Le calcul du taux de désenfumage détermine le débit d’air nécessaire pour évacuer les fumées d’un local en cas d’incendie. Ce dimensionnement conditionne le choix des équipements (exutoires, ventilateurs, gaines) et la conformité réglementaire de l’installation. Mal calibré, un système de désenfumage ne remplit pas sa mission : maintenir des conditions de visibilité et de respirabilité suffisantes pour l’évacuation des occupants et l’intervention des secours.
Cet article présente les formules simplifiées issues de l’instruction technique 246 (IT 246), les paramètres à prendre en compte et des exemples concrets de dimensionnement pour différents types de locaux.
Qu’est-ce que le taux de désenfumage ?
Le taux de désenfumage mesure la capacité d’un système à renouveler l’air d’un local pour en évacuer les fumées. Il s’exprime en volumes par heure (vol/h) : un taux de 12 vol/h signifie que le volume total du local est renouvelé 12 fois en une heure.
Ce taux dépend de plusieurs facteurs :
- Le volume du local — surface au sol multipliée par la hauteur sous plafond (ou sous la retombée de l’écran de cantonnement).
- La nature de l’activité — un parking souterrain, un atelier industriel et une circulation d’ERP n’ont pas les mêmes exigences.
- Le mode de désenfumage — naturel (exutoires en toiture) ou mécanique (ventilateurs + gaines).
- La réglementation applicable — IT 246 pour les ERP, Code du travail pour les locaux de travail, arrêté du 31 janvier 1986 pour les habitations.
En désenfumage mécanique, le taux de désenfumage se traduit directement en un débit d’extraction (en m³/h), qui sert à dimensionner les ventilateurs et les sections de gaines.
Comment calculer le débit d’extraction des fumées ?
La formule de base du débit d’extraction est simple :
Q extraction = V × τ
Où :
• Q extraction = débit d’extraction en m³/h
• V = volume utile du local en m³ (surface × hauteur de référence)
• τ (tau) = taux de renouvellement en vol/h (fixé par la réglementation)
Par exemple, pour un local de 500 m² avec une hauteur sous plafond de 3 m et un taux réglementaire de 12 vol/h :
- Volume : 500 × 3 = 1 500 m³
- Débit d’extraction : 1 500 × 12 = 18 000 m³/h
Ce débit doit ensuite être réparti entre les différentes bouches d’extraction, en tenant compte de leur emplacement dans le canton de désenfumage et de la perte de charge du réseau de gaines.
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Quelle méthode impose l’IT 246 ?
L’instruction technique 246 (IT 246) est le texte de référence pour le désenfumage des établissements recevant du public (ERP). Elle distingue deux approches selon la configuration du local.
Pour les locaux de moins de 1 000 m², l’IT 246 prévoit une méthode simplifiée basée sur la surface utile des passages (SUP). La SUP correspond à la surface géométrique libre des ouvrants ou des bouches, exprimée en pourcentage de la surface du local :
SUP = α × S local
Où :
• SUP = surface utile des passages (en m²)
• α (alpha) = coefficient réglementaire (généralement 1/100 à 1/200 de la surface du local)
• S local = surface au sol du local en m²
Pour un désenfumage naturel, la SUP totale des exutoires en toiture doit représenter au minimum 1 % de la surface du local pour les circulations et 1/200e pour les locaux à sommeil. L’IT 246 impose également que la surface d’amenée d’air soit au moins égale à la SUP d’extraction.
Pour les locaux de plus de 1 000 m² ou les configurations complexes, l’IT 246 renvoie vers un calcul par ingénierie du désenfumage. Cette approche utilise des modèles de simulation (CFD ou modèles de zone) pour prédire le comportement des fumées et dimensionner le système en conséquence.
L’IT 246 impose aussi le découpage en cantons de désenfumage : des zones délimitées par des écrans de cantonnement, d’une surface maximale de 1 600 m² et d’une longueur maximale de 60 m. Chaque canton est traité indépendamment pour le calcul des débits.
Quel est le ratio entre amenée d’air et extraction ?
Un système de désenfumage ne fonctionne correctement que si l’air extrait est remplacé par de l’air frais. Sans amenée d’air suffisante, la dépression créée par l’extraction empêche l’ouverture des portes, perturbe l’écoulement des fumées et réduit l’efficacité du système.
Les ratios réglementaires varient selon le type de désenfumage :
- Désenfumage naturel — la surface d’amenée d’air doit être au moins égale à la SUP d’extraction. Le ratio est donc de 1:1 minimum.
- Désenfumage mécanique — le débit d’amenée d’air doit représenter 50 à 60 % du débit d’extraction. Ce déséquilibre volontaire maintient le local en légère dépression, ce qui empêche les fumées de se propager vers les zones adjacentes.
- Parking souterrain — l’arrêté du 9 mai 2006 impose un ratio amenée/extraction de 0,5 minimum.
Exemples concrets de calcul par type de local
Voici trois exemples de dimensionnement pour illustrer l’application des formules à des cas courants.
Circulation horizontale d’un ERP (couloir de 80 m²)
Pour une circulation horizontale encloisonnée d’un ERP de type M (magasin), l’IT 246 impose un désenfumage mécanique avec un débit minimum de 0,5 m³/s par unité de passage (UP), avec un minimum de 1,5 m³/s quelle que soit la configuration.
- Largeur du couloir : 2 UP (1,40 m)
- Débit d’extraction : 2 × 0,5 = 1,0 m³/s, arrondi au minimum réglementaire = 1,5 m³/s soit 5 400 m³/h
- Débit d’amenée d’air : 0,6 × 5 400 = 3 240 m³/h
Local de vente de 600 m² (hauteur 4 m)
En désenfumage naturel, la SUP d’extraction est calculée selon l’IT 246 :
- SUP extraction : 1/200 × 600 = 3 m² de surface libre d’exutoires
- SUP amenée d’air : au moins 3 m² (ratio 1:1)
- Nombre d’exutoires : si chaque exutoire a une SUP de 1,5 m², il faut 2 exutoires minimum
Parking souterrain de 3 000 m² (hauteur libre 2,50 m)
L’arrêté du 9 mai 2006 impose un débit d’extraction de 900 m³/h par véhicule en régime incendie, avec un nombre de véhicules calculé à raison d’un véhicule pour 25 m² :
- Nombre de véhicules : 3 000 / 25 = 120
- Débit d’extraction : 120 × 900 = 108 000 m³/h
- Débit d’amenée d’air : 0,5 × 108 000 = 54 000 m³/h
Ces débits sont ensuite répartis par niveau et par canton, avec des ventilateurs dédiés capables de fonctionner à 400 °C pendant 2 heures (classement F400-120).
Cas particuliers : double hauteur, atrium et parkings
Certaines configurations architecturales compliquent le calcul du taux de désenfumage et imposent une approche par ingénierie.
Locaux à double hauteur
Un local dont la hauteur dépasse 8 m (hall d’exposition, entrepôt, église) ne peut pas être traité avec les méthodes simplifiées de l’IT 246. La stratification naturelle des fumées, la formation du panache et les effets de paroi modifient le comportement thermique. Un calcul par modèle de zone (méthode à 2 couches) ou par simulation CFD est alors nécessaire.
Le volume de la couche de fumées à maintenir au-dessus de la hauteur d’évacuation (généralement 2 m au-dessus du sol) devient le paramètre central du dimensionnement.
Atriums et puits de lumière
Un atrium traversant plusieurs niveaux crée un effet cheminée qui accélère la montée des fumées mais aussi leur propagation verticale. L’IT 246 impose que chaque niveau communiquant avec l’atrium dispose de son propre système de désenfumage conforme. L’atrium lui-même est traité comme un canton indépendant, avec des exutoires en partie haute.
Le débit d’extraction de l’atrium doit compenser le débit de fumées entrant depuis le niveau sinistré, majoré d’un coefficient de sécurité lié à l’entraînement d’air dans le panache ascendant.
Parkings à ventilation par jet (jet fans)
Les parkings modernes utilisent de plus en plus des systèmes de ventilation par jet (jet fans) en remplacement des réseaux de gaines traditionnels. Le dimensionnement repose alors sur la vitesse de balayage (objectif : 1 à 1,5 m/s dans la zone de circulation) plutôt que sur un débit volumique par bouche.
Ce type d’installation nécessite une étude par ingénierie avec simulation CFD pour valider le positionnement et l’orientation de chaque jet fan.
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Questions fréquentes
Comment calculer le débit de désenfumage d’un local ?
Le débit de désenfumage se calcule en multipliant le volume du local (surface × hauteur) par le taux de renouvellement imposé par la réglementation. Pour un désenfumage mécanique, ce taux est généralement compris entre 6 et 15 vol/h selon la destination du local.
Qu’est-ce que la SUP en désenfumage ?
La SUP (surface utile des passages) correspond à la surface géométrique libre des ouvrants ou des bouches de désenfumage. En désenfumage naturel, la SUP totale des exutoires doit représenter au minimum 1/100e à 1/200e de la surface du local, selon sa destination.
Quel est le taux de désenfumage réglementaire pour un parking ?
Pour un parking couvert, l’arrêté du 9 mai 2006 impose un débit d’extraction de 900 m³/h par véhicule en régime incendie, avec un ratio amenée/extraction d’au moins 0,5. Le nombre de véhicules est calculé à raison d’un véhicule pour 25 m² de surface.
Quelle est la différence entre désenfumage naturel et mécanique ?
Le désenfumage naturel utilise des exutoires en toiture et des ouvrants en façade : la poussée thermique des fumées chaudes crée un tirage naturel. Le désenfumage mécanique utilise des ventilateurs d’extraction et des gaines. Il est obligatoire dans les locaux sans accès direct à l’extérieur (sous-sols, circulations horizontales encloisonnées).
Faut-il une étude d’ingénierie pour le désenfumage ?
Une étude d’ingénierie du désenfumage est obligatoire pour les locaux de plus de 1 000 m², les atriums, les locaux de grande hauteur (plus de 8 m) et les configurations non couvertes par les méthodes simplifiées de l’IT 246. Elle fait appel à des simulations numériques (CFD ou modèle de zone) pour valider le dimensionnement.
