Ces fiches scientifiques complètent le chapitre 1 du guide de doctrine pour ceux qui souhaitent approfondir les concepts, voire engager des travaux de recherche. Elles constituent une synthèse des connaissances scientifiques consensuelles sur la compréhension du système feu.
🌡️ Transferts thermiques et pyrolyse
La matière existe en 3 états (solide, liquide, gazeux). L'énergie thermique se transfère toujours du chaud vers le froid ; la température traduit le degré d'agitation des molécules. Attention : à température égale, deux matières différentes n'ont pas la même énergie.
3 modes de transfert de chaleur :
- Conduction : de proche en proche dans un matériau ou entre milieux en contact, sans déplacement global de matière
- Convection : mouvements internes d'un fluide transportant l'énergie thermique vers une surface
- Rayonnement : onde électromagnétique, sans contact matériel, variant selon la température du corps — souvent prépondérant en incendie, peut enflammer des cibles éloignées
Pyrolyse : quand l'énergie apportée à un solide dépasse l'énergie de liaison de ses molécules, celles-ci se cassent (craquage) et forment des gaz qui migrent vers le haut et se mélangent à l'air.
🧪 Mélange et inflammation des gaz
Un mélange combustible/comburant ne s'enflamme que dans des proportions adéquates. À la stœchiométrie exacte, la réaction est complète. En dehors, le mélange est dit « pauvre » (trop de comburant) ou « riche » (trop de combustible).
En dehors de ces limites, le gaz ne s'enflamme pas malgré une source d'énergie ; à l'intérieur, le mélange est dans son « domaine d'inflammabilité ». Pression et température élevées élargissent ce domaine.
Application : le backdraft. Dans une pièce close, la combustion incomplète appauvrit l'oxygène ; le mélange dépasse la LSI (hors domaine d'inflammabilité). À la rupture du confinement, l'air entrant ramène le mélange sous la LSI — tous les éléments du triangle du feu se retrouvent réunis pour l'inflammation.
🔺 Réaction de combustion et types de flammes
Le triangle du feu (combustible + comburant + énergie d'activation) est une simplification pédagogique. Un 4ᵉ élément peut y être ajouté : les réactions en chaîne (tétraèdre du feu), qui produisent des radicaux libres — certains agents extincteurs agissent justement sur ces radicaux.
Smoldering (feu couvant) : combustion lente, basse température, sans flamme, auto-entretenue (ex. cigarette, braises). Concerne surtout les solides poreux. Peut évoluer vers un établissement de flamme en surface, ou déclencher un phénomène de type fire gas ignition si une source d'allumage rencontre des fumées froides riches en gaz imbrûlés.
Flammes classées selon 2 critères : le mélange (prémélangée — gazinière, chalumeau, dégagement de chaleur important, phénomènes brutaux comme les explosions de gaz — ou de diffusion — la plus courante en incendie, combustion incomplète) et l'écoulement (laminaire — briquet, bougie — ou turbulent — le cas rencontré en intervention).
⚡ Puissance d'un feu
La puissance (en Watts) est la quantité d'énergie produite par unité de temps — indicateur clé du développement d'un incendie. Elle dépend du pouvoir calorifique du combustible (ex. bois : 17 MJ/kg ; ABS plastique : 36 MJ/kg) et du débit de pyrolyse.
| Phase | Ce qui limite la puissance |
|---|---|
| Développement (FLC) | Quantité de gaz combustible émis par le solide |
| Stagnation (FLV) | Débit d'air entrant par les ouvrants (facteur de ventilation) |
| Décroissance | Quantité de combustible restante, qui diminue (retour en régime FLC) |
En phase de stagnation, toute modification du nombre ou de la taille des ouvertures modifie directement la puissance de l'incendie (ex. bris de vitre = augmentation de l'air entrant = augmentation de puissance).
🌡️ Transferts de chaleur
Le rayonnement, souvent prépondérant en incendie, peut enflammer des cibles éloignées sans aucun contact — un élément à garder en tête pour la protection des biens et des personnels à distance du foyer.
💨 Comprendre le backdraft scientifiquement
Le mélange gazeux d'une pièce en feu sous-ventilée peut être hors de son domaine d'inflammabilité (au-dessus de la LSI) — ce qui n'élimine PAS le risque : la rupture du confinement peut ramener instantanément le mélange dans sa zone inflammable. Une atmosphère apparemment « éteinte » reste dangereuse tant que la ventilation n'est pas maîtrisée.
🔺 Radicaux libres et agents extincteurs
Certains extincteurs (notamment à poudre, cf. chapitre 1) agissent spécifiquement sur les radicaux libres du tétraèdre du feu — ce qui explique pourquoi ils sont privilégiés sur certains types de feux (électriques notamment).
⚡ Lire l'évolution de puissance selon la ventilation
En régime FLV (feu sous-ventilé), toute modification des ouvrants (bris de vitre, ouverture de porte) change directement la puissance du feu. C'est le fondement scientifique de la vigilance requise avant toute action sur la ventilation, déjà vue au chapitre 1.