Prédiction de la vulnérabilité des constructions lors des incendies à l’interface milieu naturel/constructions

Les “interfaces forêt/habitat”, zones où l’urbanisation et les espaces naturels se rencontrent, posent de sérieux problèmes dans la gestion du risque incendie en raison d'une augmentation des sources d'inflammation et de la vulnérabilité des infrastructures. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans ce contexte et ont pour objectif d’étudier la vulnérabilité des constructions afin de définir des préconisations d’aménagement aux abords des habitations. Dans un premier temps, la vulnérabilité au feu de deux types de dalles de terrasse face à une source radiative et aux brandons a été étudiée. Face au rayonnement, deux dispositifs expérimentaux ont été utilisés et les critères de réaction au feu ont été analysés. L’échelle produit a montré que la forme des dalles influence l’inflammabilité. Les dalles thermoplastiques se sont avérées plus combustibles et émettrices de fumées que les dalles en bois. Pour caractériser l’inflammabilité des dalles face aux brandons, nous avons utilisé des copeaux de bois de différentes tailles et formes. Les brandons, enflammés ou incandescents, ont été disposés au contact des dalles à différentes positions. Notre étude a montré que les brandons incandescents ne permettaient pas d’allumer les dalles de terrasse étudiées. En revanche, avec les brandons enflammés, l’allumage des dalles intervient suivant plusieurs positions pour une masse minimale de brandons de 0,31 g pour le bois et 0,28 g pour le thermoplastique. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux sollicitations thermiques engendrées par la combustion d’une haie et à son impact sur la dégradation des matériaux de construction. Pour cela une étude multi-échelle a été réalisée. A l’échelle du laboratoire, nous avons reconstituée une haie à l’aide de branches de ciste de Montpellier. La puissance dégagée, la perte de masse et la densité de flux de chaleur mesurée à 1,15 m de la haie ont été examinées. Les résultats obtenus lors du brûlage de la haie ont démontré qu’avec une forte vitesse de croissance au feu (FIGRA) et une puissance de feu (HRR) importante, les haies pouvaient significativement participer au développement d’un incendie aux interfaces forêt/habitat. Afin de se rapprocher de conditions réelles, la combustion de haies de ciste de surface (6 × 1 m²) a été étudiée à l’échelle du terrain en considérant deux hauteurs (1 et 2 m). Des fluxmètres radiatifs et totaux ont été positionnés à 3 m de la haie. Il a été mis en évidence que la densité de flux de chaleur mesurée pour la haie de 2 m est environ 1,6 fois plus importante que celle obtenue pour la haie de 1 m. Nous avons également reproduit une configuration d’interface forêt/habitat. Une haie (6 × 1 × 1 m³) a été placée au bord d’une terrasse faite de dalles en bois et à 3 m de différents types de menuiserie (PVC et aluminium). Les résultats ont montré que la densité de flux de chaleur générée par la haie était suffisante pour endommager les ouvrants et les dalles de terrasse en bois. Par la suite, nous avons utilisé le code de calcul WFDS (code CFD 3D) pour modéliser les expériences de combustion des haies de ciste à l’échelle du laboratoire. Les prédictions ont été confrontées aux résultats expérimentaux, montrant un très bon accord pour le HRR, la perte de masse et la géométrie du front de flamme.