Comprendre le coupe-feu pour les techniciens en alarme incendie
Mitchell Tai, B.Sc., ITC, BCIN Vitalis Engineering
En tant que techniciens en alarme incendie, nous sommes reconnus comme des spécialistes dans l’installation, la programmation, l’inspection et la vérification des systèmes d’alarme incendie. Cependant, on nous demande souvent d’effectuer d’autres tâches qui ne sont pas directement liées au système d’alarme incendie, mais qui ont un rapport connexe. Le coupe-feu en est un exemple.
Il existe de nombreuses méconnaissances concernant le coupe-feu. C’est un aspect auquel on ne pense généralement qu’à la fin d’un projet, une fois que le câblage du système d’alarme incendie a été raccordé ou que toute la tuyauterie de gicleurs a été installée. En général, cette responsabilité incombe à l’apprenti électricien ou à l’installateur. On leur remet un tube de produit de calfeutrage ou de scellement et on leur demande de faire le tour du bâtiment pour colmater tous les trous qu’ils trouvent dans les murs. C’est une tâche ennuyante qui semble assez simple. Cependant, en raison de la simplicité apparente de cette tâche, il est courant que l’on n’y consacre que très peu d’efforts, voire que l’on néglige complètement le coupe-feu.
Qu’est-ce qu’un assemblage coupe-feu?
Comme nous le savons dans le secteur de la protection incendie, les murs, les plafonds et les planchers de nos bâtiments sont souvent bien plus que de simples séparations spatiales. Le plus souvent, il s’agit de séparations coupe-feu qui offrent un degré de résistance au feu afin d’empêcher la propagation du feu et de la fumée d’un côté du mur à l’autre. Pour qu’une séparation coupe-feu remplisse sa fonction, il ne faut pas négliger un terme essentiel : la continuité. La séparation coupe-feu est seulement aussi résistante que son point le plus faible; son efficacité dépend de la continuité de l’ensemble de la séparation coupe-feu, du plancher au plafond et d’un mur à l’autre. Toute brèche ou ouverture dans la séparation coupe-feu annule le degré de résistance au feu de l’ensemble de la séparation coupe-feu, permettant ainsi au feu de se propager rapidement et facilement de l’autre côté de la séparation. Ces ouvertures dans la séparation coupe-feu s’appellent des pénétrations coupe-feu et tout objet qui passe par ces ouvertures s’appelle un agent pénétrant. Ce nom parle de lui-même, car ces ouvertures dans le mur permettraient au feu et à la fumée de pénétrer la séparation, qui serait autrement classée comme étant résistante au feu. L’assemblage coupe-feu est une méthode technique visant à colmater ces pénétrations coupe-feu afin d’assurer la continuité de l’intégrité de la séparation coupe-feu. L’objectif de l’assemblage coupe-feu est d’assurer un degré de résistance au feu égal ou supérieur à celui de la séparation coupe-feu existante. Dans cette optique, nous pouvons plonger davantage dans l’univers fascinant des spécifications relatives aux assemblages coupe-feu.
L’assemblage coupe-feu n’est pas une solution « universelle »
En réfléchissant logiquement, on constate que les pénétrations coupe-feu et les agents pénétrants peuvent présenter des tailles, des formes et des nombres très variés. Si l’on prend l’exemple de l’apprenti qui se promène avec un tube de produit de calfeutrage, il est tout à fait possible qu’il tombe sur une ouverture importante qui nécessiterait plusieurs tubes de produit de calfeutrage ou de scellement pour être colmatée. Non seulement cela serait inefficace, mais il serait pratiquement impossible de colmater une pénétration coupe-feu murale avec un produit de scellement, et même si l’on parvenait à la colmater, l’ensemble de la pénétration coupe-feu n’aurait aucun degré de résistance reconnu. C’est l’une des idées erronées les plus courantes concernant l’assemblage coupe-feu. L’assemblage coupe-feu est conçu comme un assemblage complet. Cela tient compte de nombreux paramètres différents, ce qui rend chaque assemblage coupe-feu unique et adapté à des utilisations spécifiques. Une fois tous les paramètres pris en compte, l’assemblage coupe-feu est ensuite mis à l’essai par les ULC conformément à une norme spécifique, puis reçoit une classification nominale ULC en fonction de la durée pendant laquelle il est en mesure d’empêcher le feu, la chaleur et la fumée de se propager de l’autre côté de la séparation.
Comment fonctionne la classification?
Les assemblages coupe-feu présentent trois principaux types de classifications à prendre en considération. La classification « F » est le plus simple. Il s’agit simplement de la durée pendant laquelle l’assemblage coupe-feu peut empêcher le feu de se propager d’un côté à l’autre de la séparation coupe-feu. Lorsqu’on choisit un produit de calfeutrage coupe-feu pour colmater une pénétration coupe-feu, c’est généralement le coefficient de résistance au feu le plus important à considérer, car il faut s’assurer que ce coefficient soit égal ou supérieur à celui de la séparation coupe-feu que l’on cherche à protéger. En plus de la classification F, il existe également une classification un peu moins courante appelée la classification T. Cette classification concerne le passage de la chaleur d’un côté de l’assemblage à l’autre. La classification T correspond au temps requis pour que la température atteigne 181 °C au-dessus de la température ambiante sur le côté non exposé de la séparation. En termes plus simples, elle mesure le temps qu’il faudrait à un incendie situé d’un côté d’une séparation coupe-feu pour augmenter la température de 181 °C (ou 325 °F) de l’autre côté de cette séparation. Enfin, il y a la classification la moins courante, la classification H. Il s’agit d’une mesure de la durée pendant laquelle l’assemblage coupe-feu peut être exposé au feu, tout en conservant une intégrité structurelle suffisante pour résister au jet d’un tuyau d’incendie. C’est la classification la plus difficile à obtenir, et la plupart des assemblages coupe-feu que nous voyons ont une classification H bien inférieure à celle des classifications F ou T. Outre les classifications F, T et H, les assemblages coupe-feu peuvent se voir attribuer des classifications combinées, notamment : les classifications FT, FH ou même FTH. Cela signifie simplement que l’assemblage coupe-feu a obtenu les mêmes classifications F, T et H. Les classifications requises dépendent de l’emplacement de la séparation coupe-feu sur laquelle un assemblage coupe-feu est nécessaire. La classification F constitue la base de l’assemblage coupe-feu. Les exigences pour les classifications T et H peuvent varier en fonction des exigences du Code ou même des obligations contractuelles. Les classifications joueront un rôle déterminant dans le choix de la classification des assemblages coupe-feu.
Comment pouvons-nous concevoir les assemblages coupe-feu?
Comme nous l’avons indiqué précédemment, il n’existe pas de solution universelle à l’assemblage coupe-feu. Il y a certains assemblages coupe-feu qui peuvent être utilisés pour une grande variété de pénétrations coupe-feu, mais chaque assemblage coupe-feu doit respecter certains paramètres avant de pouvoir être utilisé. Examinons quelques-uns des paramètres clés dont il faut tenir compte lors du choix d’un assemblage coupe-feu pour notre pénétration coupe-feu.
1. Classification
Comme mentionné précédemment, la classification F de l’assemblage coupe-feu doit toujours être égale ou supérieure au degré de résistance au feu de la séparation coupe-feu à laquelle on souhaite l’appliquer. Ceci vise à assurer la continuité de la séparation coupe-feu, comme nous l’avons mentionné précédemment. Puisqu’une séparation coupe-feu est aussi solide que son point le plus faible, il faut que l’assemblage coupe-feu soit aussi résistant que la séparation coupe-feu afin d’assurer son intégrité à travers toute la pénétration coupe-feu.
2. Construction de séparations coupe-feu
Comme nous le savons, les murs peuvent être constitués de nombreux types de matériaux différents, allant des murs en maçonnerie ou en béton ignifuge aux plaques de plâtre fixées sur des montants en acier ou en bois. Chaque assemblage coupe-feu est conçu pour s’adapter à un type de construction de mur spécifique. Un assemblage coupe-feu qui adhère à un mur en maçonnerie ou en béton risque de ne pas s’adapter correctement à un mur à ossature, et inversement. Outre la nature combustible de la séparation, il faut également tenir compte de son épaisseur, ainsi que de son type. Les séparations peuvent être catégorisées en séparations murales et séparations de plancher. La principale différence entre les assemblages coupe-feu utilisés pour ces deux types de séparations réside dans le fait que les assemblages coupe-feu des séparations murales ont une classification des deux côtés et exigent une intégrité structurelle des deux côtés. Il existe certains assemblages coupe-feu de plancher qui nécessitent seulement l’application d’un produit de scellement sur la face supérieure de la séparation (c’est-à-dire sur le plancher), mais pas sur la face inférieure (c’est-à-dire le plafond de l’étage inférieur).
3. Taille des pénétrations coupe-feu
Lorsque nous parlons de la taille d’une pénétration coupe-feu, nous faisons référence à la dimension réelle du trou. Il existe plusieurs façons de mesurer cela, mais les deux méthodes les plus courantes consistent, d’une part, à décrire le trou comme une ouverture circulaire d’un certain diamètre et, d’autre part, à le décrire comme un rectangle, en indiquant la largeur et la hauteur. Les assemblages coupe-feu ont toujours une taille maximale pour le trou. C’est parce que certains matériaux ne sont tout simplement pas conçus pour combler des trous de grande taille. Dans notre exemple précédent, un produit de scellement liquide ne serait physiquement pas en mesure de colmater un grand trou sans l’ajout d’un agrégat ou d’un autre composant.
4. Paramètres de l’agent pénétrant
Un autre paramètre important à prendre en compte est l’agent pénétrant lui-même. Même si cela peut paraître simple, l’agent pénétrant en soi peut différer en termes de type, de taille et de forme. Les assemblages coupe-feu sont généralement conçus pour certains types d’agents pénétrants. Par exemple, les types les plus courants sont les tuyaux et les canalisations. Les tuyaux peuvent être fabriqués à partir de différents matériaux, présenter différentes tailles et avoir des épaisseurs variables. Outre les tuyaux et les canalisations, les agents pénétrants peuvent également être des conduits ou des câbles, chacun d’entre eux s’accompagnant de sous-paramètres, de la même manière que les tuyaux peuvent être subdivisés en sous-groupes.
5. Espace annulaire
Ce terme est peut-être nouveau pour les personnes qui ne connaissent pas bien l’assemblage coupe-feu. Comme nous l’avons vu plus haut, une pénétration coupe-feu est un trou dans une séparation coupe-feu. Si l’on imagine la section transversale du trou comme un cercle d’un certain diamètre, et l’agent pénétrant comme un autre cercle de plus petit diamètre, l’espace compris entre le diamètre extérieur de l’agent pénétrant et le diamètre intérieur du trou s’appelle « espace annulaire ». Chaque assemblage coupe-feu est conçu en tenant compte d’un espace annulaire minimal et maximal. Certains assemblages nécessitent un espace annulaire minimal, car les matériaux utilisés ont une épaisseur minimale. D’autres assemblages permettent un « point de contact », c’est-à-dire lorsque l’agent pénétrant et la pénétration coupe-feu sont physiquement en contact. Cette mesure vise à tenir compte des différents types de matériaux utilisés dans les assemblages coupe-feu, qui peuvent tous nécessiter des épaisseurs minimales et/ou maximales différentes pour obtenir la classification requise.
Rassembler tous les éléments
Chaque pénétration coupe-feu est une combinaison de ces éléments et paramètres. Chacun de ces paramètres doit être respecté pour assurer une protection coupe-feu adéquate au niveau de chaque pénétration coupe-feu. Si un seul de ces paramètres n’est pas respecté, cet assemblage coupe-feu perd sa classification pour cette pénétration coupe-feu. Une fois sélectionné, il convient de noter que chaque assemblage coupe-feu s’accompagne d’instructions d’installation spécifiques qu’il faut respecter pour obtenir la classification requise. Par exemple, l’un des assemblages les plus courants se compose de laine isolante en coussins recouverte d’un produit de scellement pour assurer l’intégrité structurelle. Toutefois, les modalités d’application du produit de scellement sont généralement déterminées en fonction du type de produit de scellement utilisé dans l’assemblage. Il suffit de verser le produit de scellement autonivelant sur la surface supérieure de la laine isolante en coussins et de le laisser sécher. Il existe également des produits de scellement qui doivent être appliqués sur la laine minérale sur la surface supérieure et inférieure afin d’obtenir la classification requise. Un autre exemple serait le taux de compression spécifique de la laine isolante en coussins. Tous les assemblages coupe-feu doivent respecter un taux de compression minimal spécifique pour l’installation de la laine minérale. Si la laine minérale n’atteint pas la densité minimale, la classification ne peut pas être obtenue. Il est primordial de respecter les instructions d’installation.
Et si aucun assemblage coupe-feu ne correspond exactement à la pénétration coupe-feu?
Imaginons que vous ayez une pénétration coupe-feu dans un plancher en maçonnerie. L’agent pénétrant est constitué de deux tuyaux de cuivre distincts, avec un espace annulaire de 1/2 po entre les deux, et situé à 3 po de l’ouverture de la pénétration coupe-feu. La séparation requise correspond à une classification FT de 2 heures. Après avoir cherché pendant des heures et des heures, il n’existe tout simplement pas d’assemblage coupe-feu qui réponde exactement à ces exigences. Soit l’espace annulaire requis entre les deux agents pénétrants est trop grand, soit la classification T n’est pas assez élevée, soit l’élément coupe-feu a été conçu pour un tuyau en acier noir plutôt que pour un tuyau en cuivre. Tout espoir semble perdu. Il existe toutefois quelques options parmi lesquelles choisir :
- A. Utiliser l’un des assemblages coupe-feu le mieux adapté à la pénétration coupe-feu.
- B. Utiliser une mousse pare-feu (seulement 12 $ la bouteille à votre quincaillerie locale).
- C. Utiliser un assemblage coupe-feu générique, en enfonçant autant de laine isolante et de produit de scellement que possible dans l’ouverture et se croiser les doigts pour obtenir la bonne classification.
- D. Combiner deux assemblages coupe-feu différents de sorte que chacun comble les lacunes de l’autre.
Si vous avez choisi la réponse A ou D, vous avez en partie raison. Si vous avez choisi la réponse B, relisez cet article à partie du début. L’utilisation de mousse pare-feu au lieu d’un assemblage coupe-feu approprié est l’une des lacunes les plus courantes que l’on observe dans les bâtiments partout au Canada. On remarque tout de suite cette mousse jaune orangé caractéristique qui ressort d’une pénétration coupe-feu. Ces mousses n’ont PAS la classification d’un assemblage coupe-feu. Si vous lisez attentivement les mentions en petits caractères, il est en fait indiqué sur les bouteilles que ces mousses sont inflammables et peuvent dégager des fumées toxiques en cas d’incendie. De plus, les petits caractères précisent clairement que ce produit est destiné exclusivement à la protection contre les incendies dans les habitations (et non à l’assemblage coupe-feu). Non seulement ces produits ne remplissent pas leur fonction en tant qu’assemblage coupe-feu, mais ils aggravent encore la situation en dégageant des fumées toxiques.
Quelle est la bonne méthode?
Les réponses A ou D sont partiellement correctes parce que c’est essentiellement ce qu’il faut faire pour intégrer un élément coupe-feu approprié au niveau de la pénétration coupe-feu. Cependant, ce n’est pas à vous de trouver la bonne solution. Il vaut mieux contacter le fabricant pour obtenir un avis technique. Pour ce faire, il faudra fournir au fabricant autant de renseignements que possible concernant la pénétration coupe-feu, y compris tous les paramètres dont nous avons parlé précédemment. Vous pourriez même fournir des photos de la pénétration coupe-feu. Une fois tous ces renseignements transmis, l’équipe technique du fabricant pourra concevoir une solution sur mesure pour un assemblage coupe-feu adapté à la pénétration coupe-feu spécifique. Il s’agit généralement d’une combinaison d’assemblages coupe-feu proposés par le fabricant, conçue pour répondre à vos besoins spécifiques. Une fois reçu, cet avis technique doit être suivi à la lettre, à l’instar d’un mode d’emploi, afin d’obtenir correctement la classification requise.
Mettre en pratique les enseignements tirés
Maintenant que nous avons passé en revue toutes les différentes méthodes relatives aux assemblages coupe-feu, c’est à vous, en tant qu’entrepreneur ou technicien, de mettre cela en pratique. En tant que membres du groupe bien informé, il est de notre devoir de transmettre ces renseignements aux personnes qui ne le sont pas. Comme nous l’avons mentionné précédemment, même si l’assemblage coupe-feu semble être un élément mineur de l’équation, la solidité d’une ligne de défense dépend de son maillon le plus faible. Compte tenu de la fréquence des cas d’assemblages coupe-feu inadéquats ou manquants, il est primordial de souligner l’importance d’un assemblage coupe-feu approprié. De nombreuses spécifications relatives aux systèmes d’alarme incendie résument l’ensemble du sujet en une seule phrase globale. « L’entrepreneur est responsable de fournir un assemblage coupe-feu approprié. » Dans le cadre du contrat, il est essentiel de bien saisir les subtilités liées au choix de l’assemblage coupe-feu approprié pour chaque pénétration coupe-feu. En tant que spécialistes en la matière, nous devons faire notre part pour assurer la continuité de l’intégrité des systèmes de protection contre les incendies partout dans le bâtiment. Si les propriétaires de bâtiments ne sont pas au courant, nous devons faire notre part pour les informer. Si nos employés ne sont pas au courant, c’est à nous de leur montrer la bonne façon de faire. Un peu de proactivité contribue grandement à assurer la sécurité et la conformité de nos bâtiments.
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