Sécurité en cas d’incendie

  • Le règlement européen des produits de construction n°305/2011 impose que les ouvrages de construction doivent être conçus et construits de manière à ce que, en cas d’incendie :
    la stabilité des éléments porteurs de l’ouvrage puisse être présumée pendant une durée déterminée;
  •  l’apparition et la propagation du feu et de la fumée à l’intérieur de l’ouvrage de construction soient limitées;
  •  l’extension du feu à des ouvrages de construction voisins soit limitée;
  •  les occupants puissent quitter l’ouvrage de construction indemnes ou être secourus d’une autre manière;
  •  la sécurité des équipes de secours soit prise en considération.

Comment évaluer la performance des matériaux ?

La règlementation française s’articule autour de deux propriétés :
La réaction au feu et la résistance au feu.

Réaction au feu des briques de terre cuite

La réaction au feu est l’ensemble des propriétés d’un matériau de construction qui sont liées à l’apparition et au développement d’un incendie.
Les matériaux peuvent être ininflammables, incombustibles ou combustibles:

  • Un matériau de construction est ininflammable s’il ne dégage pas, au cours d’un essai normalisé, durant lequel il est exposé à un échauffement prescrit, des gaz dont la nature et la quantité sont susceptibles de produire une combustion en phase gazeuse, c’est-à-dire de produire des flammes.
  • Un matériau de construction est incombustible si on n’observe aucun signe extérieur d’une augmentation sensible de chaleur lors d’un essai normalisé d’exposition à la chaleur.

Les briques de terre cuite sont classées A1 sans essai (Euroclasse) ou M0 conformément à l’arrêté du 21 novembre 2002 et conformément à la décision 96/603/CE de la Commission Européenne du 4 octobre 1996, ce qui signifie qu’elles sont ininflammables et incombustibles. C’est la meilleure classe de réaction au feu possible.

Résistance au feu des briques de terre cuite

La résistance au feu des produits, éléments de construction et d’ouvrages est régie par l’arrêté du 22 mars 2004 modifié du ministère de l’intérieur.
Les niveaux d’exigence varient selon l’importance du bâtiment. Les tableaux ci-après illustrent ces dispositions pour les bâtiments d’habitation :

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– caractéristiques des éléments de maçonnerie

• capacité portante R :
Les structures doivent être conçues et réalisées de façon qu’elles conservent leur fonction de portance pendant l’exposition au feu.
Le critère R est supposé être satisfait tant que la fonction de portance est maintenue, pendant toute la durée requise d’exposition au feu, c’est à dire que l’élément continue à maintenir sa capacité à soutenir la charge appliquée.

• étanchéité E :
Les structures doivent être conçues et réalisées de façon qu’elles ne produisent aucune perte d’étanchéité, afin de prévenir le passage des flammes et des gaz chauds dans l’élément, ainsi que l’apparition de flammes sur le côté non exposé.
Le critère E est supposé être violé dès le passage des flammes et des gaz chauds au travers de l’élément.

• isolation thermique I :
Les structures doivent être conçues et réalisées de façon qu’elles ne produisent aucune perte d’isolation, afin de limiter la montée en température de la face exposée, dans les limites de niveau spécifiées.
Le critère I est supposé être satisfait tant que la température moyenne de la face non exposée n’augmente pas de plus de 140 °K, et que la température maximale en tout point de cette surface n’excède pas 180 °K, par rapport à la température initiale.

Lorsque le critère d’instabilité structurale est violé, les critères d’isolation et d’étanchéité sont automatiquement considérés comme violés aussi.

– performances des éléments de maçonnerie

Selon les fonctions et le rôle qu’est appelée à jouer une maçonnerie au cours d’un incendie, son classement peut relever de trois catégories :

• 3.1. la maçonnerie doit être stable au feu (SF) : seul le critère 1 est requis ;
Le degré de stabilité au feu est le temps pendant lequel un bâti conserve ses caractéristiques mécaniques. Le degré de stabilité au feu est nommé : SF (classement français), R (classement Européen).

• 3.2. la maçonnerie doit être pare-flamme (PF) : les critères 1 et 2 sont requis ;
Le degré pare-flamme est défini par le temps pendant lequel un bâti est stable au feu, tout en étant étanche aux flammes et aux gaz inflammables. Le degré de pare-flamme est nommé : PF (classement français), E ou RE (classement Européen).

• 3.3. la maçonnerie doit être coupe-feu (CF) : les critères 1, 2 et 3 sont requis (dans le cas des cloisons et murs non porteurs seuls les critères 2 et 3 sont requis).

Le degré de stabilité au feu est défini par le temps pendant lequel un bâti est stable au feu, pare-flamme, tout en assurant l’isolation thermique lors de l’incendie. Le degré de coupe-feu est nommé : CF (classement français), EI ou REI (classement Européen).

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Définition des critères de résistance au feu.

Ces critères de performance peuvent être déterminés de trois manières : par essai, par calcul ou par valeurs tabulées selon l’eurocode 6 partie 2 (NF EN 1996-1-2).
En France, depuis l’apparition des référentiels d’essai et de classement en matière de résistance au feu (arrêtés du ministère de l’intérieur du 5 janvier 1959, 21 avril 1983, 3 août 1999, 22 mars 2004), les justifications des performances des éléments de construction, utilisées par les professionnels du bâtiment, doivent être constituées par des procès-verbaux de classement émis par les laboratoires agréés, en application des dispositions en vigueur (normes nationales et européennes NF EN 13501-1, NF EN 13501-2, NF EN 1364-1 et NF EN 1365-1).

Chaque procès-verbal issu d’un essai isolé spécifie une configuration de mur particulière : une composition et une forme géométrique de brique, une composition de mortier, une largeur et une hauteur maximale, une configuration de charge, etc., …

Les valeurs de résistance au feu sont exprimées soit en heures (CF 1/2 à 3 h), soit en minutes (EI 30 à EI 180).

– essais de détermination de la résistance au feu des murs en maçonneries :
La méthode généralement utilisée pour déterminer la résistance au feu consiste à faire un essai normalisé soit sur un échantillon représentatif de l’ensemble de construction, soit sur la structure. Des fours spéciaux ont été conçus pour évaluer les différents types d’éléments de construction : planchers et toits, poteaux structuraux, murs, cloisons… Les dimensions de l’échantillon doivent être de grandeurs réelles.
Ce procédé d’évaluation n’est utilisable que pour les éléments de petites dimensions, i.e. inférieures à 3 m pour chaque côté, à cause des limites des fours standards. Dans le cas des grands éléments dont la dimension linéique dépasse 3 m, il convient de réaliser le test sur un segment réduit, dont la dimension linéique est inférieure à 3 m.
Pour les murs en maçonnerie, sauf exigences particulières, les éléments représentatifs ont des dimensions de 3 × 3 m2. La maquette est insérée dans un cadre métallique ou en béton, la face exposée du mur étant celle faisant face aux flammes.

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Schéma de l’essai au feu : four et élément testé.

– Dans le cas des murs non porteurs, qui assurent seulement une fonction de séparation entre les différentes pièces de l’appartement, le cadre d’essai est fermé. La maquette se trouve à l’intérieur du cadre, au contact duquel elle est maintenue par le biais de couches de mortier appliquées sur les trois bords (supérieur, inférieur et latéral). Un des bords latéraux est isolé du cadre par une couche isolante (laine de roche, par exemple).

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Schéma d’essai d’un mur non porteur

– Dans le cas des murs porteurs, une charge verticale est appliquée sur le bord supérieur de la maquette, selon une configuration déterminée. Les deux bords latéraux sont isolés, par rapport au support, par des couches isolantes d’épaisseur suffisamment importante pour que ses déformations, au cours de l’exposition au feu, soient libres (épaisseur de l’ordre 40 mm, le plus souvent).

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Schéma d’essai d’un mur porteur

Sur la face non exposée et dans les briques, des thermocouples et des capteurs de déplacement sont installés, pour mesurer et enregistrer les données permettant de quantifier les critères de résistance au feu. Les procédures détaillées sont données dans les normes NF EN 1363-1, NF EN 1364-1 et NF EN 1365-1