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Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Incendie.

Un incendie est un feu violent et destructeur pour les activités humaines ou la nature. L'incendie est une réaction de combustion non maîtrisée dans le temps et l'espace.

Les matériaux modernes, chlorés notamment libèrent de nombreux toxiques en brûlant

La prise en compte du risque d'incendie a conduit à créer des corps de lutte contre l'incendie : les pompiers.

Sommaire

Origine des incendiesModifier

 
Navire frigorifique estonien Tahoma Reefer en feu dans le port de Monrovia, au Liberia, il fut secouru par un navire du Military Sealift Command

Les causes d'incendies sont nombreuses[1], mais la majeure partie des incendies a une origine humaine[2] (imprudence, malveillance, mauvaise préparation aux catastrophes naturelles telles que tremblements de terre, tsunamis...) : utilisations d'armes (incendiaires notamment) ; causes techniques, dont par exemple réactions chimiques très exothermiques, les contextes d'« atmosphères explosives »[3] ; utilisation de chalumeaux ou de matériels électriques ou faisant des étincelles, qui sont fréquemment responsables d'incendies de chantiers (un tous les 3 jours rien qu'à Paris[4]).

Les causes d'incendies "naturels" sont la foudre, l'éruption volcanique avec coulées de lave certaines catastrophes naturelles et bien plus rarement la fermentation (tourbières…).

Selon les experts, les incendies d'origine électrique sont souvent dus à des dégradations localisées des câbles et des connexions entrainant une surchauffe ponctuelle et une carbonisation des isolants qui peuvent s’enflammer dès l’apparition d’un arc électrique, en particulier au niveau des connexions, ces phénomènes étaient quasiment indétectables, jusqu’à l’apparition de la technologie du détecteur d'arc, qui sont devenus obligatoires aux États-Unis depuis plus de 10 ans sous le nom de AFCI (en) (Arc fault circuit interupter). Cette technologie est émergente hors des États-Unis et fait l’objet d’une Norme internationale IEC 62 606[5] qui définit le mode de fonctionnement de ces produits qui sont appelés AFDD (Arc fault detection device).

Après les actes volontaires, on estime que le non-respect de l'interdiction de fumer et les incidents d'origine électrique constituent la majeure partie des risques de départ d'incendie.

Dangers d'un incendieModifier

 
Début d'incendie. L'épaisse fumée noire est produite par la combustion du goudron.

Une partie des principaux dangers auxquels s'expose une personne proche d'un incendie sont liés à la chaleur élevée. Même en dehors des flammes, on s'expose au risque de brûlure dues principalement aux fumées chaudes, mais aussi au rayonnement infrarouge, au contact avec des objets chauffés, à l'air chauffé, ou bien aux vapeurs d'eau produites par l'arrosage. Pour se prémunir des brûlures les pompiers sont équipés de vêtements protecteurs ignifugés et de casques ralentissant la progression de la chaleur vers la peau.

Les autres risques sont essentiellement respiratoires. En effet le feu consomme le dioxygène de l'air, indispensable à la survie et peut donc entraîner une asphyxie que l'on nomme risque anoxie. En outre le feu dégage des fines particules (communément appelées fumée) qui peuvent venir brûler l'intérieur des poumons, et souvent des gaz toxiques pouvant provoquer des empoisonnements, notamment le monoxyde de carbone. À titre d'exemple, les matières plastiques contenues dans une voiture peuvent générer 200 000 m3 de fumée à un rythme de 20 à 30 mètres cubes par seconde. C'est pourquoi les pompiers portent un appareil respiratoire isolant.

La chaleur peut provoquer des explosions de bouteilles de gaz et de réservoirs, ainsi que de certains produits comme les engrais ammonitrés. Ces explosions peuvent provoquer des traumatismes par chute (personne renversée), projection d'éclats, ainsi que de par la surpression occasionnée (blast).

En intérieur, il faut ajouter deux risques :

  • l'obscurcissement de la vision par la fumée : on ne voit pas où l'on va, et l'on peut donc faire une chute ou se perdre ;
  • le risque d'effondrement de la structure.

Dégâts résultants d'un incendieModifier

Lors d'un incendie, les dégâts ne sont pas uniquement causés par le feu lui-même.

Tout d'abord, les suies dues à la combustion peuvent voyager bien plus loin que les limites du feu lui-même. Il n'est pas rare en effet que les suies d'incendie se propagent à d'autres pièces, voire à d'autre bâtiments. Ces suies sont extrêmement volatiles et pénètrent partout, y compris dans tous les appareils électroniques exposés ce qui peut, en cas de non traitement, mener à un nouvel incendie dans le futur. C'est pour cette raison qu'il est indispensable de faire appel à des sociétés spécialisées de l'assainissement après sinistres.

Ensuite, lors de la combustion, des vapeurs chlorées sont rejetées dans l'atmosphère et pénètrent également partout. Si l'effet n'est pas directement visible, il est mesurable et doit absolument être pris en compte lors du choix des techniques d'assainissement du site. Si la zone sinistrée n'est pas traitée correctement, un problème de corrosion va vite apparaître et toucher toutes les pièces métalliques, y compris toute l'électronique. Ce phénomène peut entraîner l'effondrement de structures ou un nouvel incendie si l'électronique est touchée.

Pour finir, la plupart des dégâts proviennent généralement des centaines, voir des milliers de mètres cubes d'eau nécessaires à éteindre, puis refroidir un incendie. Il n'est pas rare non plus qu'une inondation se produise à la suite de l'explosion d'une conduite d'eau sous l'effet de la chaleur dégagée par les flammes. Toute une opération de séchage et de déshumidification du site est donc nécessaire dans la majorité des cas.

Si une action rapide des services de secours est primordiale, un bon assainissement professionnel et durable est nécessaire afin de préserver ce que les pompiers ont réussi à sauver.

Développement d'un incendieModifier

 
Feu de joie

Un incendie se développe en plusieurs phases au cours desquelles sa température va s'élever. Cependant en fonction de son environnement, il peut aussi s'étendre et décliner s'il manque de combustible, de comburant ou de chaleur.

ÉclosionModifier

La rencontre des éléments du triangle du feu, c’est-à-dire un combustible, un comburant (en général le dioxygène de l'air) et une énergie d'activation (chaleur, flamme nue, étincelle) suffisante vont permettre à la combustion de s'amorcer.

À ce stade, le dégagement de chaleur est modéré, les fumées peu abondantes (appelée parfois à tort aérosol, ce terme désignant en fait un mélange liquide/gaz alors que la fumée est un mélange solide/gaz)

CroissanceModifier

 
L'incendie des entrepôts VR à Helsinki, Finlande, le 5 mai 2006.

La combustion produit de la chaleur (réaction exothermique), le feu entretient et accroît l'énergie d'activation. Si le combustible et le comburant sont disponibles en quantités suffisantes, l'incendie s'étend de manière exponentielle. On estime que pour éteindre un feu sec naissant, il faut :

  • un verre d'eau durant la première minute,
  • un seau d'eau au cours de la deuxième minute,
  • une citerne d'eau au bout de la troisième minute.

Dans le cas d'un feu dans un volume clos (par exemple un feu d'habitation), on estime que la température de l'air atteint 600 °C au bout de cinq minutes alors que dans une cage d'escalier, elle peut atteindre 1 200 °C dans le même temps.

Phénomènes thermiques et progressions rapides du feuModifier

Dans certaines conditions, il peut se produire une progression rapide du feu (PRF) par des accidents thermiques. Le principal facteur favorisant l'apparition de ces phénomènes est le flux d'air alimentant le feu :

Cependant, les phénomènes sont plus complexes, et les Anglo-saxons distinguent deux types d'explosion de fumées, le backdraft et le smoke explosion, et envisagent la possibilité d'une explosion avec un feu alimenté (high pressure backdraft).

Ces phénomènes peuvent se produire pour des volumes très réduits, comme un conteneur de poubelles métallique.

Feu constituéModifier

C'est le moment où le feu est au plus fort de lui-même. À ce moment-là, il ne peut plus croître et va suivre ensuite sa phase de déclin.

DéclinModifier

Le déclin se fait lorsque le feu cesse de croître. Le feu va progressivement baisser en intensité puis entrer en combustion lente jusqu'à ce qu'il manque de combustible et s'éteigne.

Modes de propagationModifier

RayonnementModifier

Il s'agit d'un mode de propagation à distance qui peut se faire dans le vide. C'est le phénomène qui fait que lorsque l'on est face à un feu, le côté exposé est chaud alors que le côté opposé est froid.

La fréquence du rayonnement située est dans l'infrarouge (IR). La puissance du rayonnement est fonction de :

  • la température (le rayonnement augmente avec la puissance quatrième de la température)
  • la distance (le rayonnement diminue avec le carré de la distance)
  • la nature des particules constituant les fumées, notamment les suies

ConvectionModifier

 
Propagation de l'incendie par la convection de fumée
 
L'ouverture d'une trappe de désenfumage empêche l'accumulation de fumée
 
Une porte coupe-feu empêche la propagation de fumée et donc de l'incendie, et protège les personnes contre l'intoxication

La convection est un transport de gaz chaud. Un gaz chaud monte : la densité d'un gaz diminue avec la chaleur, la poussée d'Archimède provoque donc l'élévation de cette masse. Lorsque cette masse atteint un obstacle froid (par exemple un plafond), elle lui transfère sa chaleur, refroidit et retombe, il a donc un mouvement de « roulement », similaire au mouvement de l'eau portée à ébullition dans une casserole.

Dans le cas d'un incendie, les fumées suivent le même comportement ascendant. Elles peuvent parcourir des distances importantes et transférer leur chaleur à un matériau combustible qui serait sur leur trajet. On cite fréquemment le cas des feux de cave dont les fumées empruntent la cage d'escalier, épargnent les étages intermédiaires et s'accumulent dans les combles avant de les embraser. Dans le cas où les fumées contiennent des particules imbrûlées du fait d'une combustion incomplète, leur accumulation en un point distant peut conduire à une reprise explosive du foyer.

Pour lutter contre l'accumulation des fumées et limiter leur caractère dangereux, des systèmes de désenfumage (trappes, ouvrants ou extracteurs) peuvent être implantés dans un bâtiment. À défaut, une des premières actions des sapeurs-pompiers sera de pratiquer une ouverture haute, au besoin en cassant le toit, une vitre ou bien un mur. Les portes coupe-feu limitent la propagation des fumées et donc celle de l'incendie. Elles protègent les personnes contre l'intoxication par les fumées.

ConductionModifier

La conduction thermique est le mode de transfert thermique provoqué par une différence de température entre deux régions d'un même milieu ou entre deux milieux en contact sans déplacement appréciable de molécules. Ce transfert thermique spontané d'une région de température élevée vers une région de température plus basse obéit à la loi de Fourier.

Ainsi, le manche d'une cuillère métallique qui dépasse d'un plat bouillant va s'échauffer jusqu'à devenir brûlant. Lors d'un incendie, ce même phénomène peut transporter d'importantes quantités d'énergie d'une pièce à l'autre d'un bâtiment. Les matériaux métalliques (éléments de charpentes, rails, conduites, fers à béton…) ont une conductivité particulièrement élevées.

ProjectionModifier

Des objets enflammés ou incandescents peuvent voyager dans l'air, soit emportés par le vent s'ils sont légers (par exemple feuilles d'arbre ou de papier, escarbilles), soit être projetés par une explosion. Ces objets peuvent créer de nouveaux foyers distants.

Puissance thermiqueModifier

Plusieurs valeurs permettent d'approcher la quantité d'énergie libérée au cours d'un incendie :

  • le pouvoir calorifique d'un combustible : exprimé en kJ/kg ou kJ/m³, c'est la quantité maximale de chaleur que peut dégager l'unité de masse ou de volume pour une combustion complète ;
  • la charge calorifique : exprimée en kJ pour une zone, c'est la quantité totale de chaleur que peuvent dégager l'ensemble des combustibles présents dans un espace déterminé (une pièce par exemple) ;
  • le potentiel calorifique : en kJ/m² (pour une zone), c'est la charge calorifique rapportée à la surface au sol de l'espace considéré ;
  • le débit calorifique : en kJ/kg/s ou W/kg, c'est la quantité de chaleur produite par une unité de temps pour la combustion de l'unité de masse d'un combustible.

La chaleur dégagée par seconde (puissance thermique) lors d'un incendie dépend essentiellement du potentiel calorifique des objets. Voici à titre indicatif quelques puissances :

  • une chaise capitonnée : 500 kW (0,5 MW) ;
  • une petite commode : 1,8 MW ;
  • un canapé trois places : 3,5 MW ;
  • deux lits jumeaux en pin : 4,5 MW ;
  • puissance dégagée lors d'un embrasement généralisé éclair : 3—10 MW (7 MW en moyenne).

Ceci est à comparer avec la puissance thermique absorbable par un jet d'eau diffusé :

  • 0,5 MW à 40 L/min ;
  • 2 MW à 150 L/min ;
  • 6 MW à 500 L/min.

Les vêtements de protection (textiles ignifugés) des pompiers, quant à eux, garantissent en 2005 une protection contre un flux de chaleur de 40 kW/m2, soit 0,04 MW/m2.

Grands incendies célèbresModifier

Article détaillé : Chronologie des grands incendies.
 
Incendie de San Francisco en 1906

Incendies volontairesModifier

Article principal : Incendie volontaire.

Un incendie criminel est l'acte volontaire de mettre le feu dans l'intention de détruire un bien ou de tuer des individus. Moyen de vengeance, l'incendie criminel est aussi l'œuvre de personnes atteintes de troubles psychiatriques ou pyromanes. Les incendies criminels sont aussi depuis longtemps une pratique courante au cours d'affrontements militaires ou sociaux.

Les mobilesModifier

  • Intention de nuire
  • Pyromanie
  • Escroquerie aux assurances
  • Promoteurs immobiliers

Police scientifiqueModifier

RéglementationModifier

Le risque d'incendie est parfois considéré comme suffisamment sérieux pour induire une législation spécifique, notamment pour l'habitat, les lieux de travail, ou les lieux de transport tels qu'en particulier les tunnels, les bateaux, et les avions.

Les États-Unis et la Bretagne disposent de lois sur l’inflammabilité potentielle des matériaux internes utilisés dans le cladding, mais d'autres facteurs peuvent entrer en jeu, comme la façon et l'installation[9].

Au Connecticut, les réglementation du département du Public Safety, et les sections 29-291a-1 à 29-291a-10 inclues de la réglementation des agences d’État du Connecticut et leurs normes adoptées sont connues sous l’appellation Connecticut State Fire Prevention Code[10].

À Honk-Kong, le développement du cadre de travail pour la sureté incendie dans les bâtiments est basé sur une approche hiérarchique, comme cela se fait dans les systèmes réglementés sur la base des performances comme en Australie, aux États-Unis, ou en Nouvelle-Zélande[11].

Aux États-Unis, on appelle fire lane des aménagement réalisés pour permettre l'accès des secours[12]. Ces fire lane font l'objet de réglementations par endroit.

Dans l'Ontario, les deux principales législations sont l' Ontario Building Code Act (Ontario Regulation 350/06) et l' Ontario Fire Protection and Prevention Act. 1997 tel qu'amendé[13]. Depuis 2010, l’utilisation de Sprikler est obligatoire pour les bâtiments de plus de trois étages[14].

En 1625, la Dutch West India Company a établi des règles sur les types et la localisation des logements qui pouvaient être construits à la Nouvelle-Amsterdam qui deviendra par la suite la réglementation la plus complète pour la construction aux États-Unis. Vers 1674 les lois reglementant la construction se sont étendues, la prévention du feu était en place. En 1860, les lois de construction de New York City ont été revues et renforcées en raison de la survenue de vingt décès[15]. Suite à l'incendie des Twin Towers du 11 septembre 2001 la législation sur l'utilisation des sprinkler a été étendue aux bâtiments existant d'une hauteur de plus de 100 pieds (soit environ 30 mètres) dès 2019[15].

La sécurité anti-incendie aux États-Unis d'AmériqueModifier

Aux États-Unis d'Amérique, environ 3000 personnes meurent chaque année pour cause d'incendie. Pour cette raison, la réglementation y est assez stricte: les matériaux doivent être testés contre le feu dans des conditions réelles, et les gicleurs (forme de sprinkler) y sont obligatoires[16].

La sécurité anti-incendie dans l'Union européenneModifier

Une Directive du Conseil du 21 décembre 1988 relative au rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives des États membres concernant les produits de construction ( 89 / 106 / CEE ) modifiée par la Directive 93/68/CEE du Conseil du 22 juillet 1993 donne un cadre aux législations et réglementations techniques relatifs à la sécurité incendie dans les États-membres de l'Union européenne.

D'après cette directive, l'ouvrage doit être conçu et construit de manière à, en cas d'incendie :

  • la stabilité des éléments porteurs de l' ouvrage puisse être présumée pendant une durée déterminée,
  • l'apparition et la propagation du feu et de la fumée à l'intérieur de l'ouvrage soient limitées,
  • l'extension du feu à des ouvrages voisins soit limitée,
  • les occupants puissent quitter l'ouvrage indemnes ou être secourus d'une autre manière,
  • la sécurité des équipes de secours soit prise en considération[17].

Cette directive a conduit à la publication des titres et des références des normes harmonisées au titre de la législation d'harmonisation de l'Union (2013/C 59/01)[18].

Angleterre, Pays de Galle, Ecosse et Irladnde du NordModifier

Au Pays de Galle, les gicleurs (localement appelés sprinkler) ne sont obligatoires que pour les bâtiments construits après 2016

En Écosse, la loi sur les gicleurs (localement appelés sprinkler) n'a été introduite qu'en 2005 [19].

Le public serait horrifié d'apprendre que la réglementation dans ce genre de pays permet à un incendie d'atteindre le haut des bâtiments en moins de quatre minutes et trente secondes[20].

Notes et référencesModifier

  1. Alexandiran D & Gouiran M (1990). Les causes d'incendie : levons le voile. Revue Forestière Française, 1990, S, fascicule thématique" Espaces forestiers et incendies".
  2. TAZIEFF, H. (1988). Catastrophes naturelles. Entretien avec Roland BECHMANN et Dominique BARICHEFF.
  3. Martin, J. C. (2008). Incendies et explosions d'atmosphère. PPUR presses polytechniques.
  4. Grégoire Noble (2014) article intitulé "Un incendie de chantier se déclare tous les trois jours à Paris (...) un risque encore sous-évalué par les professionnels mais dont les conséquences sont parfois désastreuses. Retours d'expériences".
  5. Norme IEC 62 606
  6. Voir "Napoléon et les incendiaires", sur le site apophtegme.com
  7. Marie-Morgane Le Moël, « L'Australie accablée par des incendies meurtriers », Le Monde, (consulté le 10 février 2009)
  8. « Australie: la police enquête sur de nouveaux départs de feu », Le Monde, (consulté le 11 février 2009)
  9. (en) Dan Bilefsky, Danny Hakim et Mark A. Walsh, « The London Fire: What We Know », The New York Times,‎ (ISSN 0362-4331, lire en ligne)
  10. http://www.ct.gov/sots/lib/sots/regulations/title_29/291a.pdf
  11. http://www.bd.gov.hk/english/documents/code/fs_code2011.pdf
  12. http://www.arlington-tx.gov/fire/wp-content/uploads/sites/10/2014/07/Fire-Lane-requirements.pdf
  13. https://www.orderline.com/downloadable/download/sample/sample_id/20/
  14. http://canadianfiresafety.com/wp-content/uploads/2009/05/20008-09winter.pdf
  15. a et b http://www.aspenyc.org/uploads/3/9/1/4/39146325/building_code--aspe__11-5-14__[compatibility_mode].pdf
  16. (en) David D. Kirkpatrick, Danny Hakim et James Glanz, « Why Grenfell Tower Burned: Regulators Put Cost Before Safety », The New York Times,‎ (ISSN 0362-4331, lire en ligne)
  17. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:1989:040:0012:0026:FR:PDF
  18. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:C:2013:059:0001:0033:FR:PDF
  19. (en) « London council to immediately install sprinklers in 25 tower blocks », The Independent,‎ (lire en ligne)
  20. (en) David D. Kirkpatrick, Danny Hakim et James Glanz, « Why Grenfell Tower Burned: Regulators Put Cost Before Safety », The New York Times,‎ (ISSN 0362-4331, lire en ligne)

Voir aussiModifier