5 est une coupe selon les flèches V-V à la figure 4 et
la figure 6 est une vue générale, à plus grand échelle, d'une pièce constitutive de l'exutoire.

L'exutoire 1 représenté à la figure 1 est en forme de parallélépipède, en l'espèce, il est à base carrée. En variante, il peut être à base rectangulaire.
L'exutoire 1 comprend un châssis 2, également dénommé costière, fixé sur une toiture 3 d'un bâtiment, partiellement représentée à la figure 1. L'étanchéité entre l'exutoire 1 et la toiture 3, ainsi que l'ancrage du châssis 2 sur la toiture 3, sont assurés par un retour vers l'extérieur des parois latérales 4 du châssis 2. Ce retour des parois 4 forme un pied 5 au châssis 2. Les figures 1 et 2 illustrent l'exutoire dans les configurations d'utilisation. Les parties haute et basse sont définies par rapport à ces figures 1 et 2.
La costière 2 est équipée, en partie haute en regardant la figure 1, d'un panneau 6 dont les dimensions sont adaptées pour obturer l'aire délimitée par les parois 4 de la costière 2. Cette aire correspond à une ouverture 7, dite ouverture nominale, ménagée dans la toiture 3. En d'autres termes, la costière 2 est fixée au dessus d'une ouverture 7 de la toiture 3.
Le panneau 6 comprend un voile principal qui est plan. Il est réalisé dans un matériau rigide, insensible aux conditions environnementales. Il s'agit par exemple d'un polymère, d'un métal ou de verre. Le panneau 6 est réalisé dans un matériau ne laissant pas passer la lumière. En variante, il peut être réalisé dans un matériau transparent ou translucide. En variante, le voile principal du panneau 6 n'est pas plan, par exemple il est bombé ou en forme de coupole.
Le panneau 6 comprend, sur trois de ses côtés 8, des flancs 9 s'étendant vers le bas, c'est-à-dire en direction de la toiture 3 lorsque l'exutoire 1 est en position sur celle-ci. Les flancs 9 s'étendent sur toute la longueur des côtés 8 et ont une largeur adaptée pour masquer et protéger, en position fermée du panneau 6, au moins la partie haute de la costière 2. Les flancs 9 forment un cadre de rigidification. De cette manière, l'ouverture 7 est protégée des intempéries et de la poussière.
La costière 2 est pourvue, sur deux parois 4, parallèles, de deux moyens de commande de l'ouverture et de la fermeture du panneau 6. Ces moyens de commande comprennent deux rails 10, parallèles, disposés chacun au dessus de chaque paroi 4 de la costière 2, du côté de la face externe 11 de la paroi 4, comme cela est bien visible figure 5. Dans ces rails 10, des coulisseaux 12 se déplacent à l'aide de galets 13. La longueur L ₁₂ de ces coulisseaux 12 est suffisante pour qu'en position ouverte du panneau 6, celui-ci s'étende à l'extérieur du châssis 2.
Les extrémités libres 14 des coulisseaux 12, situées à l'extérieur de la costière 2 en position ouverte de l'exutoire, sont reliées par une barre 15, visible aux figures 2, 3 et 5. Cette barre 15 assure le parallélisme des coulisseaux 12 lors de leurs déplacements, afin que leurs mouvements de translation dans les rails 10 soient synchrones.
La barre 15 relie les coulisseaux 12 à une face inférieure 16 du panneau 6, de manière à entraîner le panneau 6 lors du déplacement des coulisseaux 12. La fixation de la barre 15 sur le panneau 16 a lieu par soudage. En variante non représentée, la fixation se fait au moyen de vis.
La mise en mouvement du panneau 6 est assurée par deux vérins 20, par exemple des vérins électriques. En variante, il s'agit de vérins pneumatiques. Les extrémités libres des tiges 200 des vérins 20 sont fixées sur la barre 15, au voisinage de ses extrémités. Les cylindres 201 des vérins sont solidaires d'un côté 41 du châssis. Les vérins 20 sont disposés du côté de la face interne 110 des parois 4, en étant globalement parallèles aux rails 10, à proximité de ces derniers. La course d'ouverture et de fermeture du panneau 6 est fonction de la course des vérins 20.
La figure 6 illustre une pièce 50 de fixation, allongée et à section transversale en U. Cette pièce 50 permet de monter et/ou de changer aisément les vérins 20, quelles que soient les dimensions de ceux-ci. Pour cela, deux paires d'encoches 51, 52 sont de formes et de dimensions adaptées pour assurer la fixation de vérins 20 de différentes longueurs. La forme de la pièce 50, à savoir les branches parallèles 53, 54 du U, permet à celle-ci de recevoir des vérins de différents diamètres.
Le panneau 6 est équipé d'une plaque 17 sur un côté 80. Ce côté 80 est situé en regard d'une paroi 40 de la costière 2 lorsque l'exutoire est en configuration ouverte. Cette plaque 17 s'étend vers le haut, c'est-à-dire vers l'extérieur du bâtiment lorsque l'exutoire 1 est en place sur la toiture, à partir d'une face supérieure 18 du panneau 6.
Lorsque le panneau 6 est fermé, la plaque 17 est en appui contre une butée 19 ménagée sur le côté 41 de la costière opposé au côté 40. Avantageusement, un joint, non représenté, assure l'étanchéité de la fermeture du panneau 6 sur le châssis 2.
Comme représenté aux figures 3 et 4, lorsque le panneau 6 est complètement ouvert, c'est-à-dire lorsque les coulisseaux 12 sont en bout de course après un déplacement selon la flèche F, la partie supérieure du châssis 2 est complètement dégagée. Dans cette position, le bord 80 du panneau 6 est écarté du bord 40 de la costière 2. Un jour J est ménagé entre la costière 2 et le panneau 6. Ce jour J a des dimensions adaptées, généralement entre 2 cm et 10 cm pour favoriser une aspiration d'air selon la flèche F₁ à la figure 4, par effet Venturi. Cette aspiration d'air, orientée vers l'extérieur, favorise, indirectement, l'aspiration de la fumée présente dans le bâtiment et sa sortie vers l'extérieur.
Chaque paroi 4 de la costière 2 est pourvue, sur sa face interne 110, d'un organe 21 de masquage des moyens de commande de l'ouverture et de la fermeture du panneau 6, à savoir les rails 10, les coulisseaux 12 et les vérins 20. Cet organe ou voile de masquage 21 s'étend, en continu, sur la face interne 110 de la paroi 4 de chacun des côtés 8.
Le voile 21 s'étend vers le haut en regardant les figures 1, 2, 4 et 5. Il est orienté angulairement par rapport aux parois 4 de la costière 2 et il est fixé au bord inférieur de chaque paroi 4. L'angle α, à la figure 5, entre le voile 21 et l'horizontale est compris entre 60° et 70°. En d'autres termes, ce voile 21 définit, avec chaque paroi 4, un logement 22, configuré en V, de réception des moyens de commande 10, 12 et 20.
En variante non illustrée, le voile 21 est fixé de manière discontinue, par exemple par des pattes, à la paroi 4. Dans ce cas, le logement 22 est en forme de V dont la pointe est ouverte.
L'ouverture nominale 7 délimitée par la costière 2 est ainsi réduite par la présence du voile 21 dont une face 23, orientée vers l'intérieur du châssis 2, définit un passage 220, dit passage utile, permettant l'évacuation de la fumée.
Ce passage 220 est configuré en entonnoir dont la sortie 221, de plus petites dimensions, est orientée vers le haut de l'exutoire 1 et dont une embouchure 222, de plus grandes dimensions, est orientée vers l'intérieur du bâtiment.
Ainsi, un utilisateur placé à l'intérieur du bâtiment ne voit de l'exutoire 1 que le voile 21, les ouvertures 221 et 222 et une partie du panneau 6. L'aspect visuel de l'exutoire 1 est ainsi amélioré.
Par ailleurs, il est possible d'insérer dans le logement 22, en plus des moyens de commande, un isolant, thermique et/ou phonique, par exemple de la laine de roche ou de la mousse de polyuréthane. On améliore ainsi l'isolation thermique et/ou phonique de l'exutoire 1, cela sans gêner la manoeuvre du panneau 6 ni modifier l'aspect général et l'encombrement de l'exutoire.
La configuration en entonnoir du passage 220 permet d'améliorer l'extraction de la fumée. En réduisant la section disponible pour le passage de la fumée lors de sa sortie du bâtiment, selon la direction F₂, on augmente la vitesse d'extraction de la fumée. L'évacuation de la fumée est d'autant plus efficace que l'aspiration d'air par effet Venturi, selon la flèche F₁, augmente la vitesse de sortie de la fumée, par aspiration de celle-ci. Une dépression est en effet générée au dessus de l'ouverture 222 par l'air entrainé vers l'extérieur, grâce à l'effet Venturi induit par le jeu J entre la costière 2 et le panneau 6.
Même si le passage utile 220 disponible pour le passage de la fumée a une aire inférieure à celle de l'ouverture nominale 7, les dimensions et la configuration de ce passage utile 220 sont adaptées pour assurer une évacuation optimale de la fumée. En effet, on ne provoque aucune turbulence de l'écoulement de la fumée passant par l'exutoire 1, cela grâce à une configuration en entonnoir du passage 220. En d'autres termes, l'absence d'obstacle sur le passage de la fumée, du fait que les moyens de commande du panneau 6 sont masqués et n'ont donc pas de contact avec la fumée, permet d'induire un écoulement laminaire, non perturbée, de cette dernière lors de sa sortie du bâtiment.

Claims

Exutoire (1) de fumée comprenant un châssis (2) délimitant une ouverture de passage (220) pour la fumée et un panneau (6) d'obturation de cette ouverture, monté coulissant sur le châssis, caractérisé en ce que le châssis (2) est équipé d'au moins un organe (21) de masquage des moyens de commande (10, 12, 13, 20) de l'ouverture et de la fermeture du panneau (6), adapté pour définir, en partie, l'ouverture de passage (220) de la fumée dans l'exutoire (1).
Exutoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de masquage est formé par un voile (21) monté sur une face interne (110) des parois (4), en partie basse du châssis (2), à proximité de la zone de fixation du châssis (2) sur une toiture (3) de bâtiment.
Exutoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le voile est fixé angulairement (α) aux parois (4), définissant avec celles-ci un logement (22) de réception, en forme de V, s'étendant le long des parois (4) et adapté pour recevoir les moyens de commande (10, 12, 13, 20).
Exutoire selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un matériau isolant est inséré dans le logement de réception (22).
Exutoire selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une face (23) du voile (21), ainsi fixé aux parois (4), définit un passage (220) pour la fumée configuré en entonnoir.
Exutoire selon la revendication 5, caractérisé en ce que la section maximale du passage (220) pour la fumée est située au plus prés de la toiture et correspond à une embouchure (222) de l'entonnoir défini par le voile (21).
Exutoire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque le panneau (6) est en position ouverte, le panneau (6) est écarté (J) du châssis (2), un bord (40) du châssis (2) et un bord (80) du panneau (6) étant parallèles.
Exutoire selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écartement (J) du panneau (6) par rapport au châssis (2) est adapté pour réaliser un appel d'air, par effet Venturi entre le bord (80) du panneau (6) et le bord (40) du châssis (2), cet appel d'air étant orienté (F₁) en direction de l'extérieur du bâtiment.
Exutoire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des rails (10) et des coulisseaux (12) mobiles en translation dans les rails (10), à l'aide de galets (13), sous l'action de deux vérins (20) situés à proximité de deux parois (4) parallèles du châssis (2).
Toiture équipée d'au moins un exutoire (1) conforme à l'une des revendications précédentes.