IT 246 — Désenfumage dans les ERP

§ 1 — Objet

L'IT 246 précise les règles d'exécution du désenfumage des ERP en décrivant des solutions permettant d'assurer :

• la mise à l'abri des fumées ou le désenfumage des escaliers ;
• le désenfumage des circulations horizontales ;
• le désenfumage des locaux accessibles au public.

Les solutions de désenfumage mises en place doivent être compatibles entre elles. L'instruction n'exclut pas des solutions alternatives (balayage satisfaisant, non-contrarier la stratification naturelle des fumées).

§ 2 — Terminologie

Exutoire de fumée

Dispositif d'évacuation de fumée et de chaleur intégré dans un élément de construction faisant un angle ≥ 30° par rapport à la verticale.

Surface géométrique d'un exutoire

Surface d'ouverture mesurée dans le plan de l'ouvrage (sans déduction des commandes, lamelles ou autres obstructions).

Coefficient aéraulique (Cv)

Rapport entre le débit effectif mesuré et le débit théorique. Tient compte des entraves et de l'effet des vents latéraux.

Surface utile d'un exutoire

Produit de la surface géométrique et du coefficient aéraulique.

Ouvrant de désenfumage en façade

Dispositif d'évacuation ou d'amenée d'air intégré dans une paroi faisant un angle < 30° par rapport à la verticale.

Surface libre d'un ouvrant

Surface réelle de passage de l'air, tenant compte des obstacles éventuels. Degré d'ouverture ≥ 60° pour les ouvrants basculants ou pivotants.

Surface utile d'un ouvrant

En attente de procédure d'essai : surface utile = 0,5 × surface libre (ou surface libre calculée).

Bouche

Orifice d'un conduit d'amenée d'air ou d'évacuation des fumées, normalement obturé par un volet.

Surface géométrique de l'ouvrant de désenfumage

Surface d'ouverture de l'ouvrant, mesurée dans le plan de l'ouvrant.

Surface libre calculée d'un ouvrant

Ouvrant basculant : St = L × H × sin θ (θ = angle d'ouverture). Ouvrant pivotant : Sv = L × h (h = distance entre les deux bords libres). Ouvrant à la française ou soufflet inférieur : surface libre = surface géométrique × sin θ. Ces formules s'appliquent lorsque l'ouvrant présente une surface nette de passage de l'air inférieure à la surface géométrique.

Surface géométrique d'une bouche

Surface de la section droite du conduit à son débouché dans le local ou la circulation (avant déduction des grilles, grillages ou autres obstacles éventuels).

Surface libre d'une bouche

Surface réelle de passage de l'air à la bouche, compte tenu de la présence des grilles, grillages ou autres obstacles.

Volet

Dispositif d'obturation commandable à distance placé au droit d'une bouche desservie par un conduit aéraulique.

§ 3.1 — Principe de fonctionnement

Le désenfumage par tirage naturel est réalisé par des évacuations de fumée et des amenées d'air naturelles communiquant directement ou via des conduits avec l'extérieur, disposées de manière à assurer un balayage satisfaisant du volume concerné.

§ 3.2 — Évacuations des fumées

Réalisées par :

• ouvrants en façade ;
• exutoires ;
• bouches.

Aucune ouverture ne doit avoir une dimension inférieure à 0,20 m.

§ 3.3 — Amenées d'air

Réalisées par :

• ouvrants en façade ;
• portes des locaux à désenfumer donnant sur l'extérieur ou sur des volumes largement aérés ;
• escaliers non encloisonnés ;
• bouches.

Aucune ouverture ne doit avoir une dimension inférieure à 0,20 m. Des amenées d'air mécaniques peuvent être utilisées exceptionnellement, associées exclusivement à des évacuations de type exutoire (vitesse ≤ 5 m/s).

§ 3.4 — Caractéristiques des conduits

• Section ≥ surface libre des bouches desservies par niveau.
• Rapport grande/petite dimension de section ≤ 2.
• Conduits verticaux : au plus 2 dévoiements, angle ≤ 20° par rapport à la verticale.
• Traînasses (raccordements horizontaux d'étage) : longueur ≤ 2 m sauf justification par calcul (fumées à 70 °C, température ext. +15 °C, sans vent).
• Matériaux : catégorie M0 ou A2 s2 d0, stable au feu 1/4 h.
• Conduits d'amenée d'air : coupe-feu de traversée = degré CF des parois traversées.
• Conduits d'évacuation de fumée : résistance au feu = degré CF de la paroi traversée (essai feu intérieur).

§ 3.5 — Implantation

• Prendre en compte l'orientation des vents dominants.
• Débouché hors des zones de couverture protégées (CO 7).
• Distance horizontale ≥ 4 m des baies des bâtiments tiers.
• Distance des obstacles plus élevés ≥ hauteur de ces obstacles (max. exigible : 8 m).
• Prises d'air neuf hors zone susceptible d'être enfumée.

§ 3.6 — Caractéristiques des équipements

• Exutoires, volets et ouvrants conformes à la norme NF S 61-937.
• Commandes manuelles : ouverture de la zone de désenfumage concernée (niveau, local, canton, compartiment, circulation). Ouverture simultanée évacuations + amenées d'air depuis le même organe.
• SSI catégorie A ou B : commandes manuelles exclusivement depuis le CMSI (NF S 61-934). SSI C, D, E : depuis DCS, DCMR ou DCM (NF S 61-938).
• Commande automatique par détection incendie lorsque les dispositions réglementaires l'imposent, doublée par la commande manuelle de l'UCMC.
• Réarmement (fermeture) possible depuis le sol de la zone de désenfumage.
• § 3.6.2 — APS (alimentation pneumatique de sécurité) : Pour les cantons de superficie > 500 m², une action unique sur la commande manuelle de mise en sécurité doit ouvrir simultanément toutes les évacuations de fumée et toutes les amenées d'air du canton concerné. Lorsque le système comporte une alimentation pneumatique de sécurité (APS), un dispositif de purge automatique doit être prévu pour évacuer les fuites d'air comprimé avant la commande de mise en sécurité.
• § 3.6.3 — Neutralisation : La commande automatique des ouvrants de désenfumage des autres parties du bâtiment est neutralisée tant que la cause initiale de déclenchement n'a pas disparu. Toutefois, la commande manuelle depuis l'UCMC reste possible.

§ 3.7 — Caractéristiques des bouches et volets

• Bouches obturées par volets pare-flammes (amenée d'air) ou coupe-feu (évacuation), fermés en position d'attente.
• Conduit collecteur (shunt) : aucun degré de résistance au feu imposé aux volets.
• Rapport grande/petite dimension d'une bouche ≤ 2.
• Conduit mononiveau : si le conduit ne dessert qu'un seul niveau, le volet n'est pas obligatoire. Si ce volet existe, aucun degré de résistance au feu ne lui est imposé.

§ 3.8 — Caractéristiques des exutoires

• Classe de fiabilité : Re 300 (300 cycles). Exutoires bifonction : 10 000 essais supplémentaires en ventilation.
• Surcharge neige : SL 250 (altitude ≤ 400 m), SL 500 (400–800 m). Au-dessus de 800 m : classe SL 500 et dispositifs constructifs appropriés à la neige locale. Classe SL 0 admise si pas de risque d'enneigement.
• Classe de température ambiante : T00 (0 °C).
• Exposition à la chaleur : classe B3QQ 30 (300 °C pendant 30 min).

§ 3.9 — Fenêtres et portes utilisées en désenfumage

Les portes utilisées pour les amenées d'air naturelles ne constituent pas des DAS au sens de la norme NF S 61-937. Dans certains locaux, lorsque cela est prévu par les dispositions particulières, il est admis d'ouvrir les fenêtres en actionnant directement leur dispositif de manœuvre ; dans ce cas, ces fenêtres ne constituent pas non plus des DAS.

§ 4.1 — Principe de fonctionnement

Le désenfumage par tirage mécanique est assuré par des extractions mécaniques de fumée et des amenées d'air naturelles ou mécaniques assurant un balayage du volume. Ce balayage peut être complété par une mise en surpression des espaces à mettre à l'abri des fumées.

Un système de ventilation permanente (renouvellement d'air, chauffage, climatisation) peut être utilisé pour le désenfumage s'il répond aux dispositions du chapitre 4 et ne contrarie pas le mouvement naturel des fumées. La présence de filtres ou de pièges à son est admise sur le réseau de soufflage dans les conditions définies aux articles CH 32 et CH 38.

§ 4.2 — Extraction des fumées

Réalisée par des bouches raccordées à un ventilateur d'extraction.

§ 4.3 — Amenées d'air

• Mécaniques : bouches raccordées à un ventilateur de soufflage.
• Naturelles : ouvrants en façade, portes sur l'extérieur ou volumes aérés, escaliers non encloisonnés, bouches.

§ 4.4 — Caractéristiques des conduits

• Conduits d'amenée d'air naturelle : idem § 3.4.
• Conduits d'extraction et d'amenée d'air mécanique : matériaux M0 ou A2 s2 d0 + étanchéité satisfaisante (débit de fuite total < 20 % du débit exigé au niveau le plus défavorisé).
• Conduits collectifs d'extraction : obligatoirement en dépression.

§ 4.5 — Implantation

Conforme aux § 3.5.1, 3.5.2 et 3.5.4.

§ 4.6 — Bouches et volets

• Vitesse de passage de l'air aux amenées d'air < 5 m/s.
• Amenées d'air naturelles dimensionnées pour la totalité du débit extrait.
• Amenées d'air mécaniques : débit ≈ 0,6 × débit extrait.
• Bouches équipées de volets fermés en position d'attente (§ 3.7.1).

§ 4.7 — Caractéristiques des ventilateurs

• Dimensionnés pour : débit nominal + débit de fuite tolérable (~20 %). La mesure des débits s'effectue à la température ambiante.
• Commandés par coffret de relayage conforme à NF S 61-937.
• Ventilateurs d'extraction : fonctionnement garanti 1 heure à 400 °C (ou classés F400 90).
• Liaison ventilateur-conduit : matériaux M0 ou A2 s2 d0.
• État du sectionneur reporté au poste de sécurité.
• Canalisations électriques : conformes aux articles EL.
• Ventilateurs d'extraction installés soit à l'extérieur, soit dans un local technique séparé par parois CF 1 h, porte CF 1/2 h avec ferme-porte. (Note CCS 5 mai 2008 : le caisson de désenfumage ne peut pas tenir lieu de local technique.)
• La ventilation du local technique sera compatible avec le fonctionnement des différents matériels installés dans ce local.

§ 4.8 — Dispositifs de commande

Conforme aux § 3.6. Délai de temporisation maximal avant mise en route des ventilateurs : 30 secondes (pour permettre le fonctionnement des DAS).

§ 4.9 — Mise à l'arrêt du ventilateur

Chaque ventilateur de désenfumage doit pouvoir être mis à l'arrêt depuis l'endroit où se trouve sa commande manuelle de mise en sécurité. Cette fonction n'est accessible qu'au niveau d'accès II (norme NF S 61-931).

§ 5 — Escaliers encloisonnés

§ 5.1 — Désenfumage par balayage naturel

• Exutoire de surface géométrique 1 m² (ou ouvrant de même surface libre) en partie haute de la cage.
• Amenée d'air de surface égale en partie basse de la cage.
• Commande du système : au niveau bas de la cage d'escalier.
• Réarmement possible depuis le niveau bas ou le dernier palier.
• Si l'amenée d'air est assurée par une porte, celle-ci ne constitue pas un DAS au titre du désenfumage.

§ 5.2 — Mise en surpression

Lorsque le désenfumage naturel ne peut être assuré, l'escalier est mis en surpression par soufflage mécanique, obligatoirement associé au désenfumage du volume en communication directe avec l'escalier.

La surpression doit être réalisée en même temps que le désenfumage du volume en communication directe avec l'escalier, et mise en route par la même commande de désenfumage.

• Surpression : 20 à 80 Pa (toutes portes de l'escalier fermées).
• Vitesse de passage de l'air à la porte d'accès au niveau sinistré ≥ 0,5 m/s (autres niveaux fermés).

§ 6 — Circulations horizontales encloisonnées

§ 6.1 — Désenfumage naturel

• Les amenées d'air sont au moins aussi nombreuses que les évacuations de fumée.
• Lorsqu'une évacuation est desservie par deux amenées d'air, celles-ci sont situées à égale distance de l'évacuation.
• Amenées d'air et évacuations de fumée réparties de façon alternée (en quinconce ou non).
• Distance horizontale entre amenée et évacuation ≤ 10 m (parcours rectiligne), ≤ 7 m (sinon).
• Toute porte de local accessible au public non située entre amenée et évacuation doit être à ≤ 5 m de l'une d'elles. (Note CCS 9 sept. 2004 : uniquement les portes des locaux accessibles au public.)
• Surface libre minimale par bouche : 10 dm² par UP (unité de passage entière arrondie).
• Bouches d'amenée d'air : partie haute ≤ 1 m au-dessus du plancher, de préférence près des portes de recoupement et d'accès aux escaliers.
• Bouches d'évacuation : partie basse ≥ 1,80 m du plancher, situées en totalité dans le tiers supérieur de la circulation.
• Bouches d'évacuation remplaçables par exutoires ou ouvrants de surface géométrique équivalente à la surface libre des bouches.
• Au même niveau : plusieurs circulations ou tronçons ne peuvent être desservis par le même réseau, sauf si ils constituent une seule zone de désenfumage.

§ 6.2 — Désenfumage mécanique

• Distance horizontale entre amenée et extraction ≤ 15 m (rectiligne), ≤ 10 m (sinon).
• Toute porte de local accessible au public à ≤ 5 m d'une amenée ou extraction. (Note CCS 9 sept. 2004 : idem ci-dessus.)
• Bouches d'amenée d'air : partie supérieure ≤ 1 m du plancher. Si ouvrants : surface libre dans la moitié inférieure de la circulation (Arr. 22 nov. 2004).
• Bouches d'extraction : partie basse ≥ 1,80 m du plancher, dans le tiers supérieur.
• Débit d'extraction entre deux bouches : ≥ 0,5 m³/s par UP de circulation.
• Débit total extrait dans une circulation (ou portion recoupée) limité à 8 m³/s.
• Différence de pression cage d'escalier / circulation désenfumée < 80 Pa (toutes portes de l'escalier fermées).
• Au même niveau : plusieurs circulations ou tronçons ne peuvent être desservis par le même réseau sauf zone unique de désenfumage.

§ 7.1 — Désenfumage naturel des locaux

Terminologie clé (§ 7.1.1)

Écran de cantonnement

Séparation verticale en sous-face de toiture ou plancher haut, s'opposant à l'écoulement latéral de fumée. Matériaux : éléments de structure, écrans fixes (SF 1/4 h ou DH 30, M1 ou B s3 d0), écrans mobiles DAS (SF 1/4 h ou DH 30, M1 ou B s3 d0).

Canton de désenfumage

Volume libre entre plancher bas et plancher haut/toiture, délimité par les écrans de cantonnement.

Hauteur de référence (H)

Moyenne arithmétique des hauteurs du point le plus haut et du point le plus bas de la couverture/plancher haut/plafond suspendu, mesurée depuis la face supérieure du plancher. Plafond suspendu non pris en compte s'il comporte > 50 % de passage libre et que le volume au-dessus n'est pas occupé à plus de 50 % (orifices ≥ 5 mm).

Hauteur libre de fumée (Hl)

Hauteur de la zone au-dessous des écrans de cantonnement (ou de la couche de fumée), compatible avec l'utilisation du local.

Épaisseur de la couche de fumée (Ef)

Différence entre la hauteur de référence et la hauteur libre de fumée.

Cantons de désenfumage (§ 7.1.2)

• Locaux > 2 000 m² ou > 60 m de longueur : découpés en cantons aussi égaux que possible, superficie maximale 1 600 m², longueur maximale 60 m, superficie minimale souhaitée 1 000 m².
• Hauteur libre de fumée ≥ moitié de la hauteur de référence, > linteau des portes, jamais < 1,80 m.
• Épaisseur de la couche de fumée : ≥ 25 % de H si H ≤ 8 m ; ≥ 2 m si H > 8 m.
• Locaux H > 8 m et plus grande dimension ≤ 60 m : absence d'écran de cantonnement admise (calcul avec Ef = 1 m).
• Écrans de cantonnement ayant une pente > 30° par rapport à la verticale : leur hauteur est mesurée perpendiculairement à leur plan.
• Les trémies ouvertes non désenfumées ne doivent pas avoir une superficie supérieure à 10 % de la superficie du canton dans lequel elles se trouvent.
• Réduction de Ef admise si les circonstances l'imposent (faible hauteur de local), à condition que la hauteur libre de fumée (Hl) reste ≥ moitié de H, > linteau des portes et jamais < 1,80 m. Cette réduction entraîne une augmentation du taux α.

Implantation des évacuations (§ 7.1.3)

• Pente toiture/plafond ≤ 10 % : distance maximale de tout point à une évacuation ≤ 4 × H (max. 30 m). Au moins une évacuation par 300 m².
• Pente > 10 % : évacuations implantées le plus haut possible, milieu au-dessus de la hauteur de référence. Sur deux versants : répartition égale entre versants.

Calcul de la surface utile des évacuations (§ 7.1.4)

1° Locaux ≤ 1 000 m²

• Surface utile d'évacuation = 1/200 de la superficie en projection horizontale (plafonnée à la valeur calculée pour 1 000 m² de même H et Ef).
• Surface libre totale des amenées d'air ≥ surface géométrique des évacuations.
• Local ne comportant qu'un seul canton : l'amenée d'air peut être assurée par les portes du local (non DAS).
• Locaux < 300 m² : une fenêtre peut compter comme bouche d'amenée et/ou d'évacuation. Surface libre d'évacuation dans la moitié supérieure, à > 1,80 m du plancher.
• Ouvrants en façade utilisés en évacuation : la surface utile prise en compte est égale à 0,5 × surface libre. Pour les ouvrants dont l'angle d'ouverture θ est connu et ≥ 60°, la surface utile = surface libre calculée × 0,5.

2° Locaux > 1 000 m²

Surface utile = superficie du canton × taux α (en %). Le taux α dépend de la classe d'exploitation, de H et de Ef (voir tableau annexe). Surface jamais inférieure à celle calculée pour 1 000 m².

Classes d'exploitation :

• Classe 1 : structures d'accueil (PA, J, etc.), restaurants, hôtels, ERP d'enseignement, ERP sanitaires, bureaux, établissements sportifs couverts, musées…
• Classe 2 : salles de spectacles espace scénique intégré (décors M0/M1), salles polyvalentes, cabarets, dancings…
• Classe 3 : salles de spectacles (décors M2/M3), magasins, centres commerciaux, mails, bibliothèques, halls et salles d'exposition…

Dans le cas d'un local à plusieurs cantons : amenée d'air ≥ somme des surfaces géométriques des évacuations des deux cantons exigeant les plus grandes surfaces utiles.

3° Coefficient d'efficacité (e) pour exutoires hors hauteur de référence :

e = (1 + ΔH / Ef)^1/2 où ΔH est la différence (positive ou négative) entre la hauteur d'implantation et la hauteur de référence. Longueur de conduit de raccordement vertical limitée à 10 diamètres hydrauliques.

Volumes créés par communication entre ≤ 3 niveaux (§ 7.1.5)

• Dispositifs d'évacuation à l'aplomb des trémies de communication.
• Aucun écran ne doit s'opposer à l'écoulement vers les trémies.
• Surface utile calculée pour le niveau le plus bas avec coefficient déterminé pour la hauteur totale du volume.

§ 7.2 — Désenfumage mécanique des locaux

Cantons (§ 7.2.1)

• Même découpage en cantons qu'en désenfumage naturel (§ 7.1.2).
• Hauteur des écrans de cantonnement : ≥ 25 % de H (si H ≤ 8 m) ou ≥ 2 m (si H > 8 m).
• H > 8 m et plus grande dimension ≤ 60 m : absence d'écran admise ; débit calculé pour l'ensemble du volume.

Implantation des bouches d'extraction (§ 7.2.2)

• Pente ≤ 10 % : distance de tout point à une bouche ≤ 4 × hauteur moyenne sous plafond. Rapport longueur/largeur de la surface desservie ≤ 2.
• Pente > 10 % : bouches implantées le plus haut possible.

Règles de calcul des débits (§ 7.2.3)

• Débit horaire d'extraction : ≥ 12 fois le volume du canton.
• Débit limité à 3 m³/s pour 100 m².
• Débit jamais inférieur à 1,5 m³/s par local (sauf locaux d'attente AS 4 § 1).
• Un ventilateur peut desservir au maximum 2 cantons : son débit peut être réduit à celui du plus grand canton.

Volumes ≤ 3 niveaux (§ 7.2.4)

Désenfumage calculé avec les débits du § 7.2.3 pour l'ensemble du volume (bouches à l'aplomb des trémies) ou pour chaque niveau isolé de la trémie par des écrans de cantonnement.

Système commun à plusieurs locaux (§ 7.2.5)

• 2 locaux séparés : débit ≥ désenfumage du plus grand.
• Plusieurs locaux : débit ≥ désenfumage simultané des 2 plus grands.
• Plusieurs niveaux : débit calculé pour le niveau le plus grand.
• Amenées d'air propres à chaque local conformes au § 7.2.3.

§ 7.3 — Compatibilité entre désenfumages naturel et mécanique

Possible dans des zones de fumée (ZF) différentes au sein d'un même établissement. Le désenfumage mécanique ne doit jamais être mis en route si la ZF sinistrée n'est pas désenfumée par ce système.

§ 8 — Approche d'ingénierie du désenfumage

En alternative aux prescriptions quantitatives des chapitres 3 à 7, les caractéristiques des systèmes peuvent être déterminées à l'aide d'une approche d'ingénierie.

Objectifs à satisfaire (article DF 1 du règlement de sécurité) :

• Hauteur libre de fumée suffisante (≥ moitié de la hauteur de référence, > linteau des portes, jamais < 1,80 m).
• Flux de chaleur reçu par les personnes supportable.

L'approche doit obligatoirement comporter :

• présentation exhaustive des hypothèses, paramètres et données quantitatives ;
• simulations démontrant un contrôle satisfaisant de l'enfumage pour des valeurs bien identifiées des paramètres des systèmes ;
• présentation des résultats et conclusions sur l'efficacité des systèmes préconisés.

Les caractéristiques non prises en compte dans l'approche d'ingénierie restent conformes aux chapitres 3 à 7. Des essais in situ peuvent être exigés par les autorités compétentes.

Annexe — Taux α pour locaux > 1 000 m²

Le taux α (en %) permet de calculer la surface utile des évacuations. Il dépend de la surface de feu (9 m² cl. 1, 18 m² cl. 2, 36 m² cl. 3), de H et de Ef.

Formule grand feu (toujours utilisée pour la classe 3) :

α = [0,13 × ∜Af × √(H−Ef)³ × 0,6] / (16 × √H)

Formule petit feu (classes 1 et 2 si Hl > 2 × √Af/π) :

α = [0,043 × (H + 1,5 × √Af − Ef)^(5/2)] / (16 × √H)

Extrait du tableau des taux α (valeurs en %) — interpolation linéaire autorisée, extrapolation interdite :

Tableau partiel — valeurs complètes sur Légifrance. Interpolation linéaire autorisée ; extrapolation interdite.