FR3100832A1

FR3100832A1 - trappe coupe-feu non boulonnée

Info

Publication number: FR3100832A1
Application number: FR1910059A
Authority: FR
Inventors: Pierre Grange
Original assignee: Five Services SAS
Current assignee: Aden France SAS
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2039-09-12
Also published as: FR3100832B1

Abstract

L’invention concerne une trappe (1) coupe-feu comprenant un cadre (2) destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, un vantail (3) articulé sur un côté par rapport au cadre (2) entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail (3) repose sur le cadre (2), et une épaisseur de joint intumescent (4) positionnée dans un espace (5) situé entre le cadre (2) et la tranche du vantail (3). Selon l’invention, l’épaisseur de joint intumescent (4) est au moins égale à la moitié de la largeur de l’espace (5), de sorte que l’exposition du joint intumescent (4) au-delà d’une température seuil fait gonfler le joint intumescent (4) qui exerce alors une force de pression dirigée contre le cadre (2) et le vantail (3) afin de bloquer les bords du vantail (3) contre le cadre (2) et retarder, voire empêcher la déformation du vantail (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

trappe coupe-feu non boulonnée

L’invention se rattache au secteur technique des trappes de sécurité ayant une fonction coupe-feu.

Les trappes coupe-feu font l’objet de certifications ou qualifications délivrées par un organisme agréé, par exemple du type CSTB (centre scientifique et technique du bâtiment).

Il existe notamment deux types de certification, E ou I.

Selon la certification type E, le but poursuivi de la trappe coupe-feu est d’empêcher le cheminement du feu au travers de ladite trappe pendant 30, 60, 120 minutes ou plus. La trappe coupe-feu est alors certifiée E30, E60, E120, …

Selon la certification type EI, deux buts sont poursuivis. Le premier, comme pour la certification type E, est d’empêcher le cheminement du feu. Le deuxième est de garantir une isolation thermique suffisante de sorte à ne pas dépasser une température maximale, par exemple de 140 °C, voire plus, au niveau de la surface opposée au feu, après 30, 60, 120 minutes ou plus. La trappe coupe-feu sera alors certifiée EI30, EI60, EI120, ….

Afin d’être certifié E ou EI pour une durée déterminée, les trappes coupe-feu sont soumises à un essai destructif par le l’organisme agréé qui délivre la certification.

Art antérieur

Il est connu de l’art antérieur une trappe coupe-feu comprenant un cadre destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, un vantail articulé sur un côté par rapport au cadre entre une position ouverte, et une position fermée dans laquelle le vantail repose sur le cadre, et un joint intumescent positionné dans un espace situé entre le cadre et la tranche du vantail.

Le joint intumescent présente, par exemple, une épaisseur de 2 mm pour une largeur de l’espace entre le cadre et la tranche du vantail égale à 5 mm. De cette manière, l’exposition du joint intumescent au-delà d’une température seuil fait gonfler le joint intumescent qui occupe alors tout l’espace et assure l’étanchéité entre le cadre et le vantail afin d’empêcher le cheminement des flammes et fumées.

Cela étant pour s’affranchir du risque important de déformation de la trappe coupe-feu sous l’effet de la chaleur, et notamment pour éviter que les bords de la trappe coupe-feu ne se relèvent, le vantail de la trappe coupe-feu de l’art antérieur est boulonné au cadre pour maintenir l’étanchéité.

Cependant, le boulonnage rend l’utilisation de la trappe coupe-feu longue et fastidieuse. En effet, il est nécessaire, avant utilisation, de déboulonner le vantail pour pouvoir l’ouvrir et mettre les éventuels gardes corps en position. Après utilisation, il est alors nécessaire de reboulonner le vantail, ce qui laisse place à des risques de négligence et d’oubli. Si le vantail n’est pas boulonné au cadre, c’est-à-dire fixé par des boulons, la présence d’un feu d’un côté de la trappe déforme le vantail en soulevant ses bords, ce qui crée un passage pour les flammes et fumées, de sorte que la trappe coupe-feu ne joue plus son rôle et ne peut plus prétendre à une certification type E élevée.

L’un des buts de l’invention est donc de remédier aux problèmes précités en fournissant une trappe coupe-feu qui n’expose pas l’utilisateur à un risque d’oubli de fixer le vantail au cadre, afin que en cas de feu, l’étanchéité entre le cadre et le vantail est assuré d’une manière optimale pour satisfaire la certification type E, tout en étant simple d’utilisation.

À cet effet, il a été mis au point une trappe coupe-feu conforme à celle de l’état de la technique en ce qu’elle comprend un cadre destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, un vantail articulé sur un côté par rapport au cadre entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail repose sur le cadre, et une épaisseur de joint intumescent positionnée dans un espace situé entre le cadre et la tranche du vantail.

Selon l’invention, l’épaisseur de joint intumescent est au moins égale à la moitié de la largeur de l’espace dans lequel il est positionné, de sorte que l’exposition du joint intumescent au-delà d’une température seuil fait gonfler le joint intumescent qui exerce alors une forte pression dirigée contre le cadre et le vantail afin de bloquer les bords du vantail contre le cadre et retarder, voire empêcher la déformation du vantail.

La trappe coupe-feu selon l’invention ne nécessite donc aucun boulonnage, ce qui évite les risques de perte des boulons, de négligence ou d’oubli de fixer le vantail au cadre après utilisation.

L’invention permet également de simplifier très nettement l’utilisation de la trappe coupe-feu. En effet, la trappe n’est pas fixée par l’opérateur en position verrouillée, l’utilisation est alors très simple. En cas de feu, le gonflement du joint intumescent exerce une force importante qui assure le blocage et le verrouillage de la trappe coupe-feu pour éviter sa déformation et permettre de satisfaire la certification type E.

Par rapport à l’art antérieur, l’épaisseur du joint intumescent est telle qu’il présente deux fonctions, la première, conforme à celle de l’état de la technique, c’est à dire d’empêcher le cheminement des flammes et fumées ainsi que de la chaleur, et la deuxième, du fait du gonflement important et de l’épaisseur augmentée, d’assurer un blocage mécanique du vantail dans le cadre et donc d’interdire la déformation du vantail qui laisserait passer flammes et fumées.

L’épaisseur du joint intumescent dépend du type de certification E désirée (E30, E60, E120…) et de la nature du vantail lui-même, c’est-à-dire de sa capacité à se déformer sous l’effet de la chaleur. L’homme du métier saura adapter, par des tests, l’épaisseur qui convient le mieux à son application et à la certification désirée.

Plus l’épaisseur du joint intumescent est importante, plus il exercera une force importante de blocage.

Les tests effectués par le demandeur lui-même, lui ont permis de décider de positionner 4 mm d’épaisseur de joint intumescent dans un espace entre le cadre et le vantail de 5 mm de largeur. 80 % de l’espace sont occupés par du joint intumescent.

Avec cette configuration, le demandeur vise à obtenir la certification E120, voire plus.

Selon une forme de réalisation particulière, à partir de cette dernière configuration, le joint intumescent peut être collé soit sur le vantail, soit sur le cadre, soit une première épaisseur de joint intumescent, par exemple de 2 mm, est collée contre la tranche du vantail, et une deuxième épaisseur de joint intumescent, par exemple de 2 mm, est collée, en regard de la première, contre le cadre.

Par exemple, deux premières bandes de joint intumescent sont collées, l’une au-dessus de l’autre, contre la tranche du vantail, et deux deuxièmes bandes de joint intumescent, sont collées, l’une au-dessus de l’autre et en regard des premières, contre le cadre.

Afin que le joint intumescent exerce une force optimale de blocage, et qu’il agisse également pour assurer l’étanchéité et empêcher le cheminement des flammes et fumées, ledit joint intumescent est positionné sur tout le pourtour du vantail.

Selon une forme de réalisation particulière, le cadre présente une section en forme de L, de sorte qu’en position fermée le vantail repose sur la base de la forme en L. Par ailleurs, afin de réaliser un premier écran aux flammes et fumées, un joint en matériau isolant, par exemple en laine minérale, est positionné entre la base de la forme en L du cadre et la face inférieure du vantail, le long de la bordure dudit vantail, pour faire obstacle au cheminement des flammes et fumées entre le cadre et le vantail.

Avantageusement, le joint en matériau isolant est enrobé d’une gaine d’un matériau, par exemple en tissu, non propagateur de flammes et éventuellement décontaminable.

Afin de permettre à la trappe coupe-feu de satisfaire la certification type EI, la face inférieure du vantail est équipée d’un garnissage réfractaire.

Toujours dans ce même but, le cadre comprend sur au moins trois côtés, hors côté d’articulation du vantail, et de préférence sur les quatre côtés, un compartiment recevant du mortier, positionné en regard de la tranche du vantail, pour améliorer l’isolation thermique.

Description des figures

la figure 1 est une représentation schématique partielle et en coupe selon un plan orthogonal à la trappe du côté d’articulation de la trappe, vantail ouvert ;

la figure 2 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, vantail fermé ;

la figure 3 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 2, représentant l’un quelconque des côtés de la trappe coupe-feu, opposé au côté d’articulation.

En référence aux figures 1 et 3, l’invention concerne une trappe (1) coupe-feu non boulonnée et adaptée pour satisfaire les certifications type E et EI, délivrées par des organismes agréés type CSTB.

D’une manière générale et bien connue de l’art antérieur, la trappe (1) coupe-feu comprend un cadre (2) destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, par tout moyen approprié et par exemple au moyen de pattes de scellement (21) et chevilles métalliques (22).

La trappe (1) coupe-feu comprend aussi un vantail (3) articulé sur un côté par rapport au cadre (2), entre une position ouverte dans laquelle le vantail (3) libère l’accès à l’ouverture, et une position fermée dans laquelle le vantail (3) repose sur le cadre (2) et obture l’ouverture.

La trappe (1) selon l’invention permet de satisfaire la certification type E, sans nécessiter de boulonner le vantail (3) au cadre (2).

En effet, un joint intumescent (4) est positionné dans un espace (5) situé entre le cadre (2) et la tranche du vantail (3), avec une épaisseur telle que l’expansion et le gonflement du joint intumescent (4) lorsqu’il est exposé au-delà d’une température seuil, par exemple 190°C, exerce une force de pression dirigée contre le cadre (2) et le vantail (3) permettant de bloquer les bords dudit vantail (3) contre le cadre (2) et de retarder, voire empêcher la déformation du vantail (3) et donc de garantir plus longtemps l’étanchéité entre le vantail (3) et le cadre (2). L’expansion du joint intumescent (4) peut aller de 18 à 22 fois son épaisseur.

Le joint intumescent (4) est donc utilisé pour exercer une force de blocage des bords du vantail (3), remplaçant les boulons de l’art antérieur.

L’utilisation de la trappe (1) et donc très nettement simplifiée.

Pour obtenir cet effet, une épaisseur de joint intumescent (4) au moins égal à la moitié de la largeur de l’espace (5) est positionnée dans ledit espace (5). Il peut tout à fait être envisagé de positionner de manière discontinue et ponctuelle le joint intumescent (4) d’une telle épaisseur, et de combiner ceci avec la présence d’un joint intumescent (4) classique sur tout le pourtour du vantail (3), d’une épaisseur notamment inférieure à la moitié de la largeur de l’espace (5) pour assurer uniquement un effet écran empêchant le cheminement des flammes et fumées.

De préférence, le joint intumescent (4) de l’épaisseur tel qu’il permet d’assurer aussi une force de blocage est positionné sur tout le pourtour du vantail (3). De cette manière, le joint intumescent (4) d’une épaisseur augmentée assure à la fois la fonction d’écran aux flammes et fumées que celle de blocage des bords du vantail (3) en position, évitant la déformation du vantail (3).

L’épaisseur du joint intumescent (4) est alors égale au moins à 50 % de la largeur de l’espace (5), et par exemple égale à 60, 70, 80, 90, ou 100 % dudit espace (5). Plus la largeur est importante, plus la force de pression et de blocage exercée est importante. Cela étant, un joint intumescent (4) d’une épaisseur égale à 100 % de l’espace (5) n’est pas recommandé pour ne pas entraver l’ouverture et la fermeture du vantail (3).

Le demandeur a effectué des tests et a choisi pour un espace (5) de 5 mm, de positionner 4 mm d’épaisseur de joint, de préférence sur tout le pourtour du vantail (3), c’est-à-dire que 80 % de l’espace (5) est occupé par du joint intumescent (4).

Dans cette configuration, le joint intumescent (4) peut être collé aussi bien sur la tranche du vantail (3) que sur le cadre (2) lui-même. D’une manière préférée, 2 mm d’épaisseur de joint intumescent (4) sont collés contre la tranche du vantail (3), et 2 mm d’épaisseur du joint intumescent (4) sont collés, en regard, contre le cadre (2).

Afin d’optimiser la force de pression et de blocage exercée par le joint, et de bien répartir cette force, deux bandes de joint intumescent (4), l’une au-dessus de l’autre, sont positionnées sur le pourtour du vantail (3), soit collées contre vantail (3), soit collées contre le cadre (2).

Selon la forme de réalisation illustrée, deux bandes de 2 mm de joint intumescent (4) sont collées, l’une au-dessus de l’autre, contre la tranche du vantail (3), et deux bandes de 2 mm, sont collées, l’une au-dessus de l’autre et en regard des premières, contre le cadre (2).

Selon une forme de réalisation particulière, chaque côté du cadre (2) présente une section en forme de L de sorte qu’en position fermée les bords du vantail (3) reposent sur la base de la forme en L.

Dans cette configuration, et afin de réaliser un premier écran au cheminement des flammes et fumées entre le cadre (2) et le vantail (3), un joint en matériau isolant (6), par exemple en laine minérale, est positionné entre la base de la forme en L du cadre (2) et la face inférieure du vantail (3), le long de toute la bordure du vantail (3).

De préférence, ce joint en matériau isolant (6) est enrobé dans une gaine (7) par exemple en textile décontaminable et non propagateur de flammes. Le joint (6) permet de réduire la propagation d’un gradient de température sur le pourtour du vantail permettant d’obtenir les certifications type EI et E. La gaine (7) est par exemple réalisée en tissu de verre enduit d’élastomère silicone pour qu’il soit étanche, résistant au feu et décontaminable.

Afin de satisfaire au mieux la certification EI, la face inférieure du vantail (3) est équipée d’un garnissage (8) réfractaire, par exemple une plaque silico-calcaire autoclavée incombustible et imputrescible d’une épaisseur comprise entre 20 mm et 60 mm, de préférence de 50 mm.

Le garnissage (8) permet de réduire la propagation d’un gradient de température à la face supérieure du vantail permettant d’obtenir la certification type EI, et limitant aussi les déformations pour l’obtention de la certification type E.

Ce garnissage (8) est fixé de toute manière appropriée, et par exemple par l’intermédiaire d’une plaque (9) de tôle. Dans cette dernière configuration, le joint (6) en laine minérale permet également de supprimer les ponts thermiques entre ladite plaque (9) de tôle et le cadre (2), aussi réalisé en matière métallique.

En référence à la figure 3, et toujours dans le but de réaliser une isolation thermique optimale, le cadre (2) comprend sur au moins trois côtés, hors côté d’articulation du vantail (3), et de préférence sur ses quatre côtés, un compartiment (23) recevant du mortier (10), positionné en regard de la tranche du vantail (3). Le compartiment (23) est délimité, par exemple, par des parois en tôle positionnées à angle droit à l’intérieur de la forme en L du cadre (2). Le mortier (10) est utilisé pour réaliser le calfeutrement du traversant au niveau d’une feuillure béton de l’ouvrage dans lequel est généralement ménagée l’ouverture à obturer par la trappe (1) coupe-feu. Le mortier (10) utilisé est de préférence un mortier coupe-feu à base de poudre blanche sèche composée de composés inorganiques et de perlite.

D’une manière plus précise, le vantail (3) comprend une paroi supérieure (31) constituée d’une tôle armée rectangulaire. Un cadre (32) constitué de quatre tubes profilés est soudé sur la face inférieure de la paroi supérieure (31). Des éléments de renfort, sous la forme de bandes de tôle sont régulièrement réparties, les unes à côté des autres et positionnés à l’intérieur du cadre (32).

Une tôle de renfort (33) vient recouvrir le cadre (32), à laquelle est fixée environ 50 mm de garnissage (8) réfractaire par l’intermédiaire de la plaque (9). La trappe (1) est fermée latéralement par des portions de tôle (34) formant la tranche du vantail (3), soudées orthogonalement à la paroi supérieure (31).

Il ressort de ce qui précède que l’invention fournit bien une trappe (1) coupe-feu qui n’expose pas l’utilisateur à un risque d’oubli de fixer le vantail (3) au cadre (2) puisque l’invention permet de s’affranchir du boulonnage, tout en permettant de satisfaire, d’une manière simple, les exigences des certifications type E et EI.

Claims

Trappe (1) coupe-feu comprenant un cadre (2) destiné à être fixé sur la périphérie d’une ouverture, un vantail (3) articulé sur un côté par rapport au cadre (2) entre une position ouverte et une position fermée dans laquelle le vantail (3) repose sur le cadre (2), et une épaisseur de joint intumescent (4) positionnée dans un espace (5) situé entre le cadre (2) et la tranche du vantail (3), caractérisée en ce que l’épaisseur de joint intumescent (4) est au moins égale à la moitié de la largeur de l’espace (5), de sorte que l’exposition du joint intumescent (4) au-delà d’une température seuil fait gonfler le joint intumescent (4) qui exerce alors une force de pression dirigée contre le cadre (2) et le vantail (3) afin de bloquer les bords du vantail (3) contre le cadre (2) et retarder, voire empêcher la déformation du vantail (3).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 1, caractérisée une épaisseur de joint intumescent (4) est collée contre la tranche du vantail (3), et une épaisseur de joint intumescent (4) est collée en regard contre le cadre (2).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 2, caractérisée deux premières bandes de joint intumescent (4) sont collées, l’une au-dessus de l’autre, contre la tranche du vantail (3), et deux deuxièmes bandes de joint intumescent (4), sont collées, l’une au-dessus de l’autre et en regard des premières, contre le cadre (2).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 1, caractérisé e en ce que la largeur de l’espace (5) est de 5 mm, et 4 mm d’épaisseur de joint intumescent (4) sont positionnés dans ledit espace (5).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 4, caractérisée une épaisseur de 2 mm de joint intumescent (4) est collée contre la tranche du vantail (3), et une épaisseur de 2 mm de joint intumescent (4) est collée en regard contre le cadre (2).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint intumescent (4) est positionné sur tout le pourtour du vantail (3).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 1, caractérisé e en ce que chaque côté du cadre (2) présente une section en forme de L de sorte qu’en position fermée le vantail (3) repose sur la base de la forme en L, et en ce qu ’ un joint en matériau isolant (6) est positionné entre la base de la forme en L du cadre (2) et la face inférieure du vantail (3), le long de la bordure dudit vantail (3), pour faire obstacle au cheminement des flammes et fumées entre le cadre (2) et le vantail (3).
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 7, caractérisée en ce que le joint en matériau isolant (6) est enrobé d’une gaine (7) d’un matériau non propagateur de flamme.
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face inférieure du vantail (3) est équipée d’un garnissage (8) réfractaire.
Trappe (1) coupe-feu selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre (2) comprend, sur au moins trois côtés, hors côté d’articulation, un compartiment (23) recevant du mortier (10), positionné en regard et entourant la tranche du vantail (3).