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Digeste de la construction au Canada, 1986-02-01
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Les meubles et accessoires et la sécurité incendie
Digeste de la construction au Canada
Division des recherches en construction, Conseil national de
recherches Canada
CBD-243-F
Les meubles et accessoires et la sécurite incendie
Veuillez noter
Cette publication fait partie d'une série qui a cessé de paraître et qui est archivée en tant que référence historique. Pour savoir si l'information contenue est toujours applicable aux pratiques de construction actuelles, les lecteurs doivent prendre conseil auprès d'experts techniques et juridiques.
Publié à l'origine en février 1986. K. Sumi
Sommaire
Ce digest traite du rôle des meubles et accessoires en matière de sécurité incendie et des essais d'inflammabilité réalisés dans ce domaine.
Introduction
De tous les pays industrialisés, le Canada est celui où le nombre de décès causés par des incendies survenus dans des bâtiments est, proportionnellement, parmi les plus élevés. On tente depuis nombre d'années d'améliorer la sécurité incendie en introduisant des exigences dans les codes du bâtiment, mais celles-ci ne concernent que la conception et la construction du bâtiment lui-même. Pourtant, l'ameublement joue aussi un rôle important en matière de sécurité incendie. Par exemple, les nouveaux matériaux synthétiques employés pour la fabrication des meubles présentent bien souvent des dangers plus grands que les matériaux traditionnels.
Les rares restrictions relatives à l'utilisation de matériaux synthétiques se retrouvent dans la Loi sur les produits dangereux ou dans les lois provinciales ou municipales de prévention des incendies. Le Code national de prévention des incendies du Canada1comporte également un
certain nombre de prescriptions concernant l'ameublement. Toutefois, ces exigences n'ont valeur légale que si elles sont adoptées par l'autorité compétente.
Le présent digest offre un aperçu des diverses méthodes d'essai utilisées pour déterminer le degré d'inflammabilité des matériaux synthétiques servant au rembourrage des meubles. On y traite aussi des modèles mathématiques employés pour évaluer les risques d'incendie.
Statistiques sur les décès par le feu
Au Canada, les statistiques sur les pertes par le feu sont dressées annuellement par les gouvernements provinciaux, territoriaux et fédéral. Un certain nombre de provinces (qui regroupent plus de 80 % des habitants du pays) ont convenu de recueillir des données sur la fréquence des incendies en les présentant d'une manière beaucoup plus détaillée et qui permet la comparaison des statistiques2. Ce sont ces données qui ont servi à caractériser le rôle de
l'ameublement dans les incendies d'habitations (tableau 1). Tableau 1. Statistiques sur les décès par le feu en 1979
Nombre de décès Décès dans des incendies de
bâtiments Alberta C.-B. Ontario Québec % du total
Habitations* 49 108 181 100 79.1
Établissements hospitaliers,
d'assistance ou de détention 0 3 4 10 3.1
Autres - connus 23 14 30 32 17.9
Total 72 125 215 142 100.0
Habitations, premiers objets enflammés
Meubles et accessoires 27 46 50 22 33.1 Vêtements, textiles 2 10 9 10 7.1 Liquides inflammables 3 5 18 17 9.8 Autres - connus 11 28 33 30 23.3 Autres - inconnus 6 19 71 21 26.7 Total 49 108 181 100 100.0
Habitations, premiers meubles ou accessoires enflammés
Meubles rembourrés 10 11 32 5 40.0
Literie 17 20 16 11 44.1
Autres 0 15 2 6 15.9
Total 27 46 50 22 100.0
Habitations, source d'inflammation de l'ameublement
Cigarette ou allumette 25 35 41 18 82.1
Flamme nue 2 3 2 0 4.8
Autres - connus 0 6 2 3 7.6
Autres - inconnus 0 2 5 1 5.5
Total 27 46 50 22 100.0
* Le terme "habitation" s'applique à tous les bâtiments (autres que les établissements
hospitaliers, d'assistance ou de détention) assurant le logement, c.-à-d. hôtels, dortoirs, maisons mobiles, maisons unifamiliales ou à deux logements, immeubles d'appartements et maisons de rapport.
Comme le montre ce tableau, environ 80 % des décès par le feu au Canada surviennent dans des habitations. Dans environ le tiers de ces cas, les premiers objets enflammés étaient des meubles ou accessoires, la plupart du temps (dans plus de 80 % des cas) des meubles rembourrés ou de la literie. On a par ailleurs constaté qu'environ 80 % des feux ont été allumés par des cigarettes ou des allumettes.
L'analyse des données montre que dans environ 20 % des incendies d'habitations ayant fait des victimes, ce sont les cigarettes ou les allumettes qui ont mis le feu aux meubles ou accessoires. On pourrait donc réduire sensiblement le nombre de décès par le feu en
augmentant la capacité des meubles et accessoires à résister à l'inflammation par de petites sources de feu telles que cigarettes ou allumettes.
Inflammabilité
Plusieurs pays ont établi ou projettent d'établir des règlements visant à évaluer le degré de résistance des matelas et des meubles rembourrés à la combustion lente.
Une méthode normalisée d'essai permettant de déterminer la résistance des matelas à la combustion lente a été introduite au Canada en 1968 et révisée en 19793. L'essai est réalisé
sur un modèle réduit de matelas, une cigarette servant d'agent d'inflammation. Les critères d'acceptabilité sont les suivants : la surface carbonisée ou en fusion ne doit pas déborder un cercle (la cigarette se trouvant au centre) ayant 50 mm de rayon, et toute combustion se produisant dans le matelas doit cesser au plus 10 minutes après que la cigarette s'est éteinte. Les règlements basés sur cette norme, adoptés en application de la Loi sur les produits
dangereux, sont en vigueur depuis 1982.
La résistance des meubles rembourrés à l'inflammation est beaucoup plus difficile à évaluer que celle des matelas, car les matériaux utilisés pour fabriquer les premiers, ainsi que leurs formes et leur construction, peuvent différer sensiblement.
Nombre de tissus de recouvrement sont composés de fibres diverses. Les variables qui influent sur la combustibilité sont, outre la nature des fibres, le poids du tissu, la méthode de
fabrication, l'enduction de l'envers, la teinture, l'encollage et l'application d'apprêts chimiques. Les tissus et les matériaux de rembourrage faits de substances naturelles sont sujets à une combustion lente, tandis que les fibres synthétiques, généralement thermoplastiques, ont tendance à fondre et à se contracter en présence d'un agent de combustion lente, alors qu'elles se consument rapidement au contact d'une flamme vive.
À l'heure actuelle, il n'existe au Canada aucune méthode normalisée d'essai permettant d'évaluer la tenue au feu des meubles rembourrés. Par contre, les États-Unis et le Royaume-Uni possèdent une expérience considérable dans ce domaine.
Aux États-Unis, la Consumer Product Safety Commission (CPSC) a étudié deux grandes méthodes d'évaluation de la résistance des meubles rembourrés à l'inflammation par la
cigarette: celle élaborée par le National Bureau of Standards (NBS) et celle mise au point par le Upholstered Furniture Action Council (UFAC).
La méthode du NBS4consiste à effectuer des essais sur montages afin de déterminer la
résistance des meubles rembourrés à l'inflammation par une cigarette. Les composants, tissu de recouvrement, bourre et cordon, sont testés dans l'agencement qu'ils auront en pratique. On a proposé de procéder à un essai de classification des tissus pour ne pas avoir à effectuer des essais sur toutes les combinaisons possibles de tissus de recouvrement et de matériaux de rembourrage ou de remplissage.
Quant au programme de l'UFAC5, il consiste à évaluer séparément les éléments, constitutifs
d'un meuble en les exposant, en association avec des matériaux standard utilisés pour
fabriquer d'autres composants, à des cigarettes allumées. On effectue ainsi plusieurs essais sur des montages simples en vue d'attribuer un indice de classement aux tissus de recouvrement, à la rembourrure, aux renforts, aux cordons et au matériau dont est fait le bâti.
En 1979, la CPSC a opté pour le programme volontaire de FUFAC et, depuis lors, elle collabore étroitement avec l'industrie en vue de le rendre plus fiable.
Au Royaume-Uni, les règlements de sécurité visant les meubles rembourrés6,7stipulent que les
assemblages de tissus de recouvrement et de matériaux de remplissage doivent résister à l'inflammation par une cigarette ou une allumette. La source de feu est placée à la jonction du siège et du dossier d'un montage représentant un fauteuil réalisé à l'aide des matériaux de rembourrage et de revêtement utilisés effectivement. L'essai est concluant s'il n'y a ni
combustion lente ni inflammation des composants du meuble. Dans l'essai à la flamme nue, on utilise une flamme au butane pour simuler l'allumette; les critères de résistance au feu sont les
mêmes que dans le cas de l'essai à la cigarette. Depuis la fin de l'année 1982, les meubles rembourrés produits au Royaume-Uni doivent subir avec succès l'essai à la cigarette, et on envisage la possibilité de rendre obligatoire l'épreuve de l'allumette simulée.
On a aussi songé, au Royaume-Uni, à utiliser des sources d'inflammation un peu plus fortes afin de réduire le nombre d'incendies ayant leur origine dans des meubles rembourrés. On a mis au point à cette fin une série graduée de sept sources d'inflammation servant à définir les exigences de résistance à l'inflammation applicables dans des cas particuliers. Il s'agit d'une série de petites flammes au gaz et de petits bûchers dont le plus grand produit une chaleur comparable à celle provenant de quatre feuilles doubles de papier journal en feu.
Performance après inflammation
Le contrôle des produits en fonction de leur aptitude à résister à l'inflammation contribue à améliorer la sécurité incendie mais il ne résout pas entièrement le problème. En effet, on sait que la vitesse de combustion des matériaux et produits ayant un potentiel d'inflammabilité semblable peut varier grandement. De plus, les essais servant à tester uniquement
l'inflammabilité des ensembles ne permettent pas une évaluation complète du comportement au feu de leurs composants. Il faut tenir compte d'autres caractéristiques comme la
propagation superficielle de la flamme, la chaleur dégagée, la densité de la fumée et la toxicité des produits de combustion. On sait, pour avoir étudié les incendies, qu'il s'écoule très peu de temps entre le moment où est décelée l'inflammation d'un meuble et celui où les conditions deviennent intenables; c'est pourquoi il faut, pour mieux évaluer le danger, tenir compte des taux de production de chaleur, de fumée et de gaz toxiques.
Traditionnellement, on s'est servi des résultats d'essais de tenue au feu à échelle réduite pour réglementer l'utilisation des matériaux combustibles dans les bâtiments. Malheureusement, la classification des produits établie grâce à un certain nombre d'essais de ce type ne permet pas d'apprécier correctement les risques d'incendie qu'ils présentent. Il faut donc mettre au point des techniques d'évaluation plus sûres.
Essais au feu en local
Le comportement au feu des meubles et accessoires est généralement étudié dans des locaux expérimentaux grandeur nature, à l'aide de sources d'inflammation courantes. On surveille alors l'évolution de l'incendie en mesurant la température des gaz et, à partir de celle-ci, le délai d'embrasement général. La production de fumée et la modification de la composition des gaz sont contrôlées en certains endroits déterminés.
La mise au point d'essais normalisés de réaction au feu en local suscite actuellement un vif intérêt. Bien que les premiers efforts en ce sens portent sur la normalisation d'un essai pour matériaux de murs et de plafonds, le local d'essai et les appareils employés ont été conçus de façon à pouvoir être utilisés pour des meubles et accessoires. L'essai envisagé par l'American Society for Testing and Materials et l'Organisation internationale de normalisation met en oeuvre un système d'évacuation doté d'appareils qui mesurent le taux de production de chaleur, de fumée et de gaz toxiques dans tout le local. Le taux de production de chaleur est déterminé grâce à une technique fondée sur la constatation que la chaleur dégagée par kg d'oxygène consumé est sensiblement la même pour la plupart des combustibles rencontrés dans les bâtiments. Pour connaître ce taux, il suffit de mesurer la concentration d'oxygène et le débit des gaz dans le conduit d'évacuation.
L'essai au feu en local présente un inconvénient qui se retrouve dans la plupart des essais de réaction au feu : on ne peut pas toujours conclure que le comportement au feu de matériaux testés dans des conditions déterminées sera le même en toutes circonstances. Il faudra procéder à un grand nombre d'expériences à l'échelle normale pour étudier les nombreux facteurs qui influent sur la tenue au feu des produits. Le coût des ces essais et les progrès rapides de l'informatique expliquent l'intérêt croissant que l'on porte actuellement à la modélisation mathématique des incendies.
La modélisation des incendies a pour objet ultime de fournir un outil permettant l'évaluation complète des risques d'incendie. L'un des principaux objectifs visés est de comprendre l'évolution de l'incendie dans un compartiment, depuis sa naissance jusqu'à l'embrasement total. On a rédigé des programmes informatiques qui utilisent des données factuelles ou des hypothèses concernant les constituants essentiels de l'incendie (l'objet en feu, la flamme, les zones supérieures chaudes, les zones basses, les surfaces inflammables, les objets non consumés) et leurs interactions. L'objectif principal consiste à prévoir le délai d'embrasement général, qui correspond au temps disponible pour l'évacuation ou le sauvetage. En dépit des progrès importants réalisés sur le plan de la modélisation des feux de compartiment, on ne peut encore prévoir exactement le délai d'embrasement général.
On travaille actuellement à la mise au point de modèles mathématiques d'application pratique basés sur les résultats d'essais au feu à échelle réduite. Un modèle simplifié permet de prévoir le rôle des matériaux de revêtement intérieur et de l'ameublement dans l'évolution de feux de compartiment. Un autre modèle sert à déterminer si un meuble rembourré qui brûle dans un compartiment sans que le feu soit alimenté par d'autres objets combustibles peut provoquer l'embrasement général. Il semble maintenant que l'on pourra bientôt élaborer, grâce aux modèles mathématiques, des stratégies de maîtrise des incendies prenant naissance dans l'ameublement.
Résumé
Il serait théoriquement possible de réduire considérablement les décès par le feu en
augmentant la capacité des matériaux de literie et de rembourrage à résister à l'inflammation par des cigarettes ou des allumettes. Il existe déjà une réglementation pour certains produits comme les matelas, ainsi que des méthodes d'essai permettant d'évaluer la tenue au feu de bien d'autres objets.
Il importe d'étudier le comportement au feu des matériaux d'ameublement exposés à de puissants agents d'inflammation. Tant qu'on ne disposera pas de méthodes appropriées d'essai à échelle réduite, il faudra procéder à des essais à échelle normale pour évaluer les produits. La modélisation mathématique des incendies à l'aide d'essais au feu à échelle réduite
permettant de prévoir l'évolution d'un feu de local apparaît comme un moyen prometteur de maîtriser les incendies qui prennent naissance dans l'ameublement.
Références
1. Code national de prévention des incendies du Canada, Conseil national de recherches Canada, CNRC 23175 (1985).
2. Association of Canadian Fire Marshals and Fire Commissioners, Manual of Uniform Practices for Collecting and Tabulating Fire Loss Statistics (1971).
3. Résistance des matelas à la combustion - Essai de brûlure de cigarette, Norme nationale du Canada CAN2-4.2-M77, méthode 27.7 (1979).
4. Part 1633 - Proposed standard for the flammability (cigarette ignition resistance) of upholstered furniture (PFF 6-81), US. Consumer Product Safety Commission (1981).
5. Cigarette ignition resistance of upholstered furniture components, National Fire Protection Association, 260A (1983).
6. The Uphoistered Furniture (Safety) Regulations, HMSO (Londres) (1980). 7. British Standards Institution, BS 5852: Part 1 (1979).
