DEUX CARACTERISTIQUES DU FEU D'ENCEINTE

Deux phénomènes aux effets dévastateurs
Backdraft et flash-over

Deux phénomènes aux effets dévastateurs et souvent meurtriers, backdraft et flash-over, sont bien connus des sapeurs-pompiers mais n'ont fait l'objet que d'un nombre restreint de publications.

 

¦ Capitaines Thierry Lefevre (DDSIS du Pas-de-Calais)
¦ Jean-François Roure (DDSIS de l'Ardèchel)
¦ Jean-Louis Bailly (Centre de secours principal de Nîmes)
¦ Christophe Le Gouguec (Centre de secours principal d'Angers)

Rendus célèbres en France par les médias (film Backdraft de Ron Howard en 1991, sujet sur le flash-over et les pompiers du Bronx dans l'émission «Zone interdite» de M6 au début de l'année 1996...), ces phénomènes sont désormais largement connus des sapeurs-pompiers. Pourtant, peu de publications sont disponibles dans les ouvrages spécialisés destinés aux soldats du feu français alors que leur étude est très largement développée dans la littérature américaine, autrichienne, allemande, anglaise et Scandinave.
Aussi, à l'initiative du lieutenant-colonel Schmauch, ingénieur Cnam en physique et membre du Conseil d'évaluation et de la recherche de l'Inesc, quatre officiers stagiaires de l'Ecole nationale supérieure des officiers de sapeurs-pompiers de Nainville-les-Roches (14e promotion de capitaines «Saint-Exupéry») ont étudié la bibliographie française et étrangère afin de présenter une description précise de ces phénomènes. Ils ont reçu dans leurs travaux l'aide de Michel Curtat, de la division feu du CSTB.
Indiquons encore que le Conseil d'évaluation et de la recherche a retenu dans ses travaux ceux attachés aux deux phénomènes cités, ainsi que ceux découlant des phénomènes Bleve et Boil over. Deux caractéristiques du feu d'enceinte Afin de mieux comprendre les conditions d'apparition du flash-over et du backdraft et de définir précisément ces deux phénomènes, il convient de rappeler toutes les phases d'un incendie en milieu fermé. L'influence de l'environnement du foyer est essentielle lorsque l'on aborde le domaine des feux dans une enceinte, ce qui est le cas de tous les feux bâtimentaires (feux de chambre, d'appartement, de maison, de bâtiment industriel, de bateau...). Par feu en milieu fermé ou feu d'enceinte, on définit tout feu qui se produit dans un volume matérialisé par des parois (plafond, plancher, murs). Ces feux sont à opposer aux feux libres (en plein air) où aucun élément matériel n'influe sur le comportement de la combustion. Un feu d'enceinte présente deux caractéristiques très importantes:
• la quantité d'exygène est limitée: ceci entraîne un comportement très différent des feux en plein air où la quantité de comburant est illimitée; c'est d'ailleurs ce paramètre qui permet de distinguer le flash-over du backdraft;  

Flash-over: inflammation simultanée de tous les éléments combustibles de la pièce

 • les gaz libérés par la combustion sont emprisonnés dans la pièce, à la différence des feux en plein air où ils se dissipent. À cause de la quantité limitée d'oxygène, beaucoup de ces gaz sont incomplètement oxydés, donc combustibles. Le degré de confinement du feu dans un local est cependant variable: ce confinement qui peut être total au début du feu, cesse de l'être par exemple lorsqu'une porte est ouverte, ou après un bris de vitrage. Au passage de l'état d'enceinte hermétique à celui d'un local en communication aéraulique avec d'autres volumes correspondent des créations de mouvements d'air frais et de gaz de combustion qui peuvent avoir des conséquences importantes. Le degré de la «ventilation» d'un local a une nette influence sur la puissance du feu qu'il peut abriter, de même que sur l'occurrence d'un flash-over ou d'un backdraft. Une suite d'étapes précisesConsidérons une pièce moyenne (par exemple une chambre d'appartement) contenant divers matériaux combustibles. Supposons qu'un foyer soit allumé dans cette pièce. Les deux caractéristiques évoquées ci-dessus vont conditionner l'évolution de l'incendie selon une suite d'étapes précises.
• L'inflammation. Pour une raison quelconque, un des matériaux combus tibles de la pièce entre en contact avec une source d'ignition et s'enflamme. Le feu est donc très localisé dans la pièce. Par exemple, si la source est un mégot de cigarette mal éteint jeté dans une corbeille pleine de papiers, à ce stade, le feu ne concernera que le contenu de la corbeille. A l'intérieur de celle-ci, la température est très élevée, mais ceci n'a qu'une faible influence sur la température du reste de la pièce.
• Croissance. Les objets voisins de notre corbeille sont chauffés par le foyer initial: ils émettent des gaz de pyrolyse et s'enflamment de proche en proche. Le feu prend de l'importance mais il est encore localisé. La quantité de comburant (air) est suffisante pour entretenir le régime de combustion. Par rapport aux dimensions de la pièce, on peut considérer que lors de ces deux premières phases (éclosion et croissance), le feu se comporte comme un feu libre. Cette phase de croissance est appelée «free burnmg phase» dans les règlements d'instruction des pompiers américains. Durant la phase de croissance, l'oxygène de l'air est aspiré vers la flamme par convection, mouvement qui entraîne par ailleurs la chaleur- (environ 75 % de la chaleur de combustion est entraînée dans le panache des gaz et 25 % de la cha­ leur est rayonnée dans toutes les directions autour des flammes) dans les régions les plus hautes de la pièce en feu.

Les gaz chauds se répandent latéra­ lement du plafond vers le bas obligeant l'air plus frais à rechercher les niveaux les plus bas, et en allumant fi­ nalement tous les combustibles se trouvant en partie haute de la pièce. La température de ces gaz chauds (va­ peurs d'eau, dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, gaz de pyrolyse imbrûlés, gaz divers, suies...) peut ateindre plusieurs centaines de degrés Celsius au niveau du plafond. A ce stade, les conditions de ventilation sont déterminantes pour l'évolution de l'incendie vers le flash-over ou le backdraft. Ceci nous amène à considé­rer deux cas.