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Digeste de la construction au Canada, 1962-03
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Protection des bâtiments contre l'incendie
Digeste de la Construction au Canada
Division des recherches en construction, Conseil national de
recherches Canada
CBD 11F
Protection des bâtiments contre
l'incendie
Publié à l'origine en mars 1962 by J. H. McGuire
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.
Le feu est un des plus grands risques pour la vie et la propriété dans les bâtiments. Par
conséquent, les règlements se rapportant à la protection contre le feu jouent un rôle important dans tous les arrêtés municipaux ayant trait aux bâtiments. Les bons codes du bâtiment sont basés sur les meilleurs renseignements dont on dispose; mais, étant donné qu'ils doivent se présenter sous la forme d'exigences minima ils contiennent inévitablement des compromis et certaines données. presque arbitraires. L'architecte consciencieux ne se contente pas de satisfaire aux exigences minima; il cherche, au contraire, à établir ses plans en fonction de principes de premier ordre. C'est ainsi qu'il veillera à doter ses bâtiments d'une protection intrinsèque contre le feu et non d'une protection surimposée qui pourrait ne pas faire corps avec les structures. S'il procède ainsi, l'architecte constatera que dans la majorité des cas ses plans seront conformes aux normes du Code national du bâtiment (Canada) et aux différents règlements municipaux applicables à la construction des bâtiments. Le but de la présente notice est d'exposer dans les grandes lignes les principes dont il faut tenir compte pour donner aux bâtiments une protection intrinsèque contre le feu.
L'examen des dangers encourus par la vie et la propriété doit être le point de départ des plans conçus en vue d'une bonne protection contre les incendies. Les, risques dépendent de facteurs tels que la probabilité d'un incendie et les proportions que le feu pourrait prendre dans un bâtiment. La probabilité d'un incendie peut être évaluée, jusqu'à un certain point, à l'aide des comptes rendus statistiques publiés annuellement par le Commissaire fédéral des incendies. Cette probabilité peut également être estimée d'une manière assez sommaire en tenant compte des risques inhérents à l'usage qui sera fait du bâtiment projeté. Le concept de la détermination à l'avance des proportions qu'un incendie pourra atteindre avant d'être contenu ou éteint, peut paraître hétérodoxe à première vue; en réalité, cependant, il est possible de maîtriser la propagation du feu si l'on a affaire à un bâtiment bien ignifugé et si l'on dispose de bons moyens de lutte contre l'incendie.
A partir de la probabilité d'un incendie et des proportions que le feu pourra prendre il est facile d'estimer le risque global encouru par la propriété. L'évaluation du risque encouru par la vie
n'est pas aussi simple, mais elle peut dépendre des proportions maxima fixées pour le feu si dans ces proportions le feu coupait les voies de sauvetage des occupants des diverses parties du bâtiment incendié. Il ne faut pas oublier que les zones qui ne sont pas atteintes par le feu lui-même peuvent tout de même être dangereuses si elles sont envahies par de la fumée. Elles doivent dans ce cas être évacuées. La sécurité des vies humaines dans le voisinage immédiat du point d'origine d'un incendie dépend bien souvent d'un facteur de temps et cette question ne peut pas être étudiée quantitativement. Néanmoins, là où le temps est un facteur important, il est vrai que le choix de revêtements appropriés pour les murs, les planchers et les plafonds, et l'installation de dispositifs de détection automatique diminuent immanquablement le danger de mort.
Compartiments ignifuges
La caractéristique qui contribue le plus à diminuer le risque général d'incendie dans un bâtiment est la mesure dans laquelle on a recours à la construction ignifuge pour diviser ce bâtiment en compartiments étanches capables de contenir les flammes d'un incendie et d'empêcher ces dernières de se propager dans les compartiments voisins. Cette méthode d'ignifugeage réduit les pertes matérielles en limitant les dommages directs causés aux biens qui se trouvent dans le compartiment où le feu prend naissance. Le compartimentage assure également la protection de la vie, et bien que les occupants des compartiments éloignés d'un foyer d'incendie puissent avoir des problèmes de fumée, il est très probable que personne ne perdra la vie dans ces compartiments. Il va de soi que les conditions rencontrées dans le voisinage immédiat d'un foyer d'incendie ne seront guère améliorées par le compartimentage mais les personnes impliquées seront moins nombreuses et il est probable qu'elles
s'apercevront du danger avant d'être cernées par les flammes.
L'un des meilleurs édifices à compartiments ignifugés qui, de ce fait, peuvent protéger la plupart de leurs occupants dans une situation difficile, est l'Empire State Building. En 1945, un avion a frappé les 78ième et 79ième étages de ce gratte-ciel et un incendie intense, nourri par de grandes quantités d'essence, s'est déclaré. Malgré la violence de l'embrasement, il n'y a pas eu de morts parmi les nombreux occupants des étages situés au-dessus et au-dessous de la zone incendiée. Le bilan de ce sinistre contraste vivement avec les bilans d'un grand nombre d'incendies d'hôtels au XXesiècle. C'est ainsi que l'incendie de l'hôtel Winecoff, en 1946, fit 119
morts.
Les dimensions des compartiments doivent être établies en fonction des principes concernant les risques encourus par la vie et la propriété dont il a été question plus haut. Des exemples sont donnés ci-après. Un coffre-fort ignifuge contenant des bijoux constitue un cas extrême de compartiment à divers points de vue. Il est fort peu probable qu'un incendie éclate à l'intérieur de ce coffre-fort; le but de la construction ignifuge, dans ce cas, est de protéger des biens de grande valeur contre le feu qui pourrait faire rage dans les compartiments voisins.
C'est pour une raison toute autre qu'on doit ignifuger un entrepôt de peinture. Les matières conservées dans ce type de compartiment n'ont pas beaucoup de valeur mais elles sont très inflammables. Le but primordial d'une construction ignifuge, dans ce cas, est de protéger la vie et la propriété dans les compartiments contigus. Là où les risques encourus par la vie et la propriété sont petits, les compartiments peuvent avoir de grandes dimensions et l'on peut se demander quelle doit être la limite maxima de ces dernières. C'est une question qui n'est pas encore réglée mais un concept assez généralement accepté veut que les dimensions linéaires d'un compartiment ne dépassent pas le double de la portée utile maxima d'un tuyau d'incendie moyen, soit une longueur de l'ordre de 60 à 120 pieds.
La cage d'escalier enfermée qui sert de voie de sauvetage dans un édifice à plusieurs étages est un type spécial de compartiment ignifuge qui comporte des problèmes additionnels, particulièrement en ce qui concerne la fumée.
Le degré de résistance au feu exigé d'un élément de structure faisant partie d'un compartiment ignifuge est généralement établi en fonction de la "charge de feu" (teneur en combustible par unité de surface) attendue du type de bâtiment projeté; des évaluations appropriées se
trouvent dans les codes relatifs aux bâtiments. Il est très important que les compartiments ignifuges soient complètement clos, aussi faut-il veiller à ce que les ouvertures d'accès aux conduites et les portes soient fermées en cas d'incendie. En général, des connexions fusibles assurent leur fermeture assez rapidement pour que le feu soit retenu dans le compartiment où il a pris naissance. Par contre, dans les lieux où il est également désirable de restreindre
l'expansion de la fumée toxique dès le début de l'incendie, il est nécessaire d'avoir recours à un dispositif de fermeture automatique des portes et des registres. Ce dispositif peut être
constitué par de petits loquets électro-mécaniques commandés par des solénoïdes qui maintiennent les portes et les registres ouverts, et par un système de détection rapide qui interrompt le courant conduisant à ces solénoïdes, en cas d'incendie.
S'il s'agit uniquement de protéger la vie, le concept du compartiment ignifuge peut être modifié. C'est ainsi qu'on peut choisir des éléments de structure de moindre résistance qui brûleront plus vite mais qui permettront tout de même à tous les occupants du bâtiment incendié de s'échapper. Cette solution doit faire l'objet d'un examen très attentif car elle ne peut s'appliquer qu'à des bâtiments pourvus de systèmes adéquats de détection et
d'avertissement et pouvant être évacués complètement dès qu'une alerte est donnée. Des mesures spéciales pourraient être nécessaires si, parmi les occupants, il y avait des enfants en bas âge, des vieillards ou des infirmes.
Grands locaux non compartimentés
Les techniques modernes de production exigent de plus en plus de grands locaux non
compartimentés. La grande fabrique d'automobiles à un seul étage est un exemple typique de ce genre de local. Des incendies désastreux survenus en Amérique aussi bien qu'en Europe ont montré que dans ces conditions le feu peut causer de très grandes pertes financières. Dans les locaux où il est impossible d'éliminer les matériaux combustibles, il n'existe pas de solution parfaitement satisfaisante. Toutefois, un certain nombre de mesures peuvent être prises afin de réduire le danger. La meilleure chose à faire consiste évidemment à réduire le plus possible la quantité des matériaux combustibles qui se trouvent dans les bâtiments. Les matériaux des toitures méritent une attention spéciale car on s'est aperçu que les pertes les plus colossales enregistrées jusqu'à présent ont souvent concerné des bâtiments dont les toits étaient composés de matériaux inflammables ce qui complique beaucoup la lutte contre l'incendie. Une autre chose avantageuse à faire est d'installer un dispositif de ventilation et de protection du bâtiment pouvant fonctionner automatiquement en cas d'incendie. On ne connaît pas encore bien les divers effets de ces mesures et un bon nombre d'organisations de par le monde font actuellement des recherches à leur sujet. La ventilation à elle seule, par le moyen de trous d'aération pratiqués dans le toit, pourrait fort bien favoriser la propagation du feu à travers le bâtiment; mais elle pourrait aussi rendre un grand service en améliorant la visibilité dans la zone en flammes, ce qui permettrait de combattre le feu d'une manière plus efficace. Il est encore recommandé d'utiliser des éléments de structure relativement ignifuges quoique des exigences moins sévères pourront résulter des recherches actuellement en cours.
Finition des murs et des meubles
Le problème du feu dans un bâtiment peut être abordé de différentes manières et le souci de réduire la probabilité de l'incendie et de limiter sa propagation initiale s'il éclate ne doit pas être la dernière chose à considérer. La présente notice ne traite pas des causes possibles d'incendie, mais il est à noter que des précautions spéciales doivent être prises en ce qui concerne les installations thermiques, électriques, etc. et en ce qui concerne les matières très inflammables apportées dans un bâtiment, par exemple des chiffons de peinture ou des panneaux d'isolation en fibres emmagasinés en grande quantité.
Du point de vue qualitatif, on peut dire que le choix et la finition des meubles et des revêtements muraux jouent un grand rôle quant aux possibilités de développement d'un incendie a peine déclaré et quant à la vitesse de propagation du feu. Il y a, cependant, tant d'autres facteurs en cause, qu'il n'est pas possible à l'heure actuelle de faire des estimations quantitatives. Des méthodes d'évaluation des matériaux ont été mises au point comme par
exemple l'épreuve ASTM en ce qui concerne les risques d'incendie, et ces méthodes ont leur utilité. Leur application, cependant, est en général relative dans les cas limites.
Les corridors des bâtiments exigent une attention spéciale, étant donné qu'ils jouent souvent un rôle prépondérant comme voies de propagation du feu, bien qu'ils soient très peu meublés. Ils doivent donc être conçus de manière à ne pas faciliter, par eux-mêmes, l'entretient ou la propagation du feu. Des essais à petite échelle ont montré qu'un corridor n'entretient et ne propage pas par lui-même un incendie en pleine force si l'indice moyen de propagation des flammes sur les revêtements des murs, des plafonds et des planchers est inférieur à une certaine valeur. Les indices de progression des flammes sont tirés des normes ASTM et si on appelle A l'indice des murs, B celui des plafonds et C celui des planchers, le critère est que la somme B + 2A + C/2 doit être inférieure à 75.
Sorties et voies de secours
Il est si évident que les bâtiments doivent être munis de voies de secours et de sorties
adéquates qu'il n'est pas nécessaire de s'attarder sur la question dans la présente notice. Pour réduire les possibilités qu'un incendie se propage dans la voie de secours, l'évaluation de la propagation des flammes dans les matériaux de revêtement des murs, des planchers et des plafonds doit, pour le moins, satisfaire aux conditions énoncées ci-dessus. Dans le cas des escaliers de secours, les revêtements doivent être pratiquement incombustibles.
Les cages d'escaliers devraient former des compartiments ignifuges complètement clos, et il est important de veiller à ce que les portes qui y conduisent soient fermées en cas d'incendie. Si l'on désire une protection maxima contre la fumée, l'accès à la cage d'escaliers doit être main tenu sous pression atmosphérique à tous les étages, par communication directe avec
l'atmosphère extérieure. Une telle mesure assure que les légères différences de pression créées par le feu ne provoquent pas immédiatement une fumée très dense dans la cage d'escaliers du bâtiment incendié. La plupart des autorités en matière de voies de secours recommandent que d'autres voies soient disponibles; ainsi, il est opportun que les bâtiments à étages nombreux aient plus d'un escalier de secours.
L'application des principes ci-dessus mentionnés donnera une grande sécurité aux occupants des zones relativement éloignées de l'incendie. Le problème de l'évacuation des occupants du compartiment où l'incendie s'est déclaré n'est pas très facile a résoudre, d'autant moins que ces personnes peuvent ne pas se rendre compte immédiatement de l'incendie à cause de la séparation des locaux. Leurs chances de se sauver ne seront bonnes que si un détecteur d'incendie et un système d'alerte sont installés ou - mieux encore si chaque salle individuelle a plusieurs sorties conduisant directement à l'extérieur.
Systèmes de protection contre les incendies
On peut déterminer à l'avance le maximum des pertes probables en biens et en vies dans les conditions créées par l'incendie moyen d'une maison. De plus, ces pertes peuvent être réduites considérablement au moyen de l'installation d'un système de détection d'incendie automatique. La fonction essentielle d'un système de ce genre consiste à avertir les occupants et le service des incendies en cas d'incendie.
Il faut aussi que ce système ferme les portes qui conduisent vers la zone où l'incendie a éclaté (que ces portes soient ignifuges ou non), ainsi que diverses autres portes, telles que celles qui donnent sur les cages d'escaliers, et celles qui ferment les compartiments. La fermeture de la plupart des portes peut dépendre de mécanismes conventionnels de fermeture. La seule fonction essentielle du système de protection contre l'incendie, serait de relâcher les loquets électro-magnétiques des portes, employés à la place des dispositifs mécaniques plus
conventionnels pour maintenir les portes ouvertes. Le passage des conduites et autres ouvertures situées dans les parois ignifuges devraient être scellés d'une manière efficace au moyen de registres et autres fermetures, une fois mis en marche le système de détection. La plupart des systèmes détecteurs d'incendie qu'on trouve dans le commerce sont sensibles à la
température, à l'augmentation de la température ou à la fumée, et le choix du système doit dépendre de la nature des incendies auxquels on peut s'attendre.
Il est souvent souhaitable de recourir aussi à un dispositif automatique de lutte contre l'incendie qui dans certains cas peut éteindre un feu complètement. Il le fera en particulier lorsqu'il s'agira de risques spéciaux, comme des liquides inflammables emmagasinés dans des locaux inoccupés. Dans ce cas il faudrait combiner un système de détection à l'infra-rouge avec un système extincteur par diffusion de M. Les gicleurs automatiques constituent un système très approprié pour détecter et éteindre les incendies et malgré la lenteur de leur
fonctionnement, ils se sont avérés très efficaces au cours des années. Ordinairement, les têtes de gicleurs ne font que répandre l'eau, sonner l'alarme localement et donner l'alerte au service des incendies, mais il serait bon qu'elles puissent effectuer certaines des autres fonctions mentionnées ci-dessus.
Conclusion
On a examiné dans la présente notice les principes à suivre dans l'établissement des plans des maisons pour que ces dernières soient ignifugées à l'intérieur. Il existe aussi des risques de propagation des incendies d'un bâtiment à l'autre. Ces risques sont extrêmement importants et le fait de les avoir négligés a mené à des embrasements très étendus dans le passé. Pour minimiser le danger il y a donc lieu de réglementer les distances qui doivent séparer les bâtiments. Cette réglementation se trouve naturellement dans le Code national du bâtiment (Canada). Les architectes qui s'intéressent à la séparation des bâtiments trouveront aussi des renseignements utiles dans la littérature spécialisée.
La Division des recherches en construction est prête à donner suite aux demandes de renseignements qui lui seront adressées au sujet de l'ignifugeage des maisons. Sa documentation repose en partie sur un programme actif de recherches se rapportant aux incendies. Par ailleurs des Publications telles que la présente sont continuellement mises en circulation dans le but de réduire, au Canada, les pertes dues aux incendies.
