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Arme efficace contre l’incendie, le brouillard d’eau ne s’utilise pas pour autant dans n’importe quel type de SSI. Adaptable à son environnement, il doit faire l’objet de diverses études de faisabilité avant d’être adopté, et correspondre à des besoins réels prenant en compte tous les paramètres existants.
Optimisant au maximum les propriétés physiques de son composant, le brouillard d’eau (appelé aussi Hi-fog) est une invention jusque là utilisée dans la lutte contre l’incendie à bord des navires. Elle se trouve aujourd’hui promise à un bel avenir dans de nombreux secteurs, comme le révèle une étude du CSTB (Centre scientifique et technologique du bâtiment) qui constate une demande croissante en la matière des maîtres d’ouvrage. Le procédé repose sur le diffusion, via des buses spéciales, d’un écran de fines gouttelettes couvrant une grande surface, réduisant la chaleur du feu, refroidissant rapidement non seulement le foyer de l’incendie mais aussi les zones voisines. Une action renforcée par l’évaporation de l’eau, agissant également sur la température, ainsi que par la vapeur produite qui entrave la diffusion de l’oxygène à la base du feu.
La disposition des buses, la formation accélérée des gouttelettes, permettent une couverture plus étendue du foyer, même en cas d’éléments extérieurs gênants comme des courants d’air ou des courants thermiques.
Ce système est à rapprocher des installations classiques bien connues de sprinklers et de rideaux d’eau par son utilisation d’un produit principal – l’eau – et par sa conception structurelle : conduites sous pression, disposition de buses, dispersion sur le foyer. Il se veut cependant différent dans son application première, sa vocation étant de diminuer la quantité d’eau employée pour l’extinction – source de nombreux dégâts collatéraux – tout en renforçant son efficacité. Cette « brumisation » pourrait donc être considérée comme une méthode « douce » de lutte contre le feu, avec cependant quelques réserves soulevées par des tests réalisés en laboratoire par le CSTB sus-nommé. Ces essais ont porté sur la durée de déclenchement de la brumisation à partir de l’instant où se déclare le foyer, et sur l’évaluation de son efficacité à contrôler ce dernier.
Pour être adaptée à une grande utilisation dans de multiples secteurs, la technologie venue des milieux marins se devait d’être améliorée. Son principal défaut résidant dans l’impossibilité d’atteindre le cœur du foyer, les ingénieurs, et principalement ceux de Siemens, ont mis au point une tuyère évasée à ses deux extrémités, capable de propulser un brouillard à une distance de dix mètres. Couplé en amont au SDI et en aval à des buses de vaporisation de gouttelettes de faible intensité, le système se met en marche moins de trente secondes après le déclenchement du feu, qu’il éteint en moins de deux minutes. Sa capacité atteint le milliard de gouttelettes par seconde pour des diamètres de 50 à 200 microns. Ce sont 90 essais qui ont été menés avec succès par le Centre national de prévention et protection (CNPP) validant cette technique pour des feux à déclenchement rapide d’une puissance de 4 à 5 MW.
Côté inconvénients, deux points noirs sont à prendre en compte : l’opacité pouvant être créée par ce brouillard, et une possible mise en surpression des locaux protégés. Des tests ont prouvé qu’après sept minutes de fonctionnement, l’accumulation des gouttelettes et de la fumée finissent par provoquer une sorte de rideau impénétrable aux regards, ce qui inquiète, entre autres, les pompiers de Paris, appelés à se prononcer sur ces essais. Quant à la surpression, elle pourrait venir de la projection des micro-gouttelettes sous haute pression, qui enverrait la fumée vers les circulations, pouvant ainsi gêner les évacuations. Mais sur ce dernier point, on parle plus de théorie que de pratique, et rien n’est réellement prouvé.
Par contre, l’efficacité tant en terme de refroidissement que d’absorption de l’énergie calorifique a été largement prouvée – 2 MJ/kg d’eau – par toutes les études sur le sujet.
Une utilisation ciblée
Pas plus que les installations dites «sprinkler» ne peuvent être mises en œuvre n’importe où, le principe du brouillard d’eau ne peut s’appliquer qu’en des lieux précis, pour une utilisation donnée. Il n’empêche que ses champs d’application sont nombreux, en regard de ses actions moins traumatisantes pour les sites et produits qu’il protège : hôtels, restaurants, parkings, bureaux, bâtiments administratifs, sites industriels, entrepôts, mais aussi machines, gaines électriques, turbines, etc.. Idéal pour la protection des lieux clos et confinés, on l’utilise déjà dans des métros (Londres, Paris), des basiliques ou palais (St.Marc à Venise, Duodo et Selvadego dans la même ville) ou la célèbre église tout en bois de Haukipudas en Finlande.
Ce qui illustre parfaitement le fait que, pour le distributeur-installateur de brouillards d’eau, il est primordial de s’adapter au plus près à l’environnement auquel il est confronté. Certaines exigences particulières liées aux activités pratiquées sur les sites à protéger doivent être prises en compte, quant aux produits et matériaux concernés, mais aussi quant à la structure du bâtiment. Les solutions et techniques sont multiples, différentes les unes des autres, incluant basses ou hautes pressions, visant à intervenir aussi bien sur des presses pour panneaux à fibres de bois, les éoliennes, les véhicules ferroviaires, les aires de stationnement automatiques, etc..
« Nous pouvons faire le rapprochement avec une installation style sprinkler, confie Jim Doro, directeur du SAV chez Minimax France, fabricant, installateur, car les structures se ressemblent. En clair, un technicien rodé à l’un peut monter l’autre, mais les deux systèmes ne sont pas adaptables l’un à l’autre. Les différences existent au niveau du diamètre des tuyaux, des buses, de la pression d’eau, etc.. Par contre, les principes du service après vente sont identiques – vérification des conduits et des accessoires, entretien, etc. Nous sommes pour l’instant sur un marché émergent, mais nous constatons une demande accélérée de nos clients potentiels, intéressés par les avantages du brouillard. Notamment vers les hôteliers, qui sont parmi les plus concernés, ou les responsables de tunnels routiers, mais aussi en règle générale tous ceux qui ont un environnement, une structure, des produits qui craignent une arrivée d’eau trop importante noyant leurs bâtiments. Celui qui souhaite utiliser ce système doit automatiquement se plier à une étude des lieux, de l’activité, de la production, avec son vendeur afin de déterminer très exactement ce qu’il convient pour que ce soit efficace. »
En résumé, le brouillard d’eau présente de nombreux avantages sécuritaires, qui seront bien évidemment pris en compte par ses acheteurs : non conducteur d’électricité, limitant les risques de déflagration, efficacité reconnue dans l’extinction, absorption de l’énergie, limitation des fumées, protection des personnes comme des biens. S’ajoutent à cette liste des éléments pratiques et structurels tout aussi intéressants, comme une mise en œuvre aisée, un réseau simple et peu coûteux à implanter, une consommation d’eau faible, une grande flexibilité d’emploi. Non polluant, le système facilite l’intervention des secours, son brouillard étant compatible avec les mousses d’extinction et son action est positive aussi bien à l’extérieur qu’à l’intérieur. Quant à ses applications, elles sont multiples et vont au-delà de la simple lutte contre l’incendie, avec la neutralisation des atmosphères explosives, le refroidissement de réservoirs, l’atténuation des effets de rayonnement, l’action sur les hydrocarbures, les solvants, les câbles électriques ou le gaz.
Les tests du CSTB
Le Centre a construit un banc d’essai dédié, modulable permettant de s’adapter à la grande majorité des cas étudiés. Un local carré de 15 m X 15 m et d’une hauteur sous plafond de 6,5 m a été aménagé, comportant des éléments de toiture réglables en hauteur et des instruments mesurant les températures, le rayonnement, l’opacité, analysant les gaz pouvant être produits par le foyer.
Ces essais ont pour objectifs premiers la mesure de la durée de déclenchement de la brumisation à partir du moment où le foyer se déclenche, et l’évaluation de son efficacité sur le contrôle de ce dernier. Une analyse complète de la configuration existante (lieux, matériaux, ventilation, désenfumage, présence humaine…) est effectuée en préalable à chaque test, afin de concevoir au mieux un essai reproduisant les conditions exactes dans lesquelles évoluera le procédé.
Faire le bon choix
Entre sprinklers et brumisateurs, les avantages et inconvénients résultent de la sélection d’un système choisi en fonction des besoins de l’utilisateur. On a bien compris qu’à ce titre, le brouillard d’eau présente toutes les qualités d’une extinction non agressive préservant valablement aussi bien l’environnement que les structures, les contenants que les contenus. Les fabricants présents sur ce marché en gestation proposent leurs procédés, souvent similaires, qui diffèrent plus sur des détails de fond que sur la forme elle-même, pour des appareils qui se ressemblent tous : conduits de tuyaux, alimentation, cheminement de l’eau, raccordement à un SDI, diffusion par buses. Ces dernières peuvent être ouvertes ou fermées, disposer d’une ampoule comme les têtes de sprinkler, etc.. et surtout, principale différence avancée par les uns et par les autres, utiliser la haute ou la basse pression.
Ainsi AAI France (Atlantique Automatisme Incendie) offre-t-il des solutions hautes et basses pressions, conformes au guide APSAD D2 fonctionnant sur une plage de pression allant de 80 à 120 bars. Plusieurs modes de fonctionnement s’y rattachent, comme l’eau sous ampoule, la préaction avec mise en eau des réseaux asservie à la détection incendie, les buses ouvertes avec déluge, etc.
MINIMAX France affiche à son catalogue « Press Protect » technologie de brouillard sous basse pression, réservée à des presses de l’industrie de transformation du bois, (une centaine d’installées dans l’hexagone) mais aussi d’autres systèmes « Minifog » adaptés à la protection des éoliennes, des véhicules ferroviaires, des parcs de stationnement.
TYCO FIRE, qui se positionne comme le leader du brouillard d’eau a mis au point « MicroDrop » concept sous haute pression qui diffuse une eau à une pression de 100 bars obtenue par des buses spéciales. Il parvient ainsi à supprimer la chaleur et l’oxygène, deux éléments majeurs de survie d’un feu (le troisième étant le matériau combustible). Un procédé applicable dans des domaines multiples, automobiles, agro-alimentaires, informatiques, qui développe une efficacité prouvée, et qui peut se diversifier par un dispositif relié à des bouteilles ou des réservoirs alimentés par des pompes, baptisé « MicroDrop HP ». Autres variantes, les buses peuvent être « sous air » (ouvertes) avec déclenchement manuel ou couplées à un système de détection automatique, mais aussi « sous eau » fermées par une ampoule type sprinkler, qui autorise l’ouverture uniquement des buses exposées au feu. Le tout se veut efficace, propre, non contaminant, utilisable dans de nombreuses situations et dans des domaines très variés, allant de la salle de classe aux rames de métro.
« Les écarts entre systèmes haute et basse pression ne sont pas les seuls éléments à prendre en compte dans le choix d’un système de brouillard, révèle Olivier Boulet, responsable commercial chez T.F. La finalité des deux méthodes est identique, consistant à fabriquer des gouttelettes les plus fines possibles, avec comme objectif d’éteindre au mieux les incendies en préservant au plus les installations et matériaux. D’ailleurs, nous proposons à notre catalogue le procédé « AquaMix » qui utilise les basses pressions. »
DEF, très impliqué dans les systèmes d’extinction automatique, présente son « Autofog » sous basse pression, procédé à cylindre offrant par buse une couverture de 16 à 22 m2, idéal pour les salles d’archives ou les locaux informatiques.
SIEMENS IBT s’est spécialisé dans le brouillard d’eau à basse pression, avec la création d’une solution qualifiée de novatrice par son Directeur des Ventes Philippe Charlot, lors du dernier salon Expo Protection. Intitulé « Sinorix H2O Jet », l’ensemble utilise un mélange gaz-eau produisant un composant effervescent favorisant l’extinction. « Nous nous engageons sur son efficacité, a résumé le responsable lors d’un entretien diffusé sur le site web de l’entreprise. Cette approche par la basse pression autorise une meilleure approche du feu, conserve au processus toute son énergie cinétique, contrairement aux systèmes utilisant la haute pression. » « Sinorix » utilise la création de fines gouttelettes dans un jet de brouillard pouvant atteindre une dizaine de mètres, expulsées par des buses directionnelles, ou couvrant 28 m2 par des buses volumétriques. La très faible taille de ces gouttes, leur densité et leur vitesse, permettent un refroidissement optimum du cœur du foyer.
DESAUTEL privilégie de son côté la haute pression avec son « Fogmaker » travaillant à 100 bars doté d’un agent extincteur additionné à l’eau, contenant de l’antigel de l’AFFF (mousse) très efficace sur les hydrocarbures. On le retrouve dans les transports (bus, camions).
En résumé, s’équiper d’un brouillard d’eau ou d’un brumisateur doit être une décision réfléchie, avec la prise en compte de tous les paramètres motivant son utilisation. Les surfaces et volumes à protéger, la vocation du site, les matériaux et produits utilisés, le personnel, sont autant d’éléments à retenir, avec les évidences structurelles du bâtiment qui détermineront l’installation ou non de conduites d’eau, ou l’emploi de simples bouteilles, de mélange gazeux ou d’eau simple, etc.
Au Centre des Archives Nationales de Pierrefitte-sur-Seine, le brouillard d’eau détruit moins de 1 % des papiers
L’Opérateur du patrimoine et des projets immobiliers de la culture (OPPIC) a été chargé par le ministère de la Culture et de la Communication de réaliser ce bâtiment et d’en assurer la protection incendie. Concerné au premier chef par les destructions éventuelles de ces archives suite à utilisation de l’eau comme produit d’extinction, il s’est tourné vers le brouillard d’eau à haute-pression (100 bars). Après des essais menés sur 200 m2 d’archives (en collaboration avec le CSTB), ses ingénieurs ont constaté plusieurs avantages patents dont un taux de destruction des papiers entreposés inférieur à 1% de leur volume, et une baisse évidente des températures permettant une intervention rapide des pompiers. Le tout a aboutit à l’installation complète du procédé dans l’ensemble des Archives.
Vers une normalisation ?
Dans l’immédiat, le carnet Apsad d2 2007 11e édition paraît le principal texte de référence, détaillant l’installation des brumisateurs, mais il s’agit principalement d’un guide et non d’une règle absolue. Des normes applicables existent déjà dans d’autres pays, comme le Code américain NEPA 750, ou en Belgique avec les normes NBN EN 12845-2004-11 + A2 :2009. Enfin, on peut se référer à la norme européenne expérimentale EN 14972, qui, comme son nom l’indique, en regard de son statut d’expérience, évolue en permanence. Ce manque de législation freine par ailleurs les installations en brouillards d’eau dans les ERP, pour lesquels sont retenus en priorité les systèmes sprinklers, bénéficiant d’une normalisation très pointue adaptée à leur réglementation particulière.
Pierre Carlotti, directeur du département sécurité au sein du CSTB, juge qu’il est prématuré d’établir une norme comme celle qui gère les sprinklers, ciblant entre autres détails le nombre de buses au m2. « Il est préférable dans l’immédiat de laisser s’établir la concurrence entre industriels, estime-t-il, et que chacun améliore son propre système afin que l’ingénierie en ce domaine progresse… » Mais des installations très récentes pouvant servir d’exemple – comme celles d’Arte ou de Radio France – pourraient en quelque sorte ouvrir la voie à une réglementation adaptée.
A relever quand même, les anciennes circulaires éditées par les autorités navales, toujours en application en ce qui concerne les bâtiments navigants, mais aussi divers protocoles édités par des constructeurs.
« Il ne sera pas facile d’édicter une norme définitive commune à tous, explique le responsable produit brouillard d’eau de Tyco Fire. Tout simplement parce que les concepts et les systèmes sont actuellement trop nombreux, et leurs différences multiples, au niveau des buses, des procédés, des installations, et que pour l’instant on ne peut se baser que sur des règles d’installations particulières. »
On travaille cependant du côté du CNPP à la mise au point de certifications pour les installateurs, ainsi qu’à la conception de protocoles dans lesquels s’impliquent les assureurs et les fabricants.
La Maison de la Radio à Paris : des brouillards très efficaces
Vieille de près d’un demi-siècle, cette institution bien connue des Parisiens a bénéficié d’une réhabilitation lancée en 2011, qui se poursuit actuellement. Entre mise aux nouvelles normes de ses installations et modernisation de ses protections incendie, le choix s’est porté, après tests, vers un dispositif de brumisation. Quatre essais ont été effectués en février et mars de l’année dernière, sur plusieurs types de foyers basés sur des scénarios collant au plus près à la réalité, afin d’évaluer l’impact du brouillard d’eau, notamment sur les conditions d’évacuation de l’énorme bâtiment. Ils ont révélé une chute des températures rapide et homogène, des fumées refroidies instantanément, un rayonnement émis par les flammes atténué dès la mise en route du processus. Face à ces résultats, les 22 étages de la Tour centrale, mais aussi les abris antiatomiques – convertis en archives – sont en cours d’équipement, avec le remplacement des anciens systèmes sprinklers qui avaient jusque là protégé le site.
Combien ça coûte ?
L’installation d’un brouillard d’eau serait apparemment moins coûteuse qu’un ensemble traditionnel sprinkler, que ce soit sur le plan des investissements que sur celui du fonctionnement. C’est du moins l’analyse de Chsitian Mourougane, directeur général adjoint de Radio France, qui s’exprimait fin 2011 sur la mise en place de brumisateur dans ses bâtiments, mais qui ajoutait « que ce système étant expérimental, l’industriel installateur nous a proposé des prix fortement compétitifs ».
Chez Minimax France, on souligne que tout dépendra de la taille, du nombre de têtes, de la longueur des conduits, de l’implication ou non d’un SDI avec alarme (recommandé fortement), etc. Très globalement, on pourrait espérer une facture plus légère que celle d’un système traditionnel, ce qui est cependant loin d’être démontré. En tous cas, la grande évidence économique reste celle de la note de l’eau consommée, divisée environ par trois – on a évoqué une diminution de 90 % mais des tests récents atténuent ce chiffre – par rapport à un système traditionnel. On peut y ajouter également le prix des dégâts causés par celui-ci à mettre en parallèle avec ceux venus du brouillard, beaucoup moins agressif pour les matériaux, meubles, outils techniques et autres éléments à protéger.
Arte protège ses groupes électrogènes
Le siège de la télévision franco-allemande Arte, à Strasbourg, a été équipé en 2011 par Siemens Building Technologies, qui a mis en place son système breveté « Sinorix H2O jet », présenté avec succès au salon Expoprotection de l’année précédente.
Evalué à 30 000 euros pour sa dépense, le procédé vise à protéger les groupes électrogènes et les onduleurs, dont la puissance a été augmentée en rapport avec le passage en 2006 à la haute définition, générant un besoin de consommation accru. Les 15 000 litres de fuel garantissant sept jours de fonctionnement à la chaîne via ses groupes ont été pris en compte dans la dangerosité du site. Le brouillard diffusé est composé d’eau et pour une faible quantité de gaz, formant une solution effervescente issue d’un mélange diphasique.
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