Essais normalisés de comportement au feu

Le feu, s’il ne provoque plus heureusement les grandes catastrophes très meurtrières du Moyen Âge comme l’incendie de Londres en 1666, est encore responsable de la mort de nombreuses personnes chaque année, ainsi que de dégâts considérables et parfois d’atteinte à l’environnement. Le problème de l’incendie n’est donc pas maîtrisé et demeurera sans doute toujours difficilement contrôlable.

Jusqu’à disposer des connaissances techniques suffisantes, de nombreux moyens empiriques ont été utilisés pour pallier le manque de connaissances scientifiques, techniques et même pratiques. Le feu se traitait à l’aide de solutions plus ou moins aléatoires et en réaction aux sinistres majeurs subis, quelquefois en oubliant les principes fondamentaux applicables à tout système, tel celui « du maillon le plus faible ».

Depuis les années 1960, les études et les recherches ont été rationalisées ; des scientifiques, par leurs travaux, ont permis d’établir les bases de la science du feu. Si les phénomènes de combustion d’éléments très simples, par exemple les gaz, sont connus depuis très longtemps, les principes de décomposition thermique et de combustion des matériaux, bien qu’ayant fait de grands progrès ces dernières années, font encore l’objet de bien des recherches [SE 2 066].

La connaissance des mécanismes de combustion (dont la décomposition thermique des matières plastiques [AM 5 330]) donne une indication mais ne suffit malheureusement pas à étendre les concepts de sécurité incendie applicables à un domaine donné, à tous les cas possibles d’utilisation d’un matériau, par exemple en tant que produit de construction ou élément d’un système de transport. Le nombre de paramètres propres à un matériau est déjà très important, mais ceux dus à son environnement et à son évolution, aussi bien pendant son utilisation que pendant le déroulement du phénomène thermique à l’origine de l’incendie, le sont bien plus encore. Ainsi, au-delà des questions de choix des matériaux, l’assemblage de ceux-ci pour former des produits, par exemple multicouches, puis des systèmes complexes comme une façade ou une toiture complexifient encore l’approche.

La solution de réaliser les essais en vraie grandeur vient alors à l’esprit, mais leurs limites relèvent aussi des considérations précédentes, et ces essais ne représenteront qu’une infime partie des configurations que l’on peut rencontrer dans la réalité. Une autre possibilité offerte depuis quelques années est le recours à la modélisation [SE 2 064] et à l’ingénierie de la sécurité incendie [SE 2 045] [SE 2 046], qui nécessitent des données de comportement au feu à différentes échelles.

Les essais de comportement au feu sur matériaux et éléments de construction, plus faciles à mettre en œuvre, se situent entre les deux types d’essais[nbsp ]mentionnés ci-avant. Les premières générations empiriques ont été remplacées ces dernières années par des méthodes plus techniques et plus scientifiques.

À cet égard, nous sommes à un tournant de l’évolution, car les grands progrès de la modélisation des incendies demandent de plus en plus de grandeurs mesurées pour la production de données d’entrées et la validation des modèles. Ces données sont aussi mieux comprises et représentent de plus en plus des caractéristiques intrinsèques des produits et systèmes testés, plutôt[nbsp ]que des grandeurs fortement liées à la méthode de détermination retenue.

Les essais de comportement au feu sur matériaux et éléments de construction doivent évoluer pour participer à ce mouvement. Ainsi, les mesures de débit calorifique, de propriétés thermiques à températures élevées font partie du type d’essais qui permettront d’établir un lien technique et scientifique entre les essais fondamentaux (essais de laboratoire mesurant des grandeurs physiques) et les essais à échelle 1. L’échange de données entre ces deux domaines doit permettre, une optimisation de la sécurité incendie, notamment au travers de l’Ingénierie de la sécurité incendie. Cet article présente les différents types d’essais qui permettent d’attribuer des classes aux matériaux et éléments de construction (essais « conventionnels ») ou de mesurer les propriétés intrinsèques nécessaires aux modèles numériques.