Agence Qualité Construction : « Cheminées à foyer

Fiches Pathologie
ÉQUIPEMENTS
« Cheminées à foyer fermé et inserts »
Le constat
Les cheminées à foyer fermé et les inserts ont été à l'origine de nombreux sinistres d'incendie. Ils sont principalement liés à leur comportement thermique et aux températures très élevées pouvant être atteintes par les gaz
de combustion.
Le diagnostic des désordres
Les cheminées à foyer fermé et les inserts ont un aspect extérieur très proche des cheminées à feu ouvert. Mais, en fait, ce sont des poêles dont la conception et le design permettent de voir les flammes au travers de la
vitre équipant la porte.
La combustion de bois nécessite un apport de comburant (oxygène contenu dans l'air). Dans le cas d'une cheminée à foyer ouvert, celui-ci est toujours largement excédentaire, ce qui a pour effet de refroidir les fumées et
le foyer. Dans le cas des poêles, des foyers fermés et des inserts, une régulation du débit d'air est possible (ce qui améliore le rendement). Seule la quantité d'air nécessaire à la combustion est introduite dans le foyer. Il en
résulte des températures de gaz brûlés et du foyer beaucoup plus élevées, pouvant provoquer d'importants échauffements des ouvrages proches du foyer avec, dans les cas extrêmes, des risques d'incendie.
La hotte surplombant le foyer est l'ouvrage le plus sensible. Il faut donc éviter tout piège à calories permettant de dépasser une température de 105 / 110°C, qui engendrerait un début de carbonisation des pièces en bois,
voire d'auto-inflammation à partir de 250 / 275 °C.
Les autres sinistres proviennent :
●
des ouvrages situés à proximité du conduit ;
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de l'habillage du foyer ;
●
de la jonction entre le conduit de raccordement et le conduit de fumée en attente au plafond ;
●
du conduit sur lequel le foyer est raccordé.
Les points sensibles
Le DTU 24.2 de décembre 2006 « travaux d'âtrerie »
Le DTU 24-1 de février 2006 fixent les conditions de conception et de réalisation des cheminées à foyer fermé et des inserts.
L'étiquetage et la vente de ces appareils sont réglementés par :
●
par l'arrêté du 14 novembre 1991 en ce qui concerne les conditions de vente ;
●
le décret n° 93-1185 du 22 octobre 1993 pour les inserts antérieurs au 1er septembre 2008 et non marqués CE ;
●
la directive européenne « produits de construction » pour les inserts commercialisés après le 1er septembre 2008 (cf. arrêté du 22 août 2008). Le respect de la norme européenne EN-13229 apporte présomption de
conformité.
Le DTU 24-2 prévoit des dispositions consistant en un système de ventilation de la hotte afin d'éviter toute surchauffe.
Tous les ouvrages situés à proximité du foyer (sol, mur, cloison, plafond) sont soumis à un échauffement par rayonnement et convection. Il faut donc éviter la présence dans cette zone de tous matériaux combustibles ou
dégradables sous l'action de la chaleur. La mise en place d'isolants incombustibles et/ou d'une lame d'air ventilée est souvent nécessaire.
L'habillage du foyer doit être réalisé en matériaux incombustibles. Le bois est néanmoins autorisé, notamment pour réaliser des linteaux décoratifs. Dans la plupart des cas, une isolation thermique des parois soumises au
rayonnement direct doit alors être mise en place pour éviter toute élévation de température supérieure à 80°C.
Le conduit de raccordement entre le foyer et le conduit de fumée est la plupart du temps métallique. L'ensemble de ce raccordement doit être parfaitement étanche. La jonction entre le conduit de fumée en place et le
conduit de raccordement en attente au plafond doit être réalisée à l'aide d'un élément permettant le ramonage du conduit. On évitera ainsi toute accumulation de suie risquant de favoriser le départ d'un feu de cheminée.
Pour faciliter le raccordement, le conduit doit déboucher dans le local où va être situé le foyer et dépasser d'au moins 5 cm (voir croquis).
La sécurité de l'installation dépend également du conduit de fumée évacuant les gaz brûlés. Il est donc nécessaire de s'assurer de son état (étanchéité, isolation, section, distance de sécurité ,...) et de sa compatibilité avec
le foyer à installer. Rappelons que l'installateur engage pleinement sa responsabilité en se raccordant sur un conduit inadapté (voir fiche n° E04 : les désordres touchant les conduits de fumée).
Les conseils de prévention
●
Respecter les règles de l'art et porter une attention particulière aux zones pouvant constituer des pièges à calories ;
●
Vérifier l'état du conduit de fumée et, en particulier, la distance de sécurité.
Fiche mise à jour : juillet 2009
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Fiches Pathologie
ÉQUIPEMENTS
« Cheminées à foyer fermé et inserts »
Cheminée, cheminée a foyer ouvert, a foyer fermé
Ensemble constitué par l'encadrement d'un foyer de combustion pour combustibles solides (bois, charbon) et par une évacuation vers un conduit de fumée. Par déformation, le mot cheminée désigne souvent le conduit de
fumée lui-même, ou au moins sa souche, partie apparente du conduit émergeant au-dessus du niveau des toitures.
Une cheminée d'appartement, ou cheminée ornementale, peut être à foyer ouvert ou à foyer fermé.
La cheminée traditionnelle dite à foyer ouvert, ou à feu ouvert, est composée :
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d'un volume intérieur, le foyer, ouvert sur le local à chauffer ; il comporte un âtre, où brûle le combustible, un avaloir recouvert par une hotte, pour l'échappement des gaz de combustion, un contrecoeur (paroi ou
plaque de fonte rapportée au fond de l'âtre), et des languettes de contrecoeur (retours latéraux) ;
d'un encadrement de protection et d'ornement : jambages ou piédroits (montants latéraux porteurs du manteau et de la hotte), coffre (jambages et traverse d'ébrasement), chambranle (habillage des jambages et
du manteau) et tablette supérieure portée par la paillasse ou le manteau ; éventuellement, un tablier à glissières permet de fermer l'entrée du foyer.
Une ventouse de prise d'air frais à l'extérieur débouche à la base du foyer pour fournir l'air comburant.
Les cheminées modernes ont souvent un récupérateur de chaleur au-dessus ou en arrière du foyer (coffre à air à prise d'air indépendante) où l'air est chauffé avant de déboucher par convection sur les côtés de la hotte par
des bouches de chaleur.
Le faible rendement énergétique des cheminées d'appartement traditionnelles a favorisé le développement des cheminées à foyer fermé.
La cheminée à foyer fermé s'apparente, dans son principe, à un poêle inséré dans un cadre analogue à celui d'une cheminée traditionnelle; le dispositif comporte en général un système de chauffage indirect de l'air par des
tubulures ou des échangeurs, avec diffusion dans le local par des bouches de chaleur, ou un récupérateur de chauffage d'eau pouvant alimenter plusieurs radiateurs.
La pose d'un insert dans une cheminée à foyer ouvert transforme celle-ci en une cheminée à foyer fermé; la température élevée de ses gaz de combustion suppose toutefois que les conduits soient aptes à la supporter.
Le bon tirage d'une cheminée à foyer ouvert suppose le respect de règles de proportions entre l'ouverture, d'une part, la section du conduit de fumée et sa hauteur, d'autre part.
Comburant
Qualifie un corps qui, se combinant avec un autre, permet sa combustion : par ex., dans le mélange air-gaz, l'air est le comburant et le gaz est le combustible (le gaz ne peut en effet brûler sans être mélangé à l'oxygène de
l'air).
Incombustible
Désigne un matériau traditionnel (pierre, brique, ardoise, béton, produits céramiques, plâtre, etc.) dont le pouvoir calorifique est nul.
On emploie souvent, mais à tort, le terme " classement M0 " à la place de " incombustible ".
Le terme " M0 " désigne un matériau classé M0 suivant l'arrêté portant classification des matériaux et éléments de construction par catégories selon leur comportement au feu, et définissant les méthodes d'essai.
Le classement M0 fait appel à deux notions :
●
une notion de surface (aptitude à l'inflammabilité superficielle),
●
une notion de pouvoir calorifique ;
Le terme " incombustible " fait appel à la notion de pouvoir calorifique et à la notion d'incombustibilité dans la masse, par opposition à une surface de matériau de catégorie M0.
Distance de sécurité
« Les distances de sécurité entre le conduit de raccordement et tout matériau combustible doivent être conformes aux exigences de la norme NF DTU 24.1 P1. »
Ce DTU 24.1 P1 stipule, dans son article 7.5. : Les distances de sécurité sont fixées dans les articles 8, 9 et 10 du présent document relatifs aux dispositions particulières à chaque type de conduits de fumée.
Par exemple, pour les conduits métalliques rigides simple paroi, l'article 10.3.1.2.1.de de DTU donne des valeurs dans le tableau ci-dessous :
Cheminée à foyer fermé
Modèle d'insert à
ouverture latérale
et guillotine
(source René
Brisach)
Linteau décoratif
Exemple de solution pour l'habillage d'un linteau
décoratif en bois (source REEF)
Croquis hotte
Réalisation de la hotte
Croquis conduit métallique
Raccordement sur conduit métallique et maçonné
Habillage du foyer
DTU 24-2 P1 : 6.3.1 Généralités
L'habillage de l'insert doit être réalisé en matériaux incombustibles.
Toutefois, l'habillage en matériaux combustibles (le bois par exemple) est autorisé sous réserve de réaliser une isolation thermique des surfaces soumises au rayonnement direct de l'insert. L'isolant employé doit avoir une
réaction au feu A1 ou au moins M0 ou A2-s1,d0. Cette isolation n'est pas nécessaire dans le cas où la température des parois intérieures de l'habillage n'excède pas 85 °C.
Température superficielle
DTU 24-2 P1 : 6.8.2 Inserts
Lorsque le fabricant de l'appareil le demande, un accès dans l'habillage de la hotte doit être aménagé pour permettre l'entretien et la réparation des appareils selon les indications figurant dans la notice d'installation.
Afin d'éviter une surchauffe importante susceptible d'entraîner des désordres, il est nécessaire de prévoir un système de ventilation de la hotte par grilles ou tout autre moyen de circulation d'air efficace.
En cas d'utilisation d'une grille de sortie d'air chaud, la partie supérieure de celle-ci doit être située le plus haut possible sans toutefois être à moins de 30 cm du nu du plafond (ou du faux plafond du local).
Le dimensionnement de cette grille doit être précisé par la notice d'installation de l'appareil.
Il n'est pas nécessaire de réaliser un faux plafond faisant office de déflecteur dans une hotte :
●
●
●
si l'insert et le conduit de raccordement sont pourvus d'une isolation telle que le fabricant de l'insert assure que la sécurité n'est pas remise en cause si les trois conditions suivantes sont réunies :
❍
le plafond haut est en matériaux incombustibles ou classé A1 et d'épaisseur 16 cm minimum,
❍
la hauteur sous plafond dans la pièce où est installé l'insert est inférieure à 3 m,
❍
si la paroi incombustible (ou classé A1) est protégée comme indiqué au paragraphe 5.3.1.1 du présent document.
Lorsqu'il existe un faux plafond faisant office de déflecteur dans la hotte, il est nécessaire :
❍
de ventiler le vide entre le faux plafond de la hotte et le plafond du local par tout système suffisamment efficace,
❍
d'isoler le plafond du local dans le volume de la hotte,
❍
d'isoler le faux plafond de hotte ou le réaliser avec des panneaux isolants.
L'intérieur de la hotte doit être visible afin de permettre le contrôle du conduit de raccordement ou de l'éventuel isolant qui l'entoure
Ramonage du conduit
L'annexe B2 du DTU 24-2 P1 renvoie à l'annexe B du DTU 24-1 « opérations d'entretien », en particulier son article B3 ainsi rédigé :
B.3 ramonage
B.3.1 exigences
Les conduits de fumée, les carneaux et les conduits de raccordement doivent être ramonés périodiquement.
Les souches et accessoires des conduits de fumée tels qu'aspirateurs, mitres, mitrons doivent être vérifiés lors des ramonages et remis en état si nécessaire. Ils doivent être installés de façon à éviter les siphonages, à être
facilement nettoyables et à permettre les ramonages.
Le ramonage doit être effectué par une entreprise en possession d'un titre reconnu de qualification professionnelle.
Dépasser
5.3.1 Cas des appareils à foyers ouverts et inserts
5.3.1.1 Parois incombustibles
En l'absence de prescriptions du fabricant :
●
on doit protéger les parois par interposition d'un matériau d'une résistance thermique minimale de 0,7 m2.K/W à 50 °C (ou de 0,4 m2.K/W à 200 °C), ayant un classement A1 ou au moins M0 ou A2-s1,d0 (équivalent
à 30 mm d'isolant fibreux de densité inférieure à 100 kg/m3 avec feuille d'aluminium ou isolants structurels haute température autoportants constitués de silicate de calcium),
●
l'isolant ne doit pas pouvoir se dégrader pour des températures inférieures à 400 °C,
●
une lame d'air d'épaisseur minimale de 30 mm, éventuellement entrecoupée d'ailettes avec un minimum de 10 mm entre le sommet des ailettes et l'isolant, est ménagée entre l'isolant et l'appareil.
Dans le cas des inserts, les sections des entrées d'air de convection sont définies dans les prescriptions d'installation du fabricant de l'appareil, avec un minimum de passage libre de 400 cm2 pour l'entrée basse et 500 cm2
pour la sortie.
Si le fabricant le précise dans la notice de l'appareil, l'amenée d'air comburant, lorsqu'elle débouche dans l'habillage, peut faire office d'entrée d'air basse de ventilation de l'appareil.
5.3.1.2 Parois combustibles
Deux solutions sont possibles :
●
●
tous les matériaux combustibles ou dégradables sous l'action de la chaleur sur les parois ou à l'intérieur de celles-ci (sols, murs et plafonds) à l'emplacement de la cheminée si celle-ci est en contact avec ces parois
sont enlevés. La mise en oeuvre est poursuivie selon le paragraphe 5.3.1.1 du présent document,
l'enlèvement des matériaux combustibles n'est pas réalisé, dans ce cas :
❍
❍
soit, les prescriptions du fabricant indiquées sur la notice de l'appareil, notamment la distance de sécurité par rapport aux matériaux combustibles, sont mises en oeuvre,
soit, une nouvelle cloison d'interposition incombustible protégée de façon comparable au paragraphe 5.3.1.1 du présent document (des indications sont données au paragraphe 6.8 du présent document pour
les plafonds) est réalisée. Si aucune des deux solutions ci-dessus n'est possible, l'appareil ne doit pas être installé.
Etiquetage et vente des inserts
Arrêté du 14-11-1991, extraits
Art. 1er.
La vente des inserts et des foyers fermés de cheminée utilisant le bois comme combustible est, si elle ne comprend pas leur pose par le vendeur ou par un professionnel, ou si elle n'est pas accompagnée d'un document écrit
certifiant que l'acquéreur a pris connaissance de la mise en garde prévue à l'article suivant, suspendue pour une durée d'un an, à compter de trente jours après la date de publication du présent arrêté.
Art. 2.
Au delà du délai fixé à l'article 1er, les appareils ne peuvent être exposés en vue de la vente, mis en vente et vendus que s'ils sont munis, apposée sur la façade du foyer, de la mise en garde suivante, réalisée en caractères
d'imprimerie nettement apparents et lisibles, contrastés par rapport au fond :
Attention, pour éviter tout risque d'incendie, cet appareil doit être installé dans les règles de l'art (DTU 24.2.2) et conformément aux règles techniques rappelées dans la notice obligatoirement jointe à l'appareil. "Son
installation doit être effectuée par un professionnel ou une personne qualifiée."
Décret 93-1185 du 22-10-1995, extraits
Art. 2.
Les foyers fermés de cheminée et les inserts doivent: a) Satisfaire aux exigences de sécurité définies à l'annexe I du présent décret. Le respect de cette prescription est attesté soit par le marquage : "conforme aux
exigences de sécurité " qui doit être apposé sur l'appareil de façon visible, lisible et indélébile par le responsable de la première mise sur le marché, soit par l'apposition par le même responsable d'une plaque signalétique
conforme à celle qui est prévue par la norme de référence choisie parmi les normes visées à l'article 3 du présent décret; b) Porter sur leur façade la mise en garde définie à l'annexe II au présent décret; c) Etre
accompagnés de la notice prévue à l'article 4 du présent décret.
Art. 4.
Chaque appareil doit être accompagné d'une notice d'installation et d'utilisation précisant notamment: a) Toutes les instructions nécessaires à la mise en place du foyer, à son raccordement à un conduit d'évacuation des
fumées et produits de la combustion ainsi que les caractéristiques que doivent présenter ce conduit et les éléments de construction environnants; b) Toutes les informations nécessaires à une utilisation de l'appareil
conforme à sa destination et à un entretien correct de l'appareil et de son conduit.
Art. 5.
Lorsque l'installation de l'appareil n'est pas facturée par le vendeur ni réalisée sous sa responsabilité, ce vendeur doit remettre à l'acquéreur un document établi par le responsable de la première mise sur le marché de
l'appareil. Ce document doit être conforme au modèle figurant en annexe III au présent décret. Les parties A et B dudit document doivent être respectivement remplies et signées du vendeur et de l'acquéreur. Un double de
ce document rempli et signé est conservé par le vendeur qui doit pouvoir le présenter aux agents chargés du contrôle dans les trois années suivant la vente.
Bibliographie
Textes de référence
●
DTU 24.2 Travaux d'âtrerie.
●
DTU 24.1 Travaux de fumisterie. Ce DTU étant partiellement remplacé par le DTU 24-1, partie 1 de février 2006.
●
NF D 35-303 Conduits de fumée - Prescriptions pour les conduits de fumée métalliques - Partie 1 : composants de systèmes de conduits de fumée (novembre 2003).
●
Arrêté du 31 janvier 1986 modifié relatif à la protection contre l'incendie des bâtiments d'habitation.
●
Arrêté du 14-11-1991 ordonnant la diffusion de mises en garde et de précautions d'installation lors de la mise en vente d'inserts et de foyers fermés de cheminée utilisant le bois comme combustible
●
Décret n° 93-1185 du 22 octobre 1993 relatif à la sécurité des consommateurs en ce qui concerne les foyers fermés de cheminée et les inserts utilisant les combustibles solides.
Nota : ce décret est abrogé mais reste applicable aux inserts non marqués CE et commercialisés avant le 1er septembre 2008.
Arrêté du 22 août 2008 portant application aux inserts de la Directive Produits de Construction.
Fiche mise à jour : juillet 2009
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