Facteur de massiveté

Définition

L’échauffement d’un élément dépend à la fois de son volume et sa surface externe exposée à la chaleur. C’est ce principe qui conduit à utiliser une forme de type ailette pour des radiateurs afin de favoriser les échanges thermiques. Plus le ratio surface exposée sur volume de matière est élevé, plus les échanges convectifs sont importants. Ce ratio est appelé facteur de massiveté. Il peut également être défini pour des éléments 2D.

Am : aire de la surface exposée au feu [m²]

V : volume de l’élément [m3]

P : périmètre de la surface exposée au feu [m]

S : aire de la section [m²]

Exemples de facteur de massiveté pour une section 2D :

Section 4 x 4 = 16 1 x 16 = 16
Périmètre de la surface exposée 4 x 4 = 16 2 x 1 + 2 x 16 = 34
Facteur de massiveté P/S 16 / 16 = 1 34 / 16 = 2,125

Des formules plus complexes, disponibles dans l’Eurocode 3 partie 1.2, permettent de prendre en compte les cas suivants :

  • exposition sur 3 ou 4 faces,
  • éléments protégés ou non.

Influence sur l’échauffement d’un profilé métallique

Le facteur de massiveté a une forte influence sur l’échauffement pour des durées de stabilité au feu inférieure à 30 minutes.

Christophe Thauvoye, chef du service recherche incendie, CTICM