Comportement au feu : résistance et réaction

Partie 1 : Le feu et ses conséquences · Séquence 2

Cette séquence traite successivement de la résistance au feu, de la réaction au feu et des euroclasses. Elle répond à une question très concrète du métier d'agent SSIAP : quand on lit « CF 1 h » ou « M1 » sur un plan ou une notice technique, que signifient réellement ces sigles, et que garantissent-ils ?

Introduction

La réglementation sur le comportement au feu résulte de la capacité humaine à établir d'importants retours d'expérience sur les événements passés. Elle poursuit deux buts :

limiter la propagation du feu dans le bâtiment et vis-à-vis des tiers ;
permettre l'évacuation rapide et sûre des occupants.

Ces deux notions, résistance et réaction, sont souvent confondues par les stagiaires alors qu'elles répondent à deux questions différentes : la résistance au feu qualifie un élément de construction (« combien de temps cette porte, ce mur, cette poutre continuent-ils à jouer leur rôle ? ») tandis que la réaction au feu qualifie un matériau (« ce matériau alimente-t-il facilement le feu ? »).

1 : La résistance au feu

En plus de la solidité à froid, le règlement de sécurité impose un degré de résistance au feu aux éléments porteurs, afin d'éviter les risques d'effondrement pendant un temps défini : c'est la résistance au feu des structures.

À l'intérieur d'un bâtiment, d'autres éléments de construction doivent aussi présenter des qualités de résistance au feu : les cages d'escaliers, les parois délimitant les circulations, l'enveloppe des locaux à risque particulier, certains murs ou encore des portes.

La résistance au feu est le temps pendant lequel un élément continue de jouer le rôle qui lui est dévolu malgré l'action d'un incendie.

On parle de « degrés » de résistance au feu, attribués à l'élément selon deux critères : un critère qualitatif et un critère quantitatif.

1.1 : Critère qualitatif

Il existe trois degrés qualitatifs, du plus faible au plus résistant :

Stable au Feu (SF)
Pare-Flamme (PF)
Coupe-Feu (CF)

Chaque degré cumule des propriétés :

SF : l'élément possède une Résistance Mécanique (RM).
PF : l'élément possède une Résistance Mécanique (RM) et une Étanchéité aux Flammes, fumées et gaz chauds (EF).
CF : l'élément possède une Résistance Mécanique (RM), une Étanchéité aux Flammes, fumées et gaz chauds (EF) et une Isolation Thermique (IT).

Soit, sous forme synthétique :

Degré	Propriétés
SF	RM
PF	RM + EF
CF	RM + EF + IT

1.2 : Critère quantitatif

Le critère quantitatif est le temps pendant lequel l'élément conserve sa propriété qualitative. Les degrés retenus sont échelonnés ainsi :

1/4 h, 1/2 h, 3/4 h, 1 h 00, 1 h 30, 2 h 00, 3 h 00

Attention : le degré retenu pour un classement est le temps immédiatement inférieur au temps réel constaté.

Exemples :

Un élément qui perd sa résistance mécanique au bout de 44 minutes est classé SF 1/2 h.
Un élément qui perd son isolation thermique au bout de 2 h 15 est classé CF 2 h.

2 : La réaction au feu

La réaction au feu caractérise un matériau en tant qu'aliment apporté à la naissance ou au développement d'un incendie.

Matériaux concernés : tous les matériaux dits de « seconde œuvre », destinés à l'aménagement, au confort et à la décoration des locaux, ainsi que certains produits de construction tels que les matériaux d'isolation, de revêtements de façades ou de couvertures.

Les matériaux sont classés en cinq catégories, selon deux propriétés :

Combustibilité : la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète du matériau ;
Inflammabilité : la quantité de gaz plus ou moins inflammable dégagée par le matériau.

Le classement s'échelonne de M0 à M4 :

Catégorie	Signification
M0	Incombustible
M1	Combustible, non inflammable
M2	Combustible, difficilement inflammable
M3	Combustible, moyennement inflammable
M4	Combustible, facilement inflammable

Règles générales de réaction au feu

Pour éviter le développement rapide d'un incendie dans un local ou un dégagement accessible au public (ce qui aurait des conséquences dévastatrices sur l'évacuation), il existe deux règles :

La règle du 421 s'applique dans les locaux à risques normaux :
- M4 pour les revêtements de sols ;
- M2 pour les revêtements muraux ;
- M1 pour les revêtements de plafonds.
La règle du 311 s'applique dans les escaliers encloisonnés :
- M3 pour les revêtements de sols ;
- M1 pour les revêtements muraux ;
- M1 pour les revêtements de plafonds.

Emplacement	Règle du 421 (locaux à risques normaux)	Règle du 311 (escaliers encloisonnés)
Sols	M4	M3
Murs	M2	M1
Plafonds	M1	M1

Une manière simple de retenir ces deux règles : dans un escalier encloisonné, la voie d'évacuation la plus sensible du bâtiment, les exigences sur les sols sont plus strictes (M3 au lieu de M4) car un revêtement de sol trop inflammable y compromettrait directement la fuite des occupants.

Qui détermine les classements ?

Les critères de résistance et de réaction au feu sont attribués par des laboratoires agréés, qui réalisent des essais sur les matériaux et éléments pour leur délivrer un procès-verbal de classement.

Plusieurs laboratoires sont agréés, par exemple :

le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) ;
le Laboratoire Central de la Préfecture de Police (LCPP) ;
le Laboratoire National d'Essais (LNE).

(Les essais portent notamment sur du mobilier, par exemple des sièges de cinéma.)

3 : Les euroclasses

Afin d'harmoniser les systèmes de classement nationaux au sein de l'Union européenne, l'arrêté du 21 novembre 2002 et l'arrêté du 22 mars 2004 instaurent un nouveau classement européen pour la réaction et la résistance au feu.

3.1 : En matière de résistance au feu

Les degrés SF, PF, CF deviennent respectivement R, E, I :

SF = R (résistance mécanique / capacité porteuse) ;
PF = RE ;
CF = REI.

Le classement euroclasse est plus précis : il admet l'existence d'éléments classés E ou EI, sans capacité porteuse.

E : l'élément possède l'étanchéité aux flammes, fumées et gaz chauds, mais pas de fonction porteuse (pas de résistance mécanique, donc pas de R).
EI : l'élément possède l'étanchéité aux flammes, fumées et gaz chauds et des propriétés d'isolation thermique, mais sans résistance mécanique.

Signification des lettres :

Lettre	Propriété
R	Résistance mécanique (capacité porteuse)
E	Étanchéité aux flammes, fumées et gaz chauds
I	Isolation thermique

De plus, le temps n'est plus exprimé en heures mais en minutes.

Exemples de conversion :

CF 2 h devient REI 120 ;
PF 1/2 h devient RE 30.

3.2 : En matière de réaction au feu

Ce classement est plus complet : il prend aussi en compte :

l'opacité des fumées dégagées → lettre S (smoke) ;
la projection de gouttelettes et débris enflammés → lettre D ;
il distingue les matériaux de sol des autres éléments de construction : les lettres « fl » (floor) indiquent qu'un classement s'applique à un matériau de sol.

Les catégories « M » deviennent cinq catégories d'exigence : A1, A2, B, C, D, E.

Ancien classement (M)	Euroclasse (indicatif)
M0	A1 / A2
M1	B
M2	C
M3	D
M4	E

(Les indices complémentaires s, d et le suffixe « fl » précisent respectivement le dégagement de fumées, la production de gouttelettes enflammées et l'application aux revêtements de sol.)