Protéger l'acier avec un revêtement résistant au feu

Bien que les structures en acier ne puissent pas ‘brûler’, elles peuvent par contre perdre leur portance et leur stabilité statique en quelques minutes lorsqu’elles sont exposées à des températures très élevées. Pour éviter cela, il existe des revêtements résistants au feu et ignifuges qui répondent aux exigences légales en matière de durée minimale de protection contre l'incendie. Dans cet article, nous expliquerons comment fonctionnent ces revêtements et quel revêtement est précisément requis.

Une peinture ou un ‘revêtement’ résistant au feu se compose de plusieurs couches et s’applique sur une structure métallique (généralement en acier) pour protéger celle-ci plus longtemps contre le feu.

Résistant au feu et ignifuge

À l'exception des spécialistes incendie, rares sont les personnes capables d'expliquer précisément la différence entre ‘résistant au feu’ et ‘ignifuge’. Les deux termes sont souvent utilisés l’un pour l’autre et on les confond fréquemment.

Le terme ‘ignifuge’ fait référence au comportement au feu du matériau, associé à une classe de feu. Le terme ‘résistant au feu’ ne fait pas référence au matériau proprement dit, mais bien à la pièce entière et aux structures (portantes). Il s'agit du temps qu'il faut à un incendie pour se ‘propager’ d'une pièce à l'autre. Dans le cas des structures (en acier), on teste le temps nécessaire avant que la structure s'effondre sous l'effet de la chaleur et du feu.

C'est de cette manière que la législation détermine pendant combien de minutes un bâtiment devra être ‘résistant au feu’. Un revêtement ignifuge fait en sorte que le matériau traité prendra feu moins vite tandis qu’un revêtement résistant au feu fait en sorte qu'il faudra plus de temps aux flammes pour atteindre une autre pièce ou pour que la structure s'effondre.

Durée minimale de protection contre l’incendie

Les revêtements résistants au feu – parfois également appelés peinture ‘antifeu’ – sont obligatoires dans notre pays depuis des années dans les immeubles de bureaux, les halls d'entrée, les bâtiments publics, les parkings couverts et les bâtiments de l’état. En cas d'incendie, ces revêtements garantissent un temps d'évacuation prolongé pour les personnes présentes, mais aussi du temps (supplémentaire) pour permettre aux services incendie de se rendre sur place et ainsi limiter les dégâts autant que possible.

La peinture résistante au feu a la propriété de protéger la structure jusqu'à 120, voire 150 minutes dans certains cas, répondant ainsi aux normes européennes et internationales. Le type de bâtiment déterminera la durée minimum de protection contre l'incendie requise pour la méthode de résistance au feu (30, 60, 90, 120 minutes). Les revêtements peuvent être appliqués non seulement sur l'acier ou d'autres métaux, mais aussi sur le bois, le textile, les matières plastiques et le béton.

Notez que les peintures sont différentes les unes des autres (le bois ne sera pas traité de la même manière que l'acier) et présentent toutes une méthode de production et d’application spécifique. Même si les revêtements résistants au feu sont ‘par nature’ de couleur grise, la couche supérieure pourra être réalisée dans n'importe quelle couleur du nuancier RAL.

Au contact des flammes, le liant gonfle pour former une mousse protectrice

Comment fonctionnent les revêtements résistants au feu?

Le principe de fonctionnement des revêtements résistants au feu repose sur une composition chimique spécifique et très complexe du produit. Sous l'effet de l'énergie thermique du feu, le liant à la surface commence à se ramollir, puis gonfle sous l'effet des gaz produits par un agent moussant intégré et finit ainsi par former une mousse.

Le revêtement initialement d’une épaisseur millimétrique se mue en une mousse isolante microporeuse d'un centimètre d'épaisseur qui protège le support des flammes et de la chaleur et limite ainsi autant que possible la propagation du feu. Grâce au revêtement, une structure en acier conservera sa forme plus longtemps. Le ‘point de fusion’ réel de l'acier de construction sera rarement, voire jamais atteint pendant un incendie, mais l'acier perdra par contre sa résistance au contact des températures élevées. En cas d’exposition à des températures élevées, la limite d'élasticité effective de l'acier de construction diminuera jusqu'à ce que la structure ne puisse plus supporter la charge et s'effondre.

On appelle la température à laquelle cela se produira la ‘température critique de l'acier’. Celle-ci dépendra du type de profilé, de la charge et du fait qu'il s'agisse d'un élément vertical ou horizontal. On admet généralement que la température critique de l'acier est de 530°C pour les colonnes et de 575°C pour les poutrelles. En protégeant la structure portante avec de la peinture, la progression vers la température critique de l'acier sera retardée et la durée de résistance au feu requise pourra être atteinte.

Les revêtements résistants au feu pour le bois fonctionnent un peu différemment. Le type de revêtement dépendra ici aussi de la classe de feu et du volume du bois. On parlera ici spécifiquement d'un revêtement ‘ignifuge’ et non d'un revêtement ‘résistant au feu’. Le revêtement ne peut pas empêcher totalement le bois de prendre feu, mais il peut ralentir le processus.

Comment déterminer le revêtement approprié?

De quel revêtement avez-vous besoin précisément? Cela dépendra de la structure du bâtiment, de l'usage qui en sera fait et de la hauteur du bâtiment. Plusieurs facteurs déterminent en effet si un bâtiment nécessitera 30, 60, 90 ou 120 minutes de protection incendie ou ‘résistance au feu’. Si la résistance au feu ou ‘classe de feu’ était autrefois indiquée par une valeur RF (RF signifiant ‘résistance au feu’, exprimée en heures), on utilise aujourd’hui la classification européenne REI. Le ‘R’ correspond à la résistance mécanique, le ‘E’ à l’étanchéité aux flammes et le ‘I’ à l'isolation thermique. La classification REI est exprimée en minutes.

En bref, pour ce qui concerne la hauteur, on peut affirmer que plus le bâtiment est haut, plus les exigences seront strictes.

Les bâtiments de moins de 5 mètres doivent posséder une résistance au feu de 60 minutes
Les bâtiments entre 5 et 13 mètres une résistance au feu de 90 minutes
Si la hauteur du bâtiment dépasse 13 mètres, la résistance au feu exigée sera de 120 minutes.

Le second facteur concerne la destination du bâtiment: s’agit-il notamment d’une construction résidentielle ou non-résidentielle / industrielle.

Par exemple, si des personnes dorment dans l’immeuble, l'exigence minimale sera de 60 minutes pour les bâtiments de moins de 5 mètres en cas de bâtiments utilitaires et de moins de 7 mètres en cas de bâtiments ayant une fonction résidentielle classique.
Entre 5 (ou 7) mètres et 13 mètres, l’exigence sera de 90 minutes.
Si l'ensemble du bâtiment est supérieur à 13 mètres, une résistance au feu de 120 minutes devra toujours être respectée s’il y a des possibilités d’hébergement.

Ce dernier point s'appliquera également aux bâtiments présentant un risque dit accru (usines chimiques, archives, bibliothèques, musées, etc.).

Entreprises agréées

La législation incendie est tellement diversifiée qu'il sera fortement recommandé de demander l'avis d'un spécialiste incendie. De plus, en tant que peintre, vous ne pourrez pas tout simplement vous lancer dans l’application de revêtements résistants au feu. Cette tâche est réservée aux entreprises spécialisées et agréées qui devront établir la résistance au feu requise pour chaque bâtiment à l'aide d'appareils de mesure professionnels, y compris l'épaisseur de la couche à appliquer.

En Belgique, il est par ailleurs obligatoire d’être certifié pour l'application de peintures résistantes au feu. La loi belge stipule également que les projets résistants au feu doivent être contrôlés par un organisme de contrôle indépendant. Un certificat de résistance au feu sera ensuite délivré aux services incendie locaux.