Sécurité incendie
Contenu :
- Cadre légal
- Développement d'un incendie
- Comportement de l'acier en cas d'incendie
- Evaluation de la sécurité incendie
- Eléments structurels
- Méthodes de calcul pour la résistance au feu
- Solutions en matière de sécurité incendie: mesures actives et passives
4. Evaluation de la sécurité incendie
L'évaluation de la sécurité incendie des produits et des ouvrages de construction peut être effectuée en utilisant les normes belges d'évaluation et les Eurocodes. Les normes de bases et la directive européenne : Construction Products Directive distinguent les valeurs suivantes pour les produits de construction :
- la réaction au feu (reaction to fire) et
- la résistance au feu (fire resistance).
Réaction au feu
La réaction au feu est définie à l'annexe 1 des normes de base comme étant l'ensemble des propriétés d’un matériau de construction touchant à son influence sur la naissance et le développement d’un incendie. Cette influence est donc importante pendant la phase de croissance de l’incendie, avant le moment de l’embrasement. Les matériaux difficilement inflammables lors d’un début d’incendie vont freiner la croissance de l’incendie et diminuer les risques de voir naître un incendie de grande ampleur.
Pour déterminer la réaction au feu des produits et des matériaux de construction, ceux-ci ont été répartis en classes de réaction au feu, depuis les éléments ininflammables jusqu’aux produits extrêmement inflammables. Il existe différentes méthodes de tests en fonction de l’influence du produit sur le développement d’un incendie. L’annexe 5 des normes de base précise les exigences en matière de classe de réaction au feu pour les recouvrements de sol, les finitions murales et les plafonds en fonction de l’application. En outre, des exigences supplémentaires concernant certaines applications particulières, comme les escaliers extérieurs et les gaines de ventilation, sont reprises aux annexes 2 à 4. Concernant les méthodes de détermination, les normes de base renvoient actuellement à des normes d’essai françaises, allemandes et ISO. Ces normes seront prochainement remplacées par les méthodes de détermination européennes et les Euroclasses.
L’acier est un matériau ininflammable et se range dans la classe la plus sûre.
Résistance au feu
La résistance au feu est le temps durant lequel une construction est en état de résister au feu. En fonction de la hauteur et de l’affectation du bâtiment, il existe des exigences de 30, 60, 90 et 120 minutes.
Selon l’annexe 1 des normes de base, la résistance au feu doit être déterminée d’une des manières suivantes :
- au moyen d’un essai conforme à la norme d’essai belge NBN 713-020
- grâce à un calcul agréé suivant la procédure et les conditions définies par le Ministère des Affaires intérieures. Pour cela, on peut aussi utiliser l’évolution de la température dans le temps selon:
- soit l’incendie standard décrit dans la norme internationale ISO 834
- soit les scénarios d’incendies naturels pour lesquels il faut tenir compte des caractéristiques du compartiment d’incendie (géométrie, ventilation, risque d’incendie, propriétés thermiques des parois, mesures actives et intervention des pompiers). L’Université de Liège a développé le logiciel OZone facile à utiliser, qui permet de calculer un incendie naturel sur la base de lois physiques fondamentales
Vu que les fours à essais ne dépassent pas 3 x 4 m pour les parois et 3 x 6 m pour les sols et les plafonds, il est impossible de déterminer en laboratoire la résistance au feu de toutes les constructions. Cependant, le Ministère des Affaires intérieures n’a agréé aucune méthode de calcul jusqu’à présent. En pratique, les pompiers acceptent les calculs de la résistance au feu des constructions. En cas de doute, les pompiers peuvent éventuellement faire appel à la commission des dérogations du SPF Affaires intérieures.
Avec l’introduction des Eurocodes, un grand nombre de méthodes de calcul est dorénavant disponible. Aussi bien pour le calcul de l’évolution de la température de l’incendie que pour le calcul du comportement de la construction.
La résistance au feu est déterminée en fonction du type de construction. Une distinction est faite entre :
- des constructions de séparation, comme les façades, les cloisons et les portes;
- les constructions portantes, comme les poutres et les colonnes qui supportent plus que leur propre poids;
- les constructions de séparation et portantes à la fois, comme les sols et les cloisons jouant un rôle dans la stabilité.
La résistance au feu des constructions de séparation contribue à la limitation de l’incendie au compartiment d’incendie. La résistance au feu des structures portantes contribue à la stabilité du bâtiment afin que les constructions de séparation puissent exercer leur fonction et que les utilisateurs et les services d’aide ne courent aucun risque dû à un effondrement.
L’annexe 1 des normes de base définit la résistance au feu (symbole Rf) comme le temps durant lequel un élément de construction satisfait simultanément aux critères suivants (la désignation dans les normes européennes est indiquée entre parenthèses) :
- Stabilité (R): une construction satisfait à ce critère tant qu’elle n’a pas cédé. Dans la norme d’essai belge 713-020, des critères de déformation sont liés à la stabilité, mais ceux-ci ont uniquement un caractère indicatif pour protéger les laboratoires de l’impact de constructions chargées qui s’effondrent. Dans les méthodes de calcul des Eurocodes, des critères de déformation sont uniquement imposés dans le cas de constructions portantes protégées par de l’isolation ignifuge et de constructions qui supportent des constructions de séparation pour lesquelles une exigence est fixée. Dans ce cas, en raison de l’isolation, les constructions de séparation sont évaluées sur la base d’un essai au feu standard et les déformations de la construction portante ne doivent pas être contrôlées;
- Etanchéité des flammes (E): une construction de séparation satisfait à ce critère tant que, chauffée d’un côté, les flammes et les gaz chauds ne trouvent aucun accès vers le côté non chauffé ;
- Isolation thermique (I): une construction de séparation satisfait à ce critère tant que, chauffée d’un côté, la hausse de température du côté non chauffé reste limitée.
Dans les Eurocodes, la résistance au feu est déterminée séparément critère par critère et quelques autres critères utilisés dans d’autres Etats membres de l’UE sont introduits.
Les normes de base n’imposent pas des exigences à toutes les constructions. Les bâtiments sont divisés en compartiments d’incendie d’une surface maximum de 2.500 à 3.500 m². Des exigences sont uniquement imposées aux parois séparant ces espaces. Aucune exigence n’est imposée aux cloisons séparant des locaux au sein du même compartiment d’incendie, par exemple. Certains locaux particuliers dans les compartiments d’incendie forment cependant des compartiments distincts (cages d’escalier, gaines).
Parallèlement, toutes les constructions portantes ne sont pas soumises à des exigences. Seules les constructions portantes faisant partie des éléments structurels doivent satisfaire à une résistance au feu particulière. En outre, pour certains éléments comme les toits et les escaliers, les normes de base n’imposent qu’une exigence liée au critère de stabilité de 30 minutes ; les critères d’étanchéité aux flammes et d’isolation thermique ne sont pas d’application dans ce cas.