Item – Thèses Canada

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Numéro d'OCLC
1273432899
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Exemplaire de BAC
Auteur
Gerzhova, Nataliia.
Titre
Caractérisation et analyse des risques incendie dans les toitures végétalisées.
Diplôme
Philosophiæ doctor -- Université Laval, 2020.
Éditeur
[Québec, Québec] : Université Laval 2020
Description
1 ressource en ligne
Résumé
En l'absence d'études scientifiques sur le comportement au feu des toitures végétalisées, des inquiétudes se posent quant à leur sécurité et à l'adéquation des mesures de protection existantes contre la propagation du feu. La province de Québec a publié le guide technique sur l'installation de ces toitures où la section sur la sécurité incendie est élaborée de manière très détaillée, en recueillant les règles de différentes sources, ce qui dans certains cas pose des limites pour la conception. Cette recherche visait à étudier les risques d'incendie que ces toits présentent et à analyser leurs performances dans des conditions extrêmes pour une meilleure compréhension des possibilités du feu et de l'importance des mesures de sécurité incendie. La conductivité thermique effective de substrat de croissance en fonction de la température pour les toitures végétalisées a été déterminée pour une utilisation dans des simulations numériques d'analyse de transfert de chaleur. Une série d'essais en laboratoire a été effectuée afin d'ajuster un modèle existant de calcul de la conductivité thermique des sols minéraux pour l'application sur des substrats de toitures végétalisées. Les résultats montrent une petite différence dans les valeurs mesurées et calculées, spécifiquement 1.07 et 0.9 W/(m·K), ce qui confirme la validité du modèle pour les substrats de toitures végétalisées. Le modèle a permis le calcul de la conductivité thermique en considérant séparément les matériaux organiques et inorganiques, ce qui facilite la détermination de cette propriété à différentes températures compte tenu de la décomposition de la matière organique entre 250 et 700 °C. L'analyse de décomposition thermique a également été effectuée pour obtenir des proportions de composants minéraux et organiques. Les résultats satisfaisants du test de validation et des simulations numériques montrent l'applicabilité de la conductivité thermique effective déterminée en fonction de la température pour les problèmes de transfert de chaleur. L'analyse de la propagation de la chaleur à travers le toit végétalisé a été réalisée afin d'évaluer le risque d'endommagement de la structure du toit par la chaleur lorsqu'une surface d'un toit végétalisé est exposée à des températures élevées. Plusieurs simulations numériques ont été effectuées pour déterminer les conditions dans lesquelles la défaillance du toit se produit. Un toit végétalisé extensif avec le substrat de croissance sec contenant 5% de matière organique a été pris pour la modélisation. Il a été constaté que le substrat de moins de 10 cm iv d'épaisseur à l'état sec peut protéger efficacement le platelage de toit, retardant la propagation de la chaleur. Un retard d'au moins 30 min est obtenu avec la couche de substrat de 3 cm d'épaisseur. L'effet de la porosité du substrat (entre 0.5 et 0.7) sur le temps de défaillance était faible et observable uniquement sous une charge thermique de 200 kW/m². Les caractéristiques d'inflammabilité des toitures végétalisées, telles que la vitesse de dégagement de chaleur, la densité de la charge combustible et le temps d'allumage ont été déterminés. Des mesures en laboratoire à l'aide d'un calorimètre à cône ont été effectuées sur les substrats de croissance de toit vert à l'état sec et humide. Les résultats ont montré que même à l'état sec, le substrat libère beaucoup moins d'énergie qu'une couverture de toiture typique en bitume modifié. Généralement, la performance des toits végétalisés en feu est meilleure qu'un toit typique en bitume. Le risque d'incendie des toits végétalisés pour les bâtiments adjacents a été analysé en termes d'exposition à la chaleur rayonnante produite par un incendie sur un toit vert. Les résultats des calculs montrent que la présence d'humidité dans les plantes réduit considérablement la distance sécuritaire entre le toit et la façade d'un bâtiment voisin et est le principal facteur de réduction des risques d'incendie. Il a également été montré qu'en raison du fait que le vent a un fort effet sur la propagation du feu, il est important de le considérer lors de la conception d'un toit vert.
Autre lien(s)
hdl.handle.net
Sujet
Incendies -- Évaluation du risque.
Toits végétalisés.