Documentation — Colonnes d'incendie

0. Ce que fournit l'outil

Cinq sorties, sur un ouvrage décrit une seule fois

• Une note de calcul hydraulique, prise par prise : vitesse, pertes linéaires et singulières, perte de charge cumulée, effet du dénivelé, pression requise et pression disponible à chaque niveau.
• Le verdict sur les caractéristiques exigées : diamètre intérieur, diamètre de la traînasse, budget de perte de charge, pression à la prise la plus défavorisée, et pression requise à l'alimentation confrontée au plafond de l'essai quinquennal en régime d'écoulement.
• Un rapport de conception qui distingue ce qui est opposable au titre de l'arrêté et ce qui est dû au titre du marché — voir la section 5, c'est le cœur de l'outil.
• Un schéma de principe exportable en SVG, qui est la pièce que le référentiel exige au dossier technique.
• Une note de calcul en CSV et un projet en JSON, à joindre au dossier ou à rouvrir plus tard.

Ce que l'outil calcule, et avec quoi

Le référentiel fixe un résultat à atteindre — un débit, une perte de charge maximale, une pression minimale à la prise la plus défavorisée — et laisse la note de calcul au projeteur. Elle ne donne aucune corrélation, aucune rugosité, aucun coefficient de perte de charge singulière. L'outil emploie donc l'hydraulique générale :

Corrélation

Darcy-Weisbach, coefficient de frottement par Colebrook-White

Fluide

Eau à 10 °C, masse volumique et viscosité cinématique correspondantes

Rugosité

Au choix : acier galvanisé neuf, acier galvanisé avec une valeur de vieillissement (retenue par défaut), acier à revêtement intérieur, acier inoxydable

Singularités

Au forfait — une majoration de la perte de charge linéaire — ou au détail, coude par coude, té par té, vanne par vanne

Ces hypothèses sont écrites en toutes lettres au bas de chaque note de calcul, et reprises dans l'export CSV. Un projeteur qui reprend le calcul doit savoir ce qui vient du référentiel et ce qui vient de l'outil : la note le dit d'elle-même.

1. Décrire une colonne

L'ouvrage

Type — colonne sèche (alimentée par les services de secours, vide au repos) ou colonne en charge (reliée à une réserve et à un dispositif d'alimentation, en eau sous pression en permanence). Sens — montante ou descendante ; le sens change la dotation en prises exigée à chaque niveau, et il change le signe du dénivelé. Classe, tube et état de surface. Emplacement de la colonne, qui doit être une zone protégée.

Le régime réglementaire ne sert qu'à savoir quel texte est opposable : ERP, habitation, IGH, code du travail, ou aucun. Il ne dit jamais si une colonne est due.

Un niveau de desserte, c'est quoi

Repère

Le nom du niveau, tel qu'il figurera sur le schéma et dans la note. Unique.

Cote du plancher

Comptée depuis le niveau d'accès des engins, positive vers le haut. Elle doit croître sur une montante et décroître sur une descendante : l'outil refuse une liste qui redescend au milieu, parce que le cumul de perte de charge ne correspondrait alors à aucun parcours réel.

Longueur développée

Celle du tronçon qui va du niveau précédent (ou du pied de colonne) à ce niveau. Elle est supérieure au dénivelé dès qu'il y a des déviations.

Hauteur et angle de sortie

Du centre de la section de sortie des prises, au-dessus du niveau d'accès aux prises. Contrôlés contre la fourchette et l'inclinaison de le référentiel.

Prises

Nombre de sorties DN 40, nombre de prises DN 65, réalisation en prise double, présence d'un coffret. La dotation est confrontée à celle qu'exige le référentiel pour la classe et le sens retenus.

Singularités

En mode détail seulement : coudes, tés, vannes, clapets, réductions, comptés sur ce tronçon.

Le bouton « Générer une série de niveaux… » crée d'un coup n niveaux à hauteur d'étage constante. C'est le cas courant ; les cotes se retouchent ensuite une à une.

Raccord d'alimentation et traînasse

Le raccordement est direct quand le raccord est posé sur la colonne elle-même, indirect quand une conduite d'allure horizontale — la traînasse — les relie. Dans le second cas, l'outil demande sa longueur développée, son dénivelé, son tube, les locaux qu'elle emprunte et si elle traverse un local à risques particuliers. Sa perte de charge entre dans le budget au même titre que celle de la colonne, et son diamètre est confronté à celui de la colonne.

2. Le point de méthode : le dénivelé n'est pas une perte de charge

C'est la décision qui gouverne tout le calcul, et elle mérite d'être comprise avant de lire un résultat.

Le budget de perte de charge que le référentiel impose figure sous un titre sans ambiguïté : « Pertes de charge ». Une hauteur d'eau n'en est pas une : c'est une énergie potentielle, restituée intégralement à la descente, et qui ne dépend ni du débit ni du diamètre. Les additionner produirait une absurdité facile à vérifier — une colonne de 45 m, cas parfaitement ordinaire, consommerait 4,4 bar de budget avant même d'avoir vu passer un litre d'eau, et serait déclarée non conforme à vide.

L'outil compose donc la pression requise à l'alimentation ainsi :

P_alimentation = P_{exigée à la prise} + ΔP_linéaire + ΔP_singulière + ρ·g·Δz

… et il ne confronte au budget du référentiel que les deux termes du milieu. Le dénivelé, lui, se paie en pression à l'alimentation — c'est-à-dire sur l'engin, là où il se paie réellement.

L'hypothèse de débit, et pourquoi elle est enveloppe

Le débit est réputé intégralement appelé à la prise considérée : il transite donc par toute la colonne jusqu'à elle. C'est l'hypothèse la plus défavorable, et c'est celle que le référentiel impose de vérifier à l'essai quinquennal — le débit de la colonne doit pouvoir être atteint jusqu'à la prise la plus défavorisée. Calculer avec une répartition entre prises donnerait un ouvrage qui ne passe pas son propre essai de maintenance.

Ce que l'outil ne sait pas, et qu'il déclare

Les règles propres à la robinetterie ne sont pas dépouillées. La perte de charge propre d'une prise d'incendie n'est donc pas connue de l'outil : la pression est calculée au piquage de la prise, dans la colonne. Un champ permet d'ajouter cette perte de charge quand le K_v du fabricant est connu ; il vaut zéro par défaut, et la note le dit.

3. Trois colonnes sèches dimensionnées

Les trois cas ci-dessous ont été calculés par l'outil. Les verdicts sont reproduits tels qu'il les rend ; les seuils auxquels il les compare appartiennent au référentiel et ne sont pas publiés ici.

4. Les colonnes en charge : zones de pression et réserve

Une colonne en charge n'est pas une colonne sèche remplie d'eau. Elle relève du chapitre 5 de le référentiel, qui lui donne son propre point de fonctionnement, sa réserve, son dispositif d'alimentation secouru, et une contrainte que l'outil met en avant parce qu'elle décide de l'architecture du réseau.

La contrainte qui commande le découpage

L'inspection mensuelle impose de valider, à chaque niveau, une pression statique comprise dans une fenêtre de 2 bar de large. Une colonne d'eau de 2 bar mesure environ 20,4 m. Une zone de pression ne peut donc pas dépasser cette hauteur : c'est arithmétique, et aucun réglage en pied de colonne n'y change rien.

Ce qui change encore, en charge

• Aucun budget de perte de charge n'est opposé : le tableau qui en fixe un ne vise que les colonnes sèches. L'outil ne le transpose pas.
• La dotation en prises n'est pas jugée sur le tableau des colonnes sèches non plus : le référentiel renvoie le nombre et la dimension des prises « à la réglementation correspondante ». Seul le type de prise est vérifié, et la note le dit.
• Le risque de gel apparaît, et il vaut partout où la colonne passe : une colonne sèche est vide, une colonne en charge est pleine en permanence.
• La pression nominale est relevée dès que la pression calculée dépasse le seuil que le référentiel fixe pour cela.

5. La conformité à deux poids, et le renvoi de MS 18 § 2

Le rapport de conception ne rend pas un verdict unique. Chaque règle porte sa nature :

• Réglementaire — opposable. Un manquement est une non-conformité.
• Règle de l'art — valeur valeur contractuelle de marché. Un manquement est un écart.

Jusque-là, c'est la distinction que l'outil « réseau gaz » du site applique déjà. Mais ici elle se complique d'un point qu'il ne faut surtout pas manquer.

En ERP, le référentiel devient opposable

L'article MS 18 § 2 de l'arrêté du 25 juin 1980 dispose que les colonnes sèches « doivent être conformes aux normes françaises ». Le règlement s'approprie donc le référentiel par renvoi : dans un établissement recevant du public, un écart à le référentiel n'est pas un écart contractuel, il est opposable.

L'outil traite ce renvoi explicitement. Les règles gardent leur nature — une règle de l'art reste une règle de l'art — mais leur gravité est relevée en ERP, et le rapport nomme le fondement de ce relèvement. Sans cela, l'outil classerait en « écart de marché », dans un ERP, ce qu'une commission de sécurité relève en non-conformité.

Un refus doit dire ce qui manque

C'est le point d'usage de tout le volet conception. L'outil ne renvoie pas « non conforme » : il renvoie la règle, ses conditions, et celles qui ne sont pas déclarées. Savoir qu'une disposition est refusée n'aide personne ; savoir qu'il ne manquait qu'une pancarte change la journée.

Corollaire : ce qui n'est pas coché est réputé non prévu. Une case vide n'est jamais lue comme satisfaite, et une disposition mal orthographiée dans un projet rechargé est écartée plutôt que prise pour argent comptant.

6. Le schéma de principe

Le référentiel exige, au dossier technique, « un plan schématique de chaque colonne précisant les caractéristiques dimensionnelles et les composants ». L'onglet « Schéma » produit cette pièce, et l'exporte en SVG.

• Il se dessine avant le calcul, et ne refuse jamais de dessiner. On ouvre cet onglet précisément quand la saisie cloche — donc au moment où le calcul refuserait de tourner.
• Les résultats s'y ajoutent s'ils sont encore à jour. Si la description a changé depuis le dernier calcul, le schéma montre la géométrie seule et le dit : un dessin qui porte des pressions périmées ment d'autant mieux qu'il a l'air complet.
• On descend, on ne comprime pas. Chaque niveau prend sa propre bande, de hauteur fixe. Une colonne de quarante niveaux s'allonge vers le bas et se lit en faisant défiler le cadre. Toute tentative de la faire tenir dans l'écran se paierait en textes illisibles.
• L'échelle est une pure homothétie. Aucun texte ne disparaît au dézoom, et le fichier exporté est exactement ce qui est à l'écran.

Y figurent : le raccord d'alimentation avec sa hauteur et son inclinaison, la traînasse ou le raccordement direct, le fût de la colonne, chaque niveau avec son repère, sa cote, sa dotation en prises et — après calcul — sa perte de charge cumulée et sa pression disponible, plus la purge d'air et la vidange. Les dispositifs non déclarés sont dessinés en pointillé et signalés comme tels : un schéma qui les montrerait pleins ferait croire à un ouvrage complet.

7. Enregistrer, rouvrir, exporter

• Enregistrer le projet — l'ensemble de la saisie, ouvrage, niveaux et dispositions, dans un fichier JSON déposé sur le poste de travail. Rien n'est écrit en base : une note de dimensionnement est un document d'affaire, elle a sa place dans le dossier.
• Ouvrir un projet — recharge un fichier produit par le bouton précédent, à l'identique.
• Note de calcul (CSV) — les hypothèses, le tableau prise par prise et les verdicts, au format qu'un tableur français ouvre sans poser de question : séparateur point-virgule, décimale à la virgule, BOM UTF-8 pour les accents.
• Exporter le schéma (SVG) — la pièce exigée au dossier technique, à insérer dans le dossier d'ouvrage exécuté.

8. Ce que l'outil ne dit pas

• Il ne dit pas si une colonne est obligatoire, ni combien il en faut, ni où les répartir. C'est hors du champ du référentiel, et cela se traite avec les outils « arrêté du 25/06/1980 » et « arrêté du 31/01/1986 ».
• Il ne choisit pas le diamètre nominal. Le référentiel renvoie ce choix à la réglementation applicable. L'outil vérifie le DN saisi ; il ne le prescrit pas.
• Il ne connaît pas la robinetterie. Les règles propres à la robinetterie ne sont pas dépouillées : la pression est calculée au piquage, et un champ permet d'ajouter la perte de charge propre des prises quand le fabricant la donne.
• Il ne modélise pas les transitoires. Le coup de bélier à la fermeture d'une prise est traité par le référentiel au forfait, par un volume d'air ; l'outil vérifie ce volume, il ne calcule pas l'onde.
• Il ne dimensionne pas les machines. Sur une colonne en charge, il rend le point de fonctionnement exigé ; le choix des pompes, leur nombre, leur permutation et l'alimentation électrique de sécurité restent au projet.
• Le règlement des IGH n'est pas dépouillé. Une colonne en charge d'IGH est jugée ici sur le seul référentiel ; les prescriptions propres à l'IGH restent dues.
• Il ne remplace aucun essai. Ni l'épreuve hydrostatique, ni l'essai en régime d'écoulement, ni le procès-verbal de réception des annexes du référentiel.