Protection par Aspersion contre le Feu – PAF

Le projet PAF est relatif à l’utilisation de l’aspersion comme moyen de protection des bâtiments contre un incendie externe : protection de structures, façades ou habitations. Dans ce cadre, l’eau est utilisée sous forme divisée formant un rideau écran ou ruisselant sur les surfaces à protéger. Ce projet permettra de progresser dans la prédiction de l’action de l’aspersion et d’optimiser les paramètres d’injection (taille des gouttes, débits, type de jet écran ou impactant, timing de l’aspersion). Les actions programmées prévoient des travaux de modélisation et expérimentation à l’échelle du laboratoire pour évaluer et améliorer les modèles décrivant les actions fondamentales d’un spray (évaporation, refroidissement de flamme et de surface, interaction avec la dynamique des flamme, atténuation du rayonnement des flammes). Les applications seront ensuite étudiées en vraie grandeur en bénéficiant des plateaux techniques des partenaires. Le changement d’échelle sera donc également au cœur du projet.
Le projet PAF associe deux laboratoires (LEMTA et SPE) spécialistes de l’aspersion et du feu et deux entreprises (EFECTIS et STME Fire) spécialistes de l’application des technologies de lutte contre l’incendie. Ce consortium bénéficiera d’échanges, déjà initiés, avec des partenaires internationaux ayant des compétences reconnues en modélisation (NIST et Université de Ghent).
Expérimentalement, le travail comportera une première tâche visant à caractériser finement les sprays en termes de granulométrie, de vitesse et de distribution massique des gouttes. L’action des sprays, atténuation radiative et refroidissement des surfaces impactées, sera étudiée à l’échelle du laboratoire au sein de la plateforme d’essai du LEMTA. L’efficacité de l’aspersion sera ensuite évaluée en vraie grandeur sur la plateforme d’Efectis à St Yan (protection de structure et façade) et la plateforme EXPLORII du laboratoire SPE (protection d’une habitation soumise à un feu de végétation). La protection générée par différents types d’aspersion (rideau d’eau descendant ou ascendant, jet d’eau projeté sur la toiture) sera quantifiée et simulée. Ces différents essais sont complémentaires. L’échelle laboratoire permet la maîtrise de la plupart des conditions expérimentales (flux imposés, vent maîtrisé) et la caractérisation avec une métrologie fine. Les mesures permettront de progresser dans la modélisation fine des sprays : description de l’empreinte du spray, des concentrations en gouttes, de leur évolution en environnement proche du foyer, de leur évaporation, du refroidissement induit sur les flammes et les parois. Les essais en vraie grandeur permettront d’utiliser des systèmes d’aspersion « réels », mis en place par le partenaire STME-FIRE. Ces applications en échelle réelle seront alors simulées pour évaluer la capacité à prédire l’efficacité des systèmes de protection. FDS (Fire Dynamics Simulator) sera le code de simulation utilisé. Il fera l’objet de développements visant à combler les faiblesses identifiées dans le domaine de l’aspersion, en partenariat avec les développeurs et utilisateurs du code.
Les retombées du projet seront de nature académique et applicative. Tout d’abord nous visons un gain en connaissances fondamentales sur la dynamique des sprays, l’interaction des sprays avec le feu, avec les surfaces, la prise en compte du ruissellement, notre capacité à simuler ces actions. Le volet applicatif apportera ensuite une contribution à la prédiction et optimisation de l’action d’un système de protection. L’ensemble des connaissances sera mis à disposition des scientifiques et opérationnels de la protection incendie, via des bases de données ouvertes, des publications et communications en conférences, mais aussi à travers la rédaction et la diffusion d'un guide d’aide au dimensionnement et de bonnes pratiques permettant d’assurer les performances de solutions actives de protection incendie.