ISO 5659 Plastiques - Formation de fumée

La norme ISO 5659 Plastiques – Formation de fumées, publiée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), comprend plusieurs sous-sections publiées sous le même titre. À savoir :

• La norme « ISO 5659-1 Partie 1 : Guide pour les essais de densité optique » définit la densité optique et décrit les exigences. La partie 2 de cette norme internationale décrit une procédure d'essai statique (ou cumulative) en chambre unique. Actuellement, le champ d'application de ce guide se limite à la procédure d'essai décrite dans la partie 2. Si des travaux futurs élargissent le champ d'application de la norme à d'autres essais de fumée (par exemple, des procédures dynamiques), le champ d'application de la partie 1 sera étendu en conséquence.

Aux fins de la présente norme, les définitions suivantes s'appliquent en plus des termes et définitions donnés dans la norme « ISO 13943 Sécurité incendie – Glossaire » :

• La densité optique volumique exprime une mesure du degré d'opacité de la fumée en termes de perte de poids du matériau dans les conditions d'essai.
• La densité optique de la fumée est une mesure de son degré d'opacité (logarithme commun négatif de la transmittance relative de la lumière).
• La densité optique spécifique est la densité optique multipliée par un facteur qui dépend de l'instrument et de la taille de l'échantillon.
• Un modèle d'incendie est un moyen de générer des effluents d'incendie pour évaluer la décomposition ou des échantillons dans des conditions définies afin de représenter les stades connus d'un incendie. Ce terme doit être distingué de la modélisation d'incendie, terme utilisé par la communauté scientifique des incendies pour la simulation mathématique des caractéristiques d'un incendie.
• Un scénario d’incendie est une description détaillée des conditions prévalant à des étapes spécifiques d’un incendie réel ou d’une simulation d’incendie à grande échelle.

L’objectif de cette norme est de fournir des conseils sur l’applicabilité des mesures de densité de fumée décrites dans la partie 2 de cette norme.

Des progrès significatifs ont été réalisés ces dernières années dans l'analyse des débris d'incendie. Il est reconnu que la composition du mélange de produits de combustion dépend de la nature des matériaux de combustion, des températures et des conditions de ventilation ambiantes, et en particulier de l'accès de l'oxygène au cœur du feu. Plusieurs facteurs importants pour la catégorisation des atmosphères d'incendie et la comparaison des atmosphères entre les études d'incendie en laboratoire et en vraie grandeur sont répertoriés dans le tableau « Classification générale des stades d'incendie réels selon l'ISO/TR 9122-1 » de la norme.

Le feu implique un ensemble complexe et interdépendant de phénomènes physiques et chimiques. Par conséquent, il est pratiquement impossible de simuler tous les aspects d'un incendie réel dans un appareillage de laboratoire. La validation du modèle d'incendie constitue peut-être le défi technique le plus complexe associé à tous les essais de feu.

Après l'allumage, le développement du feu peut se dérouler de différentes manières selon les conditions environnementales et la disposition physique des matériaux combustibles. Cependant, un schéma général de développement du feu peut être établi dans un compartiment où la courbe globale température-temps présente trois stades.

La première phase est la phase initiale d'un incendie, avant qu'il ne devienne une flamme soutenue. La température de la chambre de combustion n'augmente que légèrement. L'inflammation et la formation de fumée constituent les principales étapes de cette phase. La deuxième phase (développement de l'incendie) débute par l'inflammation et se termine par une augmentation exponentielle de la température de la chambre de combustion. Outre la fumée, la propagation des flammes et le dégagement de chaleur constituent les principaux dangers de cette phase. La troisième phase (développement complet de l'incendie) débute lorsque la surface de tous les combustibles de la pièce est décomposée à un point tel qu'une inflammation instantanée se produit dans toute la pièce, entraînant une augmentation rapide et importante de la température (embrasement généralisé).

À la fin de la troisième étape, les combustibles et l’oxygène ont été en grande partie consommés et, par conséquent, la température a diminué à un rythme qui varie en fonction de la ventilation et des caractéristiques de transfert de chaleur et de masse du système.

À chacune de ces étapes, un mélange différent de produits de décomposition peut se former, influençant la densité de fumée produite à ce stade. De plus, il est nécessaire de connaître le scénario d'incendie envisagé, notamment le flux de chaleur incident, la disponibilité en oxygène et les conditions du système d'évacuation des fumées.

• La norme « ISO 5659-2 Partie 2 : Détermination de la densité optique par un essai en chambre unique » décrit une méthode de mesure de la production de fumée à partir de la surface exposée de matériaux, composites ou assemblages sensiblement plats lorsqu'ils sont placés en position horizontale et exposés à des niveaux d'irradiance thermique spécifiés dans une enceinte fermée avec ou sans application d'une flamme pilote.

Cette méthode d’essai est applicable à tous les plastiques et peut également être utilisée pour évaluer d’autres matériaux (par exemple, les caoutchoucs, les revêtements textiles, les surfaces peintes, le bois et d’autres matériaux).

Les valeurs de densité optique déterminées par cet essai sont spécifiques à l'échantillon ou au matériau d'assemblage, dans la forme et l'épaisseur testées, et ne constituent pas des propriétés intrinsèques fondamentales. Cet essai est principalement destiné à la recherche et au développement sur les bâtiments, les trains, les navires et les véhicules similaires, ainsi qu'à l'ingénierie de la sécurité incendie. Il ne doit pas servir de base à des évaluations pour les codes du bâtiment ou à d'autres fins.

Aucune base n'est fournie pour estimer la densité de fumée qui serait produite par l'exposition de matériaux à la chaleur et aux flammes dans d'autres conditions d'exposition (réelles), et aucune corrélation n'a été établie avec les mesures obtenues à partir d'autres méthodes d'essai. Cette procédure d'essai exclut l'effet des substances irritantes sur les yeux.

Cette procédure d'essai traite de la perte de visibilité causée par la densité de la fumée, laquelle n'est généralement pas associée à des effets irritants, comme décrit dans la partie 1 de la présente norme. Il est important de souligner que la fumée émise par un matériau varie en fonction du niveau de rayonnement auquel l'échantillon est exposé.

En bref, cette norme a été élaborée pour mieux évaluer le potentiel de génération de fumée des matériaux brûlant dans une gamme plus large de conditions de flux thermique que les tests de fumée alternatifs à chambre unique et pour permettre de tester les thermoplastiques en position horizontale.

• La norme « ISO 5659-3 Partie 3 : Détermination de la densité optique par la méthode de l'écoulement dynamique » décrit une méthode de mesure de la production de fumée à partir des surfaces exposées d'échantillons constitués de matériaux, composites ou assemblages sensiblement plats ne dépassant pas 25 mm d'épaisseur, lorsqu'ils sont placés en position horizontale et soumis à une irradiation thermique à des niveaux spécifiés dans des conditions de ventilation forcée, avec ou sans application d'une flamme pilote.

Cette méthode d'essai s'applique aux plastiques et peut également être utilisée pour évaluer d'autres matériaux (par exemple, caoutchoucs, revêtements textiles, surfaces peintes, bois et autres matériaux de construction). Les valeurs de densité optique déterminées par cet essai sont spécifiques à l'échantillon ou au matériau d'assemblage, dans sa forme et son épaisseur, et ne doivent pas être considérées comme des propriétés intrinsèques et fondamentales.

Cette méthode d'essai est destinée à la recherche et au développement et ne constitue pas principalement une base d'évaluation pour les codes du bâtiment ou autres. Elle ne fournit aucune base pour prédire la densité de fumée que les matériaux peuvent produire lorsqu'ils sont exposés à la chaleur et aux flammes dans d'autres conditions d'exposition, telles que les conditions d'utilisation finale, et aucune corrélation n'a été établie avec les mesures obtenues par d'autres méthodes d'essai. Il est important de souligner que la fumée émise par un matériau varie en fonction des conditions de ventilation et du niveau d'irradiance auquel l'échantillon est exposé.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluations, dispose d'une équipe solide qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services de tests conformes à la norme ISO 5659 Plastiques - Formation de fumées.