Le sprinklage est une solution de protection efficace mais coûteuse et relativement contraignante. Loin de se limiter à un simple « réseau rouge sous la toiture », il impose différentes contraintes sur l’exploitation d’un site. Cet article en brosse les principales

Configuration générale d’un réseau sprinkler

Une protection par sprinklage est généralement composée d’une source A dont le rôle est d’assurer l’alimentation de 5 têtes sprinkler pendant 30 min, et d’une source B dont le rôle est d’assurer l’alimentation de toute la surface impliquée pendant 90 min. Les canalisations reliant le local source et les différents bâtiments sont réalisées en réseaux enterrés.

Fonctionnement d’un sprinkler

Le sprinkler est un système de protection incendie automatique permettant de :

• déceler un début d’incendie
• donner l’alarme lors de foyers naissants
• éteindre l’incendie ou le contenir

Le système sprinkler consiste à déverser une quantité d’eau adaptée au sinistre sur une zone définie.

Lorsque la température atteint un certain seuil, l’ampoule ou le fusible se rompt. Les têtes de sprinkler situées dans la zone concernée par l’élévation de température libèrent alors la quantité d’eau prévue pour l’extinction du foyer.

Seuls les sprinklers sollicités se mettent en action.

À noter que le désenfumage, en étant actionné avant le sprinkler, peut retarder le déclenchement des ampoules. Le choix de la température d’éclatement de l’ampoule devra être judicieusement choisi en fonction de l’environnement. Le déclenchement des ouvrants de désenfumage devra se faire à une température supérieure à déclenchant l’éclatement des ampoules sprinkler.Fonctionnement d’une ampoule de sprinkler

Principe de dimensionnement de la protection

Le dimensionnement de la protection incendie se base sur la caractérisation risque à protéger. L’activité réalisée sera associée à un risque précis. La configuration des stockages, la nature des matières stockée et la hauteur maximale de stock définiront le risque associé au stockage. La protection qui sera installée en toiture sera le reflet du risque à protéger.

La durée de vie d’une installation sprinkler est de 30 ans. Il est donc malvenu de dimensionner au minimum les installations. La démarche que nous recommandons est d’identifier votre risque majorant sur le site et d’étendre cette protection à l’ensemble du site. Le surcoût sera limité et permettra une grande souplesse d’exploitation ; qui peut prévoir quelle sera son activité dans 10 ans? Cet investissement facilitera par ailleurs la revente du bâtiment.

Étendue de la protection

Pour offrir la meilleure sécurité possible, une conception selon le référentiel APSAD implique le respect d’un certain nombre de points. Le premier est le suivant : il est nécessaire de préserver le bâtiment du risque de propagation d’un feu depuis l’extérieur. Le sprinkler est en effet conçu pour s’attaquer à un feu naissant dans le volume protégé. Pour garantir cet isolement, il faudra donc équiper d’un système de sprinklage en plus du bâtiment concerné :

• Les bâtiments contigus non séparés par un mur séparatif ordinaire (coupe-feu 2h). En cas de bâtiments à étages, la séparation entre deux étages doit être CF 2h si l’une des zones n’est pas protégée. À noter que deux bâtiments séparés par un passage couvert, un tunnel ou un passage souterrain sont considérés comme contigus.
• Les bâtiments situés à moins de 10 m ou 1,5 fois la hauteur selon la plus grande des deux valeurs doivent aussi être protégée. Ceci permet de prendre en compte le risque de propagation par effet domino ou par l’effondrement de la structure. À noter que la cuve incendie du sprinklage doit aussi respecter ces distances. En cas de bâtiment trop proche, il sera accepté de ne pas protéger les deux bâtiments si le mur du bâtiment protégé en vis-à-vis du bâtiment non protégé est constitué d’une façade aveugle coupe-feu. D’autres mesures comme la mise en place d’un rideau d’eau peuvent permettre de répondre à cette exigence.

Le second point est traduit par l’idée suivante : il ne doit pas subsister d’espace abrité des sprinklers pouvant être à l’origine d’un départ de feu. La conséquence est relativement simple : les sprinklers doivent couvrir toutes les parties d’un même bâtiment, c’est å- dire tous les locaux – si petits soient-ils – situés sous une même toiture. On traque alors toutes les volumes pouvant constituer des obstacles à la bonne diffusion de l’eau et générer des effets « parapluie ». Ceci implique de protéger :

• Les combles, les compartiments entre les murs et parois intérieurs, les espaces constitués par les faux planchers et les faux plafonds, y compris les volumes entre une chambre froide et le plancher haut du volume qui la contient
• Les fosses et les galeries sous machines d’un volume supérieur à 1m³
• Les conduits, les convoyeurs et les gaines de plus de 30 cm de diamètre.
• Les sous-volumes inclus dans le volume principal tels que les cabines, les carters phoniques, les vestiaires…
• Les volumes sous les escaliers roulants, les toboggans, les élévateurs…
• Les machineries d’ascenseur et de monte-charge, les caissons de ventilation ou de climatisation (a fortiori dans des atmosphères chargées)
• Les hottes de cuisines de plus d’1m de large
• Les quais de chargement et les auvents de livraison
• Les risques ponctuels extérieurs situés à moins de 10m du bâtiment (protection par sidewall longue portée).

Les locaux à risques seront bien entendu protégés :

• Les locaux de charge de batteries des engins de manutention,
• Les locaux des groupes électrogènes et les locaux électriques

Une certaine souplesse permettra de rendre raisonnablement applicables ces préconisations. Dans certaines conditions, on pourra ainsi ne pas protéger :

• Les locaux inclus dans des compartiments REI 120 (coupe-feu 2H)
• Les bureaux et parkings couverts situés à plus de 8m des bâtiments protégés (si façade incombustible)
• Dans les cas où le sprinkler entraine un danger :
  • Les silos à grain lorsque la matière est susceptible d’aspirer l’eau conduisant à un risque d’effondrement.
  • La proximité des fours industriels, des bains salins, des poches de coulés, etc, ou toute zone fortement réactive avec l’eau.
• Les volumes ne présentant pas de risque incendie notable tel que :
  • Les ateliers utilisés pour les opérations « au mouillé ». 
  • Les cages d’escaliers encloisonnées ne contenant pas de matériaux combustibles et équipées d’une porte coupe-feu ½ h avec ferme-porte.
  • Les sous-sols et caves vide et en béton armé
  • Le sommet de la trémie d’ascenseur ou monte-charge
  • Les abris à vélo ou fumeurs, les sas d’entrés décoratifs
  • Les toilettes
  • Les espaces de restauration en terrasse couverte
  • Certains stockages extérieurs

Protection contre le gel

Les sprinklers utilisent de l’eau et sont donc particulièrement sensibles au risque de gel. L’eau fait exploser les canalisations et crée des bouchons empêchant le flux d’eau d’avoir une action sur le feu. Il sera donc de remplacer l’eau par l’air dans les canalisations. Le principe reste le même ; le réseau de canalisation est rempli d’un fluide sous pression (air) et la chaleur conduit à l’explosion des ampoules et l’ouverture des têtes sprinklers. La chute de pression dans le réseau conduit à son envahissement par l’eau.

L’eau n’étant pas dans le réseau, l’action de l’eau est donc plus tardive et le feu bénéficie de plus de temps pour se développer. Le temps d’arrivée d’eau à la tête la plus éloignée doit donc être raisonnable ; l’APSAD impose une durée de l’ordre d’une minute. Par ailleurs, le dimensionnement est renforcé ; on considère une surface impliquée (surface maximale d’un sinistre) augmentée de 25%.

Règles du stockage

Il existe plusieurs types de stockage et chacun possède ses contraintes. Dans l’esprit, il faut retenir qu’un mode de stockage (en masse, en rack, sur palette en rehausse, sur étagère…) implique des exigences sur la surface maximale de stockage, la taille des circulations et des espacements pour permettre une bonne pénétration de l’eau dans le stockage. A titre d’exemple, voici les exigences de deux mode de stockage

Stockage en de masse

Les ilots de stockage doivent avoir une surface au sol maximale de 150 m2 et être entourés d’une allée de dégagement de largeur au moins égale à 2,4 m, sauf le long des murs où cette distance peut être réduite sans être inférieure à 0,9 m.

Stockage en rack

Le stockage en rack est particulièrement critique, car il s’agit de stockage généralement combustible permettant au feu de se développer. La bonne diffusion de l’eau est rendue difficile du fait de l’accumulation des stockages.

Les racks ne doivent pas être disposés directement contre les murs (écartement minimal 15 cm), une allée de 1m20 doit permettre la libre circulation au pied des racks et des sprinklers intermédiaires doivent être implantés tous selon un espacement vertical maximal dépendant du risque en cas de platelages pleins.

Utilisation de Caillebotis

Le futur process sera installé à une hauteur de 2m50. Des caillebotis seront mis en place pour assurer un accès à ces plates-formes. Les caillebotis métalliques (ajourés à un minimum de 70 %) ne sont pas considérés comme faisant obstacle au passage de l’eau des sprinklers. La protection devra cependant être prévue en sous-face du process.

Indépendance des réseaux de protection incendie

Le réseau d’eau alimentant les équipements de protection incendie doit être spécifique à la protection incendie.

En revanche, il sera possible de raccorder une installation de RIA / PIA, de poteaux incendie ou une autre installation de lutte contre l’incendie sur le collecteur d’alimentation des postes de contrôle des sprinklers, en amont de ces derniers (APSAD R1 § 7.7).

A noter qu’une installation de sprinkler APSAD n’implique pas une conception APSAD des RIA et de la couverture extincteur. Ces éléments sont complémentaires, mais distincts.

Report des alarmes

En cas de déclenchement d’un sprinkler, une alarme est générée.

Cette alarme devrait pouvoir être reportée vers un local sur le site occupé 24h/24, 7j/7, 365 j/an. Si l’occupation du site n’est pas compatible avec cette disposition, le report vers un centre de télésurveillance devrait être envisagé. En dernière solution, il pourra être envisagé le report des alarmes sur une série de téléphones d’astreinte via un message préenregistré.

Raccordement réseau eaux usées

L’ensemble du réseau incendie doit pouvoir être purgé pour permettre les opérations de maintenance. À ce titre, les locaux postes ainsi que le local source devront être raccordés au réseau d’eau usée.

Contraintes de maintenance

La mise en œuvre d’un réseau de sprinklage implique la réalisation d’une maintenance régulière. À ce titre, citons :

• Quotidiennement : le personnel doit s’assurer qu’aucune alarme n’indique une défaillance du système
• Hebdomadairement :
  • Contrôle du niveau des réserves
  • Contrôle des démarrages automatiques des pompes et relevé des pressions de démarrage
  • Essais de fonctionnement des pompes pendant au moins 20 min
  • Remplacement des graphiques des manomètres enregistreurs
  • Fonctionnement du gond hydraulique
  • Contrôle des reports d’alarmes

D’autres actes de maintenances doivent être effectués par des sociétés spécialisées avec une régularité variable selon la mission (6 mois, 1 ans, 3 ans, 10 ans et 30 ans).

Rétention des eaux incendie

Tout système d’extinction à eau doit prendre en compte le risque de pollution des eaux d’incendie. Ces dernières doivent être contenues sur le site en vue de leur retraitement. En pratique, il faudra prévoir la rétention des eaux du sprinklage, d’un volume d’eau de pluie ainsi que du volume dont ont besoin les pompiers pour leur intervention.

Prendre du recul par rapport au contraintes

Les contraintes sont donc nombreuses mais elles contribuent à renforcer la culture de la sécurité incendie du site et permettent de réduire notablement le risque incendie. L’activité peut impliquer que ces contraintes ne pourront pas être toujours respectées et des mesures compensatoires seront à prévoir. L’objectif d’une conception d’un système de sprinklage ne doit pas être de respecter à la lettre un référentiel ; d’autres existent. Il est cependant impératif de concevoir un installation fiable et facilement assurable.

Efficacité du sprinklage

Le sprinkler possède une efficacité éprouvée depuis plus de 100 ans. La plupart des incendies majeurs affectant des sites industriels auraient pu être évités par la présence d’une protection sprinkler. Par ailleurs, même lorsque l’incendie n’est pas évité, le cout induit par l’incendie est significativement réduit. L’assureur FM Global précise qu’au cours des dix dernières années, le montant moyen des pertes causées par un incendie sur les sites dépourvus de protection sprinkler s’est élevé à 3,4 millions de dollars US. Dans le même temps, le montant moyen des pertes sur les sites équipés de réseaux sprinkler était approximativement de 600 000 dollars US ; soit un rapport d’environ 6 pour 1.

Les statistiques de sinistralité de FM Global réalisées au cours des vingt dernières années indiquent que dans environ 25 % des cas, le déclenchement d’un seul sprinkler suffit à maîtriser ou éteindre un incendie si le réseau sprinkler a été correctement conçu et installé. Ce pourcentage s’élève à environ 50 % lorsque trois sprinklers ou moins se déclenchent et 75 % lorsque neuf sprinklers ou moins se déclenchent.