Synthèse des travaux de l’Atelier Sécurité Incendie d’AdivBois

L’atelier incendie d’ADIVbois a, entre 2016 et 2022, constitué une plateforme d'échange entre les différents acteurs de la construction bois (dont des services de secours, des laboratoires agréés par le ministère de l'intérieurs, des bureaux de contrôles et des représentants de ministères) et a mené plusieurs actions comprenant des études et essais qui ont permis de nombreuses avancées sur la thématique résistance au feu et sécurité incendie des bâtiments bois.

Elles sont listées ci-dessous et données en détails dans les publications associées à ces actions.

Assemblages mécaniques pour des durées de résistance au feu supérieures à 60min.

Cette étude a compris 21 essais de résistance au feu et a permis de vérifier qu'il est possible d’atteindre des durées de résistance au feu de 90 et 120 min sans mise en œuvre de protection thermique, quand le référentiel de dimensionnement est aujourd’hui limité à 60min.

Ingénierie de la Sécurité Incendie (ISI) de bâtiments en bois de grande hauteur.

Cette étude a été réalisée en 3 phases : une étude bibliographie, une étude, par simulations numériques, du développement de l’incendie et des actions thermiques dans un bâtiment bois, une étude sur les conditions d'applicabilité de l'ingénierie de la sécurité incendie aux bâtiments en bois de grande hauteur.

Elle a permis de définir les modifications à apporter à une approche d'ingénierie de la sécurité incendie pour prendre en compte les conditions d'auto-extinction du bois structural dans des  bâtiments en bois de grande hauteur en situation d'incendie.

Cage d'escalier - Gaine d'ascenseur en bois.

Une étude ISI a été menée de façon à évaluer le développement de l’incendie dans un bâtiment bois comportant une cage d’escalier avec des parois en bois lamellé croisé (CLT).

Elle a permis de montrer que, revêtues d'une protection incendie dûment dimensionnée, elles ne pouvaient être enflammées, permettant ainsi de respecter l'objectif de sécurité sous-jacent à l'exigence réglementaire relative aux établissements recevant du public (ERP)

Guide Interfaces

Etude menée par un groupe de travail visant à évaluer les dispositions à prendre pour assurer un niveau global de sécurité incendie dans un immeubles en construction bois.

Elle a permis d’établir le «Guide pour le traitement des points singuliers et des interfaces entre éléments de construction» qui constitue une aide à la conception et à la réalisation des dispositions constructives à mettre en œuvre pour maîtriser la propagation de l’incendie d’un compartiment à l’autre par les jonctions entre éléments de construction et à l’intérieur des vides constructifs pouvant exister dans les murs de façade et de refend, planchers et toitures.

Analyse du risque incendie des bâtiments grande hauteur en bois avec un système fixe d'extinction automatique à eau

Analyse du risque incendie en cas de mise en ouevre de systèmes fixes d’extinction automatique à eau dans les bâtiments en bois de grande hauteur (BBGH).

Cette analyse avait pour objectif de compléter l’étude sur la faisabilité d’une approche par ingénierie de sécurité incendie (ISI) appliquée aux bâtiments de grande hauteur en bois (INC_C) afin de permettre une plus grande surface de bois structurale pouvant être laissée apparente

Elle a compris 4 phases : Etude bibliographique, Analyse du risque incendie, Analyse des Modes de Défaillance de leurs Effets et de leur Criticité, Guide de conception de systèmes fixes d’extinction automatique à eau (SFEAE).

Elle a permis l’établissement d’un Guide de conception de systèmes fixes d’extinction automatique à eau (SFEAE) pour bâtiment bois.

Impact économique de l'adoption d'un SFEAE

Etude économique visant à caractériser l’impact du cout d’un système de sprinklage résidentiel ou par brouillard d'eau pour une tour résidentielle en bois de 50m.

Elle a permis d’identifier que le cout l’installation de sprinklage représenterait environ 3-4% du cout en euro hors taxe du cout travaux prévisionnel d’une opération. Ce pourcentage pouvant toutefois augmenter en fonction des couts travaux indirects évoqués dans l’étude.

Etude paramétrique des conditions d'auto-extinction du bois structural dans un local

Pour cette étude, plusieurs simulations numériques ont été réalisées selon différentes typologies de structure avec planchers, cloisons et murs en CLT, présentant différents pourcentages de bois apparent. Des propositions sont faites pour le pourcentage de bois structural apparent dans un local, en fonction des conditions de ventilation, conduisant à l'arrêt de combustion avec flammes vives lorsque la charge combustible mobilière est éteinte.

Notes de préconisation pour la sécurité en cas d'incendie des bâtiments bois de moyenne et de grande hauteur

Cette action est le fruit des autres actions et de résultats d'essais de protection au feu de différentes configurations d’écrans thermiques.

4 notes de préconisations ont été rédigés dans le cadre de cette action :

• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois d’habitation de 8 à 28 m.
• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois d’établissement recevant du public de 8 à 28 m.
• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois d’établissement recevant des travailleurs de 8 à 28 m.
• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois de moyenne et grande hauteur (> 28 m).

Ces notes ont été publiées par France Bois 2024 afin d'être utilisées pour la conception des immeubles pour les JO de Paris 2024.

Ces 4 notes de préconisations ont, par la suite, été commentées  :

• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois d’habitation de 8 à 28 m.
• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois d’établissement recevant du public de 8 à 28 m.
• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois d’établissement recevant des travailleurs de 8 à 28 m.
• Note de préconisation pour la sécurité en cas d’incendie de bâtiments en bois de moyenne et grande hauteur (> 28 m). 

Essais feu réel

Plusieurs essais de développement de feu dans des locaux représentant différentes configurations de local de construction en bois ont été réalisés :

• Dix essais au cône calorimètre sur des éprouvettes en épicéa.
• Huit essais à moyenne échelle dans une enceinte cubique de 1,40 m de côté, avec différentes configurations de parois en bois (CLT à base d'épicéa) et d'ouverture de ventilation.

• Quatre essais à échelle réelle, d'une cellule de 5,1 m x 5,5 m x 2,6 m, avec différente configuration d'élément structural en bois (plafond, ou paroi ou poutres-poteau) pour des ouvertures de ventilation représentatives des bâtiments d'habitation ou de bureaux.

Cette étude a permis d’obtenir des données expérimentales suffisamment complètes pour, d'une part, valider les outils de calculs actuellement utilisés pour les études en ingénierie de la sécurité incendie (ISI) et, d'autre part, de vérifier les conditions permettant d'avoir le non-entretien de la combustion avec flammes vives des éléments en bois structuraux.

Propriétés thermomécaniques du bois

Dans le cadre de cette action, des essais de compression sur 96 spécimens de 40 mm x 40 mm x 80 mm, soumis à différentes températures (entre 20 et 100°C) et différentes teneurs en eau (entre 10 % et 100%).

Ces essais ont permis d‘obtenir des connaissances beaucoup plus précises sur les propriétés thermomécaniques de l'épicéa. Ces données seront notamment exploitables dans le cadre de calculs avancés (approche ISI).

Conclusion générale

L’ensemble de ces actions a permis d’apporter une aide à la conception et à la réalisation des dispositions constructives à mettre en oeuvre pour maîtriser la propagation de l’incendie dans les bâtiments bois de moyenne et de grande hauteur.

De plus ces travaux ont permis d’alimenter les groupes de travail ministériel en charge de faire évoluer la règlementation en matière de sécurité incendie.

Le projet de filière Plan National Industrie du Bois de la Nouvelle France Industrielle (PNFI) « Immeubles à Vivre Bois » a démarré en 2016 pour une durée initiale de 3 ans ; prorogé 2 fois, il s’est terminé le 1^er juin 2022.

Ce projet a été cofinancé par l’Etat (via BPI France), le CODIFAB et FBF.