NFPA 258 Pratique recommandée pour la détermination de la génération de fumée à partir de matériaux solides.

La National Fire Protection Association (NFPA) élabore des normes consensuelles qui encadrent les pratiques de sécurité incendie à l'échelle mondiale. La norme « NFPA 258 : Pratiques recommandées pour la détermination de la formation de fumée à partir de matériaux solides », publiée dans ce cadre, constitue une ressource essentielle pour les ingénieurs en protection incendie intervenant lors d'incendies industriels de grande ampleur. Bien que non obligatoire, elle fournit des recommandations fondées sur des données probantes concernant la gestion de la fumée et de la chaleur dans les espaces de grande hauteur sous plafond et de volume important, un des aspects les plus complexes de la dynamique des incendies.

La norme NFPA 258, relative à l'extraction des fumées et de la chaleur lors d'incendies industriels de grande ampleur, est une recommandation (et non une norme contraignante) axée sur l'estimation de la production de fumée et la conception des systèmes de ventilation pour les incendies dans les grandes installations industrielles telles que les entrepôts, les usines, les hangars d'avions et les centres de distribution. La dernière version de cette norme intègre les données modernes d'essais au feu, la modélisation par dynamique des fluides numérique et les enseignements tirés d'événements réels. Cette norme s'applique essentiellement aux espaces dont la hauteur sous plafond est d'au moins 6 m et dont la charge calorifique dépasse celle des environnements à sprinklers classiques.

La norme NFPA 258 aborde trois défis clés liés aux incendies de grande ampleur :

• Formation de la couche de fumée : Utilise l'équation de la fumée pour prédire la montée et la stratification de la fumée.
• Accumulation de chaleur : Nous recommandons de dimensionner les conduits de ventilation afin de limiter la température au plafond.
• Visibilité et durabilité : Permet l'évacuation de la fumée afin de protéger les voies d'évacuation.

Taux de production de fumée : La norme NFPA 258 repose essentiellement sur un modèle empirique permettant d’estimer le taux de dégagement de chaleur par convection et la production de fumée qui en résulte. Ce taux est calculé selon la formule fournie dans la norme et contribue au modèle de panache à symétrie axiale.

Dimensionnement et espacement de la ventilation : la norme NFPA 258 recommande des rapports de surface de ventilation basés sur la taille du feu, la hauteur du plafond et les rideaux d'air.

• Pour des hauteurs de plafond de 6 à 9 m, le rapport minimal ventilation/surface au sol est de 1:100 à 1:150.
• Pour des hauteurs de plafond de 9 à 18 m, le rapport minimal ventilation/surface au sol est de 1:75 à 1:100.
• Pour les hauteurs sous plafond d'au moins 18 m, un rapport minimal de ventilation/surface au sol de 1:50 ou une analyse de dynamique des fluides numérique est requis.

Les systèmes de ventilation automatique doivent s'activer à une température de 121 degrés pour éviter une activation prématurée.

Avec l'expansion considérable des entrepôts de commerce électronique et la croissance rapide des installations de stockage de batteries lithium-ion, le risque d'incendies de grande ampleur a atteint un niveau sans précédent. La norme NFPA 258 comble le fossé entre les données expérimentales et la conception basée sur la performance, permettant ainsi aux ingénieurs de :

• Afin de réduire les risques d'inhalation de fumée pour les secouristes.
• Protéger les stocks, qui atteignent des chiffres très importants.
• Conformité aux alternatives de performance des GRV (conteneurs pour le stockage et le transport de substances liquides et solides) (Section 909)

Aujourd'hui, la norme NFPA 258 constitue le fondement d'une maîtrise efficace des fumées dans les plus grands bâtiments du monde. À l'ère des entrepôts gigantesques et des marchandises complexes, il est impossible d'ignorer cette norme.

En conclusion, la fumée dégagée par les matériaux solides constitue un facteur important de sécurité incendie : elle peut réduire la visibilité, exposer à des substances toxiques et perturber l’évacuation et les opérations de lutte contre l’incendie. La norme NFPA 258 décrit comment mesurer la fumée dégagée par les matériaux dans des conditions d’essai contrôlées.

L'objectif principal de cette norme est de fournir une méthode d'essai normalisée pour déterminer la densité optique spécifique de la fumée produite par des matériaux solides exposés à un flux thermique et à des conditions d'essai spécifiés. La densité optique spécifique mesure la quantité de fumée produite par unité de masse de l'échantillon testé, en fonction de la réduction de la visibilité. En d'autres termes, cette application proposée aide les fabricants, les concepteurs de spécifications, les laboratoires et les organismes de réglementation à :

• Déterminer la quantité de fumée produite par un matériau donné lorsqu'il brûle ou se décompose dans des conditions de test.
• Fournir des données comparatives entre les matériaux (pour sélectionner les matériaux qui produisent moins de fumée).
• Pour appuyer les décisions d’ingénierie en matière de sécurité incendie, notamment dans les situations où la production de fumée est une préoccupation importante (par exemple, dans les espaces clos, les tunnels, les transports et les intérieurs de bâtiments).

Cette norme s'applique aux matériaux solides (par opposition aux liquides ou aux gaz) dans des conditions d'exposition définies, ce qui permet une comparaison cohérente.

Voici quelques caractéristiques clés de la méthode d'essai décrite :

• Une chambre d'essai (chambre de densité de fumée) est utilisée pour exposer un échantillon de matériau à un flux de chaleur radiant dans des conditions ambiantes contrôlées.
• La fumée résultante est mesurée à l'aide de méthodes optiques (atténuation de la lumière) afin de calculer la densité optique spécifique de la fumée.
• Les résultats sont présentés sous forme de densité optique spécifique par unité de masse ou d'unités de mesure similaires.
• Les échantillons doivent être préconditionnés (par exemple par séchage) afin que l'humidité n'affecte pas les résultats.
• Cette méthode est comparable, voire identique, à la méthode d'essai normalisée pour la densité optique spécifique de la fumée produite par des matériaux solides décrite dans la norme ASTM E662. De nombreuses sources désignent la norme ASTM E662 comme étant la norme NFPA 258.

Du fait de cette équivalence, de nombreux laboratoires et fournisseurs d'équipements utilisent des chambres de densité de fumée conçues pour la norme ASTM E662 et les décrivent comme conformes à la norme NFPA 258.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de gestion. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais aux entreprises, conformément à la norme « NFPA 258 : Pratique recommandée pour la détermination de la formation de fumée à partir de matériaux solides ».