Feu dans un bâtiment à usage - crd.ensosp.fr

Feu dans un bâtiment à usage

d’habitation collectif BBC à structures bois

Capitaine Pauline ASO (SDIS 33)

Capitaine Amel T’KOUB (SDIS 33)

Capitaine Thierry SAIEVA (SDMIS)

Capitaine Benoît BRACONNOT (SDIS 72)

Capitaine Yoann GIRAUDO (SDIS 91)

FORMATION D’ADAPTATION DE CAPITAINE 2018-03

GESTION DE PROJET

Module « Manager des risques et des ressources »

Feu dans un bâtiment à usage d’habitation collectif BBC à structure bois FAC 2018-03

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3

REMERCIEMENTS

Avant de commencer notre propos, nous souhaitons remercier, ici, les personnes qui,

de près ou de loin, ont participé et apporté leur aide dans la réalisation de ce travail.

Le commandant Steve OLINY, responsable pédagogique, et le capitaine Cyril FOURNIER,

responsable pédagogique adjoint, pour leurs suivis réguliers.

Le lieutenant-colonel Bruno DELAGE, Madame Muriel ABATINI et Madame Anaïs SAINT-

JONSSON pour leurs apports théoriques en matière de gestion de projet.

Les colonels François GROS et Pierre SCHALLER, le commandant Nicolas SUFFRAY et

Monsieur Marc LOPEZ pour leurs regards sur l’avancée de nos travaux.

Les officiers du Bureau de la Prévention et de la Réglementation Incendie (BPRI) ainsi

que les experts ayant donné de leur temps pour répondre à nos questions.

Les différents SDIS ayant contribué à l’apport de documents, études et retours

d’expériences, et en particulier le commandant JOURNAUX du SDIS 33.

Enfin, nos collègues de promotion ayant partagé les documents en leur possession et

leurs conseils toujours avisés.

A tous, un grand merci.


4

SOMMAIRE

Remerciements .......................................................................................................................................... 3

Sommaire ................................................................................................................................................... 4

Introduction ............................................................................................................................................... 5

I. Définitions, périmètre, et réglementations applicables .................................................................... 6

A. Les bâtiments d’habitation collectifs ............................................................................................. 6

B. Les bâtiments à usage d’habitation collectifs dits « BBC » .......................................................... 11

C. Les différentes structures bois ..................................................................................................... 19

II. Risques induits par les bâtiments BBC en structure bois................................................................. 27

A. Les risques liés aux phénomènes et accidents thermiques ......................................................... 27

B. Les risques liés au comportement au feu du bâtiment ............................................................... 31

C. Les risques liés à la toxicité des fumées ....................................................................................... 34

D. Les risques liés à la propagation de l’incendie ............................................................................. 35

E. Les risques liés aux phénomènes de feu couvant ........................................................................ 38

F. Les risques liés aux sources d’énergies rencontrées ................................................................... 41

G. Les risques liés à la gestion des flux ............................................................................................. 44

III. Fiche opérationnelle .................................................................................................................... 46

IV. Bibliographie ................................................................................................................................ 52

V. Annexes ............................................................................................................................................ 55

A. Annexe 1 : Définitions Acronymes et Abréviation, lexique ......................................................... 55

B. Annexe 2 : quelques notions........................................................................................................ 57

C. Annexe 3 : l’émergence d’une nouvelle aspiration citoyenne .................................................... 59

D. Annexe 4 : Les constructions d’immeubles bois .......................................................................... 60

E. Annexe 5 : Retex soulignant l’impact de l’isolation ..................................................................... 63

F. Annexe 6 : Feu quai de Bacalan, Bordeaux (partie propagation) ................................................ 64

G. Annexe 7 : Tableau des exigences réglementaires ...................................................................... 65

H. Annexe 8 : Essai de résistance au feu des façades Test CNPP ..................................................... 69

I. Annexe 9 : Fiche de procédure sur panneaux photovoltaïques .................................................. 70


5

INTRODUCTION

Le secteur du BTP en France connait, depuis 2016, deux tendances fortes, liées au regain

de croissance économique constatée sur la zone Euro et aux nouvelles aspirations citoyennes1 :

d’une part, la multiplication des projets privés et publiques, inégalée depuis la crise de 2008, et

d’autre part l’émergence et le développement de nouvelles et audacieuses techniques de

construction pour les bâtiments d’habitation collectifs.

Ces derniers sont en effet désormais en mesure de garantir à leurs habitants des

dépenses énergétique maitrisées, et de répondre à leurs attentes économiques et écologiques

par l’usage de matériaux naturels moins onéreux, jusqu’à présent réservés aux maisons

individuelles dans notre pays. Deux principes sont au cœur de cette révolution : la

démocratisation du BBC, et l’usage du bois pour leur ossature. Les tours Hyperion et Silva à

Bordeaux, ainsi que le programme « Sensations » à Strasbourg, sont de parfaits exemples de

ces bâtiments « nouvelle génération ».

Ces techniques de constructions doivent en principe s’articuler avec la réglementation

actuelle en matière de construction et de maitrise de l’énergie. Mais, s’agissant des questions

de sécurité, la technique semble avoir progressé plus rapidement que les textes.

Les experts de la construction, de la prévention et de la sécurité, s’interrogent en effet

sur les caractéristiques techniques de ces structures à usage d’habitation sur la durée, à l’image

de la Direction Générale de la Sécurité Civile et de la Gestion de Crise dans sa Note

d’Information du 18 Décembre 2015 sur les immeubles de grande hauteur en bois : Quelles sont

les réelles conséquences de l’adoption de ces constructions pour la résistance au feu de la

structure ? Pour le comportement au feu des façades ? Pour la réaction au feu des matériaux

de construction ? Si les interventions dans les logements individuels de ce type se généralisent

et font l’objet de partages d’expériences, la problématique dans les bâtiments à usage

d’habitation à usage collectifs est très récente : le passage progressif à des habitats collectifs

quasi-hermétiques et à la structure constructive différente doit être étudié au regard des

nouveaux risques induits, afin de proposer une méthodologie opérationnelle adaptée.

En toile de fond, les enjeux sont clairs : la sécurité des habitants et des intervenants des

secours, et l’aptitude des sapeurs-pompiers à intervenir pour préserver les personnes, les biens

et l’environnement en cas de sinistre.

Pour répondre à cette problématique, nous reviendrons dans une première partie sur

les définitions précises et les différentes typologies et caractéristiques de ces bâtiments, régies

en principe par une réglementation sur laquelle le Commandant des Opérations de Secours doit

pouvoir s’appuyer. Dans une deuxième partie, nous nous efforcerons d’étudier les différents

risques spécifiques pouvant survenir dans ces types de construction, en appuyant notre analyse

sur l’étude des facteurs aggravants et les retours d’expériences existants. Enfin, nous

proposerons une fiche opérationnelle, destinée à devenir une aide pour le Commandant des

Opérations de Secours, en caserne comme sur le terrain.

1 Cf. Annexe 3


6

I. DEFINITIONS, PERIMETRE, ET REGLEMENTATIONS APPLICABLES

Le périmètre de notre étude portant sur les bâtiments basse consommation d’habitation

collectifs, cette partie a pour objectif de définir ces notions complexes et évolutives, au regard

des textes et réglementations en vigueur. Ces textes, s’ils fixent certes un cadre général pour

chacun de ces types de construction (bâtiments d’habitation collectifs, BBC, structure bois),

sont, nous le verrons, actuellement limités dans l’acception simultanée des caractéristiques de

notre champs de recherche: Cette étude ouvrira ainsi naturellement la voie à un 4e chapitre

évoquant les évolutions probables ou annoncées en matière de règlementation incendie.

A. Les bâtiments d’habitation collectifs 1. Définition, classement et objectifs de sécurité par famille

a) Définition

La définition d’un bâtiment d’habitation est donnée à l’article R 111-1-1 du Code de la Construction et de l’Habitation (CCH): « Constituent des bâtiments d’habitation au sens du présent chapitre les bâtiments ou parties de bâtiment abritant un ou plusieurs logements, y compris les foyers, tels que les foyers de jeunes travailleurs et les foyers pour personnes âgées autonomes, à l’exclusion des locaux destinés à la vie professionnelle lorsque celle-ci ne s’exerce pas au moins partiellement dans le même ensemble de pièces que la vie familiale et des locaux auxquels s’appliquent les articles R. 123-1 à R. 123-55, R. 152-4 et R. 152-5. »

b) Classement

Comme le résume la photo2 ci-

contre, l’article 3 de l’arrêté du 31

janvier 1986 définit plusieurs

familles de bâtiments d’habitations.

Au- delà, si la hauteur du plancher

bas du dernier niveau défendu par

les secours dépasse 50 mètres, il

s’agit d’IGH qui répondent à l’arrêté

du 30 décembre 2011 (IGHA dans le

cadre des bâtiments d’habitation

collectifs).

c) Objectifs de sécurité et

exigences fonctionnelles

Suivant la hauteur du bâtiment, les immeubles d’habitation neufs sont soumis aux exigences de la réglementation sécurité incendie relative aux immeubles de grande hauteur ou à celles de la réglementation concernant les bâtiments d’habitation. Les principes de sécurité pour ces deux typologies de bâtiment sont détaillés ci-dessous.

2 Source image : https://wienerberger.fr/savoirfaire/protection-incendie

https://wienerberger.fr/savoirfaire/protection-incendie


7

Immeubles d'habitation de Grande Hauteur

Pour les immeubles de grande hauteur, l’article R. 122-93 du code de la construction et de l'habitation explicite les objectifs de sécurité permettant d’assurer la sauvegarde des occupants et du voisinage. Pour cela, la construction des immeubles de grande hauteur, qui doivent par ailleurs justifier d’une durée de stabilité au feu, doit permettre de respecter les principes de sécurité ci-après :

a. Pour permettre de vaincre le feu avant qu'il n'ait atteint une dangereuse extension :

L'immeuble est divisé, en compartiments définis à l'article R. 122-10, dont les parois ne doivent pas permettre le passage du feu de l'un à l'autre en moins de deux heures

Les matériaux combustibles se trouvant dans chaque compartiment sont limités dans les conditions fixées par le règlement prévu à l'article R. 122-4 ;

Les matériaux susceptibles de propager rapidement le feu sont interdits. b. L'évacuation des occupants est assurée au moyen de deux escaliers au moins par

compartiment. L'accès des ascenseurs est interdit dans les compartiments atteints ou menacés par l'incendie. Il reste possible au niveau d'accès des secours dans les conditions définies par le règlement de sécurité prévu à l'article R. 122-4 ;

c. L'immeuble doit comporter :

Une ou plusieurs sources autonomes d'électricité destinées à remédier, le cas échéant, aux défaillances de celle utilisée en service normal ;

Un système d'alarme efficace ainsi que des moyens de lutte à la disposition des services publics de secours et de lutte contre l'incendie et, s'il y a lieu, à la disposition des occupants.

d. En cas de sinistre dans une partie de l'immeuble, les ascenseurs et monte-charges doivent continuer à fonctionner pour le service des étages et compartiments non atteints ou menacés par le feu ;

e. Des dispositions appropriées doivent empêcher le passage des fumées du compartiment sinistré aux autres parties de l'immeuble ;

f. Les communications d'un compartiment à un autre ou avec les escaliers doivent être assurées par des dispositifs étanches aux fumées en position de fermeture et permettant l'élimination rapide des fumées introduites ;

g. Pour éviter la propagation d'un incendie extérieur à un immeuble de grande hauteur, celui-ci doit être isolé par un volume de protection répondant aux conditions fixées par le règlement de sécurité.

3 Article R122-9, modifié par Décret n°2009-1119 du 16 septembre 2009 - art. 2


8

Bâtiment d'habitation (familles 1 à 4)

Pour les bâtiments d’habitation, l’article R. 111-13 du code de la construction et de l’habitation indique les grands principes de sécurité de la réglementation incendie dans ces bâtiments. La disposition des locaux, les structures, les matériaux et l'équipement des bâtiments d'habitation doivent permettre la protection des habitants contre l'incendie. Les logements doivent être isolés des locaux qui, par leur nature ou leur destination, peuvent constituer un danger d'incendie ou d'asphyxie (intoxication). La construction doit permettre aux occupants, en cas d'incendie, soit de quitter l'immeuble sans secours extérieur, soit de recevoir un tel secours. Les installations, aménagements et dispositifs mécaniques, automatiques ou non, mis en place pour permettre la protection des habitants des immeubles doivent être entretenus et vérifiés de telle manière que le maintien de leurs caractéristiques et leur parfait fonctionnement soient assurés jusqu'à destruction desdits immeubles. Les propriétaires sont tenus d'assurer l'exécution de ces obligations d'entretien et de vérification. Ils doivent pouvoir en justifier, notamment par la tenue d'un registre. Des consignes de sécurité concernant le comportement à adopter en cas d'incendie dans le bâtiment sont également inscrites dans la réglementation et plus particulièrement dans l'arrêté du 5 février 2013 : « En prévention, n'encombrez pas les paliers et les circulations. Appelez ou faites appeler les sapeurs-pompiers (le 18 ou le 112). N'entrez jamais dans la fumée. Toutefois, si vous êtes dans la fumée, mettez-vous un mouchoir devant le nez, baissez-vous, l'air frais est près du sol ; Ne prenez jamais l'ascenseur, prenez les escaliers. Adaptez votre comportement à la situation : 1. Si l'incendie se déclare chez vous et que vous ne pouvez pas l'éteindre immédiatement : ― évacuez les lieux ; ― fermez la porte de votre appartement ; ― sortez par l'issue la plus proche. 2. Si l'incendie est au-dessous ou sur votre palier : ― restez chez vous ; ― fermez la porte de votre appartement et mouillez-la ; ― manifestez-vous à la fenêtre. 3. Si l'incendie est au-dessus : sortez par l'issue la plus proche. »

2. Textes applicables

a) Textes applicables à l’ancien

Le principe général de droit de « non rétroactivité des textes » s’applique.


9

b) Textes applicables aux bâtiments neufs et rénovés 4

Comme indiqué ci-dessus, la règlementation incendie relative aux immeubles

d’habitation (collectifs notamment) se distingue en deux familles :

Celle applicable aux habitations non-IGH, issue de l’arrêté modifié du 31 janvier 1986

relatif à la protection contre l'incendie des bâtiments d'habitation,

Et celle applicable aux habitations IGH, issue de l’arrêté du 30 décembre 2011 portant

règlement de sécurité pour la construction des immeubles de grande hauteur et leur

protection contre les risques d’incendie et de panique.

3. Eléments de PAO La présente partie n’a pas vocation à expliquer et reprendre de manière exhaustive

l’ensemble des articles applicables à ces bâtiments. Elle présente les quelques exigences

opérationnelles qu’est en droit d’attendre un COS sur un théâtre d’opération. Ces exigences

doivent se retrouver, de la même manière, dans les bâtiments à usage d’habitation collectifs

BBC et en structure bois.

4 Rapport de Mission - Evaluation de la réglementation sécurité incendie en habitation (CSTB)


10


11

B. Les bâtiments à usage d’habitation collectifs dits « BBC » 1. Définition

Le terme « Bâtiment Basse Consommation » rassemble plusieurs notions qui

s’entremêlent et relèvent de démarches différentes : règlementaires ou volontaristes

(bâtiment HQE…). Dans le cadre de ce travail, nous nous focaliserons sur les bâtiments BBC

répondant à la règlementation en vigueur pour les bâtiments neufs, à savoir la RT 2012.

2. Réglementations applicables


La règlementation quant à la maîtrise de l’énergie date du début des années 1970. Elle

a évolué au fil des années sans effet rétroactif (sauf lors de travaux de rénovation ou

d’extension).

Le premier choc pétrolier de 1973, rendant la France dépendante de pays étrangers en

matière de dépenses énergétiques, a nécessité une réaction politique : le gouvernement

MESMER créa ainsi la première règlementation énergétique, la RT 1974. Son objectif était alors

de réduire de 25% la consommation en énergies des bâtiments à usage d’habitations, grâce à

une obligation de moyen : apposer une fine couche d’isolation et mettre en œuvre une

régulation automatique des moyens de chauffage.

L’histoire se répétant, le deuxième choc pétrolier entraina la RT 1982. Cette dernière

avait pour objectif de réduire la consommation de 20% par rapport à la RT 1974.

La suivante, la RT 1988, accroit les exigences et les étend à tous types de bâtiments.

La RT 2000 poursuit les objectifs de baisse de la consommation énergétique (diminution

de 20% dans les logements et 40% dans les autres bâtiments par rapport à la RT 1988). Elle se

distingue, cependant, en introduisant une obligation de résultat : un indicateur de TIC,

Température Intérieure Conventionnelle, est créé. Calculé sur la base des caractéristiques du

bâtiment, sa valeur doit être inférieure à une TIC de référence.

La RT 2005 prévoit une exigence accrue de 15% concernant les nouvelles constructions

et les extensions.


12

Références règlementaires :

RT 1974 : Arrêté du 10 avril 1974 relatif à l'isolation thermique et au réglage automatique

des installations de chauffage dans les bâtiments d'habitation.

RT 1982 :

o Arrêté du 24 mars 1982 relatif aux équipements et caractéristiques thermiques des

bâtiments d'habitation,

o Arrêté du 24 mars 1982 relatives à l’aération des logements: aération générale ou

permanente, aération permanente pouvant être limitée à certaines pièces

RT 1988 : Arrêté du 5 avril 1988 relatif aux équipements et aux caractéristiques thermiques

des bâtiments d’habitation

RT 2000 : Décret n°2000-1153 du 29 novembre 2000

RT 2005 :

o Décret n° 2006-592 du 24 mai 2006 relatif aux caractéristiques thermiques et à la

performance énergétique des constructions,

o Arrêté du 24 mai 2006 relatif aux caractéristiques thermiques des bâtiments

nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments,

o Arrêté du 19 juillet 2006 portant approbation de la méthode de calcul Th-C-E prévue

aux articles 4 et 5 de l’arrêté du 24 mai 2006 relatif aux caractéristiques thermiques

des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments.

o Arrêté du 30 novembre 2007 relatif à l’agrément de la solution technique ST 2007-

001 relative au respect des exigences de confort d’été pour l’application de la

réglementation thermique 2005.

o Arrêté du 12 décembre 2007 relatif à l’agrément de la solution technique ST 2007-

002 relative au respect des exigences de la réglementation thermique 2005 pour les

maisons individuelles non climatisée.


13

b) Textes applicables aux bâtiments rénovés

Les bâtiments à usage d’habitation collectifs faisant l’objet de travaux, soit d’extension

soit de rénovation, doivent répondre à différentes réglementations en fonction de la nature de

ces derniers.

Extension (logements collectifs) Rénovation

(logements collectifs)

Cas

SRT5 < 50 m²

Le projet cumule les

deux conditions :

- 150 m² < SRT - < 30% de la SRT des locaux existants

Ne rentre pas dans les deux cas ci-contre.

Si ne répond pas à une des 3 conditions cumulatives

ci-après

- 1000 m² < SRT - Construit après 1948 - Coût des travaux > 25% de la valeur

Ap

plic

atio

n

RT existant « Elément par élément »

RT 2012

RT existant « Elément

par élément »

RT existant « globale »

Réf

éren

ces

régl

emen

tair

es

Arrêté du 22 mars 2017 modifiant l'arrêté du 3

mai 2007

Arrêtés du :

- 11 décembre 2014

- 19 décembre 2014

Arrêté du 22 mars 2017 modifiant

l'arrêté du 3 mai 2007

Décret n° 2007-363 du 19 mars

2007

Règlementation Caractéristiques

RT existant « Elément par élément »

La RT existante n’oblige aucun propriétaire à faire des travaux. Elle définit uniquement un niveau de performance à atteindre en cas de travaux volontaires du maître d’ouvrage. Il existe huit types de travaux concernés par cette réglementation.

RT existant « Globale »

Lorsqu’il est soumis à la RT globale, le maître d'ouvrage doit réaliser, avant le dépôt du permis de construire, une étude de faisabilité technique et économique des diverses solutions d'approvisionnement en énergie du bâtiment.

Par ailleurs, il doit respecter différentes exigences relatives à la performance thermique du bâtiment rénové.

5 Surface thermique au sens de la RT (SRT)


14

c) Textes applicables au neuf6

Issue du Grenelle de l’environnement, et de sa volonté de maîtrise de la consommation

énergétique, la RT 2012 est le fruit de réflexions commencées dès 2008 par un groupe d’experts

et professionnels.

De nombreux textes réglementaires viennent préciser les exigences et les méthodes en

matière de conception et de maîtrise de l’énergie. Toutefois, tous sont articulés autour de

l’obligation de résultat formulée par l’article 4 de la loi Grenelle 1 (du 3 août 2009) : il s’agit de

limiter la consommation d’énergie primaire7 à un maximum de 50 kilowattheures par mètre

carré et par an en moyenne. La notion d’énergie primaire est, ici, très importante : en effet, la

RT 2005 faisait de l’électricité le mode de production de chaleur privilégié (facilité

d’acheminement) ; or, son faible rendement et son coût important en énergie primaire

entrainent, par la RT 2012, le développement de nouvelles sources de chaleur qu’il nous

appartient de prendre en considération (pompes à chaleur, chaudières performantes… 8

La RT 2012 est applicable à tous les permis de construire déposés :

A compter du 28 octobre 2011 pour certains bâtiments neufs du secteur tertiaire et les

bâtiments à usage d'habitation construits en zone ANRU (Agence Nationale pour la

Rénovation Urbaine, il s’agit de zones urbaines sensibles faisant l’objet d’une volonté

politique de transformation forte) ;

A partir du 1er janvier 2013 pour tous les autres bâtiments neufs.

Cette réglementation thermique, à l’instar de la RT 2005, impose trois obligations de

résultat. Nous allons à présent les détailler.

6 www.e-rt2012.fr 7 Cf. annexe 2 8 Cf. partie 2 du présent document


15

Efficacité énergétique du logement

Traduit par le besoin bioclimatique (BBio), il s’agit là d’un indicateur relatif à l’isolation

du bâtiment (étanchéité à l’air, la conception bioclimatique, la mitoyenneté). Ce dernier doit

être inférieur à une valeur de référence fixée par la RT 2012 (BBiomax), et se calcule de la

manière suivante :

Bbio = 2 x Besoin en Chauffage + 2 x Besoin en Refroidissement + 5 x Besoin en éclairage.

Dès lors, pour agir à la baisse sur ce coefficient, il faut diminuer les besoins du logement :

Besoin de chauffage : orienter et optimiser les pièces du logement en fonction des

apports du soleil (conception bioclimatique), augmenter l’épaisseur d’isolant, traiter les

ponts thermiques9, installer des portes et des fenêtres de qualité (triple vitrage,

thermiquement optimisées).

Besoin d’éclairage : optimisation de l’éclairage naturel (surface vitrée, en tenant compte

de la déperdition de chaleur induite par les vitres),

Besoin de refroidissement : conception bioclimatique, équipements de protection

solaire, amélioration de l’inertie (isolation).

Ainsi, des travaux de rénovation consistant à appliquer une isolation extérieure

pourraient masquer la structure originelle du bâtiment.

9 Cf. annexe 2


16

Consommation énergétique du bâtiment

Traduite par la consommation en énergie primaire (coefficient Cep), cette exigence

porte sur la consommation de chauffage, de refroidissement, d’éclairage, de production d’eau

chaude sanitaire, et d’auxiliaires. La consommation maximale (Cepmax) de 50 kWh/m²/an est

modulée en fonction de différents critères (localisation géographique, altitude, type de

bâtiment…).

Le coefficient se calcule ainsi :

Cep = Conso d’énergie primaire par an de (Chauffage + Climatisation + Eau Chaude sanitaire

+ Éclairage + Auxiliaires) – production photovoltaïque (limitée à 12 kWhEp/(m².an)).

Pour réduire le Cep, il faut agir sur les leviers suivants :

Optimiser le coefficient Bbio, afin de réduire en besoin de votre projet et donc sa

consommation,

Proposer des systèmes de production d’énergie à haut rendement,

Recourir aux énergies renouvelables (panneaux solaires par exemple).

Confort d’été dans les bâtiments

A l'instar de la RT 2005, la RT 2012 définit des catégories de bâtiments dans lesquels il

est possible d'assurer un bon niveau de confort en été sans avoir à recourir à un système actif

de refroidissement (climatisation). Pour ces bâtiments, la réglementation impose que la

température la plus chaude atteinte dans les locaux (température intérieure conventionnelle,

TIC), au cours d'une séquence de 5 jours très chauds d'été, n'excède pas un seuil (TICref) qui

varie en fonction de la localisation géographique.

Pour agir à la baisse sur la TIC, il faut agir sur les leviers suivants :

Augmenter l’inertie du logement : par des matériaux lourds (pierre, béton), afin de

ralentir les échanges thermiques entre l’intérieur et l’extérieur.

Mettre en place des protections solaires afin de limiter les apports du soleil.


17

La RT 2012 impose également des obligations de moyens. Cette liste, abordée ci-

dessous, n’est évidemment pas exhaustive.

Obligation de recourir à des énergies alternatives

Bien que ces dispositions ne soient pas imposées aux logements collectifs (alors qu’elles

le sont pour les maisons individuelles), elles peuvent, toutefois, être parties intégrantes du

projet ou du bâtiment. Il existe différents moyens permettant de répondre à cette obligation :

panneaux solaires, système de pompe à chaleur, chaudière à micro-cogénération…

Soigner l’étanchéité à l’air

Un test d’étanchéité obligatoire, une fois le logement hors d’air, devra mettre en

évidence que ce-dernier répond aux caractéristiques suivantes :

Maison individuelle : 0,6 m3/(h.m²) de parois déperditives (hors plancher bas);

Logement collectif : 1 m3/(h.m²).

3. Perspectives d’évolution réglementaire La prochaine règlementation thermique, la RT 2020, actuellement en préparation,

introduira un profond changement de paradigme. De la construction de maisons passives, elle

aboutira à la construction de bâtiments dits à énergie positive (BEPOS) : c’est-à-dire produisant

autant, voire plus d’énergie, qu’ils n’en consomment. Cette règlementation ne devrait imposer

que des objectifs à atteindre, laissant ainsi libre court à l’innovation.

Les évolutions attendues, permettant d’atteindre ces objectifs, sont nombreuses :

récupération des eaux pluviales, système d’éclairage à détection de mouvement, ventilation à

récupération de chaleur d’air vicié, énergies renouvelables, technologie à infrarouge…

Les matériaux utilisés devraient également évoluer pour tendre vers la prise en compte

d’une dimension écologique dès la construction. Pour l’ossature du bâtiment, la brique de terre

cuite, de terre crue ou le bois sont utilisés, tandis que pour assurer une isolation efficace, le

chanvre, la fibre de bois, le liège, le feutre de laine de mouton ou encore la ouate de cellulose

sont à privilégier.

Quelques rares édifices sont d’ores et déjà construits

dans l’esprit de la future règlementation : le siège du Groupe JF

Cesbron à Saint Sylvain d'Anjou (photo ci-contre) qui est doté de

401 m² de panneaux photovoltaïques sur le toit, en façade sud

et en verrière, de deux pompes à chaleur thermodynamiques,

d’une ventilation double-flux nocturne. Sa consommation

énergétique est même inférieure aux exigences de la RT 2012 avec 34 kWh m²/an, au lieu de

50 kWh m²/an.


18

Source photo 10

10 www.maisons-arbor.fr/

A retenir sur le BBC :

Développement de nouvelles sources de chaleur

Augmentation de l’épaisseur d’isolant

Isolement par l’extérieur possible structure de l’habitat non visible

Résistance des ouvrants (fenêtres) accrue et surface vitrée augmentée

Logement étanche aux échanges d’air extérieur


19

C. Les différentes structures bois Les travaux du Commandant Journaux, cités ci-après, mettent en évidence deux

principes constructifs des bâtiments en bois. Son analyse des constructions bois, réalisées en

France et à l’étranger au cours des dernières années, met également en avant un nouveau

produit, le CLT (Cross Laminated Timber).11

1. Définitions Deux principes constructifs sont utilisés dans ce domaine :

a) Les constructions en structures légères

Fortement répandu en Amérique du nord, ce type de construction est apparu dans la 2ème moitié du 19ème siècle et a connu un grand essor au cours du 20ème siècle. Ce mode constructif est appelé construction à ossature croisé. La structure de ce type de bâtiment se compose de bois de faible section qui sont assemblés pour former des cadres. L’ossature ainsi créée est recouverte par des clins ou des planches pour protéger l’ensemble et augmenter le contreventement. L’habillage extérieur peut être constitué d’autres matériaux tels que la brique, de la pierre de parement, ou de l’enduit projeté. L'habillage intérieur est quant à lui réalisé avec des plaques de Placoplatre.

La faible section des bois utilisés et les nombreux espaces vides à l'intérieur des parois et des planchers rendent ces bâtiments très vulnérables aux incendies. Un sinistre mineur peut ainsi rapidement se propager à l'ensemble de la structure du bâtiment et entraîner sa ruine.

Au début du 20ème siècle de gigantesques incendies ont détruit des quartiers entiers dans des villes comme Baltimore, Chicago et San Francisco. En réaction, les codes de construction ont été modifiés pour limiter à cinq étages maximum la hauteur des bâtiments en bois à usage d'habitation.

11 Source : Travaux du commandant Journaux, 2017


20

b) Les constructions en structure bois massif

Pour répondre aux exigences architecturales toujours plus complexes, de nouveaux produits dérivés du bois sont apparus sur le marché de la construction (poutres en lamellé colle, contreplaqué,...). Des poutres de plus grosses sections autorisent ainsi des portes à faux plus importants, et offrent de meilleures performances aux flambages.

Dans les années 90, le gouvernement australien engage un projet de recherche visant à repenser l’utilisation du bois dans la construction des bâtiments. Le Cross Laminated Timber (CLT) sera un des aboutissements de ces recherches. C'est aujourd'hui le produit le plus utilisé dans la construction d'immeuble en bois de hauteur significative.

Au regard des performances de ces produits, la construction d’immeubles en bois de

moyenne hauteur se fait majoritairement en structure bois massif et plus particulièrement en

CLT. Mais la construction en structure légère est également employée pour les immeubles

s’élevant jusqu’au R+5.

2. Le CLT : nouveau principe constructif

a) Qu'est-ce que le CLT (Cross Laminated Timber) ?

Il s'agit de panneaux structuraux en bois massif de grand format. Ces panneaux sont composés de planches de bois massif contrecollées croisées sous pression en pli multiples. Il se compose d'au minimum 5 couches de planches. En augmentant le nombre de couche, il est possible d'obtenir des panneaux pouvant avoir jusqu'à 40 cm d'épaisseur.

Ces panneaux offrent une résistance équivalente à un mur de béton pour un poids

beaucoup moins élevé. Ces panneaux fournissent des éléments de plancher, de mur et de toit. Ils sont préparés en usine en éléments prêts à poser, dans une transposition quasiment directe des plans d’architecte en plans d’usinage à commande numérique. L’usinage comprend taille, ouvertures, réservations, perforations, et fraisages pour câblages.


21

Le CLT est non seulement un produit de construction, mais surtout un système

constructif complet. Toutes les transformations sont effectuées en amont, en usine, le montage sur le chantier de ces panneaux s'effectue au moyen de connecteur. La durée du chantier ainsi que le nombre d'ouvriers nécessaire à la construction s'en trouvent considérablement réduits.

b) Les raisons du développement de l’utilisation du CLT

– La durée de construction de ces bâtiments est réduite de 30% par rapport à un immeuble en béton. En effet, il n'y a aucun temps de séchage des matériaux, et il faut 10 minutes à 3 ou 4 ouvriers pour positionner un mur en CLT.

– Une réduction des coûts des matières premières et de main d’œuvre. – Un impact environnemental plus faible. Le procédé de fabrication des panneaux CLT

nécessite beaucoup moins d’énergie fossile que la construction d'un même mur en béton. – De meilleurs performances énergétiques, puisque ces panneaux sont cinq fois plus

isolants que du béton. – Ces panneaux CLT étant en bois massif, ils offrent une bonne résistance mécanique en

cas d'incendie.


22

3. Réglementation applicable


L’ancien concerne notamment les maisons à colombage et certains bâtiments jusqu’à la

3ème famille construits avant 1986. Pour ce type de constructions anciennes, le principe général

de droit de « non rétroactivité des textes » s’applique.

b) Textes applicables aux bâtiments rénovés

Les bâtiments existants avant 1986 peuvent avoir été modifiés de plusieurs manières.

Règlementairement, il sera nécessaire de distinguer le cas de la surélévation et celui de la

rénovation. Dans le premier cas, hormis dérogation possible du Préfet, le dépôt d’un nouveau

permis de construire sera nécessaire, ce qui implique l’application des nouveaux textes. Dans

le second cas, la circulaire de 1986 s’applique.

c) Textes applicables au neuf12

La Direction Générale de la Sécurité Civile et de la Gestion de Crise (DGSCGC) a diffusé

une note d'information le 18 décembre 2015 sur les Immeubles de Grande Hauteur (IGH) en

bois. Cette note précise les modalités d'instruction des projets d’IGH en bois afin de maîtriser

les objectifs de sécurité fixés par le règlement en cas d’incendie. Ces projets de construction

sont donc aujourd’hui encadrés pour les immeubles de grande hauteur, mais pas pour les

bâtiments d’habitation, et notamment les bâtiments de la 4ème famille.

4. Projets existants et à venir13

a) Le plan « industrie bois »

En 2014, le gouvernement français lance les « 34 plans de la nouvelle France industrielle ». Parmi eux, le plan « industrie bois ». Ce plan vise à réimplanter sur le territoire national les activités de transformation du bois et à accélérer la massification de l’offre, notamment en faisant de la construction d’immeubles à vivre en bois le cœur de cette stratégie.

L’ambition majeure du plan consiste à lever divers freins techniques, réglementaires et culturels, d’abord en qualifiant le produit dans une démarche pilote, puis en le déployant sur le territoire, selon le calendrier suivant :

1 - Identification des sites 2 - 2015 : lancement du concours architectes 3 - 2016 : lauréats des concours et lancement des chantiers 4 - 2017 : premiers immeubles en bois de 10 à 15 étages 5 - 2030 : construction d'immeubles en bois de plus de 30 étages

12 Rapport de mission CSTB, 2017 13 Travaux du Cdt Journaux, 2017


23

b) Les constructions CLT en France

La société « le toit vosgien » semble être une des sociétés pionnières en France, en ce qui concerne la construction de bâtiment en structure bois de hauteur significative. En effet, après avoir construit un bâtiment R+5 en 2010, cette société a érigé en 2014 un bâtiment d'habitation de huit étages sur la commune de Saint-Dié des Vosges. Cette résidence HLM est composée de deux bâtiments qui regroupent vingt-six logements. Sa structure est en bois massif (CLT) et isolée avec de la paille.

Dans le contexte d’une politique volontariste, plusieurs bâtiments d’habitation en structure bois voient le jour sur le territoire national. Ce sera le cas à Bordeaux et Strasbourg dès 2019 mais également entre autres à Angers, Le Havre, Grenoble ou même Saint-Herblain, dans le cadre du concours national « Immeubles à vivre bois ».

c) Les constructions CLT à l’étranger

A l’international, la tour Treet de Bergen, en Norvège, détenait en 2016 le record mondial de hauteur des immeubles en bois avec ses 14 étages jaugeant 51 mètres. Un titre ravi en juillet 2017 par le bâtiment Brock Commons de Vancouver, une résidence étudiante d’une hauteur de 53 mètres.

D’autres projets ambitionnent de faire encore mieux. C’est le cas de la tour HoHo à

Vienne avec ses 84 mètres qui se terminera début 2019. Ou encore dans la ville norvégienne de Brumunddal, où culminera à 80 mètres, la tour Mjøsa dès mars 2019. Sans oublier Stockholm, en 2023, qui verra naître une tour résidentielle en bois de 34 étages soit 110 mètres de haut.14

14 Cf. Annexe 4

A retenir sur la structure bois :

Essor de la construction bois massif (CLT),

Réduction de la durée de construction, des coûts et de l’impact environnemental,

Meilleure performance énergétique que le béton,

L’usinage des éléments préparés en usine comprend : taille, ouvertures, réservations,

perforations, et fraisages pour câblages,

Résistance mécanique en cas d’incendie.

http://www.lemoniteur.fr/article/la-plus-haute-tour-en-bois-du-monde-est-en-norvege-31797861?31799187=31799022#31799187



24

5. Les perspectives d’évolution de la réglementation incendie

1. Rapport d’expertise CSTB 2017 En 2017, le ministère de la Cohésion des Territoires a confié au Centre Scientifique et

Technique du Bâtiment (CSTB) une mission d’expertise portant sur l’évaluation de la

réglementation incendie française.15

Dans son rapport, cité ci-après, le CSTB dresse trois conclusions principales :

a) Travaux de rénovation des bâtiments d’habitation hors IGH, répondant aux exigences de

performance thermique : absence de règlementation pour la prise en compte du risque

incendie.

Les travaux de rénovation des bâtiments existants s’inscrivent dans une démarche

d’amélioration des performances thermiques (RT existant). Or aujourd’hui, seuls les bâtiments

d’habitation relevant des IGH jouissent d’une règlementation prenant en compte le risque

d’incendie lors de travaux de rénovation dans les bâtiments existants. Pour ce qui concerne les

bâtiments d’habitation 1ère à 4ème familles, comme le note le CSTB, il existe uniquement la

circulaire de 1982, sans portée règlementaire et un article de l’arrêté de 1986. Dans ce dernier,

obligation est faite au propriétaire de ne pas dégrader les performances des matériaux en cas

de travaux ultérieurs.

b) Constructions neuves : niveaux d’exigence règlementaire déficitaires pour les 3èmes et

4èmes familles

Pour le CSTB, l’analyse des exigences réglementaires actuelles relatives à la construction

neuve fait apparaître les éléments suivants :

Des objectifs de sécurité sont formulés dans une logique performantielle, que ce soit en IGH ou en

bâtiment de 1ère à 4ème famille, hormis sur le critère de limitation de la propagation par la façade

dans les bâtiments de 3ème et 4ème famille pour lesquels le critère n’est pas défini, ni même la

notion de façade elle-même,

Il existe un effet de seuil très important entre les exigences relatives aux bâtiments de la

4ème famille (entre 28 et 50 m) et celles relatives aux IGHA (> 50 m)

Les exigences de comportement au feu des façades des bâtiments d’habitation des 3èmes et

4èmes familles sont limitées à un classement de réaction au feu des parements conjugué à

une exigence de C+D modulée en fonction de la masse combustible mobilisable de la façade,

alors que des campagnes récentes d’essais LEPIR ont montré que la limitation de la

propagation d’un feu de façade n’est obtenue que par la mise en œuvre de dispositions

constructives qui vont bien au-delà de ces exigences,

Les exigences de réaction au feu pour les bâtiments d’habitation de 1ère à 4ème familles

sont exprimées uniquement selon le classement français (M0 à M4), alors que le classement

européen est aujourd’hui très majoritairement utilisé.

e) Les phénomènes de feux couvant, d'explosion de fumées, ainsi que la question de la durabilité

des performances de réaction au feu dans le temps, aujourd'hui non pris en compte dans la

réglementation, constituent des potentiels facteurs de risque dans un contexte de forte

diversification des matériaux isolants et des conceptions de bâtiments

15 Rapport de mission CSTB, 2017


25

c) Structuration de la réglementation et superposition de documents de portée non

réglementaire qui rendent difficile pour les acteurs du bâtiment l’appropriation des

référentiels

La segmentation des réglementations incendie dans des règlements distincts par catégorie de

bâtiment (habitations de 1ère à 4ème famille, ERP, locaux de travail, IGH dont IGH habitation), rend

difficile l’application de la réglementation au cas des immeubles à usages mixtes, notamment pour

les bâtiments de moins de 28 m,

La multiplication des documents relevant du droit « souple » (guides, circulaires, notes des

administrations,…) rend compliqués pour les acteurs la compréhension et l’accès au corpus des

textes applicables

Le référencement et la gestion des évolutions de versions successives des documents relevant du

droit "souple" est un exercice très compliqué dans la durée.

2. Loi Elan 2018, pour Evolution du logement, de l'aménagement et du

numérique.16 Avec cette loi, une nouvelle catégorie d'immeuble voit le jour : les immeubles de

moyenne hauteur. Ils sont amenés à remplacer les immeubles de quatrième famille, entre 28

et 50 mètres.

Le but est d'harmoniser les réglementations existantes, notamment en matière

d'incendie, entre les bureaux et les logements pour les ouvrages de cette hauteur. En effet,

aujourd'hui, selon la destination de l'immeuble (bureaux ou logements), des différences

normatives existent, compliquant les opérations de transformation. En non résidentiel, dès 28

mètres, un bâtiment devient IGH. Alors qu'en résidentiel, le seuil est fixé à 50 mètres. Cette

nouvelle catégorie d'immeubles vient harmoniser les règles quelle que soit la finalité du

bâtiment, afin qu'à terme il ne soit question d'IGH qu'à partir de 50 mètres.

Les immeubles de moyenne hauteur sont une réponse à plusieurs problématiques. Il

s’agit notamment de viser un objectif de simplicité réglementaire, en tenant compte d’une

nouvelle philosophie: fixer un objectif de résultats et non de moyens.

Les immeubles de moyenne hauteur sont enfin une réponse à la faille dans la

réglementation française, touchant aux immeubles de quatrième famille, pointée par le rapport

du Centre scientifique et technique du bâtiment. Le projet de loi Elan vient ainsi acter, par son

article 10 et la création de ces immeubles de grande hauteur, le renforcement de la sécurité

incendie, "notamment concernant la propagation d'incendie par les façades", précisent les

pouvoirs publics dans l'exposé des motifs.

16 Entretien avec M. CHALLAT (Chef de projet sécurité et prévention des risques dans les bâtiments

d’habitation, DGALN, Ministère de la construction) & loi Elan


26

3. Ordonnance 2018-93717 L’objectif de cette ordonnance est de faciliter la réalisation de projets de construction

et de favoriser l’innovation. Dans ce cadre les projets doivent, soit respecter la règlementation

existante, soit en prouver une équivalence de résultat. Les solutions alternatives dont

l’efficacité est prouvée par le constructeur via une étude d’ingénierie peuvent alors être

retenues.

Cela implique notamment que dans le domaine de la construction bois il est question

d’objectifs de sécurité et non de type de matériaux.

L’ordonnance faisant suite à cette dernière et en cours d’écriture aura pour but de

décrire ces objectifs de sécurité.

L’analyse règlementaire du CSTB met en exergue que les potentiels facteurs de risques

liés aux nouveaux principes constructifs ne sont pas pris en compte dans la réglementation

actuelle, datant de 1986.

Dans ce contexte, nous nous attacherons à identifier clairement ces potentiels risques

induits pour ensuite proposer des techniques opérationnelles permettant aux sapeurs-

pompiers une meilleure prise en compte de ces nouveaux risques.

17 Entretien avec le Cdt Malfait (DGSCGC - BPRI) + ordonnance 2018-937


27

II. RISQUES INDUITS PAR LES BATIMENTS BBC EN STRUCTURE BOIS

Dans cette partie, nous évoquerons les différents risques auxquels peuvent être exposés

les sapeurs-pompiers. Nous nous baserons sur plusieurs études en faisant référence à plusieurs

RETEX.

A. Les risques liés aux phénomènes et accidents thermiques

La Réglementation Thermique 2012 (RT 2012) et son niveau de performance Bâtiment

Basse Consommation (BBC) nécessitent la mise en œuvre de nouvelles techniques de

construction et de nouveaux matériaux et équipements. De nos jours, les doubles vitrages

hautement isolés sont devenus un standard. L’épaisseur moyenne des isolants des toits et des

murs a plus que doublé et les bâtiments sont devenus de plus en plus étanches à l’air. La toiture

et les murs incluent même une couche d’étanchéité à l’air.

Ces évolutions pourraient engendrer l'apparition d’incendies virulents, du fait d'une

méconnaissance par les professionnels de certains phénomènes thermiques et de leurs

conditions d’apparitions.

Dans ce chapitre, trois phénomènes et accidents thermiques en particulier sont étudiés,

au regard de leur probabilité d’occurrence et des caractéristiques des bâtiments.

1. Le Backdraft

a) Définition

« La ventilation limitée d’un feu dans une pièce d’une structure peut mener à

produire de grandes quantités de gaz imbrûlés. Quand une ouverture est faite soudainement,

l’air qui arrive par cette ouverture peut se mélanger avec les gaz produits, créant un

mélange comburant-combustible favorable dans une partie de la pièce. Une source

d’ignition comme des braises, peuvent enflammer soudainement le mélange inflammable,

et mener à une combustion extrêmement rapide des gaz présents dans la pièce. L’expansion

des gaz induite par la chaleur va expulser ces gaz vers l’extérieur de la pièce et va créer une

boule de feu à l’extérieur de cette pièce ».18

b) Probabilité d’occurrence

Les bâtiments BBC recherchent une isolation optimum en minimisant les ponts

thermiques. De ce fait, les conditions de construction se rapprochent d’une boite hermétique.

Le test du “Blower door” consiste à créer une dépression dans le volume pour ensuite

calculer le volume de fuite d’air. Ce test met en évidence les défauts éventuels dans les zones

de jonction qui mettraient à mal l’étanchéité, induisant par conséquent des fuites d’air. Le

principe du BBC visant à réduire au maximum les déperditions énergétiques, les fuites d’air

risqueraient de compromettre grandement cette performance énergétique.

Faute de littérature sur les bâtiments d’habitation collectifs, nous appuyions notre

analyse sur des études portant sur des maisons individuelles.

18 Karlsson B, Quintere J (1999) Enclosure fire dynamics, CRC Press


28

Les bâtiments BBC se caractérisant par leur étanchéité et leur isolation, l'entrée d'air

principale reste la VMC. Pour une maison de 110 à 120m²:

- une VMC Hygro B fonctionne au ralenti autour de 30m3/h et en moyenne autour de

60m3/h. Celle-ci met la maison en légère dépression et, lorsqu’elle est à l'arrêt, les ouvertures

des fenêtres restent actives, laissant l'air frais rentrer comme dans une maison standard.

- une VMC 2F fonctionne à 120m3/h et provoque une légère surpression en évacuant

légèrement moins d'air qu'elle n'en fait rentrer. Mais à l'arrêt, il n'y a plus d'air neuf qui pénètre

le volume, excepté par des fuites minimes (niveau d'étanchéité accru) : le feu devrait ainsi être

limité par la ventilation.

Ces maisons transmettront beaucoup moins d’énergie vers l’extérieur, restant plus

chaudes en hiver et plus fraîches en été. C’est pourquoi, lors d’un incendie, il y aura moins d’air

présent pour la combustion à cause du double vitrage, qui reste intact plus longtemps que le

simple vitrage.

c) RETEX

17/05/2014, Ville de Grandschamps des fontaines (SDIS44). Feu de pavillon aux normes

RT2012 « type BBC ». A l’arrivée des secours peu de flammes sont visibles, elles n’ont

pas percé en toiture, à contrario beaucoup de fumées sortent de la toiture. Le feu limité

par la ventilation peut produire un risque de backdraft.

2. L’explosion de fumées froides (Fire Gas Ignition)

a) Définition

« Le Fire Gas Ignition est un terme générique regroupant tous les phénomènes ne répondant pas à la définition de flashover ou de backdraft. Deux formes sont fréquemment rencontrées dans les FGI, le flashfire et la smoke explosion.

Le flashfire : Lors d’un incendie, une grande quantité de gaz de combustion est produite. Ces gaz de combustion sont chauds et mobiles et peuvent se propager via les ouvertures et interstices. Il est possible que ces gaz de combustion s’accumulent dans un volume situé à proximité du foyer. Une fois qu’une quantité de gaz suffisante a été introduite dans un local, il peut se former un mélange gazeux qui se trouve à l’intérieur des limites d’explosivité. Si on amène une source d’ignition possédant suffisamment d’énergie au sein du mélange, ce dernier s’enflammera et donnera naissance à un front de flammes qui se propagera au sein du mélange. La totalité du plafond de fumée va alors s’enflammer dans la pièce où sont présents les intervenants. Le rayonnement thermique en direction des intervenants va alors devenir très important et constitue une menace pour eux.

La smoke explosion : Une smoke explosion se produit selon le même mécanisme que le flashfire et concerne également un mélange gaz de combustion, de pyrolyse et d’air qui s’enflamme par apport d’une source d’ignition. La grande différence entre le flashfire et la smoke explosion réside dans le fait que la smoke explosion va générer une importante augmentation de pression qui va se traduire par un pic de pression. Le pic de pression entraîne des dégâts de pression au bâtiment qui se traduisent, entres autres, par la chute des faux plafonds, le bris de vitres et la rupture des portes, fausses cloisons... ».19

19 CFBT-BE FGI 16/10/2011 Karel Lambert; traduction: Frédéric Brabant – 2014


29


Les caractéristiques des bâtiments BBC que sont l’isolation et l’étanchéité de la

construction ou encore le traitement de la perméabilité à l’air, en font, comme vu

précédemment, une « boite » hermétique. Dès lors, associer à des matériaux nouveaux de

construction (isolants, …), les bâtiments BBC créent les conditions idéales pour le

développement de feu limité par la ventilation (FLV).

Certains procédés d’isolation laissent apparaitre des espaces confinés susceptibles d’emmagasiner une quantité de gaz combustibles dont l’accumulation peut aboutir à un phénomène de FGI.

c) RETEX

09/04/2015 Ville de Salon de Provence (SDIS13). Feu d’appartement. A l’arrivée des

secours, la fumée s’est déplacée dans un appartement contigu au foyer principal. Le

feu court dans les murs et se propage à l’appartement contigu. En effet, les parois

multicouches à dominante bois rendent difficiles les trouées. Les secours vont suivre

l’avancement du feu dans les parois par le brunissement des cloisons. Les secours sont

confrontés à un phénomène de feu couvant.

Septembre 2014 Ville de Lavelanet (SDIS09). Confrontés à un feu couvant, les moyens

de secours procèdent à un travail de découpe et de dégarnissage pour déloger le feu

qui court dans les faux plafonds et les cloisons multicouches.

Avril 2014, Ville de Beuste (SDIS64). Feu de maison ossature bois avec laine de bois.

Confrontés à un feu couvant, les moyens de secours procèdent à un travail de

dégarnissage à la tronçonneuse. Quelques heures plus tard ils seront rappelés pour

une reprise de feu dans la charpente par la laine de bois qui se consumait lentement.

3. Le flashover

a) Définition

« Dans un volume semi-ouvert, passage instantanée d’une situation de feu localisé à un embrasement généralisé des matériaux combustibles qui s’y trouvent. La chaleur décompose les matériaux (bois, plastiques, tissus…) et produit des gaz inflammables, c'est la pyrolyse. Soit les gaz brûlent tout de suite et alimentent le feu (feu classique), soit ils s'accumulent dans une pièce.

Si l'air rentre régulièrement dans la pièce, on peut avoir, à partir d'un certain taux gaz/air

(combustible/comburant), une inflammation de tout le gaz. Le feu occupe alors littéralement tout l'espace, c'est l'embrasement généralisé éclair. »20

20 Direction de la défense et de la sécurité civiles GNR explosion de fumée, embrasement généralisé


30

b) Probabilité d’occurrence21

« La RT 2012 préconise des épaisseurs d'isolants toujours plus importantes – au nom de

la protection environnementale et des économies d'énergies. On peut alors se poser la question

de la tenue au feu de ces constructions puisque plus d'isolants signifie plus de matière

combustible, et donc une augmentation de la dangerosité », s'interroge Gaetan Fouilhoux.

Lors de mise à feu de bâtiment test composé de CLT22, il a été observé que :

- Les panneaux non protégés par du Placoplatre en face intérieur participent à alimenter

l'incendie en combustible, contrairement aux structures traditionnelles béton/acier.

Ainsi la pièce concernée par l'incendie continue à brûler avec une haute intensité, alors

que le mobilier présent initialement a totalement été consumé.

- A plusieurs reprises, une délamination des panneaux CLT se produit. Ces délaminations ont mis à nu des faces de bois non brûlées, ce qui a entraîné une augmentation de la puissance du feu, ainsi qu’une accélération de la vitesse de combustion du panneau. Sur certains tests, un 2ème flashover a même eu lieu alors que le feu était en phase de déclin. Ainsi, force est de constater qu’un des facteurs aggravants se trouve dans le revêtement

intérieur du bâtiment avec le lambris, planchers bois… qui facilitent un embrasement du local.

c) RETEX

11/03/2014 Ville de San Francisco (USA). Feu de résidence bois R+6 en construction. A

l’arrivée des secours, la puissance du brasier limite leur action à une protection des

immeubles alentour. Le feu continue de croître, et atteint son plein développement

dans les ossatures bois. La stabilité de l’ensemble de la structure est menacée car les

derniers étages qui s’effondrent.

01/01/2017 Ville de Lanslebourg (SDIS73). Feu de résidence classée en 2ème famille avec

un revêtement extérieur de laine minérale recouvert de bois décoratif. A l’arrivée des

secours, des volutes de fumées s’échappent des étages annonçant l’imminence d’un

embrasement généralisé.

21 Rapport du NIST « fire resistance of timber structure » p.13, Rapport de la Fire Protection Research Foundation « Fire Safety Challenges of Tall Wood » December 2013 p.68 et 69 22 Rapport du NIST et Rapport de la Fire Protection Research Foundation


31

Avril 2014 Ville de Beuste (SDIS64). Embrasement généralisé d’une maison à ossature

bois et laine de bois. Les moyens de secours ne s’engagent pas à l’intérieur par rapport

à la stabilité de la structure qui a subi l’embrasement généralisé.

B. Les risques liés au comportement au feu du bâtiment

1. Définition et références réglementaires 23 La résistance au feu est définie comme le temps pendant lequel les éléments de

construction peuvent jouer le rôle qui leur est dévolu malgré l’action d’un incendie.

Cette notion implique donc :

Temps : durée.

Rôle : fonction affectée à un élément.

D’après le tableau des exigences réglementaires24 les exigences de résistance au feu des structures sont graduées en fonction de la taille du bâtiment, et donc de la durée d’intervention des secours. La structure porteuse de l'immeuble doit justifier d’une stabilité au moins égale à la durée exigée réglementairement sous action thermique conventionnelle. Cette résistance au feu de la structure pendant un temps donné est nécessaire pour permettre les actions suivantes :

évacuation totale ou partielle et protection des personnes ;

accessibilité et protection des secours ;

protection des biens ;

évacuation des biens (éventuellement) ;

sauvegarde du bâtiment.

2. Probabilité d’occurrence d’un accident lié au comportement au feu du

bâtiment25 Si la structure porteuse doit justifier, comme indiqué plus haut, d’une stabilité au moins

égale à la durée exigée réglementairement sous action thermique conventionnelle, l’utilisation de structures combustibles présente des particularités qui méritent une analyse attentive lors de la conception et surtout du dimensionnement de la structure du bâtiment: ces structures, du fait de leur combustibilité, participent en effet au développement du feu et peuvent en aggraver les conséquences. Intéressons-nous maintenant aux particularités de l’ossature bois.

a) Comportement au feu des panneaux CLT

Le comportement au feu des panneaux CLT peut être assimilé à celui d'un bois massif. Le bois est un matériau combustible dont le Pouvoir Calorifique Supérieur est de l’ordre de 17 MJ/kg. Sa composition moyenne (bois sec à l’air) est la suivante :

carbone 49,5 %

hydrogène 6,5 %

oxygène 43 %

azote 1 %

23 Rapport CSTB, 2015 24 Annexes 7 25 Rapport de mission CSTB, 2017


32

Son classement réglementaire en réaction au feu varie selon les paramètres suivants :

Bois massif résineux o M3 si épaisseur ≥18 mm ; o M4 si épaisseur < 18 mm ;

Bois massif non résineux o M3 si épaisseur ≥14 mm ; o M4 si épaisseur < 14 mm.

Le comportement à l’incendie du bois est régulier : sa combustion s’apparente à une

décomposition dont la vitesse de décomposition est de l’ordre de 0,7 mm/min. La combustion du bois génère à la surface du bois une couche de carbone isolant le bois non brûlé de la chaleur dégagée par les flammes. C’est ce phénomène qui explique les bonnes performances de la vitesse de carbonisation de ce matériau26. Lors du développement d’un incendie, les phénomènes suivants apparaissent :

Par ailleurs, contrairement à l’acier, le bois possède une très faible conductivité

thermique. L’intérieur d’une pièce de bois est alors peu influencé thermiquement lorsque les faces externes se consument.

26 Rapport CimBéton, 2012


33

Ces performances peuvent en outre être améliorées en jouant sur les paramètres suivants27 :

Sections et formes des pièces : les pièces présentant des grandes sections offrent une meilleure résistance au feu ; les pièces ne présentant pas d’angle aigu et d’arête vive se comportent mieux face à l’incendie.

Essences des bois : les bois durs présentent un meilleur comportement au feu.

Liaisons : dans le cas de liaisons réalisées avec des éléments ou supports métalliques, il est souvent nécessaire d’assurer la protection de ces éléments.

Le traitement des éléments en bois assurant un retard de l’inflammation (ignifugation).

b) Comportement au feu d'un bâtiment en structure CLT

Nous excluons ici l’étude de la résistance au feu des parements, qui contribuent certes à la résistance globale du bâtiment (en retardant la fragilisation de la structure), mais dont les caractéristiques se rattachent à celle des structures traditionnelles de constructions.28

Lors de mise à feu de bâtiments test construits en CLT, il a été constaté les éléments

suivants :

A plusieurs reprises une délamination des panneaux CLT a été observée ; chacune de ces délamination fragilise à la marge la structure batimentaire par « à-coup ».

Dans le cas de panneaux CLT non protégés en face interne par du Placoplatre, si aucune action d'extinction n'est engagée, le panneau CLT se consume jusqu'à perdre sa résistance mécanique, ce qui peut entraîner l’effondrement de la structure batimentaire.

Lors de tests réalisés dans un bâtiment R+3 en CLT, il a été constaté que le sinistre est resté localisé à la pièce origine du feu. Pour cette expérience, les panneaux CLT étaient protégés en face interne par deux couches de Placoplatre de 12 mm chacune. La stabilité structurelle du bâtiment a été préservée tout au long de l'expérience. L'extinction de l'incendie a cependant nécessité l'intervention d'une équipe de pompiers une heure après le début de l'expérience.

Enfin, il n’existe pour l’heure, selon nos recherches, aucune étude scientifique spécifiant :

les délais de brulage à partir desquels la résistance mécanique du bâtiment est menacée.

Les conséquences sur la stabilité à chaud et à froid d’une explosion liée à un phénomène thermique ou aux fluides utilisés dans le bâtiment.

c) RETEX

Néant

27 Rapport CimBéton, 2012 28 Rapport du NIST « fire resistance of timber structure » p.13,

& Rapport de la Fire Protection Research Foundation « Fire Safety Challenges of Tall Wood », décembre 2013 p.68 et 69


34

C. Les risques liés à la toxicité des fumées

1. Définition Aujourd’hui la toxicité des fumées n’est plus à démontrer. Longtemps sous-estimée, les

services d’incendie et de secours mettent en place des parades pour limiter l’exposition des

agents à ce risque.

La dégradation des matériaux lors d’un feu produit de la chaleur, des fumées, des gaz

toxiques et une raréfaction de l’oxygène dans l’air ambiant en espace clos. C’est la conjonction

de ces facteurs qui fait la gravité des victimes d’incendie : 80% des décès sont liées à l’inhalation

des fumées notamment dans les feux d’habitations et d’immeubles.

Le changement de nature de l’équipement intérieur des habitations (et plus

particulièrement l’introduction des polymères synthétiques) laisse supposer une toxicité accrue

des fumées.29

2. Probabilité d’occurrence Dans une construction BBC, deux risques majeurs sont relatifs aux fumées. Dans un

premier temps c’est la stagnation de celles-ci à l’intérieur, ensuite c’est la toxicité des produits

et matériaux utilisés.

En effet le renforcement de l’isolation des logements conduit à une minimisation des

pertes aux parois. Il se produit alors une montée rapide de la température mais aussi le maintien

de celle-ci dans le temps (200/300°C). Les logements sont remplis de matériaux issus de la

pétrochimie (revêtements de sol, aux murs, mobiliers, TV, PC, moquettes etc...). A partir de

200°C, ces matériaux vont subir une transformation : les matériaux vont relâcher en quantité

plus ou moins importantes des composés combustibles qui vont venir enrichir la fumée initiale.

Dans une habitation BBC, d’autres composés viennent s’ajouter, notamment ceux liés à

l’isolation de l’habitation. Plusieurs matériaux existent comme les isolants minéraux (les laines

de verre, laines de roche), les isolants naturels (liège, fibres de bois, chanvre), ou les isolants

synthétiques (polystyrène expansé par exemple). D’autres types de matériel existent pour

rendre étanche une construction : taquet d’étanchéité (bande de caoutchouc butylique servant

de taquet d’étanchéité), mousse expansive, pare pluie, frein vapeur, adhésif et colles, bouchons

d’étanchéité…

Il est possible d’améliorer la réaction du bois face au feu, en l’imprégnant de produits

ignifuges en surface, comme du vernis spécifique, de la peinture spéciale ou de la mousse

isolante qui contribuent à la formation d’une barrière protectrice. On peut également utiliser

des produits ignifuges pénétrants lors de la fabrication de la structure.

3. RETEX Néant

29 Voir GDO relatif à la prévention contre les risques de toxicité liés aux fumées d’incendie.


35

D. Les risques liés à la propagation de l’incendie

1. Propagation en façade

a) Définition

Les risques d’incendie pour les façades sont dus, soit à une inflammation de la façade par un feu d’origine extérieure, soit à une propagation d’un incendie par un feu d’origine intérieure.

Inflammation de la façade par un feu d’origine extérieure

Cette inflammation peut avoir deux origines : - rayonnement d’un incendie survenant d’un immeuble voisin, - feu survenant sur la voirie ou au pied du bâtiment.

Propagation d’un incendie par un feu d’origine intérieure

Les causes de cette propagation sont diverses : - inflammation et/ou destruction du parement extérieur de la

façade par les flammes sortant des baies, - propagation de l’incendie par transport du feu d’un niveau à

l’autre : o par l’extérieur, o par l’interstice pouvant exister dans le cas des façades rideaux entre la façade

et le nez de plancher, o par l’intermédiaire de volumes creux verticaux formant cheminée dans les

éléments de la façade. On constate une évolution des modes constructifs mis en œuvres ces dernières années,

en particulier pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments. Dans ce contexte, l’isolation thermique par l’extérieur s’est fortement développée, avec l’accroissement de matériaux combustibles utilisés en isolation. Le risque de propagation du feu par la façade s’en retrouve potentiellement accru et des dispositions constructives existent afin d’en limiter la survenance.


A noter : Nous excluons ici l’étude de la résistance au feu des parements, qui contribuent naturellement à la résistance globale du bâtiment (en retardant la fragilisation de la structure), mais dont les caractéristiques se rattachent à celle des structures traditionnelles de constructions.30

Lorsqu'un incendie est pleinement développé, une grande quantité de l’énergie

produite est évacuée par les ouvrants. Ainsi des flammes de hauteurs importantes s'échappent par les fenêtres. Dans le cas d'un bâtiment dont la façade est combustible, le revêtement protecteur extérieur peut être détruit : entraînant la mise à feu des éléments combustibles et une propagation de l'incendie par les façades.

Ces dernières années, plusieurs retours d'expériences ont confirmé ce scénario, notamment sur des bâtiments qui avaient fait l'objet d'une rénovation thermique par l'extérieur. Le plus marquant d'entre eux est sûrement l’incendie d’un foyer de travailleurs à Dijon, qui a fait 7 victimes et 11 blessés graves.

30 Cf. annexe 8


36

Les panneaux de CLT étant combustibles, la propagation du feu par les façades

extérieures est un scénario très crédible, contre lequel il sera difficile de lutter notamment pour des bâtiments dont la hauteur est supérieure à 28 mètres. Ce risque est accru avec les bâtiments BBC, caractérisés, comme indiqué dans la première partie du présent document, par une isolation souvent extérieure, combustible et plus épaisse que les bâtiments en structure ciment traditionnelle, pour accroitre l’étanchéité énergétique globale du logement.

Toutefois, les règles de construction en vigueur en matière de façade

s’appliquent également aux bâtiments d’habitation collectifs BBC structure bois:

règle du « C+D » s’applique pour les habitations de la 3ème et 4ème famille. Pour les IGH, elle

peut être appliquée mais il existe la possibilité d’une autre solution constructive. 31

Si le C+D est appliqué, ou si les bâtiments font partie de la 2e famille ou IGH n’appliquant pas

la règle du C+D indiquée ci-dessus, les revêtements extérieurs doivent être en matériau de

catégorie M3 ou D-s2, d0 donc le bois peut être utilisé.

Si le C+D n’est pas appliqué, les revêtements extérieurs, les éléments d’occultation des baies

(pas d’exigence auparavant) doivent être de catégorie M2 ou C-s2, d0.

c) RETEX

Incendie d’un foyer de travailleurs à Dijon : 7 morts et 11 blessés graves (photo ci-contre).

Feu de la tour Greenfell le 14 juin 2017, immeuble de

logements sociaux de 24 étages, situé dans le district de

North Kensington à Londres au Royaume-Uni, isolé par

l’extérieur : 71 morts et 8 disparus.

2. Propagation horizontale et verticale par les vides de structure

a) Définition

La propagation d’un incendie dans un bâtiment peut se faire par l’intérieur de la

structure, en particulier par les gaines servant au passage des colonnes d’alimentation et

d’évacuation, et par les vides au sein des matériaux de construction.


Les espaces vides à l'intérieur des structures (murs, plafonds, planchers) sont beaucoup moins nombreux sur un bâtiment CLT que dans une construction bois en structure légère. Cependant, les passages de différents réseaux (électriques, eaux,...) sont intégrés en surface ou à l'intérieur des panneaux CLT, et engendrent un risque accru de propagation verticale et horizontale par rapport aux structures traditionnelles.

31 Partage d’Information Opérationnelle de la DGSCGC « Isolation thermique par l’extérieur et feux de

façades dans les bâtiments d’habitation ».


37

Ces propagations seront difficilement détectables par les services de secours, car non

visibles sans destruction du Placoplatre ou du panneau lui-même.

c) RETEX

Feu d’immeuble R+3 structure bois à Bordeaux, quai de Bacalan : propagation par les vides de

structure32

32 Cf. annexe 6


38

E. Les risques liés aux phénomènes de feu couvant

1. Définition De l’anglais smouldering c’est une combustion lente d'un matériau, sans flamme ni

émission visible de lumière, et généralement révélée par une élévation de la température ou

par émission de fumée (ou les deux à la fois). Il correspond à une oxydation lente auto-

entretenue de gaz combustibles, accompagnée d'une faible libération d'énergie. Le feu couvant

se caractérise par la décomposition du matériau considéré, un fort dégagement de fumée et

une incandescence locale due à la réaction entre le résidu solide et l'oxygène de l'air (Source

dictionnaire de la combustion).

2. Probabilité d’occurrence

a) Isolation thermique des bâtiments BBC

Face aux exigences de performance énergétique globale du bâtiment qu'elle introduit,

la RT 2012 constitue une rupture dans la façon de concevoir le bâtiment. Performance

thermique de l'enveloppe du bâti, phonique, étanchéité à l'air… sont désormais des objectifs

majeurs. Le recours à des quantités croissantes d’isolants de compositions diverses aurait un

impact sur les risques.

L’objectif du recours à ces matériaux est de pallier les ponts thermiques c’est à dire

d’éviter des ruptures dans l’isolation provoquant des pertes de chaleurs pouvant aller jusqu’à

30%.

Ainsi l’isolation thermique n’est pas homogène, elle dépend du choix du matériau utilisé

(laine minérale, polystyrène expansé, etc.) et de l’épaisseur d’isolation choisie.

Différentes manières d’isoler une structure existent33. A l’intérieur, il existe le système

du doublage collé qui associe un isolant et une plaque de plâtre collée contre le mur. La plaque

de plâtre peut être haute dureté, ou hydrofuge c’est-à-dire imperméable. Une autre technique :

l’ossature métallique, elle consiste à glisser l’isolant entre le mur et une structure en métal

constituée de rails et de montants. Les gaines électriques passent alors entre l'isolant et l'arrière

de la plaque.

A l’extérieur c’est un revêtement extérieur (enduit, bardage) qui vient envelopper la

structure. L’isolation de la toiture et des combles représente également un enjeu important

pour les constructions BBC car 30% de la chaleur produite dans la maison s’évacue par cet

endroit : plusieurs isolations sont proposées selon l’utilisation faite des combles, s’ils sont

aménagés ou non (isolation en flocons, en rouleau, isolation sous les rampants).

L’isolation du plancher est également différente selon s’il se situe sur un terre-plein ou

un vide sanitaire.

33 https://www.placo.fr/Solutions/Solutions-par-benefice/Isolation-thermique/Isolation-des-murs-

interieurs-nos-solutions.


39

Section de murs avec les différentes couches d’isolations possibles

b) Les matériaux utilisés pour l’isolation thermique

L’isolement peut être assuré quant à lui par plusieurs types de matières. Voici une sélection de matériaux isolants ainsi que leurs propriétés spécifiques pouvant influencer le développement de l’incendie et son extinction.

La laine minérale. Fabriquée à partir de matières premières naturelles (verre recyclé et

sable ou roche volcanique), elle emprisonne l'air à l’aide de ses fibres. Elle se présente

sous la forme de rouleaux, de flocons (pour les combles) ou de panneaux (pour les

murs). Point à souligner elle est incombustible.

Le polystyrène expansé (PSE). Présenté sous la forme de petites billes comprimées les

unes contre les autres, il se compose à 98 % d'air. Il est principalement utilisé en

panneau rigide et convient parfaitement à l'isolation des sols et des murs par

l'extérieur. Point à souligner : résistance aux chocs et à l'eau.

Le polystyrène extrudé (XPS). Cette mousse plastique à alvéoles fermées résiste à tout

: chocs, eau, déformations, compression. Elle isole les toitures terrasses et les sols.

La ouate de cellulose. Composée de papier et d'environ 10 % d'adjuvants chimiques,

elle affiche des performances comparables à celles des laines minérales. Elle se

présente sous forme de rouleaux, de panneaux ou en vrac. Point à souligner : sa

capacité de déphasage (temps que met la chaleur à traverser l'isolant).

La fibre de bois. Élaborée à partir de déchets récupérés dans les scieries, on la trouve

sous forme de rouleaux, de panneaux ou en vrac. Résistante au tassement, elle s'utilise

sur les murs et dans les combles.


40

Conductivité thermique maximale et minimale des isolants fournies par les

spécifications techniques européennes de l'EOTA (European Organisation for Technical

Approvals), les déclarations volontaires de qualité ATG (Agréments Techniques de l'UBAtc -

Union Belge pour l'agrément technique dans la construction) ou les certificats Keymark du CEN

(Comité Européen de Normalisation).

c) Quelle performance au feu des matériaux d’isolations (quels risques pour les feux

couvant) ?

Le Centre National de Prévention et de Protection (CNPP) a réalisé une étude effectuant

trois essais ayant pour objectifs de comparer les réactions au feu des différentes familles

d’isolants.

Feu de Room-corner

Le room-corner, également appelé panneaux sandwich, se définit comme un isolant

situé entre deux faces en aluminium, PVC ou contreplaqué. Les autres remplissages sont par

exemple les matériaux de synthèse tels que le polycarbonate, et sont monolithiques, composés

ou alvéolaires.

D’après l’étude du CNPP, différents préfabriqués de 3 m de côté, constitués de panneaux

recouverts d'isolant ou de panneaux-sandwiches, ont été enflammés. Le comportement tout

au long des 20 minutes de l'essai a fortement varié : les préfabriqués incorporant du PIR

(polyisocyanurate : plaque rigide en mousse) ont résisté moins longtemps, présentant un

phénomène de flash over (embrasement généralisé) au bout de quelques minutes, tandis que

les maquettes intégrant la laine de roche résistaient bien.

Feu de toiture terrasse

Souvent, il est utilisé pour cet endroit, comme matériel isolant, le PIR ou la laine de roche

car ils ne coulent pas (à la différence du polystyrène expansé). Lors de l’essai, le polystyrène

expansé a émis des gouttelettes rapidement pouvant provoquer un risque de propagation du


41

sinistre aux étages inférieurs. A l’inverse, le PIR et la laine de roche ont davantage ralenti la

propagation des flammes. 34

L’isolant polyuréthane ne goutte pas lorsqu’il est chauffé : il va «meringuer» et ne

contribue pas à la propagation des flammes. Un constat démontré lors des essais en

situation réelle de type LEPIR II. 35

3. RETEX36 17/05/2014 Commune Grandschamps des fontaines (SDIS44) Feu de pavillon norme

RT2012 « type BBC » : 80% de la toiture dégarnie pour s’assurer de tout risque de propagation

écartée. Plusieurs couches superposées d’isolant dont deux couches panneaux bois OSB, trois

couches de laine de roche, un film isolant. Vitesse de propagation lente. Phase de dégarnissage

cinq heures. Matériaux de construction et d’isolation différents : ouate de cellulose,

polystyrène, fibre de bois, isolant acoustique, pare-vapeur…

04/09/2014 Yvelines feu de toiture BBC : propagation multiaxes, couverture réalisé en

matériaux naturels (bois) multicouches. Les matériaux se consument au fur et à mesure des

opérations de dégarnissage. Utilisation du mouillant et dégarnissage de la toiture à des

distances compatibles entre la vitesse de propagation et la réalisation des opérations de

dégarnissage.

09/04/2015 Salon de Provence feu d’appartement dans un immeuble d’habitation : des

trouées sont effectuées dans le mur pignon pour atteindre le foyer mais les parois multicouches

à dominante bois rendent la manœuvre difficile. En ouvrant, découpant et dégarnissant les

multiples couches l’apport d’oxygène réactive le foyer. Après 8 heures de lutte, le promoteur

convient, avec l’assureur et les pompiers, que le feu ne pourra être vaincu que par la destruction

du bâtiment.

F. Les risques liés aux sources d’énergies rencontrées

1. Définition et périmètre Concernant les systèmes de productions d’énergies dans les bâtiments BBC, nous

recensons le gaz collectif (58%), les réseaux chaleur urbain (19%), les chaudières à bois (13%),

les pompes à chaleurs (3%), les solutions à effet Joule (5%) et le fioul (2%). Même si ces

chaudières ou systèmes ne sont pas tous nouveaux, ils nécessitent tout de même la plus grande

34 Cf annexe 8 35 Rapport CSTB N°ED-557-120002-557-N4A & AL14-145 36 Cf annexe 5

Gaz collectif

Réseau de chaleur urbain

Chaudières à bois

Pompes à chaleur

Fioul Effet Joule


42

prudence afin d’éviter tout risque de sur accident. Voici un rapide bilan des précautions à

prendre en intervention en fonction des différentes sources d’énergies identifiées.37

2. Chaudières à gaz, à bois ou granulés, à fioul Ces différents types de chaudières ne fonctionnent certes pas avec le même

combustible, mais ils amènent la même analyse pour les intervenants. Cette conduite à tenir

qui est assez proche s’explique par des risques, eux aussi, très similaires. Tout d’abord, un

dégagement calorifique important qui peut varier selon la nature du combustible utilisé.

Ensuite un dégagement conséquent de fumées en cas d’impact de l’incendie sur la chaudière,

voire même un risque d’explosion par surpression de la chaudière. Enfin, un risque plus général

qu’il ne faut pas négliger, et que nous n’exposerons pas dans la suite de cette étude, le choc

thermique de la fonte avec les eaux d’extinction.

3. Réseau de chaleur urbain A ce jour, nous recensons environ 1/5ème des logements chauffés grâce à un réseau de

chaleur urbain. Voici un schéma afin d’expliquer ce type de réseau :

Les principaux risques que nous relevons concernent le local sous-station qui se

compose d’un échangeur thermique, le préparateur d'eau chaude sanitaire et les compteurs.38

4. Solutions à effet Joule L'effet Joule est une propriété du courant électrique : quand il passe dans une résistance,

de la chaleur est dégagée.

C'est donc ce principe physique qui est utilisé par le chauffage électrique : l'électricité

passe dans une résistance placée au cœur du radiateur

qui va donc chauffer. Cette chaleur va permettre de

chauffer un corps de chauffe (pour les radiateurs à

inertie, appelés aussi radiateurs à chaleur douce), une

plaque en alu (pour les panneaux rayonnants) ou

directement l'air (pour les vieux convecteurs). Le

principal risque concerne l’éclosion d’un incendie avec

pour source une défaillance électrique.39

37 www.observatoirebbc.org 38 www.reseaux-chaleur.cerema.fr & www.groupe-coriance.fr 39 www.atlantic-thermor-prescription.fr & www.atlantic.fr


43

5. Solutions thermodynamique, pompe à chaleur Le chauffe-eau thermodynamique assure deux fonctions : ventilation et production

d'eau chaude. C’est un système de production d'eau chaude, composé principalement d'une

pompe à chaleur et d'un ballon de stockage d’eau, qui capte l'air ambiant du logement pour en

extraire les calories et les utiliser pour chauffer l'eau sanitaire. Les pompes à chaleur sont

positionnées en extérieur et leur incendie pourrait se propager aux façades des bâtiments

adjacents. 40

6. Panneaux solaires thermiques Les panneaux solaires thermiques sont destinés à récupérer

l’énergie des rayonnements solaires afin de chauffer un fluide

(liquide ou gaz). Ce fluide peut ensuite être utilisé directement

(chauffage, eau chaude sanitaire,…) ou indirectement en produisant

de l’énergie électrique via la production de vapeur d’eau entraînant

un alternateur.

Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de transformer

les rayons lumineux en électricité au travers de matériaux semi-

conducteurs (essentiellement du silicium). Par principe, tout panneau photovoltaïque (PV)

exposé à la lumière produit une énergie permanente. Il est par conséquent impossible de

couper l’alimentation électrique en amont de l’onduleur, sauf à occulter l’ensemble des

panneaux. Les panneaux PV produisent un courant continu qui est ensuite converti en courant

alternatif à l’aide d’un onduleur avant d’être distribué sur le réseau électrique.

Principaux risques identifiés41 :

Electrique : Tension de courant continu de 100 à 700 volts sous 5 à 10 ampères. Même

après coupure aux compteurs, l’installation comprise entre les panneaux et l’onduleur

reste sous tension (en courant continu)

Chute de panneaux : Panneaux glissants, destruction des pattes de fixation et du cadre

en aluminium des panneaux

Chute des SP : Brûlure : Température élevée des panneaux soumis au rayonnement

solaire, pas de résistance mécanique des panneaux (cas des verrières)

Brûlure : l’aluminium des pattes de fixation et du cadre fond et risque de brûler les

intervenants.

Coupure : les fragments de panneaux présentent un risque de coupure dû au verre

Toxique : gaz toxique dégagés par les composants des panneaux. Gaz corrosif, toxique

(acide sulfurique) et explosif (hydrogène) si l’installation est équipée de batteries

Grâce à cette analyse, nous avons pu mettre en évidence une liste de risques associés

aux productions d’énergies dans les bâtiments BBC. A présent, nous allons aborder la notion de

gestion de flux.42

40 www.quelleenergie.fr 41 Annexe 9 42 www.quelleenergie.fr & www.conseils-thermiques.org


44

G. Les risques liés à la gestion des flux

1. Définition et périmètre Comme nous avons déjà pu l’évoquer, les logements BBC sont de plus en plus isolés afin

de conserver une inertie et donc réduire la consommation d’énergie. Sans une ventilation

intelligente, et une gestion de flux efficace, l’air ne serait pas sein à l’intérieur. Ces caissons

étanches nous amènent aussi à nous questionner sur la surpression produite dans ces pièces

closes lors des phases d’extinction (à cause de la vapeur produite qui ne parvient pas à

s’échapper).

2. Ventilation mécanique contrôlée (hygroréglable ou non) La VMC, ou Ventilation Mécanique Contrôlée, est un équipement de ventilation. La

ventilation d’un logement est obligatoire dans toutes les habitations construites après 1982,

d’autant plus si elles comportent une chaudière ou un appareil de chauffage à combustion.

Contrairement aux systèmes plus anciens non mécaniques, la VMC motorisée, assure un débit

d’air permanent et constant.

La ventilation mécanique hygroréglable de type B est très majoritairement mise en

œuvre dans les projets à vocation d’habitations. La VMC hygroréglable de type B possède des

bouches d’extraction hygroréglables mais aussi des entrées d’air intelligentes. Elle est capable

de varier le débit d’air entrant dans le logement en fonction de l’humidité de la pièce.

A force d’être utilisée, la VMC s’encrasse plus facilement. L’accumulation de poussières

accélère le vieillissement du matériel qui se sature de particules nuisant à son efficacité.

Cette accumulation de poussière provoque un phénomène de frottements au niveau de

la roue du ventilateur du groupe d’extraction. Pour compenser cette résistance, le moteur

électrique du groupe va devoir forcer son régime, provoquant à terme une surchauffe pouvant

aller jusqu’à l’incendie. Notons que la localisation de ces systèmes dans les logements (dans les

combles) augmente considérablement le risque de propagation rapide de l’incendie et des

fumées.43

43 www.conseils-thermiques.org


45

3. Le puits canadien 44 Le puits canadien est un procédé

géothermique qui apporte

une ventilation naturelle au logement. Il profite

de la température quasi constante du sol pour

réchauffer ou refroidir cet air de

renouvellement avant de l'insuffler dans le

logement.

Cette technologie n’est pas adaptée

aujourd’hui aux logements collectifs.

Cette analyse de risque est primordiale à

toute action en intervention. Nous sommes

conscients qu’elle ne peut pas être menée de

manière aussi complète en opération, c’est pourquoi nous proposons la fiche de procédure

suivante. Cette fiche permettra aux intervenants d’être sensibilisés rapidement aux risques

inhérents aux structures BBC et donc d’évoluer avec une sécurité maximum.45

Cet inventaire des risques s’appuie sur les différents retours d’expérience et la

littérature existante.

Pour répondre à la problématique de notre sujet, une fiche opérationnelle, synthétique

et destinée à l’usage du Commandant des Opérations de Secours, est proposée ci-dessous.

44 Cf. annexe 2 45 www.lepuitscanadien.fr & www.puits-canadien.ooreka.fr


46

III. FICHE OPERATIONNELLE

Voir ci-après


47

Bâtiment d'habitation collectif BBC structure bois: principes et risques induits

Principe Caractéristiques Risques associés

BBC

Conception bioclimatique de l’édifice ou de la maison

- Présence possible de matériaux hautement combustibles (planchers, parois, isolants …) participant à l’alimentation du foyer - Fumées très toxiques

Forte isolation thermique de l’enveloppe bâtimentaire et parfaite étanchéité à l'air de l'enveloppe extérieure et des réseaux

- Accentuation des phénomènes thermiques : risque d’embrasement généralisé éclair ou d’explosion de fumées. - Présence de feux sous-ventilés. Absence de fumée et de chaleur à l’extérieur du bâtiment

Ouvrants plus résistants (double à triple vitrage).

- Absence d’exutoire

=> risque de phénomène thermique (backdraft)

=> augmentation de la t° dans le volume

- Difficultés d’accès

La plupart des matériaux isolants sont perlants et étanches à l’eau

Attaque à l’eau potentiellement inefficace

Ventilation mécanique automatique ou semi-automatique double flux :

Difficultés à maitriser la ventilation : - Risque de propagation des fumées à l’ensemble de la structure. - Risque d’apport de comburant lors d’un incendie.

- Insufflation de l’air dans les pièces à sommeil et à vivre. - Extraction de l’air chaud et humide dans les pièces sanitaires.

Présence potentielle d’un puits canadien (ou provençal) permettant l’apport d’air à température constante et ambiante

Risque d’apport non contrôlé d’air frais dans le bâtiment via un tirage thermique (pas de clapet de fermeture).

Présence éventuelle de production d’énergie dans le bâtiment

Risques liés aux modes de production et de transport d’énergie

Présence potentielle de panneaux photovoltaïques ou thermiques en toiture.

En cas d’incendie, risque d’électrisation, de chute des

panneaux et de fonte des alliages en aluminium.

Structure combustible Risque de propagation par les façades

Vides de structures et gaines

- Risque de propagation horizontale et verticale par les vides de structures - Risque de propagation difficilement détectable - Risque de feu couvent

Structure bois

Habillage extérieur par des matériaux divers Difficulté à identifier l’existence d’une structure bois, retardant la prise en compte des risques associés

Structure légère (faible section des bois et vides à l’intérieur des parois et des planchers)

- Risque de propagation horizontale/verticale rapide - Risque de fragilisation de la structure bâtimentaire à moyen terme (au-delà des obligations réglementaires)

Structure des panneaux CLT

Risque de délamination des panneaux CLT sous l’effet de la chaleur susceptible d’entrainer:

- Des blessures pour les intervenants - Un flashover (apport de combustible lors de la délamination des panneaux CLT) - La fragilisation de la structure bâtimentaire si elle n’est pas protégée en face interne par du Placoplatre

Matériaux soumis au risque de fluage à long terme sous l’effet des eaux d’extinction

Risque de dégradation de la structure à long terme (déformation des éléments soumis à l’eau sous une charge constante).


48

Ventilation avec récupération de

chaleur

Air entrant

Air sortant

Super-isolation thermique

Double ou triple vitrage

calorifuge

Panneaux photovoltaïques et thermiques

(option)

Source: groupe Effinergie 2017

Schéma type d’un bâtiment à ossature bois BBC

Ossature bois

Coupe type d’un panneau CLT

Vide de structure

Gaine technique

Source: innovhabitat.fr

Coupe type d’une paroi BBC structure bois


49

Bâtiment d'habitation collectif: feu limité par le combustible

Phase de la MGO

Points de vigilance et actions à engager

Reconnaissance

Déterminer la nature du bâtiment (bâtiment basse consommation, ossature bois) en questionnant le requérant, le gardien ou les habitants, en faisant une lecture bâtimentaire approfondie, etc.

En cas de feu de bâtiment BBC en structure bois: - en informer au plus vite le CTA CODIS - anticiper une intervention longue durée - se poser rapidement la question de l'évacuation intégrale du bâtiment

Identifier les énergies (requérants, plans, etc.) et adapter la conduite opérationnelle adaptée aux risques associés déclinés dans les fiches opérationnelles dédiées. En cas de présence de puits canadien, le recouvrir (ex : avec un sac de lot de sauvetage ou autre). Attention: le puits canadien peut être éloigné de l’habitation (jusqu’à 50m).

Porter attention à la façade (isolation par l'extérieure?) et déterminer une distance de sécurité à respecter

Gérer les ouvrants et porter une vigilance accrue aux risques d'occurrence de phénomènes thermiques

Rechercher et neutraliser les évents de ventilation mécanique double flux en coupant les énergies. Attention, cette action sera inefficace pour les ventilations mécaniques non alimentées par l'électricité

Identifier et localiser les locaux à risque

Evaluer le temps écoulé depuis le début du sinistre

Procéder à une lecture approfondie du feu et des fumées avant et pendant l’engagement. 2 scénarios majeurs possibles: feu limité par le combustible et feu couvent (se référer à la fiche opérationnelle dédiée)

En cas de feu généralisé ou une explosion dans un volume, n’engager aucun personnel car la stabilité de la structure n'est plus assurée (risque de fissures et de délamination des plaques de CLT)

Etre vigilant à la stabilité des planchers, murs et plafonds. Lors de l’engagement: - progresser en faisant des petits pas - utiliser dans la mesure du possible la caméra thermique pour faciliter la progression du binôme

Ventilation Prendre en compte le risque accru d'occurrence de phénomènes thermiques, en particulier dans le cas où les fenêtres assurent toujours leur rôle (absence d’exutoire) -Se référer à la fiche opérationnelle dédiée

Attaque

Procéder à une lecture systématique du feu et des fumées avant engagement (couleurs, vélocité...)

Utiliser systématiquement de l’additif (effet mouillant)

En cas d'absence d'exutoire (fenêtres non cassées, etc.), en créer en partie haute

Déblai

Le port de l’ARI doit être maintenu lors des phases de déblai

Etudier attentivement l'état des murs des volumes concernés: - traces de suies ou taches brunes sur les parois: signes d'éventuels foyers couvents - fissures: signes de fragilisation des plaques de CLT

Procéder à un dégarnissage méticuleux, rechercher des points chauds à l’aide de la caméra thermique

Procéder au dégarnissage avec la gaffe (distance), pour limiter le risque de blessures dues aux chutes de CLT

Si besoin demander le GRIMP en renfort pour le dégarnissage extérieur, ou le SD pour la sécurisation de la ZI

Procéder à une reconnaissance élargie à l'aide de la caméra thermique pour rechercher tout signe de propagation horizontale et verticale, par les vides de structure notamment

Procéder au pompage des eaux d'extinction pour limiter l'apparition du phénomène de fluage

Surveillance Vérifier à l’aide de la caméra thermique l’ensemble de la structure afin de détecter d’éventuels points chaud

Prévoir des piquets de surveillance ou des rondes

Relogement

Prendre en compte le phénomène de fluage pour décider de l'éventuelle réintégration du batiment par les habitants: - se référer au CTD SD avant de quiter le site d'intervention - informer les habitants et le gardien des risques de fragilisation de la stabilité à froid de la structure à moyen/long terme, et leur demander de contacter la régie en cas de doute


50

Bâtiment d'habitation collectif: feu couvant Phase de la

MGO Points de vigilance et actions à engager

Reconnaissance

Déterminer la nature du bâtiment (bâtiment basse consommation, ossature bois) en questionnant le requérant, le gardien ou les habitants, en faisant une lecture bâtimentaire approfondie, etc.

En cas de feu de bâtiment BBC en structure bois: - en informer au plus vite le CTA CODIS - anticiper une intervention longue durée - se poser rapidement la question de l'évacuation intégrale du bâtiment

Identifier les énergies (requérants, plans, etc.) et adapter la conduite opérationnelle adaptée aux risques associés déclinés dans les fiches opérationnelles dédiées. En cas de présence de puits canadien, le recouvrir (ex : avec un sac de lot de sauvetage ou autre). Attention: le puits canadien peut être éloigné de l’habitation (jusqu’à 50m).

Porter attention à la façade (isolation par l'extérieure?) et déterminer une distance de sécurité à respecter

Gérer les ouvrants et porter une vigilance accrue aux risques d'occurrence de phénomènes thermiques

Rechercher et neutraliser les évents de ventilation mécanique double flux en coupant les énergies. Attention, cette action sera inefficace pour les ventilations mécaniques non alimentées par l'électricité

Identifier et localiser les locaux à risque

Evaluer le temps écoulé depuis le début du sinistre

Procéder à une lecture approfondie du feu et des fumées avant et pendant l’engagement. 2 scénarios majeurs possibles: Feu couvant et feu limité par le combustible (se référer à la fiche opérationnelle dédiée)

Identifier les modes d'isolation intérieure du bâtiment

Reconnaissance élargie de l'ensemble du bâtiment avec la caméra thermique/thermomètre/détecteur CO pour rechercher tout signe de propagation par les vides de structure, gaines, etc.

Etudier attentivement l'état des planchers, murs, et plafond des volumes concernés: - traces de suies ou taches brunes sur les parois: signes d'éventuels foyers couvents - fissures: signes de fragilisation des plaques de CLT

En cas de difficulté à localiser le foyer et de présence de signes caractéristiques (CO, chaleur diffuse, etc.), procéder au dégarnissage des murs, planchers et plafonds à proximité. Porter attention aux signes de dégradation sur les murs, planchers, plafonds, matériaux d'isolation (taches brunes, suie)

Ventilation Etre particulièrement vigilant à la maitrise des ouvrants, du fait du risque de FGI

Attaque

Travailler systématiquement sous ARI (toxicité importante des produits de combustion)

Une fois le foyer localisé: - Effectuer des trouées dans les murs et procéder à l'attaque à l'aide de lances (eau + additif) - Et/ou envisager l'opportunité de faire la part du feu.

S'assurer que les isolants dégradés sont retirés, et contrôler l'efficacité des actions engagées avec la caméra thermique

Déblai

Le port de l’ARI doit être maintenu lors des phases de déblai

Etudier attentivement l'état des murs des volumes concernés: - traces de suies ou taches brunes sur les parois: signes d'éventuels foyers couvents - fissures: signes de fragilisation des plaques de CLT

Procéder à un dégarnissage méticuleux, rechercher des points chauds à l’aide de la caméra thermique

Procéder au dégarnissage avec la gaffe (distance), pour limiter le risque de blessures dues aux chutes de CLT

Si besoin demander le GRIMP en renfort pour le dégarnissage extérieur, ou le SD pour la sécurisation de la ZI

Procéder à une reconnaissance élargie avec la caméra thermique pour rechercher tout signe de propagation horizontale et verticale, par les vides de structure notamment

Procéder au pompage des eaux d'extinction pour limiter l'apparition du phénomène de fluage

Vérifier à l’aide de la caméra thermique l’ensemble de la structure afin de détecter d’éventuels points chauds.

Surveillance Prévoir des piquets de surveillance ou des rondes

Relogement Prendre en compte le phénomène de fluage pour décider de l'éventuelle réintégration du batiment par les habitants: - se référer au CTD SD avant de quitter le site d'intervention - informer les habitants et le gardien des risques de fragilisation de la stabilité à froid de la structure à moyen/long terme


51


52

IV. BIBLIOGRAPHIE

1. Réglementation - Code de la construction et de l’habitation

- Arrêté modifié du 31 janvier 1986 relatif à la protection contre l'incendie des bâtiments

d'habitation

- Arrêté du 30 décembre 2011 portant règlement de sécurité pour la construction des

immeubles de grande hauteur et leur protection contre les risques d’incendie et de

panique

- Arrêté du 5 février 2013 relatif à l'application des articles R. 129-12 à R. 129-15 du code de

la construction et de l'habitation

- Lois Grenelle I et II

- Les différentes réglementations thermiques depuis 1974

- Réglementation thermique 2012

2. Circulaires, notes d’informations, guides de préconisations - Ordonnance n° 2018-937 du 30 octobre 2018 visant à faciliter la réalisation de projets de

construction et à favoriser l'innovation

- GNR Explosion de fumées – Embrasement généralisé éclair

- Guide de doctrine relatif à la prévention contre les risques de toxicité liés aux fumées

d’incendie

- GDO intervention sur les incendies de structure

- Partage d’information opérationnelle 2018-03 « Isolation thermique par l’extérieure (ITE)

et feux de façades dans les bâtiments d’habitation » DGSCGC.

- Note d’information sur les IGH en bois V2 du 27 juillet 2017, ministère de l’Intérieur

- Note d’information du 18 décembre 2016 sur les IGH en bois, ministère de l’Intérieur

- Guide de préconisations de protection contre l’incendie des façades, ETICS-PSE, ministère

de l’Intérieur / ministère de l’Environnement, de l’Énergie et de la Mer, avril 2016

- Note d’information sur les IGH en bois du 18 décembre 2015, ministère de l’Intérieur

- SDIS 63 Service Opérations Fiche renseignement 34 « Incendie dans les bâtiments basse

consommation, dits BBC ».

- SDIS 78 Fiche Opérationnelle « Incendie de bâtiment basse consommation » 2013.

- RETEXSDIS 73 référence 2018-02 « feu de maison construction bois et paille ».

- RETEX 2014-8 SDIS 44 « Feu de pavillon norme RT 2012 « type BBC » ».

- RETEX SDIS 78 2014 « Feu de toiture BBC ».

- RETEX SDIS 78 2012 « Feu de pavillon BBC ».

- RETEX SDIS 64 2014 « Feu de maison ossature bois avec présence de panneaux

photovoltaïques et laine de bois ».

- Bulletin d’activité juillet/aout 2015 RCCI SDIS 78.

Rapports, dossiers


53

- Rapport CTSB 2017 et 2015

- Rey P., Bodino P. et Schechter A. juin 2014, “Rapport sur la prévention du risque incendie

dans les ERP et les IGH”, ministère de l'Intérieur / ministère des Affaires sociales

- Dosne R. janvier 2005, “Façades d’immeubles des incendies qui prennent de la hauteur”,

in Face aux Risques n°409 CNPP Editions

- Journaux Sylvain SDIS 33. Immeuble en structure bois. 2015.

- La construction de bâtiment basse consommation (BBC) Retour d’expériences et analyse

de l’association Promotelec 2012.

- Bilan plan bois 1 novembre 2015. FCBA, DGALN, CNDB.

- Bois construction et propagation du feu par les façades, en application de l’instruction

technique 249 version 2010. 2017 CTSB

- Rapport d’essai N° 26021044 concernant le comportement au feu d’un élément de façade.

CTSB

- Etude du comportement au feu de parois et planchers constitués de structure bois.2012

CTSB

- Réglementation incendie : des évolutions pour le bois. 2010 J-M Gaillard FCBA

- Rapport de mission : Evaluation de la réglementation sécurité incendie en habitation. 2017

CTSB

- Conception architecturale et sécurité incendie : Guide à l’usage des jeunes architectes.

CIMBETON.

- Rapport du NIST « fire resistance of timber structure » p.13

- Rapport de la Fire Protection Research Foundation « Fire Safety Challenges of Tall Wood »

décembre 2013 p.68 et 69

Articles, livres

- Pierre Bépoix et Stéphane Morizot. Les phénomènes thermiques : Analyse du feu et

recueil d'expériences.

- Waeckerli J-L. et Brochard F-M. février 2012, Règlement de sécurité contre l’incendie

relatif

- aux IGH, France Sélection

- Dosne E. et R. juillet 2017, “Tour Grenfell à Londres en feu”, in Sapeurs-pompiers de

France n°1102, Editions des pompiers de France

- Dosne R. Face aux risques N°531 mars 2017 « descente aux flambeaux dans la résidence

de loisirs ».

- Dosne R. Face aux risques N°530 février 2017 « A Nantes, la madeleine se souvient des

flammes ».

- Dosne R. Face aux risques N°507 novembre 2014 « L’habitation en bois à l’épreuve du

feu ».

- Dosne R. Face aux risques N°520 février 2016 « Le feu sort du bois à Salon de Provence ».

- Dosne R. Face aux risque N°505 septembre 2014 « Feu de résidence à San Francisco ».

- Appel à manifestation d’intérêts immeubles à vivre bois. 2016 ADIVBOIS.


54

- https://www.latribune.fr/economie/france/pourquoi-la-construction-bois-devient-une-

priorite-pour-l-etat-577241.html

- http://www.buildup.eu/en/practices/cases/treet-wooden-high-rise-building-excellent-

energy-performance

- https://www.batiactu.com/edito/construction-bois-estonie-un-petit-pays-aux-grandes-

52416.php

- http://www.acpresse.fr/coup-daccelerateur-filiere-bois/

- https://www.xerfi.com/presentationetude/Le-marche-de-la-construction-bois_7BAT46

- https://www.archdaily.com/879625/inside-vancouvers-brock-commons-the-worlds-

tallest-timber-structured-building

- https://www.e-rt2012.fr/explications/generalites/precedentes-reglementations-

thermiques/

- https://www.batiactu.com/edito/7e-prix-national-construction-bois-un-succes-

grandissant-54145.php

- https://www.rt-batiment.fr/batiments-neufs/reglementation-thermique-2012/textes-de-

references.html

- http://www.sdis-91.fr/habitation_fiches_techniques/fiches_techniques_hab.php

- https://www.legifrance.gouv.fr/eli/ordonnance/2018/10/30/TERL1824356R/jo/texte

Sites internet

- www.pnrs.ensosp.fr

- www.legifrance.fr

- www.wienerberger.fr/savoirfaire/protection-incendie

- www.toit-vosgien.com

- www.e-rt2012.fr

- www.sitesecurite.com

- www.rt-batiment.fr

- www.placo.fr

- www.observatoirebbc.org

- www.reseaux-chaleur.cerema.fr

- www.groupe-coriance.fr

- www.atlantic-thermor-prescription.fr

- www.atlantic.fr

- www.quelleenergie.fr

- www.conseils-thermiques.org

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http://www.reseaux-chaleur.cerema.fr/

http://www.groupe-coriance.fr/

http://www.atlantic-thermor-prescription.fr/

http://www.atlantic.fr/

http://www.quelleenergie.fr/


55

V. ANNEXES

A. Annexe 1 : Définitions Acronymes et Abréviation, lexique 3. Définitions Acronymes et Abréviation

CCH : Code la construction et de l’habitation

C+D : instruction technique 249 empêche la propagation du feu par les façades

CECMI : Comité d’Études et de Classification des Matériaux et éléments de construction

par rapport au danger d’Incendie

CERIB : Centre d’études et de recherches de l’industrie du béton

CF : Coupe-Feu

CLT : «cross-laminated timber » aussi appelés panneaux massifs, matériau de

construction à base de bois, qui se présente sous la forme d'un panneau multicouche et

constitué d'entre trois et onze couches de lamelles ou lames de bois collées entre elles.

CNPP : Centre national de prévention et de protection

CSTB : Centre scientifique et technique du bâtiment

EN : Européen Normalisation

EPI : équipement de protection individuelle

EPS : Polystyrène expansé

ETICS : External Thermal Insulation Composite System

FCBA : Institut technologique forêt cellulose bois

HQE : Haute qualité environnementale

IGH : Immeuble de grande hauteur

IGHA : Immeuble de Grande Hauteur à usage d’Habitation

ITGH : Immeuble de très grande hauteur

LEPIR II : Local Expérimental Pour Incendie Réel à 2 niveaux (mesure le risque de

propagation du feu par les façades).

LIE : Limite inférieur d’explosivité

LII : Limite inférieur d’inflammabilité

LSE : Limite supérieur d’explosivité

LSI : Limite supérieur d’inflammabilité

NF : Normalisation française

PI : Poteau d’incendie

POI : Plan d’opération interne


56

PPI : Plan particulier d’intervention

PV : Panneau photovoltaïque

RT : Réglementation thermique

SF : Stable au feu

SHONRT : Surface Hors Œuvre Nette du Règlement Technique

SRT : Surface thermique au sens de la RT

4. Lexique Auto-inflammation : Le point d'auto-inflammation (ou d'auto-ignition) est la

température à partir de laquelle une substance s'enflamme spontanément en l'absence de

flamme pilote

Combustibilité : la chaleur émise par combustion complète du matériau

Euro classes : norme européenne EN 13501-1+A1, sont un système de classement de

réaction au feu en cinq catégories d’exigence : A1, A2, B, C, D, E, F

Fluage : Déformation d'un métal soumis à de très fortes pressions (comparée à celle d'un

fluide visqueux)

Inflammabilité : la quantité de gaz inflammable émise par le matériau

Ignifugation : ensemble de traitements utilisés pour améliorer la tenue au feu d'un

matériau tel le caoutchouc naturel

Pont thermique : point de la construction où la barrière isolante est rompue,

changement de la géométrie de l'enveloppe

Pyrolyse : la décomposition chimique d'un composé organique par une augmentation

importante de sa température pour obtenir d'autres produits qu'il ne contenait pas.

Réaction au feu : représentation d'un matériau en tant qu'aliment du feu

(combustibilité, inflammabilité).

Résistance au feu : le temps durant lequel l'élément de construction joue son rôle de

limitation de la propagation.

Stœchiométrie : calcul qui permet d'analyser les quantités de réactifs et de produits qui

sont en jeu au cours d'une réaction chimique.

Stratification des fumées : Répartition des fumées dans un local sous forme de couches,

due aux effets thermiques en l'absence de turbulence.

VMC : ventilation mécanique contrôlée dispositif mécanique (par opposition à la

ventilation naturelle, VN) destiné à assurer le renouvellement permanent de l'air à l'intérieur

des pièces.


57

B. Annexe 2 : quelques notions

Energie primaire

L’énergie primaire est la première forme d'énergie directement disponible dans la

nature avant toute transformation: bois, charbon, gaz naturel, pétrole, vent, rayonnement

solaire, énergie hydraulique, géothermique, etc. Parler en kWh d'énergie primaire permet de

mettre les différentes sources d'énergie sur le même pied d'égalité, en prenant en compte

toutes les transformations nécessaires avant livraison au consommateur final. Ainsi :

o 1 kWh de gaz naturel équivaut à 1 kWh d'énergie primaire

o 1 kWh d'électricité équivaut à 2.5 kWh d'énergie primaire

L'utilisation d'1 kWh d'électricité nécessite en réalité beaucoup plus d'énergie que

l'utilisation d'1 kWh de gaz naturel, car la production d'électricité engendre beaucoup de pertes

de transformation.

L’électricité a donc un facteur particulièrement élevé (2,5). Ce facteur traduit le fait qu’1

kWh électrique utilisé a nécessité 2,5 kWh de combustible pour sa transformation. Autrement

dit, le rendement de production de l’énergie électrique en centrale est de l’ordre de 40 %. On

constate immédiatement le non-sens d’utiliser l’électricité pour produire de la chaleur

puisqu’une chaudière au mazout ou au gaz possède un rendement minimum de l’ordre de 90

%.

Très régulièrement préconisés jusqu’à la fin d’application de la RT 2005, les convecteurs

électriques sont fortement pénalisés par la RT 2012, qui fixe une valeur maximale de

consommation d’énergie à 50kWhEP (m²SHONRT/an). Il sera donc difficile de proposer un

projet respectant la RT2012 uniquement équipé de convecteurs électriques. On privilégiera des

pompes à chaleurs, des chaudières performantes, etc.

La notion d’énergie primaire se différencie donc de celle d’énergie finale qui est l’énergie

consommée et facturée à chaque bâtiment, en tenant compte des pertes lors de la production,

du transport et de la transformation du combustible.


58

Ponts thermiques

Les ponts thermiques sont les parties d’un bâtiment où la barrière isolante est rompue

(discontinuité). Les plus courants sont les ponts thermiques linéaires, qui correspondent à une

jonction entre deux parois (plancher bas-mur extérieur, plancher intermédiaire-mur extérieur,

plancher haut-mur extérieur, dalle-balcon, mur de refend-mur extérieur, etc.). Il y a également

des ponts thermiques sur le contour des menuiseries, les seuils de portes et fenêtres, les gaines

et conduits, etc.

La RT 2012 impose une valeur déperditive à ne pas dépasser pour les ponts thermiques

entre planchers et murs extérieurs, mais également une limite à la somme de l’ensemble des

ponts thermiques d’un bâtiment. Cette mesure devrait mener à une généralisation de l’isolation

par l’extérieur, qui reste la meilleure façon d’éliminer la majorité des ponts thermiques. Dans

les cas où seule l’isolation thermique par l’intérieur (ITI) est adaptée, il est vivement conseillé

de mettre en place des rupteurs de ponts thermiques et de prévoir une isolation sur chape

flottante.

Puit canadien

Le puits canadien comprend :

Une borne de prise d'air installée dans le jardin qui aspire l'air extérieur.

Cet air circule dans des conduits extérieurs enterrés à 1,5 m de profondeur

minimum.

L'air se refroidit ou se réchauffe : phénomène d'échange thermique.

Un ventilateur rejette cet air à l'intérieur de votre logement.

Un réseau de conduits intérieurs permet de répartir cet air renouvelé dans les

différentes pièces à travers des bouches d'aération.

Des bouches d'extraction rejettent l'air vicié à l'extérieur.

Un mécanisme appelé by-pass permet de délivrer la température d'air la plus

adéquate selon la période de l'année.

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-borne-prise-air

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-conduit-exterieur

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-ventilateur

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-conduits-interieurs

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-bouches-interieures

https://puits-canadien.ooreka.fr/comprendre/puits-canadien-by-pass


59

En effet, la température du sol varie peu quelle que soit la saison et se maintient

entre 10 et 15°C environ :

L'hiver :

o le sol est plus chaud que l'air extérieur ;

o l'air se réchauffe et permet un préchauffage de l'habitation : on parle de

puits canadien.

L'été :

o le sol est plus froid que l'air extérieur ;

o l'air est refroidit et permet de climatiser : on parle de puits provençal.

C. Annexe 3 : l’émergence d’une nouvelle aspiration citoyenne

L’émergence de ce nouveau type de construction en BBC structure bois s’inscrit dans un

contexte économique et écologique d’actualité. En effet, le secteur du bâtiment étant le plus

gros consommateur d’énergie (42,5% de l’énergie finale totale) et générant 23% des gaz à effet

de serre ; il s’efforce depuis plusieurs années à maitriser au mieux ses dépenses énergétiques

et tendre vers un habitat à énergie dite « positive ». Par ailleurs, la facture énergétique des

ménages, 900€ en moyenne, force les français à être plus exigeants quant à leur habitat et leur

facture énegétique: de 250 € pour une maison « basse consommation » à plus de 1 800 € pour

une maison mal isolée. Enfin, la ressource bois se développe grâce à son avantage économique,

l’évolution des pratiques et son aspect renouvelable.


60

D. Annexe 4 : Les constructions d’immeubles bois46

d) Les constructions existantes dans des pays étrangers :

2009 : bâtiment de 9 étages à Londres nommé « Stadthaus »

2011 : bâtiment de 7 étages à Londres

2012 : bâtiment de 10 étages (32 mètres) à Melbourne nommé Forté

2013 : ensemble bâtimentaire composé 4 bâtiments de 8 étages à Milan

2016 : La tour Treet de Bergen, en Norvège, avec ses 14 étages jaugeant 51 mètres.

e) f) 2017 : Le Brock Commons de Vancouver,

une résidence étudiante de hauteur de 53 mètres.

46 Source : Travaux du Cdt Journaux, 2017



61

g) Les projets en cours au niveau international :

Projet de tour de 30 étages à Vancouver Une tour de 34 étages à Stockholm qui devrait être réalisée pour 2023

La société d'architecte Skidmore, Owings &

Merill (concepteur de la tour 1 du world trade center) indique qu'elle est en capacité de construire une tour de 42 étages en utilisant le CLT.


62

h) Les constructions existantes en France :

Immeuble de bureaux Perspective, à ossature bois, quai de Brienne à Bordeaux.

Mais avec une nuance : fondations et noyau de l’immeuble en béton.

Immeuble R + 5 à Montreuil (Seine-Saint-Denis) avec une ossature légère porteuse

en bois

i) Les projets en cours en France :

2019 : Les tours Hyperion (57 mètres) et Silva (50 mètres), à Bordeaux. Le squelette de

la tour sera en CLT, des panneaux fabriqués sur mesure, composés de lames de bois massif

croisées perpendiculairement. A noter que ce bois de structure sera visible à l’intérieur des

appartements. Les fondations seront en béton, car elles se trouvent à moitié dans l’eau et à

moitié dans l’air. Compte tenu des impératifs de résistance aux mouvements, le noyau de la

tour, sur toute sa hauteur, sera également en béton.

https://www.youtube.com/watch?v=yv17vNyqjEI

http://www.egis.fr/action/realisations/projet-silva-une-tour-en-bois-bordeaux

http://www.clt-france.fr/#intro=&filter=.logement-collectif


63

Début 2019 : à Strasbourg, avec ses 11 étages et ses 38 mètres de haut, la tour

« Sensations » est la plus grande construction de France entièrement en bois. Le béton n’est

présent qu’au niveau du socle au rez-de-chaussée pour assurer les reprises de charge et au

niveau des escaliers qui doivent être constitués de béton pour des aspects réglementaires. Pour

le reste, du sol aux plafonds, des planchers aux façades en passant par les cages d’escaliers et

d’ascenseur, tout est 100 % bois sur les onze niveaux. La tour est entièrement fabriquée à l’aide

de panneaux en bois lamellé croisé non traités. En ce qui concerne la structure de poteaux et

de poutres, c’est du bois en lamellé collé qui a été préféré.

E. Annexe 5 : Retex soulignant l’impact de l’isolation 27/04/2014 – Commune de Beuste : feu R+1 ossature bois (structure, charpente,

façade). Nombreux points chauds détectés par la caméra thermique. Trouées à la hache

effectuée et attaque par la LDV, afin de dégarnir l’isolant « laine de bois ». Points chauds en

toiture, isolant également présent sous les tuiles, percées à l’aide de gaffe. Isolant laine de bois

qui a continué de se consumer lentement sous la charpente et qui a déclenché un deuxième

feu. Malgré la quantité d’eau importante déversée, l’isolant parait imperméable et l’eau ne l’a

pas suffisamment pénétré pour stopper les parties incandescentes. L’isolant laine de bois est

très compressé, les équipes rencontrent des difficultés pour dégarnir efficacement avec la

gaffe. Le dégarnissage va être effectué avec la tronçonneuse. Ce qui est ressorti du RETEX :

Extinction et noyage de l’isolant « Laine de bois » à l’aide de mouillant (eau dopée à 0,2%) afin

d’augmenter le pouvoir d’extinction et de pénétration de l’eau dans la masse combustible. (Voir

Fiche OPS78).

17/06/2012 commune de Vicq feu de pavillon BBC : Isolant en fibre de bois (15cm) avec

bardage en bois ou en parement de pierre, planchers bois et béton. Propagation multiaxes

horizontale et verticale vers le bas dans l’isolant en fibre de bois. Combustion sans flamme en

milieu fermé.

09/2014 Lavelanet Ariège : feu de voiture se situant sous un immeuble en bois,

propagation rapide à l’ensemble du complexe. Les secours sont confrontés à une propagation

horizontale qui court dans les faux-plafonds et les cloisons. Travail fastidieux de découpe des

panneaux et de dégarnissage pour déloger le feu qui court dans les panneaux multicouches. Il

s’écoule plusieurs heures avant que le feu soit déclaré éteint, tant sa recherche dans les

panneaux et cloisons multicouches est difficile. Les murs sont ici faits de panneaux préfabriqués

complets intégrant ossature bois, pare-pluie, pare-vapeur, panneau de fibre de bois de 40mm,

140mm de laine minérale et bardage de lattes extérieur.


64

F. Annexe 6 : Feu quai de Bacalan, Bordeaux (partie

propagation)


65

G. Annexe 7 : Tableau des exigences réglementaires

En tout état de cause, les exigences en matière de construction auxquelles doivent se

plier les bâtiments d’habitation collectifs BBC structure bois sont les suivantes :

Eléments de

construction

Habitations

2ème famille

Habitations 3ème

famille A

Habitations

3ème famille B

Habitations

4ème famille

IGHA

Résistance

des éléments

porteurs

verticaux

R30 R60 R90 R120 (entre

chaque

compartime

nt)

Résistance

des planchers

R30 R60 R90 R120

Résistance

des parois

verticales

séparant les

logements

(R)EI30 (R)EI60 REI60

Résistance

des blocs-

portes

palières

EI15

EI30 E60

Réaction des

façades

Au moins

M3 (ou en

bois)

Au moins M2 si P/H<0,8 (cf art.13)

Sinon, M3

M0 ou A2-s3,

d0 (sauf

exceptions)

En ce qui concerne les dégagements, il est prévu que les escaliers et circulations

horizontales répondent aux critères suivants :

Escaliers et

circulations

horizontales

Habitations

2ème famille

Habitations

3ème famille A

Habitations 3ème

famille B

Habitations

4ème famille

IGHA

Résistance

des parois en

façades

(R)E30 EI120

Résistance

des escaliers

non situés en

façades

(R)EI30 (R)EI60 (R)EI60 au

moins


66

Escaliers et

circulations

horizontales

Habitations

2ème famille

Habitations

3ème famille A

Habitations 3ème

famille B

Habitations

4ème famille

IGHA

Revêtement

des parois de

la cage

d’escaliers

(sauf escalier

à l’air libre)

M2

(verticales)

M0 (verticales)

M3 (revêtements au sol)

A2-s1,d0

Caractéristi-

ques de la

cage

d’escaliers

Skydome

présent (au

moins 1m²)

Skydome

présent (au

moins 1m²) +

détecteur

autonome

déclencheur

Au moins un

escalier "

protégé " soit "

à l'air libre ",

soit " à l'abri des

fumées "

3 solutions

de

construction

possibles

(art. 41, 42 et

43)

Au moins

deux

escaliers par

compartimen

t

Caractéristi-

ques des

dégagements

horizontaux

(logement

escalier ou

extérieur)

- soit

désenfumé par

deux ouvrants

sur des façades

opposées

asservis à la

détection des

fumées et

permettant un

balayage

efficace des

fumées

-soit " protégé "

Moins de

20m à

parcourir


67


68

Selon la masse combustible mobilisable (M) en façade, il est prévu que :

Masse combustible

mobilisable

Habitations de 3ème

famille (art. 14)

Habitations de 4ème

famille (art. 14)

IGH (optionnel,

possibilité d’une

autre solution)

M < 25 MJ/m² C + D > 0,60 mètre C + D > 0,80 mètre C + D > 1,20

mètre 25 MJ/m² < M < 80

MJ/m² C + D > 0,80 mètre C + D > 1,00 mètre

M > 80 MJ/m² C + D > 1,10 mètre C + D > 1,30 mètre

C + D > 1,50

mètre (il faut M <

130 MJ/m²)


69

H. Annexe 8 : Essai de résistance au feu des façades Test CNPP

Feu de façade et isolation par l’extérieur

Les systèmes d’isolation thermique par l’extérieur dits ETICS (External Thermal

Insulation Composite System), sont de plus en plus utilisés pour réaliser des économies

d’énergie. Trois maquettes de 8 mètres de haut ont été soumises à des feux de façades afin de

tester le comportement des revêtements isolants et enduits.

Photo : Les trois maquettes sont faites avec des matériaux différents, et cela permet de

voir la réaction au feu des composants. (1/2/3)

1. Paroi 1 matériau qui est le polystyrène expansé avec un enduit mince organique. Suite

au test il a subi de lourds dégâts suite à la fusion de l'isolant et la propagation des

flammes le long de la structure

2. Paroi 2 c’est une structure hybride en polystyrène expansé et enduit mince organique

intégrant des bandes de laine de roche à intervalles réguliers : la fusibilité du

polystyrène expansé a été démontrée (capacité du matériau à fondre et entrer en

fusion) engendrant des fissures profondes, des chutes de débris et d'importantes

quantités de fumée noire.

3. Paroi 3 qui est composée de laine de roche avec un enduit mince minéral, suite au test

il ne montre que peu de dégâts au bout de 30min d’incendie.


70

I. Annexe 9 : Fiche de procédure sur panneaux

photovoltaïques


71

Documents

Feu dans un bâtiment à usage - crd.ensosp.fr