LE FEU

 

"FEU : dégagement d'énergie calorique et de lumière accompagnant la combustion vive... C'est le feu de joie mais aussi le brasier, le bûcher" (Dictionnaire Robert).


Le feu, lorsqu'il est contrôlé, est source de chaleur, de bien- être... Il peut être en revanche, l'origine de catastrophes et menacer la vie humaine.  

 

L'incendie peut être,divisé en trois phases 

1 • l'inflammation,
2 • le développement du feu,
3 • l'embrasement généralisé.  

Une source d'allumage enflamme un matériau combustible qui dégage de la chaleur en brûlant, les matériaux combustibles voisins s'échauffent puis s'enflamment : il y a une accélération de l'incendie.

Le rayonnement thermique et la température augmentent au point que la totalité des éléments combustibles (meubles, décors, tapis) se décomposent sous l'effet de la chaleur en émettant des gaz inflammables.
Lorsque ceux-ci prennent feu, il y a souvent déflagration et accélération extrêmement rapide du feu à travers tout le local, c'est l'embrasement généralisé. La température s'élève, c'est le point culminant de l'incendie. Il est suivi par la décroissance et enfin l'extinction.

Les trois facteurs déterminant pour l'évolution du feu sont :  

la chaleur
l'air
les combustibles

II est communément admis de les représenter par le triangle du feu : 

mélange du combustible et air

La combinaison des ces trois facteurs et leur importance relative caractérisent le développement du feu.  

Chacun de ceux-ci étant lui-même influencé par d'autres facteurs, on comprend alors que l'incendie est un phénomène complexe.

D'autre part, les combustibles en brûlant donnent naissance à des gaz toxiques et si la combustion est incomplète, ceux-ci se chargent de particules solides et liquides ainsi que d'aérosols qui forment les fumées. 

L'inflammation

Une source d'allumage, généralement de très petite dimension, un mégot incandescent par exemple, enflamme une substance combustible proche (du papier), qui elle-même en brûlant dégage la chaleur suffisante pour chauffer puis enflammer d'autres matériaux combustibles voisins. L'inflammation a lieu préférentiellement dans certaines pièces, telles que cuisines et salles de séjour, très rarement dans les salles de bain et les WC.

Le développement du feu

La vitesse de l'incendie augmente à mesure que s'intensifie le dégagement de chaleur et qu 'augmente ainsi la température du milieu environnant. Il arrive un moment où la totalité des matériaux combustibles du local (mobilier, moquettes, etc.) se décompose sous l'effet de la chaleur pour donner naissance à un mélange de gaz inflammables.

L'embrasement généralisé

Lorsque ce mélange de gaz s'enflamme brutalement on assiste à une accélération extrêmement rapide du feu avec l'embrasement généralisé du local. Le feu traverse alors les portes ouvertes, les fenêtres, pour gagner les pièces voisines et le phénomène se répète jusqu'à combustion de la totalité des éléments combustibles. L'embrasement généralisé d'un local est un moment très important dans le déroulement d'un incendie. A ce stade, le feu peut difficilement être maîtrisé, et il faut alors se contenter d'empêcher sa propagation à d'autres parties de l'immeuble ou à d'autres immeubles. Il est donc très important de combattre efficacement le feu et de l'éteindre avant qu'il n'ait provoqué cet embrasement généralisé.

Comment les trois facteurs de feu sont-ils influencés ?

Il est impossible ici d'examiner en détail le phénomène très complexe du feu, nous nous contenterons de signaler les éléments les plus importants :

L'énergie :
L'apport de l'énergie au combustible peut se faire :
• par échauffement : rayonnement, conduction ou convection,
• par frottement,
• par des étincelles,
• par des flammes.
La distance de la source d'énergie à la matière combustible, et la durée d'exposition ont un rôle essentiel. L'air :
Elément constitutif de l'air, l'oxygène permet la combustion. Pour que celle-ci puisse avoir lieu, il doit être présent en quantité suffisante à l'endroit du feu. Le combustible :
La nature du combustible, sa facilité d'inflammation, la quantité de chaleur émise influenceront grandement le déroulement du feu. Il est facile d'imaginer qu'il y aura de très grandes différences suivant que le matériau combustible :

• sera au sol, sur les murs ou au plafond,  
• sera intégré ou non au bâtiment (revêtements collés ou tendus sur les murs),
• sera épais ou mince, dense ou allégé (journal ou dictionnaire).
De même les propriétés physiques et chimiques du combustible auront un rôle important, notamment :
• sa facilité d'inflammation,
• sa facilité de propager la chaleur,
• son pouvoir calorifique.


Le langage du feu

Pour définir le comportement au feu des matériaux et éléments de construction il existe un langage officiel.
• le pouvoir calorifique d'un matériau .-c'est la quantité de cha leur dégagée par la combustion complète d'un kilo de matériau (unité actuelle, le mégajoule MJ),
le potentiel calorifique d'un ensemble de matériaux c'est la quantité de chaleur que dégagerait cet ensemble en brûlant inté gralement (unité actuelle le mégajoule MJ, on utilise aussi le Watt-heure W ),
Attention la chaleur dégagée par la combustion d'un matériau n'est pas constante, elle dépend de plusieurs conditions externes dont notamment la disponibilité en oxygène, donc en air, au lieu de combustion.

Quelques valeurs du pouvoir calorifique
(en millions de joules par kilo, MJ/kg)

 

charbon 21 à 32,6
pétrole 42 à 46
gaz naturel 52
bois sec 17à 19
laine 20
papier/carton 15,5 à 18,5
polyéthylène 46
polystyrène 41
PVC rigide 8,4 à 18,5
PVC souple 4,2 à 27,2
polyester 18,8 à 30,1
polyamides 19à37
(Source SPMP, 1983)  

• la réaction au feu concerne les matériaux eux-mêmes (bois, plastique, métal) et donne lieu à un classement après essais en 5 catégories de MO à M4, parordre croissant de combusti bilité,

la résistance au feu est caractérisée par le temps pendant lequel un élément de construction (porte, cloison, plancher etc.) continue à assurer sa fonction malgré l'incendie, elle définit une qualité.
- stable au feu (SF),
- pare-flammes (PF),
- coupe-feu (CF),
et un degré (de 1/4 d'heure à 6 heures) après essai de l'élément ou calcul,
le comportement au feu d'un matériau sera déterminé par son classement de réaction au feu, celui d'un élément de construction sera déterminé par son classement de résistance au feu accom pagné éventuellement du classement de réaction au feu de cha cun des matériaux qui le composent.

Rapidité de combustion

Tous les matériaux renfermant du carbone, qu'ils soient d'origine naturelle ou synthétique, brûlent, mais leur densité, leur forme fait que cette combustion est plus ou moins rapide, plus ou moins complète. La disposition des éléments ou objets combustibles dans un local, la distance qui sépare ces éléments sont des facteurs importants pour l'évolution du feu.

En résumé

le feu consomme.
• des matériaux combustibles,
• de l'oxygène.
Le feu dégage .
• de la cnaleur,
• des gaz toxiques,
• des fumées.  

 

 

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