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Modélisation Informatique

Modélisation - FDS & Smokeview (I)
- Paru le 03/01/2007
- Déjà lu 17764 fois.

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FAQ (Foire Aux Questions)



Catégorie: Principale -> Les exutoires

Question
·  Qu'est-ce qu'un exutoire?
·  A quoi sert un exutoire ?
·  Où faire un exutoire?
·  Exutoire en partie haute... ou très haute ?
·  Il paraît que la création de l'exutoire peut accroître la température ?
·  Quand créer un exutoire ?
·  Les RIT, qu'est ce que c'est?
·  Par où créer l'exutoire ?
·  Je peux créer un exutoire par l'intérieur, car le feu est éteint !
·  Qu'est ce que le passage et les voies d'air ?
·  Les portes d'accès extérieurs sont-elles dangereuses ?
·  Les portes intérieures sont-elles moins dangereuses ?
·  Lors de la reconnaissance, doit-on ouvrir les fenêtres, pour les victimes intoxiquées ?
·  Ouvrir les portes et les fenêtres, ou les casser ?
·  Une fois l'exutoire créé, que faut-il faire ?
·  Doit-on créer l'exutoire et ouvrir en bas en même temps ?
·  Comment faire si la création d'exutoire est impossible ?
·  Peut-on ventiler à la lance?

Réponse
·  Qu'est-ce qu'un exutoire?

C'est une ouverture de 1m par 1m au minimum qui va permettre l'évacuation des fumées, des gaz chauds et des particules imbrûlées.

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·  A quoi sert un exutoire ?

Il permet d'éviter certains risques de propagation, d'explosions, il permet au binôme de travailler dans une atmosphère plus claire et moins chaude en évitant les risques de flashover.

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·  Où faire un exutoire?

La chaleur monte et la fumée est chaude donc la fumée va monter. Puisque l'exutoire doit permettre l'évacuation de la fumée, l'exutoire doit être créé, au mieux, dans la partie la plus haute du local.

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·  Exutoire en partie haute... ou très haute ?

Là, les choses commencent à se compliquer. Sachant que la fumée est inflammable, la mise à feu d'une accumulation de fumées peut déclencher une explosion et une reprise complète de l'incendie. Imaginons que vous ayez une structure bâtimentaire avec des velux et un faux grenier. La fumée va monter et remplir le haut de la structure. La solution la plus évidente va être d'ouvrir les velux. Mais les velux ne sont jamais tout en haut de la structure : il reste toujours un volume au-dessus. La fumée située sous le niveau du velux, va sortir, mais la fumée située au-dessus va rester en place. De plus, le local étant chaud, la chaleur a créé une surpression qui va empêcher l'air de rentrer. C'est ce qui explique qu'à l'ouverture du velux, la fumée sorte rapidement. Mais une fois cette surpression supprimée (lorsque les fumées seront parties), l'air va pouvoir utiliser le velux pour rentrer dans le local. Les fumées (combustibles) qui restent au-dessus du velux, manquent sans doute de comburant, et vont trouver ici l'oxygène qui leur manque. Une zone de fumées avec mélange idéal (combustible + comburant) peut donc se trouver piégée tout en haut d'une structure dont on pense (à tort) qu'elle a été ventilée. Il suffit que durant la phase de déblai, une petite flammèche monte dans cette zone de fumées pour que celle-ci explose.

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·  Il paraît que la création de l'exutoire peut accroître la température ?

C'est exact. Le problème vient du fait que l'exutoire va "expirer" les fumées hors du local, et évacuer la surpression du local. La nature ayant horreur du vide cela va créer une dépression en partie basse et amener du comburant au foyer.
D'où l'intérêt de ne pas amener de comburant en partie basse lors de la création de l'exutoire Essayer de maintenir fenêtres et portes fermées (même derrière le binôme, porte poussée juste pour laisser passer le tuyau) jusqu'à l'action du binôme sur le foyer. Après la ventilation en partie basse devient possible. Tout ceci si on ne fait pas une attaque sous ventilation a pression positive.
Lorsqu'un feu ne peut plus évacuer sa chaleur, il se met à étouffer progressivement. La chaleur augmente, mais progressivement elle va diminuer puisque le feu va mourir. En créant l'exutoire, on laisse la fumée s'échapper. Le feu recommence donc à se "libérer", d'autant plus que l'exutoire agit comme une sorte de cheminée. Le problème vient souvent d'un exutoire trop petit, ou réalisé de façon incontrôlée, alors que le foyer est encore actif.

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·  Quand créer un exutoire ?

En fait, on peut distinguer deux solutions : soit on réalise un exutoire dans le but d'évacuer la fumée alors que le feu a été maîtrisé, soit on réalise un exutoire pour empêcher l'accumulation des gaz et donc éviter l'explosion. Cette seconde solution est tout à fait typique de l'action des RIT (Rapid Intervention Team) de nos collègues Américains.

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·  Les RIT, qu'est ce que c'est?

RIT ou Rapid Intervention Team, signifie "Equipe d'Intervention Rapide". Ce type d'équipe existe chez nos collègues Américains. Leur action vise à créer le plus rapidement possible un exutoire en partie haute. Sachant que dans leur immense majorité, les pavillons construits aux USA, sont en bois, les RIT interviennent avec des échelles à coulisse et avec des grosses scies circulaires. Les Sapeurs-Pompiers montent sur le toit et y découpent de larges exutoires. Ce principe permet une évacuation rapide des fumées et empêche la survenue des phénomènes explosifs. Bien évidemment, sachant que cette action est réalisée avant que le feu ne soit maîtrisé, celui-ci prend parfois de l'ampleur, et il n'est pas rare de voir des photos d'équipes d'intervention rapides, à côté d'un trou béant par lequel s'échappent de grandes flammes.

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·  Par où créer l'exutoire ?

Un exutoire doit toujours être réalisé à partir de l'extérieur de l'enveloppe bâtimentaire et pas par l'intérieur. En effet, la mise en place de l'exutoire va créer la définition du passage de l'air et peut engendrer l'accroissement du foyer. Dans cette hypothèse, un binôme créant un exutoire par l'intérieur, se retrouverait juste dans le passage de la chaleur, et éventuellement dans le passage du front de flamme. Situation pour le moins inconfortable...

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·  Je peux créer un exutoire par l'intérieur, car le feu est éteint !

Pourquoi pas ? Mais êtes-vous bien sûr de tout avoir éteint ? Etes-vous allé voir dans le petit placard qui est dans le mur juste derrière le foyer, et qui donne dans la pièce à côté ? Avez-vous ouvert toutes les portes ? Tous vos hommes ont-ils encore l'ARI, le casque, les sur-pantalons? Soyez prudent, d'autant plus prudent que tout semble être terminé. Les accidents surviennent rarement lorsqu'on est sur ses gardes !

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·  Qu'est ce que le passage et les voies d'air ?

Imaginons un espace clos ou semi-clos, avec un foyer. Celui-ci "aspire" l'air par les ouvertures inférieures. La combustion, possible par cette arrivée d'air et par la présence de combustible, va provoquer de la fumée et des flammes. Mais étant donné que la chaleur monte et que, dans cet exemple, il n'y a que des entrées d'air en partie inférieure, la chaleur, la fumée et les flammes ne savent pas vraiment où aller. La fumée (et donc la chaleur) vont se diffuser un peu partout, mais sans direction précise. La création d'une ouverture en partie supérieure, va donner cette possibilité de passage. En clair, cette ouverture va définir un circuit, un trajet qui va aller de l'ouverture inférieure à cette ouverture supérieure, en passant par le foyer. En cas d'emballement thermique, le front de flammes, la chaleur extrême, etc. tout va suivre ce chemin, en brûlant tout sur son passage. Il est donc clair que la mise en place des exutoires, mais également les ouvertures en partie inférieure, vont devoir être réalisées avec prudence, compte tenu de l'impact potentiel sur le foyer et sur les intervenants qui pourraient se trouver à l'intérieur. N'oubliez jamais : qui contrôle l'air, contrôle le feu!

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·  Les portes d'accès extérieurs sont-elles dangereuses ?

Oui, évidemment. On pense généralement aux exutoires, aux portes intérieures, aux fenêtres, mais on pense très rarement aux portes que l'on utilise pour passer, sans doute parce que le fait d'ouvrir une porte pour entrer dans un local est une action totalement naturelle : comme on ne passe pas naturellement par une fenêtre, l'ouverture de celle-ci va demander un effort qui va dépasser le geste machinal, et va engendrer une réflexion. C'est sans doute pour cela que la porte d'entrée est l'élément le plus dangereux. Il faut noter aussi qu'en cas de situation pré-backdraft, la surpression interne au bâtiment peut être très importante, et empêcher l'ouverture "normale" de la porte. Là, c'est encore le geste "naturel" qui peut provoquer l'accident : lorsque j'ouvre une porte et qu'elle est "un peu dur", machinalement je force un peu. Dans un espace bâtimentaire, la résistance de la porte doit au contraire inciter à la plus extrême prudence car cette résistance peut venir de la surpression du local.
L'ouverture d'une porte, outre le fait qu'elle peut déclencher un backdraft, peut permettre au passage d'air de se créer, et provoquer un accroissement rapide du foyer. Un binôme qui aurait ouvert un exutoire, par l'intérieur, se trouverait alors coincé dans ce passage d'air, un binôme en protection sur le toit pourrait se trouver rapidement pris dans une véritable torche de feu sortant par l'exutoire. En clair, toutes les man?uvres doivent être synchronisées et il est toujours dangereux d'ouvrir les portes sans savoir ou sont les autres intervenants et ce qu'ils font.

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·  Les portes intérieures sont-elles moins dangereuses ?

Rien n'est moins certain. En effet, puisque la porte est intérieure à un local, elle ne peut évidemment pas provoquer elle-même d'apport d'air. Mais par contre, elle peut très bien ouvrir sur une pièce dont une fenêtre est ouverte. Imaginez le scénario suivant : plusieurs binômes sont engagés dans un bâtiment avec des chambres (maisons de retraite, hôtel...). L'un des binômes est au 2éme étage, l'autre au 3éme. Le binôme du 3éme ouvre une porte, et tombe sur une chambre dont la fenêtre est complètement ouverte. En même temps, le binôme du second étage ouvre la porte d'une chambre et tombe face au foyer, presque étouffé. A ce stade, 2 phénomènes vont se produire. D'abord le trajet entre le foyer et la sortie se trouve parfaitement défini. Il va de la chambre du second étage, sort par le couloir, monte par la cage d'escalier, et sort à l'extérieur par la fenêtre ouverte au 3éme étage. Ensuite, l'ouverture de la porte de la chambre avec le foyer, va provoquer un apport d'oxygène et va permettre la mise à feu, voir l'explosion des fumées présentes dans cette chambre. Le piège c'est qu'en plus, compte tenu de la distance qui sépare le foyer de la sortie, l'accroissement du foyer et le déplacement du front de flamme vont sans doute prendre plusieurs secondes. Le binôme du 3éme étage va s'apercevoir que le mouvement de fumées se met à changer et que ce mouvement s'accélère vers la sortie. L'erreur fatale serait alors de croire que ce n'est que l'évacuation de la fumée, alors que c'est en fait l'arrivée du front de flamme, arrivée d'autant plus rapide qu'il est possible que la porte d'entrée de l'hôtel, tout en bas, soit ouverte et favorise la vitesse de déplacement.
Le cas du backdraft de Watts Streets à New-York est un bon exemple: l'ouverture d'un exutoire en partie supérieure du bâtiment, a piégé un trinôme dans le front de flamme, lorsque le trinôme placé à un étage inférieur, a ouvert une porte sur le foyer.
Les trois Sapeurs-Pompiers, placés entre le foyer et l'exutoire, sont décédés.

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·  Lors de la reconnaissance, doit-on ouvrir les fenêtres, pour les victimes intoxiquées ?

Disons que c'est une mauvaise bonne idée... Réfléchissons : vous êtes en tenue de feu, sous ARI et vous avez trouvé une victime. Celle-ci n'est pas en tenue de feu (évidemment!) et elle est intoxiquée par les fumées. Vous n'avez pas encore découvert le foyer et tous les autres binômes courent dans tous les sens dans le bâtiment. Ouvrir la fenêtre va évacuer un peu de fumée, mais une personne intoxiquée ne va se contenter de ça : il faut la sortir du local et l'amener à l'extérieur ou les équipes VSAB lui fourniront de l'oxygène. Ouvrir la fenêtre va vous permettre de voir un peu plus clair et d'être dans un environnement légèrement moins nocif ? Exact, mais comme vous êtes sous ARI, cela ne vous apporte pas grand-chose. Par contre, l'ouverture de la fenêtre peut engendrer un apport de comburant pour le foyer, déclencher un backdraft, déclencher un accroissement du foyer etc. Et dans ce cas, la victime que vous aurez voulu sauver sera certainement victime des flammes, et vous aussi. L'ouverture d'une fenêtre, à ce stade de l'intervention, ne présente quasiment que des dangers, pour vous, et surtout pour la personne que vous désirez sauver.
Pour information, même si cette personne vous supplie de retirer votre ARI pour lui donner un peu d'air, NE LE FAITES PAS !!!! En apnée, il est totalement impossible de monter plus d'un étage ou de réaliser un quelconque effort et en cas d'étouffement, l'aspiration de l'air sera réflexe et vous aller inévitablement vous intoxiquer. Et ce n'est pas une victime intoxiquée qui pourra se traîner hors du local, en tirant un Sapeur-Pompier avec tout son équipement !

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·  Ouvrir les portes et les fenêtres, ou les casser ?

Pourquoi vouloir casser ? La seule raison qu'il y ait de casser une porte ou une fenêtre, c'est soit parce que vous n'êtes pas assez malin pour l'ouvrir convenablement, ou alors que vous avez peur qu'elle se referme à votre insu. Il vous suffit donc d'avoir des petites cales dans votre poche, ou un bloc porte (type Wedge-It, Hidge Hook etc.).
Ouvrez la porte, bloquez là, et le tour est joué. En plus, si à un certain moment de l'intervention, vous désirez refermer cette ouverture, cela sera toujours possible.
Un incendie, c'est une expérience traumatisante : c'est la perte des repères, la destruction des objets familiers, des vêtements, des meubles... C'est souvent un événement qui engendre des tensions familiales, des divorces, des pertes d'emploi etc. N'aggraver pas cela en cassant tout lors des interventions !

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·  Une fois l'exutoire créé, que faut-il faire ?

Il faut le surveiller et arroser les fumées, et ce pour plusieurs raisons. D'abord les fumées sont très chaudes. Sur une simple petite boîte à backdraft, on enflamme très facilement une feuille de papier journal simplement en la plaçant dans le panache de fumées. Cela signifie que la fumée qui va s'échapper par l'exutoire va en chauffer les contours. Si vous avez fait un exutoire dans un toit qui donne sur une chambre avec des murs en frisette ou en lambris, il y a de très fortes chances que le contour soit complètement carbonisé et puisse s'enflammer. C'est d'autant plus vrai que la chaleur, initialement répartie sur tout le volume, passe désormais par une ouverture assez petite.
Ensuite, les fumées sont inflammables. Les fumées qui s'échappent par l'exutoire peuvent donc prendre feu, soit par des éléments du feu initial, qui vont monter par le courant d'air chaud, soit simplement parce que les côtés de l'exutoire vont progressivement s'enflammer suite au passage de la fumée. Pour éviter ces "déboires" il faut placer une lance qui va arroser les fumées à leur sortie, afin de les refroidir. Attention, il s'agit bien ici d'arroser les fumées qui sortent, mais surtout pas d'arroser par l'exutoire car, dans ce cas, on ferait pénétrer de l'air frais.
Dans le triangle du feu, ce qui manque aux fumées accumulées en partie haute pour s'enflammer, c'est le comburant et ces gaz chauds vont le trouver en se mélangeant à l'air à la sortie de l'exutoire d'où inflammation. Donc grande prudence DMR-500 en protection lors de la création d'un exutoire.

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·  Doit-on créer l'exutoire et ouvrir en bas en même temps ?

Tout dépend de l'état du foyer. Si le foyer est totalement éteint, pourquoi pas. L'évacuation des fumées sera d'autant plus rapide qu'un courant d'air se mettre en place dans le local. Par contre, sans maîtrise du foyer, cette opération est très risquée, puisque vous créez une véritable cheminée dans le local, exactement comme lorsque vous faîtes du feu dans votre cheminée : vous avez une arrivée d'air par le bas, le foyer au milieu, puis une sortie d'air chaud par le haut. Fermez en haut, ou fermez en bas et vous verrez que le foyer se calme. Toujours commencer par la sortie (évacuation) avant l'entrée. Ouvrez en bas et en haut, et le feu repart de plus belle !
Attention, la simple ouverture de la porte d'entrée constitue une ouverture en partie basse !

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·  Comment faire si la création d'exutoire est impossible ?

Il existe plusieurs solutions. La première peut consister à créer un trou dans le haut d'une porte avec une petite hache par exemple. Il faut faire un trou assez gros pour y passer la tête d'une lance mais également assez petit pour ne pas laisser sortir trop de fumée. Vous insérez la lance et vous arrosez. Comme la lance sera en partie haute, elle refroidira les fumées et normalement, les signes pré-backdraft devraient disparaître. L'autre solution consiste à utiliser un outil de percement qui peut arroser en même temps. Il en existe en Suède (le découpeur extincteur) mais aussi aux USA, disponibles chez Paratech par exemple).

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·  Peut-on ventiler à la lance?

Ventiler n'est pas le terme le mieux approprié. Il faut plutôt parler de désenfumage. Cette technique consiste à placer une lance en jet diffusé, par un ouvrant, de l'intérieur vers l'extérieur, afin de créer un effet de Venturi. L'évacuation des fumées est très rapide, et le binôme a une impression de fraîcheur compte tenu du souffle engendré par la lance. Mais les précautions d'usage des exutoires doivent être appliquées. Entre autres, hors de question d'utiliser cette technique alors que le foyer est encore actif, ou alors avec parcimonie pour évacuer les fumées et mieux voir.

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