Généralités sur la protection incendie

Définition d’un incendie

L’incendie, plus communément appelé feu, est une réaction de combustion non maitrisée dans le temps et l’espace. La combustion est une réaction chimique d’oxydation d’un combustible (solide, liquide ou gazeux) par un comburant (l’oxygène). Cette réaction nécessite une source d’activation (une flamme par exemple) : c’est ce qu’on appelle le triangle du feu (Figure I-1).Un incendie passe par une phase de développement, puis de régression, entraînant une élévation, suivie d’une baisse de température. Selon le mode d’inflammation et la nature du combustible, le développement sera plus ou moins rapide. La sévérité du feu et la durée de ces phases dépendent de plusieurs paramètres .Lorsque l’alimentation en air est suffisante, le feu est contrôlé par les combustibles appelés « la charge incendie ». Dans ce cas, ce sont la quantité et la répartition des combustibles dans le local qui ont une influence décisive sur la sévérité du feu. La charge incendie est définie comme la somme de tous les éléments combustibles présents dans le local, elle est exprimée en Méga Joule (MJ) ou en kilogramme de bois équivalent (1 kg de bois = 17,3 MJ). La densité de charge incendie (qf) correspond au rapport entre la charge incendie et la surface au sol. Le Tableau  présente quelques exemples de charge incendie suivant le type de bâtiment.

Simulation de différents incendies

La variation de température avec le temps lors d’un incendie est modélisée dans les exigences réglementaires. Il existe différents types d’incendies, il s’agit des incendies pouvant avoir lieu dans des tunnels où des poids lourds peuvent circuler. Pour ces tunnels, deux cas sont à envisager :Dans le premier cas, l’élévation de température est lente et susceptible de durer longtemps. La courbe CN (ISO 834) est alors appliquée mais avec un temps d’exposition de 240 minutes Dans le second cas, l’élévation de température est très rapide puis reste stable après 30 minutes, aux alentours de 1300°C. La courbe décrivant ce cas de figure est la courbe HCM (courbe feu d’HydroCarbures Majorée), équation I-1.T 1280.(1 0,325e .t 0,675e 2,5.t ) 20

Il faut noter qu’un essai de simulation incendie plus sévère (température atteinte plus élevée (1350°C) puis refroidissement à 1200°C) est homologué aux Pays-Bas, il s’agit de la courbe feu RWS. Cet essai fait référence en matière de test au feu. Les matériaux fournissant une résistance suffisante lors de cet essai sont également déclarés conformes aux courbes CN et HCM. Les trois types d’essais de simulation incendie sont schématisés sur la courbe de la Figure I-3 [3].

La protection incendie Lors d’un incendie dans un bâtiment, ou plus généralement un ouvrage public ou privé, les objectifs de la protection incendie sont multiples. Elle doit permettre l’auto évacuation des usagers, l’intervention des services de secours à un niveau de risque acceptable et la tenue mécanique de l’ouvrage pour assurer la sécurité des ouvrages environnants. De plus, elle doit assurer la pérennité de l’ouvrage pour minimiser les coûts et les délais de réparation en cas de sinistre important.

Les différents types de protection incendie

Ces deux catégories de protection incendie donnent actuellement lieu à de nombreuses recherches. En effet, les catastrophes survenues ces dernières années ont montré les faiblesses des dispositifs de protection incendie en place. Les normes relatives à la protection incendie sont dès lors devenues plus sévères (création des Euroclass en 2002[1]) et ont obligé les entreprises à développer de nouveaux systèmes de protection incendie « active » et « passive ». Dans la suite de cette étude, nous étudierons plus précisément la mise au point de nouveaux matériaux utilisés comme barrière thermique pour la protection incendie passive. En protection incendie, la « réaction au feu » et la « résistance au feu » sont deux choses différentes. Elles sont codifiées au niveau national et européen de manière très réglementée. La réaction au feu est la représentation d’un matériau en tant qu’aliment du feu (combustibilité, inflammabilité), définie par l’Arrêté du 21 novembre 2002. La résistance au feu est le temps durant lequel l’élément de construction joue son rôle de limitation de la propagation