Ingénierie du désenfumage – Espace restaurant – Type N

Etude ISI (ingénierie de la sécurité incendie) – Vérification de l’efficacité du désenfumage dans un espace restaurant

Dans le cadre d’un projet de restructuration d’immeuble, EOLIOS met à profit son expertise en simulation numérique, notamment à travers l’application des techniques de CFD (Computational Fluid Dynamics), pour l’ingénierie de la sécurité incendie (ISI). Notre approche dans cette étude se concentre spécifiquement sur la qualification des systèmes de désenfumage dans le cadre d’un changement de conception. En modélisant les mouvements aérauliques et dynamiques des fluides, la simulation CFD offre des informations cruciales sur les fumées et les températures qui se développeront à l’intérieur et autour des structures.

Le cœur de cette étude est d’évaluer le fonctionnement optimal des systèmes de désenfumage avec l’installation de cloisons de pleine hauteur dans un immeuble. La protection et la sécurité des occupants représentent des priorités essentielles et un enjeu majeur du projet. Pour évaluer la fonctionnalité du désenfumage, deux configurations ont été étudiées : l’une avec quatre cloisons de pleine hauteur et l’autre combinant une cloison de pleine hauteur avec trois autres cloisons partiellement ouvertes en hauteur.

EOLIOS s’engage à fournir des solutions personnalisées par le biais de simulations CFD avancées, en évaluant attentivement toutes les problématiques identifiées afin d’assurer une sécurité maximale de votre système de désenfumage.

Configuration 1 – 4 cloisons toutes hauteurs
Configuration 2 – 1 cloison toutes hauteurs & 3 autres cloisons ouvertes en partie hautes

Désenfumage & Sécurité incendie

Projet

Etude ISI (ingénierie de la sécurité incendie) – Vérification de l’efficacité du désenfumage dans un espace restaurant type N

Année

2025

Client

Unibail

Localisation

France

Typologie

Désenfumage & Sécurité Incendie

Poursuivre la navigation :

Nos autres projets :

Dernière actualité :

Dossier technique :

Notre expertise :

Dossier technique :

Vous avez besoin d'une expertise ?

Nos ingénieurs sont à votre écoute et prêts à relever tous les défis.

La fumée et ses dangers - Engagement envers la sécurité et le respect des normes

En cas d’incendie dans un bâtiment, la fumée représente un danger majeur en raison de sa capacité à obstruer les issues de secours, de ses émanations toxiques et de sa capacité à réduire la visibilité. En effet, « l’inhalation de la fumée est la cause principale de morbidité et de mortalité chez les victimes d’incendie » (www.alpes-maritimes.gouv.fr).

La conformité aux normes de sécurité telles que NF EN 13.945 et NF EN 13.571 est essentielle pour réduire ces risques et assurer la sécurité des occupantsEOLIOS œuvre en respectant ces réglementations tout en intégrant son expertise en simulation CFD pour évaluer l’ingénierie du désenfumage de l’étude.

Les 5 dangers de la fumée

  1. Toxicité : La fumée est composée d’éléments hautement toxiques, tels que le monoxyde et le dioxyde de carbone, qui peuvent provoquer des problèmes graves de santé, notamment une suffocation, des irritations et une baisse critique du niveau d’oxygène ambiant. Même une légère diminution de l’oxygène peut entraîner des incapacités graves, voire la mort.
  2. Opacité : Les particules de carbone présentes assombrissent la fumée, rendant l’évacuation difficile et augmentant la panique. Cette opacité peut également compromettre l’efficacité des secours et provoquer des dégâts matériels supplémentaires.
  3. Inflammabilité : La fumée peut transporter le feu par convection et rayonnement. Des phénomènes tels que l’Embrasement Généralisé Éclair (EGE) et l’Explosion des Fumées (EF) mettent en évidence sa dangerosité en espace clos ou semi-clos.
  4. Chaleur : La fumée peut causer des brûlures et des dommages matériels importants en raison des températures élevées qu’elle contient.
  5. Mobilité : La vitesse de propagation de la fumée, généralement comprise entre 0,20 cm et 1 m/s, peut être calculée pour évaluer le temps nécessaire à son envahissement d’un espace donné.


En utilisant la CFD, il est possible de prévoir les mouvements de la fumée, de s’assurer que les sorties d’urgence restent praticables et que les systèmes d’extraction de fumée atteignent efficacement les objectifs de sécurité. Dans le cadre de cette étude, qui implique l’évaluation de la création de nouveaux espaces avec une ventilation naturelleEOLIOS fournit au maître d’ouvrage son expertise pour observer l’efficacité du système de désenfumage. Notre objectif est de signaler tout risque potentiel.

Graphique des différents risques liés à la fumée en fonction de la température

L’air maintenant chargé d’humidité s’échappe de la tour par des ventilateurs situés au sommet. L’eau refroidie, quant à elle, est recueillie dans un réservoir en bas de la tour, puis pompée de nouveau vers le système de refroidissementCe processus se déroule en continu, assurant ainsi un refroidissement efficace et le maintien d’une température stable à l’intérieur du bâtimentL’objectif principal est d’assurer un refroidissement efficace des bureaux en validant le dimensionnement et l’implantation des systèmes TAR présents en toiture. Il s’agit également d’améliorer la performance globale et l’efficacité énergétique des TAR afin de minimiser la consommation d’énergie. L’objectif de cette étude est de valider le dimensionnement et l’implémentation des systèmes TAR sur le toit du bâtiment. Pour cela trois paramètres seront utilisés : les températures, vitesses et humidités autour des TAR.

Expertise EOLIOS : Caractérisation des incendies par simulation CFD

Élaboration des scénarios incendie

Cette phase initiale est cruciale pour définir les étapes essentielles de chaque scénario d’incendie, en ancrant des paramètres comme :

• Position et caractérisation du foyer : Placement stratégique en fonction des objectifs de la simulation et des systèmes étudiés.

• Variables de structure et de systèmes : Ces éléments influencent directement le développement et la propagation des incendies.

La méthodologie employée se base sur un modèle de source volumique de chaleur, où l’essence du phénomène de combustion (flamme) n’est pas simulée, mais où les effets thermiques et toxiques résultant de la combustion sont intégrés. Ce modèle impose une source de chaleur et de produits toxiques dans un volume prédéterminé, représentant la zone de flamme de l’incendie.

Importance du scénario d'étude

Chaque scénario d’étude est composé d’une solution de conception, de conditions initiales, et d’un scénario incendie localisé. Un seul scénario incendie intègre des solutions de conception variées pour une comparaison efficace. Il n’est pas possible de couvrir la totalité des cas potentiels, mais nous veillons à ce que chaque scénario représente des versions plausibles basées sur des analyses rigoureuses.

Définition d'une zone de départ de feu

Localisation stratégique des foyers

La capacité à évaluer précisément le dimensionnement des installations de désenfumage dépend largement de la localisation stratégique des foyers. Nous avons adopté une approche conservatrice en maximisant des facteurs tels que le trajet des fumées, le temps de détection, et l’accumulation de chaleur et de fumées. Les scénarios sont choisis pour refléter des cas typiques de « pire des cas« , répondant aux exigences de sécurité.

Représentation séquentielle de la mise en sécurité des personnes

Modélisation 3D pour le désenfumage

Dans le cadre de l’étude, une attention particulière est accordée à la modélisation 3D précise et détaillée des interconnexions entre les différents espaces du bâtiment, tels que les escaliers, couloirs et portes. Il s’agit d’une étape importante pour identifier et analyser tous les éléments susceptibles de perturber le passage des fumées. Nous garantissons une représentation géométrique fidèle à l’échelle de 10 cm environ, prenant en compte les contraintes spécifiques du logiciel utilisé. Cette précision permet d’assurer une analyse efficace du comportement des fumées à travers tous les espaces communiquant entre eux sur le plan aéraulique. En intégrant toutes les parties concernées, nous évitons de limiter la zone d’étude à un effet d’échelle trop restreint, garantissant ainsi une modélisation globale et pertinente.

Dans le modèle CFD, l’accent est mis sur la reproduction des obstacles fixes tels que le mobilier permanent. Cette approche permet de concentrer l’analyse sur la dynamique des fluides et de simuler de manière exacte les chemins de désenfumage.

Modèle 3D CFD pour l'ingénierie du désenfumage

Résultats de la simulation de désenfumage : Validation de la conception

Dans le cadre de notre étude de désenfumage, conformément à la norme ISO 23932, nous avons analysé les deux configurations de cloisons à travers trois scénarios d’incendie (Feux AB et C) afin d’assurer la protection optimale des personnes. En ce qui concerne l’évolution de la visibilité à travers la fumée, les résultats ont montré qu’à aucun moment, même 10 minutes après le départ du feu, le critère critique de visibilité, représentant une opacité de fumée inférieure à 20m, n’a été dépassé pour les deux configurations analysées. De même, lors de l’analyse des températures, les simulations révèlent que le seuil perturbateur de 40°C n’est pas atteint, même après 10 minutes d’incendie. Ces données s’avèrent essentielles pour évaluer les conditions d’évacuation et de sécurité incendie en milieu clos.
Play Video
Modélisation FDS d'un départ de feu dans un restaurant
Pour les scénarios Feux B et C, les critères de visibilité et température suivent le même schéma que pour le Feu A, renforçant ainsi la validité des configurations testées. Dans l’ensemble, ces résultats indiquent que le système de désenfumage est robuste, et les critères normatifs imposés sont satisfaits bien avant le temps de mise en sécurité des personnes (TMSP), estimé à 2min30. Autrement dit, l’évacuation des occupants est assurée dans les conditions testées, permettant leur accès à une zone sécurisée sans encombre.
Play Video
Modélisation FDS d'un départ de feu dans un restaurant
Nos conclusions soulignent la fonctionnalité et l’efficacité des deux configurations, qu’il s’agisse de la présence de 4 cloisons pleine hauteur ou d’une seule cloison pleine hauteur accompagnée de cloisons plus basses permettant le passage de fumée. Ces dispositions garantissent une évacuation facile, sans compromis sur la sûreté des habitants. Cette étude met en exergue l’importance d’une évaluation rigoureuse et d’une consultation multilatérale lors de la mise en place de systèmes de sécurité incendie efficaces.
Feu A – Visibilité à travers la fumée à t = 10min – 4 cloisons toute hauteur (gauche) - 1 cloison toute hauteur & 3 autres cloisons ouvertes en partie haute (droite)
Feu A – Répartition des températures à t = 10min – 4 cloisons toute hauteur (gauche) - 1 cloison toutes hauteurs & 3 autres cloisons ouvertes en partie haute (droite)
Feu B – Visibilité à travers la fumée à t = 10min – 4 cloisons toute hauteur (gauche) - 1 cloison toute hauteur & 3 autres cloisons ouvertes en partie haute (droite)
Feu B – Répartition des températures à t = 10min – 4 cloisons toute hauteur (gauche) - 1 cloison toutes hauteurs & 3 autres cloisons ouvertes en partie haute (droite)
Feu C – Visibilité à travers la fumée à t = 10min – 4 cloisons toute hauteur (gauche) - 1 cloison toute hauteur & 3 autres cloisons ouvertes en partie haute (droite)
Feu C – Répartition des températures à t = 10min – 4 cloisons toute hauteur (gauche) - 1 cloison toutes hauteurs & 3 autres cloisons ouvertes en partie haute (droite)

EOLIOS - Bureau d’étude expert en désenfumage

Chez EOLIOS, nous sommes dédiés à vous accompagner dans la conception ou l’évaluation de vos systèmes de désenfumage, assurant la sécurité et la protection de vos bâtiments et de leurs occupants. Nous nous engageons à concevoir un système de manière précise et efficace.

Notre expertise en simulation CFD nous permet d’analyser les dynamiques aérauliques, identifiant les trajectoires de fumée et les zones potentiellement critiques où des accumulations peuvent se produire. En intégrant ces analyses, nous assurons une distribution optimale du flux d’air et minimisons les points où la fumée pourrait stagner, réduisant ainsi les risques pour la sécurité des personnes.

Nous évaluons de manière rigoureuse l’efficacité des systèmes de désenfumage, vous permettant de valider et d’optimiser leur performance selon les scénarios les plus défavorables.

Synthèse vidéo de l'étude

Résumé de l'étude

Chez EOLIOS, nous sommes dédiés à vous accompagner dans la conception ou l’évaluation de vos systèmes de désenfumage, assurant la sécurité et la protection de vos bâtiments et de leurs occupants. Nous nous engageons à concevoir un système de manière précise et efficace.

Notre expertise en simulation CFD nous permet d’analyser les dynamiques aérauliques, identifiant les trajectoires de fumée et les zones potentiellement critiques où des accumulations peuvent se produire. En intégrant ces analyses, nous assurons une distribution optimale du flux d’air et minimisons les points où la fumée pourrait stagner, réduisant ainsi les risques pour la sécurité des personnes.

Nous évaluons de manière rigoureuse l’efficacité des systèmes de désenfumage, vous permettant de valider et d’optimiser leur performance selon les scénarios les plus défavorables.

Play Video
Synthèse vidéo de la mission d'ingénierie du désenfumage

Découvrir d'autres projets en désenfumage et sécurité incendie

Ingénierie du désenfumage – Espace restaurant – Type N

Ingénierie Incendie – Défilé de mode

Pertes de charges – CNIT

Ingénierie du désenfumage – Théâtre

ISI – Bureaux – Grande Armée

Désenfumage – CHU

Data Center – GAZ NOVEC

Plenum de désenfumage – AF2

Plenum de désenfumage – AF1