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Ingénierie Incendie – Défilé de mode

Etude de désenfumage dans une salle de défilé de mode

Cette étude se concentre sur le désenfumage lors de défilés de mode, en analysant l’efficacité des systèmes de sécurité incendie existants. Un départ de feu a été simulé afin d’étudier la propagation de la fumée et la dispersion de la chaleur dans une salle de défilé. L’objectif de l’étude est de vérifier si les systèmes de désenfumages sont suffisants pour permettre l’évacuation du public en sécurité.

Projet

Ingénierie Incendie - Défilé de mode

Année

2024

Client

NC

Localisation

France

Typologie

Ingénierie du désenfumage

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Étude de désenfumage lors d'un défilé de mode : Analyse de l'efficacité des systèmes de sécurité incendie

Modélisation de la salle du défilé

Nous avons réalisé une étude de désenfumage dans une salle lors d’un défilé de mode. Cette étude a pour but de montrer l’efficacité des systèmes de désenfumage tels que les ouvertures en partie haute. Leur activation est reliée aux détecteurs de fumée. Nous avons modélisé un départ de feu sur les projecteurs situés sur scène.

FDS est un logiciel de simulation numérique développé par le National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis. Il permet de modéliser et de simuler le développement d’un incendie, la propagation de la fumée et la dispersion de la chaleur dans un environnement donné. FDS est reconnu comme l’un des logiciels les plus performants dans le domaine de la sécurité incendie.

Un jumeau numérique de la salle du défilé a été réalisé reprenant tous les systèmes influant les scénarios. L’objectif était de déterminer si le système de désenfumage existant était capable de maintenir une visibilité et des températures acceptables pour l’évacuation des personnes présentes.

Analyse des résultats de simulation

Les résultats des simulations ont démontré que les systèmes de désenfumage actuels assurent une visibilité adéquate ainsi que des températures acceptables à hauteur d’homme pendant plus de 5 minutes, permettant ainsi une évacuation efficace et en toute sécurité du public dans un environnement sécurisé. 

Les fenêtres en toiture, activées par le détecteur de fumée, ainsi que les sprinklers ont fonctionné de manière optimale en ralentissant la propagation des fumées à l’intérieur de la salle et en maintenant une température appropriée pour le passage des personnes. La hauteur sous plafond de la salle du défilé a fortement favorisé à maintenir les fumées et les fortes températures loin des personnes garantissant une évacuation du public dans des conditions favorables.

Coefficient d'extinction 5 minutes après le début du feu

L’utilisation de FDS pour cette étude a permis de visualiser et de quantifier les phénomènes liés à la propagation des fumées et à la visibilité dans un environnement précis. Cette étude a aussi démontré l’efficacité de cet outil dans le domaine de la sécurité incendie. 

Les résultats obtenus ont permis d’identifier les améliorations nécessaires pour garantir la sécurité des personnes présentes dans un environnement en cas d’incendie. FDS est donc un outil essentiel pour notre entreprise afin d’assurer la qualité de nos études et de nos recommandations en matière de sécurité incendie.

Bilan de l'étude de désenfumage

La sécurité incendie et l’évacuation des personnes sont des enjeux majeurs dans la construction et la rénovation de bâtiments. Le désenfumage joue un rôle essentiel en permettant d’évacuer rapidement les occupants et de limiter la propagation des fumées toxiques. Grâce à l’ingénierie de la sécurité incendie et aux simulations avancées, il est possible de mieux comprendre les phénomènes de désenfumage et d’évacuation, d’analyser les dangers potentiels et d’optimiser les solutions de conception pour garantir la sécurité des occupants.

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Simulation incendie d'un départ de feu dans un ERP de type Y de seconde catégorie

L’étude d’évacuation des personnes, alliée aux simulations informatiques, permet de prévoir le mouvement des personnes en cas d’urgence et d’identifier les éventuels problèmes ou obstacles. Cela permet d’élaborer des plans d’évacuation efficaces et de mettre en place des systèmes de désenfumage adaptés.

Il est également important de se conformer aux réglementations et normes en vigueur pour garantir la sécurité incendie et l’évacuation des personnes. À cet égard, des méthodes et des outils d’évaluation spécifiques sont utilisés pour vérifier l’atteinte des objectifs de sécurité et des critères de performance du bâtiment. La prise en compte de tous ces éléments permet de garantir une évacuation rapide et sûre en cas d’urgence, en limitant les risques pour les occupants et en facilitant l’intervention des secours.

Il est donc essentiel de s’appuyer sur des experts en ingénierie de sécurité incendie et en modélisation des phénomènes aérauliques pour concevoir des bâtiments sûrs et mettre en place des systèmes de désenfumage efficaces.

La sécurité incendie et l’évacuation des personnes sont des préoccupations primordiales, et il est crucial de prendre en compte ces aspects dès les premières phases de conception pour garantir la protection des occupants et la sécurité de tous dans les bâtiments.

Les enjeux cruciaux du désenfumage dans les bâtiments

Désenfumage dans les bâtiments : comprendre les dangers et les conséquences des fumées

Afin de mieux comprendre les enjeux du désenfumage dans les bâtiments accueillant du public ou du personnel, il est essentiel d’identifier les dangers et les conséquences des fumées.

Les dangers pour les personnes sont principalement liés à l’inhalation de fumées toxiques, qui est responsable de 80% des décès lors d’un incendie. L’opacité des fumées rend difficile la visibilité et l’orientation, empêchant ainsi les occupants de trouver les sorties de secours. De plus, les fumées contiennent de nombreux composés toxiques qui peuvent avoir des effets néfastes sur la santé, avec des conséquences graves en cas d’exposition prolongée. Les gaz toxiques peuvent être classés en gaz asphyxiants, tels que les cyanures et les oxydes de carbone, qui dépressent le système nerveux central, et en gaz irritants, tels que le chlore, qui provoquent des lésions des muqueuses respiratoires. Les températures élevées lors d’un incendie peuvent également causer des brûlures et des blessures graves.

Dans le désenfumage, le rôle est de faciliter l’évacuation des occupants en maintenant une quantité d’air suffisante et une visibilité minimale pour rendre les cheminements d’évacuation praticables. Il contribue également à limiter la propagation de l’incendie en évacuant les gaz chauds et les particules imbrûlées vers l’extérieur, tout en permettant l’accès des pompiers aux locaux et à l’origine de l’incendie. L’évacuation des fumées chaudes aide également à limiter l’augmentation de la température à l’intérieur des locaux, réduisant ainsi le risque d’effondrement du bâtiment. Il est donc primordial de mettre en place des systèmes de désenfumage efficaces dans les bâtiments afin de protéger la vie des occupants et de prévenir la propagation de l’incendie.

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Simulation incendie d'un départ de feu dans un ERP de type Y de seconde catégorie

Ingénierie de la sécurité incendie (ISI) : Flexibilité et Innovation pour le Désenfumage

Lors de projets de rénovation ou de construction d’établissements recevant du public ou de tours de grande hauteur, il arrive fréquemment que les solutions proposées par les concepteurs en termes de désenfumage soient en dehors du cadre réglementaire. Dans ces situations, l’ingénierie de la sécurité incendie offre une flexibilité supplémentaire pour l’application et la mise en œuvre de solutions innovantes, en particulier pour les solutions constructives qui ne sont pas prévues par la réglementation.

L’ISI joue également un rôle essentiel dans la réhabilitation d’ouvrages anciens ou de monuments historiques, pour lesquels certaines modifications auraient été impossibles à valider avec les méthodes existantes. Grâce à l’expertise de l’ISI, il est désormais possible de concevoir des solutions adaptées à ces projets spécifiques. De plus, l’ISI permet également de concevoir des ouvrages complexes et innovants tels que des ponts, des stades, des tunnels ou des tours de grande hauteur qui sortent des normes habituelles.

Les principales étapes de la démarche ISI sont les suivantes :

  • Définition des objectifs de sécurité incendie que l’ouvrage doit atteindre
  • Identification et analyse des dangers dans le bâtiment
  • Sélection des scénarios d’incendie qui seront utilisés pour l’évaluation du niveau de sécurité
  • Choix des méthodes et outils d’évaluation
  • Vérification de l’atteinte des objectifs de sécurité / critères de performance du bâtiment
  • Élaboration d’un cahier des charges fixant les conditions d’exploitation, afin d’assurer que les paramètres liés aux scénarios d’incendie retenus seront respectés.

Chaque étude se fait en suivant les règlementations en vigueur. Le code de la construction et de l’habitation, le code du travail et le code de l’environnement donnent les règles de conceptions spécifiques à chaque type d’établissement.

Modélisation numérique des évacuations en cas d'incendie : Simuler pour anticiper et prévenir

Définition et normes

L’évacuation peut être définie comme une action permettant d’atteindre un refuge sûr ou une zone de sécurité, selon la norme NF EN ISO 13 943 de mars 2011. L’étude de désenfumage consiste à analyser l’évacuation des personnes présentes dans la zone concernée par l’étude ou susceptibles de la traverser. La modélisation informatique des évacuations permet d’évaluer le mouvement théorique des personnes en cas d’incendie. En offrant une représentation 3D, elle permet de comprendre le fonctionnement de l’environnement bâti lorsqu’un grand nombre de personnes sont présentes, et de visualiser en temps réel l’évacuation. Cette visualisation permet de prédire les problèmes potentiels et de trouver des solutions de conception pour les éviter.

Grâce aux simulations d’évacuation couplées aux simulations d’extraction de fumée, il est possible de déterminer si les systèmes de désenfumage permettent une évacuation maîtrisée dès les premières étapes de conception. Le temps de mise en sécurité se divise en plusieurs phases spécifiques à certains phénomènes. Bien que ces phases soient généralement représentées de manière séquentielle, en réalité, les phénomènes sont interconnectés et certains se produisent simultanément.

Représentation séquentielle de la mise en sécurité des personnes

Pour évaluer précisément les critères de criticité de l’ISI DF, il est nécessaire de sélectionner les scénarios appropriés et de comparer le temps de mise en sécurité des personnes (TMSP) au temps atteint du critère (TAC). Il est essentiel que le TMSP soit toujours inférieur au TAC. Dans le cas contraire, il faut prévoir des zones de refuge pour garantir la sécurité des occupants.

Approche simplifiée du temps minimum d’évacuation

Pour estimer le temps nécessaire à l’évacuation d’une zone en cas d’urgence, on peut se baser sur des hypothèses simplifiées comme le nombre de personnes à évacuerla taille et la disposition de la zone à évacuerla vitesse de déplacement moyenne des personnes et le nombre de sorties disponibles. Pour une approche simplifiée du temps minimum d’évacuation, il faut prendre en compte les facteurs suivants :

  • Nombre de personnes à évacuer : le temps d’évacuation dépendra du nombre de personnes présentes dans le bâtiment ou la zone à évacuer. Plus il y a de personnes, plus il faudra de temps pour les évacuer en toute sécurité.
  • Disponibilité des sorties : le temps d’évacuation est influencé par le nombre de sorties disponibles. Plus il y a de sorties, moins de temps sera nécessaire pour évacuer tout le monde.
  • Connaissance du plan d’évacuation : les personnes qui sont familières avec le plan d’évacuation évacueront plus rapidement que celles qui ne le sont pas. Il est donc important de sensibiliser les occupants du bâtiment au plan d’évacuation et de leur donner régulièrement des informations sur les procédures à suivre.
  • Infrastructure de l’établissement : la disposition du bâtiment, la taille des couloirs, la largeur des portes et la présence d’escaliers ou d’ascenseurs peuvent influencer le temps d’évacuation. Plus ces éléments sont favorables, plus le temps d’évacuation sera réduit.
  • Capacité de coordination : une bonne coordination et communication entre les personnes responsables de l’évacuation et les occupants peuvent accélérer le processus d’évacuation. Un plan d’évacuation clair et des instructions précises peuvent aider à réduire le temps nécessaire pour évacuer tout le monde en toute sécurité.

Cette approche permet d’obtenir rapidement une estimation approximative du temps nécessaire pour évacuer une zone. Cependant, elle ne tient pas compte de facteurs importants tels que la panique, la densité de population, les obstacles et les comportements individuels.

Approche développée pour la détermination du temps d’évacuation

Pour une estimation plus détaillée du temps d’évacuation, il est possible d’utiliser des simulations logicielles telles que les modèles de simulation d’évacuation. Ces logiciels permettent de créer un modèle virtuel du bâtiment ou de la zone à évacuer en prenant en compte les caractéristiques physiques telles que la disposition des pièces, les escaliers, les sorties, etc. En utilisant ces modèles, il est possible de simuler différents scénarios d’évacuation afin d’estimer le temps nécessaire pour une évacuation sécurisée.

Pendant la simulation, chaque occupant virtuel se voit attribuer des caractéristiques de mobilité basées sur des modèles de comportement humain et des taux de déplacement. Les occupants sont programmés pour se déplacer vers la sortie la plus proche en évitant les obstacles tels que les murs ou les meubles. Le logiciel enregistre la position et le mouvement de chaque occupant tout au long de la simulation, permettant ainsi de déterminer le temps nécessaire pour atteindre une sortie ou une zone de sécurité prédéfinie. La durée totale de l’évacuation est calculée en fonction de la différence entre le moment où la simulation a commencé et le moment où le dernier occupant atteint une zone de sécurité.

Le temps d’évacuation peut être analysé sous différentes formes telles que le temps moyen, médian, minimal ou maximal d’évacuation. Ces mesures permettent de mieux comprendre la performance de l’évacuation et d’identifier les points critiques où des améliorations peuvent être apportées pour réduire le temps d’évacuation.

Image présentant l'évacuation des personnes - simulation
Illustration des études d’évacuation des personnes dans un ERP

Cette approche permet d’explorer différents scénarios d’évacuation et d’identifier les facteurs qui influencent le temps d’évacuation, tels que le nombre de sorties, la disposition des pièces ou les temps de réaction des occupants. Cela permet de concevoir et d’optimiser les plans d’évacuation afin de garantir une évacuation rapide et sûre en cas d’urgence.

Pour améliorer la précision de la détermination du temps d’évacuation, des facteurs supplémentaires sont pris en compte, tels que les engorgements qui peuvent se former au niveau des sortiesla connaissance des lieux par les personnes évacuées et la perte de visibilité due à la fumée ou à l’obscurité. Ces éléments permettent d’obtenir une estimation plus précise du temps nécessaire pour évacuer une zone en cas d’urgence.

Il est important de noter que les simulations logicielles sont des approximations basées sur des modèles et des paramètres préalablement définis. Les résultats peuvent varier en fonction de la précision des données initiales, de l’exactitude des modèles comportementaux utilisés et d’autres facteurs qui peuvent influencer le déroulement réel de l’évacuation. Il est donc essentiel de valider et de vérifier les résultats de la simulation à l’aide de données réelles ou d’essais sur le terrain pour garantir la fiabilité des résultats obtenus.

L'ingénierie de désenfumage chez EOLIOS

L'ingénierie de désenfumage en plus de la CFD

EOLIOS ingénierie est une société spécialisée dans la modélisation numérique des phénomènes aérauliques et thermiques, ainsi que dans les systèmes CVC et d’aération. L’entreprise s’est initialement concentrée sur les études thermoaérauliques de grandes structures, couvrant des domaines tels que le confort thermiquela qualité de l’air intérieur, la protection d’œuvres d’art, les phénomènes internes et externes des datas center, ainsi que l’aéraulique dans les verreries et les aciéries.

Au fil du temps, EOLIOS a développé des protocoles d’étude dans divers domaines, notamment la dispersion de polluants et de poussières, les études de pertes de chargele dimensionnement de cheminées et d’aérateurs statiques, ainsi que la ventilation naturelle.

Aujourd’hui, EOLIOS est reconnue comme une entreprise d’ingénierie de référence en mécanique des fluides, avec des réalisations techniques sur des projets complexes à travers différents continents.

Grâce à son expertise en modélisation et en CFD (Computational Fluid Dynamics), ainsi qu’au soutien d’ingénieurs spécialisés en sécurité incendie, EOLIOS s’est naturellement orientée vers l’ingénierie de désenfumage. Les compétences développées dans le domaine de la CFD, combinées aux connaissances approfondies en ingénierie de sécurité incendie, permettent à EOLIOS de relever tous les défis liés à la sécurité incendie.

Synthèse vidéo de l'étude

Résumé de l'étude

Une étude de désenfumage lors d’un défilé de mode a été réalisée, modélisant un départ de feu sur scène. Les résultats des simulations ont démontré l’efficacité des systèmes de désenfumage existants, assurant une visibilité adéquate et des températures acceptables pour l’évacuation du public. Le logiciel FDS a été utilisé pour simuler la propagation des fumées et la visibilité dans la salle. L’étude a permis d’identifier des améliorations pour garantir la sécurité incendie et d’évacuation.

Il est crucial de prendre en compte la sécurité incendie et l’évacuation des personnes dès les phases de conception des bâtiments. Le désenfumage joue un rôle essentiel en permettant une évacuation rapide et en limitant la propagation des fumées toxiques. L’ingénierie de la sécurité incendie et les simulations avancées permettent de mieux comprendre ces enjeux et d’optimiser les solutions de conception.

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Synthèse vidéo de la mission

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