Comportement au feu en condition finale d'utilisation. Comparaison de solutions de polyuréthane (PU) et de laine minérale (MW)

ANPE a mené une enquête sur le comportement face au feu en condition finale d'utilisation de différentes solutions constructives.

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L'ANPE est l'association italienne des fabricants de mousse de polyuréthane rigide. Les essais ont été réalisés au LS Fire Testing Institute et les assemblages des systèmes de construction ont suivi les recommandations incluses dans la documentation technique des constructeurs.

Les éléments constructifs représentés dans les assemblages étaient les suivants:

  • Contre-cloison en doublage de façade: Isolation intérieure des façades avec un système d'isolation avec une plaque de plâtre laminé (PPL).
  • Façade ITE: Isolation thermique par l’extérieur ITE ou SATE.
  • Toitures: Isolation de la toiture sous membranes bitumineuses imperméabilisantes.

L'étude comparative a analysé deux types de produits : les planches de polyuréthane (PU) et les panneaux de laine minérale (MW).

La conclusion principale que l'on en tire est l'absence de différences dans le comportement au feu en condition finale d'utilisation des systèmes comparés, malgré les différentes catégories Euroclasses des produits isolants pris séparément.

Le paragraphe suivant présente une brève description des tests effectués et la conclusion pour chaque cas.

 

Contre-cloison en doublage de façade (système d'isolation avec panneau de gypse stratifié)

Le Room Corner Test - RCT (ISO 9705) est utilisé pour examiner le comportement au feu en condition d'utilisation finale. Le RCT évalue le comportement des systèmes de construction dans les phases de début et de développement du feu, jusqu'à atteindre la phase d’incendie entièrement déclaré.

L'échantillon se compose d'une plaque de plâtre laminé et d'une isolation thermique située sur la face non exposée au feu. Les matériaux isolants thermiques évalués étaient:

 

Planche de polyuréthane (PU)

Panneau de laine minérale  (MW)

Revêtement

Fibre de verre des deux côtés

Sans revêtement

Épaisseur

80 mm  (70 mm PU + 10 mm PYL)

110 mm (100 mm MW+10 mm PYL)

Résistance thermique

2,5 m2K/W

2,95 m2K/W

Euroclasse

B-s1,d0

A2-s1,d0

Conductivité

0,026 W/mK

0,036 W/mK

 

La différence d'épaisseur est justifiée car les deux systèmes doivent se plier aux mêmes exigences de protection thermique de la façade. Comme le PU est plus isolant, l'épaisseur requise est inférieure.

Au cours du test, la chaleur et la quantité de fumée dégagées sont pratiquement les mêmes et les dommages subits par les échantillons sont également quasi identiques pour les deux systèmes. Dans aucun des deux cas, l'embrasement généralisé éclair (flashover) n'a été atteint.

On peut donc en conclure que les deux systèmes testés présentent des résultats similaires, malgré la classification différente des produits isolants pris séparément.

Vidéos: tests de la réaction du polyuréthane au feu

 

Façade avec isolation thermique par l'extérieur ITE

Le test ITE ou SATE utilise une méthode expérimentale pour simuler un scénario d'incendie d'une benne à ordures ou d'un véhicule à proximité de la façade.

L'assemblage du système SATE comprenait les couches habituelles : adhésif, produits d'isolation thermique, mortier de base, armature et mortier de finition.

Les produits d'isolation thermique sont détaillés dans le tableau ci-dessous:

 

Planche de polyuréthane (PU)

Panneau de laine minérale  (MW)

Revêtement

Fibre de verre des deux côtés

Sans revêtement

Épaisseur

100 mm

140 mm

Résistance thermique

3,85 m2K/W

3,85 m2K/W

Euroclasse

Polyuréthane (PU) E

Système SATE (PU) : B-s1,d0

Laine Minérale (MW): A1

Système SATE (MW): A1

Conductivité

0,026 W/mK

0,036 W/mK

 

La différence d'épaisseur est justifiée car les deux systèmes doivent se plier aux mêmes exigences de protection thermique de la façade. Comme le PU est plus isolant, l'épaisseur requise est inférieure.

La conclusion principale est que les deux systèmes ITE ont un comportement au feu très similaire, malgré les différentes catégories Euroclasses des produits d'isolation pris séparément. Les deux assemblages conservent leur intégrité jusqu'à la fin de l'essai, sans présenter de différences de caractéristiques évaluées au cours du test.

 

Toiture avec imperméabilisation à base de membrane bitumineuse

La méthode utilisée ici est le CEN/TS 1187 Test 2 qui consiste à évaluer la propagation d'un feu extérieur sur la toiture.

Une membrane bitumineuse de 2 mm d'épaisseur est posée sur les produits isolants décrits ci-dessous:

 

Planche de polyuréthane (PU)

Panneau de laine minérale  (MW)

Revêtement

Fibre de verre d’un côté

Sans revêtement

Épaisseur

70 mm

100 mm

Résistance thermique

2,5 m2K/W

2,75 m2K/W

Euroclasse

B-s1,d0

A1

Conductivité

0,028 W/mK

0,036 W/mK

 

La différence d'épaisseur est justifiée car les deux systèmes doivent répondre aux mêmes exigences de protection thermique de la toiture. Comme le PU est plus isolant, l'épaisseur requise est inférieure.

Les résultats des essais fournissent les conclusions suivantes:

  • Le produit de polyuréthane (PU) se carbonise, empêchant ainsi la propagation des flammes et limitant les dommages causés à la membrane. Il obtient une classification Broof (t2).
  • À l'inverse, le produit en laine minérale (MW) n'empêche pas la propagation des flammes et ne réussit pas le test. Il n'obtient qu'une classification Froof (t2). La classification du produit individuel en laine minérale (A1) n'empêche pas son mauvais comportement en condition finale d'utilisation.

Vous pouvez télécharger ici trois vidéos des tests menés par l'ANPE et PU Europe comparant la réaction au feu du polyuréthane et de la fibre minérale:

Vidéos: tests de la réaction du polyuréthane au feu

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