Courbe de RWS : un outil essentiel pour la sécurité et la protection contre les incendies dans les tunnels
La sécurité incendie dans les tunnels est un aspect essentiel de la conception des infrastructures modernes, en particulier lorsqu’il s’agit de se préparer à des incendies extrêmes. L’un des outils les plus importants utilisés pour modéliser et atténuer ces risques est la courbe de RWS. Développée par le ministère néerlandais des Infrastructures (Rijkswaterstaat), cette courbe est spécialement conçue pour simuler les incendies intenses et prolongés qui peuvent se produire dans les tunnels routiers, en particulier ceux impliquant des camions-citernes transportant de grandes quantités de liquides inflammables.
Le test d’incendie du tunnel de Runehamar, auquel nous avons fait référence dans l’introduction à la protection passive contre les incendies dans les tunnels, a confirmé les charges et les paramètres d’incendie qui sont appliqués dans la courbe d’incendie RWS.
Dans cet article, nous allons explorer la courbe de feu RWS, son importance dans la conception des tunnels et la manière dont elle se compare à d’autres courbes de feu utilisées dans l’ingénierie de la sécurité incendie.
Qu’est-ce que la courbe de feu RWS ?
La courbe de feu RWS est un graphique temps-température qui simule un incendie à grande échelle, tel qu’un incendie de camion-citerne, dans un environnement confiné comme un tunnel. Elle est particulièrement sévère et modélise le scénario d’un incendie impliquant 45 000 litres d’essence. La courbe de feu simule le comportement d’un incendie au fil du temps, avec une augmentation rapide de la température, une chaleur élevée soutenue et une phase de refroidissement progressif.
Voici une analyse des principales caractéristiques de la courbe de feu RWS :
Source : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rws_tunnel_curve.jpg
– Température maximale : la température de l’incendie atteint un pic d’environ 1 350 °C (2 462 °F), ce qui est bien supérieur aux scénarios d’incendie typiques dans les bâtiments.
– Température maximale à la surface du béton : pas plus de 380 °C
– Température maximale pour l’armature : pas plus de 250 °C
– Durée : le feu maintient cette température élevée pendant une période prolongée, souvent 2 heures. Dans certains cas, des modifications apportées à la courbe prolongent la durée de la chaleur intense jusqu’à 3 heures.
– Objectif : la courbe est utilisée pour évaluer la résistance au feu des structures et des matériaux des tunnels, afin de s’assurer qu’ils peuvent résister à une chaleur intense sans compromettre l’intégrité structurelle.
Ces dernières années, les concepteurs et les exploitants de tunnels sont tenus de réaliser des essais au feu sur les échantillons de béton destinés à être utilisés comme revêtement de tunnel. Il arrive parfois que l’effet d’écaillage se produise même à des températures inférieures à 380 °C. Dans de tels cas, le système de protection contre l’incendie du tunnel doit être capable de protéger le béton à ces températures plus basses.
Source : efectis.com
Pourquoi la courbe de feu RWS a-t-elle été développée ?
Les tunnels sont des éléments essentiels des réseaux de transport modernes, en particulier dans les zones urbaines et les régions montagneuses. Cependant, ils posent également des défis uniques en matière de sécurité incendie. Les incendies dans les tunnels, en particulier ceux impliquant des véhicules transportant des matières inflammables comme l’essence ou le diesel, peuvent atteindre des températures extrêmement élevées et durer longtemps, ce qui les rend plus dangereux que les incendies de bâtiments classiques.
La courbe de feu RWS a été développée pour simuler les pires scénarios d’incendie dans les tunnels routiers, tels qu’un incendie de camion-citerne entièrement en feu. En utilisant cette courbe dans les évaluations de conception et de sécurité, les ingénieurs peuvent s’assurer que les tunnels sont équipés de mesures de protection contre l’incendie suffisantes.
Rijkswaterstaat (RWS), la branche opérationnelle du ministère néerlandais des Infrastructures et de la Gestion de l’eau, a établi des exigences strictes en matière de résistance au feu pour les tunnels routiers aux Pays-Bas. Ces spécifications sont largement basées sur les procédures d’essai au feu décrites dans le document « 2008-Efectis-R0695 Procédure d’essai au feu pour les revêtements de tunnels en béton ».
Les premières directives d’essai ont été introduites en 1986 avec le rapport TNO « BI-86-69 – Procédure d’essai au feu pour la protection des tunnels », qui comprenait des essais sur des dalles de béton utilisant une courbe de feu RWS nouvellement développée simulant un incendie d’hydrocarbures. En 1998, RWS et TNO (aujourd’hui Efectis Nederland) ont élaboré conjointement une procédure plus complète dans le document « 1998-CVB-R1161 (rev.1) – Protection incendie pour les tunnels », qui élargissait les essais des systèmes de protection incendie et comprenait des évaluations du comportement de l’écaillage du béton pendant les incendies.
Efectis a publié une version mise à jour de cette procédure en 2008 sous le nom de « 2008-Efectis-R0695 », conçue pour s’adapter à un plus large éventail de conceptions de tunnels et de matériaux de protection contre l’incendie. Plus récemment, avec les progrès de la technologie de protection contre l’incendie et l’apparition de nouveaux matériaux résistants au feu, RWS et Efectis ont révisé la procédure une nouvelle fois en 2020. Cette révision comprend de nouvelles normes pour évaluer la composition du béton afin de mieux évaluer l’écaillage, ainsi que des essais de résistance au feu pour des composants supplémentaires des tunnels, tels que les portes et les conduits de câbles. Les dernières mises à jour ont également introduit des capacités d’essai sur site grâce à l’utilisation de fours mobiles, reconnaissant la demande croissante d’évaluations de la sécurité incendie in situ. Un exemple d’un tel essai est décrit par l’un des entrepreneurs spécialisés dans la protection passive contre l’incendie, TBT, ainsi que par Efectis.
La version 2020, intitulée « Efectis-R0695 2020 Procédure d’essai au feu pour les revêtements en béton des tunnels et autres composants de tunnels », intègre ces changements afin de refléter les connaissances et les pratiques les plus récentes en matière de sécurité incendie dans les tunnels.
Comment la courbe de feu RWS est-elle utilisée ?
La courbe de feu RWS est utilisée dans la conception et la construction des tunnels pour évaluer la résistance au feu des éléments structurels, notamment :
– Revêtements en béton – Le béton des tunnels doit être capable de résister à une chaleur extrême sans se fissurer ni s’écailler, ce qui pourrait compromettre l’intégrité structurelle du tunnel.
– Renforts en acier – Les renforts en acier à l’intérieur du tunnel doivent également résister à la chaleur, afin d’éviter tout effondrement pendant et après un incendie.
– Systèmes de protection contre les incendies dans les tunnels – Les matériaux de protection passive contre les incendies, les panneaux coupe-feu ou les revêtements résistants au feu et les systèmes de ventilation des tunnels sont conçus en fonction de la température et de la durée des incendies modélisés par la courbe RWS.
En appliquant la courbe RWS, les concepteurs de tunnels s’assurent que même en cas d’incendie de grande ampleur, la structure du tunnel restera intacte suffisamment longtemps pour permettre une évacuation et des opérations de lutte contre l’incendie en toute sécurité.
Comparaison avec d’autres courbes d’incendie dans les tunnels
La courbe d’incendie RWS n’est qu’une des nombreuses courbes d’incendie utilisées dans l’ingénierie de la sécurité incendie, chacune représentant différents scénarios d’incendie :
– Courbe ISO 834 : la courbe d’incendie ISO 834 est une courbe d’incendie standard utilisée dans la conception générale des bâtiments. Elle représente des scénarios d’incendie typiques dans les bâtiments, avec une température maximale inférieure (environ 1 000 °C) à celle de la courbe RWS. Bien qu’elle soit adaptée aux bâtiments standard, elle ne tient pas compte des conditions extrêmes des incendies dans les tunnels.
– Courbe hydrocarbure (HC) : la courbe hydrocarbure est utilisée pour simuler des incendies impliquant des combustibles hydrocarbures, tels que le pétrole et le gaz. Elle atteint une température d’environ 1 100 °C et est utilisée dans les environnements industriels, les plateformes offshore et certaines conceptions de tunnels. La courbe RWS représente un scénario plus grave, avec une température maximale plus élevée et une durée plus longue.
– Courbe hydrocarbure modifiée (HCM) : la courbe HCM est une adaptation de la courbe hydrocarbure, avec une température maximale plus élevée d’environ 1 300 °C. Elle est également utilisée dans les tunnels, mais représente un scénario d’incendie légèrement moins intense que la courbe RWS.
Pays et normes qui appliquent la courbe de feu RWS
La courbe de feu RWS est largement reconnue et utilisée dans plusieurs pays pour la sécurité incendie des tunnels, en particulier dans le contexte des tunnels routiers. Parmi les principaux pays qui intègrent la courbe de feu RWS dans leurs normes nationales ou leurs pratiques de conception, on peut citer :
Canada – certains projets de tunnels nécessitent une conception conforme à la courbe RWS.
Les Pays-Bas – En tant que créateur de la courbe de feu RWS, les Pays-Bas utilisent largement cette courbe dans leurs normes nationales pour la conception des tunnels routiers et la sécurité incendie.
Belgique – Les régions néerlandophones de Belgique utilisent également la courbe RWS dans les spécifications et la conception des tunnels.
France – La France n’utilise pas vraiment la courbe de combustion RWS, car elle applique la directive CETU relative à la protection contre les incendies dans les tunnels. Cette directive spécifie une courbe hydrocarbure modifiée.
Pologne – La récente mise à jour des réglementations en matière de construction des tunnels inclut la courbe de feu RWS pour les tunnels routiers polonais. Le texte complet est disponible ici.
États-Unis – La norme NFPA 502 fait référence à la protection contre les incendies des tunnels avec la courbe de feu RWS.
Arabie saoudite – Dans le cadre de nombreux projets en Arabie saoudite, nous avons rencontré des exigences conformes à la norme NFPA 502.
Corée du Sud – Les récentes mises à jour apportées par le ministère coréen du Territoire, des Infrastructures et des Transports dans le Guide de protection incendie des tunnels routiers mentionnent également la courbe de résistance au feu RWS.
L’importance des courbes de résistance au feu dans la sécurité des tunnels
Les courbes de résistance au feu telles que la RWS sont des outils essentiels pour garantir que les tunnels sont conçus selon les normes de sécurité les plus strictes. En simulant des scénarios d’incendie réels, ces courbes aident les ingénieurs à déterminer la résistance au feu nécessaire des matériaux et des structures. En raison de leur nature confinée, les tunnels nécessitent une protection incendie robuste afin d’éviter des dommages catastrophiques et d’assurer la sécurité des occupants pendant l’évacuation.
Outre la conception structurelle, les courbes de feu influencent également le développement des systèmes de ventilation et des technologies d’extinction des incendies. Ces systèmes doivent être capables de gérer la chaleur et la fumée extrêmes afin de protéger à la fois la structure du tunnel et les personnes qui s’y trouvent.
La courbe de résistance au feu RWS est un outil essentiel dans le domaine de la sécurité incendie des tunnels, en particulier pour les tunnels routiers. En simulant les conditions intenses d’un incendie à grande échelle, tel qu’un incendie de camion-citerne, la courbe RWS garantit que les tunnels peuvent résister à une chaleur extrême et continuer à offrir un passage sûr pour les opérations d’évacuation et de lutte contre l’incendie.
À mesure que les infrastructures se développent et que les réseaux de transport deviennent plus complexes, l’utilisation de courbes de feu avancées comme la RWS sera essentielle pour protéger les vies et préserver les structures critiques. Grâce à des tests rigoureux et au respect des normes de sécurité incendie, les tunnels peuvent être conçus pour résister même aux scénarios d’incendie les plus graves, garantissant ainsi leur sécurité et leur fonctionnalité en cas d’urgence.
Qu’est-ce que la RWS120 ?
Il s’agit d’une description de la courbe de résistance au feu RWS qui dure 120 minutes. Pendant ce laps de temps, la température monte rapidement à 1350 °C au cours des 60 premières minutes et reste à 1200 °C jusqu’à la 120e minute.
Qu’est-ce que le RWS180 ?
Il s’agit d’une courbe de feu RWS d’une durée de 180 minutes. Au cours de la première heure du test, la température atteint un pic de 1350 °C, puis redescend à 1200 °C jusqu’à la fin des 180 minutes.
Panneaux ignifuges Aestuver Tunnel et courbe de résistance au feu RWS
Pourquoi parlons-nous de cette courbe de résistance au feu dans le contexte des panneaux ignifuges Aestuver Tunnel ?
L’un des meilleurs moyens de protéger les structures des tunnels contre les effets dévastateurs du feu est d’utiliser les panneaux ignifuges Aestuver.
En installant la protection incendie Aestuver, vous pouvez limiter la température maximale à la surface du béton aux exigences de conception.
Le panneau Aestuver pour tunnels a été testé dans des conditions d’incendie RWS, à savoir RWS120 et RWS180. L’épaisseur du panneau dans ces cas est choisie en fonction des exigences de conception et des températures maximales admissibles sur la surface en béton. De cette manière, le panneau Aestuver pour tunnels protège la structure contre l’écaillage induit par le feu.
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