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36 • cad-magazine • N° 164 • Novembre-Décembre 2011 DOSSIER fiques dans le doma

36 • cad-magazine • N° 164 • Novembre-Décembre 2011 DOSSIER fiques dans le domaine de la prévention et de la lutte contre l'incendie. En France, suivant l'article R122-2, le classement est fonction de la hauteur du plancher bas du dernier niveau par rapport au niveau du sol le plus haut utilisable par les véhicules de pompiers. L'IGH démarre à cinquante mètres pour les immeubles d'habita- tion et à vingt-huit mètres pour les autres et l'ITGH (Immeuble de Très Grande Hauteur) à partir de deux cents mètres. Trois ITGH devraient voir le jour en 2016 à la Défense, les deux tours jumelles Hermi- tage (323 m) et la Tour Phare (297 m). IGH et ITGH sont soumis à des réglementations strictes, en terme de non propa- gation et stabilité au feu de la structure, moyens de détection et d'alertes, double évacuation, etc. Ces contraintes limitent en France l'éventail de formes architecturales possibles. D élaissés un temps suite au 11 septembre, les gratte-ciel reviennent en force dans les quartiers d'affaires, à la Défense avec le Plan de Renouveau sur 2006 à 2013, mais aussi en Province comme à Marseille dans le nouveau quartier d'affaires d'Euroméditerranée ou à Lyon à la Part-Dieu. Du fait de leur grande hauteur, les immeubles classés IGH relèvent de procédures spéci- IGH : les défis de la protection anti-incendie La conception des Immeubles de Grande Hauteur doit tenir compte dans ses diffé- rentes composantes des exigences accrues en terme de protection et de lutte anti-incendie. Les éditeurs de logiciels d'analyse comme Graitec misent sur le BIM pour faciliter les échanges entre les agences d'architecture et les bureaux d'études. La version 2011 de Graitec Advance améliore ainsi son interopérabilité avec Autodesk Revit. (doc. Graitec) cad-magazine • N° 164 • Novembre-Décembre 2011 • 37 En attendant la nou- velle réglementation Officiellement, l'arrêté du 18 octobre 1977 continue de défi- nir les modalités de prévention de l'incendie dans les IGH, mais dans les faits c'est le nouveau règlement de sécurité approuvé le 8 novembre 2007 par la CSS (mais pas encore signé) qui est appliqué par les professionnels. L'objectif de la réglementation est de limiter en cas de sinistre incendie la propagation d'un foyer grâce à des coupe-feu et des cloisonnements, afin de gagner du temps pour pouvoir donner l'alerte. Une évacua- tion en bon ordre des occu- pants est garantie par deux évacuations distinctes, souvent deux escaliers symétriques. Le nombre de postes de sécurité est aussi précisé et l'interven- tion des pompiers facilitée, avec un ascenseur rapide qui leur est réservé. « Deux principes de base président dans la concep- tion de la protection anti-incen- die, résume Christophe Astier, ingénieur génie climatique du groupe Terrell, le compartimen- tage et le désenfumage qui est dimensionné de manière fixe en fonction d'un débit d'air à brasser. » Le recours à des systèmes auto- matiques à aspersion d'eau (sprinklage) ou à brumisa- tion, est systématique avec la norme américaine. Cela autorise à l'étranger une plus large variété des formes archi- tecturales des gratte-ciel. En France le sprinklage demeure généralement limité aux noyaux, aux ascenseurs, aux archivages et data centers, ou en rideau pour les parkings... « Avec l'effet de la mondialisa- tion, ajoute Christophe Astier, les assureurs peuvent être tentés de suivre ce qui se fait ailleurs. Mais généralement le prix de cette surprotection est dissuasif. » Construite en 2000, la Print Media Académie d'Heidel- berg, est un parallélépipède vitré à structure métallique de 50 mètres de haut. La protection contre la propaga- tion d'incendie par rayonnement des façades a néces- sité le recours à un réseau périphérique de brouillard d'eau fourni par FogTec. Plus léger à installer que le sprinklage, cette technique a permis de sauvegarder la légèreté de la structure métallique. (c) Wikipedia « Prendre en compte les risques sismiques » L'investisseur Europolis construit à Bucarest deux tours adjacentes d'une hauteur de 85 mètres, un chantier confié à l'architecte autrichien BEHF. Comme l'indique son nom, le profilé horizontal dela tour Orchidée est en H, en forme d'orchidée ce qui donne à surface égale davantage de façades et permet de faire entrer le maximum de lumière naturelle dans les bureaux. La construction de cet immeuble de dix- neuf étages a démarrée fin 2010 et sa livraison est estimée fin 2012. Plus de 48 000 m2 de bureaux seront disponibles à la location. La structure est mixte acier et béton armé, et comme l'ouvrage est situé en zone sismique, il était important de vérifier par calculs la résistance de l'ouvrage aux séismes. C'est le bureau d'ingénierie roumain Inginerie Structurala qui a modélisé le bâtiment dans Allplan Engineering et analysé les efforts dans Scia Engineer. L'analyse a pris en compte à la fois la superstructure et les fondations réalisées avec 216 poteaux de diamètre 1500 mm sur 18 mètres de profondeur, indis- pensables du fait d'un sol de mauvaise qualité. L'interaction élastique du sol sur la structure a aussi été étudiée. Cette étude leur a permis de gagner le prix spécial du jury BIM lors de la compétition 2011 organisé par Nemetschek.  Tour Orchidea, Bucarest, Roumanie. 38 • cad-magazine • N° 164 • Novembre-Décembre 2011 Néanmoins, la technique fait son apparition, par exemple 12500 têtes sprinklers ont été installés par TPI à la Tour Granite, inaugurée fin 2008. Autre exemple, pour la tour Air2 d'une hauteur de 185 mètres, plusieurs demandes de déro- gations ont été acceptées avec différentes mesures compen- satoires dont la généralisation d'un système à eau de type sprinkler sur plusieurs étages. Sont concernés deux étages où les effectifs sont dépassés et sept comportant des terrasses plantées. « En France, nous nous attendons à une évolution de la réglementation en faveur des systèmes de type sprinklage. Nous serions alors bien placés avec nos systèmes à brouillard d'eau, plus légers à installer et moins gourmands en eau », espère Stéphane Coquard, ingénieur projet chez FogTec. Eviter les structures métalliques nues Outre le fait que les murs et planchers doivent être coupe- feu, la stabilité de la struc- ture au feu doit être de deux heures en IGH, trois heures en ITGH contre une heure pour un bâtiment normal. « Le résul- tat est d'éviter en IGH les struc- tures métalliques, ou alors de les floquer. Il n'est pas évident qu'une structure métallique tienne au feu en subissant de fortes charges. Parfois la solution prise est de choisir une struc- ture mixte béton et acier. À cette étape, il n'y a pas de simula- tion de la tenue au feu, il existe des règles simples définissant les gabarits des enrobages. Si par contre l'épaisseur est inférieure, la stabilité au feu doit être vérifiée par calculs », détaille Annabelle Datry, ingénieur structure chez Terrell. La géométrie est modélisée par le Bureau d'Ingénierie dans Revit, Tekla, Graitec ou Allplan entre autres, puis maillée et analysée par éléments finis dans Robot, Graitec Advance, Staad, Scia Engineer, etc... Tous ces logiciels ont intégré les Eurocodes y compris le 8 pour l'analyse sismique qui a remplacé l'ancienne réglemen- tation au 01.05.2011. Une des évolutions de la norme euro- péenne est de ne plus limiter l'analyse au domaine élastique des matériaux et de prendre en compte leur plage plastique. Une attention à toutes les étapes Par rapport à un bâtiment plus petit, un IGH est plus grand, plus lourd, plus sensible au vent, aux séismes et aux impré- cisions de fabrication. Chaque élément doit être conçu et mis en œuvre avec davantage de précautions. Il faut étudier l'interface sol-structure en prenant en compte la nature de la couche de terrain, et bien concevoir les fondations avec un radier fortement ferraillé de plusieurs mètres d'épaisseur, qui à la Défense est posé à vingt mètres de profondeur sur la couche calcaire. Depuis le 11 septembre 2001, une sensibilité plus grande est portée au socle et à la résis- tance aux déflagrations en pied de tour. Les risques de dérive verticale du bâtiment doivent être étudiés, avec des déforma- tions qui peuvent être dues à un tassement des fondations, au fluage et au retrait du béton ou à une mauvaise répartition des charges. Le noyau doit être bien positionné pour ne pas ampli- fier les torsions. Le déplacement horizontal en tête de bâtiment est aussi davantage contraint sur les IGH avec une limite de H/500. Au dessus de cent mètres, il faut particulièrement vérifier la pression au vent sur l'ossature de façade. Les essais en souf- flerie sont quasi systématiques dans des environnements complexes comme la Défense. En revanche pour la Tour Hori- zons, il n'y a pas eu besoin d'essais puisque la forme de la tour est régulière et les bâti- ments environnants sont bas. « La conception doit être opti- misée en tenant compte des déformations. Il faut aussi faire attention aux faux aplombs, qui amplifient l'inconfort des occupants. Un sujet important est d'ailleurs celui du phasage de « Le BIM facilite les échanges entre l'architecte et le BE » Le projet de la fondation LUMA à Arles est une double tour aux formes audacieuses culminant à 55 mètres, uploads/Ingenierie_Lourd/ cad164-pp36-43-dossier-igh.pdf