ISI – Bureaux – Grande Armée

En quelques mots

Dans le cadre d’un nouvel aménagement, l’objectif de cette étude de désenfumage est de déterminer si l’installation d’un nouveau cloisonnement permet  d’évacuer la fumée et les produits de combustion du bâtiment en cas d’incendie d’une manière sûre et optimale.

Projet

Immeuble de bureaux - Paris - Grande Armée

Année

2023

Client

NC

Localisation

Paris

Typologie

Ingénierie du désenfumage

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Description du projet

En cas d’incendie dans un bâtiment, la fumée va se développer et se propager. Cela peut provoquer l’obstruction des dégagements d’évacuation et des issues de secours en raison de la chaleur, des émanations de fumée et d’une mauvaise visibilité. Le projet vise à utiliser le code du travail pour assurer un désenfumage correct des compartiments, en plaçant des obstacles toute hauteur et en respectant les référentiels LCPP TAC et TMSP

Ingénierie du désenfumage

Modélisation 3D des espaces pour l'étude du désenfumage naturel

Le but de la modélisation étant le désenfumage, il convient de porter un soin tout particulier, d’une part aux interconnexions entre les différents espaces du bâtiment (p. ex. : escaliers, cheminement, portes…), et d’autre part à tous les éléments pouvant perturber le passage des fumées (p. ex. : impostes, portes…).

Évidemment, la reproduction de la géométrie est soumise aux contraintes liées au logiciel employé.

Nos études sont basées sur une modélisation du bâtiment à l’échelle de 10 cm environ.
Il convient de modéliser tous les espaces étant en communication aéraulique directe les uns avec les autres, étant donné que l’étude de désenfumage se porte sur l’ensemble de ces espaces.

Dans ce cadre, nous intégrons toutes les parties en connexion aéraulique afin de ne pas contraindre la zone d’étude par un effet d’échelle trop réduite. Nous travaillerons indépendamment par compartiments.

Modélisation 3D du cloisonnement de bureaux
Modèle d'étude 3D CFD

Modélisation de l’installation de désenfumage

La prise en compte de l’installation de désenfumage est évidemment particulièrement importante. Cette modélisation passe par deux étapes, qui sont détaillées ci-après :

  • considération géométrique des ouvrants
  • Débit d’air des ouvrants

Dans ce cadre, nous modélisons à l’échelle les ouvrants de désenfumage avec leur menuiserie. L’ingénierie de mécanique des fluides CFD permets de calculer automatiquement les débits en fonction du vent dominant et de l’élévation en température dans les compartiments (mécanique des fluides). Aucune condition fixe de débit n’est établie aux fenêtres qui donnent sur un environnement extérieur. Les ouvrants sont modélisés scrupuleusement depuis les plans architectes ; cette typologie d’ouvrant devant être respectée pour que les conclusions de ces études restent valides.

Simulation de la répartition des fumées dans des locaux de bureau lors d'un incendie
Modèle d'étude 3D CFD

Position des foyers en ingénierie du désenfumage

Les ingénieurs EOLIOS peuvent simuler différents types d’incendie en fonction du lieu d’étude dans notre cas, un feu classique de bureau a été modélisé.

Ici, le projet vise à s’assurer que les installations de désenfumage sont dimensionnées adéquatement pour satisfaire aux objectifs de protection, en choisissant des scénarios représentatifs et en les positionnant selon des contraintes spécifiques. Les foyers sont alors positionnés en accord avec différentes contraintes :

  • Maximiser le trajet des fumées entre le foyer et l’exutoire le plus proche
  • Maximiser le temps de détection 
  • Retarder la découverte du feu 
  • Bloquer l’utilisation d’une issue de secours ou d’un dégagement 
  • Favoriser l’accumulation de chaleur et de fumées dans une zone spécifique 

Méthodologie

Analyse déterministe au sens de la norme ISO 23932

Nos ingénieurs ont été choisis pour leur expertise de pointe sur le désenfumage. Ce projet de rénovation qui a pour objectif de nouveaux cloisonnements internes ayant pour base un open space ; c’est-à-dire un espace ouvert sans espaces fermés.

Il faut savoir que la fumée se déplace en suivant le mouvement de l’air généré par l’incendie. Dans les locaux lors d’un incendie, la chaleur produite par le feu va créer un courant d’air d’aspiration qui va ensuite entrainer fumées vers le plafond et à travers le local. En fonction du vent, un léger déséquilibre s’effectue ce qui a terme entraine les fumées vers les ouvertures des façades opposées.

Au sens de la norme ISO 23932, l’étude de désenfumage s’est appuyée sur une analyse déterministe des risques.

Analyse déterministe - Schéma directeur des différents types d'analyses dans le processus ISI
Modèle d'étude 3D CFD

Scénario d'étude

Il a été nécessaire d’appliquer une méthode normalisée pour identifier un groupe gérable de scénarios d’incendie de dimensionnement à des fins d’analyse. Différentes méthodes peuvent être employées selon l’approche fondée sur l’analyse de risques. La consultation des parties concernées est nécessaire pour s’assurer que tous les scénarios appropriés sont pris en compte => l’étude proposée s’est articulée autour de  3 scénarios déterministes (défavorable) par compartiment.

Conclusions de l'étude

Dans nos différents scénarios, la fumée pouvait s’engouffrer rapidement dans les couloirs provoquant une perturbation plus rapide des dégagements ou encore une fumée qui se développe en tapie sous plafond et se déplace plus ordinairement vers la façade opposée. 

Les ingénieurs EOLIOS ont dû apporter leurs connaissances afin de valider une nouvelle conception proposé par le maitre d’ouvrage et permettant de garantir une esthétique et une évacuation sereine et optimisé des membres du personnel qui seront à l’avenir présent dans les locaux.

Synthèse vidéo de l'étude

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