{"id":4089,"date":"2018-08-06T13:25:47","date_gmt":"2018-08-06T11:25:47","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/?p=4089"},"modified":"2018-09-24T19:46:14","modified_gmt":"2018-09-24T17:46:14","slug":"8-3-deroulemement-dun-incendie-et-quantite-denergie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/8-3-deroulemement-dun-incendie-et-quantite-denergie\/","title":{"rendered":"8.3 D\u00e9roulemement d’un incendie et quantit\u00e9 d’\u00e9nergie"},"content":{"rendered":"

8.3.1 Les phases du d\u00e9roulement typique d’un incendie<\/h2>\n

Afin de pouvoir prendre des mesures de protection incendie au niveau de la construction, il est indispensable de conna\u00eetre plus pr\u00e9cis\u00e9ment le cours d’un incendie, c’est-\u00e0-dire les phases differentes du d\u00e9roulement d’un incendie (voir Fig. 8.1).<\/p>\n

Inflammation<\/h3>\n

Au contact de l’air, des parties des mat\u00e9riaux combustiblees sont port\u00e9es \u00e0 la temp\u00e9rature d’ignition.<\/p>\n

Incendie en formation<\/h3>\n

Avec l’inflammation des mat\u00e9riaux \u00e9chauff\u00e9s jusqu’\u00e0 la temp\u00e9rature d’ignition, le feu couvant passe \u00e0 un feu de flammes. On appelle incendie en formation un feu localis\u00e9 avec apparition de flammes.<\/p>\n

Feu couvant<\/i><\/p>\n

L’incendie se d\u00e9veloppe plus ou moins rapidement en fonction du type et de l’intensit\u00e9 de la source d’ignition ainsi que des mat\u00e9riaux combustibles impliqu\u00e9s. Dans la plupart des cas, l’incendie se propage tout d’abord relativement lentement \u00e0 proximit\u00e9 des mat\u00e9riaux combustibles. Des points incandescents demeurent en partie presque invisibles. Lorsque de plus grandes quantit\u00e9s de substances combustibles sont impliqu\u00e9es, la quantit\u00e9 de chaleur lib\u00e9r\u00e9e ainsi que la temp\u00e9rature augmentent alors quasi exponentiellement.<\/p>\n

Explosion de fum\u00e9es<\/i><\/p>\n

Dans des cas d\u00e9favorables, un m\u00e9lange explosif peut se former entre l’air et des gaz, vapeurs ou poussi\u00e8res combustibles. D\u00e8s que la temp\u00e9rature d’ignition est atteinte, l’embrasement se produit en quelques fractions de secondes.<\/p>\n

Saut de feu<\/h3>\n

Quand, durant un incendie en formation, la production d’\u00e9nergie atteint un certain niveau par rapport \u00e0 la masse combustible, la temp\u00e9rature augmente fortement. Il s’ensuit une gaz\u00e9ification massive des substances combustibles avec une forte production de flammes. L’incendie en formation se transforme alors en incendie g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9.<\/p>\n

\"D\u00e9roulement<\/div>\n
Fig.\u202f8.1:\u2002D\u00e9roulement typique d’un incendie sur l’exemple d’un incendie naturel conventionnel<\/div>\n

Flash-over<\/h3>\n

Jusqu’au moment du flash-over, il y a de bonnes chances pour qu’un incendie puisse encore \u00eatre circonscrit. Si les moyens d’extinction n’entrent en jeu qu’apr\u00e8s cet instant, alors un sinistre total est g\u00e9n\u00e9ralement in\u00e9vitable.<\/p>\n

Incendie g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9<\/h3>\n

Incendie g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 aliment\u00e9 par les mat\u00e9riaux:<\/i><\/p>\n

Quand l’oxyg\u00e8ne est disponible en suffisance, l’\u00e9volution de l’incendie d\u00e9pend de la quantit\u00e9 et de la disposition des mat\u00e9riaux combustibles. Toujours plus de mat\u00e9riel prend feu et tant la quantit\u00e9 de chaleur que la temp\u00e9rature augmentent. Lorsque l’approvisionnement en combustible s’\u00e9puise, la puissance de l’incendie d\u00e9cro\u00eet progressivement jusqu’\u00e0 ce que le mat\u00e9riel combustible soit en grande partie consum\u00e9.<\/p>\n

Incendie g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9 aliment\u00e9 par l’air:<\/i><\/p>\n

Si l’apport d’air est limit\u00e9, un manque d’oxyg\u00e8ne peut se manifester apr\u00e8s un certain temps. Le cours de l’incendie est alors retard\u00e9 et le feu s’\u00e9touffe \u00e9ventuellement. Un apport d’air soudain, par exemple par l’ouverture ou la destruction de fen\u00eatres ou de portes, ranime le feu instantan\u00e9ment.<\/p>\n

8.3.2 Mod\u00e8les d’incendie<\/h2>\n

La description du comportement de syst\u00e8mes porteurs entiers expos\u00e9s eu feu est complexe et l’\u00e9tude des processus thermiques et m\u00e9caniques dans le b\u00e2timent sous exposition au feu est une branche de connaissances relativement nouvelle. Les approches actuelles sont en partie encore trop peu r\u00e9alistes ou alors comportent des solutions qui demandent de trop grands efforts de calcul et trop de connaissances sp\u00e9cialis\u00e9es pour une utilisation routini\u00e8re en ing\u00e9nierie.<\/p>\n

La protection incendie pr\u00e9ventive s’appuie jusqu’\u00e0 maintenant et dans les cas normaux, sur le dimensionnement de chaque partie de construction pour une dur\u00e9e de r\u00e9sistance au feu d\u00e9termin\u00e9e d’apr\u00e8s les exigences des normes et prescriptions de protection incendie [8.1\u2009<\/a>\u2013\u20098.3<\/a>]. Les influences r\u00e9ciproques entre parties de construction voisines ne sont toutefois pas prises en compte. D’une part, les dilatations et torsions des parties de construction dues \u00e0 l’\u00e9chauffement par l’incendie se produisent librement dans de rares cas et peuvent affecter leur comportement au feu. D’autre part, les parties de construction enflamm\u00e9es et les parties voisines qui ne le sont pas entrent collectivement en interaction \u00ab\u200astatique\u200a\u00bb et peuvent ainsi en peu de temps, c’est-\u00e0-dire dans une \u00ab\u200adur\u00e9e de s\u00e9curit\u00e9 incendie\u200a\u00bb, intercepter une diminution locale de la capacit\u00e9 portante dans un cadre limit\u00e9. Les incendies dans les b\u00e2timents \u00e0 plusieurs \u00e9tages demeurent heureusement la plupart du temps localement limit\u00e9s. Les contraintes suppl\u00e9mentaires dans l’\u00e9tat \u00e9chauff\u00e9 se superposent aux efforts m\u00e9caniques provenant des conditions d’utilisation.<\/p>\n

Pour syst\u00e9matiser et simplifier la solution du probl\u00e8me, on recourt \u00e0 une matrice d’appr\u00e9ciation<\/i> avec les deux composants principaux mod\u00e8le d’incendie<\/i> et mod\u00e8le porteur<\/i> (voir Fig. 8.2).<\/p>\n

\"Matrice<\/div>\n
Fig.\u202f8.2:\u2002Matrice de mod\u00e8le de charge d’incendie (B)\/ mod\u00e8le porteur (T) comme point de d\u00e9part pour l’\u00e9valuation de la s\u00e9curit\u00e9 incendie de parties de construction\u00a0\u2013 parties de syst\u00e8mes\u00a0\u2013 syst\u00e8mes porteurs [8.4<\/span><\/span>, 8.9<\/span><\/span>]<\/span><\/div>\n

<\/h3>\n
\"Evaluation<\/div>\n
Fig.\u202f8.3:\u2002Evaluation de protection incendie conventionnelle de parties de construction soumises \u00e0 des charges sur la base d’un essai par incendie normalis\u00e9 (ISO 834) et de dur\u00e9es de r\u00e9sistance au feu normatives [8.4]<\/span><\/span><\/div>\n

<\/h3>\n

Le mod\u00e8le d’incendie<\/i> d\u00e9crit l’\u00e9volution temporelle de la temp\u00e9rature. Au niveau international trois variantes sont utilis\u00e9es (voir Fig. 8.2):<\/p>\n

    \n
  • Courbe d’incendie normalis\u00e9<\/i> (ISO-834) [8.8]<\/span><\/span>, t<\/i>exig\u00e9e <\/sub>(B1): la dur\u00e9e de l’excursion de temp\u00e9rature dans la chambre d’incendie correspond \u00e0 la dur\u00e9e de r\u00e9sistance au feu t<\/i>exig\u00e9e<\/sub> =\u202fF<\/i>(X<\/i>) exig\u00e9e par les normes et prescriptions de protection incendie (voir Fig. 8.3).<\/li>\n
  • Courbe d’incendie normalis\u00e9 ISO<\/i> (ISO-834) [8.8]<\/span><\/span>, t<\/i>eq<\/sub> (B2): dans le cas d’un incendie naturel (c’est-\u00e0-dire une \u00e9volution de la temp\u00e9rature au foyer de l’incendie prenant en compte la charge thermique, l’apport de ventilation, la g\u00e9om\u00e9trie du local ainsi que les propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux des parties de construction d\u00e9limitant le compartiment coupe-feu \u2192 appel\u00e9 incendie param\u00e9trique)<\/i>, il existe un niveau de charge critique au-del\u00e0 duquel l’\u00e9l\u00e9ment de construction fait d\u00e9faillance. En cons\u00e9quence on d\u00e9finit ce que l’on d\u00e9nomme une dur\u00e9e de r\u00e9sistance au feu \u00e9quivalente ISO t<\/i>eq <\/sub>pour laquelle la capacit\u00e9 portante sous l’effet d’un incendie ISO est identique \u00e0 la capacit\u00e9 portante minimale sous l’effet d’un incendie naturel (voir Fig. 8.4\/8.5).<\/li>\n<\/ul>\n
    \"Appr\u00e9ciation<\/div>\n
    Fig.\u202f8.4:\u2002Appr\u00e9ciation \u00absemi-analytique\u00bb \u00e9tendue des parties de construction porteuses de charges expos\u00e9es au feu sur la base d’une \u00e9volution de la temp\u00e9rature de l’espace incendi\u00e9 selon ISO 834 et une dur\u00e9e de r\u00e9sistance au feu \u00e9quivalente prenant en compte la charge thermique, l’apport de ventilation et les propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux des parties de construction d\u00e9limitant le compartiment coupe-feu [8.4]<\/span><\/span><\/div>\n

    <\/h3>\n
      \n
    • Courbes d’incendie naturel<\/i> (B3): mod\u00e9lisation num\u00e9rique aussi r\u00e9aliste que possible de l’\u00e9volution de la temp\u00e9rature des gaz \u00e0 l’aide de la m\u00e9thode des bilans coupl\u00e9s d’\u00e9nergie et de masse pour\n
        \n
      • incendies g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9s<\/i> (B3a) avec une r\u00e9partition plus homog\u00e8ne<\/i> de la temp\u00e9rature des gaz d’incendie apr\u00e8s le saut de feu dans l’espace et<\/li>\n
      • incendies localis\u00e9s<\/i> (B3b) avec des charges thermiques localis\u00e9es dans de grands compartiments coupe-feu et caract\u00e9ris\u00e9s par une r\u00e9partition inhomog\u00e8ne<\/i> de la temp\u00e9rature des gaz d’incendie en raison des conditions locales de saut de feu (voir Fig. 8.6).<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n
        \n

        \"Concept<\/p>\n

        \u2009Fig.\u202f8.5:\u2002Concept pour la d\u00e9termination de la dur\u00e9e de r\u00e9sistance au feu \u00e9quivalente t<\/i>eq<\/sub> (dur\u00e9e de r\u00e9sistance au feu t<\/i>r<\/sub> =\u202f\u03b3<\/i>\u00b7 t<\/i>eq<\/sub>, \u03b3<\/i>: facteur de s\u00e9curit\u00e9)<\/div>\n

        <\/h3>\n<\/div>\n
        \"Mod\u00e8le<\/div>\n
        Fig.\u202f8.6:\u2002Mod\u00e8le physique pour la d\u00e9termination analytique des syst\u00e8mes porteurs expos\u00e9s au feu sur la base d’une description aussi r\u00e9aliste que possible du d\u00e9roulement d’un incendie naturel [8.4]<\/span><\/span><\/div>\n

        <\/h3>\n

        Pour les mod\u00e8les porteurs<\/i>, on distingue fondamentalement 3 niveaux:<\/p>\n

          \n
        • Subdivision de la construction porteuse en \u00e9l\u00e9ments simples<\/i> (T1)\u00a0\u2013 appuis, porteurs; les dilatations entrav\u00e9es ne sont pas consid\u00e9r\u00e9es, les appuis encastr\u00e9s sont simplifi\u00e9s, charges compl\u00e8tes<\/li>\n
        • Subdivision de la construction porteuse en parties de syst\u00e8me porteur<\/i> (T2); tant les dilatations entrav\u00e9es que le comportement des appuis encastr\u00e9s sont pris en compte, charges r\u00e9duites<\/li>\n
        • structure porteuse globale <\/i>(T3); charges r\u00e9duites<\/li>\n<\/ul>\n

          8.3.3 Bilans thermiques d’incendies (voir [8.7]<\/span><\/span>)<\/h2>\n

          La puissance calorifique lib\u00e9r\u00e9e lors de la combustion d’un mat\u00e9riau doit \u00eatre absorb\u00e9e ou \u00e9vacu\u00e9e par l’entourage:<\/p>\n

          (8.1)<\/div>\n

          <\/p>\n

          <\/h3>\n
            \n
          • Echauffement de l’air et des gaz de combustion:<\/i> la masse de l’air ainsi que sa capacit\u00e9 d’accumulation de chaleur \u00e9tant faibles, l’air enferm\u00e9 s’\u00e9chauffe rapidement (ceci n’est plus valable dans les grandes halles!).<\/li>\n<\/ul>\n
            \"Repr\u00e9sentation<\/div>\n
            Fig.\u202f8.7:\u2002Repr\u00e9sentation sch\u00e9matique des flux de chaleur et de masse dans un espace incendi\u00e9<\/div>\n

            <\/h3>\n
              \n
            • Renouvellement de l’air par tirage thermique: <\/i>l’air froid aspir\u00e9 par la d\u00e9pression fournit de l’oxyg\u00e8ne pour la combustion:<\/li>\n<\/ul>\n
              (8.2)<\/div>\n

              <\/p>\n

              <\/h3>\n
                \n
              • Accumulation de chaleur:<\/i> les mat\u00e9riaux de construction et le mobilier accumulent de l’\u00e9nergie en fonction de leurs masses et de leurs chaleurs sp\u00e9cifiques:<\/li>\n<\/ul>\n
                (8.3)<\/div>\n

                <\/p>\n

                <\/h3>\n
                  \n
                • Echauffement des \u00e9l\u00e9ments environnants par convection et rayonnement thermique:<\/i><\/li>\n<\/ul>\n
                  (8.4)<\/div>\n

                  <\/p>\n

                  \n

                  <\/h3>\n

                  \"Evolution<\/p>\n

                  Fig.\u202f8.8:\u2002Evolution temporelle de la temp\u00e9rature d’un local incendi\u00e9 en fonction de la charge thermique Q<\/i>B<\/sub> et de l’apport en air caract\u00e9ris\u00e9 par le facteur de ventilation , calcul\u00e9e \u00e0 partir des bilans thermiques et massiques pour des tailles d’incendies repr\u00e9sentatives de locaux dans des logements, bureaux, \u00e9coles, h\u00f4pitaux ou h\u00f4tels.
                  \nA<\/i>: surface de toutes les ouvertures de fen\u00eatres et de portes de la partie incendi\u00e9e m2<\/sup><\/div>\n
                  h<\/i>: hauteur moyenne des ouvertures, pond\u00e9r\u00e9e selon les surfaces de chaque ouverture m<\/div>\n
                  A<\/i>i<\/sub>: surface interne enfermant le local incendi\u00e9, surfaces des fen\u00eatres et des portes inclues m2<\/sup><\/div>\n
                  Mat\u00e9riaux: valeurs moyennes pour de la brique, du b\u00e9ton ou du b\u00e9ton arm\u00e9:
                  \n\u03bb<\/i>~ 0,8\u202fW\/m\u2009\u00b7\u2009K et \u03c1<\/i>\u2009\u00b7\u2009c<\/i>p<\/sub> ~ 1,7 MJ\/m3<\/sup>\u2009\u00b7\u2009K<\/div>\n

                  <\/h3>\n<\/div>\n
                    \n
                  • D\u00e9perditions par transmission \u00e0 travers les parois, plafonds et planchers:<\/i><\/li>\n<\/ul>\n
                    (8.5)<\/div>\n

                    <\/p>\n

                    <\/h3>\n
                      \n
                    • D\u00e9perditions par rayonnement \u00e0 travers les ouvertures de fen\u00eatres:<\/i><\/li>\n<\/ul>\n
                      (8.6)<\/div>\n

                      <\/p>\n

                      <\/h3>\n

                      La temp\u00e9rature \u03b8<\/i>B<\/sub> dans la pi\u00e8ce incendi\u00e9e s’obtient \u00e0 partir du bilan des flux de chaleur d\u00e9crits ci-avant.<\/i><\/p>\n

                      La combustibilit\u00e9 et le comportement au feu des mat\u00e9riaux de construction influencent principalement le cours de l’incendie dans sa phase pr\u00e9liminaire (feu couvant, naissance du feu), alors que la temp\u00e9rature dans l’espace incendi\u00e9 d\u00e9termine avant tout l’\u00e9chauffement des parties de la construction et ainsi le cours de l’embrasement.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                      8.3.1 Les phases du d\u00e9roulement typique d’un incendie Afin de pouvoir prendre des mesures de protection incendie au niveau de la construction, il est indispensable de conna\u00eetre plus pr\u00e9cis\u00e9ment le cours d’un incendie, c’est-\u00e0-dire les phases differentes du d\u00e9roulement d’un incendie (voir Fig. 8.1). Inflammation Au contact de l’air, des parties des mat\u00e9riaux combustiblees sont […]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[28],"tags":[],"class_list":["post-4089","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-incendie"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4089","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4089"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4089\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6774,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4089\/revisions\/6774"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4089"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4089"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4089"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}