Sur le marché nord-américain et dans les projets qui adoptent les normes UL, le degré de résistance au feu des portes coupe-feu -30 minutes, 60 minutes, 90 minutes - est généralement l'indicateur le plus important dans les décisions d'approvisionnement. Cependant, pour les portes coupe-feu des cages d'escalier et des passages de sortie, un paramètre de performance tout aussi important est souvent négligé : l'indice d'augmentation de la température.
Une porte coupe-feu avec un indice de résistance au feu de 90 minutes, si l'augmentation de la température n'est pas contrôlée, la température sur sa surface non côté feu peut atteindre plus de 800 degrés F en 30 minutes. Pour le personnel évacuant par les cages d'escalier, cela signifie qu'un mur brûlant se trouve sur le côté, rayonnant suffisamment de chaleur pour causer des blessures graves. Le niveau d’augmentation de la température existe précisément pour résoudre ce problème.
Quel est le niveau de montée en température ?
Le niveau d'échauffement mesure l'augmentation maximale de la température de surface du côté non résistant au feu (le côté non exposé aux flammes) du composant de la porte coupe-feu par rapport à la température ambiante au cours des 30 premières minutes d'un essai incendie standard.
Selon le système de classification et d'étiquetage d'UL, les niveaux d'échauffement sont divisés en trois catégories :
·250 degrés F (environ 139 degrés C) - la limite d'augmentation de température la plus stricte
·450 degrés F (environ 250 degrés C) - Exigences spécifiées pour les cages d'escalier et les passages de sortie
·650 degrés F (environ 343 degrés C) - contrôle de l'augmentation de la température de niveau inférieur
Si l'étiquette de classification d'une porte coupe-feu n'indique pas le niveau d'augmentation de température, cela signifie que l'augmentation de température de la porte non côté feu après 30 minutes d'essai dépasse 850 degrés F. De telles portes ne doivent pas être utilisées dans les cages d'escalier et les passages de sortie qui nécessitent une élévation de température.
La valeur numérique du niveau d’échauffement n’est pas une évaluation de la durée pendant laquelle un vantail de porte peut résister, mais une quantification de sa capacité à contrôler le transfert de chaleur. L'indice de résistance au feu se concentre sur la question de savoir si les flammes et les gaz à haute température - pénètrent dans le corps de la porte ; Le niveau d’augmentation de la température se concentre sur le degré de transfert de chaleur de l’autre côté sous forme de conduction et de rayonnement. Les deux sont indépendants l’un de l’autre, mais également liés à la sécurité des personnes.
Pourquoi les cages d’escalier et les portes de sortie doivent-elles limiter l’augmentation de la température ?
La section 716.5.5 du Code international du bâtiment (IBC) précise que les composants des portes coupe-feu situés dans les cages d'escalier, les rampes et les passages de sortie intérieurs ne doivent pas dépasser une élévation de température transmise maximale de 450 degrés F (250 degrés C) à la fin d'un essai d'incendie standard de 30 minutes.
La logique fondamentale de cette exigence vient de la réalité physique des scénarios d’évacuation.
Lors d'-incendies dans des immeubles de grande hauteur, lors de l'évacuation du personnel par les cages d'escalier, celui-ci doit traverser plusieurs étages. Le plancher d'incendie est situé au-dessus ou en dessous du chemin d'évacuation - dans les deux cas, les personnes évacuées devront peut-être traverser ou traverser la plate-forme de la cage d'escalier près du plancher d'incendie à courte distance. Si la température de surface du côté non coupe-feu de la porte coupe-feu de l'escalier est trop élevée, même si le corps de la porte n'est pas brûlé, la chaleur rayonnante est suffisante pour provoquer de graves douleurs, voire des brûlures, au personnel qui passe.
La recherche et la pratique ont montré que certains produits en verre-résistants au feu peuvent transmettre une chaleur de rayonnement suffisante pour provoquer une douleur insupportable au corps humain après seulement 10 minutes d'exposition au feu. Pour une porte coupe-feu en acier à élévation de température incontrôlée, sa surface côté non-feu peut atteindre plus de 800 degrés F en 30 minutes, posant une menace sérieuse de chaleur radiante à toute personne s'approchant du vantail de la porte.
Par conséquent, la limite d’échauffement de 450 degrés F est essentiellement une limite supérieure sûre fixée pour le niveau d’exposition au rayonnement thermique sur les voies d’évacuation.
Mesure de l'élévation de température lors du test de pression positive UL 10C
Le niveau d’échauffement est vérifié par un test d’incendie à pression positive UL 10C. UL 10C est la norme de test principale actuellement requise par IBC, qui simule un scénario d'incendie réel : 5 minutes après le début du test, un plan de pression neutre est établi à moins de 40 pouces au-dessus du seuil, et la zone au-dessus de ce plan est dans un état de pression positive, avec des gaz chauds et de la fumée poussés de force à travers l'espace entre la porte et le cadre de la porte.
Dans les normes d'essai UL 10C et NFPA 252, des thermocouples (capteurs de température) sont placés à des endroits spécifiques du côté non coupe-feu du vantail de porte pour mesurer l'augmentation de la température :
·Au moins trois points de mesure
·Installez au moins un thermocouple dans chaque zone de 16 pieds carrés
·Les thermocouples ne doivent pas être placés au-dessus du renfort qui pénètre dans le corps de la porte, au-dessus du panneau de verre ou à moins de 12 pouces du bord du vantail de la porte.
Les limites de ces positions visent à garantir que les résultats de mesure reflètent le véritable transfert de température dans la zone d'isolation efficace du vantail de porte, plutôt que des lectures anormales de structures locales ou de jeux de bords.
Au cours des tests, les composants de la porte ont été exposés à des températures extrêmement élevées pouvant atteindre environ 1 925 degrés F (environ 1 052 degrés C). Seules les portes coupe-feu qui ont réussi la triple évaluation de la restriction d'échauffement, du maintien de l'intégrité et des tests de débit d'eau des tuyaux peuvent obtenir des étiquettes de certification UL avec des marquages du niveau d'échauffement.
Principales limites du niveau d'échauffement et du verre-résistant au feu
Le niveau d'augmentation de la température impose des restrictions extrêmement strictes sur la zone des fenêtres d'observation en verre des portes coupe-feu, qui constitue le « champ de mines » le plus facilement accessible en matière d'approvisionnement.
Conformément à la section 716.5.5.1 de l'IBC, la superficie du vitrage classé coupe-feu dans les portes à élévation de température ne doit pas dépasser 100 pouces carrés (environ 0,065 mètre carré).
La logique derrière cette limitation est que le verre de protection ordinaire-résistant au feu (tel que le verre céramique et le verre feuilleté), bien que capable de bloquer les flammes et les gaz-à haute température, n'a pratiquement aucune capacité à bloquer le transfert de chaleur radiatif. Après seulement 10 minutes d’exposition à un incendie, ce type de verre peut transférer suffisamment de chaleur pour provoquer de graves douleurs au corps humain. Par conséquent, limiter sa superficie à moins de 100 pouces carrés revient à minimiser la « fenêtre » de chaleur radiante.
Si plus de 100 pouces carrés de verre doivent être utilisés sur une porte à élévation de température, un verre de vitrage résistant au feu doit être utilisé, qui a été testé par ASTM E119/UL 263 et peut limiter l'élévation de température du côté non-feu à 250 degrés F. Le verre ignifuge et isolant thermique -peut être utilisé sur les portes à élévation de température dans la taille maximale testée, sans être limité à 100 pouces carrés.
La norme NFPA 80 stipule également que le verre de protection résistant au feu-dans les portes à élévation de température de 60 minutes et 90 minutes est limité à 100 pouces carrés maximum ; Le verre de protection résistant au feu-des portes qui ne résistent pas à l'échauffement est limité à la taille maximale qui réussit le test.
Avertissement clé : Les tailles de produits en verre répertoriées par les agences de test telles que UL ne sont pas nécessairement autorisées à être utilisées par IBC. La portée de l'homologation UL peut dépasser la plage autorisée de spécifications, et les architectes et les acheteurs doivent respecter la limite de taille d'IBC.
Une condition d’exception facilement négligée
La section 716.5.5 de l'IBC comprend une exception importante : lorsqu'un bâtiment est entièrement équipé de systèmes de gicleurs automatiques (conformément à la section 903.3.1.1 ou 903.3.1.2), les exigences maximales d'échauffement de transfert pour les cages d'escalier et les portes coupe-feu de sortie ne sont plus obligatoires.
Cela signifie que dans les bâtiments entièrement équipés de gicleurs, il est théoriquement possible d'utiliser des portes coupe-feu sans niveaux d'échauffement étiquetés. Cependant, cette exception doit être traitée avec prudence dans les projets pratiques :
·Le système de gicleurs lui-même nécessite une maintenance et une assurance de fiabilité. Si le système de gicleurs tombe en panne lors d'un incendie, le manque de protection contre l'augmentation de la température présentera un risque énorme pour les voies d'évacuation.
·Certaines réglementations nationales et locales peuvent ne pas adopter cette exception ou avoir des restrictions supplémentaires sur son applicabilité.
·Dans une perspective conservatrice de sécurité des personnes, même si la réglementation le permet, il est toujours conseillé de privilégier l'utilisation de portes coupe-feu résistantes à l'échauffement pour les cages d'escalier et les portes de sortie.
Liste de contrôle pour la vérification des achats
Lors de la sélection de portes coupe-feu pour les cages d'escalier ou les passages de sortie, veillez à vérifier les points suivants :
1. Confirmer les exigences en matière de niveau d'augmentation de température : reportez-vous à la section 716.5.5 de l'IBC et aux modifications locales pour confirmer si le projet nécessite un niveau d'augmentation de température de 450 degrés F et si des exceptions s'appliquent aux systèmes de gicleurs.
2. Vérifiez l'étiquette UL : confirmez que l'étiquette de classification UL sur le vantail de la porte indique clairement le niveau d'augmentation de la température (par exemple « Élévation de température de 450 degrés F »). Les portes sans marquage d'élévation de température, avec une élévation de température par défaut supérieure à 850 degrés F, ne doivent pas être utilisées pour des ouvertures avec des exigences d'élévation de température.
3. Vérifiez la zone vitrée : si le vantail de la porte est doté d'une fenêtre d'observation, confirmez si le type et la surface du verre sont conformes aux restrictions IBC. Le verre de protection ignifuge ne doit pas dépasser 100 pouces carrés dans les portes à élévation de température.
4. Vérifiez la correspondance des composants : La porte anti-échauffement est un système complet certifié UL. Le vantail de porte, le cadre de porte, le verre et la quincaillerie doivent figurer sur la même liste de conception UL, et l'étiquette d'indice d'échauffement s'applique à l'ensemble du composant.
5. Étiquette de certification de protection : les informations sur le niveau d'échauffement figurant sur l'étiquette UL constituent la seule base de vérification de la conformité. Il est strictement interdit de peindre ou de recouvrir la surface décorative de la surface de l'étiquette.
Conclusion
Le niveau d'échauffement n'est pas un « élément supplémentaire » dans la certification des portes coupe-feu, mais un élément essentiel de la fonction de sécurité des personnes des portes coupe-feu dans les cages d'escalier et les passages de sortie. Il mesure si les portes coupe-feu situées sur les voies d'évacuation peuvent contrôler la chaleur dans une plage que le corps humain peut supporter lorsqu'un incendie se produit à un certain étage du bâtiment, permettant ainsi aux survivants de passer en toute sécurité.
Pour les architectes et les acheteurs, comprendre la base réglementaire de la limite d'échauffement de 450 degrés F, la méthode de mesure de l'échauffement dans les tests UL 10C et la logique derrière la limite de surface vitrée de 100 pouces carrés sont des conditions préalables fondamentales pour garantir la conformité du projet et la sécurité du personnel. Une porte coupe-feu étiquetée « 90 minutes » sans contrôle de température peut être plus dangereuse dans une cage d'escalier qu'une porte étiquetée « 60 minutes » avec un indice d'échauffement de 450 degrés F - car elle donne au concepteur une impression incomplète de sécurité.
