Eric GUILLAUME

Le phénomène d’emballement thermique, ou thermal runaway (TR), est un risque lié à la nature même des batteries lithium-ion (densité énergétique et constituants inflammables). Que se passe-t-il lors d'une TR ? Comment améliorer la sécurité des batteries ?

Le flashover, ou embrasement généralisé, intervient en milieu clos. Comment fonctionne-t-il et comment le prédire ?

Les câbles électriques, omniprésents dans nos infrastructures, peuvent émettre des fumées toxiques ou contribuer à propager les flammes lors d'un incendie. À quelles normes et exigences de sécurité sont-ils soumis ?

Un incendie dans des systèmes de transport peut avoir des conséquences lourdes à cause des espaces souvent réduits qui imposent des temps de réaction très courts. Pour les différents types de transports, quelles sont les exigences en termes de réaction et de résistance au feu ? 

Faites un tour d’horizon des nombreuses méthodes permettant d’évaluer les différentes caractéristiques de réaction et de résistance au feu des matériaux. Le recours à la modélisation et à l’ingénierie de la sécurité incendie nécessitent des données de comportement au feu à différentes échelles.

Différents outils de simulation analytiques et numériques permettent de calculer le délai nécessaire pour évacuer un lieu en cas d’incendie, donnée indispensable pour évaluer la qualité du dispositif d'évacuation. Les plus complexes tiennent compte de la variabilité du comportement humain.

L'ingénierie de la sécurité incendie (ISI) est la formalisation récente des techniques d'analyse de la performance d'un ouvrage par rapport au risque incendie. Par une analyse approfondie, l'ISI permet d'évaluer le niveau de performance d'un ouvrage par rapport à différents objectifs associés à des critères tels que ceux relatifs aux effets du feu sur les personnes. Cette approche vient compléter l'approche traditionnelle, dite « descriptive », des réglementations incendie, faisant appel à une obligation de moyens. Après avoir défini l'articulation avec la réglementation traditionnelle, l'article présente les étapes clés d'une étude d'ingénierie de la sécurité incendie. En particulier, la démarche définie en France lors du projet national ISI est présentée. L'article expose ensuite d'autres méthodes existantes et leurs particularités.

L'ingénierie de la sécurité incendie (ISI) est la formalisation récente des techniques d'analyse de la performance d'un ouvrage par rapport au risque incendie. Par une analyse approfondie, l'ISI permet d'évaluer le niveau de performance d'un ouvrage par rapport à différents objectifs associés à des critères tels que ceux relatifs aux effets du feu sur les personnes. Cette approche vient compléter l'approche traditionnelle, dite descriptive, des réglementations incendie, faisant appel à une obligation de moyens. Après avoir défini l'articulation avec la réglementation traditionnelle, l'article présente les étapes clés d'une étude d'ingénierie de la sécurité incendie. En particulier, la démarche définie en France lors du projet national ISI est présentée. L'article expose ensuite d'autres méthodes existantes et leur particularités.

Dans les incendies, la visibilité au travers des fumées peut conditionner l'évacuation des personnes. Les phénomènes de génération des fumées, et en particulier celle des suies qui en sont l'un des composants principaux, sont ainsi décrits. La quantité de fumée produite est mesurée à l'aide de systèmes optiques appelés opacimètres, ou évaluée indirectement au travers d'une méthode basée sur un rapport entre combustible brûlé et suies produites. L'article présente ensuite les modèles liant opacité des fumées et visibilité. pour teriner, il s'attarde sur la prise en compte de l'opacité des fumées et de l'évaluation de la visibilité dans différentes réglementations.

Pour être capable de prédire le comportement au feu des matériaux combustibles, il convient de comprendre l'étape de production de gaz combustibles par le solide lors de sa décomposition thermique, puisque ces gaz alimentent la flamme. La relation entre cinétique de production de ces gaz, température et atmosphère de dégradation peut ainsi être établie avec certaines hypothèses à l'échelle de la matière. Ce modèle nécessite ensuite l'adjonction de paramètres physiques, l'objectif étant de simuler le comportement réel des matériaux dans les situations d'incendie.

La modélisation de l'incendie est utilisée afin d'étudier le comportement au feu d'ouvrages du transport et du bâtiment. Deux grandes familles de modèles sont disponibles : les modèles de zone, aux hypothèses simplificatrices, et les modèles champs, donnant des indications locales bien plus détaillées. Ces deux familles de modèles complémentaires sont aujourd'hui utilisées dans un cadre réglementaire de l'Ingénierie de la Sécurité Incendie (ISI), afin de démontrer un niveau de sécurité.

La toxicité des fumées est le principal facteur à l'origine des incapacitations et des décès lors d'un incendie. Les fumées sont dangereuses en raison des composés chimiques qu’elles contiennent et de leur température élevée. L’évaluation quantitative de la toxicité d’une fumée peut paraître simple, elle est dépendante de la concentration du polluant et de la durée d’exposition. Cependant, les effets peuvent être immédiats ou retardés. De même, les effets chroniques et environnementaux sont à distinguer des expositions aiguës. Des modèles sont disponibles pour calculer le risque induit par l’inhalation de fumées d’incendie. Certains ont même la capacité de cumuler l’effet des substances ou bien d’évaluer l’intensité d’effets à long terme.

Différents outils de simulation analytiques et numériques permettent de calculer le délai nécessaire pour évacuer un lieu en cas d’incendie, donnée indispensable pour évaluer la qualité du dispositif d'évacuation. Les plus complexes tiennent compte de la variabilité du comportement humain.

Les scénarios d’incendies dans les transports sont d’origines variées et caractérisés par des temps de mise en sécurité souvent très courts, et qui plus est des espaces réduits qui augmentent d’autant le risque humain. Les quatre types de transport, automobile, ferroviaire, maritime et aéronautique sont présentés tour à tour. Leurs exigences en termes de réaction et de résistance au feu des matériaux sont évidemment très variables, la sécurité dans les transports routiers étant constituée de peu de règles au regard des autres modes de transports. Les dispositions et essais réglementaires sont également précisés pour chaque type.