Porte tournante

---

Contexte

Une porte tournante est utilisée pour contrôler la circulation ou le chauffage et la climatisation dans un bâtiment. La structure de la porte tournante se compose de panneaux de porte individuels (ou ailes), d'un arbre central avec la quincaillerie nécessaire pour soutenir les ailes de porte, d'une structure circulaire appelée « rotonde » ou « tambour » qui est généralement équipée de verre et du plafond ( supporté par la rotonde) qui contient soit un dispositif de freinage mécanique (utilisé pour contrôler la vitesse des portes) soit un dispositif électronique qui utilise un moteur pour entraîner les portes automatiquement.

Le principal avantage d'une porte tournante est qu'elle est toujours fermée et toujours ouverte. Cela signifie que la conception du système est telle qu'il y a au moins un battant de porte scellant l'ouverture à tout moment réduisant la quantité de volume de chauffage et de climatisation (CVC) qui s'échappe d'un bâtiment et ces économies de coûts énergétiques peuvent être considérables . La porte tournante permet de réaliser ces économies car les parois incurvées de la rotonde permettent aux joints de s'adapter parfaitement lorsque les vantaux de la porte tournent.

Chaque aile est équipée d'un joint d'étanchéité en caoutchouc et feutre. Avec le temps et l'usage, ces joints d'étanchéité sur les vantaux doivent être remplacés car leur efficacité diminue avec l'âge. Ce processus fait également partie de la conception du système de porte tournante.

Historique

La première utilisation exacte des portes tournantes est inconnue. Cependant, on sait qu'ils sont utilisés depuis environ 1790 à Chicago où ils sont encore largement utilisés aujourd'hui. Les portes tournantes ont résolu le problème de la fermeture automatique de l'ouverture de la porte afin d'éviter de perdre le chauffage ou le refroidissement. Les premières portes tournantes étaient fabriquées en bois, car la technologie et les matériaux nécessaires pour les fabriquer de manière économique à partir de métal n'étaient pas encore disponibles ou étaient d'un coût prohibitif.

Matières premières

Les matériaux utilisés dans la construction d'une porte tournante se composent d'extrusion d'aluminium, de tubes en acier, de pièces de quincaillerie en acier usinées conçues pour fixer les portes à la structure, de contreplaqué de qualité marine, de verre (courbé et plat), de feutre et de caoutchouc, et des dispositifs mécaniques utilisé pour contrôler la vitesse ou un dispositif d'opérateur motorisé pour déplacer les portes en réponse à un signal provenant d'un capteur.

Conception

Chaque conception de base de porte tournante est modifiée (en ce qui concerne les dimensions, le nombre de vantaux, si la fonction est manuelle, automatique ou de sécurité, et la finition ou la couleur) pour répondre aux besoins des utilisateurs. La conception de base du système de porte tournante n'est pas modifiée, mais il est disponible en plusieurs configurations. Lorsqu'un architecte spécifie une porte tournante, il s'intéresse principalement à la meilleure conception qui économisera l'énergie, mais aussi à celle qui pariera avec les exigences de circulation du bâtiment fini. À partir de cette idée de base, l'architecte spécifie le système et la configuration des portes tournantes, et les fabricants peuvent adapter leurs conceptions pour se conformer aux spécifications.

Le processus de fabrication

1. Tous les éléments en aluminium sont coupés à longueur en fonction des dimensions finales globales de la porte tournante. Les extrusions d'aluminium sont fabriquées à l'aide d'un très grand dispositif de presse appelé presse à extrusion. La presse force des billettes en fonte d'aluminium préchauffées à travers une matrice en acier qui a une forme découpée selon les exigences de l'utilisateur. Tout comme un décorateur de gâteaux qui utilise un sac de glaçage forcé à travers une petite buse pour créer des motifs et des formes, une extrusion prend la forme de la découpe dans la matrice et ces formes peuvent être réalisées avec des tolérances très précises. Ces extrusions sont les principaux composants utilisés dans la fabrication de portes tournantes - elles sont conçues pour se verrouiller ensemble et fournir un cadre très solide pour soutenir le reste du système.

   Les systèmes de portes tournantes peuvent également être fabriqués en utilisant des métaux exotiques comme le laiton ou l'acier inoxydable pour améliorer leur apparence. Ces systèmes n'utilisent pas d'extrusions d'aluminium. Au lieu de cela, des feuilles de métal qui sont coupées et formées pour s'enrouler autour d'un squelette en acier (sous-châssis) sont soudées en place. Ils peuvent facilement coûter jusqu'à trois fois celui d'une porte tournante en aluminium standard.

2. Les murs de la rotonde circulaire sont formés à partir d'extrusions d'aluminium qui sont passées à plusieurs reprises dans une machine à cintrer jusqu'à ce que le rayon correct soit atteint. Le rayon dépend de la taille requise de la porte tournante. La taille (largeur) la plus courante est de 8 pi (2,4 m), mais ces systèmes peuvent être fabriqués avec des largeurs beaucoup plus grandes. Les systèmes plus importants sont généralement motorisés car la structure serait très difficile à pousser manuellement.

   La cintreuse se compose de trois rouleaux à travers lesquels la pièce droite d'aluminium est alimentée. Après chaque virage, les rouleaux sont rapprochés et le matériau est à nouveau alimenté jusqu'à ce que le rayon correct soit atteint. Ce processus est essentiel car les panneaux de porte doivent non seulement s'adapter à l'intérieur de la rotonde, mais ils doivent également pivoter uniformément à 360 degrés sans heurter les murs de la rotonde. L'étanchéité entre les panneaux de porte et la rotonde doit également être maintenue afin de réduire la quantité d'air chaud et froid entrant et sortant par la porte.

3. Toutes les pièces en aluminium (portes, cadres, etc.) sont soudées ensemble et préparées pour recevoir les composants matériels qui composent le système d'évacuation d'urgence.
4. Le plafond circulaire est découpé dans du contreplaqué de qualité marine de 1 po (2,54 cm) d'épaisseur, puis stratifié avec une feuille d'aluminium de 0,125 po (0,318 cm) d'épaisseur pour former le plafond intérieur.
5. Le plafond est préparé pour les luminaires (découpes) et le trou de l'arbre central est coupé au centre même.
6. L'équerre en acier est soudée ensemble selon un modèle de grille pour fournir le support du plafond et pour sécuriser le dispositif de contrôle de vitesse mécanique. La grille est installée au-dessus du plafond.

   Le dispositif de contrôle de vitesse est un système d'assemblage de mâchoires de frein à ressort qui tourne à l'intérieur d'un tambour. Au fur et à mesure que la vitesse de rotation de la porte tournante augmente, l'ensemble de mâchoires de frein augmente également et la pression des mâchoires de frein contre le tambour ralentit la porte tournante, empêchant ainsi l'effet de "roue libre". Le dispositif de contrôle de vitesse peut être monté au plafond ou au sol. Les commandes de vitesse montées au sol sont utilisées sur les systèmes qui ont des plafonds en verre ou qui ont un dégagement insuffisant en haut du système de porte.

7. L'arbre central est fabriqué et équipé du reste du matériel de rupture. Les systèmes de portes tournantes (aux États-Unis) doivent être équipés d'un « mécanisme d'effondrement de panique » ou d'un « système d'évasion » qui permet aux cadres de porte de se replier l'un contre l'autre. Cette position pliante permet une sortie sans obstruction de l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment en cas d'incendie ou de toute autre situation d'urgence. Le Uniform Building Code (adopté par la plupart des municipalités des États-Unis) exige le système de dérivation ainsi qu'une autre porte battante ou coulissante manuelle ou automatique à côté de la porte tournante pour la sortie de secours et l'accès pour les personnes handicapées.

   Le mécanisme de rupture se compose de deux plaques de rupture qui sont fixées à chaque extrémité de l'arbre central. Ils sont fendus parce que les cadres de porte sont équipés de barres de pivot qui permettent au cadre de porte de se déplier comme décrit ci-dessus. Les plaques de rupture ont des portes d'accès amovibles qui permettent d'accrocher le cadre de la porte à l'ensemble à l'aide d'un ensemble de barres pivotantes.

   Les panneaux de porte tournants tournent avec l'ensemble arbre central et l'arbre central Une vue aérienne et une coupe d'une porte à tambour. l'assemblage est, comme discuté précédemment, équipé de plaques de rupture en haut et en bas. Il y a des dispositifs matériels supplémentaires à chaque extrémité de l'arbre central et ces dispositifs sont les véritables points de pivot de l'arbre central. Ils sont appelés arbres tronqués.

   Le bas de l'ensemble arbre central se trouve à l'intérieur d'un ensemble de roulement qui est fixé au sol du bâtiment. Le roulement permet à la porte tournante de tourner en douceur et est nécessaire pour éviter les pannes mécaniques dues à l'usure.

8. L'intégralité de la porte tournante est assemblée en usine pour être testée. Une fois autorisée à être expédiée, la porte tournante est démontée et emballée dans un plastique protecteur. Une caisse en bois est construite et les composants de la porte tournante sont emballés et sécurisés pour leur voyage vers le chantier.

Contrôle qualité

Lors du montage de l'ensemble porte tournante, une série de tests et de mesures est effectuée afin de vérifier que le produit est conforme aux exigences du client. Le système est vérifié pour une hauteur et une largeur correctes, toutes les fonctions de la porte tournante sont testées (contrôle de vitesse, système d'évasion, coupe-froid, etc.) et des ajustements sont effectués si nécessaire. Dans le cas des systèmes de sécurité ou des systèmes automatiques, chaque fonction ou mode de fonctionnement de l'ordinateur est vérifié et revérifié pour son bon fonctionnement. L'inspecteur du contrôle de la qualité doit signer un formulaire d'inspection avant que le système de porte puisse être démonté.

Sous-produits/Déchets

Tous les déchets sont recyclables et se composent de bois, d'aluminium et d'acier. Tous les déchets sont stockés et envoyés à un centre de recyclage. Il n'y a pas de produits chimiques nocifs utilisés ou de déchets dans le processus de fabrication.

Le futur

Des conceptions sont à l'étude qui incorporeraient des fonctions de sécurité améliorées pour des applications spécialisées telles que les aéroports et les prisons afin d'inclure des systèmes de détection de métaux et de produits chimiques ainsi que de nouveaux systèmes de reconnaissance vidéo. Bien que la conception de base de la porte tournante reste la même après plus de 200 ans d'utilisation, certains nouveaux systèmes de porte sont très grands (20 pi [6,1 m] de diamètre) et leur conception incorpore des dispositifs électromécaniques élaborés et exotiques conçus pour permettre à plusieurs personnes de traverser le ouverture à la fois, où la plupart des conceptions de portes tournantes peuvent accueillir une ou deux personnes à la fois. Les limitations mécaniques de l'équipement rendent les grands systèmes de portes coûteux à posséder et difficiles à entretenir et à réparer. Les portes tournantes seront toujours le meilleur moyen de contrôler les pertes de CVC dans les zones soumises à des conditions climatiques extrêmes, mais elles resteront également efficaces pour le contrôle d'accès et le contrôle de la circulation dans le futur.

Où en savoir plus

Autre

Manfredi, Bob. Portes tournantes :un cas ouvert et fermé. Décembre 2001.

Page Web de Sierra Automatic Doors, Inc.. Décembre 2001. <>.

O. Harold Boutilier