Photo gros plan d’un sprinkler.
La science est et est mise à profit partout, y compris dans la lutte contre les incendies. Sans parler des extincteurs ni de la raison qui permet à l’eau d’éteindre le feu, il existe également des méthodes passives pour lutter contre un incendie, sa propagation ou pour alerter les personnes.

J’ai ainsi déjà parlé des détecteurs de fumées, qui contenaient autrefois du matériel radioactif pour fonctionner (technologie aujourd’hui remplacé par des LED), donc aujourd’hui je vais vous parler de deux autres technologies utilisées dans la lutte contre les incendies et faisant intervenir plus de science que vous ne pensez : les installations fixes d’extinction automatique à eau, (ou sprinklers) et les portes coupe-feu.

Les installations fixes d’extinction automatique à eau (sprinkler)

Les sprinklers sont des arroseurs situés au plafond : en cas d’incendie, ils arrosent le local par le haut. La science se situe dans la manière dont ils se déclenchent.

Il n’y a pas d’électronique ici, car ces méthodes doivent impérativement fonctionner en l’absence d’alimentation électrique, tout en requérant le moins de maintenance possible.

Le sprinkler est en réalité un tuyau sous pression d’eau bouché par une ampoule en verre remplie d’alcool. En cas d’incendie, les gaz chauds produits par le feu s’élèvent au niveau du plafond et réchauffent également l’ampoule d’alcool.
Si la température monte suffisamment, l’alcool dans l’ampoule se dilate et brise l’ampoule. Le tuyau n’est alors plus bouché et l’eau peut sortir et arroser l’incendie.

Le truc brillant dans ce système c’est que seuls les sprinklers directement exposés à une source anormale de chaleur vont s’activer, arrosant uniquement les zones du local où s’est déclaré l’incendie. Pour couper l’eau, il faudra cependant une intervention humaine.

En choisissant l’épaisseur de la paroi de l’ampoule ou le type et le degré d’alcool utilisé contenue à l’intérieur, on peut choisir la température à laquelle elle est censée lâcher. Un colorant est ajouté au liquide pour montrer la température de rupture :

CouleurTempérature de rupture
Orange57 °C
Rouge68 °C
Jaune79 °C
Vert93 °C
Bleu141 °C
Violet182 °C
Noir227 °C
260 °C

À la place du verre, des ampoules en plastiques peuvent aussi être utilisées.

Pour l’anecdote, ce système de déclenchement par la température a été mise au point par Léonard de Vinci, qui l’utilisa pour protéger d’un four à très haute température qu’il mit également au point.
Les premiers systèmes d’utilisation courantes de sprinklers datent du début du XVIIIᵉ siècle et utilisaient des charges de poudre à canon au lieu d’ampoules pressurisées : en cas de feu, la poudre brûlait, débloquant la sortie du tuyau d’eau et l’arrosage commençait.

Pour ceux qui veulent voir le système en fonctionnement, les célèbres Slow Mo Guys ont une vidéo sur les sprinklers filmés avec une caméra haute vitesse : How a Fire Sprinkler Works at 100,000fps

Les portes coupe-feu

Sans doute plus étonnant encore…

Premièrement, ces portes sont évidemment dans un matériau ou un revêtement résistant au feu, y compris les vitres.

Deuxièmement, les portes coupe-feu peuvent être par défaut ouvertes ou par défaut fermées. Quand elles sont ouvertes, elles le sont maintenues par des électroaimants. Lorsqu’un détecteur de fumée s’active et que l’alarme incendie se déclenche, l’électro-aimant se coupe, relâche la porte et cette dernière se ferme, bloquant alors physiquement l’incendie et les fumées toxiques.

Mais ce n’est pas tout. Pour éviter que le porte ne s’ouvre lors d’un appel d’air, et pour assurer une étanchéité optimale, les joints des portes peuvent être recouvertes d’un revêtement ou d’une peinture qui mousse sous l’effet de la température.
Placée sur la tranche de la porte, et en cas d’exposition à de fortes températures, la peinture mousse et vient exercer une pression sur l’encadrement, bloquant alors la porte et étanchant tout l’encadrement.
La structure en mousse est également un bon isolant thermique. Les vitres des portes coupe feu peuvent également être feuilletés : le film transparent placé entre deux plaques de verre peut alors se dilater également, augmentant l’isolation thermique.

Ces peintures, revêtements ou films sont des matériaux dits intumescents : ils gonflent sous l’effet de la chaleur. Leur principe d’action est une décomposition partielle (pyrolyse) et une libération de gaz, formant des bulles puis une mousse. Comme toutes les mousses (et les matériaux aérés en général), ils sont fortement isolants thermique.

Ces matériaux peuvent également se retrouver sur les armatures en acier ou en béton des bâtiments (afin d’isoler thermiquement ces éléments porteurs de la structure de la chaleur) ou dans les tuyaux de gaz : la mousse gonfle et finit par boucher complètement le tuyau, empêchant alors le gaz de passer, réduisant le risque d’une explosion.

image d’en-tête d’Adrian Sampson

4 commentaires

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Stéphane wrote:

Bonjour,

Il me semble que certaines portes coupe-feux sont entièrement passives.
Elles se ferment avec un système de ressorts et de câbles et sont maintenues ouvertes grâce à un dispositif fusible.
En chauffant celui-ci fond et les ressorts ferment la porte.
Vu dans un parking sous-terrain.

Merci pour tes articles toujours intéressant.
Stéphane

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Juju wrote:

C'est donc pour cette raison qu'il y a une protection métalique pour prévenir la casse accidentelle ?

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Le Hollandais Volant wrote:

@Stéphane : tiens, je n’avais pas vu ça !
Ça reviendrait à mélanger le principe utilisé dans le sprinkler avec une porte coupe-feu :D

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Tduvi wrote:

Bonsoir
Je voulais juste compléter le propos sur les revêtements intumescents, ils sont également utilisés sous forme de peintures pour protéger les éléments principaux de la charpente métallique de certains bâtiments industriels (poteaux arbalétriers poutres etc..).
Certaines grilles de ventilation dites coupe feu comportent des matériaux qui sous l’action de la chaleur gonflent et obturent les grilles permettant le passage de l’air.
Merci pour la qualité et la clarté de vos articles.


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