ISO 16730:2008

NORME ISO
INTERNATIONALE 16730
Première édition
2008-07-15
Ingénierie de la sécurité incendie —
Évaluation, vérification et validation des
méthodes de calcul
Fire safety engineering — Assessment, verification and validation of
calculation methods
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Documentation.4
4.1 Généralités .4
4.2 Documentation technique.4
4.3 Manuel de l'utilisateur .6
5 Méthodologie.8
5.1 Généralités .8
5.2 Vérification .11
5.3 Validation.12
5.4 Analyse de sensibilité .15
5.5 Assurance qualité.17
6 Exigences pour que les données de référence valident une méthode de calcul .18
Annexe A (informative) Incertitude.20
Annexe B (informative) Exemple de procédure de validation .23
Annexe C (informative) Méthodologie de l'assurance qualité .32
Bibliographie .38

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 16730 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 4, Ingénierie
de la sécurité incendie.
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Introduction
L'objectif de l'ingénierie de la sécurité incendie est d'aider à atteindre un niveau prédit acceptable de la
sécurité incendie. Une partie de ce travail suppose l'utilisation de méthodes de calcul permettant de prédire la
succession d'événements pouvant potentiellement se produire dans le cas d'un incendie ou en conséquence
d'un incendie. Ce travail suppose l'utilisation des méthodes de calcul afin d'évaluer l'aptitude des mesures de
protection contre l'incendie à atténuer les effets préjudiciables d'un incendie pour les personnes, les
bâtiments, l'environnement et autres objets. Les principes clés nécessaires à l'établissement de la crédibilité
de ces méthodes de calcul sont l'évaluation, la vérification et la validation.
Une norme offrant une base technique est nécessaire aux développeurs et aux utilisateurs de méthodes de
calcul ainsi qu'à des tierces parties avec des procédures permettant de vérifier si la précision d'une méthode
de calcul donnée est suffisante pour une application particulière.
La présente Norme internationale aborde l'évaluation, la vérification et la validation des méthodes de calcul
pour l'ingénierie de la sécurité incendie en général.
Les utilisateurs potentiels des méthodes de calcul et les personnes devant approuver les résultats doivent
être sûrs que les méthodes de calcul permettent de prédire avec suffisamment de précision le développement
et les conséquences de l'incendie pour l'application spécifique prévue. Pour obtenir cette assurance, il est
nécessaire que la précision mathématique des méthodes de calcul considérées soit vérifiée et que leur
capacité à reproduire le phénomène soit validée.
Il n'existe pas d'exigence établie sur la précision applicable à toutes les méthodes de calcul. Le niveau de
précision dépend des objectifs d'utilisation d'une méthode de calcul. Il n'est pas nécessaire que toutes les
méthodes de calcul fassent preuve d'une précision élevée dans la mesure où l'erreur, l'incertitude et les
limites d'applicabilité des méthodes de calcul sont connues.
La présente Norme internationale concerne la précision prédictive des méthodes de calcul. Toutefois, d'autres
facteurs tels que la facilité d'utilisation, la pertinence, l'exhaustivité et le stade de développement jouent un
rôle important dans l'évaluation de l'utilisation de la méthode la plus appropriée pour une application donnée.
L'évaluation de l'adéquation d'une méthode de calcul à un sujet particulier dans le domaine de l'ingénierie de
la sécurité incendie s'appuie sur l'utilisation de la méthodologie de l'assurance qualité pour prouver que toutes
les exigences sont satisfaites. Un guide permettant d'établir une métrologie afin de mesurer les attributs des
caractéristiques de qualité pertinentes est fourni de façon brève dans la présente Norme internationale.
La présente Norme internationale est destinée à être utilisée par les partenaires suivants:
a) des développeurs de méthodes de calcul (particuliers ou organismes qui exercent des activités de
développement, notamment l'analyse des exigences, la conception et l'essai de composants), pour
documenter l'utilité d'une méthode de calcul particulière, peut-être pour des applications spécifiques. Une
partie du développement de la méthode de calcul comporte l'identification de la précision et des limites
d'applicabilité, et des essais indépendants;
b) des développeurs de méthodes de calcul (particuliers ou organismes qui entretiennent et fournissent des
modèles informatiques et pour ceux qui évaluent la qualité d'un modèle informatique dans le cadre de
l'assurance qualité et du contrôle qualité), pour documenter le processus de développement du logiciel
afin d'assurer aux utilisateurs que des techniques de développement appropriées sont suivies pour
assurer la qualité des outils d'application;
c) des utilisateurs de méthodes de calcul (particuliers ou organismes qui utilisent des méthodes de calcul
pour réaliser une analyse), pour s'assurer qu'ils utilisent une méthode appropriée pour une application
particulière et qui fournit une précision adéquate;
d) des développeurs de codes et normes de performance, pour déterminer si une méthode de calcul est
appropriée à une application donnée;
e) des organismes/responsables de l'approbation (particuliers ou organismes qui examinent ou approuvent
l'utilisation de méthodes et d'outils d'évaluation), pour assurer que les méthodes de calcul présentées
montrent clairement que la méthode de calcul est utilisée dans les limites de son applicabilité et possède
un niveau de précision acceptable;
f) des éducateurs, pour démontrer l'application et l'acceptabilité des méthodes de calcul enseignées.
Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient correctement qualifiés et
compétents dans les domaines de l'ingénierie de la sécurité incendie et de l'évaluation des risques. Il est
important que les utilisateurs comprennent les paramètres avec lesquels des méthodologies spécifiques
peuvent être utilisées.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16730:2008(F)

Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation, vérification et
validation des méthodes de calcul
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale fournit un cadre pour l'évaluation, la vérification et la validation de tous
types de méthodes de calcul utilisées comme outils dans l'ingénierie de la sécurité incendie. Elle ne concerne
pas des modèles de feu spécifiques, mais est destinée à être applicable à la fois aux modèles analytiques et
aux modèles numériques complexes, qui sont abordés sous forme de méthodes de calcul dans le contexte de
la présente Norme internationale. Il ne s'agit pas d'une procédure étape par étape, mais d'une description de
techniques permettant de déceler des erreurs et de trouver des limitations dans une méthode de calcul.
La présente Norme internationale inclut ce qui suit:
⎯ un processus pour garantir que les équations et les méthodes de calcul sont mises en œuvre
correctement (vérification) et que la méthode de calcul envisagée résout le problème approprié
(validation);
⎯ des exigences pour que la documentation démontre l'adéquation du fondement scientifique et technique
d'une méthode de calcul;
⎯ des exigences relatives aux données par rapport auxquelles les résultats prédits d'une méthode de calcul
doivent être contrôlés;
⎯ des conseils sur l'utilisation de la présente Norme internationale par des développeurs et/ou des
utilisateurs de méthodes de calcul, et par les personnes qui évaluent les résultats obtenus à l'aide de
méthodes de calcul.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO/TR 13387-1, Ingénierie de la sécurité contre l'incendie — Partie 1: Application des concepts de
performance aux objectifs de conception
ISO 13943, Sécurité au feu — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 13943, l'ISO/TR 13387-1
ainsi que les suivants s'appliquent.
NOTE Certaines des définitions ont été actualisées afin d'illustrer la compréhension actuelle de la signification des
termes dans le cas de l'ingénierie de la sécurité incendie.
3.1
précision
degré de précision réellement obtenu par une approximation, une mesure, etc.
NOTE Dans le contexte de la présente Norme internationale, la précision numérique (ou mathématique) fait partie du
processus de vérification des méthodes de calcul, alors qu'un modèle informatique du feu peut être une méthode de calcul
parmi d'autres. La précision peut s'exprimer en indiquant l'incertitude d'un calcul ou de la (des) solution(s) d'un modèle.
3.2
évaluation
processus de détermination du degré auquel une méthode de calcul est une représentation précise du
«monde réel» du point de vue des utilisations prévues de la méthode de calcul et du degré auquel une mise
en œuvre de la méthode de calcul représente de façon précise la description conceptuelle faite par le
développeur de la méthode de calcul et de la solution par la méthode de calcul
NOTE Les principaux processus dans l'évaluation de l'adéquation d'une méthode de calcul sont la vérification et la
validation.
3.3
méthode de calcul
procédure mathématique utilisée pour prédire un phénomène lié à un incendie
NOTE Les méthodes de calcul peuvent concerner le comportement des personnes ainsi que les objets ou un feu;
elles peuvent être probabilistes ainsi que déterministes dans leur forme; et peuvent être des formules algébriques ainsi
que des modèles informatiques complexes.
3.4
ajustement
〈d'un modèle〉 processus d'ajustement de paramètres de modélisation dans un modèle informatique aux fins
d'améliorer la concordance avec les données expérimentales
3.5
modèle informatique
modèle informatisé
programme informatique opérationnel qui met en œuvre un modèle conceptuel
3.6
modèle conceptuel
description conceptuelle composée de toutes les informations, données de modélisation mathématique et
équations mathématiques qui décrivent le système (physique) ou le processus concerné
3.7
valeur par défaut
état ou paramètre normalisé à prendre par le programme si aucun autre paramètre ou état n'est initié par le
système ou par l'utilisateur
3.8
modèle déterministe
méthode de calcul qui utilise des expressions mathématiques élaborées sur une base scientifique pour
produire le même résultat chaque fois que la méthode est utilisée avec le même ensemble de valeurs de
données d'entrée
3.9
jugement d'ingénieur
jugement d'expert
processus exercé par un professionnel qui est qualifié par son enseignement, son expérience et ses
compétences reconnues pour compléter, accepter ou refuser des éléments d'une analyse quantitative
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3.10
erreur
faiblesse reconnaissable dans toute phase ou activité de calcul, qui n'est pas due au manque de
connaissance
3.11
modèle de feu
représentation d'un système ou d'un processus relatif au développement d'un feu, notamment la dynamique
du feu et les impacts du feu
3.12
modèle mathématique
ensembles d'équations qui décrivent le comportement d'un système physique
3.13
mesure
variable à laquelle une valeur est attribuée comme résultat de mesure
3.14
mesurage
ensemble d'opérations ayant pour objet de déterminer la valeur d'une mesure
3.15
métrique
mesure, quantitative ou qualitative, de la réalisation relative d'une caractéristique de qualité souhaitée
3.16
modélisation
processus de construction ou de modification d'un modèle
3.17
modèle numérique
représentation numérique d'un modèle physique (du feu)
3.18
modèle physique
modèle qui tente de reproduire le phénomène de l'incendie dans une situation physique simplifiée (par
exemple modèles à l'échelle)
3.19
modèle probabiliste
modèle qui traite le phénomène comme une série d'événements ou d'états séquentiels, avec des règles
mathématiques pour régir la transition d'un événement à un autre (par exemple de l'allumage au brûlage
établi) et des probabilités attribuées à chaque point de transfert
3.20
simulation
exercice ou utilisation d'une méthode de calcul
3.21
modèle de simulation
modèle qui traite les relations dynamiques supposées exister dans la situation réelle comme une série
d'opérations élémentaires sur les variables appropriées
3.22
incertitude
faiblesse potentielle dans toute phase ou activité du processus de modélisation, due au manque de
connaissances
3.23
validation
processus de détermination du degré auquel une méthode de calcul constitue une représentation exacte du
monde réel du point de vue des utilisations prévues de la méthode de calcul
3.24
vérification
processus de détermination que la mise en œuvre d'une méthode de calcul représente exactement la
description conceptuelle faite par le développeur de la méthode de calcul et de la solution par la méthode de
calcul
NOTE La stratégie fondamentale de la vérification des modèles informatiques est l'identification et la quantification
de l'erreur dans le modèle informatique et sa solution.
4 Documentation
4.1 Généralités
Il convient que la documentation technique soit suffisamment détaillée pour que tous les résultats de calcul
puissent être reproduits avec les mêmes exactitude et précision par un groupe ou un particulier indépendant
qualifié. Une documentation suffisante des méthodes de calcul, notamment du logiciel informatique, est
essentielle pour évaluer l'adéquation du fondement scientifique et technique des méthodes de calcul, et la
précision des procédures de calcul. Une documentation adéquate peut également aider à éviter la mauvaise
utilisation involontaire de méthodes de calcul. Il est recommandé que des rapports sur toute évaluation d'une
méthode de calcul donnée fassent partie de la documentation. La validité d'une méthode de calcul comprend
la comparaison des résultats à des résultats d'essais du monde réel, à partir d'une étude ou d'approximations
du monde réel, et elle doit être établie en appliquant la méthodologie de l'assurance qualité. Ces éléments
donnent une mesure ou un ensemble de mesures qui doivent être comparés à des critères définis au
préalable afin de démontrer si les exigences de qualité convenues sont respectées.
La documentation doit comporter ce qui suit:
⎯ une documentation technique, qui explique le fondement scientifique de la méthode de calcul, voir 4.2;
⎯ un manuel d'utilisateur, dans le cas d'un programme informatique, voir 4.3.
En 4.2 et 4.3 sont décrites les exigences nécessaires à la documentation technique et au manuel d'utilisateur.
La liste est assez longue mais ne vise pas à exclure d'autres formes d'information qui peuvent aider
l'utilisateur à évaluer l'applicabilité et l'utilisation de la méthode de calcul.
4.2 Documentation technique
La documentation technique est nécessaire pour évaluer le fondement scientifique de la méthode de calcul.
La fourniture de la documentation technique d'une méthode de calcul est une tâche qui relève des
développeurs de modèles. La documentation doit décrire précisément la méthode de calcul et sa base,
démontrer sa capacité de fonctionner correctement, et fournir aux utilisateurs les informations dont ils ont
besoin pour appliquer correctement la méthode de calcul. Dans le cas de calculs qui utilisent des formules
algébriques dérivées de résultats expérimentaux par régression, ou lorsque des solutions analytiques sont
appliquées, l'utilisateur doit s'appuyer sur la documentation appropriée issue de normes ou de documents
scientifiques similaires. Lorsque des normes sont développées et contiennent des méthodes de calcul à
utiliser pour l'ingénierie de la sécurité incendie, la ou les sources des méthodes de calcul à utiliser avec la
documentation technique telle que décrite ci-dessous doivent être données, le cas échéant.
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a) La description de la méthode de calcul doit inclure des détails complets sur ce qui suit:
1) objet:
⎯ définir le problème résolu ou la fonction exécutée;
⎯ décrire les résultats de la méthode de calcul;
⎯ inclure toutes les études de faisabilité et les justifications;
2) théorie:
⎯ décrire le modèle conceptuel sous-jacent (phénomène déterminant), le cas échéant;
⎯ décrire la base théorique des phénomènes et des lois physiques sur lesquels repose la méthode
de calcul, le cas échéant;
3) mise en œuvre de la théorie, le cas échéant:
⎯ présenter les équations déterminantes;
⎯ décrire les techniques mathématiques, les procédures et les algorithmes de calcul utilisés;
fournir leurs références;
⎯ identifier toutes les hypothèses incluses dans la logique; tenir compte des limitations applicables
aux paramètres d'entrée dues au domaine d'applicabilité de la méthode de calcul;
⎯ discuter la précision des résultats obtenus par des algorithmes importants et, dans le cas de
modèles informatiques, toute dépendance aux capacités informatiques données;
⎯ décrire les résultats des analyses de sensibilité;
4) entrée:
⎯ décrire les données d'entrée requises;
⎯ fournir des informations sur la source des données requises;
⎯ pour des modèles informatiques, dresser la liste de tous les programmes auxiliaires ou fichiers
de données externes requis;
⎯ fournir des informations sur la source, le contenu et l'utilisation de bibliothèques de données
pour des modèles informatiques.
b) L'évaluation (vérification et validation) de la méthode de calcul est nécessairement entièrement décrite,
avec des détails concernant ce qui suit:
⎯ les résultats de tout effort pour évaluer les capacités prédictives de la méthode de calcul
conformément à l'Article 5. Il convient que cela soit présenté sous forme quantitative;
⎯ des références aux études, essais analytiques, essais de comparaison, validation expérimentale et
vérification de code déjà réalisés. Si, dans le cas de modèles informatiques, la validation de la
méthode de calcul repose sur un test bêta, il convient que la documentation comporte un profil de
ceux associés au test (par exemple: étaient-ils associés d'une quelconque façon au développement
de la méthode de calcul ou s'agissait-il d'utilisateurs non informaticiens; ont-ils reçu d'autres
instructions qui ne seraient pas à la disposition des utilisateurs prévus du produit final, etc.);
⎯ la mesure dans laquelle la méthode de calcul satisfait à la présente Norme internationale.
Les documents techniques doivent être regroupés dans un document tel qu'un manuel, pour ce qui
concerne les modèles informatiques. Chaque fois que des formules algébriques explicites sont utilisées
pour résoudre un problème d'ingénierie de la sécurité incendie, la documentation technique concernée
issue de sources peut être citée, comme indiqué ci-dessus.
Toutefois, avec la préparation de cette documentation, les processus de vérification et de validation ne
sont pas pour autant considérés comme terminés tant qu'une tierce partie n'a pas revu le processus de
façon indépendante («audit tiers»). Ce processus d'audit est fondé sur la définition et l'utilisation de
méthodes d'assurance qualité appropriées pour obtenir une mesure ou un ensemble de mesures
(dérivées) qui permette d'autoriser la mise à l'échelle de la qualité d'une méthode de calcul, et de savoir
si une méthode de calcul est suffisamment précise pour répondre aux exigences de l'utilisateur prévu
[voir par exemple le concept sur la métrologie interne et externe et sur la qualité utilisée dans les
documents de la série Exigences de qualité du produit logiciel et évaluation (SQuaRE) à partir du travail
de l'ISO/CEI JTC 1]. Pour d'autres informations, voir la série de documents de l'ISO/CEI 25000. L'objet
de l'évaluation d'une méthode de calcul est en général de comparer la qualité d'une méthode de calcul
aux exigences de qualité qui expriment les besoins des utilisateurs, ou même de sélectionner une
méthode de calcul en comparant différentes méthodes de calcul.
c) La documentation technique doit inclure au moins un (ou plusieurs) cas d'étude. Des exemples étudiés
peuvent être exigés à la fois pour des formules algébriques explicites et pour des modèles
mathématiques. Ce dernier est abordé en 4.3 h). L'objet d'un cas d'étude est de démontrer quelles sont
les données d'entrée requises, leurs limites, ainsi que le domaine de validité des résultats de la méthode
de calcul considérée. Des exemples de données d'entrée requises et leurs domaines ou leurs limites
prévues pour lesquels le calcul a été validé sont par exemple la géométrie, les propriétés des matériaux
et les conditions aux limites.
Les normes sur les méthodes de calcul doivent inclure un ou plusieurs exemples (ou cas d'étude) dans une
annexe informative. En spécifiant les composants requis d'un cas d'étude dans une Norme internationale sur
les méthodes de calcul (par exemple ISO 16734 à ISO 16737), des conseils sont ainsi donnés sur la façon
d'appliquer correctement la Norme internationale, avec des informations dans la Norme internationale elle-
même sur les exigences concernant les limites et les paramètres d'entrée. Des exemples pris dans des
problèmes du monde réel peuvent être l'évolution de la température d'un corps en acier, ou une agression par
le feu d'un câble dans une centrale nucléaire. Dans la mesure où des exemples sont disponibles dans les
publications, l'exigence de démonstration de cas d'étude dans une annexe informative à une Norme
internationale sur les méthodes de calcul peut également être satisfaite par référence, par exemple à des
manuels qui incluent ces exemples.
4.3 Manuel de l'utilisateur
Un manuel de l'utilisateur n'est requis que dans le cas de modèles informatiques. Il convient que le manuel de
l'utilisateur pour un modèle informatique permette aux utilisateurs de comprendre l'application et la
méthodologie du modèle, de reproduire l'environnement d'exploitation de l'ordinateur et les résultats des
exemples de problèmes inclus dans le manuel, de modifier les entrées de données et d'exécuter le
programme pour des gammes spécifiées de paramètres et de cas extrêmes. Il convient que le manuel soit
suffisamment concis pour servir de document de référence à la préparation des données d'entrée et à
l'interprétation des résultats. La documentation d'installation, de maintenance et de programmation peut être
incluse dans le manuel de l'utilisateur ou fournie séparément. Il convient qu'il y ait des informations suffisantes
pour installer le programme sur un ordinateur. Il convient que toutes les formes de documentation incluent le
nom et des informations suffisantes pour définir la version spécifique de la méthode de calcul et pour définir
l'organisation responsable de la maintenance de la méthode de calcul, et pour fournir une assistance.
Dans le cas de modèles informatiques, le manuel de l'utilisateur doit fournir toutes les informations
nécessaires à un utilisateur pour qu'il applique correctement un modèle informatique. Il convient d'inclure ce
qui suit:
a) la description du programme:
⎯ une description complète du modèle;
⎯ une description des tâches de traitement de base effectuées, et les méthodes de calcul et les
procédures utilisées (un logigramme peut être utile);
⎯ une description des types de compétences requises pour exécuter des cas types;
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b) les instructions d'installation et de fonctionnement:
⎯ identifier la configuration matérielle minimale requise;
⎯ identifier le ou les ordinateurs sur lesquels le programme a été exécuté avec succès;
⎯ identifier les langues de programmation et les systèmes d'exploitation du logiciel et la version
utilisée;
⎯ fournir des instructions pour installer le programme;
⎯ fournir le temps en personnel type et la durée de configuration pour l'exécution d'un cas type;
⎯ fournir les informations nécessaires pour estimer le temps d'exécution de l'ordinateur sur des
systèmes informatiques applicables pour des applications types;
c) les caractéristiques du programme:
⎯ décrire les fonctions de chaque option principale disponible pour résoudre les divers problèmes avec
des conseils pour choisir ces options;
⎯ identifier les limites d'applicabilité (par exemple la plage de scénarios sur lesquels la théorie sous-
jacente est connue ou estimée valide ou la plage de données d'entrée sur laquelle la méthode de
calcul a été testée);
⎯ dresser la liste des restrictions et/ou limites du logiciel, notamment des plages de données
appropriées et du comportement du programme lorsque ces plages sont dépassées;
d) la description des données d'entrée:
⎯ désigner et décrire chaque variable d'entrée, ses unités dimensionnelles, la valeur par défaut (le cas
échéant) et la source (si elle n'est pas largement disponible);
⎯ décrire toutes les techniques d'entrée particulières;
⎯ identifier les limites des entrées sur la base de la stabilité, de la précision et de la mise en pratique
des données et l'applicabilité du modèle, ainsi que sur leurs limitations résultantes pour les données
de sortie;
⎯ décrire toutes variables par défaut et le processus permettant à l'utilisateur d'attribuer des valeurs à
ces variables;
⎯ s'il est possible de réaliser plusieurs cas consécutifs, expliquer les conditions de sauvegarde ou de
réinitialisation de données d'un cas à l'autre;
e) les fichiers de données externes:
⎯ décrire le contenu et l'organisation de tout fichier de données externes;
⎯ fournir des références de tout programme auxiliaire qui crée, modifie ou mette en forme ces fichiers;
f) les exigences de contrôle du système:
⎯ détailler le mode opératoire requis pour configurer et exécuter le programme;
⎯ dresser la liste des commandes d'exploitation de contrôle du système;
⎯ dresser la liste des messages du programme, avec les réponses appropriées;
⎯ s'il est possible de le faire, décrire comment arrêter le programme pendant l'exécution, comment le
reprendre ou le quitter, et le statut des fichiers et des données après l'interruption;
g) les informations de sortie:
⎯ décrire les résultats du programme et tout affichage graphique et logiciels de traçage;
⎯ fournir des instructions permettant de juger si le programme s'est orienté vers une bonne solution,
lorsque cela est approprié;
h) les exemples de problèmes/cas d'étude:
⎯ fournir des exemples de fichiers de données avec les sorties associées pour permettre à l'utilisateur
de vérifier le bon fonctionnement du programme. Il convient que ces exemples de problèmes utilisent
une grande partie des options programmées disponibles (voir, pour comparaison, 4.2 c);
i) la gestion des erreurs:
⎯ dresser la liste des messages d'erreur qui peuvent être générés par le programme;
⎯ fournir une liste d'instructions pour des actions appropriées lorsque des messages d'erreur
s'affichent;
⎯ décrire le comportement du programme lorsque des limites sont dépassées;
⎯ décrire les procédures de restauration.
5 Méthodologie
5.1 Généralités
La vérification et la validation d'une méthode de calcul constituent le processus qui permet de déterminer
dans quelle mesure une méthode de calcul est une représentation exacte du monde réel du point de vue des
utilisations prévues de la méthode de calcul, et dans quelle mesure la mise en œuvre d'une méthode de
calcul représente avec précision la description conceptuelle faite par le développeur de la méthode de calcul
et la solution par la méthode de calcul. Ceci est désigné par «évaluation» de la méthode de calcul (voir les
définitions). La vérification est le processus permettant de déterminer si les équations sont correctement
résolues. En supposant que les équations correctes sont utilisées, l'étape suivante est la validation qui permet
de s'assurer que les résultats correspondent à ce qui est prévu dans le monde réel.
La Figure 1 présente de façon très générale les phases de modélisation et de simulation, et le rôle de la
vérification et de la validation dans ces processus appliquées aux modèles informatiques du feu.
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Figure 1 — Phases de développement et d'évaluation de modèles informatiques
(ou de modèles informatisés)
Le modèle conceptuel est produit par analyse du monde réel (parfois du système physique) et est composé
de données et d'équations de modélisation mathématique qui décrivent le système physique (équations de
Navier-Stokes, conservation de l'énergie et de la masse, et modèles physiques supplémentaires comme les
modèles de turbulence, les aspects du comportement humain, le comportement structurel, le risque, etc.). La
vérification concerne la relation entre le modèle conceptuel et le modèle informatisé, alors que la validation
concerne la relation entre le modèle informatisé et la réalité.
La Figure 2 développe la Figure 1 et la présente sous forme de diagramme d'application générale illustrant
l'utilisation potentielle de formules algébriques là où cela est estimé approprié.
La procédure commence avec une connaissance requise des essais et des expériences ou des études pour
décrire ce qui se passe dans le monde réel. À partir de la perception du comportement du monde réel, un
modèle conceptuel est développé sous forme de description verbale détaillée du ou des phénomènes
envisagés, qui sont ensuite développés en un ensemble de relations mathématiques. Celles-ci sont traitées
de façon à pouvoir déduire une (ou plusieurs) solution(s), en les décomposant ligne par ligne à partir d'un
niveau extrêmement perfectionné vers un niveau moins perfectionné, en appliquant des approximations à un
degré tel que le problème puisse être résolu avec une précision suffisante et un coût acceptable (par exemple
en termes de temps et de performance informatique).
Il convient que la base théorique de la méthode de calcul d'un modèle informatique soit examinée par un ou
plusieurs experts versés dans la science de base des phénomènes d'incendie et des techniques
informatisées, mais non associés au développement du modèle. Il est bon que cette étude inclue une
évaluation de l'exhaustivité de la documentation, en particulier pour ce qui concerne les approximations
numériques. Il est recommandé que l'examinateur soit capable de juger s'il existe suffisamment de preuves
scientifiques dans la documentation accessible pour justifier les approches utilisées. Il convient également
que la précision et l'applicabilité des données utilisées pour les constantes et les valeurs par défaut dans le
code soient évaluées dans le contexte de la méthode de calcul et de l'utilisation prévue. Ce dernier point est
particulièrement vrai si les données utilisées pour les constantes numériques peuvent avoir des valeurs
spécifiques pour des scénarios spécifiques. Il est bon que les limites pratiques supérieures et inférieures pour
les variables utilisées comme données d'entrée soient clairement définies, afin de limiter l'application à un
domaine de validité approuvé.
Entre les étapes de décomposition vers un système qui puisse être manipulé, les processus de vérification et
de validation doivent être réalisés pour contrôler en permanence le système de solution à la recherche
d'éventuelles sources d'erreur; voir Annexe A. En raison de la complexité des formulations mathématiques
des phénomènes liés aux incendies, la Figure 2 montre des détails qui ne sont pas nécessaires à l'évaluation
de méthodes de calcul (empirique): il s'agit de formules algébriques, qui sont également couvertes dans la
présente Norme internationale et qui sont montrées dans la figure.

Figure 2 — Organigramme de représentation de l'évaluation du modèle,
incluant la validation et la vérification
La méthodologie n'est pas du tout limitée à l'évolution d'un incendie et à des problèmes similaires; elle peut
aussi s'appliquer à l'évaluation, la validation et la vérification de méthodes de calcul pour le comportement et
le mouvement des personnes, au comportement des structures et à l'évaluation des risques (risque =
probabilité d'incidence par la conséquence; voir l'ISO 16732).
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5.2 Vérification
5.2.1 Généralités
La vérification est le processus consistant à déterminer que la mise en œuvre d'une méthode de calcul
représente avec précision la description conceptuelle faite par le développeur de la méthode de calcul et de la
solution par la méthode de calcul. Ceci ne suppose pas que les équations déterminantes sont appropriées,
mais seulement que les équations sont mises en œuvre et résolues de façon correcte, et que la mise en
œuvre représente avec précision la description conceptuelle faite par le développeur de la méthode de calcul
et de la solution par la méthode de calcul.
Le processus de vérification consiste ensuite à vérifier l'exactitude du code et à évaluer le contrôle de l'erreur
numérique qui peut être divisée en trois catégories:
a) l'erreur d'arrondi, qui se produit parce que les ordinateurs représentent des nombres réels utilisant un
nombre fini de chiffres;
b) l'erreur de troncature, qui se produit lorsqu'un processus continu est remplacé par un processus fini; elle
peut par exemple se produire lorsqu'une série infinie est tronquée après un nombre fini de termes, ou
lorsqu'une itération est terminée après qu'un critère de convergence a été observé;
c) l'erreur de discrétisation, qui se produit lorsqu'un processus continu, comme une dérivée, est approché
par une analogique discrète comme une différence divisée.
Il convient qu'une évaluation d'une méthode de calcul inclue une analyse et des discussions des méthodes
utilisées et des limites inhérentes dans les choix particuliers qui ont été faits.
5.2.2 Vérification de code
Le code du programme peut être vérifié sur une base structurelle, manuellement ou en utilisant des
programmes de vérification de code, afin de déceler des irrégularités et des incohérences à l'intérieur du code
informatique. Le fait de s'assurer que les techniques et les méthodologies utilisées pour vérifier le code, ainsi
que toutes faiblesses trouvées, sont clairement définies et enregistrées, accroît le niveau de confiance dans la
capacité du programme à traiter les données de façon fiable, mais ne peut donner aucune indication sur
l'adéquation ou l'exactitude vraisemblable du programme utilisé. Une erreur ne rend pas toujours
nécessairement un programme inutilisable, mais la documentation de ces «bogues» empêche l'utilisation des
fonctions concernées.
5.2.3 Discrétisation temporelle et spatiale
Des modèles mathématiques sont généralement exprimés sous forme d'équations différentielles ou
intégrales. Les modèles sont en général complexes et les solutions analytiques sont souvent difficiles à
trouver. Des techniques numériques sont nécessaires pour trouver des solutions approximatives. Dans une
méthode numérique, le modèle mathématique continu est discrétisé, c'est-à-dire approché par un modèle
numérique discret. La discrétisation s'effectue à la fois dans le temps et dans l'espace (grille).
Un modèle mathématique continu peut être discrétisé de nombreuses façons différentes, ce qui aboutit à de
nombreux modèles discrets différents. Pour obtenir une bonne approximation de la solution des modèles
continus, le modèle discret doit imiter les caractéristiques et le comportement du modèle continu. Ceci signifie
qu'il convient que la solution discrète converge vers la solution (lorsqu'elle existe) du problème continu,
lorsque les paramètres de discrétisation (pas de temps, réseau de temps, etc.) diminuent. Ceci est obtenu
lorsque les exigences de cohérence et de stabilité sont satisfaites. La cohérence signifie que le modèle
discret approche bien le modèle continu dans le sens de certaine mesure, à savoir une norme. La stabilité
signifie que les termes de l'erreur n'augmentent pas avec le déroulement du programme.
Il convient que l'ordre formel d'une erreur dans la discrétisation spatiale et temporelle soit expliqué et discuté.
Il peut ne pas être possible d'être exhaustif, mais une analyse doit être effectuée dans le cadre du processus
de vérification de la mise en œuvre des équations en forme numérique discrète.
De nombreux problèmes liés au feu associent l'interaction de différents processus physiques, comme les
phénomènes chimiques ou thermiques et la réponse mécanique. Les échelles de temps et d'espace
associées aux phénomènes peuvent être sensiblement différentes, ce qui entraîne des difficultés numériques.
Par conséquent, lors de la résolution d'équations différentielles, on doit faire attention lors du choix des pas de
temps et d'espace, pour garantir la stabilité (notamment par rapport au pas de temps pour les calculs
transitoires) et une convergence suffisante du calcul. Certaines techniques numériques peuvent être utilisées
pour surveiller de manière dynamique la conformité des paramètres de discrétisation aux exigences de
stabilité et de précision (par exemple dans le cas de la discrétisation spatiale, une estimation d'erreur
a posteriori associée à un affinement de maille dynamique). Il est recommandé d'utiliser ces méthodes,
notamment pour ce qui concerne la stabilité temporelle pour des problèmes non linéaires, tels qu'observés
dans des modèles de zone. Dans ce cas, il convient que la doc
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