LABORATOIRE CENTRAL DÉPARTEMENT D ÉLECTRICITÉ ET PRÉVENTION INCENDIE. Physique et chimie au LCPP : Enquête et prévention des risques d incendies

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1 LABORATOIRE CENTRAL DÉPARTEMENT D ÉLECTRICITÉ ET PRÉVENTION INCENDIE Physique et chimie au LCPP : Enquête et prévention des risques d incendies (atelier 433 à l ENCPB) Karine VAN NIEL karine.van-niel@interieur.gouv.fr Ingénieur au département électricité et prévention incendie 39 bis, rue de Dantzig PARIS - Tél : Fax : Site internet : - Mél : Prefpol.DLC@interieur.gouv.fr

2 1. INTRODUCTION LA RÉGLEMENTATION INCENDIE DANS LES ERP LA RÉGLEMENTATION INCENDIE DANS LES IGH LA COMMISSION DE SÉCURITÉ LES ENQUÊTES APRÈS INCENDIE L INGÉNIERIE DE LA SÉCURITÉ INCENDIE (ISI) KVN_29_10_07 2/12

3 1. Introduction Enquête et prévention des risques d incendies Le département Électricité et Prévention Incendie du LCPP a pour mission de concourir à la prévention des risques d incendie et de panique dans les établissements recevant du public (ERP) et les immeubles de grande hauteur (IGH). Cette mission repose sur la participation aux commissions de sécurité dans ces établissements et sur l étude des permis de construire et des dossiers d aménagements dans les domaines des installations électriques, des systèmes de sécurité incendie, des installations de désenfumage, des installations de gaz et des installations de chauffage et de ventilation. Il met sa compétence en matière d électricité au service d enquêtes sur l origine d accidents d origine électrique ou d accidents d ascenseurs. Il effectue des enquêtes après incendie pour évaluer le rôle des moyens servant à la prévention incendie ou à la sécurité des occupants. Il participe aux travaux du PNISI (projet national de l ingénierie de la sécurité incendie : ). Il effectue des études sur les installations techniques utilisées pour la prévention incendie. Une étude sur les exercices d évacuation des établissements scolaires est accessible sur le site du LCPP : Les 5 thèmes abordés dans ce document sont : la réglementation incendie dans les ERP, la réglementation incendie dans les IGH, la commission de sécurité, les enquêtes après incendie et l ingénierie de la sécurité incendie (ISI). 2. La réglementation incendie dans les ERP Les ERP (établissements recevant du public) sont des bâtiments ou locaux dans lesquels sont admis des personnes à titre gratuit ou payant en plus du personnel. Un type d établissement est défini pour chaque activité, par exemple: Type L : les salles de spectacle ; Type N : les restaurants ; Type M : les magasins ; Type O : les hôtels ; Type P : les salles de danse ; Type R : les établissements scolaires ; Type S : les bibliothèques ; Type T : les salles d exposition ; Type U : les hôpitaux ; Type V : les lieux de culte ; Type X : les établissements sportifs ; Type Y : les musées ; Type J : les établissements d accueil pour personnes âgées et handicapées. Chaque établissement est classé par catégorie en fonction de l effectif reçu. Cet effectif est déterminé selon les types par calcul ou par déclaration du chef d établissement comme pour les établissements scolaires. KVN_29_10_07 3/12

4 Les trois objectifs en matière de sécurité incendie sont : - faciliter l évacuation du public ; - éviter la propagation du sinistre ; - favoriser l intervention des secours. Les moyens mis en place afin de faciliter l évacuation du public sont : Moyen Représentation Objectif Alarme Avertir le public Balisage Guider le public Éclairage normal et éclairage de sécurité Désenfumage naturel Désenfumage mécanique Assurer une circulation facile Extraire les gaz chauds par l intermédiaire soit d exutoires en toiture ou soit d ouvrants en partie haute des façades, l amenée d air se fait en partie basse pour assurer un balayage des fumées Maintenir praticable les cheminements Extraire les gaz chauds par l intermédiaire de bouches raccordées à des extracteurs situées en partie haute, amenée d air grâce à des bouches situées en partie basse pour assurer un balayage des fumées. Maintenir praticable les cheminements Nombre et largeur des sorties Salles >20 personnes 2 sorties disponibles Éviter un engorgement des sorties et faciliter ainsi l évacuation KVN_29_10_07 4/12

5 Les moyens mis en place afin d éviter la propagation du feu sont : Moyen Représentation Objectif Réaction au feu des matériaux d aménagements intérieurs, décoration et mobilier Éviter le développement rapide d un incendie Mise en place des portes et des murs coupe-feu Contenir l incendie au local pendant un temps donné Règle du C+D C : Distance verticale entre le haut d une baie et le bas de la baie qui lui est superposée D : Distance horizontale entre le plan des vitres et le nu de la plus grande saillie de l obstacle résistant au feu Éviter la propagation du feu par les façades En ce qui concerne les établissements scolaires le stockage des liquides inflammables et de gaz doit se faire dans des locaux dont les murs sont coupe-feu afin de contenir l incendie au local. De plus il est interdit de stocker dans les salles de classe une quantité de produits toxiques et inflammables supérieure à celle nécessaire pour les travaux pratiques ou de recherche. Les moyens mis en place afin favoriser l intervention des secours : Moyen Représentation Objectif Desserte et accessibilité Faciliter l intervention des secours Moyens de secours (Robinet incendie armé, colonne sèche, colonne humide) Extinction de l incendie KVN_29_10_07 5/12

6 3. La réglementation incendie dans les IGH Les immeubles dont la hauteur est supérieure à 28 mètres sont classés en IGH à l exception des immeubles d habitations qui sont classés en IGH si leur hauteur est supérieure à 50 mètres. Les 3 objectifs de la réglementation : - Évacuer les personnes seulement au niveau sinistré, les autres niveaux peuvent continuer leur activité ; - Empêcher la propagation du sinistre aux autres niveaux ; - Permettre l intervention des secours par les ascenseurs secourus (sauf au niveau sinistré). Les moyens mis en place afin d éviter la propagation du feu sont : Moyen Représentation Objectif Compartiment coupe-feu 2 heures Circonscrire le feu au compartiment le plus longtemps possible Mise en surpression des dégagements Éviter la propagation des gaz chauds vers les dégagements. Limitation du potentiel à 400 MJ/m² Éviter le développement d un feu trop important 4. La commission de sécurité La commission de sécurité est une instance collégiale placée sous l autorité du représentant du préfet ou du maire. Les compétences techniques particulières de ses membres ne peuvent faire obstacle au moment de l avis à ce principe de collégialité. KVN_29_10_07 6/12

7 La commission de sécurité est une instance consultative qui rend un avis auprès du préfet ou du maire (autorité de police compétente). Cet avis ne lie pas cette autorité. Par exemple un avis défavorable n oblige pas un maire à produire un arrêté de fermeture. Parmi les membres permanents ont trouve des spécialistes pour la sécurité incendie, ce sont : - un représentant de la brigade des sapeurs pompiers de paris ; - un représentant du laboratoire central ; - un architecte de sécurité. Seule la Brigade des Sapeurs Pompiers participe systématiquement à ces commissions. Dans le cadre des attributions confiées à la commission consultative de sécurité et d accessibilité, le LCPP est amené à réaliser des études de dossiers (d aménagements ou de permis de construire) dans les domaines relevant de sa compétence. Le domaine d action du LCPP comprend les installations techniques et les installations de sécurité incendie, notamment l électricité, l éclairage normal, l éclairage de remplacement, l éclairage de sécurité, le chauffage, le gaz, le désenfumage, les équipements d alarme et les systèmes de sécurité incendie. Le LCPP participe à environ 3000 visites d établissements et est consulté sur 5000 dossiers par an. 5. les enquêtes après incendie Les objectifs des enquêtes après incendie sont : - de vérifier le bon fonctionnement des installations de sécurité (désenfumage, alarme, ) ; - de vérifier le bon déroulement de l évacuation ; - de prendre en compte les informations recueillies pour une éventuelle évolution de la réglementation. Exemple d un incendie dans un petit hôtel de 3 étages comportant 39 chambres avec un seul escalier non encloisonné. L incendie s est déclaré dans une chambre du 2 ème étage et la femme de chambre de l établissement a été retrouvée décédée dans une chambre du 3 ème étage. KVN_29_10_07 7/12

8 L établissement dispose des équipements techniques de sécurité suivants : Déclencheur manuel Détecteur d incendie équipement d alarme de type 1 Détecteur automatique d incendie L équipement d alarme reçoit dans un premier temps une information soit du détecteur automatique d incendie lorsqu il y a présence de fumée dans la circulation soit du déclencheur manuel lorsqu il a été actionné. Ensuite il y a diffusion de l alarme générale afin de prévenir les occupants à évacuer. Bloc autonome de sécurité incendie ouvrant de désenfumage Les constations de l enquête sont : - La détection incendie a bien fonctionné puisque la tête de détection a été sensibilisée. - L alarme générale n a pas été diffusée, seule l alarme restreinte qui est destiné à prévenir le personnel chargé de la surveillance de l équipement d alarme a fonctionné. - Les personnes présentes n ont pu évacuer par l escalier enfumé puisque l alarme générale n a pas fonctionné, ils n ont pas pu être prévenu à temps. Ils ont du évacuer à l aide de cordes de fortune qu ils ont confectionnées avec des draps. - La mauvaise position de l ouvrant de désenfumage situé entre le 2 ème et le 3 ème étage, alors qu il aurait du se situer tout en haut de la cage d escalier, n a pas permis une bonne évacuation des fumées. KVN_29_10_07 8/12

9 En raison de la position ouverte de la porte de la chambre dans laquelle l incendie s est déclaré, l incendie s est propagé tout d abord au 2ème étage et en raison du non encloisonnement de l escalier il s est ensuite propagé au 3ème étage. Circulation du 2 ème étage escalier non encloisonné Circulation du 3 ème étage Les conclusions de cette enquête sont les suivantes : Les fumées provoquées par l incendie de la chambre du 2ème étage se sont propagées au niveau supérieur, en raison de l absence de ferme-porte sur les portes des chambres et de l absence d encloisonnement de l escalier. Le non-fonctionnement de l équipement d alarme et l absence de surveillance de l établissement au moment de l incendie ont empêché la femme de chambre du 3ème étage d être informée de ce danger suffisamment tôt pour lui permettre de quitter l hôtel avant que les fumées n envahissent le 3ème étage. N ayant plus de possibilité d échapper aux fumées et aux gaz chauds de l incendie en s enfuyant par l escalier et étant dans l impossibilité de recevoir rapidement des secours extérieurs, en raison de l inaccessibilité de la chambre aux échelles des sapeurs-pompiers, la femme de ménage a donc été victime de brûlures graves qui ont entraîné son décès. Axes de développement en matière d investigation : Depuis janvier 2006, un thésard travaille sur le sujet suivant : Utilisation de modèles numériques de mécanique des fluides couplés à la combustion dans le cadre des scénarios d incendies. L objectif de la thèse est la mise en œuvre des outils de simulation à partir de données recueillies sur des feux réels pour valider ou invalider certaines hypothèses de scénarios d incendie. Chaque étude commence toujours par un déplacement sur le site de l incendie. La visite des lieux permet de recueillir des données comme notamment les cotes du local afin d élaborer un plan en 2 ou 3 dimensions à l aide d un logiciel simplifié d architecture. Des hypothèses sont émises et sont vérifiées par un modèle 2 zones (CFAST : Consolidated Model of Fire and Smoke Transport). CFAST est un logiciel de simulation incendie qui gère les échanges de matière et de chaleur entre deux zones; la première représente la zone KVN_29_10_07 9/12

10 occupée par les fumées, stratifiées par hypothèse, et la seconde l'air sain. Ce logiciel permet aussi de simuler un feu pleinement développé, par le passage de deux zones à une unique zone, représentative d'une pièce totalement enfumée. Pour plus d information sur ce logiciel vous pouvez consulter le lien suivant : Ensuite intervient l utilisation d un modèle de champ(fds : Fire Dynamics Simulator). FDS est un logiciel de mécanique des fluides appliqué au transport de matière dans des régimes de combustion. Il permet la résolution en trois dimensions des équations de Naviers-Stokes pour les écoulements dont la vitesse caractéristique est faible devant celle du son. Ces équations sont couplées à des termes de production d'espèces (produits de combustion, suies,...) et de chaleur. Pour plus d information sur ce logiciel vous pouvez consulter le lien suivant : 6. l ingénierie de la sécurité incendie (ISI) Depuis mars 2004, il est possible d avoir recours à l ingénierie de la sécurité incendie en matière de désenfumage et de structure dans les établissements recevant du public. Pour certains établissements comme des établissements anciens ou pour certains établissements hors normes c est à dire avec des structures originales, la réglementation incendie définie des moyens qui peuvent s avérer peu adaptés à ces établissements. Le recours à l ingénierie est une solution possible à ce problème. En quoi consiste une étude d ingénierie de la sécurité incendie? C est une étude dans laquelle le laboratoire qui réalise l étude doit prouver que les objectifs réglementaires sont atteints. Actuellement en France deux laboratoires sont reconnus compétents en matière d étude d ingénierie de la sécurité incendie. Pour ce faire, il réalise des simulations numériques, et présente à la commission de sécurité les scénarios d incendie. Une étude d ingénierie de la sécurité incendie doit se dérouler selon le schéma suivant : KVN_29_10_07 10/12

11 Exemple d étude d ingénierie de désenfumage : La nef du Grand Palais. Le Grand Palais a été construit pour l exposition universelle de Il est composé de 3 corps de bâtiments: - La grande nef classée monument historique ; - La partie intermédiaire ; - Le palais d Antin. Lors de la restructuration de la nef du Grand Palais, il est apparu que les dispositions réglementaires ne pouvaient pas être respectées ; La modification de la verrière du Grand Palais ne peut être réalisée pour implanter des exutoires ou ouvrants supplémentaires. L ingénierie de désenfumage a alors été utilisée par le maître d ouvrage pour s assurer que les dispositions retenues de son projet répondent aux objectifs de sécurité de l article DF1 à savoir : le désenfumage a pour objet de maintenir praticable les cheminements destinés à l évacuation du public. Avant toute étude d ingénierie de désenfumage, il faut définir les activités qui se dérouleront dans l établissement afin d estimer ensuite celle qui est la plus contraignante en matière de désenfumage, c est à dire celle dans laquelle les aménagements et les matériaux sont susceptibles de créer des fumées importantes. L analyse de risque et l étude de danger ont mis en évidence que la Nef du Grand Palais sera exploitée comme lieu d exposition (activité de type T au titre du règlement de sécurité), l activité «salons technologiques» a été retenue comme susceptible de conduire à des feux puissants. Ce choix a été décidé après réunion avec la délégation permanente de la commission de sécurité de Paris. KVN_29_10_07 11/12

12 Dans le cadre de l étude deux positions de foyers ont été choisies un au centre de la nef (sous la coupole) et un autre à l extrémité de l aile sud. Trois scénarios de feu ont été choisis : - scénario n 1 : un stand de 36 m2 (18 MW, montée en 5 min) ; - scénario n 2 : un stand de 36 m2 (18 MW, montée en 15 min) ; - scénario n 3 (catastrophique) : 4 stands de 36 m2 (72 MW). pour chacun, le combustible considéré est du bois Les conclusions de l étude sont les suivantes : scénario feu de dimensionnement (1 stand) feu catastrophique (4 stands) Hauteur des fumées > à 11 m par rapport au sol > à 5 m par rapport au sol Température de la couche de fumée 50 C > 120 C Conditions au niveau du sol Les fumées causent une gêne locale les conditions locales beaucoup plus contraignantes que pour le feu précédent Conditions au niveau de la mezzanine la fumée atteint celle-ci à partir de 10 minutes impraticables au bout de 10 minutes Les résultats de l étude montrent que les objectifs de sécurité sont atteints si le public est accueilli à une hauteur inférieure à 10 m, de ce fait l accès des mezzanines est interdit au public. L ensemble de ces dispositions est consigné dans un cahier des charges d exploitation qui doit être respecté par tout utilisateur de la nef. KVN_29_10_07 12/12