Le Banc de Simulation de «Tempête» du CSTC

01/09
Version : Beta 2
Le Banc de Simulation de «Tempête» du CSTC
En première européenne, le Centre Scientifique et Technique de la Construction, plus
connu sous les labels CSTC - WTCB - BBRI, a
mis en place un double banc de test «Tempête»
pour les toitures plates.
News
Ce système mesure la résistance à la tempête
de toitures plates réalisées sur base d’éléments
standards.
Confiée à WOW, cette réalisation s’est avérée
un véritable défi, tant les besoins aérauliques et
les vitesses de montée en dépression requis
pour la simulation de tempêtes étaient gigantesques.
Simuler les conditions de tempête
sur ‘’toits plats’’ en vraie grandeur
Ce poste d’essais permet de simuler, en vraie
grandeur, les effets produits par la tempête sur
les toitures plates ou toitures-terrasses (pente de
10° maximum) composées d’éléments tels que
membranes, isolants, fixations, panneaux, etc.
Conforme à la norme tempête ‘’ETAG 006’’
La définition d’une tempête est normée : une
suite de cycles de dépressions croissantes puis
décroissantes
avec des paliers
allant de 40% à
100% de la
dépression
nominale.
WOW Company
www.wowcompany.com
Rue Pieds d’Alouette, 18
B - 5100 Naninne
Belgium
Contact : Ph. Hermant
Tel : +32 81 71 97 34
[email protected]
Ä La montée en
dépression est
très rapide, soit
en 0,7s, puis elle
est stabilisée
pendant 2s tandis
que le retour à la
pression
atmosphérique
s’effectue en 2s.
Ä La dépression
maximale est de
10.000 Pa
ou 100 mbar.
Le niveau de pression, suivi informatiquement,
est enregistré en continu afin de pouvoir
contrôler le bon déroulement du cycle.
Equipement de test
Comme pour une toiture réelle, les éléments de
couverture à tester sont assemblés et fixés sur
un cadre rigide pour reproduire à l’identique un
morceau de toiture. Le cadre supportant la
« maquette » étant placé à hauteur d’homme
afin de faciliter le travail.
On descend ensuite une « cloche à vide », ou
« caisson », que l’on emboîte sur ce cadre.
L’équipement aéraulique branché sur ces caissons créera les cycles de dépression.
Deux tailles de caissons sont disponibles :
surface : 4,4 et 14,4 m²
poids : 500 et 1.750 kg .
Système de levage
Ces caissons sont suspendus à un portique.
Leur système de levage comporte deux treuils
(Stahl) à double tambours par caisson.
Chaque treuil prenant en charge 2 des 4 jeux de
poulies reliées aux quatre coins du caisson.
Ce système de poulies autorise la traction
simultanée et
minimise les efforts
sur la structure. Il
stabilise et sécurise
les mouvements
tandis qu’un jeu
judicieux de
crochets pneumatiques automatise
leur arrimage en
position haute.
Les opérateurs
peuvent ainsi
préparer l’élément à
tester en toute
sécurité.
Cette solution fabriquée « sur mesure »
en nos ateliers incorpore les 2 caissons
utilisés antérieurement par le CSTC.
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News
01/09
Version : Beta 2
L’aéraulique, élément critique pour les
performances
L’importance du volume d’air à
mobiliser et la vitesse de montée
en dépression représentaient un
véritable défi dans cette application.
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WOW Company
dynamique élevée, et permet, de ce fait, une
montée rapide en dépression.
Accroissement de la qualité
du test
Le déroulement temporel d’un
cycle du test est automatisé, ce qui
garantit sa répétitivité. La conduite
du test est supervisée par un
logiciel dédicacé permettant la
traçabilité et l’enregistrement des
tempêtes.
Il aide à l’interprétation de ses
effets, sous le contrôle visuel de
l’opérateur qui dirige l’essai.
Cela a contraint à recourir à du
matériel hors-standard et à créer
certains équipements, non
disponibles sur le marché, tels
que les vannes moto-régulées.
Ainsi, les conduits rigides de
circulation d’air ont un diamètre
de 400 mm tandis que les
conduits flexibles annelés sont
de 200 et 300 mm.
Conditions de travail
améliorées
La dépression est générée par
un ventilateur d’une puissance
de 37 kW, piloté par un variateur Leroy-Somer.
Deux types de vannes sont nécessaires pour
assurer la circulation d’air indispensable pour
pouvoir monter en dépression dans un temps
extrêmement court, soit 0,7sec.
Ä D’une part, des vannes pneumatiques qui ne
disposent que de positions ‘’tout ou rien’’ garantissent un apport suffisant.
Ä D’autre part, des vannes avec moto-réducteur
(réglage de l’angle et la vitesse d’ouverture et
fermeture) assurent un pilotage précis
Grâce à ces vannes ultra-rapides de grands
diamètres, on peut étalonner finement le système
en fonction du cycle de dépression à réaliser.
Rue Pieds d’Alouette, 18
B - 5100 Naninne
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Ä Leur vitesse d’ouverture, en 0,5s, autorise une
De telles vannes ne sont pas disponibles chez
les équipementiers. WOW les a donc développées, produites et testées dans ses propres
ateliers, spécifiquement pour l’application.
Ä Les vannes ont également été réalisées sur
mesure afin de s’adapter au très grand volume
d’air à véhiculer et à la haute vitesse de réaction
requise.
Ä Leur résistance au passage de l’air est très
faible grâce aux grands diamètres (300 ou
400mm) et à une forme’’ papillon‘’ spécifique.
Ä Leur réalisation en inox et les tests réalisés
sur la base d’un million de cycles/an, garantissent
une extrême robustesse.
Ä bruit, ventilateur placé hors du
hall d’essais
Ä sécurité, arrimage sécurisé des caissons
Ä évacuation des vapeurs nauséabondes des
produits manipulés: bitumes, colles… en utilisant
les caissons, en position haute, comme des hottes
aspirantes.
La combinaison des diverses
techniques maîtrisées chez WOW
Mécanique et aéraulique :
déplacer très rapidement un volume d’air très
élevé vu la taille quasi “réelle” de l’échantillon
Fabrications spéciales :
vanne multi-matériaux, crochet sécurité pour
accrochage automatisé,…
Informatique :
conception, pilotage et régulation
Electricité:
coffret et intégration cablâge.
Cette cellule témoigne, aussi, d’un sens pratique,
d’un respect de l’opérateur, d’une recherche
permanente d’ergonomie.
Mais laissons plutôt le dernier mot à monsieur
Michaux, responsable du projet côté CSTC :
« Quelle que soit la finalité d’un essai de résistance au vent, il est important que l’équipement
soit suffisamment réactif et fonctionnel. Ce poste
d’essai répond complètement à notre demande et
constitue un outil primordial pour les activités liées
à la résistance au vent des toitures
dans notre laboratoire. »
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