Dans l'ouvrage « Fire Engineering » publié en avril 2006, nous avons discuté des problèmes à prendre en compte lorsqu'un incendie survient dans un immeuble commercial d'un étage. Ici, nous passerons en revue certains des principaux éléments de construction qui peuvent affecter votre stratégie de protection incendie.
Ci-dessous, nous prenons comme exemple un bâtiment à plusieurs étages à structure en acier pour illustrer comment cela affecte la stabilité de chaque bâtiment à différentes étapes du bâtiment (photos 1, 2).
Elément structurel de poteau avec effet de compression. Ils transmettent le poids de la toiture et le transfèrent au sol. La rupture de la colonne peut provoquer l’effondrement soudain d’une partie ou de la totalité du bâtiment. Dans cet exemple, les montants sont fixés à la dalle de béton au niveau du sol et boulonnés à la poutre en I près du niveau du toit. En cas d'incendie, les poutres en acier situées au plafond ou au toit s'échaufferont et commenceront à se dilater et à se tordre. L'acier déployé peut éloigner la colonne de son plan vertical. Parmi tous les composants du bâtiment, la défaillance de la colonne constitue le plus grand danger. Si vous voyez une colonne qui semble inclinée ou pas complètement verticale, veuillez en informer immédiatement le commandant de l'intervention (IC). Le bâtiment doit être évacué immédiatement et un appel nominal doit être effectué (photo 3).
Poutre en acier : une poutre horizontale qui supporte d’autres poutres. Les poutres sont conçues pour supporter des objets lourds et reposent sur les montants. À mesure que le feu et la chaleur commencent à éroder les poutres, l’acier commence à absorber la chaleur. À environ 1 100 °F, l’acier commencera à se briser. A cette température, l’acier commence à se dilater et à se tordre. Une poutre en acier de 100 pieds de long peut s'étendre d'environ 10 pouces. Une fois que l’acier commence à se dilater et à se tordre, les colonnes supportant les poutres en acier commencent également à bouger. L'expansion de l'acier peut faire sortir les murs aux deux extrémités de la poutre (si l'acier s'écrase sur un mur de briques), ce qui peut provoquer une flexion ou une fissure du mur (photo 4).
Poutres en treillis en acier léger : un réseau parallèle de poutres en acier léger, utilisées pour soutenir les planchers ou les toits à faible pente. Les poutres en acier avant, centrales et arrière du bâtiment supportent des fermes légères. La solive est soudée à la poutre en acier. En cas d'incendie, la ferme légère absorbera rapidement la chaleur et pourrait tomber en panne dans un délai de cinq à dix minutes. Si le toit est équipé de la climatisation et d’autres équipements, l’effondrement peut se produire plus rapidement. N'essayez pas de couper le toit à solives renforcées. Cela pourrait couper la membrure supérieure de la ferme, le principal élément porteur, et provoquer l'effondrement de toute la structure de la ferme et du toit.
L’espacement des solives peut être d’environ quatre à huit pieds. Un espacement aussi large est l'une des raisons pour lesquelles vous ne souhaitez pas découper un toit avec des solives en acier légères et une surface de toit en forme de Q. Le commissaire adjoint du service d'incendie de New York (à la retraite) Vincent Dunn (Vincent Dunn) a souligné dans « The Collapse of Fire Fighting Buildings : A Guide to Fire Safety » (Fire Engineering Books and Videos, 1988) : « La différence entre les bâtiments en bois solives et acier Différences de conception importantes Le système de support supérieur des solives est l'espacement des solives. L'espacement entre les solives ouvertes en treillis d'acier peut atteindre 8 pieds, selon la taille des barres d'acier et la charge du toit. Le grand espace entre les solives même en l'absence de solives en acier. En cas de risque d'effondrement, il existe également plusieurs dangers pour les pompiers de couper l'ouverture du toit-terrasse. Premièrement, lorsque le contour de la coupe est presque complet et si le toit n'est pas directement au-dessus de l'une des solives en acier à grand espacement, la plaque supérieure coupée peut soudainement se plier ou pivoter vers le bas dans l'incendie. Si un pied du pompier est dans l'entaille du toit, il risque de perdre l'équilibre et de tomber dans le feu en contrebas avec une tronçonneuse (photo 5).(138)
Portes en acier - supports horizontaux en acier redistribuent le poids des briques sur les ouvertures des fenêtres et des portes. Ces tôles d'acier sont généralement utilisées en forme de « L » pour les petites ouvertures, tandis que les poutres en I sont utilisées pour les ouvertures plus grandes. Le porte-téléphone est fixé dans le mur en maçonnerie de part et d'autre de l'ouverture. Tout comme les autres aciers, une fois que le revêtement de la porte devient chaud, il commence à se dilater et à se tordre. La rupture du linteau en acier risque de provoquer l'effondrement du mur supérieur (photos 6 et 7).
Façade-la surface extérieure du bâtiment. Des éléments légers en acier forment le cadre de la façade. Un matériau de plâtre imperméable est utilisé pour fermer le grenier. L’acier léger perdra rapidement sa résistance structurelle et sa rigidité en cas d’incendie. La ventilation des combles peut être obtenue en perçant la gaine de gypse au lieu de placer des pompiers sur le toit. La résistance de cet enduit extérieur est similaire à celle des plaques de plâtre utilisées dans la plupart des murs intérieurs des maisons. Une fois la gaine de plâtre mise en place, le constructeur applique du Styrofoam® sur l'enduit puis enduit l'enduit (photos 8, 9).
Surface du toit. Le matériau utilisé pour construire la surface du toit du bâtiment est facile à construire. Tout d’abord, les clous décoratifs en acier en forme de Q sont soudés aux solives renforcées. Ensuite, placez le matériau isolant en mousse sur le panneau décoratif en forme de Q et fixez-le à la terrasse avec des vis. Une fois le matériau isolant installé, collez le film de caoutchouc sur le matériau isolant en mousse pour compléter la surface du toit.
Pour les toits à faible pente, une autre surface de toit que vous pourriez rencontrer est une isolation en mousse de polystyrène, recouverte de béton modifié au latex de 3/8 de pouce.
Le troisième type de surface de toit consiste en une couche de matériau isolant rigide fixée au platelage du toit. Ensuite, le papier feutre bitumineux est collé à la couche isolante avec de l'asphalte chaud. La pierre est ensuite posée sur la surface du toit pour la fixer et protéger la membrane de feutre.
Pour ce type de structure, n’envisagez pas de découper la toiture. La probabilité d’effondrement est de 5 à 10 minutes, il n’y a donc pas assez de temps pour aérer le toit en toute sécurité. Il est préférable d'aérer les combles par une ventilation horizontale (perçant la façade du bâtiment) au lieu de placer les éléments sur le toit. Couper n’importe quelle partie de la ferme peut provoquer l’effondrement de toute la surface du toit. Comme décrit ci-dessus, les panneaux de toit peuvent être articulés vers le bas sous le poids des éléments qui coupent le toit, envoyant ainsi les personnes dans le bâtiment anti-incendie. L'industrie a suffisamment d'expérience dans le domaine des fermes légères et il est fortement recommandé de les retirer du toit lorsque des éléments apparaissent (photo 10).
Plafond suspendu système de grille en aluminium ou en acier, avec fil d'acier suspendu au support du toit. Le système de grille accueillera toutes les dalles de plafond pour former le plafond fini. L'espace au-dessus du plafond suspendu présente un grand danger pour les pompiers. Plus communément appelé « grenier » ou « vide de ferme », il peut cacher le feu et les flammes. Une fois cet espace pénétré, du monoxyde de carbone explosif peut s'enflammer, provoquant l'effondrement de l'ensemble du système de grille. Vous devez vérifier le cockpit à temps en cas d'incendie, et si le feu explose soudainement depuis le plafond, tous les pompiers doivent être autorisés à s'échapper du bâtiment. Des téléphones portables rechargeables ont été installés près de la porte et tous les pompiers portaient un équipement de participation complet. Le câblage électrique, les composants du système CVC et les conduites de gaz ne sont que quelques-uns des équipements du bâtiment qui peuvent être cachés dans les vides des fermes. De nombreux gazoducs peuvent pénétrer dans le toit et sont utilisés pour le chauffage au sommet des bâtiments (photos 11 et 12).
De nos jours, les fermes en acier et en bois sont installées dans tous les types de bâtiments, des résidences privées aux immeubles de bureaux de grande hauteur, et la décision d'évacuer les pompiers peut apparaître plus tôt dans l'évolution des lieux d'incendie. Le temps de construction de la structure en treillis a été suffisamment long pour que tous les pompiers puissent savoir comment les bâtiments qui s'y trouvent réagissent en cas d'incendie et prendre les mesures correspondantes.
Afin de bien préparer les circuits intégrés, il doit partir de l'idée générale de la construction d'un bâtiment. « Fire Building Structure » de Francis L. Brannigan, la troisième édition (National Fire Protection Association, 1992) et le livre de Dunn sont publiés depuis un certain temps, et c'est une lecture incontournable pour tous les membres du service d'incendie.
Comme nous n'avons généralement pas le temps de consulter les ingénieurs en construction sur les lieux d'un incendie, la responsabilité d'IC est de prédire les changements qui se produiront lorsque le bâtiment brûle. Si vous êtes officier ou aspirez à le devenir, vous devez avoir une formation en architecture.
JOHN MILES est le capitaine des pompiers de New York, affecté à la 35e échelle. Auparavant, il a servi comme lieutenant pour la 35e échelle et comme pompier pour la 34e échelle et le 82e moteur. (NJ) et Spring Valley (NY), et est instructeur au centre de formation des pompiers du comté de Rockland à Pomona, New York.
John Tobin (JOHN TOBIN) est un vétéran avec 33 ans d'expérience dans les services d'incendie et il était le chef du service d'incendie de Vail River (NJ). Il est titulaire d'une maîtrise en administration publique et est membre du conseil consultatif de la faculté de droit et de sécurité publique du comté de Bergen (NJ).
Dans l'ouvrage « Fire Engineering » publié en avril 2006, nous avons discuté des problèmes à prendre en compte lorsqu'un incendie survient dans un immeuble commercial d'un étage. Ici, nous passerons en revue certains des principaux éléments de construction qui peuvent affecter votre stratégie de protection incendie.
Ci-dessous, nous prenons comme exemple un bâtiment à plusieurs étages à structure en acier pour illustrer comment cela affecte la stabilité de chaque bâtiment à différentes étapes du bâtiment (photos 1, 2).
Elément structurel de poteau avec effet de compression. Ils transmettent le poids de la toiture et le transfèrent au sol. La rupture de la colonne peut provoquer l’effondrement soudain d’une partie ou de la totalité du bâtiment. Dans cet exemple, les montants sont fixés à la dalle de béton au niveau du sol et boulonnés à la poutre en I près du niveau du toit. En cas d'incendie, les poutres en acier situées au plafond ou au toit s'échaufferont et commenceront à se dilater et à se tordre. L'acier déployé peut éloigner la colonne de son plan vertical. Parmi tous les composants du bâtiment, la défaillance de la colonne constitue le plus grand danger. Si vous voyez une colonne qui semble inclinée ou pas complètement verticale, veuillez en informer immédiatement le commandant de l'intervention (IC). Le bâtiment doit être évacué immédiatement et un appel nominal doit être effectué (photo 3).
Poutre en acier : une poutre horizontale qui supporte d’autres poutres. Les poutres sont conçues pour supporter des objets lourds et reposent sur les montants. À mesure que le feu et la chaleur commencent à éroder les poutres, l’acier commence à absorber la chaleur. À environ 1 100 °F, l’acier commencera à se briser. A cette température, l’acier commence à se dilater et à se tordre. Une poutre en acier de 100 pieds de long peut s'étendre d'environ 10 pouces. Une fois que l’acier commence à se dilater et à se tordre, les colonnes supportant les poutres en acier commencent également à bouger. L'expansion de l'acier peut faire sortir les murs aux deux extrémités de la poutre (si l'acier s'écrase sur un mur de briques), ce qui peut provoquer une flexion ou une fissure du mur (photo 4).
Poutres en treillis en acier léger : un réseau parallèle de poutres en acier léger, utilisées pour soutenir les planchers ou les toits à faible pente. Les poutres en acier avant, centrales et arrière du bâtiment supportent des fermes légères. La solive est soudée à la poutre en acier. En cas d'incendie, la ferme légère absorbera rapidement la chaleur et pourrait tomber en panne dans un délai de cinq à dix minutes. Si le toit est équipé de la climatisation et d’autres équipements, l’effondrement peut se produire plus rapidement. N'essayez pas de couper le toit à solives renforcées. Cela pourrait couper la membrure supérieure de la ferme, le principal élément porteur, et provoquer l'effondrement de toute la structure de la ferme et du toit.
L’espacement des solives peut être d’environ quatre à huit pieds. Un espacement aussi large est l'une des raisons pour lesquelles vous ne souhaitez pas découper un toit avec des solives en acier légères et une surface de toit en forme de Q. Le commissaire adjoint du service d'incendie de New York (à la retraite) Vincent Dunn (Vincent Dunn) a souligné dans « The Collapse of Fire Fighting Buildings : A Guide to Fire Safety » (Fire Engineering Books and Videos, 1988) : « La différence entre les bâtiments en bois solives et acier Différences de conception importantes Le système de support supérieur des solives est l'espacement des solives. L'espacement entre les solives ouvertes en treillis d'acier peut atteindre 8 pieds, selon la taille des barres d'acier et la charge du toit. Le grand espace entre les solives même en l'absence de solives en acier. En cas de risque d'effondrement, il existe également plusieurs dangers pour les pompiers de couper l'ouverture du toit-terrasse. Premièrement, lorsque le contour de la coupe est presque complet et si le toit n'est pas directement au-dessus de l'une des solives en acier à grand espacement, la plaque supérieure coupée peut soudainement se plier ou pivoter vers le bas dans l'incendie. Si un pied du pompier est dans l'entaille du toit, il risque de perdre l'équilibre et de tomber dans le feu en contrebas avec une tronçonneuse (photo 5).(138)
Portes en acier - supports horizontaux en acier redistribuent le poids des briques sur les ouvertures des fenêtres et des portes. Ces tôles d'acier sont généralement utilisées en forme de « L » pour les petites ouvertures, tandis que les poutres en I sont utilisées pour les ouvertures plus grandes. Le porte-téléphone est fixé dans le mur en maçonnerie de part et d'autre de l'ouverture. Tout comme les autres aciers, une fois que le revêtement de la porte devient chaud, il commence à se dilater et à se tordre. La rupture du linteau en acier risque de provoquer l'effondrement du mur supérieur (photos 6 et 7).
Façade-la surface extérieure du bâtiment. Des éléments légers en acier forment le cadre de la façade. Un matériau de plâtre imperméable est utilisé pour fermer le grenier. L’acier léger perdra rapidement sa résistance structurelle et sa rigidité en cas d’incendie. La ventilation des combles peut être obtenue en perçant la gaine de gypse au lieu de placer des pompiers sur le toit. La résistance de cet enduit extérieur est similaire à celle des plaques de plâtre utilisées dans la plupart des murs intérieurs des maisons. Une fois la gaine de plâtre mise en place, le constructeur applique du Styrofoam® sur l'enduit puis enduit l'enduit (photos 8, 9).
Surface du toit. Le matériau utilisé pour construire la surface du toit du bâtiment est facile à construire. Tout d’abord, les clous décoratifs en acier en forme de Q sont soudés aux solives renforcées. Ensuite, placez le matériau isolant en mousse sur le panneau décoratif en forme de Q et fixez-le à la terrasse avec des vis. Une fois le matériau isolant installé, collez le film de caoutchouc sur le matériau isolant en mousse pour compléter la surface du toit.
Pour les toits à faible pente, une autre surface de toit que vous pourriez rencontrer est une isolation en mousse de polystyrène, recouverte de béton modifié au latex de 3/8 de pouce.
Le troisième type de surface de toit consiste en une couche de matériau isolant rigide fixée au platelage du toit. Ensuite, le papier feutre bitumineux est collé à la couche isolante avec de l'asphalte chaud. La pierre est ensuite posée sur la surface du toit pour la fixer et protéger la membrane de feutre.
Pour ce type de structure, n’envisagez pas de découper la toiture. La probabilité d’effondrement est de 5 à 10 minutes, il n’y a donc pas assez de temps pour aérer le toit en toute sécurité. Il est préférable d'aérer les combles par une ventilation horizontale (perçant la façade du bâtiment) au lieu de placer les éléments sur le toit. Couper n’importe quelle partie de la ferme peut provoquer l’effondrement de toute la surface du toit. Comme décrit ci-dessus, les panneaux de toit peuvent être articulés vers le bas sous le poids des éléments qui coupent le toit, envoyant ainsi les personnes dans le bâtiment anti-incendie. L'industrie a suffisamment d'expérience dans le domaine des fermes légères et il est fortement recommandé de les retirer du toit lorsque des éléments apparaissent (photo 10).
Plafond suspendu système de grille en aluminium ou en acier, avec fil d'acier suspendu au support du toit. Le système de grille accueillera toutes les dalles de plafond pour former le plafond fini. L'espace au-dessus du plafond suspendu présente un grand danger pour les pompiers. Plus communément appelé « grenier » ou « vide de ferme », il peut cacher le feu et les flammes. Une fois cet espace pénétré, du monoxyde de carbone explosif peut s'enflammer, provoquant l'effondrement de l'ensemble du système de grille. Vous devez vérifier le cockpit à temps en cas d'incendie, et si le feu explose soudainement depuis le plafond, tous les pompiers doivent être autorisés à s'échapper du bâtiment. Des téléphones portables rechargeables ont été installés près de la porte et tous les pompiers portaient un équipement de participation complet. Le câblage électrique, les composants du système CVC et les conduites de gaz ne sont que quelques-uns des équipements du bâtiment qui peuvent être cachés dans les vides des fermes. De nombreux gazoducs peuvent pénétrer dans le toit et sont utilisés pour le chauffage au sommet des bâtiments (photos 11 et 12).
De nos jours, les fermes en acier et en bois sont installées dans tous les types de bâtiments, des résidences privées aux immeubles de bureaux de grande hauteur, et la décision d'évacuer les pompiers peut apparaître plus tôt dans l'évolution des lieux d'incendie. Le temps de construction de la structure en treillis a été suffisamment long pour que tous les pompiers puissent savoir comment les bâtiments qui s'y trouvent réagissent en cas d'incendie et prendre les mesures correspondantes.
Afin de bien préparer les circuits intégrés, il doit partir de l'idée générale de la construction d'un bâtiment. « Fire Building Structure » de Francis L. Brannigan, la troisième édition (National Fire Protection Association, 1992) et le livre de Dunn sont publiés depuis un certain temps, et c'est une lecture incontournable pour tous les membres du service d'incendie.
Comme nous n'avons généralement pas le temps de consulter les ingénieurs en construction sur les lieux d'un incendie, la responsabilité d'IC est de prédire les changements qui se produiront lorsque le bâtiment brûle. Si vous êtes officier ou aspirez à le devenir, vous devez avoir une formation en architecture.
JOHN MILES est le capitaine des pompiers de New York, affecté à la 35e échelle. Auparavant, il a servi comme lieutenant pour la 35e échelle et comme pompier pour la 34e échelle et le 82e moteur. (NJ) et Spring Valley (NY), et est instructeur au centre de formation des pompiers du comté de Rockland à Pomona, New York.
John Tobin (JOHN TOBIN) est un vétéran avec 33 ans d'expérience dans les services d'incendie et il était le chef du service d'incendie de Vail River (NJ). Il est titulaire d'une maîtrise en administration publique et est membre du conseil consultatif de la faculté de droit et de sécurité publique du comté de Bergen (NJ).
Heure de publication : 26 mars 2021