Comment prouver l'équivalence de concepts de protection incendie ?

Régulièrement, un maître d'ouvrage ou un architecte se trouve devant une situation où le respect des impositions légales en matière de sécurité est difficilement applicable à son projet. Dans ce cas , il est possible de demander une dérogation sur base d'une solution alternative qui permet d'atteindre le même niveau de sécurité.

En pratique, la méthode FRAME se prête bien à la comparaison réciproque de concepts de sécurité incendie: L'équilibre incorporé des facteurs d'influence correspond fidèlement à l'expérience des professionels et aux objectifs inhérents des rè glements et législations de la plupart des pays. FRAME permet de comparer l'équilibre proposé entre protection et risque d'un concept raisonné; aux objectifs des prescriptions, souvent fort descriptives et parfois difficilement réalisables. Cela est surtout vrai pour des bâtiments atypiques et pour des bâtiments existants, qui lors d'une rénovation devraient répondre à des prescriptions qui n'existaient pas quand on les avait construits.

Dans la plupart des pays Européens il n'existe pas de procédure légale pour obtenir une reconnaissance officielle de la méthode de calcul. La Commission Européenne a récemment demandé (EC DG Enterprise contract ETD /01/503480) à un nombre d'instituts de recherche, notamment le consortium Warrington Fire Research, CICTM,TNO,IST, DIFT et Universiteit Gent, de faire un état de la situation des méthodes utilisées en Europe dans le domaine du Fire Safety Engineering. Par manque de procédure commune, l'application de méthodes de calcul pour l'équivalence des concepts de sécurité dépend de l'approbation cas par cas par les autorités compétentes, aussi bien en Europe qu'ailleurs.

Grâce à cet équilibre incorporé, F.R.A.M.E. peut servir à la vérification de concepts alternatifs, dans les cas où l'application de règles et de prescriptions explicites demande des modifications fort coûteuses à des bâtiments existants. Un premier calcul, suivant les règles, donnera le nouveau de sécurité imposé, et un deuxième calcul, suivant l'alternative proposée, peut prouver que le même but peut être atteint.

On peut procéder à une validation supplémentaire de la méthode dans des cas spécifiques. Un essai "aveugle" permet de calculer le niveau de risque FRAME pour des cas standards considérés comme acceptables et on peut imposer ensuite ce niveau de risque comme critère d'acceptation.

Procédure d'approbation de l'équivalence des niveaux de sécurité incendie.

Pour prouver qu'une solution alternative garantit un niveau de sécurité équivalent à celui prévu par la législation, on fera appel en bonne partie à des techniques d'ingénierie du feu (Fire Safety Engineering). L'application de ces techniques doit se faire dans un cadre stricte.

Un tel cadre est décrit dans le DD 240-1 Fire Safety Engineering in buildings -Guide to the Application of Fire Safety Engineering Principles of de ISO/DTR 13387-1 Fire Safety Engineering -Part 1: The application of fire performance concepts to design objectives.

En grandes lignes ce cadre se résume aux points suivants:

• Appréciation qualitative du projet (avec définition des objectifs et des critères);
• Calcul quantitatif du projet;
• Vérifier si les objectifs sont réalisés (si non, adaptation du projet et nouveau calcul);
• rapport et présentation des résultats.

L'appréciation qualitative du projet :

L'appréciation qualitative du projet (QDR -Qualitative Design Review) implique les points suivants:

• définition des objectifs et des critères;
• description du projet architecturale ;
• caractérisation du bâtiment, des utilisateurs et de l'environnement,
• identification des dangers d'incendie et des conséquences,
• définition des scénarios d'incendie relevants ;
• description du concept de protection incendie.

Définition des objectifs et des critères

Il est impératif de définir les objectifs et les critères d'acceptation dans le cadre d'une demande d'accord, afin de pouvoir vérifier si le concept de protection incendie est acceptable.

Description du projet architecturale

Ces éléments font partie d'un dossier de permis de bâtir.

Caractérisation du bâtiment, des utilisateurs et de l'environnement

L'appréciation qualitative prépare l'analyse quantitative et sert à fixer un nombre de paramètres (p.e. les charges d'utilisation, la charge calorifique, la température intérieure, le nombre d'usagers, le temps d'intervention des pompiers...). Il est important que tous les paramètres importants et leurs valeurs sont mentionnés dans la demande, car leurs valeurs doivent s'intégrer dans les méthodes utilisées.

Analyse du risque d'incendie

Il faut définir où se trouvent les dangers d'incendie et quelles sont les conséquences éventuelles. L'analyse du risque d'incendie donne une aperçu général du bâtiment en tenant compte de :

• les sources d'ignition possibles,
• la nature des activités dans le bâtiment (p.e. soudure, cuisson, ...),
• les matériaux combustibles.

L'analyse du risque est nécessaire pour la fixation correcte des scénarios d'incendie.

A partir de l'analyse du risque un nombre réduit de scénarios d'incendie fixera le concept de protection et couvrira les risques relevants. On peut tenir compte des source de feu les plus plausibles ( p.e. un feu couvant dans un matelas, une explosion de poussières) mais les autres sources d'ignition à probabilité relevante doivent être vérifiées. Dans les scénarios d'incendie on peut tenir compte de l'effet des mesures de protection active.

Le tout est intégré dans un concept de protection incendie, où on vérifie la cohérence des mesures de sécurité préconisées et où on decrit le fonctionnement des systèmes de protection. Le rôle et le fonctionnement des systèmes de protection incendie doit être détaillés.

Afin de prouver que la solution alternative (i.e. le concept de protection final) est équivalente aux spécifications techniques, il faut calculer certaines choses suivant la méthode préconisée.

Il n'est pas très important quel modèle ou quelle méthode est choisie, pour autant que la méthode est fiable et applicable à la solution préconisée. Ainsi on ne pourra pas employer une méthode de calcul du temps de réponse de détecteurs de fumée pour des sprinklers ou pratiquer des paramètres "pre-flash-over" pour le calcul d'une résistance au feu.

Une fois que les calculs sont exécutés, il faudra vérifier que les objectifs sont atteints.

• Si oui, l'analyse est terminée et les résultats sont décrits dans le rapport.
• Si non, il faudra adapter le concept et répéter l'exercice pour le nouveau concept.

Il va de soi qu'on ne peut pas adapter les objectifs aux résultats de l'analyse quantitative.

Les résultats de l'analyse sont présentés dans un rapport qui mentionne:

• La méthode de calcul ou le modèle .
• les paramètres introduites
• l'explication des résultats des calculs
• l'appréciation qualitative et l'analyse quantitative

Ce mode de travail est illustré dans le schéma suivant.