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Flow-path, by Paul Grimwood
29 Mar 2018

Survivre dans la voie du flux

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La voie d'écoulement est la voie que l'air/oxygène emprunte lorsqu'il se dirige vers l'intérieur pour alimenter le feu et la voie que le feu, la fumée ou la chaleur emprunte pour quitter le bâtiment. Ce qui détermine la direction et la force de ce chemin est ce que le feu aime faire, ce que nous aimons faire et aussi ce que le vent aime faire.

 

Paul GrimwoodExtrait du livre EuroFirefighter 2 : Fire Engineer's Manual, par le pompier britannique légendaire Paul Grimwood. Le livre, qui peut être commandé via ce lien , s'adresse également aux ingénieurs pompiers, aux architectes, aux agents de contrôle des bâtiments et aux étudiants à la recherche d'informations sur l'accès des pompiers, les systèmes de contrôle des fumées et la dynamique pratique des incendies. Les droits d'auteur sont reversés à la Fondation Katie Piper Burns.

En français

 

LIRE PLUS sur le comportement du feu sur CTIF.org ici

 

Qu'est-ce qu'une " voie d'écoulement " dans un incendie de bâtiment ?

En dehors des sauvetages immédiats qui se présentent à l'extérieur d'une structure, prendre et maintenir le contrôle du profil de l'évent dans un incendie de bâtiment et se déployer à partir du point d'entrée le plus sûr et le plus efficace peut être vital pour les occupants et les pompiers.

Se déployer depuis la porte d'entrée ou depuis le côté " non brûlé " de l'incendie n'est PAS toujours la meilleure option.

Quelle est la force et la direction du vent ?

Y a-t-il des rafales de vent qui pourraient avoir un impact sur le feu ?

Y a-t-il des ouvertures par lesquelles l'air entre ou la fumée/le feu sort ?

Y a-t-il plusieurs ouvertures ou une seule ?

S'agit-il probablement d'un incendie d'une seule pièce ou le feu s'est-il propagé à d'autres niveaux ?

Entrons-nous au point le plus élevé d'un bâtiment à deux niveaux, avec des ouvertures potentielles en dessous de nous ?

La voie d'écoulement est la voie que l'air/oxygène emprunte lorsqu'il se dirige vers l'intérieur pour alimenter le feu et la voie que le feu, la fumée ou la chaleur emprunte pour quitter le bâtiment. Ce qui détermine la direction et la force de ce chemin est ce que le feu aime faire, ce que nous aimons faire et aussi ce que le vent aime faire !

Nous devons prendre le contrôle de ces trois facteurs. Nous devons être conscients à tout moment de la direction que prend le feu et de la manière dont elle peut changer (ou dont nous pouvons la changer) et de la manière dont la densité de la charge du feu peut avoir un impact sur le stress thermique des pompiers lorsqu'un profil d'évent croissant intensifie le feu.

 

Indicateurs externes de la direction du flux

Tout commence par une évaluation à 360°, en tenant compte de toutes les autres informations susceptibles d'être transmises au commandant, qu'elles soient visuelles, verbales, tactiles ou sonores. Il peut s'agir d'un moment très stressant pour stabiliser une situation et prendre effectivement le contrôle du lieu de l'incendie.

Où sont les ouvertures ? Que font-elles ?

Sont-elles des entrées d'air, des sorties de fumée ou de flammes ?

La vitesse d'émission de la fumée ou des flammes est-elle lente et paresseuse, peut-être due au vent, ou le feu en est-il à ses débuts ? La fumée est-elle claire ou sombre ?

Si la fumée se déplace rapidement et qu'elle est noire, il est presque certain que le feu est largement sous-ventilé et qu'il se dirige vers son intensité maximale.

Examinez attentivement les évents de sortie - où se trouve le plan de pression neutre (PPN) ?

Sont-ils entièrement remplis de haut en bas par de la fumée ou des flammes ou y a-t-il un espace dans la partie inférieure, où l'air entre ?

S'ils sont entièrement remplis, il peut y avoir un autre point d'entrée d'air provenant d'un autre endroit du bâtiment et la porte de cette pièce est presque certainement ouverte.

Nous déployons-nous depuis l'avant, l'arrière ou le côté du bâtiment ?

N'oubliez pas que se diriger vers un feu alimenté par le vent est le pire scénario possible. Si le vent est dans notre dos, faut-il prévoir un évent de l'autre côté au cas où le feu se retournerait contre nous ? Dans de nombreux cas, nous n'avons pas l'avantage d'une telle option.

Idéalement, les évents de sortie devraient être plus grands que les évents d'entrée, sauf s'ils se trouvent du côté du bâtiment exposé au vent. Plus l'évent est petit du côté du vent, moins le vent peut avoir d'impact sur le trajet du flux. Le vent qui se dirige vers des ouvertures allant du sol au plafond, comme les grandes fenêtres coulissantes de patio, est susceptible de créer les trajets d'écoulement les plus intenses.

Le bâtiment est-il en deux parties, avec un côté plus bas que l'autre ? Dans ce cas, allons-nous nous déployer au-dessus de l'emplacement de l'incendie ou serait-il préférable d'entrer par un niveau inférieur ? Si nous choisissons d'entrer dans le bâtiment par le niveau supérieur, la défaillance des fenêtres du niveau inférieur peut provoquer un flux à grande vitesse qui se dirige directement vers nous !

 

Comment nos propres actions peuvent influencer la trajectoire du flux.

Tenez compte du PPV, de la ventilation tactique, de l'isolation et du confinement, de l'entrée par la porte, du 360 et de la direction du vent (point de déploiement).

Les pompiers doivent toujours essayer de se déployer comme suit :

 

  • S'assurer qu'une évaluation efficace à 360° est effectuée avant le déploiement, si possible.
  • Commencez par une position par défaut consistant à fermer la structure et à fermer les points d'accès jusqu'à ce que vous soyez prêt à vous déployer.
  • Sentez la chaleur de la porte et observez les indicateurs de fumée pour savoir si le feu est largement sous-ventilé et cherche de l'air.
  • Envisagez de forcer la porte et d'utiliser une procédure d'entrée sûre, avec un tuyau d'arrosage chargé.
  • Chaque porte est un point de ventilation ! Déterminez si la fermeture de la porte d'entrée permettra d'arrêter ou de réduire considérablement la croissance et l'intensification de l'incendie.
  • Déployez vous du côté du vent du bâtiment si possible.
  • Les pompiers doivent toujours travailler du côté froid du chemin d'écoulement.
  • Les pompiers ne doivent pas se placer du côté chaud du chemin d'écoulement sans isoler le feu de leur position (VEIS).
  • Les pompiers doivent anticiper et se préparer à toute inversion du chemin d'écoulement - envisager les voies et méthodes d'évacuation d'urgence !
  • Utilisez les techniques d'inversion du flux pour réduire le flux thermique à l'endroit où se trouve le pompier ou pour transformer un flux bidirectionnel en un flux unidirectionnel.
  • Lors de la mise à l'air libre, pensez d'abord à l'effet que cela pourrait avoir sur le chemin d'écoulement et le développement du feu (IMPORTANT).
  • Ne créezjamais une ouverture qui pourrait placer les pompiers entre le feu et l'ouverture de l'évent, ou inverser le chemin d'écoulement dans leur direction.
  • Ne ventilezpresque jamais du côté du vent du bâtiment, où les pompiers ou les occupants peuvent se trouver du côté sous le vent - une action VEIS coordonnée et communiquée peut être la seule fois où vous devez le faire !
  • La sortie de l'évent doit généralement être de taille égale ou supérieure à l'entrée de l'évent.
  • Si vous ventilez un bâtiment contenant une charge d'incendie dense, sachez que les températures peuvent devenir insoutenables pour les pompiers qui ne pourront pas maintenir une attaque intérieure pendant une période raisonnable.
  • Saisissez toutes les occasions d'utiliser une attaque transitoire à partir de l'extérieur, lorsque cela peut créer une entrée plus sûre pour les pompiers face à un éventuel scénario de vent.

 

Inversion de la trajectoire du flux

Une inversion de trajectoire peut être très dangereuse ou, si elle est planifiée par les pompiers, elle peut être très avantageuse. Imaginez la situation suivante : vous conduisez rapidement sur une autoroute à trois voies dans un trafic dense lorsque soudain, toutes les voitures ont fait demi-tour et reviennent vers vous à la même vitesse ! Cela semble plutôt effrayant, non ?

Cette analogie montre à quel point l'inversion du flux peut apparaître soudainement ! Le phénomène d'inversion du flux est responsable de la mort de plusieurs pompiers et doit être anticipé et contrôlé (ou de préférence évité).

En regardant des vidéos d'incendies de couloirs simulés ou d'entraînement, on pourrait se demander ce qui fait qu'un feu tourne à droite le long d'un couloir en quittant un appartement de pompiers au lieu de tourner à gauche (ou vice versa) ? Pensez-y !

Les risques associés à l'inversion du trajet du feu dans des conditions de vent extérieur ne sont pas uniquement réservés aux incendies de tours. Un incendie provoqué par le vent peut se produire à tout moment et dans n'importe quel bâtiment.

Sachez quelle est la vitesse et la direction du vent lorsque vous prenez votre service et tenez compte de ces deux caractéristiques essentielles dans votre évaluation tactique et votre déploiement sur chaque incendie lorsque vous descendez du camion de pompiers.

Si le feu se dirige vers une ouverture, par exemple une fenêtre donnant sur l'extérieur à un étage inférieur, mais qu'une ouverture est pratiquée à un étage supérieur ou sur le toit. La sortie initiale de la fenêtre peut alors devenir une entrée d'air et le flux de gaz chauds et de fumée va s'inverser et se diriger vers la sortie supérieure.

Une inversion de la trajectoire du flux peut se produire d'autres façons, par exemple si une fenêtre se brise ou est ventilée et qu'un vent pénètre dans l'ouverture, ce qui fait que le feu se dirige vers des zones à plus faible pression dans le bâtiment.

De même, si les systèmes de contrôle automatique des fumées (extraction) sont mal configurés pour tirer la fumée et les gaz chauds vers l'escalier d'accès au lieu de les en éloigner, cela peut inverser le chemin d'écoulement vers les pompiers qui avancent dans un couloir.

Il y a d'autres occasions où le flux peut être inversé dans dessituations où l'air peut effectivement descendre dans une cage d'escalier lorsque des ouvertures se produisent à cause de la propagation du feu ou sont créées. En fait, certains systèmes de contrôle des fumées sont conçus pour cela, en dirigeant les produits de combustion vers un puits de fumée dans le bâtiment.

Lesdangers de l'inversion du chemin d'écoulement sont évidents lorsque les pompiers occupent le côté froid du chemin d'écoulement et que celui-ci s'inverse. Cependant, certaines actions d'évacuation peuvent même éloigner la fumée et la chaleur des pompiers et les placer dans la zone froide.

 

Profil de ventilation et profil de chaleur

Le profil de ventilation est lié à la taille des ouvertures, à la force du vent et à la quantité d'air qui peut entrer dans le bâtiment et avoir un impact sur le développement du feu, ainsi qu'à la quantité de chaleur et de produits de combustion qui peuvent quitter le bâtiment.

Le chemin d'écoulement est le parcours entre les deux (ou plusieurs) points. Le profil thermique se rapporte à l'intensité de l'incendie (mesurée en MW) et à la vitesse de développement du feu, ou à sa propagation (mesurée sur une courbe temps/température, ou en tant que taux de propagation du feu en mètres carrés/minute).

 

Contrôler la trajectoire du feu pour en tirer un avantage tactique

effet de cheminée ; différences de température entre l'intérieur et l'extérieur ; conception et configuration du système de contrôle des fumées ;

Trois principaux moyens de contrôler le trajet du flux :

 

  • isoler le trajet du flux (fermer les portes ; utiliser des bloqueurs de fumée et des dispositifs de contrôle du vent)
  • Ventilation du trajet du flux (inversion du trajet du flux avec intention).
  • Refroidir la couche de gaz d'incendie existant près du plafond (brouillard d'eau 3D).

 

En adoptant ces trois approches tactiques, l'utilisation de l'attaque de ventilation à pression positive (PPA) (ou Hydrovent) est la plus susceptible d'avoir le plus grand impact en contrôlant le chemin d'écoulement à l'avantage des équipes limitées en personnel.

Incendies de couloirs : Dans les situations où le feu et la fumée se propagent dans les couloirs des logements du bâtiment, plusieurs éléments peuvent provoquer l'établissement d'un chemin d'écoulement :

 

  • Fenêtre ouverte ou ventilée par le feu dans un appartement
  • Porte d'escalier ouverte
  • Existence et taille d'une ouverture à la tête de l'escalier
  • Ouverture dans un puits de fumée
  • Flux d'air forcé causé par le système de désenfumage

 

La direction et la vitesse de l'écoulement seront déterminées par :

 

  • la hauteur de l'étage de feu dans un bâtiment élevé (effet de cheminée)
  • Les conditions et la direction du vent extérieur
  • la conception et l'activation de tout système de contrôle des fumées
  • La configuration de tout système de contrôle des fumées

 

Le commandant des pompiers doit déterminer les effets et l'impact probables sur la direction et la vitesse de l'écoulement et envisager comment inverser cette tendance si nécessaire, pour faciliter la lutte contre l'incendie, en particulier dans les longs couloirs. Par exemple, le contrôle de la porte d'un escalier, le contrôle de la ventilation d'une tête d'escalier et la désactivation du système de contrôle des fumées sont autant de tactiques qui peuvent être utilisées pour inverser ou rediriger un chemin d'écoulement, à des fins tactiques.

Il existe presque toujours un flux de ventilation préexistant dans ces longs couloirs. Cette voie d'écoulement détermine la vitesse des flammes dans les couches de gaz supérieures et, avec des vitesses d'air au sol d'environ 6 m/s (13,4 mph) se dirigeant vers le feu, il y a un effet de refroidissement important au niveau des emplacements des pompiers.

Cet effet de refroidissement dans le trajet de l'écoulement peut être utilisé avantageusement par les pompiers et empêchera dans un premier temps les flux de chaleur élevés de frapper le sol à cause des gaz en combustion dans la couche supérieure. Plus la couche de gaz se déplace rapidement, plus la masse d'air froid est attirée vers le bas.

Dans un incendie de pièce, ce phénomène serait dangereux pour les pompiers, mais dans un long couloir, la combustion enflammée dans la couche de gaz restera élevée pendant un certain temps, jusqu'à ce qu'un vent extérieur inverse la trajectoire de l'écoulement ou que les revêtements de surface s'enflamment, entraînant la chute de la couche thermique qui finira par remplir l'espace.

Par conséquent, pour les courts tronçons de couloir à partir de l'escalier, la lumière du feu peut être utilisée pour positionner efficacement la buse près de l'endroit où le feu pénètre dans le couloir, avant d'ouvrir la buse et de faire tomber instantanément la couche de fumée au sol. Avec quelques impulsions d'eau dans la partie supérieure où cela est nécessaire, la visibilité peut être maintenue jusqu'à ce qu'un jet direct à haut débit soit dirigé vers le feu.

 

Feux d'escaliers:

Lorsque la fumée et la chaleur, ou même le feu, pénètrent dans un escalier, cela peut avoir un impact important sur les occupants des niveaux supérieurs. La propagation de la fumée dans les niveaux supérieurs est susceptible de forcer les occupants à se diriger vers les fenêtres, s'ils peuvent les atteindre. S'ils ouvrent les fenêtres, cela peut aggraver la chaleur ou le feu dans l'escalier. Ceux qui ne peuvent pas atteindre les fenêtres peuvent être maîtrisés et empêchés de s'échapper. Il est donc essentiel que les escaliers soient protégés de la fumée à tout moment pour permettre aux pompiers de monter et aux occupants de s'échapper.

Si le feu est effectivement dans la cage d'escalier, les conditions peuvent être graves aux niveaux supérieurs. L'application d'eau à la base de l'escalier peut être utilisée en conjonction avec un évent à la tête de l'escalier pour créer un flux ascendant de vapeur d'eau qui contrôlera très rapidement tout feu dans l'escalier.

L'utilisation du PPV pour forcer la ventilation d'un escalier doit être évitée jusqu'à ce que l'on soit certain que le feu ne s'est pas propagé dans les étages. La création ou l'autorisation d'ouvertures à la tête de l'escalier peut avoir un double impact sur l'incendie. Avant que l'incendie ne soit maîtrisé, une ouverture peut en fait "attirer" le feu ou la fumée dans l'escalier, provoquant une inversion du flux.

Si le feu a été éteint et est sous contrôle, un évent de toit ouvert dans l'escalier va élever l'interface de fumée et libérer rapidement la chaleur et la fumée des niveaux supérieurs. De nombreuses recherches scientifiques soutiennent l'utilisation d'évents de toit dans les escaliers, mais le moment de leur ouverture peut être critique, en fonction de toute ouverture à des niveaux inférieurs de l'escalier par rapport au lieu de l'incendie.

Paul Grimwood