Les structures en acier sont largement utilisées dans les bâtiments industriels et commerciaux modernes en raison de leur haute résistance, de leur construction légère, de leur conception flexible, de leur installation rapide et de leur excellente recyclabilité. On les trouve couramment dans les entrepôts, les usines, les ateliers, les centres logistiques, les installations industrielles et autres bâtiments de grande portée.

Cependant, bien que l’acier de construction soit un matériau incombustible, ses propriétés mécaniques peuvent se détériorer considérablement lorsqu’il est exposé à des températures élevées. À mesure que la température augmente lors d’un incendie, la résistance et la rigidité de l’acier diminuent, ce qui peut éventuellement affecter la stabilité et la capacité portante de l’ensemble de la structure.

Pour cette raison, une protection incendie adéquate des structures en acier est un élément essentiel de la conception et de la construction des bâtiments en acier.

Pourquoi les structures en acier ont-elles besoin d’une protection incendie ?

Dans des conditions normales, l’acier de construction offre une excellente résistance et stabilité. Toutefois, lors d’un incendie, une exposition prolongée à des températures élevées peut réduire considérablement ses performances mécaniques.

Des mesures efficaces de protection contre les incendies visent donc à :

Retarder la montée en température des éléments de construction en acier

Maintenir la stabilité structurelle pendant la période de résistance au feu requise

Prévoir un délai supplémentaire pour l’évacuation du personnel

Réduire le risque d’effondrement structurel

Limiter la propagation du feu et de la fumée

Protéger les équipements, les matériaux et les biens

Soutenir les opérations de lutte contre les incendies et d’urgence

La sécurité incendie des bâtiments en acier implique généralement deux aspects principaux : la protection incendie des éléments en acier individuels et le compartimentage coupe-feu à l'intérieur du bâtiment.

1. Méthodes de protection contre l'incendie pour les éléments de structure en acier

Les colonnes, poutres, fermes et autres éléments porteurs en acier peuvent nécessiter une protection supplémentaire pour atteindre le degré de résistance au feu spécifié.

Les méthodes courantes de protection contre l'incendie comprennent les revêtements ignifuges, les revêtements intumescents et les systèmes de protection ignifuge externes.

1.1 Revêtements ignifuges

L’application de revêtements ignifuges est l’une des méthodes les plus couramment utilisées pour protéger l’acier de construction.

En fonction de la conception du bâtiment, du degré de résistance au feu requis, des conditions environnementales et des exigences d'apparence, différents systèmes de revêtement peuvent être sélectionnés.

Les revêtements ignifuges à couche mince ou intumescents se dilatent lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées, formant une couche de charbon isolante autour de la surface de l'acier. Cette couche ralentit le transfert de chaleur et retarde la montée en température de l'élément en acier.

Les revêtements de protection incendie plus épais s'appuient généralement sur leur faible conductivité thermique pour isoler l'acier de construction de la chaleur.

Avantages des revêtements ignifuges

Les revêtements ignifuges peuvent offrir plusieurs avantages :

Poids supplémentaire relativement faible

Convient aux poutres, colonnes et composants en acier complexes

Application efficace sur site

Bonne compatibilité avec diverses conceptions de structures en acier

Différents indices de résistance au feu peuvent être obtenus en fonction du système de revêtement approuvé et de l'épaisseur requise.

Le système approprié doit toujours être sélectionné en fonction des codes du bâtiment applicables, des spécifications du projet, des conditions environnementales et des exigences testées en matière de résistance au feu.

2. Considérations clés lors de l’application d’un revêtement ignifuge

Une application correcte est essentielle pour obtenir les performances requises en matière de protection incendie.

Épaisseur de revêtement insuffisante

Les performances de résistance au feu d'un système de revêtement sont étroitement liées à l'épaisseur de film sec spécifiée.

Si le revêtement est appliqué trop finement, l’élément en acier risque de ne pas atteindre le degré de résistance au feu requis. Les entrepreneurs doivent donc suivre strictement les exigences de conception, de documentation du produit et d’application approuvées.

Surface inégale

Des revêtements inégaux, des saillies excessives, des fissures ou une épaisseur incohérente peuvent affecter à la fois l'apparence et les performances.

Une préparation de surface, des procédures d'application, une inspection de l'épaisseur et un contrôle de qualité appropriés doivent être effectués tout au long de la construction.

Sélection de revêtement incorrecte

Différents éléments en acier et différents environnements de bâtiment peuvent nécessiter différents systèmes de protection incendie.

Il n'est pas recommandé de sélectionner un revêtement basé uniquement sur l'épaisseur ou le prix. Des facteurs tels que le classement au feu requis, le facteur de section en acier, les conditions d'exposition, la compatibilité des apprêts, la durabilité et les exigences architecturales doivent également être pris en compte.

3. Protection incendie intumescente

Les revêtements intumescents sont largement utilisés pour l’acier de construction où la protection incendie et l’apparence sont importantes.

Lorsqu’il est exposé à des températures élevées, le revêtement subit une réaction chimique et se dilate pour former une épaisse couche de charbon isolante. Cette couche réduit le taux de transfert de chaleur vers l'acier situé en dessous.

Les systèmes intumescents sont particulièrement adaptés aux projets où les éléments en acier restent visibles, tels que :

Bâtiments commerciaux

Aéroports et moyens de transport

Centres d'exposition

Installations industrielles

Entrepôts

Bâtiments en acier de grande portée

Le système de revêtement final doit être sélectionné en fonction du classement au feu requis et des normes locales pertinentes.

4. Protection externe résistante au feu

Une autre méthode efficace consiste à entourer ou à recouvrir les éléments de construction en acier de matériaux résistant au feu.

Selon les exigences du projet, les poutres et colonnes en acier peuvent être protégées à l'aide de systèmes tels que :

Panneaux résistant au feu

Matériaux à base de plâtre

Ignifugation cimentaire appliquée par pulvérisation

Enrobage en béton léger

Autres systèmes de protection incendie testés et approuvés

Ces matériaux créent une barrière thermique entre le feu et l’acier de construction, ralentissant la montée en température de l’acier.

Les systèmes de protection externe peuvent être particulièrement adaptés aux bâtiments industriels où la durabilité et des exigences plus élevées en matière de résistance au feu sont importantes.

Compartiment coupe-feu dans les bâtiments en acier

La protection des éléments en acier individuels n'est qu'un élément d'une stratégie efficace de sécurité incendie.

Une autre mesure importante est le compartimentage coupe-feu, qui divise un bâtiment en zones distinctes résistantes au feu. L’objectif est de limiter la propagation du feu et de la fumée d’une zone à une autre.

Un compartimentage efficace peut contribuer à réduire les dommages matériels tout en offrant des conditions plus sûres pour l'évacuation et la lutte contre les incendies.

1. Murs coupe-feu

Les murs coupe-feu sont couramment utilisés pour diviser les bâtiments en compartiments coupe-feu distincts.

Ils constituent une barrière physique qui aide à empêcher les flammes et la chaleur de se propager entre les différentes sections d’un bâtiment.

Cependant, les grands bâtiments industriels en acier nécessitent souvent des espaces ouverts pour les processus de fabrication, la manutention, les grues, les chariots élévateurs, les lignes de production et les opérations logistiques. Les murs permanents peuvent donc affecter l’efficacité opérationnelle.

Pour les structures industrielles en acier, le compartimentage coupe-feu doit être soigneusement coordonné avec l’agencement du bâtiment et les exigences de production.

2. Systèmes de rideaux d’eau

Les systèmes de rideaux d'eau peuvent également être utilisés dans le cadre d'une stratégie de séparation coupe-feu lorsque les codes applicables le permettent et qu'ils sont approuvés par l'autorité de sécurité incendie compétente.

Par rapport aux murs permanents, ces systèmes peuvent offrir une plus grande flexibilité pour les grands espaces industriels.

Cependant, ils présentent également des limites, notamment :

Forte demande en eau

Exigences d'entretien

Impact potentiel sur les équipements électriques et de production

Besoin de systèmes de détection et de contrôle fiables

Risque de dégâts d’eau inutiles en cas d’activation incorrecte

Pour ces raisons, les systèmes de protection incendie et de séparation à base d'eau doivent être conçus par des professionnels en fonction de l'utilisation spécifique du bâtiment, du risque d'incendie, des réglementations locales et de la stratégie globale de sécurité incendie.

Choisir la bonne solution de protection incendie

Il n’existe pas de méthode de protection incendie unique adaptée à chaque bâtiment en acier.

La solution appropriée dépend de plusieurs facteurs, notamment :

Type de bâtiment et usage prévu

Degré de résistance au feu requis

Configuration de la structure en acier

Codes locaux du bâtiment et de la sécurité incendie

Exposition environnementale

Exigences architecturales

Budget du projet

Exigences d'entretien

Pour de nombreux projets de structures en acier, une combinaison de protection incendie passive, de systèmes de protection incendie active, de compartimentage incendie, de systèmes de détection et de planification d'urgence fournit une solution plus complète.

Conclusion

Les structures en acier offrent des avantages significatifs en termes de résistance, de rapidité de construction, de flexibilité de conception et d’efficacité des matériaux. Cependant, une protection incendie appropriée doit être envisagée pendant les étapes de conception et de construction afin de maintenir la stabilité structurelle en cas d'incendie.

Les revêtements ignifuges, les revêtements intumescents, les systèmes de protection externe, le compartimentage coupe-feu et les systèmes de protection incendie active peuvent tous jouer un rôle important dans l'amélioration de la sécurité incendie globale des bâtiments en acier.

Pour les projets de structures industrielles en acier, la protection incendie doit être intégrée dès le début à la conception structurelle, à la fonction du bâtiment, aux réglementations locales et aux exigences de construction.

ZSJH Steel fournit des solutions de structure en acier pour les entrepôts, les usines, les bâtiments industriels, les ateliers et autres projets de construction en acier personnalisés, couvrant l'assistance à la conception, la fabrication, l'inspection qualité, l'emballage et l'exportation mondiale.

Pour des solutions de structure en acier personnalisées, les dessins du projet et les exigences techniques peuvent être évalués en fonction des besoins spécifiques de chaque projet.