DES PORTES AVEC UN RENFORT MECANIQUE

RESISTANCE AUX CHOCS

Dans certains environnements, les portes ont la vie dure. Songez aux portes dans les hôpitaux, maisons de repos, hôtels, bureaux de police, prisons et instituts psychia­triques. Pour éviter d'utiliser des portes de moindre valeur dans les projets et garantir que la porte soit capable de résister aux chocs et offre donc une belle longévité, les architectes demandent de plus en plus des portes offrant une résis­tance mécaniquement accrue. Ces portes peuvent supporter un impact plus violent et sont conçues pour un usage intensif. La progres­sion des portes invisibles intensifie aussi la demande de portes à renfort mécanique. Au fil du temps, la porte ne se déformera pas et restera donc bien alignée dans le plan du mur. Par ailleurs, la porte avec un renfort mécanique peut aussi offrir une plus-value comme porte de séparation entre les locaux humides/secs et chauds/froids.

DIRECTIVE STS 53.1

Une porte à renfort mécanique n'est toutefois pas l'autre. Les portes sont scindées en différentes classes, en fonction de leur capacité à résister à certains chocs et sollicitations. Ceci est repris dans la Directive STS 53.1. Des portes, adoptées dans bien des cahiers de charges et descriptions, et remises en cause en cas de disputes. Le respect de la directive STS n'a pas de force juridique, mais le document est bel et bien contraignant quand il y est fait référence dans les devis d'exé­cution privés ou publics, ou quand des éléments y sont puisés.

DIFFERENTES CLASSES DE RESISTANCE

La Directive STS 53.1 distingue sept classes: de M1 à M7. Le M représente la classe de résistance mécanique. Les portes M1 obtiennent le score le plus bas, les portes M7 ont la plus haute résistance mécanique. La classe M recommandée est déterminée en fonction de l'endroit où la porte sera suspendue. La directive STS indique quelle est la meilleure résistance mécanique qui convient à la porte en fonction de l'application.

• Si la porte est placée comme porte intérieure dans des bâti­ments résidentiels, comme une salle à manger, une cuisine ou une chambre à coucher, la classe de résistance M1 est recom­mandée.
• M2 est le critère de classe de résistance mécanique auquel une porte coupe-feu doit satisfaire. Les portes M2 sont aussi préconisées dans les garages, les chaufferies, comme porte d'appartement, etc.
• Les portes M3 s'utilisent comme porte intérieure dans les bâtiments résidentiels et peuvent être conseillées comme porte intérieure dans les locaux de classe, les hôpitaux et maisons de repos. Ici, on opte toutefois couramment pour des portes M4.
• La porte M4 est surtout utilisée dans les bâtiments scolaires, hôpitaux, hôtels, centres sportifs, casernes, cantines, piscines et parkings. Des endroits à usage intensif des portes et avec une dégradation précoce probable de la porte à cause des chocs et sollicitations accidentels ou délibérés.
• Les classes M5, M6 et M7 sont nées pour les applications indus­trielles. Sur ces portes à renfort mécanique accru s'exercent des forces très lourdes (p.ex. la collision d'un chariot élévateur).

METHODES D'ESSAI

Quatre essais de charge

La classe de résistance mécanique d'une porte est déterminée à l'aide de quatre essais de charge: A, B, C et D. Ces tests se font par une instance agréée. La méthode pour procéder aux essais est fixée par des normes européennes. Au cours de l'essai, aucun dommage ne peut se produire.

• Essai A: la résistance à la charge angulaire verticale est testée. On vérifie si la porte s'affaisse sous une certaine sollicitation. La porte ouverte (90°) est suspendue dans son encadrement et est chargée verticalement au-dessus, à 50 mm du bord pendant cinq minutes. Une minute après le retrait de la charge, on mesure la déformation permanente. Le déplacement maximal permanent autorisé est égal à 1 mm.
• Essai B: la torsion statique est mesurée (essai pied-entre-porte). De cette manière, on vérifie si la porte se déforme quand un objet est intercalé et que la porte est ensuite refermée. La porte ouverte (90°) est suspendue dans son encadrement et est chargée horizontalement à 50 mm des bords dans le coin le plus bas pendant cinq minutes. Cette charge est aussi exprimée ici en newton. Une minute après le retrait de la charge, on mesure la déformation permanente. Le déplacement permanent maximal autorisé est de 2 mm.
• Essai C: la résistance aux chocs avec un corps mou mais lourd est testée. Le test imite le corps humain et vérifie quel est l'impact sur la porte quand, par exemple, quelqu'un heurte la porte. La porte, suspendue dans son encadrement, est fermée et chargée au centre par un sac de 30 kg qui se balance contre le panneau de porte. L'angle de balancier maximal équivaut à 85°. Le choc est exprimé en joule (J). Le déplacement permanent maximal autorisé est de 2 mm.
• Essai D: résistance aux chocs avec un corps dur. Cet essai simule un choc d'un objet (p.ex. métallique). Le panneau de porte est posé horizontalement sur un bâti d'essai. Une bille d'acier d'un diamètre de 50 mm chute d'une hauteur déterminée sur quinze endroits du panneau de porte. Le choc est exprimé en joule (J). La valeur moyenne des diamètres des empreintes atteint au maximum 20 mm. La valeur moyenne de la profondeur des empreintes peut s'élever au maximum à 2 mm, avec une empreinte maximale de 2,5 mm par point de mesure.

Résultats

Sur la base des prestations de la porte sur chacun des essais, la porte est associée à l'une des quatre classes de résistance (voir tableau). Le score le plus faible enregistré détermine la classe de résistance mécanique définitive.

Extrapolation

Les essais de charge sont effectués habituellement sur des portes standard (hauteur de 2.015 mm à 2.115 mm et largeur de 630 à 1.230 mm). Si la construction de porte se voit attribuer une certaine classe, celle-ci peut dévier de maximum 2 mm en hauteur/largeur lors de la fabrica­tion, en fonction de la classe de tolérance. Ceci signifie donc qu'une porte M4 qui dévie de la tolérance des 2 mm ne peut pas être tout simplement commercialisée plus grande, en soi une porte plus grande n'a pas la même classe de résistance méca­nique que la petite variante. On doit alors calculer dans quelle mesure la taille de la porte peut être extrapolée sans pénaliser la résis­tance (p.ex. un bureau d'étude calcule que la porte peut être fabriquée au maximum 10% plus grande). Si l'extrapolation souhaitée n'est pas réalisable, la porte descend d'une classe.

Exigences complémentaires

Celui qui choisit des portes à renfort mécanique veut une porte qui dure plus longtemps dans le cas d'un usage intensif mais, hormis la résistance mécanique, d'autres paramètres sont déterminants pour la qualité de la porte, comme la planéité générale (V) du panneau de porte (sous un climat normal, sec et humide), la classe de résistance hygrothermique (H), la force de commande requise (F) pour l'ouver­ture et la fermeture, la fréquence d'utilisation (f) qui indique combien de fois la porte peut être ouverte et fermée. Pour ces paramètres aussi, la directive STS comporte une liste qui indique le meilleur score de la porte pour chaque paramètre en fonction de l'application.

CONSTRUCTION DE PORTE

Avec ou sans cadre

Le panneau d'une porte classique est constitué d'un cadre, d'une plaque de remplissage (âme) et d'une plaque HDF (high density fiber board), qui est finie par des lattes de chant et une couche supérieure. Une porte avec un panneau de stabilité réunit le cadre, la plaque de remplissage et la plaque HDF d'un panneau de porte en un seul panneau. Les trois éléments ne sont pas fixés l'un à l'autre (p.ex. avec de la colle) comme dans une porte classique. Le panneau forme un ensemble monolithique (d'une composition de copeaux de bois) qui est pourvu de lattes de chant et d'une couche de finition. Du fait que le panneau forme un ensemble, il offre une bonne résis­tance aux chocs et à la torsion (car le panneau de porte n'est pas constitué de parties libres suscep­tibles d'interagir).

Composition de l'âme

La composition de l'âme de la porte (dans le cas d'une porte classique) ou du panneau de stabilité est adaptée en fonction de la classe de résistance mécanique exigée. Comme dans un cake, les ingré­dients sont adaptés dans l'optique de la classe à atteindre. Ceci peut se faire entre autres par:

• le changement de la composition des copeaux de bois (p.ex. plus grandes particules, moins de sciure);
• l'ajout de colles à fonction spécifique;
• l'adaptation de la densité du panneau (comprimer plus ou moins les copeaux de bois les uns sur les autres);
• l'incorporation d'additifs (p.ex. substances chimiques) dans le panneau.

Renfort supplémentaire

Des outils supplémentaires peuvent être utilisés pour renforcer la porte.

• Au lieu d'une plaque HDF dans une porte classique, on utilise deux plaques HDF avec un insert d'alu­minium intercalé;
• Des lattes de renfort sont placées contre l'âme (p.ex. en multiplex ou laminated strand lumber);
• Pour protéger les angles de porte contre les chocs, des lattes de chant en bois visibles sont prévues. Par ailleurs, on demande aussi des profils d'angle en acier inoxydable fraisés ou collés sur les angles.

Couche de finition

La finition de la plaque de copeaux de bois dans les portes à renfort mécanique s'effectue couramment en stratifié haute pression (hpl). Alors qu'on utilise dans les portes standard un hpl de 0,7 mm, celui-ci est augmenté à 1,2 mm dans les portes à renfort mécanique. La couche supérieure exerce une influence importante sur la réussite des tests car si la porte reste intacte mais que le revêtement de surface se fend, la porte ne réussit pas l'essai. De telles couches de finition sont disponibles dans de nombreux coloris et imprimés.

Ouvertures de verre

• Les portes à renfort mécanique de construction classique peuvent être munies d'ouvertures de verre, du moins si un cadre de bois est prévu autour du verre. Pour conserver la solidité de la porte, on doit conserver au moins 15 cm de bois autour de l'ouverture de verre.
• Dans une porte renforcée constituée autour d'un panneau de stabilité, le verre est monté directement dans le panneau sans nécessiter un cadre interne. Une section de 10 cm autour de l'ouverture de fenêtre suffit. Il est possible de fabriquer des portes minces avec beaucoup de verre sans entraver la résistance mécanique (tant qu'une section de 10 cm est prévue).

L'ouverture de verre débute de préférence à une hauteur de 25 à 30 cm du sol. L'expérience nous apprend qu'autrement, on heurte la porte du pied lors de l'ouverture. Le verre utilisé dans les portes à renfort mécanique est constitué de deux panneaux de verre entre lesquels est intercalé un film. Quand le verre se brise, les éclats restent suspendus dans le film.

Ferrure

La quincaillerie est choisie en fonction du poids de la porte. Veillez à ce que la porte (après les adaptations de renforcement) ne pèse pas trop lourd (aux Pays-Bas p.ex., les placeurs ne soulèvent pas plus de 25 kg). Car une porte lourde présente des inconvénients, à savoir des difficultés lors du placement, une ferrure plus coûteuse, etc.

Hormis les exigences de poids, la ferrure de la porte ne doit pas satisfaire à des exigences spéciales (la ferrure en inox est utilisée le plus souvent). Mais il se fait que la fermeture doit être fraisée assez profond et que la latte de chant et/ou le panneau de porte auquel est fixée la ferrure doit disposer d'une résistance au vissage suffisante.

Comme fermeture, on utilise une poignée de porte avec une tige d'une épaisseur standard de 8 mm. Pas besoin de faire plus épais. En complément, on peut utiliser une manivelle renforcée (inusable) ou une fermeture à trois points (en guide de renfort). Pour les portes anti-effraction, la ferrure est adaptée, parce que le cambrioleur vise couramment la quincaillerie.

PLACEMENT

Le placement de la porte est identique à celui d'une porte classique. Mais il faut veiller à un ancrage mécanique du cadre de la porte. La seule utilisation de mousse PU est proscrite dans l'installation d'une porte à renfort mécanique. Le risque que le cadre se désolidarise avec le temps (à cause des chocs et des forces de torsion), est nettement plus grand que pour une porte standard.