Détection incendie : fiabilité et rapidité

En matière de détection incendie, la technique doit pouvoir s’adapter à tout type d’application et de configuration...

 

Le choix des systèmes de détection incendie est fonction des conditions d’emploi au sens large. La dimension des locaux et leur hauteur, la forme géométrique et l’organisation des locaux, la nature de l’environnement (température, humidité ambiante, taux de poussières, ventilation naturelle,…) ou les perturbations potentielles susceptibles de provoquer des alarmes injustifiées font partie des principaux critères de sélection.

La mise en place d’un systeme de detection automatique incendie repose sur de nombreux critères

Système de sécurité incendie

Ces derniers vont déterminer la classe ainsi que le modèle du détecteur qui sera installé : classe A, conventionnels, adressables…

« Notre activité est largement conditionnée par la nécessité de s’adapter aux différentes contraintes des locaux à équiper. La réglementation prévoit en effet des dispositions spécifiques pour chaque type de bâtiments (type U, type O, type J,…). Notre offre produits inclut donc des systèmes répondant à l’ensemble des normes réglementaires » analyse Bruno Constans, le directeur du marketing et de la communication de Chubb Sécurité.

Soumis à des contraintes réglementaires très stricte, la conception et l’installation des systèmes de détection incendie oblige les fabricants à d’importants efforts de recherche et développement.

« L’adaptation de nos gammes est à ce prix. Les clients qui font appel à nous veulent des systèmes parfaitement conformes aux dernières directives. Nous devons donc suivre en permanence l’évolution réglementaire » poursuit Bruno Constans.

Principes de détection

La détection d’incendie consiste à mesurer une quantité physique de phénomènes issus d´un foyer. Et dans la majorité des cas, la localisation du risque étant imprécise, seule une détection d’ambiance est possible. Autre particularité, seuls certains phénomènes physiques sont exploitables dans tous ceux liés à la combustion : la fumée ou gaz de combustion, le rayonnement et la température.

Ces phénomènes sont les seuls à pouvoir « marquer » les capteurs spécifiques des détecteurs en délivrant un signal électrique ou mécanique en cas de stimulation. Plus concrètement, la détection des fumées s’appuie sur trois méthodes éprouvées :

• la détection optique par absorption (détection, linéaire effectuée avec un faisceau laser traversant une salle),
• la détection optique par diffusion ou réflexion (détection ponctuelle ou à échantillonnage)
• et la détection de variation.

Detection incendie milieu humide

Les détecteurs optiques de fumée intègrent un émetteur récepteur IR qui commande l’émission du signal lumineux IR et mesure le signal résiduel perçu par le récepteur. En l’absence de fumée, le signal lumineux émis est réfléchi sur les parois de la « chambre optique de fumée » dont une très faible quantité est recueillie par le récepteur.

Lorsque l’atmosphère se charge en molécules d’eau ou d’impureté, le signal infra rouge émis se diffuse sur ces molécules augmentant ainsi le signal perçu par le récepteur. Un micro contrôleur intégrant un logiciel embarqué analyse alors les variations pré-amplifiées du récepteur. Si celles-ci dépassent un seuil fixé par le constructeur, il transmet l’information d’alarme au tableau de signalisation incendie.

Détection température

La détection des rayonnements issus des flammes est réalisée soit à l’aide de capteurs IR (Infra Rouge large bande), soit grâce aux capteurs UV (Ultra Violet) soit à l’aide de systèmes mixtes (UV + IR). Quant à la détection de température, cette dernière passe par la détection dite thermostatique (un seuil de température correspondant à une alarme) ou la détection thermovélocimétrique (analyse de la pente d’élévation de la température).

Chaleurs thermostatique

Les premices de détecteurs de chaleur thermostatique sont équipés d’une sonde qui varie en fonction de la température. Celle-ci va fournir un signal stable si aucune variation de la valeur résistive de la thermistance n’est observée. Lorsque la température ambiante varie, la valeur de la thermistance varie elle aussi.

Ce signal fluctuant va alors être analysé par un micro contrôleur qui va transmettre une information d’alarme au tableau de signalisation d’incendie si la température dépasse un seuil fixe correspondant à 60°C (classe A1S) ou 75°C (classe BS). Les détecteurs thermovélocimétriques permettent quant à eux d’analyser la vitesse d’augmentation de la température en fonction du temps (variations de température).

Cette technique permet de ne mesurer que les variations de température. Le seuil d’alarme fixe de température (60°C environ), permet d’éviter qu’un incendie avec une évolution incorrecte de la chaleur (flux d’air chaud brassée avec de l’air frais) ne donne une alarme trop tardivement.

Systèmes conventionnels ou integrateur systeme securite adressable

On l’a vu, un bâtiment est soumis à des exigences spécifiques imposant des niveaux de performances de réaction et de résistance au feu. Les matériaux et les dispositifs employés servent en effet à éviter la naissance d’un feu, empêcher sa propagation, permettre l’évacuation des occupants ou limiter les dommages matériels occasionnés par le sinistre.

Premier maillon des systèmes de sécurité incendie, les détecteurs vont déclencher, en cas de détection, l’ensemble des matériels liés à la sécurité incendie : portes coupe-feu, sky-dôme, trappes, évacuation des personnes, extinction automatique, mise à l’arrêt d’installation. Un système de détection va donc intégrer les tableaux d’alarmes auxquels sont reliés les différents types de détecteurs (fumées, flammes, chaleur…).

Les tableaux d’alarmes commandent alors des dispositifs actionnés de sécurité : clapet, volet, système de désenfumage, ouvrant, porte battante à fermeture automatique ou dispositif de verrouillage électromagnétique des issues de secours,… L’objectif étant de détecter avant l’embrasement généralisé.

De fait, il existe deux types de fonctionnement pour ces systèmes de détection :

1. l’adressable
2. et le conventionnel.

Les SDI (systèmes de détection incendie) de type adressable utilisent une technologie à microprocesseurs, permettant d’adresser physiquement chaque éléments sur une boucle ou ligne DI. Ce système assure une localisation précise de l’origine d’une alarme feu. Dans un système D.I. adressable, chaque détecteur est une entité physique reconnue de manière individuelle par un libellé choisi par l’utilisateur. Lors de l’installation, les détecteurs sont codés un à un (adresse du point sur la ligne programmée dans le détecteur ou dans tout autre élément de type adressable connecté).

Un protocole de communication lie le tableau d’alarmes et les points adressés permettant ainsi de ramener à la demande du tableau l’état du capteur sous forme de codage numérique. Le tableau d’alarmes adressable fait ensuite le lien entre l’adresse du détecteur et le libellé correspondant, puis émet une signalisation sonore d’alarme et, visuelle sur un afficheur alphanumérique. Cet affichage permet la localisation immédiate et précise du lieu du sinistre.

Tout l’intérêt du fonctionnement adressable réside dans la lisibilité parfaite des états des points (affichage précis des défauts et alarmes), et de permettre la maintenance et le suivi de l’installation avec aisance (consultation à l’aide de divers menus simples des états du système DI).

« A l’heure actuelle, la plupart des demandes émanant des grands comptes portant sur l’installation de systèmes adressables. Ces derniers sont en effet considérés, à juste raison, comme les plus fiables » indique Bruno Constans en évoquant les limites des systèmes dits conventionnels.

Ces derniers utilisent en effet une technologie basique reposant sur la remontée d’l’information mais sans localiser avec précision le lieu du sinistre.

« Des systèmes qui s’adressent plus particulièrement aux établissements de taille limitée tels que petits hôtels, écoles maternelles ou petits commerces. Pour les applications industrielles ou la détection dans les hôpitaux par exemple, c’est la technologie adressable qui se généralise ».

Une offre évolutive

Rythmés par l’évolution des textes réglementaires, la conception des systèmes de détection reste l’apanage des grands groupes et de prestataires spécialisés. Revue de détails des solutions les plus répandus et des dernières innovations.

Associés ou non à des systèmes de sécurité plus globaux, les dispositifs de détection incendie évoluent en permanence. Les constructeurs anticipent l’évolution des normes ou adaptent leur offre en y incluant de nouvelles fonctionnalités dans une logique de supervision. « Il est par ailleurs primordial de proposer des outils pouvant être utilisés par le plus grand nombre.

Exemple dans le milieu hospitalier. Une infirmière doit être en mesure de lire parfaitement les informations transmises par le système de détection. Elle doit par ailleurs pouvoir réagir rapidement en cas d’alarme.

Nos systèmes affichent donc sur un écran la procédure à suivre quel que soit le cas de figure de façon à encadrer l’utilisateur final » précise Bruno Constans. Dans ce registre, Tyco Fire & Security propose depuis 2007 un SSI catégorie A complet.

Le Zettler intègre les composantes normatives de détection (outil de contrôle et de signalisation Expert – ZX) et d’action (centralisateur de mis en sécurité ZS). Atouts supplémentaires de cette nouvelle gamme qui vient compléter l’offre Tyco, sa modularité.

En fonction du type d’établissements concernés, le système peut être soit conventionnel, soit adressable. Une solution qui intègre également l’ensemble des technologies de détection permettant la détection et la localisation immédiate de l’incendie : détecteur de chaleur, détecteur optique de fumée, multicapteur, flamme IR…).

Chaque boucle du système de détection peut par ailleurs accueillir jusqu’à 128 points (capacité maximale de 512 points ou 8 boucles).

Modularité

Détecteur DEF, un fabricant présent sur le marché depuis 50 ans. Conçu lui aussi pour la détection rapide de tout départ de feu, le module SharpEye d’Oldham analyse le rayonnement présent dans les spectres ultra violets (UV) et infrarouge (IR) de façon à assurer un haut niveau de fiabilité.

Chaque installation des solutions Oldham font l’objet d’une analyse minutieuse du site et de sa configuration en vue de l’implantation de solutions adaptées basées sur la détection UV, IR, UV/IR. Regroupée au sein de 4 gammes de produits, dont la dernière baptisée C05/A05, l’offre Fare SA intègre détecteurs de fumée, de chaleur et de flamme, conventionnels et adressables. Chaque détecteur se compose d’une tête de détection et d’un socle de raccordement.

La tête de détection analyse les phénomènes physiques de l’air ambiant et communique son état au tableau de signalisation. Le socle de raccordement permet d’établir la liaison filaire avec la centrale incendie avec la possibilité d’associer en option des organes de gestion de ligne tels que isolateur de ligne ou relais de commande externe.

Chez Esser Novar (Honeywell), l’innovation est là aussi constante. « Notre gamme IQ8 Wireless est une la gamme complète de détecteurs et déclencheurs manuels incendie certifiés. La technologie mise en œuvre est la seule technologie du marché qui offre une sécurité à double fréquence et une offre complète de technologie de détection (seule la base est radio).

Cette offre est la seule du marché à proposé également un déclencheur manuel radio. Le détecteur OT Blue utilisant la technologie de détection Blue ray et ayant des qualités de détection équivalente à la technologie ionique. Dans le même temps, nous sortons un nouvel ECS adressable avec de nouvelles fonctionnalités.

Cet ECS IQ8Control est une évolution de notre ECS 8000M » détaille Philippe Michel, le responsable communication Esser. Une technologie, l’IQ8 Wireless, qui permet par ailleurs d’apporter de nouvelles solutions pour les bâtiments présentant des contraintes de structure, d’esthétique ou d’exploitation au niveau de l’implantation de câblages (exemple : bâtiments classés monuments historiques).

Du fait de leur fonctionnement sans câble de connexion, leur mise en œuvre est extrêmement simplifiée et rapide. L’avantage de cette technologie réside en effet dans sa souplesse et sa facilité d’installation dans le respect des réglementations incendie actuelles. Elle offre en outre le même niveau sécuritaire que la technologie filaire et peut être utilisée dans le cadre d’extensions d’installations existantes.

Toujours chez Esser, le détecteur automatique IQ8Quad OT Blue propose un principe de détection optique basé sur un spectre lumineux proche du bleu. Développé de façon à apporter une sécurité accrue dans tous les domaines d’applications, ce détecteur est capable de détecter l’ensemble des particules de fumée, quelle que soit leur taille, avec une sensibilité qui reste constante. Il peut ainsi couvrir un champ de détection plus vaste que n’importe quel détecteur de fumée ionique.

Optimiser les contrôles

Chubb Sécurité propose une nouvelle gamme de détection incendie Radio R. Scan qui comprend un détecteur optique de fumée (R.ScanM), une interface de communication (ME500RFE), et un outil de test (PING2100). Le détecteur Radio R.Scan M est un détecteur optique de fumée à diffusion.

Un traitement numérique du signal par circuit ASIC intégré permet de garantir un niveau de sensibilité et de stabilité élevé. Il est alimenté par 2 piles Lithium et communique, en mode bidirectionnel, vers l’Equipement de Contrôle et de Signalisation (E.C.S) au travers de l’interface Radio ME500RFE. L’interface Radio ME500RFE se raccorde directement sur le bus I.Scan, et est alimentée depuis une alimentation EN54-4 24 V externe.

Chaque bus I.Scan peut recevoir jusqu’à 10 interfaces ME500FRE, et chaque interface Radio peut accueillir 32 détecteurs Radio. Pour garantir une sécurité de fonctionnement maximale, le détecteur Radio R.Scan M et l’interface Radio ME500RFE communiquent en mode bidirectionnel par deux fréquences Radio : 434 et 868 MHz (bande SDR – appareils de faible portée).

Le détecteur R.Scan M est certifié sous le N° LH 002 A0 selon les normes de référence EN 54-7 et NF XP-S 61-023. L’interface Radio ME500RFE est certifiée sous le N° OI H 002 A0 selon la norme de référence NF XP-S 61-023. Ils sont associés avec les UTI.Pack et UTI.Com.

Une gamme utilisable dans tous les bâtiments où les passages de câbles sont impossibles ou très coûteux à réaliser, et les installations qui nécessitent de fréquents changements…

Pour la protection des risques spécifiques, Chubb Sécurité dispose des détecteurs multi-ponctuels Vesda Laser Plus, Vesda Compact et Vesda Scanner, des détecteurs linéaires de fumées Olfar et Beam Master V, des détecteurs linéaires de température DLD 2000 et des détecteurs de flamme DET-TRONICS. Labellisé ASA Technology (Advanced Signal Analysis), le nouveau système de détection Sinteso de Siemens offre un haut de niveau de fiabilité pour rendre impossible les fausses alarmes dues à des incendies simulés.

Les détecteurs sont conçus pour réagir à presque tous les types d’incendie, même dans les conditions ambiantes les plus critiques et sont compatibles avec les systèmes de détection incendie Siemens (possibilité d’intégration aux systèmes existants). Sinteso est basé sur une plateforme technologique uniforme sur laquelle viennent se greffer tous les composants du système: capteurs, panneaux de commande, réseaux de communication et dispositifs d’alarmes.

Tous fonctionnent en parfaite intelligence afin d’offrir une solution globale. Sa structure modulaire et ses interfaces standardisées permettent au système d’être facilement mis en réseau et étendu lorsque les exigences des utilisateurs évoluent. Il est également possible de mettre un panneau en réseau avec un panneau de commande à distance via Ethernet.

La nouvelle gamme de panneaux de commande permet à SBT de couvrir tous les segments d’application au moyen d’une plateforme technologique uniforme – depuis le panneau de commande pour applications autonomes jusqu’aux systèmes complexes à grande échelle. Plusieurs panneaux de commande sont reliés en réseau au moyen du nouveau bus FCnet (Fire Control network) haute performance, qui garantit une vitesse et un transfert de données élevés et permet de configurer la topologie du réseau sans restriction ou presque (à l’aide de conducteurs de cuivre et/ou fibre optique).

Grâce au design compact et modulaire des panneaux de commande Sinteso, les extensions et les modifications s’opèrent facilement. Les affichages sont standardisés sur tous les panneaux et configurés de manière à les rendre le plus clair possible.

 Les normes relatives aux systèmes de détection incendie

3 normes servent de base à la certification et à la délivrance de la norme NF :

• EN 54 : norme relative aux organes constitutifs des systèmes de détection automatique d’incendie
• NFS 61-950 : norme relative aux matériels de détection incendie et aux organes intermédiaires
• NFS 61-961 : norme relative aux détecteurs autonomes déclencheurs

Applications sur site
La société DEF a pris en charge l’installation de systèmes de détection incendie et de mise en sécurité du site industriel d’Airbus à Toulouse (Haute – Garonne) caractérisé par une configuration multi – bâtiment. Autre contrainte, l’ensemble devait être supervisé via un réseau intranet.

Le prestataire a opté pour un système de détection composé de 1500 détecteurs adressables. Le choix d’ECS à architecture répartie a rendu possible permettent l’intégration des systèmes au sein de tous les bâtiments. Le CMSI, lui aussi à architecture répartie, a autorisé le positionnement de l’ensemble de l’intelligence du système dans des locaux stratégiques.

De fait, cette architecture entièrement modulable en réseau sécurisé permet, d’un seul point, de visualiser l’intégralité des actions de mise en sécurité. Le système Visiodef de supervision de sécurité a été mis en place pour sa facilité d’intégration sur l’intranet du site ce qui a permis de monter un poste de commandes dans plusieurs PC géographiquement.

En savoir plus

Cet article est extrait du Magazine APS – numéro 171 de Mai 2008.
Pour plus d’information sur nos publications, contactez Juliette Bonk .