Scurit incendie et constructions en bton

Ir Jean-Franois Denol

Cettepublicationestdisponibleauprsde: FEBELCEMFdrationdelindustriecimentirebelge RueVolta8 1050Bruxelles tlphone:003226455211 fax:003226400670 adresselectronique:info@febelcem.be siteweb:www.febelcem.be Cedocumentesttlchargeablepartirdusitewww.febelcem.be Cettepublicationexisteenversionfranaise,nerlandaiseetanglaise.

Photocouverture:sourceCIMBETON Editeurresponsable:JeanPierreJacobs,FEBELCEM Auteur et ralisateur : Ir JeanFranois Denol, Ingnieur Conseil Btiments, FEBELCEMTousdroitsrservs:Aucunextraitdecettepublicationnepeuttreplacsurunserveurou rendu public ou reproduit sous quelque forme et quelque support que ce soit (lectronique, mcanique, au moyen de photocopies ou selon tout autre procd) sans autorisation crite pralabledeFEBELCEM. FEBELCEM, lauteur, les traducteurs et toutes les personnes qui ont contribu cette publication,ontapportlaplusgrandeminutielacompositiondecedocument.Cependant, il nest pas exclu que des erreurs, inexactitudes ou omissions se soient glisses dans cette publication.Quiconqueutiliselesdonnesreprisesdanscettepublicationacceptedenprendre le risque. FEBELCEM dcline, pour tous ceux qui ont collabor cette publication, toute responsabilit pour quelconque dommage pouvant dcouler de lutilisation de cette publication FEBELCEM,2007 ISBN2960043022 ISBN9782960043020(nouvellenomenclature) EAN9782960043020 D/2007/280/02

Scurit incendie et constructions en bton Choixdubton,rglementations,rsistanceaufeu,risqueincendie,FireSafety Engineeringetrestaurationdubtonaprsincendie

Remerciements

Quesoientremercis,pourleurcollaboration, JeanFranoisDenol lesProfesseursA.Brls,J.C.Dotreppe,J.M.FranssenetJ.B.SchleischdelUniversitdeLige, lesProfesseursL.TaerweetP.VandeveldedelUniversitdeGand, MessieursG.BaesetE.BriersdelANPI, MonsieurP.Chana(BCA), MadameF.Robert(CERIB), MonsieurS.Horvath(CIMBETON), MonsieurA.VanAcker(FEBE), MonsieurT.Hietanen(FinnishAssociationofConstructionProductIndustries), MonsieurP.Spehl(SECO)et MonsieurU.Neck(VDZ).

Prambule

LedramatiqueincendiedelInnovationen1967Bruxellesauramontrlabsoluencessitdunerglementationenmatire dersistanceaufeuetdunemeilleureconnaissanceducomportementdesmatriauxetdesstructuressoumisaufeu. Ilsenestsuividestravauxsansprcdentdanscesdomaines.Ilsonttetsontmenspourrejoindrelaproccupationdetout utilisateurouconcepteurdebtiment:unescuritincendieoptimale. Plus rcemment, des incendies se sont produits dans les tunnels de montagne puis sous la Manche et NewYork, le 11 septembre2001.Cefutlecas,plusrcemmentencoreMadrid,Monssuretnotrerseauautoroutierbelge.Ilsontconduit toutunchacununeplusgrandevigilance,rflchirauxdiffrentescomposantesdesincendieset,srement,seposerdes questionssurlatenuedesouvragesaufeu. Cette publication est destine aux professionnels de la construction quils soient auteurs de projets, architectes ou bureau dtudes,spcificateurs,entrepreneurs,assureursouautoritspubliques. Ledocument: - prsentelesconceptsfondamentauxpropresaudomainedufeu; - qualifielerisqueincendie; - dmystifielesprotectionsactivesetleFireSafetyEngineering; - remetencontextelesrglementations; - prciselecomportementdesmatriauxbtonetacier,durantetaprslincendie; - montre que le bton intgr dans la structure sous forme de bton arm, de bton prcontraint ou de maonnerie confre aux ouvrages une rsistance remarquable au feu et de bonnes possibilits de restaurationaprsincendie. Ainsi,cedocumentdevraitapporterdesrponsesauxnombreusesquestionssouleves etpermettreunemeilleurecomprhensiondecevasteetpassionnantsujet. Ledocumentesttlchargeabledepuislesitewww.febelcem.be Ilaservidedocumentdebasepourlardactiondubulletinn37intitul Laprotectionincendieparlesconstructionsenbton(20p) galementtlchargeabledepuislemmesiteweb.

7

Table des matiresPrambule A.Introduction B.Lascuritincendie 7 11 14

1.Objectifdelascuritincendie:laprotectiondespersonnesetdesbiens......... 14 2.Physiquedelincendienotionsdebase ................................................................... 162.1.Terminologie:feuetincendie................................................................................................................ 16 2.2.Droulementdunincendie.................................................................................................................... 16 2.2.1.Letriangledufeu ................................................................................................................... 16 2.2.2.Ledveloppementdunincendieleflashover................................................................. 16 2.3.CourbesnominaleslacourbeISO....................................................................................................... 16 2.4.Ractionetrsistanceaufeu .................................................................................................................. 17 2.4.1Laractionaufeudesproduitsdeconstructionleurclassification ............................... 18 2.4.2.Laractionaufeuattestationdeconformit.................................................................... 19 2.4.3.Larsistanceaufeudeslmentsstructuraux ................................................................... 20

3.Lesrglementations........................................................................................................ 223.1.LesdirectiveseuropennesetlesEurocodes. ...................................................................................... 22 3.1.1.Lesdirectiveseuropennes ................................................................................................... 22 3.1.2.LesEurocodes ......................................................................................................................... 23 3.2.Situationdelarglementationincendiebelge ..................................................................................... 24 3.2.1.Contextegnral..................................................................................................................... 24 3.2.2.Lesnormesdebaseenmatiredeprventioncontrelincendieetlexplosion ............. 24 3.2.2.1.Domainedapplicationetdatederfrence........................................................ 24 3.2.2.2.Arrtroyal(AR)de1997 ...................................................................................... 25 3.2.2.3.Arrtroyal(AR)du4avril2003.......................................................................... 26 3.2.2.4.Lesnouveauxrglementsenprojet ...................................................................... 27 3.2.3.Octroidupermisdebtirrsistanceaufeu...................................................................... 27 3.2.4.Rglementationpourlesdtecteursincendiedansleslogements................................... 27 3.2.5.Lesbtimentsanciens ............................................................................................................ 28

4.Protectionsetrisques...................................................................................................... 294.1.Lincendie:risques,facteurs,origineetpropagation ......................................................................... 29 4.2.Protectionpassiveetactiveetcomportementhumain ................................................................... 29 4.2.1.Mesuresdeprotectionpassiveslecompartimentage...................................................... 29 4.2.2.Mesuresdeprotectionactives............................................................................................... 31 4.2.3.Comportementhumain ......................................................................................................... 33

8

5.Mcanismesthermiques ................................................................................................ 365.1.Mcanismesdetransfertdelachaleur.................................................................................................. 36 5.2.Principauxfacteursinfluenantlatempraturedesgaz .................................................................... 36 5.2.1.Lachargeincendieetsondbitcalorifiquemaximal(RHR) ............................................ 36 5.2.2.Laventilation .......................................................................................................................... 38 5.2.3.Caractristiquesthermiquesdesparois............................................................................... 38 5.3.Lasvritdelincendie ......................................................................................................................... 39

6.Actions............................................................................................................................... 406.1.Lesactionsmcaniques........................................................................................................................... 40 6.2.Lesdiffrentsmodlesdelactionthermique ...................................................................................... 40 6.2.1.Courbesnominales................................................................................................................. 40 6.2.2.Courbesparamtriques ......................................................................................................... 40 6.2.3.Modlesdezone ..................................................................................................................... 41 6.2.3.1.Modlesunezone ................................................................................................ 41 6.2.3.2.Modlesdeuxzones............................................................................................. 41 6.2.4.Modlesdefeuxlocaliss ...................................................................................................... 41 6.2.5.ModlesCFD........................................................................................................................... 41 6.2.6.Quellecourbe,quelmodlechoisir? ................................................................................... 41

7.Lesmatriaux ................................................................................................................... 437.1.Lesphnomnesphysiquesetchimiquesdanslematriaubton.................................................... 43 7.2.Lescaractristiquesmcaniquesetthermiquesdubtonetdelacier ............................................. 45 7.2.1.Lebtonnormal...................................................................................................................... 45 7.2.2.Lesbtonslgers..................................................................................................................... 47 7.2.3.Lesbtonshautersistance. .................................................................................................. 47 7.2.4.Lesbtonsautoplaants......................................................................................................... 48 7.2.5.Lacier....................................................................................................................................... 48 7.2.6.Comparaisondescaractristiquesmcaniquesdesmatriauxacieretbton ................ 50

8.Calculdelaprotectionetdurisque............................................................................. 518.1.Lavrificationdelarsistanceaufeu:calcul ...................................................................................... 51 8.1.1.Troismthodes,troisniveaux............................................................................................... 51 8.1.2.Mthodedesvaleurstabules(niveau1) ............................................................................ 52 8.1.2.1.Domainedapplication........................................................................................... 52 8.1.2.2.Lecturedestableaux ............................................................................................... 52 8.1.2.3.Enrobagelaxe ...................................................................................................... 53 8.1.2.4.Lespoutresisostatiques ......................................................................................... 54 8.1.2.5.Poutrescontinues.................................................................................................... 55 8.1.2.6.Dalles ........................................................................................................................ 55 8.1.2.7.Colonnes................................................................................................................... 55 8.1.2.8.Voiles ........................................................................................................................ 56

9

8.2.LeFireSafetyEngineering...................................................................................................................... 56 8.3.Lerisqueincendie.................................................................................................................................... 62 8.3.1.Rglementationsprescriptiveetperformancielle............................................................... 62 8.3.2.Mthodesdvaluationdurisqueincendie......................................................................... 62 8.3.2.1.Lesmthodesqualitatives...................................................................................... 62 8.3.2.2.Lesmthodessemiquantitatives.......................................................................... 62 8.3.2.3.Lesmthodesquantitatives ................................................................................... 63 8.4.Lecasdesbtimentsindustriels ............................................................................................................ 64 8.4.1. Classification des activits exerces et des risques incendie pour les btiments industriels .............................................................................................................................. 64 8.4.2.Lesincendiesdentrepts ...................................................................................................... 65 8.5.Lecasdestunnels .................................................................................................................................... 71

C.Exemplesdecomportementaufeudesstructuresenbtonlors dincendies

73

1.Feuxinstructifs ........................................................................................................... 731.1.QuesestilpassMadrid?.................................................................................................................. 73 1.2.Leviaducdes3Fontaines....................................................................................................................... 75

2.Conceptiondebtiments............................................................................................... 76 3.Testsaufeudebtiments .............................................................................................. 773.1.Gand1974 ................................................................................................................................................. 77 3.2.Cardington2001....................................................................................................................................... 78

D.Larestaurationdesstructuresbton

79

1.Mthodesdinspection ................................................................................................... 791.1.Constatationvisuelle ............................................................................................................................... 79 1.2.Mthodesdessais .................................................................................................................................... 79

2.Possibilitsderparation .............................................................................................. 79

E.Annexe F.Bibliographie

81 85

Annexe1Discussionsurlessystmesdesprinklers................................................. 81

1.Bibliographiegnrale................................................................................................... 85 2.Normes .............................................................................................................................. 87 3.Rglements ....................................................................................................................... 87

10

A. IntroductionLe tragique incendie [1] de lInnovation Bruxelles en 1967 cota la vie plus de 250 personnes. Le recul montre que ceci devait arriver tt ou tard. En cas dincendie, de nombreux btiments publics de lpoque se transformaient en vritables piges. ministrielles et de son ct lInstitut Belge de Normalisation (IBN)publiadesnormes. Le cas de la Belgique ntait pas unique, tous les autres pays europens durent faire face ce mme problme. Un peu partout,deslaboratoiresfurentfondsentoutehteetdessries dessaisfurententrepris. En 1988, la Directive Produits de Construction issue du ConseildesCommunautseuropennesreconnatlascuriten cas dincendie comme une des six exigences essentielles auxquelleslesouvragesdeconstructiondoiventsatisfaire. Aujourdhui, aprs des dizaines dannes de gestation, apparaissent enfin les vritables normes europennes harmonises produits ainsi que les normes de calcul europennes. Elles sont appeles servir de base pour les rglementationsnationales. Mme si le bton reste le matriau par excellence qui fait preuve de la meilleure rsistance au feu, il nous est apparu indispensable de visiter au pralable ou de revisiter les fondementsdelaphysiquedelincendie.Danslaperceptiontrs motionnelle des incendies, ceci devrait apporter des lments dapprciationetamliorerlacomprhensionducomportement desstructuressoumisesaufeu. Il est vital de concevoir et de construire des btiments et des structures qui protgent effectivement et efficacement tant les personnes que les biens. Les statistiques annuelles des dcs causs par les incendies dans les habitations et partout ailleurs nous renvoient la dure et triste ralit. Simultanment ces vnementsnouspermettentdetirerdesenseignementsrelatifs lascuritincendiepourlaconceptiondesconstructions. Uneimposantelgislationnationaleetinternationaleexistepour nous protger des risques dincendie. Elle est continuellement mise jour. Une information pertinente et une initiation se doivent dexister pour les professionnels de la construction quils soient des auteurs de projets, des architectes ou des bureaux dtudes, des spcificateurs, des assureurs ou des autoritspubliques.Cettepublicationestprcismentdestine ces personnes qui ont besoin dune synthse concernant limportance que revt la scurit incendie dans la conception desbtimentsetlerlequelebtonpeutyjouer.Cettesynthse couvrebtimentsetstructures.Rfrenceestfaiteauxtunnelset dautresconfigurationsextrmesolebtonestutilis.

Aprslincendie,toutcequirestaitdelInnovation taitunamasdaciertordu A lInno par exemple, il ny avait pas de systme de dtection dincendie ni de sprinklers; pas de compartimentage; pas dissuesdesecours;lastructuremtalliquentaitpasprotge, des panneaux en carton, hautement inflammables, recouvraient lesmursetservaientdefauxplafonds;laccsdespompiersau btimentenflammesfutsrieusemententravparlespanneaux publicitaires qui obstruaient les fentres de la faade et par ltroitesse de la rue encombre par un trafic intense et les nombreusesvoituresenstationnement. Le choc produit par la catastrophe fora les autorits intervenir. Trs rapidement, le Ministre de lIntrieur mit au point une srie de lois, darrts royaux, de circulaires

PlusdincendiesdsastreuxPeutonliresurlesplansdupontHennebique(Paris,le24 novembre1904)construitLigeen1905.Ceconcepteur gnial,inventeurdeltrierenbtonarm,avaitvitecompris lintrtextraordinairedecematriau.Ilenavaitfaitson sloganpromotionnel.

11

Pourquoi choisir une structure bton ? Le bton est spcifi dans les btiments et dans les projets de gnie civil pour plusieurs raisons: question de cot, de vitesse de construction,desthtiqueoudapparencearchitecturale.Nanmoins,undesbnficesmajeurs,inhrentaubton,estsaperformanceen casdincendieetce,sanssurcot,lmentquipeutsavrerprdominantauregarddesfacteursaffectantleprocessusdedcisionlorsde laconceptiondunprojet. Lebton[21]etlesstructuresenbtonprsententdescaractristiquesparticulirementfavorables: Lebtonest,aveclamaonnerie,leseulmatriauporteurcapabledersisterremarquablementunincendie,sansmesurede protection complmentaire de quelque nature que ce soit, comme un revtement de pltre ou de peinture intumescente. Ses proprits relatives aucomportement faceau feu ne se modifient pas dans le temps. Elles restent permanentes, sans dpenses supplmentaires en maintenance. Le simple choix du bton constitue un lment important dans les mesures de scurit prventivescontrelincendie; Lebtonoffredefaonconomiquelarsistanceexige:ilsuffitleplussouventdevrifierlenrobageetlesdimensions minimalesindiqusdanslestableauxdesnormesdecalcul.Cetteapprochesimplepartableauxnencessitepaslerecourstout lartcomplexeduFireSafetyEngineering; Lesstructuresportantesenbtonoffrentunersistancetrslevelorsdesincendies.Ainsidanslesgrandsbtimentsplusieurs tages, il rduit les risques pour les occupants de ce type de btiments et pour les services dincendie. Ces derniers peuvent pntrerdanslebtimentetintervenirdefaonrapprocheetdoncefficace; Grce leur inertie thermique et leur massivit, les lments en bton contrairement aux profils mtalliques non protgs rsistenttrslongtempsdestempraturesleves,avecunminimumdedformations.Lesarmaturesdunedalleenbtonarm natteignentquaprs2heuresleurtempraturecritiquede500C,uneprofondeurde3,5cm.Unbtondagrgatslgerspeut rpondredesexigencesencoreplusleves.Ilconstitueunebarrireefficacelapropagationdufeu; Linertiethermiquelevedesparoisenbtonprsentegalementunintrtconsidrablepourleretardementdelembrasement gnralis; Lebtonestnoncombustible:aucunlmentenfeunesendtacheounendgouline.Ilnefondpas.Lebtonnepropagepas lefeuetnmetnifumes,nigaztoxiques,mmedanslesconditionslesplusextrmesdetemprature; Les parois coupefeu en bton marient harmonieusement rsistance au feu, isolation acoustique et inertie thermique. Le compartimentage effectif des grandes surfaces par des planchers et des murs en bton rduit le risque de perte totale en cas dincendie.Ceslmentsainsiquelescagesdescaliersenbtonoffrentdesvoiesdvacuationsres,simplesetconomiques; Lesconstructionsenbtonfournissent,parleurscuritintrinsqueaufeu,uneplusgrandelibertarchitecturale.Lesexigences au feu psent lourd pour dautres matriaux qui doivent tre protgs laide de revtements ou sadjoindre des mesures de protectionsactivesdontlebtonnesencombrepas.Decettemanire,larchitectepeutseconcentrerpleinementsursacration architecturale; Leslmentsstructurauxenbtondisposentengnralderservedescuritaufeuquipeuventtreexploitessansdpenses supplmentairessilesexigencesdescuritlincendievenaienttrereleves,notammentencasdereconversiondubtiment, commecestsouventlecas; Lesexcellentespropritsdubtonsousincendiesontvalorisesparlesassureursdebiensimmobiliers:lesbtimentsenbton bnficientdesprimesdassuranceincendielesplusavantageuses; Lebtonnecraintpasleau,souventutiliseengrandequantitpourteindrelesincendies; Grcesacapacitdecompartimentationdesespaces,lebtonempchelapropagationdesincendiesetrduitparllimpact environnementalassoci.Lattaquedubtonparlefeunegnrepasdersidustoxiques; De par la protection quil offre, le bton permet la continuit des activits dans les installations dintrt vital. Il protge galementlescompartimentsquiabritentnotrepatrimoineculturel; Lusagedlmentsprfabriqusenbtonpermetunerapiditdexcutiontrsapprcie; Lesplanchersenbtonsontsujetsdefaiblesdformations,enregarddautresmatriaux; Aprsunincendie,lebtonoffregalementunerestaurationsimpleetpeucoteuse.

-

-

-

-

-

-

12

Le lecteur notera que ce document ne constitue pas un guide complet sur la scurit incendie. Il sagit plutt dune vue densemble sur les points cls de la scurit incendie et du comportement du bton dans les constructions. Ainsi, ce documentconstitueunebonneintroductionauxEurocodes1et 2partiefeu. Une liste de diffrentes publications, de diffrentes normes et diffrentssitesestprsenteenfindedocumentpourtousceux quichercheraientdesinformationstechniquespluspointues. Le lecteur qui cherche Un document court mais pertinent! sinstruira par lintroduction cidessus et par les textes placs danslescadresfondocre,commeceluiquiconcernelusagede faades en bton dans les btiments industriels (voir p69) ou la chausse en bton dans les tunnels (voir p71). Il prendra connaissance des exemples de comportement au feu des structures en bton lors dincendies. Ces exemples sont fournis enfindedocument(voirp73). Lesrglementations(voirp22)fontlobjetdunchapitrequipeut tre abord indpendamment. Dans le chapitre consacr lAR de1997(voirp25),chacunpourraprofiterdunrappelsuccinct, desdispositionsimposesparlarglementationbelgeauniveau des cages descaliers, des cages dascenseur, des allges et trumeaux.

13

La scurit [32] contre lincendie ne peut pas tre absolue. Elle consiste rduire les risques, en prenant une srie de mesures. Chacune de ces mesures est en soi insuffisante, mais leur conjonctionpermetdatteindreunebonnescurit. Dans nombre de pays europens, il existe une tendance [33] rduire les exigences au niveau de la protection incendie des btiments. Ceci affecte directement la rsistance au feu exige dans les lments structuraux. La raison principale de cette attitude rsulte de la conviction que seule la rsistance au feu ncessaire la protection des personnes doit tre rglemente parlesautoritspubliques.Laresponsabilitdelaprotectiondes btiments, et des biens est donc transfre aux citoyens. Le Centre Mondial des Statistiques Incendies a prsent dans son rapport annuel de 1999 une comparaison internationale des cots associs aux incendies. Cette comparaison rvle limportancedesprotectionsincendie: Lecottotaldesdommagesincendieestde0,20,3% duproduitnationalbrut; Le nombre de dcs lors dincendies varie par 100 000 habitantsde0,55enSuisse1,32enBelgiqueet2,12 enFinlande. La somme des cots lis aux mesures de protection et aux dommages incendie atteint 0,6% du produit nationalbrutenmoyenne.

B. La scurit incendie1. Objectif de la scurit incendie : la protection des personnes et des biensLes objectifs de la scurit incendie [18], [20]sont la protection efficacecontrelesrisquesdincendiedespersonnesetdesbiens. Plusprcisment,ilsconcernent Lasauvegardedesviesdesoccupantsdelimmeuble Laprotectiondesviesdesservicesdintervention Laprotectiondelintgritdubtiment Lasauvegardedesbtimentsadjacents

Enlabsencedepolicedassurancespcifiquecouvrantlesarrts de production, les primes dassurances ajustes en fonction des risques encourus ne couvrent, dans les btiments industriels, que la perte de biens mais pas les arrts de production. Ceci revttoutesonimportancelorsquelonsaitqueprsde50%des entreprisesvictimesdunincendiemajeurfontfaillite[6]. Lesexigencesdebasedelaprotectionincendieconsistent rduireledveloppementdelincendie; viterlapropagationdufeu; assurer lvacuation rapide des occupants avec une relativescurit; faciliterlinterventionducorpsdessapeurspompiers.

-

Le tableau suivant [33] montre comment les lments bton satisfont ces exigences fondamentales de la protection incendie. exigencesdebasedelaprotectionincendie rduireledveloppementde lincendie viterlapropagationdufeu assurerlvacuationrapidedes occupantsavecunerelativescurit. faciliterlinterventionducorps dessapeurspompiers

mesuresdeprventionetdeprotection p.e. laidedemurs,solset plafondsincombustibles p.e. laidedeparoistant intrieuresquextrieures hautementcoupefeu p.e. Descheminsdvacuationconstitus dlmentsdotsdunehaute rsistanceaufeuetutilisables pendantunlonglapsdetemps p.e. Desstructuresportanteshaute rsistanceaufeuquipermettent uneattaqueeffectivedufeu lintrieurdubtiment

Relationsentreexigencesdebasedelaprotectionincendieetmesuresdeprotection

14

Ces chiffres montrent la ncessit de disposer dune protection incendie densemble. Une rduction du nombre de dcs par incendie et des cots lis leurs dommages devrait tre poursuiviecommefinalitsocialeetconomiqueincontestable. La limitation de la pollution par les fumes, les gaz toxiques et leaudextinctioncontaminedevraitquantellecontribuerla protectiondelenvironnement. La filire bton participe leffort doptimisation de la scurit et lconomie des projets. La prsentation dans ce document de la dmarche scientifique utilise par le Fire Safety engineering se veut un gage de son ouverture. Elle espre fournirainsiunevueobjectivedelaproblmatique.Assurment, elle refusera les approches rductrices ou compartimentes et nonintgres.Lesintrtsdesparties:propritaires,architectes, entrepreneurs, producteurs, assureurs, occupants des btiments et visiteurs, ne sont pas ncessairement convergents. Une rglementation quilibre devra prvoir des formations, des agrationsdepersonnespourlescalculsetlescontrles. Unmanquedemesuresetdemoyens,auniveaudespouvoirs publics doit tre un signe clair pour privilgier des solutions fiablesetunedistributiondesresponsabilitsceuxquiont lafoislavolontetlacapacitdelesassumer.

Leseffetsdensembleduneprotectionincendieavec lusagedlmentsenbton(Neck,2002) Les rapports de la NFPA [41] (National Fire Protection Association) prcisent quaux EtatsUnis entre 1977 et 2002, la perte financire moyenne par incendie affectant la structure a augmentde51%.Cetteaugmentationestlieunrelchement des exigences de scurit, spcialement pour la protection des btiments. Ces pertes directes, ou indirectes, telles le dplacementdesrsidentsoudesactivitsdelasocitpeuvent avoir un impact conomique norme sur la communaut. Les rglementationsdevraientconsidrercetimpact. Pour une lutte efficace contre lincendie, lintervention des servicesdincendiedoitsefaireparlintrieurdubtiment[23]. A cet gard, les structures bton sont des plus rassurantes tant austadedelvacuationquceluidelaluttecontrelincendie. Selon les observations [32] faites en Angleterre partir de 840 incendies,laprobabilitdedestructiondelastructureestfaible (1%) (tous matriaux de structure confondus!) tandis que la destruction localise dun lment de structure est plus leve (15%). Ceci permet de se faire une ide de limportance de la rparabilitdesstructures.

15

2. Physique de lincendie notions de base2.1. Terminologie : feu et incendieUnfeuestunecombustion[4].Onletrouvedansdesfours,des chaudires sous forme de combustion contrle. Dans le domainedelincendie,ildevientunecombustionincontrle.Il prend alors une dimension telle quil peut provoquer un incendie. Il y a une diffrence fondamentale entre feu et incendie. Les expertsdufeumatrisentunecombustioncontrlequirpond au scnario dfini par un programme thermique prdtermin. Onlestrouvedanslindustrieduverre,celledelacramiqueet autres,dansleslaboratoiresdessaigalement,touslieuxodes feux sont raliss dans des fours ou enceintes dessai, o les fumessontcanalisespournepasincommoderlesoprateurs. Les experts de lincendie que sont les sapeurspompiers doivent,eux,tenterdematriserunecombustionincontrlequi rpond un scnario parsem dimprvus, avec des vies humainesquidoiventtresecourues,quidoiventaussisecourir, intervenir

2.2.2. Le dveloppement dun incendie le flashoverUn incendie comporte une phase de dveloppement o la temprature slve, puis une phase de dcroissance o cette tempraturediminue. Une source de flamme provoque le dbut dincendie dune quantit de matriaux. Les premiers gaz et la fume apparaissent. En milieu ferm, sous laction de la chaleur croissante, la fume slve en panache jusqu heurter le plafond. A ce moment, elle stale radialement le long du plafondjusquheurteruneparoietcontinuersoncheminvers lebasoellestagnedansunecouchesuprieuresousleplafond. En gnral, le local contient une couche infrieure froide se composant de lair ambiant, de gaz et une couche suprieure chaude (modle deux zones). Une temprature de lordre de 200 C provoque lclatement des vitres des fentres, crant un apport subit doxygne frais qui redonne de la vigueur lincendie. La couche suprieure se rapproche du plancher, car elle crot en volume de par son alimentation en panaches de fumes. Au cours du dveloppement de lincendie, il peut exister, un moment o la temprature du mlange gazeux de la couche suprieure est tellement leve quelle provoque lignition de toutlmentcombustibledanslecompartiment.Cephnomne sappelle le flashover ou lembrasement gnralis. Il correspondgnralementunetempraturede500600C.La monte trs rapide des tempratures dans le compartiment et laccroissement du dgagement de chaleur provoquent un brassagedesfumesolescouchessemlangent(modleune zone).Lincendieestalorsditcompltementdvelopp. Ces diffrentes phases de dveloppement dun incendie sont schmatisesdanslegraphiqueciaprs,montrantlvolutionde latempraturedanslecompartimentenfonctiondutemps. Le feu sera contrl par le combustible sil y a suffisamment doxygnedisponiblepourlacombustion.Ilseracontrlparla ventilationsilnyapassuffisammentdoxygne. Larsistanceaufeudescolonnes,poutres,voilesetdallesdevra empcher la propagation de lincendie et leffondrement de la structure pour permettre le bon droulement des oprations dextinction sans que les pompiers ne courent de risques excessifs. Quand le combustible est grossomodo consomm 70%, la temprature des gaz baisse. Pour information, la vitesse de carbonisation du bois est de 3 6 cm par heure selon son essence.

2.2. Droulement dun incendie2.2.1. Le triangle du feuPour quun incendie puisse prendre naissance [5], il faut la prsence conjugue de trois lments: loxygne (21% en volume dair), des matriaux combustibles et une source de chaleur.Ilsconstituentcequilestconvenudappelerletriangle du feu, reprsent la figure cidessous. Les deux premiers lments [19] entrent en combustion lorsque la temprature dinflammation est atteinte. La combustion du carbone produit du gaz carbonique CO2 et, si loxygne vient manquer, elle produitlegazbienconnu,trsdangereuxpourltrehumain,le CO.

Source de chaleur

Oxygne

Matriau combustible

2.3. Courbes nominales la courbe ISOLafaonlaplussimpledereprsenterunincendieestdutiliser descourbesnominales,soitunerelationdonnantlvolutionde latempraturedesgazenfonctiondutemps.

figure:letriangledufeu

16

Pour la courbe ISO, il est facile de retenir que, aprs h, la temprature ambiante atteint environ 745 C et continue augmenter denviron 100 C chaque fois que lon double le temps. Dans cette quation, les deux phases [5] qui se produisent lors dun incendie se retrouvent clairement : la priode dembrasement gnralis durant laquelle se produit une augmentation trs rapide de la temprature jusqu environ 800C,puislapriodeolincendieestentirementdvelopp. La courbe dhydrocarbures [55] dveloppe dans les annes 70 par la compagnie ptrolire Mobil prsente une monte en tempraturetrsrapideavecunetempraturede900Cdansles 5 premires minutes et un plateau 1100 C. Cette recherche avaittinitiepourmettreaupointuneprocduredetestpour valuerlesmatriauxdeprotectioncontrelefeupourlesplates formesdeforageenmeretlescomplexesptroliers. Les courbes dhydrocarbures plus svres ont t mises au pointplusrcemmentsuitelavaguedincendiesmajeursdans lestunnels,quiontindiququedesscnariosdefeuplussvres devaienttreconsidrs.LesPaysBasontmisaupointlacourbe RWS simulant le comportement de camions citernes en feu transportant de lessence avec une puissance calorifique de 300MW,gnrantunetempraturede1350Cetcausantunfeu dune dure de 2 heures. Les PaysBas se sont dots de cette courbe comme rfrence de calcul thermique raliste et indispensable pour garantir la tenue de leurs tunnels passant sousleursouvrageshydrauliques. LesAllemandsontdveloppleurcourbe:lacourbeRABT(ou encore appele parfois ZTV), moins svre que la courbe RWS, montant 1200 C pendant heure pour redescendre linairementlatempratureambianteaprs170min. Une nouvelle courbe, diffrente des courbes RWS et RABT, connue sous la dnomination courbes dhydrocarbures majores(HCM)aenfintcreparunemajorationde18% de la courbe dhydrocarbures. Le plateau de temprature est alorsde1300C. Les lments en bton saccommodent sans problme dun feu ISOd1heure.Unersistancesuprieurepeuttreobtenuesans difficult, ce qui est trs loin dtre le cas des lments mtalliquesnonprotgs.Aprs1015minutes,lacieratteint 500 600 degrs et sa rsistance chute fortement. Il existe des plaques et des peintures isolant lacier, mais une mauvaise excution de chantier, une dgradation de ces matriaux rapportspeuvententranerdesconsquencesdramatiques.150

Figure:phasesdedveloppementdunincendie Historiquement,lescourbesnominalesonttdveloppespour tester exprimentalement les lments de construction, en vue den tablir un classement relatif tant pour leur rsistance que pour leur raction au feu (voir 2.4 plus loin). Il est en effet hautement souhaitable que les lments tests dans diffrents fourssoientsoumislammeactionthermique.Pourcequiest delamodlisationdunincendiedansunbtiment,cescourbes constituentunerfrenceconventionnelle. Pour des raisons historiques et de simplicit, elles continuent tre, et de loin, la reprsentation dincendie la plus souvent utilisedanslesapplicationspratiques. La notion [32] de dure de rsistance est conforme au concept performanciel: aucun type de matriau nest exclu et la performancedellmentestprescrite. Les courbes les plus frquemment utilises sont reprises la figurequisuit.Ellesontttabliespartirdelexpriencesur desfeuxrels,tombantdansunedestroiscatgoriesmajeures, savoir les btiments, la ptrochimie/platesformes en mer et les tunnels.1400 1200 1000Temprature (C)

800 600 400 200 0 0 30 60 90 120

courbe d'hydrocarbures majore (tunnels) courbe d'hydrocarbures (ptrochimie et plates-formes en mer) courbe ISO 834 (btiments)

Temps (minutes)

2.4. Raction et rsistance au feuLa raction au feu [18] sapplique aux matriaux de construction. Elle mesure lensemble des proprits des matriaux de construction en rapport avec la naissance et le dveloppement dun incendie. Elle est caractrise par le potentiel calorifique [5], la noncombustibilit, linflammabilit, le mode de propagation des flammes la surface du matriau,

Figure:Diffrentescourbesdetemprature LacourbestandardISO:g=20+345log10(8t+1) Avec g=tempraturedesgazdanslecompartimentenC T=tempsenminutes

17

ventuellement par dautres proprits comme la formation de fumesetlaproductiondegaztoxiques. La rsistance au feu sapplique aux lments de construction. Elleconstitueunemesuredeleuraptituderemplirlerlequi leurestdvolu,malgrlactiondunincendie. Cesdeuxnotionssontdonctotalementdiffrentes.Lapremire intervient la naissance et au dbut du dveloppement de lincendie alors que la seconde se manifeste dans la phase de pleineintensit.Aucundesdeuxdomainesnepeuttrenglig en prvention incendie. Les prescriptions comportent donc des exigencesrelativesauxdeuxaspects. Ainsilebois[5]estunmatriauquineprsentepasunebonne raction au feu le bois brle alors que des poutres ou des colonnes en bois sont des lments de construction prsentant unersistanceaufeusignificative. Par contre lacier est un matriau qui prsente une bonne ractionaufeu,alorsqueleslmentsenaciersontdeslments deconstructionprsentantunetrsfaiblersistanceaufeu. Enfinlebton,lui,cumulelesdeuxqualits.Cestpourquoiilest le matriau de prdilection en matire dlments de construction o est recherche une bonne tenue en cas dincendie. Les choix qui amliorent la rsistance au feu des lments de constructionoffrent,parleurcaractrepluspermanent,plusde scurit pour la prvention contre lincendie. Chaque modification (rnovation, agrandissement) est soumise un nouveaupermisdebtirouunervisiondupermisdexploiter olesservicesdincendiesontconsults. Ilnenestpasdemmepourlesparachvements,enparticulier dans les immeubles dhabitation, o le propritaire/locataire de limmeuble peut modifier le contenu du btiment et la nature des revtements un point tel que la charge et le risque dincendiesontfondamentalementmodifis.

Les produits de construction sont spars en deux grandesfamilles[12]:celledesrevtementsdesoletcelle desautresproduits.Cettedistinctionsexpliqueparlefait quelesscnariosdexpositionaufeuetlecomportement des matriaux diffrent dans les deux cas. Dans chacun de ces groupes, les Euroclasses , au nombre de sept, dfiniesdanslaNBNEN135011:2002[105],sedclinent commesuit:A1Fl ,A2Fl ,BFl ,CFl ,DFl ,EFl ,etFFlpourles revtementsdesol(Flpourfloor); A1, A2, B, C, D, E, et F pour les autres produits de construction.

LesclassesA1etA2(respectivementA1Fl ,A2Fl )sontattribues aux produits faible ou trs faible fraction organique qui sont, decefait,trspeuoupeucombustibles. Les classes B E (respectivement BFl , EFl ) sont attribues aux produitscombustiblesquicontribuentdemanireimportante lembrasement, tant pour les revtements de sol que pour les autresproduits.LaclasseEsappliquedesproduitsrpondant aucritreminimaldemisesurlemarchallemandetlaclasseF sappliquedesproduitsnonclasssouayantchouautestle moinssvre. A ct de la raction proprement dite, certains produits de constructionreoiventdeuxqualificationssupplmentaires: s1, s2 ou s3 pour la production de fume (s = smoke = fume: Plus le chiffre est lev, plus lmission de fume estimportante):

s3:aucunelimitationpourlmissiondefumes; s2:lmissiontotaledefumeetlavitesse dmissiondelafumesontlimites; s1:exigencesplussvresquepours2.

2.4.1 La raction au feu des produits de construction - leur classificationConcernantlaractionaufeumentionnedanslemarquageCE, tout professionnel de la construction se doit dapprivoiser un minimum du langage europen pour comprendre les nouvelles normesdessaisetdeclassification. Ce systme de classement [40] a fait lobjet de dcisions de la Commission Europenne les 08022000 [61], [63] et 26082003. Au fur et mesure de la parution des arrts de mise en application dece marquage, les industriels doivent vrifier que leurs produits rpondent aux nouvelles exigences europennes et,sincessaire,modifiercesproduits. Lenombredeclasses,lalogiquequiapermisleurconstruction ainsi que certains des essais retenus diffrent de lactuelle pratiquebelge,sibienquilnexistepasdecorrespondanceentre leclassementbelgeactueletlesystmedesEuroclasses.

d0,d1oud2pourlecomportementfaceauxretombesde gouttelettes et particules enflammes: (d = drop = goutte: Plus le chiffre est lev, plus la production de gouttesestimportante):

d2:pasdelimitation; d1:productiondegouttelettes/particules incandescentespendantuntempsdtermin; d0:pasdeproductiondegouttelettes/particules incandescentes

Letableau[51]cidessouspermetlatranspositiondesclassesde ractions au feu entre lancienne classification franaise et la nouvelleclassificationeuropenne(EN135011):

18

ClassesselonNFEN135011 nouvelleclassification s1 d0 s1 d1 s2 d0 A2 s3 d1 s1 d0 B s2 d1 s3 s1 d0 C s2 d1 s3 s1 d0 D s2 d1 s3 ToutesclassesautresqueEd2 etF A1 A2 A2 Exigence ancienne classification Incombustible M0

2.4.2. La raction au feu attestation de conformitLe tableau [64] ciaprs explicite les diffrents niveaux dattestation de conformit requis, selon les produits et leurs classes. Ces systmes dattestation permettent dobtenir la prsomptiondeconformitauxnormesproduits,enrapport aveclenjeudelascuritincendie. systmesdattestationde conformit A1*,A2*,B*,C* 1 A1**,A2**,B**,C**,D,E 3 (A1E)*** 4 * produits subissant un traitement pour amliorer la raction aufeu ** produitssanstraitement *** produitsdeemedtosatisfy,classssansessai Le tableau ciaprs dtaille les tches ddies chaque partie pourlesdiffrentsniveauxdattestationdeconformit: Systmes 1Tches ddies aux organismesagrs essaisdetypeinitiaux inspectioninitialede fabrication essaisdetypeinitiaux parlelaboratoireagr Tchesddiesauproducteur contrledeproduction essaiscomplmentaires

M1

Classe

M2 M3 M4(nongouttant) M4

En 1996, la Commission Europenne a publi une liste rglementaire desmatriaux deconstruction[34],[61]qui,sans examencomplmentaire,peuventtregroupsdanslaclassede protection A1. Cette liste contient les diffrents types de bton ou de constituants minraux utiliss dans le bton. Pour les matriauxcontenusdanscetteliste,cetteclassificationestlie lexigence dune teneur infrieure 1% en constituants organiquesdistribusdefaonhomogne. Le bton, matriau de construction minral [33], satisfait aux exigences de la classe A1 parce queffectivement il nest pas inflammable et ne prend pas feu aux tempratures encourues lors des incendies. Aucun lment en feu ne se dtache ou ne couledubton. Selon ce systme, les matriaux de construction qui appartiennent la classe A2 ne sont pas considrs comme inflammables mais contiennent typiquement des constituants inflammablesquienconsquencepeuventbrlerparincendieet causerdesdommages. Le comportement au feu dun produit dpend fortement du scnario de sollicitation thermique auquel il est soumis. Pour reproduirelesscnariosdefeuxlespluscourammentrencontrs dans les btiments, trois niveaux dexposition thermique sont envisags. Ils correspondent trois tapes du dveloppement possibledunfeu: lattaqueparunepetiteflamme; lattaqueparunfeupleinementdveloppdanslapice voisineouparunobjetenfeu; lattaqueparunfeupleinementdveloppdanslapice.

contrledeproduction essaisdetypeinitiaux contrledeproduction

3 4

Les Euroclasses font lobjet de 5 types dessais, sur des chantillons, dont 4 sont nouveaux, notamment le SBI (single burningitem:objetisolenfeu).

19

2.4.3. La rsistance au feu des lments structurauxLaptitude dune construction en bton conserver sa fonction portantependantladureexigeestexprimecommesuit: Ed,fi(t)Rd,fi(t) o: Ed,fi(t) est la valeur calcule de leffet des actions, des sollicitations,aumoment(t)delincendie; Rd,fi(t) est la valeur de calcul de la rsistance de la constructionauxtempratureslevesaumoment(t).

La dnomination franaise CoupeFeu CF correspond aux critresREI.. Cesdeuxdernierscritrespermettentdviterlinflammationde matriauxencontactaveccetteface. Dans les lments structuraux porteurs comme les poutres, colonnes,mursetdalles,larsistanceRempcheleffondrement de la structure. En gnral, la fonction sparative (E et I) sappliqueauxlmentsquifontpartieintgrantedesparoiset delenveloppeducompartiment:ainsilesmursetlesdalles. Pourlafonctiondecapacitportante,ilconvientdvaluertous les modes de rupture, tels la rupture par flexion, par effort tranchant, par flambement ou rupture de lancrage des armaturesdlmentsenbton. Lessai avec la courbe ISO ne prend pas en compte les liaisons aux lments voisins, qui permettent des redistributions de contraintesversdessectionsoudeslmentsmoinsexposs. Certains phnomnes, surtout la dilatation densemble de la structure sous linfluence des hautes tempratures, ne sont pas considrsdanslessaisouscourbeISO,alorsquilspeuventtre dterminantsdanslaralit. Leslmentsenbtondesbtimentspeuventsatisfairetoutes les classes de rsistance au feu dfinies par la Directive Europenne relative la Scurit lincendie sans mesure de protection complmentaire de quelque nature que ce soit (revtementdepltre,peintureintumescente). Attention!Quunlmentstructuralaitrsistunincendiene signifie pas que llment na pas subi de dgts, ni que llmentnedoitpastreremplac.Celasignifieseulementque les fonctions structurales de llment ont t remplies sous les chargesthermiquesetmcaniquessupportes. Lecalculpourunepriodeexigedersistanceaufeu,nexplore paslecomportementdelastructureaudeldecettepriodeni, fortiori, aprs refroidissement de la structure temprature ambiante. Les essais comportent des limites: coteux, ils ne permettent que de tester des lments de longueur limite, gnralement sans pouvoir, leurs extrmits, reproduire les liaisons la structure. Afin dviter [37] quun essai de rsistance au feu ne soit ncessaire pour chaque produit de construction, des mthodes de calcul ont t mises au point pour dfinir les sollicitations thermiques (6.2) et mcaniques (6.1) et ainsi valuer la rsistance au feu (8.1) des structures en bton, en acier, en acier/btonmixte,enbois,enmaonnerieetenaluminium.Ces mthodes de calcul se retrouvent dans la partie des Eurocodes relativeaucomportementaufeu.Lobjectifdecesdocumentsest de dfinir dune manire uniforme travers toute lEurope la tenueauxfeuxdesstructures.

La rsistance au feu des lments structuraux est mesure lors dessaissouslasollicitationthermiquedcriteparlacourbeISO. Ellecomportelestroiscritresquisappliquentlamajoritdes lmentsdeconstruction: lastabilitR(capacitportante); ltanchitauxflammesE; lisolationthermiqueI.

Dans certains Etats Membres, lexigence de performance W (rayonnement limit) peut tre exige. Sy ajoutent des critres complmentaires: M (rsistance aux impacts), C (fermeture automatique)etS(tanchitauxfumes)ainsiquedessuffixes apportantdesprcisionsrelativeslaconfigurationdexposition aufeuetaudomainedapplicationdesrsultatsdessais. Le degr de rsistance REI de llment est le temps immdiatement infrieur la dure observe, choisi parmi les valeursde15,20,30,45,60,90,120,180,240,360minutes,[61], [62]. A titre dexemple, un essai sur un mur porteur conduit aux rsultatssuivants: Capacitportante Etanchitaufeu Isolationthermique Temps 130min 92min 46min Classement R120 RE90 REI45

LemurbnficiedoncdesclassementsR120/RE90/REI45 Lecritrestabilit(R)dunlmentindiqueletempsdurant lequel est assure sa rsistance mcanique sous charge statique dfinie au 6.1 et durant lequel ses dformations restent compatiblesavecsafonctiondanslastabilitdelaconstruction (gnralement 1/30me de sa porte). Il correspond la dnominationfranaisedeStableauFeuSF. Lecritredeltanchitauxflammes(E)nestplussatisfait lorsquune nappe de coton, place la distance de 2 3 cm duneouverture,senflammespontanment. La dnomination franaise PareFlamme PF correspond aux critresRE.. Le critre de lisolation thermique (I) est satisfait si llvation de temprature de la surface non expose de llment reste infrieure 140 C en moyenne et 180 C ponctuellement.

20

Sur base de ces normes de calcul, une norme produit europenne a t labore spcifiquement pour chaque type dlment. Ainsi les faux plafonds, les gaines techniques, les faades, les murs, les clapets, les dalles alvoles en bton disposent dune norme spcifique. Cette disposition ntait pas cellequiprvalaitenBelgiqueo,prcdemment,lensemblede ceslmentstaittraitauseinduneseuleetmmenorme. LesdnominationsR,EetInesontpasreprisesdanslesnormes de base belges mais elles sont reprises actuellement au plan internationaletnotammentparleCEN,leComitEuropende Normalisation. La dnomination Rf en heures de la norme NBN713.020 sera adapte la dnomination REI en minutes, suivant les normes CEN. Les textes sont dj prpars dans ce sensauSPFdelIntrieur. A prsent, les essais au four ont t normaliss au niveau europen, afin de veiller leur reproductibilit dun four lautre. Prcdemment, les rsultats pouvaient varier sensiblement [1], par exemple de deux plus de cinq heures pour un mme lmentdeplancheralvoldansdiffrentsfours.Encomparant les lvations de temprature [5] mesures sur la face expose dunlmentidentiqueplacdans14fourseuropensrespectant la courbe ISO, la temprature de 800 C est atteinte aprs des temps compris entre 28 et 48 minutes. Les fours belges sont parmilesplussvres. Les diffrences taient dues, entre autres, au rayonnement des flammesetdesparoisdufour,lasurpressionimposedansle four, aux conditions dappuis. La Belgique tait la seule imposerunevaleuraussilevedesurpressiondesgaz(20Pa). Cette diffrence modifie de faon significative les dures de rsistance au feu des lments qui ont une fonction de sparation mais pas la rsistance des lments portants entiremententoursparlefeu.

21

3. Les rglementations3.1. Les directives europennes et les Eurocodes.3.1.1. Les directives europennesSi nous ne voulons pas passer ct de la comprhension des profondes mutations du march et de la rglementation incendie,ilnousfautcomprendrelecadreglobal. LaDirectiveProduitsdeConstructions,laDPC,[2]distingue six exigences essentielles (ER pour Essential Requirements) pour lesquelles il est admis que les Etats Membres peuvent rglementerlesouvragesdeconstruction: 1. 2. 3. 4. 5. 6. larsistancemcaniqueetlastabilit; lascuritincendie; lasant; lhygineetlenvironnement; lascuritdutilisation; lesconomiesdnergieetlisolationthermique.

Il est remarquer que la protection des biens ainsi que la prservationdesarrtsdeproductionneconstituentpasentant que tels des objectifs de la DPC. La Commission europenne laissechaquepayslesoindedterminerleniveaudescurit pour les personnes dans leur pays. Les informations additionnellesspcifiqueslaNBNEN199212[107] prcisent quilestloisiblechaquepaysdimposerdanssarglementation des critres qui prennent en compte, pour des raisons conomiques et/ou environnementales, la protection des biens directement exposs. Les autorits rgionales en charge du dveloppement conomique et celles en charge de lenvironnement peuvent tre sensibles laspect de la prservation des arrts de production et de lenvironnement. Ces aspects sont galement, bien sr, du ressort du matre de louvrage(voir1.consacrauxobjectifsdelascuritincendie). Toujours [107] selon ce document interprtatif n2, lexigence essentielle peut tre respecte en suivant les diffrentes possibilitsdestratgiedescuritincendieenvigueurdansles Etats membres, tels des scnarios de feux conventionnels (feux normaliss) ou naturels (feux paramtrs), qui comprennent des mesures de protection passives et/ou actives contre lincendie. Lesfonctions[107]etlesniveauxdeperformanceexigspeuvent tre spcifis, soit en termes de degr de rsistance au feu normalis(standard),commecestlecasenBelgique,soitense rfrant aux tudes dingnierie de la scurit incendie pour valuer les mesures de protection passives et actives. Voir la NBNEN199112 [106] (voir demande de drogation en Belgique) Desexigencessupplmentaires[107]concernant,parexemple: la possibilit dinstaller et dentretenir des systmes de sprinklers; les conditions doccupation du btiment ou dun compartimentdefeu; lemploi de matriaux disolation ou de revtement agrs,ycomprisleurentretien

La DPC, comme son nom lindique, est impose par lUnion europenne aux PRODUITS mis sur le march europen, livrs sur chantier, mais PAS aux OUVRAGES construits sur chantier avec ces produits : les exigences relatives aux ouvrages restent delacomptencedesEtatsMembres. LER 2 de la scurit incendie est rglemente en Belgique au niveaufdral.LarglementationdelER1reposeactuellement sur la responsabilit dcennale du concepteur et de lentrepreneur.LER6faitlobjetdunedirectiveeuropennesur laperformancenergtiquedesbtimentsrcemmenttranspose dansnosrglementationsrgionales. CettedirectiveProduitsdeConstructionsestunedesdirectives nouvelle approche promulgues dans le prolongement du Trait de Rome du 25 mars 1957, instituant la Communaut conomiqueeuropenne.Sacrationavaitnotammentpourbut de supprimer les obstacles la libre circulation des personnes, des services et des biens (et donc des produits) entre les Etats membres.Undocumentinterprtatif,rdigparlaCommission europenne,encollaborationavecdesexpertseuropens,estli chacune des exigences essentielles. Suivant les objectifs gnraux dgags dans le document interprtatif pour lER incendie, le btiment [107] doit tre conu et construit de telle manirequencasdincendie: la propagation de lincendie et de la fume dans le btimentsoitlimite; les lments structuraux conservent leur fonction pendantuntempsdtermin; lapropagationdelincendieauxbtimentsvoisinssoit vite; les personnes puissent quitter le btiment ou puissent tresauvesduneautremanire; lascuritdesservicesdincendiesoitassure.

ne figurent pas dans lEC1 feu, car elles doivent faire lobjet de spcificationsmanantdelautoritcomptente. La DPC a longtemps but sur la mise au point de normes dessais de raction au feu, chaque pays disposant de ses propres procdures. Or, les trois quarts des produits de constructionsontconcernsparlascuritaufeu.[12] Denombreuxproduitsdeconstruction,parexempleleshourdis et les blocs de bton, font lobjet dune norme europenne produitharmonise.Elleestditeharmonisedsquelledispose duneannexeZ.Lsontrepriseslesdiffrentescaractristiques que tout producteur doit dclarer dans son marquage CE. Ce marquage est appos sur les produits ou repris sur des documents accompagnant les produits. Un produit harmonis vendu dans lespace conomique europen doit obligatoirement porter ce marquage. Les caractristiques

22

dclarer doivent tre conformes la norme et sont attestes selon le systme dattestation 1+, 1, 2+, 2, 3 ou 4. Le 1+ correspondunecertificationparunetiercepartiealorsquele4 correspondunesimpledclarationdeconformitdufabricant. Puisque la Belgique sest dote dune rglementation incendie, comme la plupart des Etats Membres, tous les produits de construction dont la norme est harmonise doivent, pour une mise en uvre, comporter dans leur marquage une dclaration relativetantlaractionqularsistanceaufeu. Les normes produits font rfrence de trs nombreuses normesdessaisprparesparlecomiteuropenCENTC127. Elles commencent remplacer les essais dcrits dans la norme belge,laNBN713020.

-

laNBNENV199122+DANActionssurlesstructu resexposesaufeu; laNBNENV199212+DANCalculdesstructuresen btonpartiefeu; la NBN ENV 199412 + DAN Calcul des structures mixtesacierbtonpartiefeu; la NBNENV199612 + DAN Calcul des maonne riespartiefeu.

Pluscommunment,lonparledesEurocodes1,2,4et6,partie feu. Ces normes belges sont des prnormes europennes, compltesparleurDocumentdApplicationNationale(DAN). Cesprnormes(ENV)serontremplacesprochainementparles normeseuropennes(EN),associesavecleurannexenationale (ANBpourAnnexeNationaleNationaleBijlage). Il faut noter que le premier numro, juste aprs le sigle EN ou ENVnecorrespondpasunedate!LeCENamalheureusement attribu les sries 1990 1999 aux Eurocodes. La date de parution de la norme est donne en fin de dnomination des normes(voirexemplecidessous). Quelle est la signification des termes annexes informatives et normatives? Lorsquune annexe de norme est rendue normative, le concepteur doit se conformer au mode de calcul expos dans cette annexe, sil doit y recourir. Si elle est prsente comme informative,leconcepteur,silveutyrecourir,peutsinspirerde cette annexe, avec lapprobation du client et des autorits comptentes. Il est uniquement tenu de lappliquer si le client limpose. ChaquepaysmembreduCENfixelesniveauxdescuritetles classes via des paramtres dterminer au niveau national (connus sous la dsignation des National Determined Parameters,NDPenanglais).Lannexenationaledelanorme NBN EN 199112:2003 Actions sur les structures exposes au feuserapubliecetteanne. Quenestildelanormalisationauniveaueuropen?[13] Le projet prvoit la mise disposition pour les Etats membres europens, sous peu, de normes EN relatives au calcul de la tenue au feu des ouvrages structuraux. Dans un dlai prescrit, chaque pays doit les transposer en normes nationales. Par exemple, dans les annexes informatives, chaque pays est libre dadopter des charges au feu diffrentes. En effet, le choix du niveau de scurit est du ressort des Etats. La publication des Eurocodes feu homologus pourrait voir le jour en 2007 (Moniteur belge). Soulignons que ces normes deviennent obligatoires uniquement par contrat ou actes administratifs ou lgaux. La NBN EN 199212:2005 Calcul des structures en bton, partiefeuatpubliedbut2005parlIBN.

ColruytGent[58]:(sourceERGON) Ce btiment est quip au niveau infrieur dun parking de 3000m2 pour la clientle ainsi que dun quai de dchargement pour les livraisons. Le magasin proprement dit se trouve au dessusduparkingetleslocauxdupersonnelsetrouvent,quant eux,unniveauintermdiaire. Les colonnes ont t quipes de diffrents accessoires permettantlafoislafixationdeslmentsdefaadeenbton cellulaireetcelledesescaliersdesecoursprfabriqus. Les dalles TTPL 840 du plancher du magasin franchissent une porte de 17 m et reprennent une charge de 1200 kg/m2. La toitureestcomposedepoutresIV. Les colonnes de laxe central sont prvues avec une descente deaupluvialediam160mm. Le montage de la structure a t ralis en une vingtaine de jours.

3.1.2. Les EurocodesLes normes produits sont bases sur des normes de calcul europennes dnommes Eurocodes, au nombre de 58, normes produites par le comit technique TC250 du CEN, le Comit Europen de Normalisation. Cest la Commission europenne quilamandatpourcetterdaction.Ainsi,cejour,lesnormes decalculrelativesaubtonsoumisaufeuetpubliesparlIBN entre1995et1999,dapplicationenBelgique,sont:

23

La prnorme europenne, couple avec son document dapplication nationale (DAN), la NBN ENV 199212, est actuellementenvigueurenBelgique. Lanormeeuropenne,laNBNEN199212:2005,estencoursde traductionverslenerlandais. Sonannexenationale(ANB)devraittredisponiblecetteanne pour pouvoir tre utilise en conjonction avec les normes produitsbton. Aprs enqute publique et publication, elle connatra une priode de coexistence maximale de trois ans avec lENV, priodeautermedelaquellelENVseraretire.

btimentslevs(1972),puismoyensetlevs(1994), bas(1997)(normesdebaserevuesen2003). Auniveaufdral,ladterminationdesnormesdebasepourla prvention, communes une ou plusieurs catgories de construction,indpendamment de leur destination, relvede la comptence du SPF INTRIEUR. Toujours au niveau fdral, pour lapplication de certaines exigences en matire de prvention des incendies, ce sont dautres ministres qui sont comptents au travers dautres rglements. Le tableau ciaprs reprendtitredillustrationlarpartitiondescomptences. Par ailleurs, loccasion de la rvision de ce rglement, lappellation normes de base devrait rationnellement disparatre au profit du vocable Rglement Gnral, ceci afin denepasentretenirlaconfusionparlevocablenormes.En effet,unenormesynthtiselesrglesdelartdansundomaine. Ellenedevientobligatoirequesielleestconsacrecommetelle dansunrglement. Il existe [40] quelques sites o trouver des informations dtailles, notamment: www.previ.be [66], www.previlex.be, www.normes.be [7], www.anpi.be [60]. Ces sites fourmillent dinformations. Il est cependant toujours prudent de contrler

3.2. Situation de la rglementation incendie belgeLa scurit en cas dincendie relve de la responsabilit du Matre de louvrage. Il dtermine avec larchitecte les mesures activesetpassivesquiprotgerontsonbtiment.

3.2.1. Contexte gnralFdral SPF intrieur Normes de base SPF Emploi Travail Lgislation sur le Bien-tre au Travail, RGPT (les coles galement) SPF Economie RGIE - DPC SPF Sant Publique Hpitaux et instituts psychiatriques

Communauts NL Htels FR D Flandre

Rgions Bruxelles Wallonie

Amnagement du territoire Maisons de repos

Tableau:Vuegnrale,titredillustration,delarpartitiondescomptencesdansledomainedelaprventiondesincendiesenBelgique lesinformationspubliessurcessitesetdevrifiersiellessont jour.

Lgifrer[40]dansledomainedelaprventiondesincendiesen Belgiquenestpaschoseaise.Eneffet,entermesjuridiques,on dit que la prvention des incendies est une comptence accessoire.Enlangagecommun,celasignifiequilnyapasun seul ministre en charge de la prvention des incendies mais plusieurs.Pourcettematire,lesprojetsdebtimentsnouveaux sontsoumisunerglementationrpartiesurplusieursniveaux decomptences: 1. La commune qui, depuis 1790, a pour mission gnraledeprveniretdefairecesserlesincendies traverslarglementationcommunaleetlespermisde btir; LesCommunauts,notammentcomptentespourles htels; Les Rgions, notamment comptentes pour les maisonsderepos; Le Gouvernement Fdral qui a rglement successivement la scurit incendie des lieux de travail(RGPT,depuis1947),deshpitaux(1979),des installationslectriques(RGIE,1981)etdesnouveaux

3.2.2. Les normes de base en matire de prvention contre lincendie et lexplosion3.2.2.1. Domaine dapplication et date de rfrenceLes annexes de larrt royal (AR) du 19 dcembre 1997 [201] fixent les normes de base en matire de prvention contre lincendie et lexplosion. Doivent y satisfaire les btiments nouveaux tages ainsi que, pour la seule extension, les extensionsauxbtimentsexistants. Jusquau4avril2003[40],lesnormesdebasetaientgalement dapplication, pour la partie rnove, lors des rnovations de btimentsexistants.Lesproblmesrpts,lislafaondont les normes de base devaient tre appliques en cas de transformation,ontconduitexcluredudomainedapplication, partirdecettedate,lesrnovationsdebtimentsexistants.Une rglementationspcifiquepourcesrnovationsestactuellement ltude.

2. 3. 4.

24

Danslecadredelattributiondunpermisdurbanisme,malgr lexclusion des rnovations, des mesures de scurit peuvent tre exiges. Elles pourront tre bases sur les prescriptions reprisesdanslesnormesdebase.Sicertainesprescriptionsdes normesdebasesontdifficilementapplicablespourunbtiment rnov,ellespourronttrerduitesetcompensespardautres, surbasedunedcisionpriseunniveaulocal(lebourgmestre, conseillparsonServiceincendie). Les AR de 94 et 97 ne sont pas dapplication pour les maisons unifamiliales, pour les btiments industriels et pour les btiments deux niveaux maximum, couvrant une superficie totaleinfrieureougale100m2. Cestladatedelaccusderceptionparlacommunedudossier complet de demande de permis durbanisme qui fait foi pour dterminerlaversiondesnormesdebasequiestdapplication. Enrsum:[8]Permisde btir Avant1972 22/12/1972 Btimentsbas Btiments moyens Nant Nant Btiments levs Nant AR04/04/1972 reprenantla NBN713010 NBNS21 201,2,3 AR07/07/1994 AR19/12/1997 AR04/04/2003

Les prescriptions de ces normes de base applicables aux btimentsconcernent: limplantationetlescheminsdaccs; lecompartimentageetlvacuation; certainslmentsdeconstruction; laconstructiondesbtimentsetdesespacesdvacuation; laconstructiondecertainslocauxetespacestechniques; lquipementdesimmeubles.

Leclassementpourlaractionaufeu,reprisdanslannexe5des normes de base, comprend 5 classes : A0 A4. Le document proposegalementdesexigencesderactionaufeuenfonction des types de locaux. Une rcriture de cette annexe, introduisant le nouveau classement europen, est en voie de finalisation. Spcifiquement, pour les matriaux disolation, un tableau de corrlationdesractionsaufeupassesetnouvellesattabli sousdeuxversionsdiffrentes.Eneffet,fautedunconsensusau seinduConseilSuprieur,deuxpropositionsdiffrentesontt rdiges et transmises au Ministre de lIntrieur, afin quil marquesonchoixpourlunedelles. Lesquelquesdispositionsarchitecturalesreteniretreprisesci dessous ne peuvent bien sr se substituer au texte complet des normesdebase(110pages)[11]: La distance horizontale entre un btiment et un btiment opposestde6mpourlesBB,8mpourlesBMetlesBE,saufsi les parois rpondent aux exigences telles que dfinies pour les btimentscontigus.Cettedistancenestpasdapplicationpour des btiments qui sont spars par des rues ou chemins, existantsappartenantaudomainepublic. Les parois qui sparent des btiments contigus prsentent un Rfde1hpourlesBB,2hpourlesBM,4hpourlesBE. Lesbtimentssontdivissencompartimentsdontlasuperficie estinfrieure2500m2,saufpourlesparkings.Pourlesatriums, le compartiment qui stend sur plusieurs niveaux doit tre quip dune installation dextinction automatique et dune installationdvacuationdefumeetdechaleur.Laprsencede cesinstallationspermetdedpasserlalimitedes2500m2. Leslinteaux(partieendessousduplancher),lesallges(partie audessusduplanchersouslafentre)etlestrumeaux(partiede faadeentredeuxfentres):lasommedesdimensions,tellesque reprises dans les normes de base, est suprieure 1 m (BM et BE)

Nant Nant

1980

Nant

NBNS21 201,2,3 AR07/07/1994 AR19/12/1997 AR04/04/2003

26/05/1995 01/01/1998 04/04/2003

Nant AR19/12/1997 AR04/04/2003

Tableau:Datesderfrencepourlapplicationdesarrtsde modification[101,[102],[103],[104].

3.2.2.2. Arrt royal (AR) de 1997Lesannexes15delarrtroyal(AR)de1997sont 1. 2. 3. 4. 5. Terminologie; Btimentsbas(BB)h25m; Ractionaufeudesmatriaux.

Leslimitesdehauteurscorrespondentauxtaillesdelapetiteet grande chelle des pompiers. La hauteur (h) considre est la distanceentreleniveauduplancherdeltagelepluslevetle niveauleplusbasdesvoiesentourantlebtimentetutilisables parlesServicesdIncendie.Engnral[5],lesexigencessont: 2hpourlesBEetlesniveauxensoussoldesBM; 1hpourlesplanchersdesBMetlesBB; hpourlestoituresdesBB.

Lesexigences[20] pourlessoussolssontplussvresquepour les rezdechausse et les tages suprieurs du mme btiment, vu la plus grande difficult dintervenir dans le cas dun incendieensoussol.

Figure:allge[18]

25

Figure:trumeau[18] BMcasgnral[18] BM6appartements[18]

Mme si lobservateur extrieur ne peut sen rendre compte, les faadesrideaux en verre doivent galement satisfaire ces exigences relatives aux allges et aux trumeaux.Lescagesdescaliersetlesascenseurs Pour les escaliers extrieursdonnant accs un niveau dvacuation:aucunersistanceaufeunestrequisemaisle matriauestdeclasseA0(incombustible); Les cages descalier desservant les soussols ne peuvent pas tre dans le prolongement direct de celles desservant les niveaux situs audessus dun niveau dvacuation sauf en prsenceduneparoietporteRflessparant; Pour les BB, chaque niveau, la communication entre le compartimentetlacagedescalierestassureparuneporte Rf.

PourlesBE,lepalierdaccsduoudesascenseursdoittre distinct des paliers et des sas des cages descaliers. Ils doiventnepastreinclusdanslechemindvacuation,sauf dans les cas repris dans les normes de base (cas complexes avec4et6appartementsparniveaunonreprisici).

-

-

BEcasgnral[18]

3.2.2.3. Arrt royal (AR) du 4 avril 2003Larrivedenouvellestechnologiessurlemarch,leconstatde certainesimprcisionsdansletexteinitial,lamodificationdela rglementation dautres niveaux ont pouss le lgislateur introduire un nouvel arrt de modification. Larrt royal du 4avril 2003 [202] a permis doprer plusieurs adaptations relativesnotammentaux:

Figure:BBcasgnral[18] PourlesBM,lepalierduoudesascenseurspeuttreinclus danslechemindvacuation; PourlesBMnecomprenantpasplusde6appartementspar niveau,desservisparunemmecagedescaliersintrieurs,le hallcommundecesappartementspeutconstituerlesasdes ascenseurs;

-

Btimentsexistants:voir3.2.2.1ciavant; Escalierstournantsadmissigironde24cmsurlaligne defoule; Chaufferies: exigences en fonction de la puissance de linstallationdechauffage; Ascenseurs: distinctions des types avec exigences propres; Installationslectriques:maintiendesascenseurspour lespersonnesmobilitrduite; Clapets rsistant au feu: prescriptions nouvelles plus claires; Comportementaufeudestoitures:selonclassification europenne,lesmatriauxsuperficielsdelacouverture destoituressontdeclasseA1oudelaclasseBROOF(t1).

26

3.2.2.4. Les nouveaux rglements en projet3.2.2.4.1. Les btiments industrielsLesnouveauxbtimentsindustrielsnesontpasencorecouverts parlarglementationfdralesurlesbtimentsnouveaux.Leur rglementation a fait lobjet de trs longues discussions pour aboutir un projet de norme de base, la future Annexe 6. Elle na jamais t publie sous forme dAR mais la plupart des servicesdincendieontprisconnaissancedudocumentet,faute dunerglementationapplicableenlamatire,senserventpour tablir leur rapport de prvention relatif des btiments industriels. Ce projet reprenait entre autres une classification issuedunenormesurlesinstallationsdextinctionautomatique ousprinklerssebasantsurletypedactivitsdanscesbtiments. CetARatrejetparleConseildEtatargumentantnotamment que le type dactivit dans ces btiments tait du ressort des RgionsetpasduFdral. Pourcomblerlemanquederglementationenlamatireetsur base dune proposition dAgoria et de Technum, relaye par la FEB, un groupe ad hoc du Conseil Suprieur de la Scurit contre lIncendie et lExplosion a rdig un nouveau projet dannexe6,actuellementencoursdapprobation.Ilestbassur une classification des btiments industriels en fonction de leur densitdechargecalorifiquecaractristique.Ilfixe: - une charge calorifique maximale admissible par compartiment de laquelle est dduite la surface maximale descompartiments, - unersistanceaufeupourlesparoisdescompartimentsainsi quepourlesautreslmentsstructurels, - desdistancesminimalesparrapportauxbtimentsvoisins, - les exigences satisfaire pour lvacuation des occupants et lascuritdesquipesdesecours. Lannexe7reprenantlesobjectifsgnrauxatabandonne.

Pour utiliser cette mthode de calcul, il peut tre tenu compte de: lexamendescnariosdincendieconventionnels; lexamendescnariosdincendienaturels,avecexamendu rle des installations dextinction, des pompiers et des installationsdedtectionincendie;

Aujourdaujourdhui,aucunemthodenestencoreagre.La Commission des drogations les autorise, au cas par cas. Pratiquement, les calculs effectus avec la courbe ISO sont acceptssilssonttablissurbasedenosDANpartie12des Eurocodes et que ces derniers ont t correctement appliqus. Larvisiondesnormesdebaseincendiedevraitrgularisercette procdure. Les bureaux dtudes vrifient par calcul la rsistance au feu demande. Elle est mentionne explicitement sur les plans dexcution. Les architectes et les matres douvrage se concentrent sur la conformit technique aux prescriptions des rglements et les exigences tant des services incendiequedesassureurs. Pralablement loctroi du permis de btir [8], les plans de la future construction sont transmis aux services dincendie territorialement comptents. Ceuxci remettent alors, sous formederapport,unavisquiserajointlademandedepermis de btir fin de dcision pour le dpartement urbanisme de la commune concerne. A la fin des travaux, les services incendie effectuent une dernire visite, afin de vrifier si la construction est bien conforme ce qui a t prvu sur plan, et que le btimentneprsentepasdemanquementsimportants. SelonlARde1997,lesportesont,quantelles,leurrsistance au feu atteste par la marque BenorATG. Elles doivent tre placespardesplaceursagrsparnotreMinistredelIntrieur. CettedoubleexigenceatcasseparleConseildEtaten2004, suite une plainte concernant le recours des placeurs agrs. Le paragraphe de larrt nonant les deux exigences a t balaydunseulcoupalorsquelexigencedescuritrelative lattestation BenorATG pouvait tre maintenue. Le SPF de lIntrieuraprparuntextecomblantlevideactuel.

3.2.2.4.2. Les faadesDesrglesdeconceptiondesfaadessontactuellementltude au sein dun groupe de travail du Conseil Suprieur. Elles viendront dtailler les prescriptions dj reprises dans les normesdebaseactuelles.

3.2.4. Rglementation pour les dtecteurs incendie dans les logements+pays nordiques

3.2.2.4.3. Les traverses de paroiDesrecommandationsrelativeslaralisationdestraversesde paroi par des conduites de fluide ou dlectricit ont dj t distribues aux services incendie sous forme de circulaire. Une procdure de modification des normes de base a dj t entame.Ellereprendcesrecommandations.

3.2.3. Octroi du permis de btir - rsistance au feuActuellement, la rsistance au feu se dtermine soit par des essais dans des fours selon la NBN 713020, soit par calcul, comme le permettent les normes de base (annexe 1 de lAR du 191297),selonunemthodedecalculagreparleMinistrede lIntrieur.

Dans les pays nordiques et anglosaxons, les dtecteurs de fumesontimpossdepuislongtempsdjparcequebeaucoup de maisons taient en bois et que la ncessit de prvenir apparaissait plus lmentaire : partout o sont placs des dtecteurs, on constate en moyenne une chute de 80% du nombrededcsetdeblesssgraves.

27

3.2.5. Les btiments anciensLesbtimentsancienstouteuneproblmatique[8],[9],[10] Lemercredi20fvrier2003,durantlanuit,unincendiecriminel sedclaredansunimmeubledappartementssituMons.Le bilanestlourd:septmorts,dontunenfant. Cet incendie frappe lopinion publique : la population se sent concerneet,aulendemaindecedrame,denombreusessocits delogementetdegranceenvoientdesdemandesdinspection auxservicesdincendieafindtablirsileurbtimentrpondaux critres actuels de scurit. Elles souhaitent galement complter la formation de leurs agents de proximit, de leurs concierges ou autres responsables. Rien qu Bruxelles, en quelques semaines. plus de 22 000 demandes sont enregistres. Dautressontencorereuesrgulirement. Mmesi,aujourdhui,unavisdesservicesdincendieestjoint lademandedepermisdebtireta,danscecas,forcedeloi,ilen est ainsi seulement pour les btiments neufs. Cest pourtant l que le problme rside : la plupart des demandes dinspection concernent les btiments anciens, car ils ne satisfont plus aux exigences actuelles en matire de prvention incendie. Les risquessontdoncrelsdanscesimmeublesetnousnepouvons les prendre la lgre, comme nous la dmontr le drame de lincendiedeMons.Lesprincipauxbtimentsconcernssontles immeubles de logements sociaux, souvent regroups pour former une cit . En effet, aux problmes dus la constructionmoindrecotsajouteleproblmeduvandalisme, intervenant autant dans les causes dincendies, souvent volontaires, que dans ltat de dlabrement des immeubles. Il suffit,parexempledeplacerdenouveauxextincteurspourque le lendemain ils soient arrachs ou utiliss par une main malveillante. Aucune des lgislations mentionnes plus haut na malheureusement deffet rtroactif : aucun btiment construit avant 1972 et qui prsente souvent les risques les plus grands nest soumis une quelconque rglementation, except ses ventuellesextensionsbtiesultrieurement.

Dtecteurdefume(source [8])

Prisen2004,larrtdugouvernementbruxelloisimpose,depuis juillet 2005, des dtecteurs dincendie pour tous les logements misenlocationdanslaRgionbruxelloise.

En Rgion wallonne, depuis le 20112004, tous les nouveaux logements doivent tre quips de dtecteurs incendie, quils soient donns en location ou occups par leur propritaire. Depuis le 01072006, tous les autres logements doivent ltre galement. Le dtecteur doit porter le label CE et tre agr par le BOSEC ouunorganismeeuropenquivalent.Ildoittregaranti5ans par le constructeur. Linstallation est prise en charge par le propritaire et le remplacement ventuel des piles par le locataire.Acetgard,lechoixdepilesaulithiumdunedure deviede5anspermetdesemettrelabrideleurremplacement par les occupants, remplacement parfois alatoire. Lorsque la pile est en fin de vie, lappareil met un signal davertissement sonore. Pour couvrir ses meubles et sa maison par une assurance incendie,toutlemondeacceptededonner300,500,600euros. Pour protger les personnes, le prix de base annonc dun dtecteur agr est dune dizaine deuros. Il serait ridicule et irresponsabledhsiterencorepourcetinvestissement.

En Rgion flamande, aucune rglementation relative aux dtecteursdansleslogementsnexiste.

EnFrance,ilnyapasencoredobligation.

28

4. Protections et risques4.1. Lincendie : risques, facteurs, origine et propagationDans un btiment bien protg, il existe un quilibre entre danger et protection. Le risque se dfinit donc par le rapport entre danger et protection. Le danger est plus grand dans les btiments levs puisque, plus encore que pour les autres btiments, lattaque du feu doit se faire par lintrieur. Il est galementplusgranddanslesbtimentsabritantdespersonnes mobilit rduite, dont lvacuation est plus difficile. Plus le dangerestlev,pluslesrglesdescuritdoiventtresvres. Les facteurs [38] considrer dans le dveloppement dun incendiesont: laprobabilitdelanaissancedunincendie; lintensitdufeu; lavitessedextensionpossibledelincendie; lexistencederisquesparticuliers(produitstoxiques).

4.2. Protection passive et active et comportement humainLes mesures de prvention sont classiquement divises en mesuresdeprotectionpassivesetactives: les premires sont ralises lors de la construction du btimentetsontoprationnellestoutmoment; les secondes peuvent tre ralises pendant ou aprs la construction du btiment et ne deviennent oprationnellesquelorsquunincendieseproduit.

4.2.1. Mesures de protection passives - le compartimentageLematriaubtonoccupeunetrslargeplacedansledomaine des mesures de protection passive. Par sa rsistance reconnue au feu, il permet dassurer un compartimentage hautement scuritaire empchant la propagation de lincendie. Ce compartimentagepermetlvacuationoulamiseenscuritdes occupants vers un autre compartiment. Il facilite laccs des services de secours et contribue ainsi largement leur scurit danslaluttecontrelefeu.Lecompartimentagedoittretudi dsllaborationdesplansdubtiment. Le bton permet la continuit des activits dans les installationsdintrtvital. Lacontinuitestprimordialepourlesbtimentsdintrtpublic commelescentraleslectriques,lesgaresdecheminsdefer,les hpitaux,lesbureauxdesadministrationspubliques. Dans les entrepts, htels, halls industriels, complexes de bureaux, centres de distribution, les feux interrompent non seulement le fonctionnement des entreprises qui les exploitent maisinterrompentgalement: leserviceauxpersonnesquiyrecourent laproductivitdesentreprisesoudesorganisationsqui gravitentautourdesactivitsdelentreprisetouche.

Laprobabilitdenaissancedunincendieestfonction: desinstallationsdechauffageetappareilslectriques; delaprsencedegazinflammable; decertainsprocdsdechimieindustrielle; de la prsence de poussires pouvant gnrer des explosions.

Relativement au dernier point, des dchets comme les copeaux de bois, les poussires etc. doivent tre rgulirement vacus pour contrer un srieux danger dincendie. Citons aussi la combustion spontane de chiffons pleins dhuile, lauto inflammationdelainesdeferpardespiles Loriginedudangerincendiepeuttre: - interne,li: aubtimentluimmeetsoncontenu; aux activits qui sy droulent (activits industrielles); aux personnes occupant le btiment (fumeurs, dchets). - externe,li: aux btiments adjacents (par les fentres par exemple); auxinstallationsvoisines(gazliqufi); desconduitesdegazsouslavoirie. Sondveloppementdanslecompartimentestlimitpar: le choix des matriaux dans les btiments (voir 2.4 ractionaufeu)et la fiabilit des installations techniques de protection activetellesdesdtecteurs,desalarmes,dessprinklers, desvacuationsdefumesetchaleur.

Outre sa fonction porteuse, le bton combine une protection aufeu,uneprotectionthermiqueetuneprotectionacoustique Lesparoisintrieures,lesfaadesextrieuresetlesplanchersdes btimentssontsoumisnonseulementdeschargesmcaniques mais aussi aux sollicitations thermiques du climat, aux bruits ambiantsetauxincendies. Lafigureciaprsmontrelessollicitationsagissantsuruneparoi de compartimentage et les proprits associes ncessites par ces sollicitations, remplissant les fonctions adquates de protection.

Sa propagation hors du compartiment est limite par la rsistanceaufeuducompartiment(scuritpassive).

29

automatiques ne se referment pas correctement est de 20%. Lutilisation [5] de dispositifs de fermeture, coupls un systmededtection,permetdvitercettesituationquimeten priltoutleffetrecherchparlecompartimentage.

(Neck,1999) La figure ciaprs reprend les proprits du matriau et les proprits structurales des composants grce auxquelles ces derniers remplissent les exigences de protection au feu, de protectionthermiqueetdeprotectionacoustique. ParoinonremaonnedansuneparoiEI,auniveaudescanalisations dechauffagelatraversant(source[8])

Laprventionincendieestbasesur un choix de matriaux prsentant une bonne raction aufeu; la ralisation dun compartimentage permettant de confiner lincendie dans lenceinte o il a pris naissance; desissuessuffisantespourlvacuationdespersonnes: nombredissues,largeur,balconscontinus Aproscrire!UneouverturedansuneparoiEIlaissantpasserdes cbleslectriquesetquinapastrejointoye(source[8])

-

Lespointsfaiblesducompartimentagenepeuventtredtaills ici (consultez [5]). Ils concernent dabord les portes (Benor ATG): nous revenons sur ce point dans le chapitre de la rglementation. Ils concernent aussi les traverses pour conduites et gaines, les dforcements locaux (interrupteurs), les soussols (apport dair), les faades (allges + linteaux + balcons),ainsiquelestoitures. Si elle nest pas ferme,la meilleure porte [5] rsistant au feu nest daucune utilit lors dun incendie. Lorsque le lgislateur exigedesfermeportes,onconstatesouventquedanslaralit, ces portes sont maintenues en position ouverte afin de faciliter lexploitation du btiment. La BS 7974:PD7 [111] fournit dailleurs des valeurs repres relatives la fiabilit de ces portes: la probabilit que ces portes coupefeu soient bloques en position ouverte est de 30%. La probabilit que des portes

30

Coursiveslongeanttoutelafaadedubtiment(source[8]). Cesbalconscontinusconstituentdescheminsdvacuation pourlespersonnes. Ouverturesdedsenfumageausommetdelacagedescalier(source FEBELCEM)

4.2.2. Mesures de protection activesLesmesuresdeprotectionactives,prisesencompteparleFire SafetyEngineeringpermettentlaluttecontrelincendiepar: la dtection automatique couple avec un systme dalarme; les systmes dextinction (extincteurs, installation automatique de sprinklage permettant de contrler la tailledelincendie); lvacuationdesfumesetdelachaleur(EFC):peuttre partiellement du type passif et partiellement du type actif; lesquipeslocalesdincendie,lesservicesdintervention depompiers. Danscecouloirbonnombredlmentsdeprotectionactivesont prsents:dispositifdalerte,dvidoir,panneaudesignalisation, dtecteurdefumes,clairagedesecours(source:FEBELCEM) La performance des sprinklers [41] , habituellement mise en exergue pour leur fiabilit oprationnelle, est value aux USA dans des conditions de test de laboratoires o, dans 96 99% descas,lesprinklerestactivlorsquelatempratureestatteinte au niveau des ttes. Mais cette dmarche ne considre pas les misesensituationrelles,ocemmeniveaudeperformancede contrle ou dextinction de lincendie nest pas atteint. Les statistiques rapportes par M. Rohr de la NFPA en septembre 2001 dans U.S. Experience with Sprinklers indiquent que, pour des feux dune taille telle que les sprinklers auraient d tre activs, le systme a failli dans sa mission dans 13% des appartements, 17 % des htels, 20% des hpitaux et bureaux, 26% des lieux publics, avec une moyenne nationale de 16% dchecs. (Nous revenons plus loin sur la valeur de la fiabilit des sprinklers!). Sur base de ces chiffres, la performance relle savredslors10foismoinslevequannonc. Commentdfinitonlesuccsdunsystmedesprinklers? Larea of operation, la surface daction ou de calcul des sprinklers varie en fonction du risque. Des classes de risques

-

-

Distinctionentreannonce,alerteetalarme Commementionndansledernierparagraphedelannexe1de larrt royal de 1997 relatif aux normes de base incendie, on distingueenBelgiquelannonce,lalerteetlalarme: lannoncequiestlinformationauxservicesdincendiede ladcouverteoudeladtectiondunincendie; lalerte qui est linformation transmise des personnes concernes de lorganisation, de la dcouverte ou de la dtectiondunincendie; lalarme qui est linformation aux occupants dun ou plusieurs compartiments quils doivent vacuer leur compartiment.

-

31

sontdfiniespourlesrisqueslgers,ordinaires(OH)oulevs. A chaque classe est associe une surface sprinkle qui doit tre maintenue sous contrle. Ceci signifie que le feu ne doit pas stendre audel de cette surface. Le tableau suivant de la NBNEN 12845 reprend la dfinition de ces surfaces daction, associes avec un nombre de tte de sprinklers et un dbit minimumparttesdesprinkler: Classesde risque Lgers ordinaires levssauf HHP4 Nombre dettes de sprinklers 1/21m2 1/12m2 1/9m2 Surface daction (m2) 84 72360 260 dbitminimumpar ttesdesprinkler (l/m2/min) 2,25 5 7,512,5

Le choix de murs et planchers en bton pour une rsistance leve au feu constitue un matre choix. Ces lments permettent en outre de rduire la transmission du bruit traverslesmursetlessols(moinsdeplanchersoudecloisons lgres).Ilsamliorentleconfortthermique,rduisentlesfrais dentretien du propritaire, augmentent la durabilit. Ces caractristiques se traduisent par une meilleure valeur de reventepourlespropritaires,ungainfinancierliuneprime dassurance incendie plus faible tout en diminuant le risque dexposition au danger des services de secours ainsi que les fraisindirectsencourusaprsincendie. Lattitude responsable dun certain nombre de concepteurs, de dveloppeurs et de propritaires qui amliorent la scurit incendie dans leur btiment audel de la rglementation sur une base volontaire mrite dtre souligne. Dans le mme temps, pour dautres btiments, ces mmes personnes, sous le couvert de maintien de comptitivit,sont pries de rduire au minimum les exigences rglementaires de scurit incendie. Nous pensons spcialement ceux qui obtiennent des drogationspermettantlaconstructiondeprojetsquirpondent des exigences moindres que celles formules dans les rglementationsprescriptivesdesconstructions. Lefficacit des sprinklers est rduite lorsque les dispositions prisesparlexploitantpourlestockagedeproduitsdiffrentde celles initialement prvues (matires stockes diffrentes, emplacementsdiffrents,maniredestockerdiffrente). Pour retirer les avantages des mesures actives,il convient que leur usage soit conditionn par des mesures appropries de maintenance, de formation, de certification, et dagration de personnes.

Sprinkler(source[8]) Au Canada, la rglementation dans lOntario conduit lusage de dtecteurs de fume et dalarmes incendie en combinaison avec une compartimentation. Le principe est que les alarmes incendie fournissent un temps dvacuation appropri et donc que les dpenses et les problmes lis la dfaillance des sprinklers sont carts. Si la rglementation est maintenue telle quelle, cest quil a t dmontr que, pour la scurit des personnes et des biens, la combinaison dalarmes incendie et dunecompartimentationrsistanteaufeuneprsentaitpasplus derisquequecelledesalarmesincendieetdessprinklers. Une discussion approfondie sur lusage et la performance des sprinklers est reprise dans lannexe 1 (voir chapitre E.) de ce document.

LES MESURES DE PROTECTION ACTIVE: UNE PART SIGNIFICATIVE DES FRAIS DE CONSTRUCTION DES BTIMENTSINDUSTRIELS[6] Onsousestimetropsouventlapartpriseparlesfrais`scurit incendie dans le budget li la construc