Rapport de modélisation des effets thermiques

Bureau Alpes Contrôles 17, avenue Condorcet 69100 Villeurbanne Tél : 04-78-89-73-88 - Fax : 04-72-43-98-15 [email protected]

BUREAU ALPES CONTRÔLES - Siège social : 3 bis imp. des Prairies PAE Les Glaisins Annecy-le-Vieux 74940 Annecy

04 50 64 06 75 - [email protected] - www.alpes-controles.fr

Annecy - SIREN 351 812 698 - RCS Annecy - APE 7120B - SAS au capital de 2 000 00 €

Nos références : A09V182B/JBE Contrat N°: 210-V-2018-0008 Date d’édition : 23 octobre 2018 Nombre de pages : 16 pages Client : BOIS DEROULES DE CHAMPAGNE Objet : Rapport de modélisation des effets thermiques d’un incendie

Rapport de modélisation des effets thermiques

d’un incendie

INDICE 01 – Octobre 2018

Diffusion Sébastien SEILER

Modification éventuelle

Ce rapport annule et remplace le rapport du : sans objet

Objet de la modification :

Le superviseur L’ingénieur

Damien ECORCE Jérémy BERDOU

BOIS DEROULES DE CHAMPAGNE 10350 MARIGNY-LE-CHATEL

Rapport de modélisation des effets thermiques d’un incendie

Nos références : A09V182B/JBE Rapport de modélisation des effets thermiques d’un incendie

Page 2/16

SOMMAIRE

1. PREAMBULE ............................................................................................................................................................ 3

2. PRESENTATION DE LA METHODE DE CALCUL FLUMILOG ......................................................................................... 4

3. SCENARIOS ENVISAGES ........................................................................................................................................... 5

4. HYPOTHESES DE CALCULS ....................................................................................................................................... 7

5. PRESENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS ......................................................................................................... 13

6. CONCLUSION ........................................................................................................................................................ 16

TABLE DES FIGURES

FIGURE 1 : PLAN DU BATIMENT ET DES ILOTS DE STOCKAGE ............................................................................................. 6

FIGURE 2 : VUE DE LA GALERIE FAISANT JONCTION AVEC LE BATIMENT VOISIN................................................................... 8

FIGURE 3 : RESULTATS MODELISATION SCENARIO N°1 : INCENDIE DE L’ILOT SUD-OUEST ................................................ 13

FIGURE 4 : RESULTATS MODELISATION SCENARIO N°2 : INCENDIE DE L’ILOT CENTRAL ..................................................... 14

FIGURE 5 : RESULTATS MODELISATION SCENARIO N°3 : INCENDIE DE L’ILOT NORD-OUEST .............................................. 14

TABLE DES TABLEAUX

TABLEAU 1 : CARACTERISTIQUES DU BATIMENT ............................................................................................................... 9

TABLEAU 2 : CARACTERISTIQUES DE L’ILOT SUD-OUEST ................................................................................................ 11

TABLEAU 3 : CARACTERISTIQUES DE L’ILOT CENTRAL .................................................................................................... 11

TABLEAU 4 : CARACTERISTIQUES DE L’ILOT NORD-OUEST ............................................................................................. 12

TABLEAU 5 : RESULTATS DES CALCULS DE FLUX THERMIQUES ....................................................................................... 15




Page 3/16

1. PREAMBULE

La présente étude est réalisée sur demande de la société BOIS DEROULES DE CHAMPAGNE (Groupe

THEBAULT), dans le cadre de l’exploitation de son site de MARIGNY-LE-CHATEL.

Cette installation est soumise à enregistrement au titre de la rubrique 2410 de la nomenclature des installations

classées et à déclaration au titre des rubriques 2910, 1532 et 2915-2 de la nomenclature des installations

classées.

Les installations doivent donc respecter les prescriptions de l’arrêté du 2 septembre 2014 relatif aux prescriptions

générales applicables aux installations relevant du régime de l'enregistrement au titre de la rubrique n° 2410

(installation où l'on travaille le bois ou matériaux combustibles analogues) de la nomenclature des installations

classées pour la protection de l’environnement.

Les principaux stocks de bois, soumis à la rubrique 1532, sont réalisés à l’extérieur du bâtiment. Ce dernier

n’abritant qu’un volume global inférieur à 500 m3, il n’est pas considéré comme soumis aux prescriptions de

l’arrêté du 5 décembre 2016 relatif aux prescriptions générales applicables à certaines installations classées

soumises à déclaration (rubrique 1532.3).

Cette étude vise à évaluer les effets d’un incendie sur le site en considérant le comportement au feu des bâtiments

existants.

La présente étude a été réalisée à partir de la méthode de calcul FLUMILOG V5.2.0.0 sur demande

directe du maître d’ouvrage, bien que les dimensions des stocks considérés puissent se situer en dehors

du domaine de validité du logiciel.

Elle ne vise pas à contrôler la conformité de l’implantation de l’installation mais à déterminer l’étendue des

flux thermiques générés par un incendie non contrôlé des stocks présents, en considérant des

hypothèses réalistes.




Page 4/16

2. PRESENTATION DE LA METHODE DE CALCUL FLUMILOG

La méthode, développée par l’INERIS, le CNPP, le CTICM, l’IRSN et EFECTIS France à partir d’essais grandeur

réelle concerne principalement les entrepôts entrant dans les rubriques 1510, 1511, 1530, 1532, 2662 et 2263 de

la nomenclature ICPE et plus globalement aux rubriques comportant des combustibles solides.

Les différentes étapes de la méthode sont présentées ci-après :

Acquisition et initialisation des données d’entrée :

Données géométriques de la cellule, nature des produits entreposés ;

Comportement au feu des toitures et parois ;

Le mode de stockage ;

La nature des produits stockés.

Calcul des distances d’effet en fonction du temps

Les valeurs de référence relatives aux seuils d'effets thermiques définies par l’arrêté du 29 septembre 2005 sont

reprises ci-après :

Pour les effets sur les structures :

5 kW/m², seuil des destructions de vitres significatives ;

8 kW/m², seuil des effets domino et correspondant au seuil de dégâts graves sur les structures ;

16 kW/m², seuil d'exposition prolongée des structures et correspondant au seuil des dégâts très

graves sur les structures, hors structures béton ;

20 kW/m², seuil de tenue du béton pendant plusieurs heures et correspondant au seuil des dégâts

très graves sur les structures béton ;

200 kW/m², seuil de ruine du béton en quelques dizaines de minutes.

Pour les effets sur l'homme :

3 kW/m² ou 600 [(kW/m²)4/3].s, seuil des effets irréversibles délimitant la zone des dangers significatifs

pour la vie humaine ;

5 kW/m² ou 1 000 [(kW/m²)4/3].s, seuil des effets létaux délimitant la zone des dangers graves pour la

vie humaine mentionnée à l'article L. 515-16 du code de l'environnement ;

8 kW/m² ou 1 800 [(kW/m²)4/3].s, seuil des effets létaux significatifs délimitant la zone des dangers très

graves pour la vie humaine mentionnée à l'article L.515-16 du code de l'environnement.




Page 5/16

3. SCENARIOS ENVISAGES

L’activité de stockage au sein du bâtiment se décompose en trois îlots principaux :

Au Sud-Ouest du bâtiment : un ensemble de 3 îlots :

o Un îlot de palettes de 60 m3 ;

o Un îlot de placage vert de 81 m3 ;

o Un îlot de placage vert de 81 m3.

Au centre du bâtiment : un îlot de placage vert de 162 m3 environ ;

Au Nord-Ouest du bâtiment, un îlot de placage sec de 108 m3 environ.

Ces îlots sont distants entre eux de plus de 20 mètres. Compte-tenu de leur éloignement et pour des raisons de

simplification des calculs pour implémentation dans le logiciel FLUMILOG, il a ainsi été retenu la réalisation de 3

scénarios incendie, chacun centré sur l’incendie de l’un de ces îlots.

Scénario 1 : L’incendie généralisé de l’îlot Sud-Ouest ;

Scénario 2 : L’incendie généralisé de l’îlot central ;

Scénario 3 : L’incendie généralisé de l’îlot Nord-Ouest.

Les hypothèses utilisées pour modéliser ces scénarios sont décrites dans le chapitre suivant.




Page 6/16

Figure 1 : Plan du bâtiment et des îlots de stockage

Îlot Nord-Ouest

Îlot Central Îlot Sud-Ouest

Façade Nord-Ouest

Façade Sud-Est

Façade Sud-Ouest

Façade Nord-Est




Page 7/16

4. HYPOTHESES DE CALCULS

Dispositions constructives

Les principales dispositions constructives du bâtiment existant ont été reprises dans le cadre des modélisations.

La stabilité au feu de ce type de structure est réputée de 1 heure minimum. Cette hypothèse a été retenue malgré

l’absence de justificatif transmis par l’exploitant. De manière conservative, les parois extérieures ont été

considérées en bardage double-peau (R0, E15, I0)

Notamment, le bâtiment est composé :

D’une structure porteuse en béton (poteaux, poutres), réputée résistante au feu durant une heure (R60) ;

D’une couverture en bac acier avec isolant et étanchéité bitume ;

D’un bardage périphérique double-peau isolé par une laine de verre, réputé étanche aux gaz et aux

flammes durant 15 minutes (E15) ;

D’un sol en dallage et un plancher partiel en béton armé au-dessus du sous-sol.

Il est à noter que du fait de la topographie, le bâtiment voisin, au Sud, se situe en contrebas de l’installation. Un

sous-sol existe donc au Sud-Ouest du bâtiment, disposant de vestiaires.

Une galerie de communication existe également entre le bâtiment faisant l’objet de cette étude et le bâtiment

voisin. Elle se situe à cheval sur les limites de propriété du site et témoigne de l’usage passé de l’installation.

Interrogé sur son usage, le maître d’ouvrage a indiqué qu’il ne s’agissait pas d’une zone de travail et que le

personnel du site n’y a donc pas accès.




Page 8/16

Figure 2 : Vue de la galerie faisant jonction avec le bâtiment voisin

Les caractéristiques détaillées du bâtiment sont présentés dans le Tableau 1

Niveau RDC de stockage

Façade Sud-Ouest

Vestiaires

Bâtiment voisin

Limite de propriété

Galerie de communication




Page 9/16

Tableau 1 : Caractéristiques du bâtiment

Caractéristiques du bâtiment

Dimensions Longueur et largeur 108,8 m * 61 m

Hauteur moyenne sous toiture 6,8 m

Toiture

Résistance au feu des poutres (min) 60

Résistance au feu des pannes (min) 15

Matériaux constituant la couverture Métallique

multicouche

Exutoires de désenfumage 16 exutoires de

2*2m

Structure Structure Support Portique béton

R(i): Résistance au feu Structure Support (min) 60

Paroi Sud-Ouest

Matériau Bardage double-

peau

E : Etanchéité aux gaz chauds (min) 15

I : Critère d'isolation de la paroi (min) 0

Y : Résistance des Fixations (min) 0

Paroi Sud-Est


peau




Paroi Nord-Ouest


peau




Paroi Nord-Est


peau







Page 10/16

Conditions de stockage

Les calculs de flux thermiques ont été réalisés en considérant des conditions de stockage représentatives des

conditions réelles tout en restant conservatif afin de rester dans le domaine d’application du Logiciel FLUMILOG.

Les matières stockées relèveront exclusivement de la rubrique 1532 (Stockage de bois ou de matériaux

combustibles analogues).

Du fait des caractéristiques des produits stockés, et de leur mode de stockage, plusieurs choix ont été réalisés :

Les données de l’exploitant permettent d’estimer la densité des matériaux comme étant comprise en 400 et

500 kg/m3 pour le placage sec et 650 à 800 kg/m3 pour le placage vert. Une moyenne de ces valeurs a été

retenue, soit respectivement, 450 et 725 kg/m3 ;

Concernant la densité des stocks de palette, une densité de 100 kg/m3 a été retenue. Cette valeur est

issue des données SINDRA pour les déchets de palettes. Cette hypothèse apparait réaliste et majorante,

la faible densité de ce stock conduisant à une combustion rapide et intense ;

L’îlot Sud-Ouest, composé de trois îlots de palettes et placages verts, apparait complexe à modéliser par

FLUMILOG, n’autorisant pas au sein d’une même cellule, la présence de plusieurs combustibles distincts.

Une solution pourrait être la modélisation de plusieurs cellules réduites disposant de murs fictifs afin de

reproduire ce stock, mais cette démarche est génératrice d’aberrations de résultats. La taille des îlots étant

déjà en deçà du domaine de validité du logiciel, il a été préféré une approche plus conservative ;

Il a ainsi été retenu d’homogénéiser ce stock, en considérant la densité moyenne de l’ensemble de ces

trois îlots, et en les regroupant dans deux îlots disposés le long de la paroi (hypothèse majorante). Le

volume de ces deux îlots étant équivalent à celui des trois îlots réellement stockés.

La densité de l’îlot Sud-Ouest a ainsi été estimée à 556 kg/m3 en moyenne (162 m3 de placage vert à 725

kg/m3 et 60 m3 de palettes à 100 kg/m3) ;

Le stockage tel que rentré dans FLUMILOG sera constitué de stockage en masse. FLUMILOG base ses

calculs sur un système de palettes. Les dimensions et le contenu de ces palettes peut être personnalisé.

Dans le cas présent, FLUMILOG adapte la hauteur des palettes à la hauteur de stockage en masse. Pour

une hauteur de trois mètres, les palettes ont un volume de 2,88 m3. Pour une hauteur de 2 mètres, ce

volume est de 1,9 m3.

Il est à noter que le domaine de validité de FLUMILOG est limité en matière de densité au sein d’une

palette. Il n’autorise ainsi pas une quantité de bois supérieure à 1584 kg pour une palette de 2,88 m3, et

une quantité supérieure à 1056 kg pour une palette de 1,9 m3. Cette limite correspond à la densité

moyenne de bois indiquée dans la notice Flumilog, estimée à 550 kg/m3.

L’îlot Sud-Ouest est situé 3,3 mètres au-dessus du sol du bâtiment voisin. Néanmoins, la galerie de

jonction avec le bâtiment voisin dépassant du niveau du RDC du bâtiment modélisé, la hauteur de cible

standard à 1,8 m a été conservée. Une cible en contrebas pourrait en effet être préservée d’effets

thermiques éventuels, mais la structure de la galerie pourrait également être affectée par des flux

thermiques plus importants susceptible d’entrainer son effondrement sur du personnel s’y trouvant ;




Page 11/16

Malgré la présence d’une porte de quai sur la façade Nord-Ouest, cette dernière n’a pas été considérée

dans la modélisation. En effet, cette porte se trouve excentrée de l’îlot disposé le long de cette paroi. Le

logiciel FLUMILOG ne permettant pas de localiser les ouvertures, il disposerait la porte automatiquement

au centre de la façade, à l’endroit où se situe l’îlot de stockage Nord-Ouest. Considérant que cette parois

est modélisée en bardage double-peau, ne pas intégrer de d’ouverture n’apparait pas constituer une

approche minorant les effets d’un éventuel incendie.

Le détail des conditions de stockage considérées est précisé ci-dessous :

Tableau 2 : Caractéristiques de l’îlot Sud-Ouest

Îlot Sud-Ouest

Stockage en masse

Nombre d’ilots 2

Longueur des ilots 9,5 m

Largeur des ilots 4 m

Espace entre les ilots 5 m

Hauteur maximum de stockage 3 m

Hauteur de cible Hauteur d’homme 1,8 m

Cantonnement Hauteur de canton 0 m

Dimension des palettes

Longueur 1,2 m

Largeur 0,8 m

Hauteur 3 m

Tableau 3 : Caractéristiques de l’îlot central

Îlot central

Stockage en masse

Nombre d’ilots 1

Longueur des ilots 18 m







Longueur 1,2 m

Largeur 0,8 m

Hauteur 3 m




Page 12/16

Tableau 4 : Caractéristiques de l’îlot Nord-Ouest

Îlot Nord-Ouest

Stockage en masse

Nombre d’ilots 1

Longueur des ilots 12 m







Longueur 1,2 m

Largeur 0,8 m

Hauteur 3 m




Page 13/16

5. PRESENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS

Les notes de calcul de modélisation des scénarios d’incendie généralisé sont présentées en annexe du présent

rapport.

Les cartographies des flux thermiques résultant de cette approche sont présentées ci-après :

Figure 3 : Résultats modélisation scénario n°1 : Incendie de l’îlot Sud-Ouest

Limite de site

Galerie de communication




Page 14/16

Figure 4 : Résultats modélisation scénario n°2 : Incendie de l’îlot central

Figure 5 : Résultats modélisation scénario n°3 : Incendie de l’îlot Nord-Ouest

Le tableau suivant présente une analyse des distances atteintes par les flux thermiques sortant du bâtiment. Les

flux sortant de chaque paroi du fait de l’incendie de chaque îlot de stockage y sont synthétisés.

Il est à noter qu’en absence de plan géoréférencé fourni par le maître d’ouvrage, les distances précises des parois

vis-à-vis des limites de propriété n’ont pu être qu’estimées.




Page 15/16

Tableau 5 : Résultats des calculs de flux thermiques

Îlots Paroi du bâtiment

Distance de la paroi aux limites

de site (estimation)

Rayon maximal des flux de 8 kW/m² à

l’extérieur du bâtiment





Commentaires

Îlot Sud-Ouest

Nord-Ouest 150 m NA NA NA En cas d’incendie généralisé de l’îlot Sud-Ouest, des flux supérieurs à 8 kW/m² sont susceptibles de sortir du bâtiment sans toutefois sortir des limites de l’installation.

Néanmoins, ces flux pourront atteindre la galerie de communication avec le bâtiment voisin.

Sud-Ouest 5-10 m 5 m* 5 m* 10 m*

Nord-Est 25-30 m NA NA NA

Sud-Est 10 m 5 m* 5 m* 5 m*

Îlot central

Nord-Ouest 150 m NA NA NA

En cas d’incendie généralisé de l’îlot central, aucun flux thermique supérieur à 3 kW/m² ne serait susceptible de sortir des limites de l’installation ou du bâtiment.

Sud-Ouest 5-10 m NA NA NA


Sud-Est 10 m NA NA NA

Îlot Nord-Ouest

Nord-Ouest 150 m 5 m* 5 m* 10 m*

En cas d’incendie généralisé de l’îlot Nord-Ouest, des flux supérieurs à 8 kW/m² sont susceptibles d’être émis en dehors du bâtiment.

Ces flux ne sortiront cependant pas des limites de l’installation et n’impacteront pas le local chaufferie situé à l’extérieur du bâtiment.

Sud-Ouest 5-10 m NA NA NA


Sud-Est 10 m NA NA NA

*La notice Flumilog précise que dans l'environnement proche de la flamme, le transfert convectif de chaleur ne peut être négligé. Il est donc préconisé pour de faibles distances d'effets comprises entre 1 et 5 m de retenir une distance d'effets de 5 m et pour celles comprises entre 6 m et 10 m de retenir 10 m.




Page 16/16

6. CONCLUSION

En cas d’incendie d’une cellule et selon les hypothèses retenues, des flux supérieurs à 5 kW/m² sont susceptibles

d’atteindre la limite de l’installation au Sud-Ouest, et des flux supérieurs à 3 kW/m² pourraient la dépasser et

impacter le site voisin.

Les zones des effets thermiques de 8 kW/m2 seront maintenues à l’intérieur des limites du site, mais la galerie de

communication avec le bâtiment voisin, qui jouxte l’îlot de stockage Sud-Ouest, implique de possibles effets dominos

sur celle-ci.

Documents

Rapport de modélisation des effets thermiques