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RÉSUMÉ
La mise en sécurité des occupants vers un refuge sûr à l’abri des effluents du feu est l’un des objectifs essentiels en cas d’incendie. Des outils de modélisation ont été développés pour calculer le délai nécessaire à l’évacuation. Tout d’abord analytiques, ces modèles se sont complexifiés pour intégrer des éléments de comportement humain. Cette analyse de l’évacuation est introduite dans les réglementations des domaines du bâtiment et des transports, en particulier au travers de l’ouverture à l’ingénierie de la sécurité incendie. Cet article présente les outils disponibles, leur vérification et validation, puis détaille des exemples d’application de la modélisation de l’évacuation en cas d’incendie.
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Eric GUILLAUME : Responsable recherche et développement Direction des essais Laboratoire national de métrologie et d'essais
INTRODUCTION
La mise en sécurité des occupants est l'un des objectifs essentiels en cas d'incendie ou d'évacuation d'urgence. Ainsi, dans toute étude d'Ingénierie de la Sécurité Incendie, et plus généralement dans l'évaluation de sécurité d'un ouvrage bâti ou d'un système de transport, l'évacuation des personnes vers un refuge sûr à l'abri des effluents du feu doit être assurée dans un délai réduit.
Des outils de modélisation ont ainsi été développés pour calculer le délai nécessaire à l'évacuation. Les principales difficultés auxquelles ont été soumis les développeurs de ces outils sont la mise en équation du comportement des individus. Tout d'abord analytiques, ces modèles se sont complexifiés pour intégrer des éléments de comportement humain. De nombreuses approches ont été intégrées pour traiter du mouvement et du comportement social.
Aujourd'hui, plusieurs niveaux d'analyse sont possibles (« macroscopique », c'est-à-dire global ou « microscopique », s'intéressant à chaque individu). Des modèles « multi-agents » ont ainsi été développés pour traiter le comportement de populations aux propriétés variées et permettent une analyse probabiliste d'un grand nombre de situations d'évacuation. Les modèles numériques d'évacuation commencent par ailleurs à être couplés aux outils de transport de fumées et intègrent la variabilité des caractéristiques des individus.
Cette analyse approfondie de l'évacuation est progressivement introduite dans les réglementations des domaines du bâtiment et des transports, en particulier au travers de l'ouverture à l'ingénierie de la sécurité incendie.
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- Version courante de juil. 2018 par Eric GUILLAUME, Anne THIRY-MULLER
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Outils numériques3. Outils analytiques
Les modèles analytiques sont pour la plupart des modèles hydrauliques, pour lesquels le flux de personnes est assimilable au débit d'un liquide. Les principaux modèles sont repris ci-après.
3.1 Équations de base
Le flux de personnes au travers d'une ouverture peut être calculé à partir de la formule de l'équation (2). F désigne alors le débit en personnes par seconde à l'ouverture, v la vitesse de marche en m/s, D la densité de personne par mètre carré et W la largeur de la porte. L'équation (3) présente le débit spécifique Fs , exprimé en m–1 · s–1 :
( 2 )
( 3 )
Le délai d'évacuation te , exprimé en secondes, est alors donné par l'équation (4) comme fonction du nombre de personnes N à évacuer :
( 4 )
Le temps tw nécessaire à la première personne pour aller à la sortie peut ainsi être donné par l'équation (5), dans laquelle L désigne la distance séparant la personne considérée de la sortie :
( 5 )
Le...
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