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Les parkings aériens métalliques largement ventilés
Les parkings aériens en Europe
Les parkings aériens dans le monde
Les parkings aériens : définition
10 + 1 raisons de les construire en acier
Les Carnets de l’acier Direction éditoriale Bertrand Lemoine
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Coordination Ève Jouannais Philippe Marcon
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Rédaction Jules Mathieu Loïc Thomas
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Conception graphique Guillaume Rosier d’après une maquette de François Caracache Réalisation Arcelor, Building & Construction Support 19 avenue de la Liberté L-2930 Luxembourg Nous remercions pour leur aimable contribution : Didier Bridoux (Arcelor FCS), Gérard Delassus (Otua), Jean-Louis Gauliard (SCMF), Christophe Fraud (CTICM), Joël Kruppa (CTICM), Patrick Le Pense (Arcelor BCS), Chanta Moum (Arcelor construction), Marina Vida (Arcelor construction), Bin Zhao (CTICM). Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation réservés pour tous pays. Dépôt légal : novembre 2004 Impression : Blanchard Printing Le Plessis-Robinson Ce document est imprimé sur du papier sans chlore.
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Le contexte réglementaire
Sécurité incendie : les essais au feu
Sécurité incendie : la démarche scientifique
Sécurité incendie : analyses et calculs
Sécurité incendie : cas types et scénarios incendie Sécurité incendie : recommandations
Conception : dimensionnement des places et rampes
Construction : structure
Construction : planchers
Construction : façades
Construction : couverture
Construction : ouvrages annexes
Adresses utiles
Bibliographie
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LES PARKINGS AÉRIENS MÉTALLIQUES LARGEMENT VENTILÉS CONSTRUIRE DES PARCS DE STATIONNEMENT AÉRIENS sans protection au feu rapportée est devenu possible depuis peu en France, même si nous n’en sommes pas encore, comme nos voisins européens, à considérer que le matériau de base est incombustible, et que l’exigence de stabilité au feu est automatiquement assurée si la ventilation naturelle est suffisante. En effet, la France a pris un retard certain dans le développement de ce type d’ouvrage du fait d’une réglementation datant de 1975 conçue pour les parkings fermés – qu’ils soient aériens ou enterrés – et d’une culture nettement favorable au parc souterrain. Les parcs de stationnement en superstructure « largement ventilés » (PSSLV), ont fait l’objet depuis ces vingt dernières années d’un ajustement de la réglementation dans les principaux pays industrialisés facilitant ainsi leur adoption. Ils ont pour principale caractéristique une très bonne ventilation permettant d’évacuer facilement l’énorme quantité de fumée que génère un incendie. En outre, la présence de la lumière naturelle apporte confort et sécurité tout en réduisant la consommation d’énergie. Cette solution apparaît d’autant plus souple, et moins contraignante à mettre en œuvre qu’un parking souterrain, qu’elle correspond à un besoin croissant en parcs ouverts lié au développement des transports en commun urbains et des centres commerciaux notamment. Le recours à la filière mixte acier-béton pour ce type de construction s’avère particulièrement adapté. En effet, grâce à la préfabrication et à une mise en œuvre calculée, le temps de construction in situ est réduit, ce qui a une incidence sur le coût mais aussi sur l’environnement moins longtemps soumis aux nuisances de chantier. Les fondations, et donc les excavations, sont elles aussi réduites avec un système poteaux-poutres. L’acier utilisé en structure déploie tous ses avantages : grande portée de 15 à 16 m soit deux places et une allée, facilité de mise en œuvre, évolutivité, recyclabilité. Il peut être, selon le lieu d’implantation, associé à d’autres matériaux de façade comme le verre, le bois, le béton, sans oublier… l’acier. Les mesures de protection ou les méthodes de calcul au feu ont été développées et unifiées, notamment en Europe. L’expérience et les essais grandeur nature démontrent qu’une structure en acier non protégée connectée à une dalle en béton résiste parfaitement à un incendie, satisfaisant ainsi totalement les exigences de la réglementation incendie. Quelques exemples ci-après de réalisations dans le monde montrent que l’on peut réaliser des ouvrages importants, esthétiques et économiques. En France ces mêmes principes séduisent de plus en plus de promoteurs, d’aménageurs et de concepteurs. Le groupe Arcelor accompagne activement le développement de ces structures en proposant une gamme de produits étendue qui couvre l’ensemble des éléments nécessaires à leur construction. 1
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LES PARKINGS AÉRIENS EN EUROPE
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1 – Grande-Bretagne. Parking Genesis à Heathrow. HGP architectes. 2 – Belgique. Parking d’Atlantic House à Anvers. ELD Partnership architectes. 3 – Suède. Parking Rissne à Stockholm. Rosenbergs architectes. 4 – Luxembourg. Parking Bouillon à Luxembourg. Romain Hoffmann architecte. 5 – Allemagne. Parking Opel à Russelheim. 6 – Portugal. Parking Trindade à Porto. Guilherme Salvador architecte. 7 – France. Parking Carrefour à Aix-en-Provence. Sud Architectes. 8 – Suisse. Parking de la gare de Winterthur. A. Blatter architecte.
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LES PARKINGS AÉRIENS DANS LE MONDE
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1 – Canada. Garage Charles-Hayden à Toronto. Beinhaker Irwin Associates architectes. 2 – États-Unis. Parking AT & T à Middeltown. CUH2A architectes. 3 – Corée du Sud. Parking Han Wha Mart à Con. Archiplan architectes. 4 – Brésil. Parking du centre commercial de Gávea. 5 – Australie. Parking de l’université de Deakin. Université de Deakin, Victoria architectes. 6 – Japon. Parking sud du centre Tsubuka. Iti Toyou Sekkei Co architectes.
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LES PARKINGS AÉRIENS DÉFINITION Un parc de stationnement aérien se développe sur un ou plusieurs étages en superstructure et peut être fermé ou ouvert. S’il est ouvert, cela permet une meilleure évacuation des gaz de voiture et facilite l’évacuation directe des fumées en cas d’incendie. L’évolution actuelle de la réglementation française concernant les parcs de stationnements ouverts conduit à une nouvelle approche introduisant la notion de parcs de stationnement en superstructure largement ventilés (PSSLV). Ceux-ci peuvent être considérés comme largement ventilés lorsque : – à chaque niveau, les surfaces de ventilation dans les parois sont placées au moins dans deux façades opposées ; 1 – Schéma de parking à une travée sur trois niveaux. Deux façades opposées sont ouvertes. 2- Schéma de parking à une travée sur trois niveaux dont un semi-enterré. Deux façades opposées sont ouvertes. 3- Schéma de parking à deux travées sur trois niveaux. Deux façades opposées sont ouvertes et la distance est inférieure à 70 m.
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– les surfaces de ventilation sont au moins égales à 50 % de la surface totale de ces façades et correspondent au moins à 5 % de la surface de plancher d’un niveau ; – la distance maximale entre les façades opposées et ouvertes à l’air libre est inférieure à 70 m. Ces caractéristiques correspondent à la nécessité de pouvoir évacuer facilement les fumées à température élevée au profit d’air frais. NB : pour les parkings soumis à autorisation dans le cadre de la réglementation des installations classées qui nécessitent une étude de danger, les atriums et les rampes ouvertes de dimensions suffisantes peuvent être assimilés à des façades ouvertes à l’air libre.
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Les avantages d’un parking aérien Les parkings aériens présentent de nombreux avantages, tant pour l’investisseur et l’exploitant que pour les usagers ou encore les services de sécurité. C’est un investissement global optimisé avec une sécurité et un confort accrus.
1 – Ouvert sur l’extérieur, la lumière pénètre abondamment à chaque étage; grâce au lien visuel avec la ville alentour l’usager n’est pas désorienté lorsqu’il dépose son véhicule. Parking Opel à Russelheim, Allemagne.
En effet, ce type de construction, contrairement à un parking souterrain, ne requiert pas de ventilation mécanique, ni de système d’extinction automatique ; tout recoupement coupe-feu du volume par mur est de fait inutile, favorisant ainsi une plus grande lisibilité et donc une alerte précoce en cas d’incident. Néanmoins, si nécessaire, il existe des alternatives au mur plein comme notamment la colonne sèche qui permet de déclencher à la demande un rideau d’eau. La lumière naturelle est privilégiée, elle est source d’économies d’énergie. Un parking aérien ne nécessite pas d’excavation
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importante ou de façade fermée. C’est donc un investissement et un coût d’entretien moins élevés avec une sécurité des personnes accrue. Cette solution doit conduire à diminuer le tarif horaire du stationnement et inciter ainsi les automobilistes à y laisser leur véhicule pour prendre les transports en commun : une manière d’accompagner activement la politique de réduction de la place de |’automobile en ville et de la pollution qu’elle génère. Facile à associer à d’autres matériaux de façade s’intégrant dans le paysage environnant, l’acier, en structure notamment, est très compétitif et parfaitement adapté à ce type de construction. Les choix de coloris avenants, d’une signalétique claire et d’un éclairage propices au sentiment de sécurité et d’accessibilité en sont facilités. En outre, l’esthétique de ces ouvrages est renouvelée et modernisée.
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10 + 1 RAISONS DE LES CONSTRUIRE EN ACIER 1. La légèreté du matériau Le rapport poids/résistance de l’acier et la moindre masse des planchers mixtes acier-béton apportent une économie de fondations dans les mauvais terrains, évitent un cuvelage et, le cas échéant, permet de surélever des bâtiments existants avec une mise en œuvre aisée. 2. La rapidité de construction Grâce à une préfabrication poussée en usine et des moyens de levage mobiles, les nuisances de chantier sont réduites et les gênes minimisées en site occupé. Ceci procure à l’investisseur un amortissement plus rapide et, dans le cas d’extension de parking sur site occupé, une réduction au strict minimum des pertes d’exploitation potentielles.
1 – Structure légère et transparence avec une trame de 10 x 15 m indispensable sur ce site à faible portance. Parking Carrefour à Aix-en-Provence. Sud Architectes. 2 – Parking de 600 places réalisé en cinq mois. 12400 m2 sont répartis sur trois niveaux. Parking Carrefour à Aix-enProvence. 3 – Grâce à une portée de 15 à 16 m, on peut aménager les places de stationnement de part et d’autre d’une allée centrale. Parking Bouillon à Luxembourg. 4 – Un parking peut s’insérer dans un volume adaptable à d’autres usages. Parking Freiberg en Allemagne
3. La capacité à franchir de grandes portées Les caractéristiques du matériau autorisent le franchissement sans point d’appui intermédiaire de portées de 15 à 16 m couramment utilisées dans les trames de parkings. 4. L’adaptabilité Les solutions acier répondent à tous les sites, qu’ils soient occupés, difficiles d’accès ou ayant des exigences particulières (présence de tunnel, voie ferrée, route, etc.). Par ailleurs, pour le maître d’ouvrage, c’est un matériau qui facilite les transformations et les reconversions dans le temps et l’adaptation du bâtiment à d’autres usages en cas de retournement de conjoncture. Enfin, il est possible de concevoir d’emblée des parkings démontables.
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5. La transparence et le confort La finesse des poteaux en structure, l’absence d’écran opaque en façade, associées à un éclairage adapté, donnent une grande visibilité intérieure, une surveillance plus efficace et pour l’utilisateur un sentiment de sécurité qui favorisera l’utilisation du parking même de nuit. En Allemagne, certains parkings de centres commerciaux ont un niveau ou deminiveau réservé aux femmes dont les places de stationnement peuvent être plus larges afin de leur faciliter le chargement et le déchargement y compris de poussette ou de siège-auto. Par ailleurs les parkings aériens largement ventilés ne comportent plus de mur de recoupement coupe-feu, ce qui améliore encore la surveillance. Enfin, le nombre réduit de poteaux et leur faible encombrement facilitent les manœuvres. 6. L’économie La mise en œuvre de produits industriels standards jointe à une mise en œuvre 5 – Coursive intérieure éclairée naturellement du parking Opel à Russelheim. 6 – Grâ^ce à la préfabrication des éléments en acier, le délai a été réduit de 20% et l’emprise du chantier limité, ne perturbant pas le fonctionnement du site. Parking Carrefour à Aix-en-Provence. 7 – Détecteur de fumée accroché à la sous face du plancher. Parking de l’aéroport de Cologne-Bonn. Murphy & Jahn architectes.
rapide apportent à l’investisseur des économies de construction et un retour sur investissement plus court. Les grandes portées particulièrement adaptées aux solutions mixtes acier-béton optimisent la répartition des places de stationnement. 7. La sécurité incendie De nombreux essais réels sur des parkings acier sans protection au feu rapportée ont été faits de par le monde. Tous ont démontré que la structure mixte acierbéton restait en place et que le plus gros danger venait de la fumée dégagée par la combustion des pneus et des garnitures intérieures des véhicules. D’où l’avantage d’un parking aérien largement ventilé par rapport à un parking fermé. Aucun cas d’incendie réel dans ce type d’utilisation de structure n’a occasionné de décès ou de blessure physique, ni a fortiori d’effondrement structurel. En cas de sinistre, le mode constructif autorise des réparations rapides – limitées aux zones sinistrées – sans perte d’exploitation importante.
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8. La pérennité et la maintenance La longévité de l’acier n’est plus à démontrer mais à l’instar de tout autre matériau il nécessite un minimum d’entretien comme sa remise en peinture. Une galvanisation soignée garantit une longue durée de protection. De récentes études aux États-Unis ont montré qu’après 15 ans, moins de 0,5 % de la surface de l’acier requiert une quelconque maintenance (G. Pope « Coating for parking structure », Modern Steel Construction, avril 2001). Bien appliquée, une peinture n’a besoin d’être reprise que tous les 25 à 30 ans. C’est d’ailleurs actuellement la fréquence adoptée pour les ouvrages d’art. En outre, le fait d’avoir les structures visibles facilite les conditions d’inspection. L’exploitant peut mettre en place une procédure de maintenance très simple décomposée de la façon suivante : – maintenance préventive, avec un nettoyage régulier du parking ; 8 – Bardage en acier laqué, ici dans un site maritime et portuaire particulièrement exposé aux agressions atmosphériques. Parking de l’Atlantic House à Anvers, Belgique. ELD Partnership architectes et BET. 9 – Parking automatisé de Sindelfingen en Allemagne. Ce parking de neuf niveaux – deux en sous-sol et sept aériens – est composé de quatre unités indépendantes. Le chauffeur laisse son véhicule dans un sas d’où il est acheminé par un ascenseur jusqu’à une plateforme de stationnement. Les véhicules changent automatiquement de place au fur et à mesure des arrivées et des départs. Petry + Wittfoht Freie architectes.
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– inspection annuelle. Une visite générale permet de détecter des amorces de fissures du béton, un début de corrosion de l’acier, une détérioration des joints, un encrassement des canalisations… ; – inspection approfondie tous les 5 ans : procéder à une inspection par un expert qui contrôlera le clos et le couvert, la structure, les assemblages, les installations techniques. Le système de construction mixte bétonacier (poutres et dalles) ne nécessite que peu de joints de dilatation dans la structure. Il s’ensuit par rapport à d’autres types de structure une diminution des désordres potentiels ou habituels à ces points singuliers. 9. Les parkings automatisés L’acier est le matériau indispensable à la construction de parkings automatisés tels qu’ils sont développés dans des pays comme l’Allemagne ou le Japon, notamment sur des terrains exigus en site urbanisé.
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10. Le développement durable C’est en 1987 que l’expression « développement durable » apparaît de manière officielle, dans les conclusions du rapport « Our common future » du premier ministre norvégien, Gro Harlem Brundtland, présenté à la commission « Environnement et développement » des NationsUnies. Et de définir : « Le développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent, sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs ». L’acier répond à cette définition du « développement durable » dans la mesure où les constructions en acier peuvent être soit démontées et revendues pour être recyclées ou reconstruites ailleurs, soit être transformées pour une autre utilisation (bureaux ou logements par exem10 – Parkings de l’ancien aéroport de Munich installés de manière provisoire pour être revendus. Les démonter pour les remonter ensuite ailleurs était plus rentable pour l’acquéreur que de construire des structures neuves. 11 – Parking de Tivoli aux Pays-Bas. Situé entre la gare de chemin de fer et le centre ville, il comporte six niveaux y compris celui de toiture. La structure en acier est bardée de métal déployé galvanisé laissant pénétrer la lumière naturelle. Conception : ir. A. Bonnema b.i. et Hardegarijp, avec Benthem Crouwel architectes.
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ple). Cela représente aussi une garantie future pour l’investisseur en cas d’évolution du marché. Outre l’aspect recyclage, l’utilisation de l’acier assure des performances énergétiques au stade du chantier, plus rapide et faisant intervenir un nombre réduit de camions. Les nuisances liées au chantier – sur le site et autour – sont ainsi limitées. 11. Le parti architectural L’acier donne à l’architecte une grande liberté de conception. Il lui offre la possibilité d’intégrer dans un site urbanisé un édifice souvent imposant de par ses dimensions en travaillant tant sur la structure et les planchers que sur l’habillage des façades ou encore les garde-corps.
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LE CONTEXTE RÉGLEMENTAIRE En matière de réglementation, le contexte français est actuellement en évolution. Les parcs de stationnement publics ou privés de capacité supérieure à 250 places, qu’ils soient souterrains ou aériens, sont soumis à déclaration ou autorisation dans le cadre de la loi du 19 juillet 1977 relative aux installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) du ministère de l’Écologie et du Développement durable (Rubrique 2935, ex rubrique 331 bis). Pour les parcs inférieurs à 250 places, la réglementation dépend du code des ERP (établissements recevant du public) paragraphe PS (parc de stationnement) mais avec le commentaire suivant : « Régle1 – Actuellement en France, un parc de stationnement ouvert à deux niveaux (R + 1) est soumis à une obligation de stabilité au feu des structures de 30 min. 2 – Parking d’une capacité de 240 places réparties sur trois niveaux pour le centre de recherches Rhodia à Aubervilliers. Le deuxième étage en terrasse n’est pas couvert. La structure poteaux-poutres est en acier, sans protection au feu, et les planchers sont mixtes acier-béton. J.-F. Denner architecte.
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mentation à paraître prochainement ». En conséquence, faute de texte réglementaire, on applique actuellement celui des installations classées. Les exigences réglementaires Les exigences en matière de résistance au feu de la structure imposées par l’arrêté du 31 janvier 1986 et par la loi sur les installations classées (circulaire du 3 mars 1975) sont similaires : – parcs à simple rez-de-chaussée ou à un seul niveau sur rez-de-chaussée : R 30 ; – parcs ayant au plus deux niveaux en dessous ou au-dessus du niveau de référence : R 60 ; – parcs de plus de deux niveaux mais ne
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dépassant pas 28 m en dessous ou audessus du niveau de référence : R 90 ; – parcs de plus de 28 m en dessous ou au-dessus du niveau de référence : R 120. En ce qui concerne les installations classées, donc plus de 250 places, lorsque le parc de stationnement est à moins de 8 m d’un immeuble, les planchers séparatifs et leur structure porteuse doivent être coupe-feu 4 heures, les murs ou cloisons mitoyennes doivent être coupe-feu 2 heures. Ces exigences de stabilité au feu font référence à une action thermique prédéterminée dite « incendie conventionnel » (courbe ISO 834) et ne font pas de différence entre les parcs en superstructure largement ventilés et les parcs fermés, même s’il est dit en commentaire de l’article 6 de la circulaire du 3 mars 1975 « le cas des parcs (…) construits en superstructure (…) devront, en attendant l’intervention des prescriptions spécifiques, faire l’objet d’une étude particulière ». 1 – Les rideaux métalliques qui habillent les façades correspondent à une volonté architecturale tout en assurant la ventilation nécessaire et la possibilité d’évacuer les fumées en cas d’incendie. Parking du Galeria Kaufhof Chemnitz, Allemagne.
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Une nouvelle approche L’évolution actuelle de la réglementation française concernant les parcs de stationnement ouverts va conduire à une nouvelle approche parlant de « parcs de stationnement en superstructure largement ventilés » (PSSLV). Ce type de PSSLV possède des caractéristiques facilitant l’évacuation des fumées à température élevée au profit d’air frais, telles que les ouvertures dans les parois périphériques, la limitation de la distance entre façades, la limitation des surfaces de planchers, etc. Les travaux de recherche et les essais grandeur nature de ces dix dernières années ont conduit à développer une méthodologie de calcul pour vérifier le comportement au feu de parcs de stationnement sous des scénarios d’incendie réel. C’est pourquoi, en France, la stabilité au feu des parkings aériens est aujourd’hui justifiée par la méthode de calcul exposée ci-après.
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SÉCURITÉ INCENDIE LES ESSAIS AU FEU De nombreux essais ont été réalisés de par le monde sur les parkings aériens. Tous ont mené aux mêmes constats : – la voiture particulière ne représente pas un risque notoire d’incendie. Contrairement à ce que l’on voit dans les séries télévisées américaines, une voiture n’explose pas. Les véhicules au GPL, auparavant susceptibles d’exploser, disposent maintenant d’une soupape de sécurité qui libère le gaz ; – les incendies survenant exceptionnellement dans les parkings ouverts en acier ne provoquent pas de dégâts importants
au niveau de la structure. Souvent ponctuels, ils sont facilement réparables de par la nature même du matériau et n’entrainent donc pas de pertes d’exploitation importantes ; – il est inutile de protéger au feu la structure en acier d’un parking aérien largement ventilé ; – la fumée dégagée est importante. D’autres essais et simulations ont montré qu’un parking enterré en acier disposant d’un système de sprinklage pouvait être justifié au feu sans protection rapportée.
REVUES DES ESSAIS AU FEU SUR DES PARKINGS AÉRIENS EN ACIER CONDUITS DEPUIS 30 ANS GRANDE BRETAGNE : une série de trois tests a été conduite sur des parkings aériens (1968). ÉTATS UNIS : un test a été fait, avec incendie de trois voitures (1972). JAPON : Nippon Steel a conduit cinq essais (1970). SUISSE : des essais au feu ont été faits en 1969 et
1970. Les premières séries ont été conduites sur des parkings enterrés. Les résultats ont montré que la température n’était pas trop élevée mais que le principal danger venait de la fumée. Les secondes séries effectuées sur des parkings fermés visaient à étudier la propagation du feu, la production de fumée, l’efficacité des systèmes d’alarme et de l’extinction automatique.
1 1 – Essai grandeur nature réalisé à Vernon, France. Le danger principal est la fumée. Aucun dommage structurel n’a été observé: les flèches des poutres ne présentaient pas de danger d’effondrement et elles ont totalement disparu lors du refroidissement.
AUSTRALIE : deux tests ont été conduits sur des modèles de véhicules récents pour
l’époque (1985). Ils ont conclu comme les précédents à des températures peu élevées dans la structure acier. Une série de neuf tests sur des parkings fermés, a montré là aussi que les sprinklers maîtrisaient très rapidement le feu et que la quantité de fumée était réduite. FRANCE : un projet de recherche financé par la Commission européenne (Ceca) et mené par le CTICM, TNO et Arbed Recherches, a conduit à faire trois essais sur un parking en acier sur le site du CNPP à Vernon. Un essai de démonstration a été réalisé en octobre 2000 devant des experts de l’Europe entière. Ces essais ont été conduits avec trois véhicules de conception récente. Les températures de la poutre acier située juste au-dessus des véhicules ont atteint 650 °C sans pour autant entraîner de dommage structurel : les flèches relevées dans les poutres n’ont pas dépassé 150 mm soit 1/100 e de la portée (16 m) ; celles-ci ont retrouvé des caractéristiques qui sécurisent la structure pendant et après sa période de refroidissement. Confirmant les observations internationales pré-existantes, les tests ont une nouvelle fois démontré que la fumée est le danger principal et que les façades ouvertes en facilitent l’évacuation.
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SÉCURITÉ INCENDIE LA DÉMARCHE SCIENTIFIQUE Comment répondre à l’exigence réglementaire actuelle en France en attendant une évolution de la réglementation L’arrêté ministériel du 22 mars 2004 relatif à « la résistance au feu des produits, éléments de construction et d’ouvrages » indique : – article 2 : les méthodes d’évaluation de la résistance au feu requièrent la définition de conditions d’exposition au feu appelées «actions thermiques». Ces actions thermiques sont soit prédéterminées, soit établies en fonction des situations spécifiques rencontrées ; – article 6 : les actions thermiques, autres que prédéterminées, sont établies à partir de l’examen de scénarios d’incendie. Les scénarios d’incendie utilisés pour l’évaluation des performances de résistance au feu sont retenus en accord avec les autorités publiques, locales ou nationales compétentes. Lorsque l’évaluation de la résistance au feu d’un élément ou d’une partie de construction fait appel à une action thermique autre que prédéterminée, les critères relatifs à l’aptitude à la fonction doivent être respectés pendant toute la durée de l’action thermique, sauf autorisation des autorités précitées ; – article 7 : les performances de résistance au feu des produits, éléments de construction et d’ouvrages peuvent être déterminées par une ou plusieurs des approches suivantes : - méthode de calcul et règles de dimensionnement selon l’annexe 2 faisant références aux Eurocodes, - appréciation de laboratoire agréé, établie selon l’annexe 4. En résumé on peut justifier la stabilité au feu suivant les Eurocodes : les différentes méthodes de calcul pouvant être utilisées suivant l’ENV 1993-1.2 (relatif aux structures acier) et l’ENV 1994-1.2 (mixtes acier-béton) comportent les méthodes de calcul avancé faisant appel aux modèles numériques fondés sur les éléments finis ; – article 15 : en cas de recours à l’ingénierie du comportement au feu des pro-
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duits, éléments de construction et d’ouvrages, que ce soit dans le cadre de l’article 6 ou des restrictions particulières mentionnées à l’article 6 ou des restrictions particulières mentionnées à l’article 12, l’étude doit faire l’objet d’une appréciation favorable d’un laboratoire agréé avant son application à la construction ou à l’ouvrage. Cette appréciation prend alors la forme d’un avis sur étude. Une justification par le calcul de la stabilité au feu Les premières démarches d’ingénierie de la sécurité incendie appliquées aux parkings de Lille, Aubervilliers et Saverne ont conduit à l’acceptation du dimensionnement de la structure métallique de ces parcs en utilisant une action thermique réelle (issue de feu de voiture) au lieu d’une action thermique conventionnelle (courbe température-temps). La base de calcul des actions thermiques autres que celles de l’incendie conventionnel (courbe ISO) a fait l’objet d’une étude de l’Ineris en octobre 2001. Celle-ci définit un ensemble de scénarios d’incendie mettant en cause jusqu’à sept voitures (cas du scénario 2). Ces scénarios ou actions thermiques ont été validés par le ministère de l’Environnement pour les installations classées en juin 2002. Il est donc possible de justifier par le calcul la stabilité au feu d’un parc de stationnement largement ventilé. Les actions thermiques subies par les éléments de structure et leur température peuvent être calculées suivant des méthodes de calcul avancé ou simplifié telles que celle du professeur japonais Hasémi, qui a reçu un avis favorable du CECMI le 29 mars 2000. Compte tenu du fait que les méthodes d’ingénierie incendie sont encore relativement peu vulgarisées, ce document donne en p. 15 des résultats pré-étudiés sur des conceptions usuelles de parkings aériens. Le concepteur ou l’entreprise respectant la conception et les dimensionnements établis pourra ensuite demander à un laboratoire agréé, tel le CTICM, « un avis sur étude » justifiant la stabilité au feu.
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SÉCURITÉ INCENDIE ANALYSES ET CALCULS La trame de parking étant souvent répétitive, le comportement structurel de sept dispositions courantes (cf. tableau ci-dessous et ci-contre) a été analysé par le calcul à froid d’abord et, ensuite, à chaud. Le détail de ces calculs se trouve dans le Guide pour la vérification du comportement au feu des parcs de stationnement largement ventilés en superstructure métallique réalisé en 2003 par le CTICM.
1 – Exemple de trame 16 x 10 m
Description des structures Dans le cas de parcs de stationnement à ossature poteaux-poutres-solives-dalles, les poteaux métalliques sont des profilés HEB ou HEM de nuances d’acier S355 ou S460, partiellement enrobés de béton entre les semelles. Le béton ne participe pas à la stabilité du poteau. Les solives de portée de 7,5 à 16 m et espacées de 2,5 à 5 m sont de type IPE, IPEA ou HEAA en nuance d’acier S355 et connectées à la dalle. Les poutres principales ont une portée de 5 à 10m et sont des profilés HEA, HEAA ou IPE de nuance d’acier S355 et connectées à la dalle. Les dalles sont soit mixtes, soit en béton armé. La connexion entre la dalle et la poutre est complète et assurée par des goujons à tête, soudés sur les poutres métalliques (solives et poutres principales). Pour le calcul des poteaux, cinq niveaux maximum plus celui de la toiture-terrasse ont été considérés.
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Hypothèses de vérification La structure des parcs de stationnement étudiée a été préalablement validée par un calcul à froid. Les hypothèses de calcul à froid sont rappelées ci-après. Hypothèses de charges : – le poids propre intègre le poids de tous les éléments structuraux (poids de la dalle, du bac acier, de la poutre…) ; – les charges permanentes ont été fixées à 0,2 kN/m2 (éclairage…) pour les étages courants et de 1,45 kN/m2 (complexe d’étanchéité, éclairage…) pour la toiture ; – les surcharges mobiles sont égales à 2,50 kN/m2 (éventuellement corrigées par un coefficient de surface) ; – un poids d’éléments de façade a été admis sécuritairement à 7,50 kN/m2. Les critères de vérification utilisés ont été les suivants : les poutres de plancher sont vérifiées suivant l’Eurocode 4; les poteaux selon l’Eurocode 3 ; la déformation sous surcharge d’exploitation doit être inférieure à L/350. Les poutres et solives métalliques sont connectées à la dalle par le biais de connecteurs assurant ainsi un fonctionnement mixte. Cas étudiés numériquement Sur la base de la vérification des structures à froid, trois scénarios d’incendie réel de base les plus défavorables – avec un véhicule utilitaire – et les actions thermiques qui en découlent ont été étudiés. Ces scénarios se déclinent en neuf variantes suivant la trame analysée. Ne sont retenues que les trames les plus courantes adoptées pour les parcs de stationnement.
TABLEAU RÉCAPITULATIF DE SEPT CAS ÉTUDIÉS Cas
Hauteur sous poutre
Portée des solives
Voitures entre solives
Espacement entre 2 solives
Distance entre poteaux
Portée des poutres principales
Épaisseur de dalle
Type de dalle
1
2,1 m
16 m
1
2,5 m
10 m
10 m
12 cm
Cofraplus 60
2
2,1 m
16 m
2
5m
10 m
10 m
16 cm (6 + 10)
Prédalle
3
2,6 m
15 m
1
3,33 m
10 m
10 m
12 cm
Cofraplus 60
4
2,1 m
16 m
1
3,33 m
10 m
10 m
12 cm
Cofraplus 60
5
2,1 m
16 m
2
5m
5m
-
16 cm (6 + 10)
Prédalle
6
2,1 m
7,5 m
1
2,5 m
7,5 m
7,5 m
12 cm
Cofraplus 60
7
2,1 m
16 m
2
5m
5m
-
20 cm (6 + 14)
Cofradal 200
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DONNÉES SUR LA STRUCTURE ET LES SCÉNARIOS ÉTUDIÉS Les résultats montrent qu’il n’y a aucun effondrement et que les flèches atteintes sont acceptables pour la structure. Elles disparaissent quasi totalement lors du refroidissement.
Cas
Trame (m)
Espacement
et plancher
des solives (m)
16 x 10 x 2,10
Étage
2,5 Cofraplus 60 Toiture
16 x 10 x 2,10
Courant
2
5 Prédalle Toiture
15 x 10 x 2,60
Courant
3
Profilés Éléments (section/nuance)
Courant
1
Scénarios
3,33 Cofraplus 60
S1 6VL* + 1U**
Solives : IPE 450 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEA 500 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
S1 6VL + 1U
Solives : IPE 500 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEA 550 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
S1 6VL + 1U
Solives : IPEA 600 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEAA 650 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEM 300 (460)
HA7 maille 150 x 150/HA7
Solives : HEAA 650 (S355)
espX 100
S2 3VL + 1U
Poutres : HEAA 700 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
S1 6VL + 1U
Solives : IPE 500 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEA 500 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
S1 6VL + 1U
16 x 10 x 2,10
Courant
4
3,33 Cofraplus 60 Toiture
16 x 5 x 2,10
Courant
5
5 Prédalle Toiture
HA7 maille 150 x 150
S1 6VL + 1U
S9 1U Toiture
Armature R 500 : Nappe sup/ inf
HA7 maille 150 x 150 Solives : IPE 500 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEA 550 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
S1 6VL + 1U
Solives : IPE 500 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEA 500 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEM 300 (S460)
S1 6VL + 1U
Solives : IPE 550 (S355)
S2 3VL + 1U
Poutres : HEA 550 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
S4 6VL + 1U
Solives : IPEA 600 (S355)
S5 3VL + 1U
Poutres : IPE 400 (S355)
HA7 maille 150 x 150
S6 3VL + 1U
Poteaux : HEB 400 (S460)
HA7 maille 150 x 150/HA7
S1 6VL + 1U
Solives : HEAA 650 (S355)
espX 100
S2 3VL + 1U
Poutres : IPE 450 (S355)
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355) Solives : IPE 240 (S355)
7,5 x 7,5 x 2,10
Courant
6
S7 6VL + 1U S8 3VL + 1U
2,5 Cofraplus 60
S7 6VL + 1U Toiture
S8 3VL + 1U
Poutres : IPE 400 (S355) Poteaux : HEB 340 (355)
HA7 maille 150 x 150
Solives : IPE 270 (S355) Poutres : IPE 450 (S355) Poteaux : HEB 160 (355)
16 x 5 x 2,10
Courant
7
5 Cofradal 200 Toiture
S4 6VL + 1U
Solives : HEAA 650 (S355)
Solive : 4HA25
S5 3VL + 1U
Poutres : IPE 400 (S355)
Poutre : 4HA12
S6 3VL + 1U
Poteaux : HEB 400 (S460)
HA6 maille 200 x 200
S1 6VL + 1U
Solives : HEAA 700 (S355)
Cofradal 200 : HA12 espX
S2 3VL + 1U
Poutres : IPE 450 (S355)
Solive : 6HA25
S3 3VL + 1U
Poteaux : HEB 240 (355)
Poutre : 4HA12
* VL : véhicule léger. **U : véhicule utilitaire
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SÉCURITÉ INCENDIE CAS TYPES ET SCÉNARIOS INCENDIE 1 - Cas 1, 2 et 3. Trames répétitives de 16 x 10 m : 1. Avec des solives espacées de 2,5 m 2. Avec des solives espacées de 5 m 3. Avec des solives espacées de 3,33 m. 4. Schématisation des scénarios 1, 2, 3 et 9 (pour des trames de 16 x 10 m et 16 x 15 m) Scénario 1 : feu se propageant à 7 véhicules en périphérie de la structure qui permet l’analyse des poutres de rive et des poutres secondaires. Scénario 2 : feu se propageant à 4 véhicules au droit d’une poutre principale. Scénario 3 : feu se propageant à 4 véhicules autour d’un poteau. Scénario 9 : feu d’un véhicule utilitaire au droit d’une solive.
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3
2
4
1 2 - Cas 5. Trame répétitive de 16 x 5 m : 1. Avec des solives tous les 5 m. 2. Schématisation des scénarios 4, 5 et 6 dont les situations sont respectivement équivalentes aux scénarios 1, 2 et 3 mais pour des trames de 16 x 5 m.
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SÉCURITÉ INCENDIE RECOMMANDATIONS 3 - Cas 6. Trames 7,5 x 7,5 m : 1. Avec des solives espacées tous les 2,5m. 2. Schématisation des scénarios 7 et 8. Scénario 7 : feu se propageant à 7 véhicules au niveau de la file voisine de la file périphérique de la structure qui permet l’analyse des poutres principales et des poteaux. Scénario 8 : feu se propageant à 4 véhicules autour de deux poteaux qui permet l’analyse des poteaux et solives.
1
2
3
Résultats Compte tenu du nombre important de paramètres (trame, hauteur sous poutre, portées,…) pour les structures mixtes de parking, les sept conceptions différentes analysées se déclinent en vingt-huit cas de calcul. Ces cas sont synthétisés dans le tableau p. 15 qui fait apparaître les scénarios en fonction de la conception, des sections et de la nature des éléments. On peut donc se conformer à ces cas types pour définir le pré-dimensionnement des trames des éléments de structure et des planchers. Recommandations Des règles générales de conception des différents types de structure de parking sous forme de recommandations sont disponibles dans le guide réalisé par le CTICM précédemment évoqué. Quelques recommandations à suivre : – les poteaux métalliques sont continus et constitués de poutrelles en H partiellement enrobées. En principe, le béton ne participe pas à la stabilité mécanique du poteau mais protège thermiquement l’âme du H. Toutefois une variante est possible
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sans béton, en surdimensionnant la section du poteau ou encore en tubes remplis de béton. Actuellement, ces solutions doivent être étudiées au cas par cas ; – les solives et poutres sont articulées à leurs extrémités et sont constituées de profilés de type I ou H ; – les dalles sont de conception identique à ce qui est indiqué dans le guide. Tout nouveau système de plancher devra faire l’objet d’une étude spécifique validée par le laboratoire ; – la connexion de la dalle à la poutre mixte doit être complète et assurée par des goujons à tête, soudés sur les poutres métalliques (solives et poutres principales) ; – la dalle doit comprendre au minimum un treillis général défini dans le guide (diamètre 7/150/150). Des armatures supplémentaires doivent être prévues auprès des poteaux.
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CONCEPTION DIMENSIONNEMENT DES PLACES ET RAMPES Malgré la multiplicité des gabarits de voiture, on peut déterminer statistiquement l’encombrement d’une voiture type et son espace de manœuvre. La place de parking usuelle est généralement de 2,5 x 5 m. Places de stationnement L’allée centrale a une largeur de 5 ou 6 m en moyenne, lorsque les emplacements
A
B
C
D
de stationnement lui sont perpendiculaires. La portée libre des poutres est alors de 15,5 m sans poteau intermédiaire et peut atteindre 16,5 m. Suivant l’angle de stationnement, cette largeur peut être réduite : avec un angle de 45° par exemple, la largeur du bâtiment peut être limitée à 14 m. La hauteur libre pour les voitures et mini van est généralement de 2,1 m minimum.
1 1 – Schémas des dispositions possibles d’emplacements pour les angles 45° (A), 60° (B) et 90° (C et D). A et B – Dispositions plus confortables pour la manœuvre mais qui offrent un nombre de places inférieur. C et D – Dispositions qui offrent un nombre de places supérieur mais dont la trame est plus large.
TABLEAU DE COMPARAISON DES SURFACES NÉCESSAIRES PAR EMPLACEMENT POUR LES DISPOSITIONS SCHÉMATISÉES ICI Angle de disposition [°]
Projection de la largeur de l’emplacement [m]
Largeur de l’allée [m]
Largeur du bâtiment [m]
Surface nécessaire par emplacement [%] [m2]
A
45°
3,253
3,50
13,820
22,48
118
B
60°
2,656
4,50
15,460
20,53
108
C
90°
2,500
5,50
15,500
19,38
102
D
90°
2,300
6,50
16,500
18,98
100
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Rampes La disposition des rampes, qu’elles soient courbes ou rectilignes, situées à l’intérieur ou l’extérieur, plus ou moins larges, plus ou moins pentues découle notamment de l’utilisation du bâtiment et de son gabarit. D’une manière générale, l’inclinaison des rampes doit être inférieure à 15 % et l’on s’efforce de la limiter à 12% (8 à 10% étant une pente normale). Une moindre pente requiert des rampes plus longues et donc une surface accrue. Des rampes larges et relativement peu 1 – Système avec des niveaux de stationnement décalés d’un demi-étage reliés par des rampes courtes et de faible pente. 2 – Schémas de changement de pente des rampes au sommet et à la base qui peut être avec arrondis (figure du haut) ou avec inclinaisons intermédiaires (figure du bas).
1
2
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inclinées offrent une commodité d’utilisation du parking d’autant plus grande. Une façon de réduire la longueur des rampes tout en conservant des pentes raisonnables consiste à adopter une conception suivant laquelle les niveaux de stationnement sont décalés d’un demi étage, avec ou sans chevauchement. Pour chaque type de rampe (voir dispositions page suivante) on calcule l’espace nécessaire et le parcours le plus long pour l’entrée et pour la sortie d’un bâtiment à quatre niveaux construit selon cette méthode.
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Différentes dispositions de rampes a – Circulation dans un sens par rampes d’accès et de sortie juxtaposées, situées aux extrémités b – Circulation séparée pour entrée et sortie avec parcours de sortie raccourci c – Circulation dans les deux sens par rampes situées aux extrémités d – Circulation mixte pour entrée et sortie avec parcours de sortie raccourci e – Rampes hélicoïdales disposées à l’extérieur du bâtiment.
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a
b
c
d
e
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Tableau de
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Disposition des rampes
Surface totale par étage [m2]
Nombre d’emplacements par étage
Surface par emplacement [m]
Distance de parcours Entrée Sortie [m]
de parcours
a
2248
100
22,48
654
pour les dispositions
b
2248
102
22,03
514
271
c
2170
100
21,70
673
599
de 4 étages et
d
2248
100
22,48
654
271
8 demi-niveaux
e
2889
100
28,89
316
251
comparaison des distances
des rampes a à e pour un parking
Exemples 1 – Rampe d’accès extérieur hélicoïdale du parking de l’aéroport de Cologne-Bonn. 2 – Rampe intérieure, d’un demi niveau à l’autre du parking Opel à Russelheim. 3 – Rampes latérales d’un parking à Munich. 4 – Rampe d’accès du parking de l’Atlantic House à Anvers.
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CONSTRUCTION STRUCTURE Les poteaux Les poteaux sont en H, I ou tubes remplis de béton pour assurer la résistance au feu. Il est recommandé de choisir la nuance d’acier S355 afin d’économiser les maté1 – Profilés laminés laqués. Parking de l’université australienne de Deakin. Université de Deakin architecte 2 – Structure réalisée à partir de tubes et de profilés galvanisés. Parking Carrefour à Aix-en-Provence.
1
2
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riaux et d’optimiser la section des poteaux. Ils sont disposés tous les 5 m, 7,5 m ou 10 m, généralement placés en façade ou entre deux rangées d’emplacements de parkings.
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Les poutres et les solives Les poutres ou solives sont en H ou IPE, les sections minimales étant définies suivant le tableau p 15.
1 – Deux types d’assemblage usuel, de gauche à droite : – poutre avec poteau – solive avec poutre principale. 2 – Détail d’assemblage poteau tubulaire et poutres avec plancher en bacs acier. Parking de l’hypermarché Carrefour à Aix-en-Provence. 3 – Détail d’assemblage Poteau-poutre de rive et fixation des bacs acier. Parking de l’aéroport de Cologne-Bonn. 4 – Succession de solives et assemblage des poteaux et poutres. Parking Bouillon à Luxembourg.
La collaboration poutre-plancher est assurée par des goujons (connecteurs) soudés en usine ou sur chantier, sur les poutres acier (connexion totale).
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CONSTRUCTION PLANCHERS Il est recommandé de privilégier la préfabrication en usine des supports de plancher. C’est pourquoi il convient de réaliser les dalles avec des bacs acier collaborants ou avec des prédalles en béton. Quatre types de plancher sont adaptables à la construction acier des parkings. 1. Le système à bac acier Le système à bac acier (type Cofraplus d’Arcelor construction par exemple) convient particulièrement pour des portées allant jusqu’à 3,3 m, 3,5 m sans étai, suivant l’épaisseur des tôles. Moyennant des étais, la portée des dalles collaborantes peut atteindre 5 m. La sous face 1 – Bac acier pour plancher collaborant Cofraplus. 2 – Plancher préfabriqué de type Cofradal 200. 3 – Bacs acier du plancher du parking d’Aix-en-Provence sur lesquels sont placés les goujons avant coulage de la dalle béton. 4 – Sous-face du plancher du parking Opel à Russelheim.
est en acier nervuré galvanisé ou prélaqué. Après mise en œuvre des armatures, le béton est coulé sur place à l’aide d’une pompe. Le profil du bac doit répondre à la compacité minimale de la nervure de la dalle mixte définie dans le guide CTICM. Les bacs collaborants peuvent être prépercés sur chaque ligne de solive, permettant un soudage des goujons en atelier. L’opération s’en trouve facilitée et la qualité des soudures est mieux contrôlée. 2. Le système Cofradal 200 Le système de dalle mixte préfabriquée en usine Cofradal 200 convient pour des portées de 5 ou 7,5 m. Il présente l’avantage de pouvoir se passer de chape béton
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rapportée sur chantier. La sous face est en acier galvanisé ou prélaqué et présente une surface plane. Des renforts incorporés à la fabrication en usine permettent à ce système un degré coupe-feu pouvant atteindre 2 heures. D’un poids propre de 200 kg/m2, ce système présente l’avantage de la légèreté, conduisant à une économie au niveau des poutrelles. 3. La prédalle béton La prédalle béton convient pour des portées de 5 mètres. Elle implique généralement une mise en œuvre étayée et offre une dalle pleine assez lourde.
1 – Dalle fixée à l’aile supérieure de la poutre. Solution particulièrement adaptée dans le cas de parkings démontables et réutilisables. 2 – Dans ce parking, la dalle est coulée sur des prédalles.
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4. La dalle de plancher préfabriquée Celle-ci est fabriquée en usine, en respectant des tolérances très strictes et mise en œuvre sur le chantier avec les engins de levage mobiles utilisés pour le montage de la structure en acier. Une collaboration doit être réalisée par des goujons soudés en atelier. Il faut prévoir des réservations réparties le long des bords de la dalle préfabriquée suivant la disposition des goujons. L’avantage de la structure en acier avec dalle collaborante est de pouvoir diminuer fortement le nombre de joints de dilatation qui nécessitent toujours un soin particulier en phase d’exploitation.
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CONSTRUCTION FAÇADES La grande diversité des possibilités de façade pour des parkings aériens offre au concepteur et à son maître d’ouvrage une palette conceptuelle très large, favorisant l’intégration de ces structures tant en centre urbain qu’en zone péri-urbaine. Des façades ventilées Dès lors que les façades respectent le principe de ventilation – surfaces de ventilation au moins égales à 50% de la façade et à 5 % de la surface du plancher par 1 – Bardage métallique qui couvre partiellement les façades. Parking Genesis de l’aéroport d’Heathrow en Grande-Bretagne. 2 – Façade en métal déployé qui accompagne harmonieusement la courbe du bâtiment. Par sa transparence structurelle, le matériau tamise la lumière et assure le renouvellement d’air tout en offrant une protection efficace. Parking Europole 38 à Grenoble. Atelier A & Amplitude architectes. 3 – Façade en caillebotis métallique du parking Opel à Russelheim (Allemagne). 4 – La façade est réalisée en mailles d’inox tressées, tendues d’un étage à l’autre, évitant ainsi le garde-corps. Un tube d’acier à hauteur de 50 cm du sol, en retrait de la façade, fait office de butée pour les voitures. Parking de l’aéroport de Cologne-Bonn. 5 – Devant les façades ouvertes est tendu un pan de maille d’acier inoxydable. Parking de Bruck/Mur, Autriche. Hans Wallner, Kapfenberg architectes.
niveau – elles peuvent s’étendre sur toute la hauteur du bâtiment ou partiellement, suivant le taux de perméabilité à l’air du matériau choisi. Les écrins de métal L’utilisation de composants en acier est tout à fait appropriée pour une tenue dans le temps très performante. Ainsi, l’utilisation en façade de grille, de caillebotis, de métal déployé, de mailles tissées ou torsadées que ce soit en acier galvanisé
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ou en acier inoxydable permet de laisser pénétrer la lumière à l’intérieur et de garantir une ventilation naturelle en évitant les courants d’air. Les aciers prélaqués présentent une gamme extrêmement variée de teintes et de formes grâce aux multiples possibilités de façonnage en produits plans, bardages et cassettes. Souvent d’un aspect léger, jouant sur la transparence, ces façades métalliques participent largement au confort et à la sécurité recherchés par les usagers. 1 – Les montants verticaux et horizontaux en aluminium des façades à claire-voie créent un motif géométrique et laisse la lumière du jour pénétrer abondamment à l’intérieur. Parking sud de Tsukuba, Japon. 2 – Parking Wilhelminahof à Rotterdam (Pays-Bas) bardé d’éléments en béton jaune dont la structure est entièrement en acier à haute limite d’élasticité. Cees Dam & Partners architectes. 3 – Parking avec une façade rideau en verre accrochée à la structure métallique. Parking Sindelfingen à Francfort en Allemagne. Petry + Wittfoht Freie architectes. 4 – Les grandes ouvertures des façades qui assurent une aération naturelle et laissent pénétrer la lumière sont en partie pourvues de treillis en bois peints en blanc, associés à la structure en acier, pour atténuer les courants d’air. Parking de Maininki en Finlande, Söderman architectes.
La diversité des façades possibles Suivant le lieu d’implantation et les exig e n c e s d u m a î t re d ’ o u v rag e e t d u concepteur, d’autres matériaux comme le verre, le bois ou le béton peuvent agrémenter la façade ; de fait, la structure en acier se marie avec tous types de produit. Aujourd’hui, les parkings doivent être confortables, sûrs et sécurisés, bien éclairés.
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CONSTRUCTION COUVERTURE Tout type de couverture peut être utilisé pour les parkings, que ce soit du bac acier prélaqué en couverture sèche ou du bac en acier nervuré pour toiture à support d’étanchéité (produits Arcelor), de la toile (métallo-textile), du bois ou des toitures végétales… 1 – Dernier niveau de stationnement du parking Carrefour à Aix-en-Provence. 2 – Parking de la société Atlantic House à Anvers. 3 – La toiture est le septième niveau de ce parking de la clinique de Darmstadt en Allemagne. Érigé en centre ville, il est aménagé avec des demi niveaux. Lengfeld + Willisch, architectes.
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Depuis quelques temps, le principe de la « cinquième façade » s’est développé chez les architectes, la toiture faisant partie intégrante de l’esthétique globale de l’ouvrage. Ce qui nous amène à avoir des bâtiments complètement intégrés dans le tissu urbain.
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CONSTRUCTION OUVRAGES ANNEXES Les glissières de sécurité Le plus souvent réalisées avec des profils en acier galvanisé, les glissières de sécurité servent à amortir les chocs. De nouveaux profils sont également proposés avec des revêtements réfléchissants. Les réservoirs à eau Dans les installations classées, des dispositifs permettant l’obturation des réseaux d’évacuation des eaux de ruissellement sont implantés de sorte à maintenir sur le site les eaux d’extinction d’un sinistre ou l’écoulement d’un accident de transport. Une bonne solution pour répondre à cette exigence est d’enterrer des citernes à eau en acier galvanisé. La lutte contre les inondations dues à l’imperméabilisation des
sols nécessite également une régulation des eaux pluviales. Les tuyaux Spirel en acier galvanisé d’une longueur de 6 à 12 m et d’un diamètre de 300 à 3 000 mm offrent des solutions complètes, durables et rapides à mettre en œuvre. Outre la rétention provisoire des eaux de pluie, ces réservoirs constituent des bâches tampons pour les services de secours en cas d’incendie. Les soutènements Pour les parkings semi-enterrés ou même souterrains, on peut utiliser des palplanches en acier. Elles servent de soutènement ou de blindage mais aussi de paroi périphérique pour reprendre les charges verticales de la superstructure.
1 – Rambarde de sécurité en acier au dernier niveau du parking Carrefour à Aix-en-Provence. 2 – Réservoirs enterrés de stockage des eaux pluviales réalisés en acier galvanisé. 3 – Mur de soutènement en palplanches.
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ADRESSES UTILES ORGANISMES OFFICIELS
ORGANISMES PROFESSIONNELS
Association française de normalisation (Afnor) 11 avenue Francis-de-Pressensé F-93571 Saint-Denis-La Plaine Cedex Tél. : 01 41 62 80 00 www.afnor.fr
Convention européenne de la construction métallique (CECM) Avenue des Ombrages 32/20 B-1200 Bruxelles, Belgique Tél. : + 32 (0) 2 762 04 29 www. steelconstruct.com
Centre national de prévention et de protection (CNPP) BP 2265 F-27950 Saint-Marcel Tél. : 02 32 53 64 00 www.cnpp.com
Galvazinc 16 rue Jean-Jacques-Rousseau F-92138 Issy-les-Moulineaux Tél. : 01 55 95 02 02 www.galvazinc.com
Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) 84 avenue Jean-Jaurès Champs-sur-Marne - BP 2 F-77421 Marne-la-Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 www.cstb.fr Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM) Domaine de Saint-Paul F-78471 Saint-Rémy-les-Chevreuse Cedex Tél. : 01 30 85 25 00 www.cticm.com Institut national de l’environnement et des risques (Ineris) Parc technologique Alata- BP 2 F-60550 Verneuil-en-Halatte Tél. : 03 44 55 66 77 www.ineris.fr
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International Iron and Steel Institute (IISI) 120 rue Colonel-Bourg B-1140 Bruxelles - Belgique Tél. : + 32 (0) 2 702 89 00 www.worldsteel.org Office technique pour l’utilisation de l’acier (Otua) Immeuble Pacific - 11 cours Valmy F-92070 La Défense Cedex Tél. : 01 47 67 04 02 www.otua.org Syndicat de la construction métallique de France (SCMF) 20 rue Jean-Jaurès F-92807 Puteaux Cedex Tél. : 01 47 74 66 15 www.scmf.com.fr Syndicat national du profilage des produits plats en acier (SNPPA) 6/14 rue La Pérouse F-75784 Paris Cedex 16 Tél. : 01 40 69 58 90 www.snppa.fr
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SOCIÉTÉS DE PRODUCTION Arcelor Building & Construction Support 19 avenue de la Liberté L-2930 Luxembourg Tél. : + 352 47 92 44 63
[email protected] www.constructalia.com Arcelor Building & Construction Support France Immeuble Pacific - 13 cours Valmy F-92070 La Défense Cedex Tél. : 01 41 25 26 77 www.constructalia.com Arcelor RPS 66 rue de Luxembourg L-4009 Esch-sur-Alzette Tél. : + 352 5313 3105 www.sheet-piling.arcelor.com Arcelor Sections Commercial 66 rue de Luxembourg L-4221 Esch-sur-Alzette Tél. : + 352 5313 3007 www.asc.arcelor.com Gantois 25 rue des Quatre-Frères-Mougeotte F-88100 Saint-Dié Tél. : 03 29 55 21 43 www.gantois.com Haironville - Groupe Arcelor 16 route de la Forge F-55000 Haironville Tél. : 03 29 79 85 85 www.haironville.com Haver & Boecker France ZA 7 rue des Bauches F-78269 Achères Tél. : 01 39 11 80 80 www.haverboecker.com Mécachim - Groupe Arcelor 5 rue de la Roche-Grolleau F-86600 Lusignan Tél. : 05 49 89 30 70 www.mecachim-finishing-design.com
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Métal déployé Quai Philippe-Bouhey F-21500 Monbard Tél. : 03 80 89 92 00 www.metal-deploye.fr PAB - Groupe Arcelor 32 rue Gambetta F-59264 Onaing Tél. : 03 27 23 90 00 www.pab.com Tolartois Avenue de la Ferme-du-Roi F-62400 Béthune Tél. : 03 21 64 75 75 www.tole-perforee.com Tubosider 765 avenue des Frères-Lumière F-69250 Neuville-sur-Saône Tél. : 04 72 08 24 10 www.tubosider.fr Ugine & ALZ - Groupe Arcelor Immeuble Pacific 11-13, cours Valmy F-92 070 Paris La Défense 7 Cedex Tél. : 01 41 25 54 60 www.ugine-alz.com Ugitech - Groupe Arcelor 17 rue Paul-Girod F-73403 Ugine cedex www.ugitech.fr
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BIBLIOGRAPHIE Archambault, Guy et Thomas, Loïc Sécurité incendie, coll. « Mémentos acier », éd. Otua, 2003 Fraud, Christophe et Zhao Bin, « Guide pour la vérification du comportement au feu des parcs de stationnement largement ventilés en superstructure métallique », CTICM, 2003 Open-deck Steel Framed Parking Structures, AISC, 2003 Les Parkings en construction métallique, ASC, 2004 Economical Carparks, a guide to fire safety, BHP, March 1999 Economical Carparks, a design guide, BHP, 1998 Parcs de stationnement en superstructure ventilés. Avis d’expert sur les scénarios d’incendie, Ineris, octobre 2001 Demonstration of real fire tests in car parks technical steel research European commission, CTICM Arbed recherches, TNO, 2002 Parkings aériens, coll. « Typologies acier », International Iron and Steel Institute, 2002 Parkings, « Bâtiments multi-étagés en acier », no 84, ECCS, 1998
Crédits iconographiques Couverture (parking de l’aéroport de Cologne-Bonn, Murphy & Jahn architectes) - M.-C. Bordaz / p.2- DR, T. Grobet, DR, Imedia, M.-C. Bordaz, C. Seltrecht, L. Thomas, DR / p.3- DR, J. A. Kahn, DR, DR, P. Hyatt, Shinkenchiku-sha / p.5- M.-C. Bordaz / p.6- Sud architectes, F. Keledjian, M. Detiffe, DR / p.7- M.-C. Bordaz, F. Keledjian, M.-C. Bordaz / p.8- T. Grobet, B. Koch / p.9- PSE/Elgass, J. Linders / p.10- F. Keledjian / p.11- Sécométal / p.12- CTICM /
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p.16-17- CTICM / p.18-20- ASC / p.21- M.-C. Bordaz, M.-C. Bordaz, DR, T. Grobet / p. 22- P. Hyatt, L. Thomas / p.23- Em. Jouannais, L. Thomas, M.-C. Bordaz, M. Detiffe / p.24- Arcelor construction, F. Keledjian, M.-C. Bordaz : p.25- ASC, DR / p.26- DR, Métal déployé, M.-C. Bordaz, DR, DR / p.27- Shinkenchiku-sha, T. de Rooij, B. Koch, M. Hellström / p.28- L. Thomas, T. Grobet, Th. Eicken / p.29- L. Thomas, DR, DR .