Des solutions individuelles sûres

L'objectif des mesures de protection contre l'incendie est clair : elles doivent garantir le respect des objectifs de protection prescrits en ce qui concerne les personnes, les animaux et les biens. La meilleure façon d'y parvenir n'est toutefois pas évidente. Jusqu'à présent, la protection contre les incendies en Suisse est essentiellement prescriptive, c'est-à-dire qu'elle est planifiée et autorisée selon les directives d'application définies dans les prescriptions de protection contre les incendies de l'Association des établissements cantonaux d'assurance incendie (AEAI). Au niveau des éléments de construction et des produits de construction, cela signifie que seuls des produits et des systèmes certifiés sont généralement utilisés. Cette approche est très efficace pour les bâtiments standard et a fait ses preuves. Toutefois, si l'architecture ou l'utilisation pose des exigences particulières ou si des systèmes innovants doivent être mis en œuvre, l'orientation vers les normes de produits peut devenir un corset qui empêche de trouver la meilleure solution et la plus sûre.

De meilleures solutions seraient "autorisées

Les prescriptions suisses de protection contre l'incendie laissent pourtant une petite porte ouverte : La directive AEAI 27-15 "Procédures de vérification en protection incendie" autorise des solutions individuelles, même avec des produits non certifiés, s'il peut être prouvé que les objectifs de protection de la norme sont remplis et qu'ils reposent sur une approche globale. Mais cette marge de manœuvre n'est pratiquement pas utilisée aujourd'hui, tant par les planificateurs que par les autorités - peut-être parce qu'elle déplace la responsabilité vers les parties concernées. En effet, comment prouver qu'une solution spéciale, qui n'est pas classée et certifiée comme élément de construction standardisé en matière de protection incendie, remplit les objectifs de protection exigés ? Ces dernières années, les connaissances acquises dans le domaine des sciences des matériaux ont été intégrées dans le génie civil et ont permis de développer des méthodes expérimentales de vérification du comportement au feu des éléments de construction basées sur la science. Elles pourraient permettre de trouver des solutions individuelles en matière de protection contre l'incendie qui atteignent le niveau de protection souhaité de manière démontrable.

Comment un système réagit-il en cas d'incendie ?

Un incendie dans un bâtiment est un événement extraordinaire qui soumet tous les éléments de construction à des contraintes multiples. Les températures élevées modifient les propriétés physiques et chimiques des matériaux de construction au niveau micro et, par conséquent, le comportement structurel et la formation de compartiments coupe-feu au niveau macro. Étant donné que l'on utilise de plus en plus de solutions systémiques, l'interaction entre les différents sous-systèmes et matériaux est difficile à prévoir. Comment interagissent, par exemple, dans une cloison sèche, les plaques de plâtre poreuses, les plaques isolantes minérales, les profilés en acier à paroi mince et les raccords rigides ? Ce n'est que lorsque le comportement du matériau et le comportement de la structure sont considérés ensemble que des conclusions solides peuvent être tirées. C'est pourquoi une approche expérimentale à différentes échelles, de la micro-échelle à l'échelle du système, est nécessaire pour pouvoir démontrer la durée de résistance au feu de l'ensemble du système, c'est-à-dire son comportement de performance en cas d'incendie en ce qui concerne la capacité portante, la fermeture des espaces et l'isolation thermique.

De la micro-échelle à l'échelle du système

La méso-échelle revêt une importance particulière dans la vérification expérimentale de la protection incendie (voir figure 1) : Les composants caractéristiques du système sont reproduits à méso-échelle et soumis à l'action du feu. L'interaction entre le comportement des matériaux et de la structure peut ainsi être testée sans qu'il soit nécessaire de monter l'ensemble du système à l'échelle 1:1 et d'en tester la résistance au feu. De telles vérifications peuvent révéler des choses étonnantes et permettre de tirer des conclusions intéressantes pour la protection incendie - comme le montrent les exemples suivants.

Pas d'autorisation malgré l'aptitude

Les murs en briques de verre sont de plus en plus utilisés dans les bâtiments en tant qu'élément d'aménagement attrayant, même lorsque des exigences en matière de protection incendie doivent être remplies. Les tests de résistance au feu ont confirmé que les murs en briques de verre se comportent de la même manière que les murs massifs typiques en cas d'incendie. Cependant, les ouvertures dans les murs en briques de verre ne peuvent pas être fermées avec des fermetures coupe-feu certifiées pour les murs massifs. La raison : les murs en briques de verre ne sont tout simplement pas traités dans les normes européennes d'essai et de produit. Des essais d'incendie et des tests de résistance au feu avec les briques de verre seules et en combinaison avec les fermetures coupe-feu ont pourtant clairement prouvé que le système assure suffisamment l'isolation thermique et la fermeture des espaces, même en cas d'incendie. Un obstacle purement formel empêche donc la combinaison d'une paroi en briques de verre avec une fermeture coupe-feu d'être autorisée.

Des produits certifiés - mais une protection incendie incertaine

Le cas inverse se produit également : Afin de pouvoir proposer une solution acceptable, les produits certifiés les plus divers sont combinés. Il en résulte un nouveau "système" dont le comportement en cas d'incendie n'est absolument pas connu. Il n'est pas rare de rencontrer de telles "solutions" sur les chantiers. Dans l'exemple de cas (voir fig. 2), la fermeture coupe-feu a été affaiblie par le passage de tuyaux vides. Le problème aurait pu être résolu très simplement en adaptant la fermeture coupe-feu sur place. Cependant, des produits certifiés étaient formellement exigés pour le mur, le plafond, l'élargissement du cadre et le cloisonnement. Il en est résulté une construction propre qui relie les produits certifiés à une échelle qui se situe en dehors de la norme d'essai - et qui comporte donc des risques impondérables.

Objectif : protection incendie basée sur la performance

Les preuves expérimentales impliquent plus de travail pour les concepteurs et les autorités que l'utilisation de produits certifiés. En même temps, elles ouvrent un grand potentiel pour des solutions individuelles qui créent une plus-value esthétique ou pratique élevée pour le maître d'ouvrage et les utilisateurs. Le surcoût (bien chiffré) est alors rapidement amorti.

Mais ce que les exemples cités montrent aussi, c'est que même celui qui suit strictement les directives et les normes n'est pas forcément du côté de la "sécurité", car les standards ont aussi des "points aveugles". C'est pourquoi il fait partie des compétences professionnelles des spécialistes de la protection incendie de connaître ces aspects critiques de la certification. Par exemple, selon la norme, les bois d'encadrement dans les fermetures coupe-feu peuvent être remplacés par des bois d'une densité brute plus élevée, et ce sans test de résistance au feu supplémentaire. Cela peut être autorisé en sachant pertinemment que le comportement au feu d'un bois ne dépend pas uniquement de sa densité brute et que le remplacement de l'essence peut raccourcir la durée de résistance au feu de la fermeture coupe-feu. Les deux sont donc valables : les normes ne doivent pas empêcher les solutions individuelles dont la sécurité est prouvée. Mais en même temps, les solutions standard conformes aux normes devraient être examinées et remises en question de manière critique. L'objectif serait de mettre en place une protection incendie qui s'oriente sur les performances réelles des matériaux de construction et des systèmes en cas d'incendie. La commission "Protection incendie" de la SIA travaille actuellement à l'élaboration d'une norme qui définira le cadre de cette approche de la protection incendie basée sur la performance. Il est à espérer que cela permettra de trouver de nouvelles solutions tant dans les concepts de protection incendie que dans les éléments de construction.

Fig. 2 : La fermeture coupe-feu a été affaiblie par le passage de gaines. Une construction propre a été réalisée avec des produits certifiés, mais son efficacité à cette échelle est loin d'être garantie.

Auteur

Dr. Erich Hugi

Chef de projet, Basler & Hofmann