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Title:
SYNTHESIS OF A METALLIC LOAD BEARING STRUCTURE AUTOMATIC FIRE SPRINKLER SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/070325
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a device by means of which metallic load bearing structures of type IPN, IPE, HPN, and HPE having a two-core profile or other specific profiles can be used as the main supply system for automatic fire sprinkler systems. Said supply system cools the metallic load bearing structure due to the fact that the metallic load bearing structure is supplied with liquid once the fire sprinkler system has been triggered and the sprinkling liquid is sprayed onto the fire. The inventive device is particularly suitable for tall buildings, shopping centers, and sensitive sites that are difficult to save in case of a major fire. The inventive sprinkling liquid controls or confines the fire while maintaining the rigidity of the metallic load bearing structure by preventing said metallic load bearing structure from reaching the plastic phase. The system turns paradoxical as the flow of liquid circulating between the cores increases the more the blaze intensifies, cooling the metallic load bearing structures, thereby preventing said metallic load bearing structures from bending.

Inventors:
BASTITA BERNARD (FR)
Application Number:
PCT/FR2003/000257
Publication Date:
August 28, 2003
Filing Date:
January 28, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BASTITA BERNARD (FR)
International Classes:
A62C3/00; A62C35/20; E04B1/94; (IPC1-7): A62C3/00; A62C35/20; E04B1/94
Domestic Patent References:
WO2000029687A12000-05-25
WO2000071798A12000-11-30
Foreign References:
EP0010593A11980-05-14
US3771604A1973-11-13
US3616583A1971-11-02
GB1104392A1968-02-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 09 31 July 1998 (1998-07-31)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif selon invention faisant, par le déclenchement des systèmes automatiques d'arrosage anti. incendie, circuler le liquide d'aspersion en charge permanente dans l'ossature métalliqueporteuse assurant l'approvisionnement des systèmes automatiques d'arrosage anti. incendie et assurant en mme temps le refroidissement de la structure métallique porteuse.
2. Dispositif anti. incendie pour bâtiments permettant au liquide d'aspersion en charge permanente de circuler à l'intérieur de structures métalliques porteuses constituées d'âmes double (IPN, IPE, HPN, HPE ou autres profilés spécifiques) assurant ainsi son refroidissement, la structure métallique porteuse devenant le moyen d'approvisionnement principal du liquide d'aspersion, de sa réserve de stockage vers le système d'arrosage automatique anti. incendie.
3. Dispositif selon t'invention permettant par leur bouchonnage la modification des profilés porteurs de façon à les faire devenir le moyen d'approvisionnement principal en liquide d'aspersion de sa réserve de stockage vers le système automatique d'arrosage anti. incendie.
4. Dispositif selon l'invention de platines compensatrices permettant de pallier à 1"affaiblissement du profilé dû au perçage et au piquage de raccordement entre les sections de profilés.
5. Dispositif selon l'invention permettant de transformer par simple raccordement les contrepoids liquides anti. sismique expérimentaux en réserves gravimétriques de liquide d'aspersion anti. incendie créant ainsi un double usage.
6. Dispositif selon l'invention permettant à un corps amorphe de diverse nature placé à l'intérieur des profilés de limiter la colonne d'eau verticale ainsi que sa pression sur les parois internes des profilés dans les montages de grande hauteur.
7. Dispositif selon t'invention faisant du système automatique d'arrosage anti. incendie le déclencheur de l'ensemble du système d'aspersion et refroidissement structurel.
Description:
SYNTHESE DE STRUCTURE METALLIQUE PORTEUSE-SYSTEME AUTOMATIQUE D'ARROSAGE ANTI-INCENDIE L'invention ci-dessous présentée, a pour but d'empcher, voire de limiter, la fusion, la malléabilité ou la torsion de la structure métallique porteuse de bâtiments.

Le dispositif présenté, s'applique à des profilés porteurs, tels que (IPN, IPE, HPN, HPE à âmes double ainsi qu'à tout autre profilé conçu à cet effet ayant un corps central creux pouvant permettre le passage de liquide par simple modification) constituant, l'ossature porteuse d'immeubles de grande hauteur, locaux commerciaux de grande surface ainsi que d'usines classées seveso II et centrales nucléaires.

Le problème lors d'incendies touchant ces structures est sa mauvaise résistance aux effets de la chaleur qui entraîne dans la plupart des cas la destruction des bâtiments la cause en étant la fusion, la torsion ou la malléabilité des éléments métalliques porteurs.

La plupart des bâtiments d'une certaine taille, sont actuellement équipés de systèmes anti-feux par arrosage automatique (type sprinkler) de la zone sinistrée. Ces systèmes étant tous actuellement indépendants de la structure métallique porteuse, mais présentant l'avantage d'un déclenchement automatique en cas d'incendie.

L'invention présentée propose de faire la synthèse de l'ossature métallique porteuse et du système d'arrosage automatique anti-incendie de façon à ce qu'un départ de feu occasionne, par le déclenchement des systèmes automatiques d'arrosage anti-incendie de la zone sinistrée, non seulement l'extinction ou la limitation de l'ampleur du foyer, mais également le refroidissement de l'ossature métallique porteuse, cette dernière assurant selon l'invention l'approvisionnement en liquide d'aspersion les systèmes d'arrosage automatiques anti-incendie.

Le paradoxe de l'invention est que plus l'incendie est violent, plus le refroidissement des structures est important. Ce dernier point est dû au fait qu'un incendie violent entraîne le déclenchement d'un plus grand nombre de systèmes d'aspersion et de fait un plus grand débit de liquide circulant dans l'ossature métallique porteuse empchant cette dernière d'atteindre la phase plastique.

La circulation réfrigérante dans l'ossature métallique porteuse peut tre aisément calculée car cette dernière correspond strictement au débit des systèmes automatiques de ttes d'aspersion mis en oeuvre lors du sinistre.

Quelque soit l'intensité de ce dernier l'approvisionnement des systèmes automatiques anti-incendie (type sprinkler) par les structures métalliques porteuses permet la conservation de la résistance mécanique de l'ossature porteuse et ainsi de sauver tout ou partie du bâtiment.

La mise en oeuvre du système se compose des systèmes automatiques de ttes d'arrosage anti-incendie (fig. 1-C), de la structure métallique porteuse approvisionnant les systèmes d'arrosage et des réserves de stockage en liquide d'aspersion (fig. 1-A).

Les réserves de stockage en liquide d'aspersion peuvent se présenter sous différentes formes. Les plus traditionnelles et fréquemment utilisées sont les réserves de stockage au sol en piscine alimentant l'ensemble du réseau automatique anti-incendie (fig. 1-AetB).

Elles peuvent également tre constituées de réserves gravimétriques, situées en hauteur ou en toit, elles peuvent tre spécifiques ou initialement utilisées à des destinations différentes (contrepoids expérimental anti-sismique liquide ou autre.) On peut prévoir le panachage des deux systèmes précités de façon à sécuriser l'approvisionnement ainsi que pour faciliter la mise en charge de la structure métallique porteuse.

Eventuellement ces réserves peuvent tre constituées par la proximité d'un cours d'eau.

Les profilés utilisés : HPE, HPN, IPN, IPE, UPN à âme double ainsi que tout autre profilé pouvant contenir un liquide soit par transformation soit initialement prévu à cet effet.

Dans le cas explicatif illustré par les dessins suivants, il s'agit de profilés type IPE à âme double.

On y voit les procédés de raccordements entre les profilés (fig. 1-D) (fig. 2-D) (fig. 3-D). Ceux-ci peuvent tre rigides ou flexibles et raccordés indifféremment sur âmes, sur ailes, ou tout autre surface de ces derniers.

Ils peuvent y tre soudés ou boulonnés.

Dans certains cas, les profilés peuvent tre soudés directement entre eux et ne nécessitent ni bouchonnage ni piquage.

Dans le cas de modification des profilés par bouchonnage (fig. 1-F) et piquage on peut prévoir des platines de renforcement pour compenser l'affaiblissement de la section d'épaisseur du profilé par le piquage.

Dans le cas d'une colonne de liquide d'une hauteur trop importante à l'intérieur des profilés (le système étant en charge permanente) on peut pallier à cet inconvénient en assemblant des faisceaux de profilés (fig. 2) de moindre importance communiquant entre eux par piquage et raccords réduisant ainsi la pression au cm2 à l'intérieur des profilés.

On peut aussi conserver un profilé de forte section, à tintérieur duquel un corps amorphe de nature diverse permet l'écoulement du liquide d'aspersion entre la surface interne du profilé et la surface du corps amorphe introduit dans ce dernier (fig. 3).

Ces dispositifs sont particulièrement indiqués dans les immeubles de grande hauteur afin d'éviter un trop grand volume de liquide d'aspersion en charge ainsi qu'une trop forte pression à la base du bâtiment.

Selon l'invention, c'est le système automatique d'arrosage anti-incendie qui assure la cohésion de l'ensemble (fig. 1-C). C'est son ou leur déclenchement qui met en marche l'ensemble du système et permet par son fonctionnement et la déperdition de fluide sur le foyer, le mouvement fluide à l'intérieur de) a structure métallique porteuse qui en assure son approvisionnement.

Selon l'invention, l'approvisionnement fait par la structure métallique porteuse assure par la mme occasion son propre refroidissement et l'empche d'atteindre la phase plastique.

Pour que la cohésion de l'ensemble fonctionne au mieux, il est souhaitable qu'il reste en charge permanente de façon à ce que l'automation soit plus rapide et techniquement plus aisée.

Pour plus de sécurité, le système peut tre renforcé par un système de douchage de la partie interne des profilés qui pourra suppléer à une éventuelle éventration des profilés porteurs. Il est constitué simplement par la connexion de la partie la plus haute des profilés avec la réserve de liquide stockée en mode gravimétrique.

La maintenance du système est assurée par de simples bouchons purge à la base de chaque profilé ou à la base de sections ou de l'ensemble des profilés.

Le but de l'ensemble de l'invention est de surseoir à la destruction de immeuble et en mme temps de sauver un maximum de personnes et de permettre à la sécurité anti-incendie d'accéder au sinistre sans risque d'effondrement du bâtiment.

L'historique de ce travail est consécutif à la catastrophe des Twins Towers constituant un événement sans précédent dans l'histoire des grands buildings. L'événement filmé nous a appris que t'incendie et non le choc est la cause de l'effondrement des tours. La Tour n°1, touchée la première, s'effondre malgré tout après la Tour n°2.

L'hypothèse de réponse vient peut tre du fait que l'impact situé approximativement dans la partie médiane de la Tour n°2 occasionne un surplus de force sur les profilés porteurs qui par la mme occasion ont besoin de moins d'énergie thermique pour fléchir. Cette force supplémentaire en poids additionnée à une énergie thermique égale ou supérieure explique que la malléabilité de la structure ait été plus aisée à atteindre et plus rapidement fatale que sur la Tour n°1.