Combien de fois une exigence du code de sécurité des personnes a-t-elle imposé une modification de conception qui a eu un impact sur votre vision de votre projet de conception ? Cela arrive souvent. Lorsque ces exigences concernent la taille et l'emplacement des sorties de secours, il existe des approches alternatives qui peuvent aider à préserver la vision tout en offrant le niveau de protection exigé par le code et, surtout, en garantissant la sécurité des occupants. Les solutions d'évacuation basées sur les performances sont un outil que tous les professionnels de la conception et les propriétaires devraient avoir dans leur boîte à outils.
J'ai récemment assisté à un événement qui comprenait trois conférenciers présentant chacun un projet récent de réutilisation adaptative. Chaque entreprise présentatrice a indiqué que l'un des défis auxquels elle était confrontée était l'évacuation, car l'évacuation existante de chaque bâtiment était inadéquate pour le nouvel usage proposé. Un projet en particulier présentait des problèmes d'évacuation particulièrement importants en raison de la proximité de la limite de propriété et des structures existantes adjacentes qui limitaient les emplacements où ils pouvaient fournir des sorties supplémentaires. Les emplacements où ils ont pu fournir des portes de sortie supplémentaires ne respectaient pas les limites prescriptives sur la distance de déplacement. En conséquence, ils ont été contraints de créer des portes de sortie supplémentaires et de satisfaire aux exigences de distance de déplacement, mais les emplacements qu'ils devaient utiliser ont créé des problèmes structurels et ont finalement ajouté beaucoup de temps et de dépenses dans les modifications structurelles nécessaires pour prendre en charge les sorties requises.
À la fin des présentations, j'ai demandé à chaque équipe d'architecture si elle avait envisagé des approches basées sur les performances pour résoudre ses problèmes de sortie. Aucune équipe n'avait réalisé qu'il existait des alternatives aux exigences de sortie prescriptives. Une opportunité d'ajouter de la valeur a été négligée car ces équipes n'étaient pas familiarisées avec les options de sortie basées sur les performances.
Différences entre la conformité prescriptive au code et les solutions de sortie basées sur les performances
Avant d’explorer les options de solutions d’évacuation basées sur les performances, il est important de comprendre quelles sont les différences entre la conformité aux codes prescriptifs et les alternatives basées sur les performances. Les codes de prévention des incendies et du bâtiment adoptés par une juridiction définissent les exigences pour un niveau de protection minimum acceptable. Par exemple, en ce qui concerne les sorties, le code prévoit des limites sur la distance de déplacement vers les sorties, les voies de déplacement courantes et les couloirs sans issue. De plus, il existe des exigences concernant le nombre et la taille des sorties disponibles en fonction de la charge d’occupation calculée. L’objectif de ces exigences est de garantir que les occupants peuvent évacuer le bâtiment en toute sécurité en cas d’incendie avant que l’installation ne devienne intenable. Le nombre requis de sorties, la distance de déplacement et d’autres limites sont les exigences du code prescriptif destinées à fournir ce niveau de protection minimum. Cependant, il peut exister des approches alternatives aux exigences du code prescriptif qui sont capables de fournir un niveau de protection équivalent ou supérieur. Ces approches alternatives sont dites « basées sur les performances » car au lieu de se concentrer sur le respect de la liste de contrôle des exigences prescrites par le code, elles se concentrent sur le niveau de protection requis et cherchent à le fournir en utilisant des moyens alternatifs.
Ce type d'approche basée sur la performance est tolérée à la fois par l'International Code Council (ICC) et la National Fire Protection Association (NFPA). L'édition 2018 du Code international du bâtiment autorise spécifiquement les approches basées sur la performance dans le texte de la section 104.11, Matériaux, conception et méthodes de construction et d'équipement alternatifs. Cette section indique que des matériaux, méthodes, conception et méthodes de construction alternatifs peuvent être utilisés à condition qu'ils offrent un niveau de protection équivalent ou supérieur par rapport au niveau de protection qui serait atteint si les exigences prescriptives du code étaient appliquées. De plus, tous ces moyens et méthodes alternatifs doivent être approuvés par l'autorité compétente (AHJ). Une formulation similaire existe dans les autres livres de codes de l'ICC ainsi que dans les codes NFPA.
Cette exigence selon laquelle les approches basées sur la performance doivent être équivalentes ou supérieures aux exigences normatives du code rend nécessaire la quantification du niveau minimum de protection prévu par le code. Lors de l'évaluation de l'évacuation, nous quantifions le niveau de protection en prenant en compte le temps d'évacuation sécuritaire requis (RSET) et le temps d'évacuation sécuritaire disponible (ASET). Le RSET est le temps nécessaire aux occupants pour évacuer l'installation. Il dépend de nombreux facteurs, notamment du nombre et de la taille des sorties disponibles et de la distance que les occupants doivent parcourir pour atteindre les sorties. L'ASET est le temps disponible entre la détection d'un incendie et l'apparition de conditions intenables. Lorsque le RSET est inférieur à l'ASET (y compris un facteur de sécurité), le niveau de protection minimum requis est satisfait.
L'une des méthodes les plus fiables pour déterminer le RSET consiste à utiliser des modèles informatiques d'évacuation qui utilisent la dynamique des fluides computationnelle pour simuler le mouvement des occupants pendant l'évacuation. Ces modèles sont très sophistiqués et peuvent même être modifiés pour tenir compte des troubles de la mobilité et d'autres caractéristiques du comportement humain qui peuvent avoir un impact sur les mouvements de foule lors de la sortie.
Il est possible de calculer l'ASET en exécutant un modèle de simulation de la dynamique du feu d'un incendie dans l'installation. En sélectionnant un incendie dans le pire des cas en fonction des colis de combustible prévus dans l'installation, il est possible de calculer combien de temps une installation restera viable en cas d'incendie.
Cependant, dans certains cas, il peut ne pas être nécessaire de faire une simulation FDS complète pour déterminer l'ASET. Il est possible de créer un modèle de sortie qui répond à toutes les exigences de sortie normatives et d'utiliser ce modèle comme référence pour le temps de sortie minimum nécessaire pour garantir qu'une disposition de sortie proposée respecte ou dépasse les exigences du code normatif.
Si le RSET dépasse le ASET, il devient alors nécessaire de prendre des mesures pour réduire le RSET jusqu'à ce que tous les occupants puissent évacuer dans les limites du ASET. Les approches recommandées varient en fonction de la géométrie et de l'occupation du bâtiment. Certaines options pour réduire le RSET comprennent des technologies de détection précoce des incendies, des sorties supplémentaires ou agrandies, des sorties horizontales et un contrôle de la fumée.
Ce type d'évaluation de sortie et d'approche basée sur les performances peut être extrêmement bénéfique dans des projets tels que le projet de réutilisation adaptative discuté ci-dessus. De plus, cette approche peut être appliquée à de nombreux cas différents où les exigences prescriptives de sortie pourraient être difficiles ou impossibles à satisfaire. Une installation historique où des sorties supplémentaires pourraient endommager le tissu historique, de nouveaux projets d'aménagement de locataires dans des immeubles de grande hauteur existants où les escaliers existants ne sont pas dimensionnés selon le code actuel, des rénovations et des ajouts de bâtiments et des opérations de fabrication complexes où la disposition des équipements prolonge les déplacements les distances au-delà de celles autorisées par le code ne sont que quelques exemples.
Les problèmes d'évacuation peuvent avoir un impact significatif sur un projet de conception d'installation. Cela peut être particulièrement difficile dans le cas de rénovations et d'extensions de bâtiments existants où les composants d'évacuation existants peuvent ne pas satisfaire aux exigences des codes prescriptifs actuellement adoptés. Dans de tels cas, les approches d'évacuation basées sur les performances peuvent offrir des solutions plus flexibles et à plus forte valeur ajoutée pour atteindre le niveau de protection requis.
Telgian Engineering & Consulting s'engage à aider nos clients à réaliser leur vision. En tant que coéquipiers appliquant des alternatives conformes au code aux exigences normatives pour les défis d'évacuation dans la réutilisation adaptative et d'autres projets de rénovation et d'ajout, notre valeur est de trouver les moyens les plus rentables pour réaliser cette vision. Comment puis Telgian soutenir votre vision et faire de votre prochain projet un succès?
À propos de l’auteur
April Musser, ingénieure professionnelle certifiée, est responsable de la pratique régionale du sud-est en matière d'ingénierie de protection incendie pour Telgian Engineering & Consulting (TEC). Elle possède plus de 15 ans d'expérience en ingénierie et conseil en protection incendie, notamment en conseil et conception de codes. Musser a conçu des systèmes de sécurité incendie et de sécurité des personnes pour de grandes installations commerciales et industrielles et a géré des projets dans un large éventail de segments de marché dans le Sud-Est et à l'international.
Elle a également présenté de nombreuses conférences bien connues, notamment la réunion et la conférence annuelles de la NFPA, la conférence annuelle sur la sécurité incendie du sud-est de la SFPE et le symposium sur la sécurité incendie en Géorgie, ainsi que la conférence sur la sécurité incendie et la gestion des urgences sur le campus. En outre, Musser est l'auteur de nombreux articles sur les incendies de bâtiments et leur impact sur les codes de prévention des incendies et du bâtiment.
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