🔺 Le triangle du feu
La combustion est une réaction chimique qui suppose la présence de deux réactifs — le combustible et le comburant — et la nécessité d'un initiateur (apport d'énergie). Elle produit des produits de combustion et dégage de l'énergie sous forme de chaleur.
Le feu (ISO 13943) est un processus de combustion auto-entretenu produisant des effets utiles, dont le développement est maîtrisé dans le temps et l'espace. L'incendie est un feu dont le développement n'est pas maîtrisé dans l'espace et le temps.
🔥 Établissement d'une flamme : 3 étapes
- Production des gaz de pyrolyse : la matière voit sa température augmenter par transfert thermique et se décompose en émettant des gaz inflammables.
- Inflammation des gaz : une quantité suffisante de gaz mélangée à l'air, avec un apport d'énergie suffisant, permet l'inflammation du mélange.
- Établissement et maintien de la flamme : la flamme se maintient en surface si les gaz combustibles, l'apport en air et les conditions thermiques restent suffisants.
🌡️ Transferts de chaleur
- Conduction : transfert de proche en proche dans un matériau (ex. barre métallique chauffée à une extrémité).
- Convection : transfert par un fluide en mouvement (liquide ou gaz) — en incendie, ce sont les fumées et gaz chauds qui se propagent dans les volumes de la structure.
- Rayonnement : propagation de l'énergie sous forme d'ondes électromagnétiques, sans contact matériel ; varie selon la température du corps considéré.
⚡ Puissance du feu, FLC / FLV
La puissance d'un feu est une quantité d'énergie thermique dégagée par unité de temps, mesurée en Watts. Elle dépend de la nature, qualité, volumétrie, position et quantité du combustible, ainsi que de l'apport en comburant.
| Combustible | Puissance dégagée |
|---|---|
| Cigarette | 5 W |
| Allumette | 50 W |
| Bougie | 80 W |
| Corbeille de papiers | 150 kW |
| Poubelle | 50 à 300 kW |
| Fauteuil | 2 MW |
| Sapin de Noël | 1 à 2 MW |
| Canapé | 1 à 3 MW |
| Feu de salon/chambre développé | 3 à 10 MW |
Un feu peut être limité par le combustible (FLC) ou limité par la ventilation (FLV) — notion essentielle pour la compréhension et les choix tactiques.
💨 Caractéristiques des fumées
Les fumées correspondent à l'ensemble visible des particules solides et/ou liquides en suspension et des gaz résultant d'une combustion ou d'une pyrolyse, plus ou moins diluées par l'air ambiant. Les gaz résultants sont généralement le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, la vapeur d'eau et d'autres gaz dont la nature dépend des matériaux impliqués (cyanure d'hydrogène, chlorure d'hydrogène, oxyde nitreux, hydrocarbures…). Ces gaz contiennent souvent des gaz combustibles imbrûlés.
📈 Phases de développement du feu
Dégagement de chaleur modéré, fumées peu abondantes. Seul le combustible influe (quantité de gaz de pyrolyse limitée) : feu limité par le combustible.
Puissance croissante, élévation de température, production de fumées. Évolution selon conditions de ventilation, nature/état des matières, autres facteurs bâtimentaires. Feu correctement ventilé (FLC, développement maximum) ou feu sous-ventilé (FLV, avec risque de reprise en cas de rupture du confinement).
Inflammation de l'ensemble des combustibles de la pièce. Puissance et risques de propagation maximum, limité par la ventilation. Conséquence immédiate d'un embrasement généralisé.
Fin de la combustion des matériaux, puissance en diminution. Risques liés aux fumées toujours présents. Redevient limité par le combustible.
⚠️ Phénomènes thermiques à cinétique rapide
Ensemble des progressions rapides de feu entraînant une augmentation significative et/ou brutale de la puissance de l'incendie, persistante ou non. Trois grandes familles :
Embrasement généralisé éclair : passage brutal d'un feu localisé à l'embrasement généralisé de tous les matériaux combustibles d'un volume ventilé. Aboutit systématiquement à un feu pleinement développé. Toutes les pièces d'un habitat actuel renferment une charge calorifique suffisante pour le générer.
Explosion de fumées : se produit quand un feu sous-ventilé subit un apport d'air soudain (bris de fenêtre, ouverture de porte, dégradation de toiture) qui réactive une flamme et peut entraîner l'explosion des fumées chaudes accumulées. Facteur déclencheur : l'apport de comburant, l'énergie étant déjà présente.
Inflammation de gaz issus d'un incendie : accumulation de produits de combustion riches en gaz imbrûlés/gaz de pyrolyse qui s'enflamme au contact d'une source de chaleur, y compris à distance du foyer et avec des fumées refroidies. Élément déclencheur : l'apport d'énergie d'activation (pas la ventilation). Deux sous-catégories : feu éclair (Flash Fire, pas d'onde de pression) et explosion de fumées (Smoke Explosion, avec onde de pression).
🔴 Flashover
Se produira dans la plupart des bâtiments si l'air est disponible. Les enceintes à débit d'air naturel limité sont moins susceptibles de produire l'embrasement avant que l'air disponible ne soit consommé.
- Suies noires donnant la couleur sombre aux fumées — indicateur de présence de flammes dans le volume
- Envahissement de plus de la moitié de la hauteur du volume
- Épaississement du plafond de fumées, assombrissement vers le noir
Convection importante liée à l'augmentation de température ; facilité par le maintien de l'ouverture du volume ; augmente la puissance du feu et peut accélérer la survenue du flash. Souvent des écoulements vers l'intérieur en partie basse de l'ouvrant (« respiration du feu »).
Facilite la production de gaz de pyrolyse.
🟠 Backdraft
Probable lorsque le feu est confiné dans un volume et qu'il y a rupture soudaine de l'enveloppe (fenêtre brisée, ouverture de porte sans précaution…). Risque augmenté dans les bâtiments basse consommation, bien isolés, à fenêtres étanches (double/triple vitrage) — les indicateurs de chaleur peuvent y être moins évidents.
- Fumées épaisses et concentrées dans le volume, accumulées jusqu'au sol
- La situation du volume en feu n'est pas forcément celle des volumes adjacents
- Couleur claire (brun/jaune) : fumées chargées en gaz de pyrolyse ; dépôts noirs huileux sur les parois
- Sortie rapide de fumée = forte pression et température élevée à l'intérieur
- Indicateur courant : alternance de sorties soudaines de fumée et d'entrées soudaines d'air (pulsations, parfois audibles) — signe d'un backdraft imminent
Si rupture du confinement.
Accumulée dans le local (foyer initial, fumées, parois…).
🟢 Fire Gas Ignition (FGI)
Se produit généralement dans les couloirs adjacents au volume source. Les vides, conduits, cages d'escalier/ascenseur, ossatures croisées, grands espaces ouverts, plafonds hauts/suspendus permettent à la fumée de se transporter et de s'accumuler dans des zones voisines ou éloignées. Le combustible imbrûlé partiellement mélangé à l'air frais peut s'accumuler en concentration inflammable ; un apport d'énergie d'activation provoque l'inflammation.
- Fumées parfois plus claires (mélange partiel avec l'air) à distance de la source
- Peut donner de faux indicateurs de l'emplacement réel du foyer
- Parfois difficiles à percevoir ; en s'éloignant du foyer, les fumées se refroidissent et sont transportées par les mouvements aérauliques du bâtiment — peuvent s'accumuler dans des locaux adjacents, contigus, superposés, voire sous le plan du feu
Présence d'air initial ou création d'une amenée d'air permettant le pré-mélange air/gaz combustible.
Apportée par le feu lui-même ou par toute autre source d'ignition (appareil électrique, débris braisant lors du déblai…).