n°12 • Mars 2014

Cet événement a permis de réunir environ 200ingénieurs, chercheurs, industriels, régulateurs,travaillant sur la thématique de la sécurité au feudes façades, venant de 32 pays, afin de partagerles connaissances et recherches en cours sur cesujet et d’échanger avec leurs homologues dansun cadre convivial.

En effet, ainsi que l’a souligné le Président ducomité scientifique, Lars Boström, lors de sondiscours d’introduction, de nombreuses questionsse posent concernant la sécurité au feu desfaçades :

• Pourquoi les réglementations entre pays sont-elles si différentes alors que le but visé est le même ?

• Comment valide-t-on la performance au feu d’une façade ? • Peut-on faire confiance aux méthodes d’essais actuelles ? • Comment prévenir les feux en phase de construction ? • La CFD (Computational Fluid Dynamics) est-elle un outil fiable pour simuler le

développement d’un feu en façade ? • Quel est l’impact de l’emploi de certains matériaux sur le risque incendie ? • Avons-nous assez de connaissances pour utiliser l’ingénierie de la sécurité

incendie sur les façades ?

Ce colloque comportait 23 présentations, réparties en cinq sessions, dont lesthèmes étaient : ingénierie de la sécurité incendie, réglementation, systèmes defaçade, méthodes d’évaluation, produits et matériaux. Le colloque incluaitégalement des présentations, où chaque participant pouvait librement aller etvenir entre les 15 posters présentés, et échanger avec leurs auteurs.

Il en ressort que la grande diversité des réglementations peut être attribuée,d’une part aux spécificités des réglementations nationales et à des décisionspolitiques, mais également à un manque de connaissances scientifiquesconcernant la propagation du feu en façade. La façon de valider laperformance au feu des façades varie également considérablement d’un

Une dynamique renouvelée

Fire Safety of Façades 2013 : 200 scientifiques réunis autour de laquestion de la sécurité au feu des façades

DES COMPÉTENCES AU SERVICE DE LA SÉCURITÉ INCENDIE

Édito

info

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Je tiens à remercier les membresdu Conseil de m’avoir éluPrésident du GTFI et je mettraitoute mon expérience au servicedu Groupement pour la pro-motion de la sécurité incendie enFrance.

Je participe aux actions du GTFIdepuis plus de quinze ans et j’aipu mesurer l’efficacité du travailaccompli par le Groupement,grâce à la compétence etl’engagement de ses membres

ainsi qu’à la multiplicité des solutions techniques deprotection passive contre l’incendie.

Le GTFI est devenu un acteur majeur dans le domainede la protection passive incendie et une force deproposition constructive auprès des instances officielles.

Je souhaite donc poursuivre cette dynamique impulséepar l’équipe précédente et accroître encore l’influence duGTFI, en l’ouvrant à de nouveaux projets et en l’orientantvers trois axes :

- Intensifier la participation du GTFI aux travaux de réglementation incendie qui doit toujours être mieux prise en compte dans la construction et la rénovation des bâtiments.

- Renforcer notre participation aux travaux de normalisation aux différents comités techniques pour l’élaboration des normes harmonisées hEN de nos produits.

- Inscrire le GTFI dans une dynamique d’échange et de dialogue avec ses partenaires afin d’intensifier la sensibilisation du plus grand nombre à la sécurité incendie. La simplification des normes ne doit absolument pas entraîner une dégradation du niveau d’exigence de sécurité incendie.

Les articles de cette newsletter consacrée à la sécuritéincendie des façades illustrent l’implication et le niveaud’expertise qui animent le GTFI et les rédacteurs associés.

Bonne lecture à tous ! n

Le premier colloque international sur la sécurité au feu des façades (1st international seminar for fire safety offacades), organisé par le CSTB, s'est déroulé à Paris les14 et 15 novembre 2013.

INFO • N°12 • MARS 2014

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Stéphanie VallerentCSTB, responsable du programme « Maitrise des Risques » et de l’organisation de FSF 2013 /

Jean SauttreauPrésident /

INFO • N°12 • MARS 20142

Fire Safety of Façades 2013 : 200 scientifiques réunis autour de la question de la sécurité au feu des façades p.1/2

Journée sécurité incendie GTFI p. 2

Un colloque sur la sécurité au feu des façades, un pari audacieux p. 3

Méthodes d’essais semi-naturelles p. 3

De la nécessité d’un référentiel commun p. 4

Comportement au feu du bois en façades p. 5

Bienvenue p. 5

Contribution des outils numériques dans l’ingénierie de la sécurité incendie des façades p. 6

Sommaire

pays à l’autre mais les différentes présen-tations ont mis en avant le besoin de

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A l’occasion de son Assemblée Générale,le GTFI a donné rendez-vous à sesadhérents, le 27 juin, au nouveau laboratoired’Efectis aux Avenières. Les adhérents ontpu assister à des essais de résistance au feusuivant la norme EN 1363-1, des essaisHC/HCM/RWS (éléments porteurs et non-porteurs 3 x 3 m (LxH) ou 4 x 3 m (Lxl) etdes essais JET FIRE pour câbles, lelaboratoire étant équipé pour réaliser lesessais de propagation du feu (type LEPIR II)pour les murs extérieurs ou des façades.

Journée sécurité incendie GTFI au laboratoire Efectis aux Avenières

Dhionis DhimaCSTB, membre du comitéscientifique du FSF 2013 /

Prochaineintervention du GTFI

La visite du laboratoire s’est poursuivie parcelle du centre de formation de l’IFOPSE.Ce centre de formation de sécurité incendieest constitué d’un plateau technique diviséen quatre zones aménagées pour retrouverdes configurations d’interventions réalistes.Des démonstrations d’essai d’extinction etchambres ont été organisées.

Cette journée, qui a connu un vif succès, aété clôturée par un dîner au Château desComtes de Challes n

Four pour essai de résistance au feu - Efectis /

Jeudi 17 avril 2014 au Crépim « le QQOQCP du Règlement desProduits de Construction »

Jean Sauttreau interviendra sur « les outils pour accompagner laprofession dans ce changement »

passer d’une évaluation en termes deréaction et résistance au feu à une éva-luation globale du système.

Les méthodes d’essais disponibles sont,elles aussi, très diverses, avec des critèresd’évaluation parfois très différents.Concernant l’emploi de tel ou tel matériausur le risque incendie en façade, plusieursprésentations ont établi que le problème nese situe pas au niveau du matériau mais auniveau du système complet.

Ainsi, l’emploi de matériaux combustiblesn’est pas nécessairement problématique, si

la mise en œuvre et les autres matériauxemployés permettent d’assurer la robus-tesse globale du système. Enfin, de nom-breuses présentations ont démontré que lasimulation numérique, utilisée avec pré-caution, peut apporter de bons résultatspour étudier le développement du feu enfaçade.

Elle nécessite cependant une solideformation scientifique et une bonne con-naissance des limitations des modèles. Parailleurs, certaines situations, comme lesfeux sous-ventilés, ne peuvent pas encoreêtre simulées à l’heure actuelle.

Essai LEPIR II - Efectis /

Chercheurs, industriels, représentants desautorités publiques, normalisateurs, … tousces participants à ce 1er Colloque interna-tional sur la sécurité des feux de façadesont pu constater combien les réglemen-tations nationales étaient différentes et lafiabilité des méthodes d’essais était soitdiscutable, soit aléatoire.

S’agissant du développement des simula-tions numériques, trois remarques s’impo-sent avant de tirer une conclusion très…provisoire.• On peut constater la nécessité de se

baser sur des essais réels des systèmes complets et non sur des matériaux pris un par un.

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C’est un sacré pari qu’avaient pris les organisateurs : réunir à Paris, aumilieu du mois de Novembre 2013, plus de 200 personnes, spécialistes dela sécurité incendie, venues du monde entier. Pari gagné !

Un colloque sur la sécurité au feu des façades, un pari audacieux

Ces exigences portent essentiellement surles deux critères suivants :• La réaction au feu est, par définition,

applicable à une partie d’un bâtiment constituant une surface exposée sur un mur côté intérieur. Le but est d’évaluer sa contribution, à échelle intermédiaire, dans le développement du feu à l’intérieur du local.

• La résistance au feu a pour but d’évaluer la tenue d’un mur extérieur après embrasement généralisé dans le local incendié.

Il est pour le coup regrettable de constaterl’absence d’un critère essentiel tel que lapropagation du feu par l’extérieur le long dela façade dans cette approche d’harmo-

nisation européenne. Ce critère n’esteffectivement associé qu’à des codes ouréglementations nationaux. Il existe en effetde nombreuses méthodes d’essais àgrande échelle afin d’évaluer ce critère.La propagation du feu est citée commeexigence fondamentale « Sécurité en casd’incendie » dans le Règlement Produits dela Construction. Cette caractéristiquen’apparaît toutefois pas dans les mandatsexistants de la Commission Européenne, ni même dans un Guide Européen d’Eva-luation Technique publié.Aujourd’hui en Europe, l’évaluation de lasécurité au feu d’une façade et de cesdifférents constituants se base sur descritères de réaction au feu inappropriés à la

Les murs extérieurs et leurs composants sont soumis à des exigenceseuropéennes harmonisées en matière de sécurité incendie.

Méthodes d’essais semi-naturelles pour lacaractérisation de la sécurité au feu des façades

Invités Rockwool /

Délégation espagnole /

problématique avec, pour conséquence, unmarquage CE dont les informations tropélémentaires ne permettent pas de juger dela pertinence des produits sur cetteapplication particulière.Si certains pays possèdent leur propreméthode de caractérisation de la propa-gation du feu en façade, ces méthodes nesont pas équivalentes.

A l’inadéquation de la méthodologies’ajoute également comme obstacle àl’harmonisation européenne, la multiplicitédes méthodes d’essais dans une seule etmême norme. Une véritable harmonisationne peut aboutir qu’à une seule et mêmeméthode de caractérisation. Le risqueincendie étant potentiellement comparablequel que soit le pays considéré, sonévaluation ne peut pas être radicalementdifférente n

Bruce Le Madec - Rockwool France /

• Il est actuellement impossible d’entrer tous les paramètres (vent, géométrie particulière,…) dans les simulations.

• On comprend les réticences des spécia-listes et des ingénieurs à engager leur responsabilité sur la base d’une simu-lation unique et partielle.

En conclusion, nous avons noté que cessimulations, présentées comme des solu-tions d’avenir, demanderont encore bien dutemps et des débats avant d’être utilisableset fiables à 100%. Les essais grandeurnature de systèmes complets ont doncencore de beaux jours devant eux.Mais cela n’enlève rien aux qualités de cecolloque qui, en termes d’échanges et deconvivialité, a tenu toutes ses promesses. Ilen faudra quelques autres (en Suède en2015, par exemple ?) pour que l’expertiseen ce domaine soit partagée, constructiveet consensuelle n

Gaëtan Fouilhoux - Rockwool France /

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Il est intéressant de constater que les paysnordiques possèdent des réglementationsincendie très différentes concernant lesfaçades, alors qu’ils partagent une mêmetradition de construction, forgée à traversune longue histoire de collaboration depuisles années 1960, que le climat et lecomportement des habitants sont procheset qu’ils font face à des risques similaires.

La différence principale réside dansl’expression des objectifs de performance,certains pays imposant des exigences sur les propriétés des matériaux etcomposants, et d’autres, des exigencesfonctionnelles pour l’ensemble de lafaçade. A titre d’illustration, considérons unbâtiment résidentiel de quatre étages,bâtiment courant dans les pays nordiques,et les trois objectifs de performancesuivants :

1) éviter la propagation du feu en façade, 2) conserver la compartimentation, 3) protéger de la chute d’objets.

Pour satisfaire le premier objectif, lessolutions acceptées varient de l’emploi dematériaux non combustibles (A2-s1, d0) enSuède à uniquement l’obtention d’uneEuroclasse B pour le Danemark, la Norvège

et la Finlande. La satisfaction de ce premierobjectif peut aussi être démontrée enSuède, par un essai à échelle réelle(référentiel SP FIRE 105). Concernant lesecond objectif, le Danemark et la Norvègeexigent un classement de résistance au feu(EI60 au Danemark) tandis que la Finlandedemande une évaluation, ce qui estégalement le cas, dans une certainemesure, en Suède, où le classement derésistance au feu n’est pas clairementmentionné. Enfin, seules la Suède et laNorvège possèdent des exigencesexplicites concernant le troisième objectif etles solutions acceptables sont basées surune évaluation ou un essai à échelle réelle.

La diversité observée des réglementationspeut s’expliquer, en partie, par l’absence deméthode commune européenne. Les testseuropéens de réaction et résistance au feu,à la fois dans leurs méthodes et dans lesobjectifs recherchés, n’ont pas étédéveloppés pour évaluer le niveau desécurité incendie d’une façade. En ce quiconcerne la réaction au feu par exemple, lesystème des Euroclasses qualifie le com-portement au feu d’un matériau mis enœuvre dans un mur ou un plafond, en lienavec le risque de flashover dans une petitepièce. Mais, concernant les façades et la

Une analyse comparative des réglementations incendie pour les façadesdes pays nordiques (Danemark, Finlande, Norvège et Suède) révèle degrandes différences et met en avant le besoin de disposer de méthodescommunes pour évaluer le risque incendie en façade.

De la nécessité d’un référentiel commun pour évaluer le risque de propagation au feu en façade

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prévention de la propagation verticale dufeu, le flashover a déjà eu lieu et la sourced’ignition est une pièce en feu avec uneflamme sortant à travers la fenêtre.

Le scénario de feu est donc totalementdifférent de celui pour lequel lesEuroclasses ont été développées. Cesystème seul n’est donc ni adapté, nisuffisant, pour qualifier le comportement aufeu d’une façade et exprimer les objectifsrecherchés. Par ailleurs, la manière dontune façade doit être classifiée en termes derésistance au feu est une question délicate.En effet l’objectif n’est pas d’empêcher lapénétration du feu dans la façade mais deconserver intacte la compartimentationentre les différents étages. Ainsi, il n’est pascertain qu’il soit nécessaire d’exiger uncertain classement de résistance au feupour satisfaire à ce critère, comme leprouve la réglementation de certains pays.

Afin d’évaluer le niveau de sécurité incendied’une façade, des exigences fonctionnellesadditionnelles ou un essai à échelle réellesont donc nécessaires et l’absence d’essaieuropéen harmonisé a conduit les différentspays à mettre en place leur propre essai. Aujourd’hui, il est donc nécessaire de travailler collectivement, au niveaueuropéen, à développer une méthodologiecommune pour évaluer le risque depropagation au feu, via une façade. Cetravail ne portera ses fruits que s’il s’appuiesur des connaissances scientifiques solidesqui sont encore à approfondir n

Stéphanie Vallerent - CSTB /

Les actes de la conférence, quiregroupent 38 publications, sont dis-ponibles en accès libre sur le siteinternet de Matec Web of Confe-rences(1). Une prochaine édition de ce colloque se déroulera en Suède en 2015 ou 2016.

(1) www.matec-conferences.org/

L’approche du com-portement du boisen façade, l’évalua-tion de la perfor-mance des boisignifugés, l’approchedes systèmes cons-tructifs à base debois, la sécurité in-cendie et enfin, l’éva-luation de la perfor-mance dans letemps des bardages

ignifugés, ont permis de donner une visionassez globale du comportement au feu desfaçades à base de bois.

« Experimental study of the fire performanceof wooden facades » met en lumière les effetsdes barrières physiques de recoupemententre les étages afin d’éviter l’effet cheminéeet la montée en température provoquantl’ignition du matériau. Des bavettes de métal(1 mm d’épaisseur) ou de bois (27 mm),d’une largeur de 100 à 200 mm (fixées à lastructure) dans les angles de la construction,permettent de satisfaire à la réglementationautrichienne.

« Performance of different fire retard productsapplied on Norway spruce tested in a conecalorimeter » a comparé la performance de laréaction au feu de bois non traités et de boistraités, soit avec des finitions intumescentesou des systèmes d’imprégnation.

Les résultats des bois ign-ifugés montrent des réduc-tions de 70 à 80% desprincipaux paramètres d’é-valuation du cône calori-mètre par rapport auxéprouvettes non traitées.

« Fire safety in timber-based element facade-systems » prend en compte la rénovation desfaçades avec des structures en bois et uneisolation thermique (combustible ou non) par l’extérieur, dans le but d’améliorer le comportement énergivore des bâtiments.Cet enjeu, particulièrement présent enAllemagne et dans toute l’Europe, a doncconduit à une succession de tests sur deséléments de façades avec des panneaux degypse de 15 ou 18 mm et des panneauxd’OSB. Il apparait nécessaire d’avoir un

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Ce premier colloque a balayé de nombreuses approches des feux defaçades et des matériaux variés qui les composent, au travers de systèmesconstructifs divers. La problématique du bois a également été abordéeavec plusieurs présentations.

Comportement au feu du bois en façades

Jean-Baptiste AurelWoodenha /

panneau de 18 mm pour éviter la formationde feux couvant dans l’isolation et des jointsde calfeutrement performants.

«Fire performance of multi-storey woodenfacades » présente différents leviers pour lesfaçades en bois puissent satisfaire à laréglementation suédoise. Grâce à des tests à échelle réelle, un système constructif adapté permet l’intégration de 50% de boisnon ignifugés, des bavettes de recoupementet de déflection ou des bois ignifugés, à destaux importants de produits dont lescaractéristiques de durabilité sont éprouvées

par la TS 15 912, assurentune sécurité incendieperformante pour ce typede bâtiments.

C’est dans ce contexteque « Artificial et naturalweathering of fire proofedwood cladding » s’inscrit.

Du douglas a été traité avec différentesformulations ignifuges et a subi des vieillisse-ments, en enceinte climatique ou bien àl’extérieur, et des tests de lessivabilité.L’évaluation comparative s’est faite à l’aided’un épiradiateur. Ces résultats ont permisd’obtenir des performances suffisammentmaintenues pour autoriser un emploi àl’extérieur. D’autres évaluations seront néces-saires afin de conforter ces comportementsau travers de tests SBI ou de plus grandeéchelle.

Les perspectives du bois en façade sont doncencourageantes et il apparaît que le boispermet de satisfaire aux réglementationsincendie, assorties d’une combinaisons deprécautions de l'ingénierie de construction etdes éléments de protection, des éléments deprotections active (sprinklers) et passive(obstruction des lames d’air, bavettes derecoupement, protection de la structure pardes matériaux incombustibles, ignifugation du bois…) n

« Les perspectives du bois en façade sont doncencourageantes et il apparait que le bois permetde satisfaire auxréglementations incendie,assorties d’une combinaisonde précaution…».

t

ZAC Bel air espacecil-St Denis. Résidence EtudianteArchitectes : Anthony Roubaud Architecte & Antonini Darmon Architectes - Isore bâtiment /

L'ensemble des façades extérieures de cette construction est recouvert de bardage fauxclaire-voie en Douglas ignifugé par imprégnationdans la masse puis application du saturateur non-déclassant afin de ralentir le lessivage du traitement et garantir un classement au feupour extérieur : c'est le procédé BIME®1

t

aux nouveaux adhérents

• Fibex : produits pour bois.

• Hempel : peintures intumescentes sur acier.

• Spidéco : applicateur de peintures intumescentes.

Bienvenue

Directeur de la publication : J. SauttreauRédacteur en chef : A. VinitComité de rédaction : J.B. Aurel – B. Le Madec– G. FouilhouxConception : Agence DM&ARéalisation : Trampo’LigneDépôt légal à parution – ISSN 1763-8119GTFI Info 10 rue du Débarcadère - 75852 Paris Cedex 17 Tél : 01 40 55 13 26E-mail : infos@gtfi.org - Site : www.gtfi.org

6 INFO • N°12 • MARS 2014

En revanche, l’utilisationde codes de calcul pourmodéliser le dévelop-pement du feu sur unefaçade et la propa-gation du feu, via lafaçade, n'est pas suffi-samment étudiée.

En ingénierie, du fait de la réglementation, des essais sont nécessaires afin d’évaluer la performance au feu des façades et leurcomportement. Les codes CFD (Computa-tional Fluid Dynamics) peuvent donc êtreutilisés afin de compléter les résultatsexpérimentaux.

Les modélisations avec ces codes nepermettront pas seulement d'étudier ledéveloppement du feu à l'extérieur d'unbâtiment, mais également de prendre encompte la contribution des matériaux de la

façade sur le développement du feu enfaçade et sa propagation. Ces résultats sontintéressants pour pré-dimensionner leséléments de façade utilisés et prendre encompte l'effet du feu et des flammes sur lesautres parties de la façade, comme parexemple sur les parties vitrées, et lesconditions qui conduisent à la rupture desvitrages.

En revanche, dans le domaine de larecherche, les outils numériques sontrégulièrement utilisés. Ils sont d'une grandeaide à la compréhension des phénomènesphysiques mis en jeu lors d'un incendie defaçade. Les grandeurs observées peuventêtre l'évolution temporelle de la vitesse dudéveloppement du feu et de la températuredes gaz, à la fois à l'intérieur du compartimentet le long de la façade. Les prédictionsnumériques sont comparées aux résultatsissus d’essais expérimentaux afin de valider lemodèle numérique. Dans certains cas, lesrésultats obtenus suggèrent que les outilsactuellement disponibles permettent d’obtenirun bon accord qualitatif et quantitatif,généralement plus précis que les corrélationsutilisées dans l’Eurocode. De plus, les codesCFD peuvent être utilisés afin d’évaluerl’influence de certains paramètres tels que lesdimensions de l’ouverture, la configuration dufoyer (puissance, distribution du combustible,position) à l’intérieur du compartiment en feu,les différents types de façades existants(doubles peaux…) ou la présence d’obstaclescomme des balcons ou poteaux.

L'analyse des effets dièdres ou l'influence desconfigurations en « U » mérite d'être mieuxétudiée afin de comprendre les facteurs quijouent un rôle important sur l’entrainementd’air frais au niveau du panache, surl'allongement des flammes et l'augmentationdu risque de propagation verticale du feu.Cela permet donc d’approfondir lesconnaissances sur certains phénomènes

La simulation numérique est déjà très largement utilisée dans le domaine de la sécurité incendie pour simuler ledéveloppement du feu et le mouvement des fumées pour des feux qui se développent à l'intérieur d'un bâtiment,ainsi que le transfert thermique et le comportement thermomécanique des structures.

Contribution des outils numériques dans l’ingénierie de la sécurité incendie des façades

Mathieu DunyCSTB /

physiques (l’effet du vent, les écoulements auxparois, …) sans avoir nécessairement recoursà des essais.

Cependant, il est à noter que peu d’étudesnumériques ont été réalisées afin d’analyserl’influence de la composition de la façade(revêtement bois, matériaux isolantscombustibles). Or les surfaces affectées parle feu sont souvent grandes, ce qui conduit àla production d’une grosse quantité de gaz depyrolyse qui, mélangé aux imbrûlés provenantde l’intérieur du compartiment, peut aug-menter le risque de propagation du feu, via lafaçade.

Dans ce contexte, il serait intéressant dedéfinir un modèle qui permettrait la quan-tification du risque de propagation d’unincendie le long d’une façade et qui prendraitéventuellement en compte la composition dela façade afin de connaître la contributionqu’elle pourrait avoir sur la propagation du feu.Cela permettrait de définir des solutionsconstructives propres à chaque type defaçade qui minimiseraient les risques depropagation n

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Modélisation de la propagation d'un feu le long d'une façade double peau /