Courbes de feu

Pour chaque exigence, il est possible d'établir des courbes d'incendie qui montrent la dépendance de la température en fonction du temps. De telles courbes sont un instrument utile pour la planification de la protection incendie. Lors de l'essai, les éléments de construction sont soumis à une charge thermique qui est déterminée par la courbe d'incendie standard. Elles montrent la dépendance temporelle de la température en cas d'incendie après l'analyse de l'énergie thermique (la différence entre ΔHc et les pertes de chaleur). Les pertes de chaleur se produisent :

• au niveau des murs et des objets dans la pièce
• par le réchauffement des masses d'air
• en raison du rayonnement et de la convection par les fenêtres et les portes

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont été menées au niveau international afin de déterminer les types d'incendies susceptibles de se produire dans l'environnement bâti. Sur la base des données obtenues lors de ces tests, une série de courbes temps/température a été développée pour les différentes expositions, qui sont décrites ci-dessous.

Les essais au feu standard auxquels sont soumis les échantillons de construction sont basés sur l'utilisation de la courbe température-temps de la cellulose, telle qu'elle est définie dans différentes normes nationales, par exemple ISO 834, BS 476 : partie 20, DIN 4102, AS 1530, etc.

Cette courbe est basée sur la vitesse de combustion des matériaux que l'on trouve dans les matériaux et contenus de construction généraux.

L'évolution de la température de la courbe de combustion de la cellulose (ISO 834) est décrite par l'équation suivante :
T = 20 + 345 * LOG (8 * t + 1).

Bien que la courbe cellulosique soit utilisée depuis de nombreuses années, il est rapidement apparu que les taux de combustion de certains matériaux, comme le gaz de pétrole, les produits chimiques, etc., étaient bien supérieurs au taux de combustion du bois, par exemple. Il était donc nécessaire d'adopter une autre approche pour effectuer des tests sur les structures et les matériaux utilisés dans l'industrie pétrochimique, et c'est ainsi que la courbe de hydrocarbure a été développée.

La courbe Hydrocarbure est applicable là où de petits incendies de pétrole peuvent se produire, c'est-à-dire dans les réservoirs de carburant des voitures, les citernes d'essence ou de pétrole, certaines citernes de produits chimiques, etc. En fait, bien que la courbe Hydrocarbure soit basée sur un type d'incendie standardisé, il existe de nombreux types d'incendie associés aux carburants pétrochimiques.

L'évolution de la température de la courbe d'incendie de Hydrocarbure (HC) est décrite par l'équation suivante:
T = 20 + 1080 * (1 - 0,325 * e ^{- 0,167 * t} - 0,675 * e^{-2,5 * t}).

Dérivée de la courbe Hydrocarbure mentionnée ci-dessus, la réglementation française demande une version augmentée de celle-ci, appelée courbe Hydrocarbure modifiée (HCM).

La température maximale de la courbe HCM est de 1300°C, au lieu des 1100°C utilisés avec la courbe HC standard.

Cependant, le gradient de température au cours des premières minutes d'un incendie HCM est aussi important que pour tous les incendies à base d'hydrocarbures (RWS, HCM, HC), ce qui peut provoquer un choc thermique sur la structure en béton environnante et entraîner l'écaillage du béton.

Le développement de la température de la courbe du feu de HCM est décrit par l'équation suivante:
T = 20 + 1280 * (1 - 0,325 * e^{-0,167 * t} - 0,675 * e^{-2,5 * t}).

Les courbes RABT ont été développées en Allemagne à la suite d'une série de programmes d'essais, tels que le projet Eureka. Dans les courbes RABT ZTV, la montée en température est très rapide, jusqu'à 1200°C en 5 minutes. Cependant, la durée d'exposition à 1200°C est plus courte que dans les autres courbes, la chute de température commençant à se produire à 30 minutes pour les incendies de voitures. La chute de température pour les incendies de train ne commence qu'à 60 minutes. Une période de refroidissement de 110 minutes est appliquée aux deux courbes d'incendie.

Le critère de rupture pour les spécimens exposés à la courbe temps/température RABT-ZTV est que la température de l'armature ne doit pas dépasser 300°C. Il n'y a pas d'exigence pour une température maximale de l'interface.

L'évolution de la température de la (des) courbe(s) de feu RABT-ZTV est décrite par les valeurs suivantes :

La courbe RWS a été développée par le Rijkswaterstaat, le ministère des transports des Pays-Bas. Cette courbe est basée sur l'hypothèse que, dans le pire des cas, un incendie de carburant, d'huile ou d'essence de 50 m³ avec une charge d'incendie de 300 MW pourrait se produire et durer jusqu'à 120 minutes. La courbe RWS est basée sur les résultats de tests effectués par TNO aux Pays-Bas en 1979.

La précision de la courbe d'incendie RWS en tant que courbe d'incendie de conception pour les tunnels routiers a été reconfirmée lors des essais en grandeur réelle réalisés dans le tunnel de Runehamar en Norvège.

L'évolution de la température de la courbe d'incendie RWS est décrite par les valeurs suivantes :