Désenfumage ( Part. I) : le feu sans les fumées ?
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Si les fumées et la chaleur se diffusent naturellement dans l’atmosphère lors d’un feu à l’air libre, elles restent confinées dans les locaux lorsque se produit un incendie en milieu fermé. Leur évacuation revêt alors une importance primordiale.
Deux types de solutions peuvent s’appliquer en matière de désenfumage : la naturelle – par « effet cheminée » et ouvertures ou conduits – et la mécanique – ventilateur, système d’aspiration. Mais quelle que soit la méthode choisie, l’opération consiste toujours en un balayage de l’espace enfumé par un flux d’air, autrement dit une évacuation des fumées d’un côté et un apport d’air frais de l’autre. L’objectif est également commun, entre sortie des occupants, limitation de la propagation du feu, dégagement des accès pour le personnel d’intervention. L’élimination des fumées chaudes contribue aussi à freiner l’augmentation de la température, source première d’un embrasement généralisé, et réduit, notamment, les risques d’effondrement des structures (les hautes températures faisant perdre leur résistance mécanique aux matériaux).
Les fumées ayant toujours tendance à se stratifier et à monter, il est évident que les moyens d’évacuation seront toujours installés en partie haute du local à protéger. Des ouvertures en façade, des bouches d’aération raccordées à des conduits, des accès au dessous des toitures composeront le système, qui ne pourra cependant jamais voir cohabiter les solutions naturelles et les solutions mécaniques. La raison en est simple et évidente : par sa force aspirante, le désenfumage mécanique annule – et même parfois inverse – le tirage d’évacuation thermique naturel dans les conduits naturels. Autre précaution indispensable, la disposition du débouché des ouvertures ou conduits, dont la sortie doit être suffisamment éloignée des bâtiments voisins pour ce que ces derniers ne soient pas contaminés à leur tour par le sinistre.
Des solutions adaptées
Si le désenfumage naturel est purement structurel – conduits, exutoires, ouvrants – via la mise en place d’un tirage (comme celui d’une cheminée), le désenfumage mécanique est issu, comme son nom l’indique, d’une machinerie plus ou moins sophistiquée. Sommairement, il repose sur l’installation d’un ventilateur ayant pour mission l’aspiration des fumées et leur rejet vers l’extérieur. Les différences seront ensuite techniques, avec adjonction de capteurs, mise en route automatique, électronique, etc., en observant quelques principes de base. Ainsi ce désenfumage ne sera-t-il jamais utilisé dans les escaliers par mesure sécuritaire : les fumées venant dans la majorité des cas de locaux desservis par ces derniers, une extraction mécanique pourrait favoriser la montée des fumées dans les étages, plutôt que de les freiner, et rendre l’évacuation encore plus aléatoire.
L’autre paramètre du désenfumage, l’apport d’un air neuf et respirable, est différent selon qu’on opte pour le désenfumage naturel ou pour le mécanique. Dans le premier, on utilisera des prises d’air – situées dans une zone non accessible aux fumées – placées cette fois en partie basse du local. L’air entre ainsi par effet de dépression – les fumées sortant par le haut – venu d’entrées en façade, de portes, d’escaliers ou de bouches. Là également, ne cohabiteront jamais les systèmes naturels et mécaniques, pour les mêmes raisons que précédemment.
Dans le second il s’agira du produit d’un soufflage d’air frais sortant de bouches, mais obligatoirement contrôlé dans sa puissance. Son débit sera toujours inférieur au débit d’extraction (aux environs de 60 %) afin de ne pas faire migrer les fumées dans des directions autres que celles de l’évacuation, et de ne pas mettre le local en surpression.
Les cas spéciaux
Une méthode de mise à l’abri des fumées est autorisée pour les seuls escaliers (mais aussi dans de rares cas pour les circulations horizontales) lorsque le désenfumage naturel ne peut être assuré. Elle consiste à créer une surpression dans la structure comprise entre 20 Pa et 80 Pa, afin de laisser libre l’ouverture des portes, avec un débit contrôlé. Cette surpression empêche les fumées d’entrer dans la cage, sous la condition que les locaux attenants aient été de leur côté désenfumés.
Les IGH (Immeubles de Grande Hauteur) sont régis par des règlements particuliers mais avec le choix de plusieurs solutions. Soufflage dans les escaliers, soufflage dans les circulations horizontales, soufflage et extraction par sas, surpression, pression, dépression en sont les composants, avec des systèmes de déclenchement automatiques, via des détecteurs, et des systèmes manuels commandés par les pompiers.
On évoquera aussi le cas des « atrium » terme générique désignant un volume libre intérieur sur plusieurs niveaux d’un bâtiment tels les patios ou les puits de lumière. Cet atrium doit d’être désenfumé ainsi que tous les locaux et circulations adjacents par la combinaison des procédés naturels et mécaniques. Les premiers pourront être utilisés pour l’atrium lui-même, les seconds obligatoirement dans les locaux en question. En effet, le désenfumage mécanique des locaux ouverts sur l’atrium évite l’amorce du tirage thermique et l’effet cheminée dans celui-ci, et donc la transmission du sinistre à tous les niveaux supérieurs.
Une classification nécessaire
Les risques pour les personnes représentés par l’émission des fumées sont connus : température, opacité, toxicité, empêchement d’accès pour les secours, blocage des évacuations. Désenfumer, c’est donc sauver vies et biens en rendant praticable le cheminement des services de pompiers ou autres, autoriser la sortie des locaux sinistrés, tout en limitant la propagation de l’incendie vers l’extérieur ou son extension intra muros.
Ce désenfumage et la prévention qui s’y rattachent dépendent du type de bâtiments et locaux à protéger. La diversité de ces derniers – recevant ou non du public, servant d’entrepôts, utilisés pour le commerce ou l’industrie, classés pour la protection environnementale, construits pour l’habitat, etc. – induit une grande diversité dans la règlementation. Des études et des calculs de désenfumage doivent donc être réalisés à différents niveaux, allant de la construction et l’architecture à la transformation du site ou à son adaptation à telle ou telle activité. Bien entendu, seront pris en compte la nature de cette dernière, la dangerosité des produits traités, l’importance du lieu, les mouvements de personne qu’il génère, etc.
D’autres éléments apparemment secondaires seront observés, comme la pente des toitures, les hauteurs des plafonds, les ouvertures, tout ce qui peut d’une façon ou d’une autre influer sur la composition, la densité, le parcours des fumées. La stratégie mise en place, les choix des moyens et des systèmes, dépendra ensuite de l’application des textes, et des responsables publics ou privés chargés de la sécurité.
