ISO/TR 24679-5:2023
(Main)Fire safety engineering — Performance of structures in fire — Part 5: Example of a timber building in Canada
Fire safety engineering — Performance of structures in fire — Part 5: Example of a timber building in Canada
This document provides a fire engineering application relative to the fire resistance assessment of a multi-storey timber building according to the methodology given in ISO 24679-1. In an attempt to facilitate the understanding of the design process presented herein, this document follows the same step-by-step procedure as that given in ISO 24679-1. The fire safety engineering approach is applied to a multi-storey timber building with respect to fire resistance and considers specific design fire scenarios, which impact the fire resistance of structural members. A component-level (member analysis) approach to fire performance analysis is adopted in this worked example. Such an approach generally provides a more conservative design than a system-level (global structural) analysis or an analysis of parts of the structure where interaction between components can be assessed. An advantage of the component-level approach is that calculations can be done with the use of simple analytical models or spreadsheets. Advanced modelling using computational fluid dynamics is presented to replicate an actual office cubicle fire scenario and for assessing timber contribution to fire growth, intensity and duration, if any. The thermo-structural behaviour of the timber elements is assessed through advanced modelling using the finite element method. The fire design scenarios chosen in this document are only used for the evaluation of the structural fire resistance. They are not applicable for assessing, for example, smoke production, tenability conditions or other life safety conditions.
Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des structures en situation d’incendie — Partie 5: Exemple d’un immeuble en bois au Canada
Le présent document développe une application de l’ingénierie de la sécurité incendie relative à l’évaluation de la résistance au feu d’un immeuble en bois de plusieurs étages conformément à la méthodologie donnée dans l’ISO 24679-1. Dans la volonté de faciliter la compréhension du processus de dimensionnement présenté ci-après, le présent document suit la même procédure par étapes que celle donnée dans l’ISO 24679-1. L’approche d’ingénierie de la sécurité incendie repose sur la résistance au feu d’un immeuble en bois de plusieurs étages et considère des scénarios d’incendie de dimensionnement spécifiques, lesquels impactent la résistance au feu des éléments structuraux. Dans l’exemple développé ci-après, il a été adopté, pour l’analyse de la tenue au feu, une approche au niveau du composant (analyse de l’élément). Une telle approche fournit généralement une conception plus prudente qu’une analyse (structurale globale) au niveau du système ou qu’une analyse des parties de la structure notamment lorsqu’une interaction entre les éléments peut être évaluée. L’approche au niveau du composant présente un avantage qui est que les calculs peuvent être effectués avec l’utilisation de modèles analytiques simples ou de tableurs. Une modélisation avancée utilisant la dynamique des fluides à l’aide d’un modèle de champs est présentée pour reproduire un scénario d’incendie réel d’une cabine de bureau et pour évaluer la contribution du bois dans la croissance, l’intensité et la durée du feu, le cas échéant. Le comportement thermo-structural des éléments en bois est évalué au moyen d’une modélisation avancée utilisant la méthode des éléments finis. Les scénarios d’incendie de dimensionnement choisis dans le présent document sont uniquement utilisés pour l’évaluation de la résistance au feu des éléments de la structure de l’immeuble. Ils ne s’appliquent pas à l’évaluation, par exemple, de la production de fumée, des conditions de tenabilité ou d’autres conditions relatives à la sécurité des personnes.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 18-Jul-2023
- Technical Committee
- ISO/TC 92/SC 4 - Fire safety engineering
- Drafting Committee
- ISO/TC 92/SC 4/WG 12 - Structures in fires
- Current Stage
- 6060 - International Standard published
- Start Date
- 19-Jul-2023
- Completion Date
- 18-Jul-2023
Relations
- Consolidated By
ISO 11074:2025 - Soil quality — Vocabulary - Effective Date
- 06-Jun-2022
Overview
ISO/TR 24679-5:2023 is a Technical Report in the ISO 24679 series that provides a worked example of applying the fire resistance assessment methodology of ISO 24679-1 to a multi-storey timber office building in Canada. The document walks through a step-by-step fire engineering approach focused on the performance of structures in fire, using a component-level (member) analysis. It combines simplified analytical methods and advanced modelling-CFD for fire development and FEM for thermo‑structural behaviour-to illustrate how to quantify structural fire resistance for timber elements.
Key topics and technical requirements
- Scope and context: Example applied to a 6-storey timber office building (≈960 m² per floor, total ≈5 760 m²) with glued‑laminated timber beams/columns and solid‑sawn plank decking; includes sprinkler and detection expectations in accordance with referenced national provisions and NFPA 13.
- Methodology alignment: Follows the stepwise procedure in ISO 24679-1 (scope, objectives, design plan, design fire scenarios, thermal response, mechanical response, assessment and documentation).
- Component-level analysis: Member-by-member assessment (conservative vs system-level analysis) suitable for spreadsheet or simple analytical models.
- Advanced modelling: Use of computational fluid dynamics (CFD) to model office cubicle fires and timber contribution to fire growth, and finite element method (FEM) for thermo‑structural response of timber elements.
- Design fires and scenarios: Selection of thermal actions and time–temperature curves tailored to structural fire resistance assessments (note: scenarios are not intended for smoke, tenability or life‑safety evaluations).
- Guidance on methods: Advice on using calculation, experimental methods and engineering judgement; material properties, charring, continuity/restraint and documentation are emphasised.
Practical applications and users
ISO/TR 24679-5:2023 is useful for:
- Fire safety engineers and structural engineers performing performance‑based fire resistance assessments of timber structures.
- Design teams and consultants developing fire engineering solutions or substantiating alternative compliance.
- Code authorities and reviewers evaluating performance‑based submissions involving timber buildings.
- Researchers and modelers using CFD and FEM to quantify fire effects on timber members. Practical benefits include demonstrating a conservative member‑level design workflow, showing how to integrate CFD/FEM outputs into structural assessments, and providing a template for documentation of fire resistance assessments.
Related standards
- ISO 24679-1 - General methodology for performance of structures in fire
- ISO 23932-1 - Fire safety engineering - General principles
- ISO 13943 - Fire safety - Vocabulary
- NFPA 13 - (referenced for sprinkler requirements in the example)
Keywords: ISO/TR 24679-5:2023, fire safety engineering, timber building fire resistance, component-level analysis, CFD modelling, finite element method, performance of structures in fire, design fire scenarios, Canada.
ISO/TR 24679-5:2023 - Fire safety engineering — Performance of structures in fire — Part 5: Example of a timber building in Canada Released:19. 07. 2023
ISO/TR 24679-5:2023 - Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des structures en situation d’incendie — Partie 5: Exemple d’un immeuble en bois au Canada Released:10/13/2023
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Frequently Asked Questions
ISO/TR 24679-5:2023 is a technical report published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Fire safety engineering — Performance of structures in fire — Part 5: Example of a timber building in Canada". This standard covers: This document provides a fire engineering application relative to the fire resistance assessment of a multi-storey timber building according to the methodology given in ISO 24679-1. In an attempt to facilitate the understanding of the design process presented herein, this document follows the same step-by-step procedure as that given in ISO 24679-1. The fire safety engineering approach is applied to a multi-storey timber building with respect to fire resistance and considers specific design fire scenarios, which impact the fire resistance of structural members. A component-level (member analysis) approach to fire performance analysis is adopted in this worked example. Such an approach generally provides a more conservative design than a system-level (global structural) analysis or an analysis of parts of the structure where interaction between components can be assessed. An advantage of the component-level approach is that calculations can be done with the use of simple analytical models or spreadsheets. Advanced modelling using computational fluid dynamics is presented to replicate an actual office cubicle fire scenario and for assessing timber contribution to fire growth, intensity and duration, if any. The thermo-structural behaviour of the timber elements is assessed through advanced modelling using the finite element method. The fire design scenarios chosen in this document are only used for the evaluation of the structural fire resistance. They are not applicable for assessing, for example, smoke production, tenability conditions or other life safety conditions.
This document provides a fire engineering application relative to the fire resistance assessment of a multi-storey timber building according to the methodology given in ISO 24679-1. In an attempt to facilitate the understanding of the design process presented herein, this document follows the same step-by-step procedure as that given in ISO 24679-1. The fire safety engineering approach is applied to a multi-storey timber building with respect to fire resistance and considers specific design fire scenarios, which impact the fire resistance of structural members. A component-level (member analysis) approach to fire performance analysis is adopted in this worked example. Such an approach generally provides a more conservative design than a system-level (global structural) analysis or an analysis of parts of the structure where interaction between components can be assessed. An advantage of the component-level approach is that calculations can be done with the use of simple analytical models or spreadsheets. Advanced modelling using computational fluid dynamics is presented to replicate an actual office cubicle fire scenario and for assessing timber contribution to fire growth, intensity and duration, if any. The thermo-structural behaviour of the timber elements is assessed through advanced modelling using the finite element method. The fire design scenarios chosen in this document are only used for the evaluation of the structural fire resistance. They are not applicable for assessing, for example, smoke production, tenability conditions or other life safety conditions.
ISO/TR 24679-5:2023 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.220.01 - Protection against fire in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO/TR 24679-5:2023 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 11074:2025. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
ISO/TR 24679-5:2023 is available in PDF format for immediate download after purchase. The document can be added to your cart and obtained through the secure checkout process. Digital delivery ensures instant access to the complete standard document.
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 24679-5
First edition
2023-07
Fire safety engineering —
Performance of structures in fire —
Part 5:
Example of a timber building in
Canada
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
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ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Design strategy for fire safety of structures . 2
4.1 General design process for fire safety of structures . 2
4.2 Practical design process for fire safety of structures . 2
5 Quantification of the performance of structures in fire . 2
5.1 Step 1: Scope of the project for fire safety of structures. 2
5.1.1 Built-environment characteristics . 2
5.1.2 Fuel loads . 6
5.1.3 Mechanical actions . 8
5.2 Step 2: Identifying objectives, functional requirements and performance criteria
for fire safety of structures . 8
5.2.1 Objectives and functional requirements for fire safety of structures . 8
5.2.2 Performance criteria for fire safety of structures . 9
5.3 Step 3: Trial design plan for fire safety of structures . 10
5.4 Step 4: Design fire scenarios and design fires (thermal actions) . 10
5.4.1 General . 10
5.4.2 Design fire scenarios . 11
5.4.3 Design fires (thermal actions) .12
5.5 Step 5: Thermal response of the structure .34
5.5.1 Charring of timber .34
5.5.2 Description of the thermal properties . 37
5.5.3 Scenario 3 .38
5.5.4 Temperature beyond the char layer .50
5.6 Step 6: Mechanical response of the structure . 51
5.6.1 Description of the mechanical properties . 52
5.6.2 Scenario 3 – Beam B1 . 52
5.6.3 Scenario 3 – Column C2 .56
5.7 Step 7: Assessment against the fire safety objectives .60
5.7.1 Beam B1 .60
5.7.2 Column C2 .60
5.8 Documentation of the design for fire safety of structures . 61
5.9 Factors and influences to be considered in the quantification process . 61
5.9.1 Material properties . 61
5.9.2 Effect of continuity and restraint (interaction between elements and
materials) . 62
5.9.3 Use of test results . 62
5.9.4 Fire spread routes . 62
6 Guidance on use of engineering methods .62
6.1 Using calculation methods . 62
6.2 Using experimental methods . 62
6.3 Using engineering judgment . 62
Bibliography .64
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 4, Fire
safety engineering.
A list of all parts in the ISO 24679 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This document provides an example of the application of ISO 24679-1. The procedure described in
this document is intended to follow the principles outlined in ISO 24679-1. It therefore preserves the
numbering of subclauses in ISO 24679-1, omitting numbered subclauses for which there is no text or
information relevant to this example.
The example provided in this document is intended to illustrate the implementation of the steps of
fire resistance assessment, as defined in ISO 24679-1, and to demonstrate how ISO 24679-1 can be
applied to different building regulatory systems. It is not intended to demonstrate full conformance of
a performance-based fire engineering design seeking approval. Therefore, only a limited number of fire
design scenarios and structural assessments are presented.
v
TECHNICAL REPORT ISO/TR 24679-5:2023(E)
Fire safety engineering — Performance of structures in
fire —
Part 5:
Example of a timber building in Canada
1 Scope
This document provides a fire engineering application relative to the fire resistance assessment of
a multi-storey timber building according to the methodology given in ISO 24679-1. In an attempt to
facilitate the understanding of the design process presented herein, this document follows the same
step-by-step procedure as that given in ISO 24679-1.
The fire safety engineering approach is applied to a multi-storey timber building with respect to fire
resistance and considers specific design fire scenarios, which impact the fire resistance of structural
members.
A component-level (member analysis) approach to fire performance analysis is adopted in this worked
example. Such an approach generally provides a more conservative design than a system-level (global
structural) analysis or an analysis of parts of the structure where interaction between components can
be assessed. An advantage of the component-level approach is that calculations can be done with the use
of simple analytical models or spreadsheets. Advanced modelling using computational fluid dynamics
is presented to replicate an actual office cubicle fire scenario and for assessing timber contribution to
fire growth, intensity and duration, if any. The thermo-structural behaviour of the timber elements is
assessed through advanced modelling using the finite element method.
The fire design scenarios chosen in this document are only used for the evaluation of the structural fire
resistance. They are not applicable for assessing, for example, smoke production, tenability conditions
or other life safety conditions.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13943, Fire safety — Vocabulary
ISO 23932-1, Fire safety engineering — General principles — Part 1: General
ISO 24679-1, Fire safety engineering — Performance of structures in fire — Part 1: General
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13943, ISO 23932-1 and
ISO 24679-1 apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Design strategy for fire safety of structures
4.1 General design process for fire safety of structures
The built environment used in this example is a medium-rise office building. To accommodate tenant
office functions, the building is separated into multiple compartments by floors and walls. Given that an
office space typically consists of several office workstation or cubicles, it is likely that a fire will spread
to neighbouring elements and eventually across the entire floor surface. As such, a fully-developed
compartment fire is expected in each office suite of the building.
The structural elements are of glue-laminated timber beams and columns, where portions of the
primary structural timber elements are left exposed for aesthetic purposes. The secondary structural
elements are protected against fire using fire-resistance rated gypsum boards.
The fire development was studied using computational fluid dynamics (CFD) modelling, with specific
considerations for capturing the potential fuel contribution from the structural timber elements.
Time-temperature curves were produced, as well as relevant key events during the fire development
(growth, flashover conditions, consumed fuel load, etc.).
Simplified and advanced models have been used to define the thermal actions applied to the timber
elements. The thermomechanical behaviour of the main structure of the office building, based on
simplified and advanced methods, is carried out as a function of the actual thermal actions defined
previously.
4.2 Practical design process for fire safety of structures
Refer to ISO 24679-1 for more information about the various steps and parameters to be considered
when assessing the behaviour of structures subjected to fire exposure.
5 Quantification of the performance of structures in fire
5.1 Step 1: Scope of the project for fire safety of structures
5.1.1 Built-environment characteristics
The built environment consists of a 6-storey office building constructed with a timber structure. The
2 2
floor area of each storey is approximately 960 m for a total floor area of 5 760 m . Access to each floor
is provided by two reinforced concrete exit stairs located at each end of a public corridor. An elevator
shaft made of reinforced concrete is also provided and is located near the centre of the floor area.
Figure 1 illustrates the structural framing of the building. Every floor has a clear interior floor/ceiling
height of 3,0 m. These floor assemblies are required to form a fire separation with a fire-resistance
rating not less than 1 hour. Load-bearing walls and columns are required to provide a fire-resistance
rating not less than that required for the supported elements and assemblies.
[4]
According to the applicable national prescriptive provisions, a 6-storey office building using a timber
structural system is required to be fully protected by an automatic sprinkler system conforming to
[5]
NFPA 13. It is also required to have fire detection and fire alarm systems.
The primary and secondary structural elements consist of glued-laminated timber beams and columns
[6],[7]
of the 20f-E and 12c-E Spruce-Pine (SP) stress grades. The floor structure is made of traditional
visually-graded solid-sawn double tongue-and-groove plank decking, of the Spruce-Pine-Fir (SPF) No.2
[8]
visually-graded lumber grade. The plank decking is laid perpendicularly to the supporting secondary
beams, which are spaced every 2 m (centre to centre). All timber elements conform to the national
[9]
lumber grading rules. The structural engineering design, for ambient/normal conditions, conforms
[8]
to the relevant design standard.
Concealed connections between the primary and secondary structural elements are used, in which
metallic components such as self-tapping screws driven at 45° are fully embedded into the wood
members to limit potential thermo-mechanical degradation from fire exposure. Figure 2 illustrates the
floor structure and location of load-bearing elements. Figure 3 illustrates the connections and their
embedment into the load-bearing elements. The characteristics of the load-bearing elements assumed
in this example are given in Table 1. The dimensions of the main elements are greater than required
for structural purposes due to the embedment of the load-bearing elements; they need to be able to
provide sufficient bearing lengths to the embedded main and secondary beams. The chosen elements
considered for demonstrating the procedure of ISO 24679-1 are a main beam, B1, located above the fire
source and its supporting column, C2, towards the exterior wall.
a) Isometric view b) Front view
Figure 1 — Structural frame
Figure 2 — Typical floor structural configuration
a) "Before" frame assembly b) "After" frame assembly
Figure 3 — Detailing of the connections
Table 1 — Load-bearing elements characteristics — Preliminary design (ambient conditions)
Dimensions
Element Type Gypsum board
mm
a
B1 Glulam 20f-E 265 × 532 None
b
B2 Glulam 20f-E 175 × 456 None
C1 Glulam 12c-E 418 × 365 None
C2 Glulam 12c-E 342 × 365 None
Decking S-P-F No.2 89 × 133 1 × 16 mm Type X
c
Partitions Wood studs 38 × 89 2 × 13 mm Type X
a
At 8 000 mm centre-to-centre (c/c).
b
At 2 000 mm c/c.
c
At 600 mm c/c.
The dropped-ceiling assembly forms a cavity filled with non-combustible insulation for providing the
required sound transmission class (Figure 4). The exposed ceiling consists of a single layer of 16 mm
fire-rated gypsum board (e.g. Type X) fastened to the secondary beams in conformance with national
[10],[11]
specifications. With this specific configuration, a limited portion of the primary beams and
columns are left exposed and can thus contribute to fire growth and severity.
Partitions made from wood stud walls are used to separate the office suites and the public corridor
within the floor area. They are constructed using 38 mm × 89 mm wood studs spaced at 600 mm.
Two (2) layers of 13 mm Type X gypsum board (i.e. fire-resistance rated gypsum boards) are installed
on both sides of the studs, providing a 1 hour fire-resistance rating when tested by a standard fire-
[12]
resistance test. The inside cavities of the stud walls are filled with 89-mm thick non-combustible
insulation in order to provide both the prescribed fire-resistance rating and the sound transmission
class.
According to the applicable national prescriptive provisions, these partitions are not required to be
constructed as a fire separation and are not required to provide a fire-resistance rating because the
building is entirely protected by automatic sprinklers and the maximum travel distance from any part
of the floor area to an exit is not more than 45 m. Assessment of the fire performance of the partitions is
therefore beyond the scope of this document.
a) Isometric view b) View of the ceiling
Key
1 89 mm × 133 mm plank decking with double tongue-and-groove
2 concealed spaces filled with non-combustible insulation
3 16 mm type X gypsum board
Figure 4 — Floor assembly
For the purpose of this document, the office suite to be analysed is located on the second floor and
represents the compartment of fire origin. It is a 192 m open-space office suite in which cubicles with
computers, desks, chairs and filing cabinets are uniformly distributed across the floor area (Figure 5).
Key
1 window 1
2 window 2
3 window 3
4 window 4
Figure 5 — Isometric view of office suite (compartment of fire origin)
5.1.2 Fuel loads
Fire loads consist of the total energy content of combustible materials in a building, a space or an area
including furnishing and contents within a compartment (i.e. moveable fire load) and combustible
materials used as structural elements, interior finishes or installed in concealed spaces (i.e. fixed fire
load). The office suite where the fire is assumed to start consists of an open-space configuration with
28 cubicles and an engineered hardwood flooring of 13 mm in thickness, see Figure 5. Each cubicle
measures 1,8 m × 1,8 m (3,24 m ). The typical combustible materials found in cubicles are paper, wood,
plastic and textiles.
2 [13-15]
An average moveable fuel load density of 420 MJ/m is typically assigned for an office space.
However, it is typically recommended to use the 95th percentile value for fire design purposes. A 95th
2 [16]
percentile value of 760 MJ/m is suggested for offices in Reference [14]. Zalok found 95th percentile
fuel loads of 8 822 MJ and 15 666 MJ for small floor area cubicle offices (11 m ) and large floor area
enclosed offices (25 m ), respectively. It was also reported that offices with large floor area result
2 2
in lower fire load densities (626 MJ/m ), when compared to that of smaller floor areas (802 MJ/m ).
2 2
Given the large floor area of this example (192 m ), a value of 735 MJ/m is deemed appropriate, and
consistent with that provided in References [14-16].
[17]
The National Institute of Standards and Technology (NIST) evaluated the heat release rate
(HRR) of a single workstation covering a floor area of 1,93 m × 1,63 m (3,15 m ) as well as multiple
workstations (4 workstations assembled in similar manner as the single workstation). A total fuel load
mass of 273,2 kg was measured for the single workstation. Assuming an effective heat of combustion
of 18 MJ/kg, a total energy of 4 917 MJ is estimated for a single workstation. The HRR obtained in the
NIST study is illustrated in Figure 6 a). The workstation HRR development curve used for performing
the computational fluid dynamics (CFD) modelling in Fire Dynamics Simulator (FDS) version 6.7 is
shown in Figure 6 b). The workstation HRR development curve is further explained below.
a) HRR, as presented in Reference [17] b) HRR implemented in FDS
Key
X time (s)
Y heat release rate (kW)
Figure 6 — Heat release rate of a single workstation
For the purpose of this document, the moveable fuel load energy density, FLED, is comprised of a
total of 28 cubicles uniformly distributed along the 192 m floor area, FLED , and the hardwood
cubicles
flooring, FLED . In an attempt to replicate a uniform fuel load density of 735 MJ/m , each cubicle
flooring
has been set to 4 082 MJ. The cubicle individual HRR development growth has been kept similar to that
shown in Figure 6 b). The 13-mm thick hardwood flooring density is assumed to be 600 kg/m with an
effective heat of combustion of 18 MJ/kg. A resulting moveable FLED value of 735 MJ/m is obtained
using Formula (1).
FLED=+FLED FLED (1)
flooringcubicles
The total fuel mass, m , can be estimated from the fire load energy density (FLED), the total floor
Total
area, A , of 192 m , and an effective heat of combustion, H , of 18 MJ/kg (wood equivalent), using
f eff
Formula (2):
AF⋅ LED
f
m = (2)
Total
H
eff
The total fuel mass of 7 840 kg is required for determining the design fire curve, as presented in 5.4.2.
The moveable fuel load density calculated in Formula (2) does not include the potential contribution
from the timber structural elements. The latter will be explicitly considered when performing CFD
modelling, as described in 5.4.3.3.
5.1.3 Mechanical actions
[18]
According to the applicable national design requirements, the load combination, P, for a rare/
accidental event such as a fire is taken as shown in Formula (3):
P = 1,0 D+(αL + 0,25 S) (3)
where
D is the permanent load;
α is taken as 1,0 for storage areas, equipment areas and service rooms, or 0,5 for other occupancies;
L is the live load due to occupancy;
S is the snow load.
[18]
For an office space, a minimum live load of 2,4 kPa is prescribed in the national design provisions.
Given that the low probability that all floors of a multi-storey building would be structurally loaded
to its full live load simultaneously, a live load reduction factor can be used based on the tributary area
supported by columns. For a column supporting a tributary area greater than 20 m and for this type of
building occupancy, as with the case of column C2 (32 m ) in this office building, the applicable national
[18]
design requirements allow the applied live load to be multiplied by the value shown in Formula (4):
98,
03, + (4)
B
where B is the tributary area of the supporting column (m ).
While post-earthquake fires can occur, fires and earthquakes are both considered as rare events and
thus deemed not to occur at the same time. Therefore, horizontal actions due to wind and seismic
forces are typically not considered for structural fire-resistance, unless specifically stipulated in the
applicable building code.
5.2 Step 2: Identifying objectives, functional requirements and performance criteria for
fire safety of structures
5.2.1 Objectives and functional requirements for fire safety of structures
Conducting a rational fire safety design of structures requires the establishment of fire safety objectives
and functional requirements. With respect to fire resistance of structures, the qualitative objectives
typically relate to the fire safety of occupants as well as the fire protection of the building.
From the applicable national building code, the objective for fire safety is to limit the probability that, as
a result of the design, construction or demolition of the building, a person in or adjacent to the building
will be exposed to an unacceptable risk of injury due to fire caused by:
a) a fire impacting areas beyond its point of origin; and
b) collapse of physical elements due to a fire.
Similarly, the objective for fire protection of the building is to limit the probability that, as a result of the
design, construction or demolition of the building, the building or adjacent buildings will be exposed to
an unacceptable risk of damage due to fire caused by:
a) a fire impacting areas beyond its point of origin; and
b) collapse of physical elements due to a fire.
In addition to these objectives, functional requirements are typically provided and linked to the
objectives to clarify the intent. With respect to structural fire resistance, the functional requirements
(also called functional statements in the applicable national building code) are to retard the effects of
a fire on areas beyond its point of origin and the retard failure or collapse due to effects of the fire. The
pairing of the functional statements and the objectives results in the following statements of intent:
a) to limit the probability that materials, assemblies or structural members will have insufficient
resistance to the spread of fire, which could lead to harm to persons;
b) to limit the probability that materials, assemblies or structural members will have insufficient
resistance to fire, which could lead to their failure or collapse, which could lead to harm to persons;
c) to limit the probability that materials, assemblies or structural members will have insufficient
resistance to the spread of fire, which could lead to damage to the building; and
d) to limit the probability that materials, assemblies or structural members will have insufficient
resistance to fire, which could lead to their failure or collapse, which could lead to damage to the
building.
In satisfying the functional requirements, it is essential to take into consideration the existence of
active and passive fire control systems and their effectiveness.
5.2.2 Performance criteria for fire safety of structures
Performance criteria are used to determine whether the objectives and functional requirements for the
fire safety of structures have been satisfied.
It is stipulated in a national design standard that structures are to be designed to prevent collapse of
the structure itself and to exhibit adequate load-bearing capacity and capability to maintain structural
[19]
integrity for a sufficient time. According to Reference [19], ensuring structural integrity for complete
burn out of the moveable fire load of any fire compartment is only required for tall (high) buildings. In
the context of this worked example, a 6-storey office building does not classify as a tall (high) building,
as defined in the applicable national prescriptive provisions, and is therefore not required to achieve
complete burnout of the moveable fuel content.
Therefore, the performance criterion used in this worked example is taken as the time at which the
impinging heat flux on the exposed surfaces of the timber elements reduces below 5 kW/m . Below this
threshold, it is assumed that the moveable fuel load will most likely be consumed and that smouldering
[20]
timber elements will stop charring and no longer contribute to the fire heat release rate. A reduction
in the net emitted energy to the exposed timber surfaces results in a reduction in the mass production
of volatiles, which will result in extinction if such reduction is sufficient (i.e. flaming will cease at the
timber surfaces). Moreover, auto-extinction of flaming combustion of Spruce with a density of 425 kg/
3 2
m has been found to occur if the timber mass loss rate reduces below 3,93 g/m ·s and the heat flux is
2 [21,22]
less than 43,6 kW/m . This threshold has been found to be dependent upon the timber species, but
[22]
not the density .
The objectives and functional requirements are deemed to be satisfied when the load-bearing function,
and separating function where appropriate, remain fulfilled until the criteria of heat flux and mass loss
rate are reached. The proposed performance criteria are considered as reasonable assumptions based
on scientific knowledge available at the time of writing this document. Other performance criteria
could be used as new evidence is made available, provided they are supported by technical test data.
5.2.2.1 Performance criteria to limit fire spread (compartmentation)
The compartmentation of a built environment in order to prevent or to limit the fire spread can be
achieved by load-bearing elements such as walls and floors, or by non-load-bearing elements, such as
partition walls, doors, windows, etc. These elements need to satisfy functional requirements related to
integrity, insulation and mechanical resistance or stability.
Separating elements used to compartment a building are required to achieve the following two
performance criteria, as found in ISO 834-1.
— Insulation criteria: the assembly is required to prevent the rise in temperature of the unexposed
side of separating (load-bearing and non-load-bearing) elements from being greater than 180 °C at
any location, or an average of 140 °C, above the initial temperature.
— Integrity criteria: the assembly is required to prevent the passage of flame or gases hot enough to
ignite a cotton pad or through gaps formed through separating (load-bearing and non-load-bearing)
elements.
The performance criterion is that no spread of fire occurs beyond the compartment of fire origin, until
both the impinging heat flux on the exposed surfaces of the timber elements and mass loss rate reduce
below the thresholds cited in 5.2.2. The insulation and integrity criteria are to be fulfilled for this
entire period of time. The performance criteria provided herein are assumed to be acceptable, based on
scientific data and engineering principles. Other performance criteria can potentially be used, provided
they are supported by technical test data.
5.2.2.2 Performance criteria to limit structural damage (structural stability)
Load-bearing elements used in a building are required to achieve the following performance criterion,
as found in ISO 834-1.
— Load-bearing criterion: the load-bearing elements used to provide the structural stability are
required to maintain the applied loads during the complete duration of the fire including the decay
phase, or a specified period of time.
Even in the absence of collapse, deformation can still affect exit paths, endangering life safety, and can
cause considerable property damage. As such, prevention of collapse and/or limitation of deformation
are essential for load-bearing structural members and for load-bearing barriers, which also provide
fire containment.
The performance criterion is that no excessive deflection and no structural collapse of any load-bearing
element will occur until both the impinging heat flux on the exposed surfaces of the timber elements
and mass loss rate reduce below the thresholds cited 5.2.2. The performance criteria provided herein
are assumed to be acceptable, based on scientific data and engineering principles. Other performance
criteria can potenially be used, provided they are supported by technical test data.
5.3 Step 3: Trial design plan for fire safety of structures
The trial design plan for fire safety of structures is an elaboration of the strategy for fire safety of
structures and consists of a set of design elements for the fire safety of structures, such as stability
and compartmentation. For the purpose of this document, a preliminary design was carried out in
normal (room) conditions to determine the dimensions of the various structural timber components, as
presented in Table 1.
Should the fire safety objectives stated in 5.2 be inconclusive using these preliminary dimensions, an
iterative design process is to be undertaken to determine suitable dimensions of the timber elements
that will fulfil the load-bearing function at both ambient and fire conditions.
5.4 Step 4: Design fire scenarios and design fires (thermal actions)
5.4.1 General
Design fire scenarios and design fires are an important step in the assessment of the performance
of structures in fire. It is noted that a design fire scenario is a specific qualitative description of the
development of a fire whereas a design fire (thermal actions) is a quantitative description of assumed
fire characteristics within a design fire scenario.
5.4.2 Design fire scenarios
[23]
Figure 7 shows the event tree of 4 fire scenarios for office buildings. It can be observed that the
scenario where sprinklers do not activate and where fire department response is 20 min has the lowest
probability of occurrence (P = 0,011). However, this design fire scenario would become more challenging
for a structural frame within a relatively small compartment if the fire were to become fully-developed.
The most likely scenario to occur is when sprinklers activate and the fire department responds rapidly
(P = 0,801). These scenarios are selected for further analysis.
where:
P is the scenario probability;
P is the fire initiation probability;
P is the sprinkler activation probability;
P is the response time of the fire probability.
Figure 7 — Event tree of an office building, as presented in Reference [23]
The following four scenarios are chosen for analysis in the present example. Some rationale for the
selection is also provided for each scenario.
1) Scenario 1: HRR development of medium and fast t -fires assuming the maximum ventilation
factors (glass from all windows is assumed to be open/broken) in which fuel contribution from
structural timber elements and the effects of sprinkler activation on fire growth and the response of
the fire department are ignored. This scenario would represent the comparison basis for verifying
that the assumptions and parameters used in the CFD modelling are sufficiently conservative.
2) Scenario 2: fully-developed fire in which fuel contribution from structural timber elements and
the effects from sprinkler activation on fire growth and the response of the fire department are
ignored. This scenario represents the comparison basis for verifying and quantifying timber
contribution to fire growth, intensity and duration using a CFD modelling.
3) Scenario 3: fully-developed fire in which fuel contribution from structural timber elements
is considered, but the effects of sprinkler activation on fire growth and the response of the fire
department are ignored. The results from the CFD modelling of this scenario are compared to that
of the CFD modelling of scenario 2.
4) Scenario 4: same as scenario 3, but with consideration of the effects of sprinkler activation on fire
growth but without the fire department response.
The floor configuration overlooked in this document results in having the cubicle of fire origin located
directly beneath the mid-span of a timber beam to facilitate ignition of that beam. However, as previously
indicated, this document is not intended to demonstrate full conformance of a performance-based fire
engineering design seeking approval. Therefore, only a limited number of fire design scenarios are
being presented and evaluated to demonstrate how the design process given in ISO 24679-1 can be
applied in this situation. However, in a design that will be submitted to the authorities for approval,
multiple scenarios are to be considered by the designers.
5.4.3 Design fires (thermal actions)
As mentioned in ISO 24679-1, actions for consideration when assessing the behaviour of a structure in
fire include thermal actions or design fires from realistic fire scenarios. Typically, thermal actions or
design fires are given either as time-temperature relationships or as time-heat flux relationships. When
estimating the temperature or heat flux effects on separating and structural elements, both convective
and radiative heat effects are to be considered.
In this example, design fires are determined using simple analytical formulae and numerical
calculations from computational fluid dynamics (CFD) modelling. Scenario 1 serves in determining
a simple representation of an office fire using t -fires. Scenario 2 is produced using CFD modelling
without consideration of timber elements contributing to fire growth and intensity and without any
intervention from fire fighters or automatic sprinklers. The results are compared to those of scenario
1, namely with respect to growth rate, flashover conditions, ventilation conditions and heat release
rate. Scenario 3 is the same as scenario 2, but with consideration of timber elements when they reached
critical conditions for ignition and combustion. Scenario 4 is only used to demonstrate the effectiveness
of automatic sprinklers on fire growth and heat release rate.
5.4.3.1 Design fire for scenario 1 (t -fire)
A design fire typically includes an incipient phase characterized by a number of sources, a growth
phase ranging from fire propagation to flashover conditions, a fully-developed phase characterized by
a steady burning rate based on ventilation conditions, a decay phase where fire severity declines and
lastly the extinction where no more energy is produced. Events such as automatic sprinkler activation
and window glass breakage will influence the development and growth of a given design fire scenario.
As detailed in ISO/TS 16733-2, the maximum heat release rate following flashover of a design scenario
can be taken as the lesser of the ventilation-controlled and fuel-controlled heat release rates, Q and
v
Q respectively. The maximum ventilation-controlled heat release rate can be estimated using
fuel
Formula (5).
QA=1 500 H (5)
vV V
where
A is the sum of the area of all openings, in m ;
V
H is the average height of openings, in m.
V
The compartment has 4 openings, 6,7 m in width by 1,8 m in height, for a total area, A , of 48,24 m . All
V
windows are the same dimensions. The average height, H , is taken as 1,8 m, resulting in a maximum
V
ventilation-controlled heat release rate of 97 MW.
As presented in ISO/TS 16733-2, an office building can be modelled using a medium growth t -fire, α
taken as 0,012 kW/s . The growth period, τ , is then calculated as 2 844 s (47,4 min), according to
growth
Formula (6):
Q
max
τ = (6)
growth
α
During the growth phase, a mass of burned fuel, m , of 5 114 kg is determined according to
growth
Formula (7):
τ
growth
Qdτ 3
∫ ατ
τ
growth
m == (7)
growth
HH3
effeff
It is typically assumed that 80 % of the remaining fuel at the start of the steady-state period is pyrolized
during this period. As such, the duration of the steady-state period, τ , is taken as 404 s (6,7 min),
steady
calculated according to Formula (8):
08, mm−
()
totalgrowth
τ = (8)
steady
QH/
maxeff
A cons
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 24679-5
Première édition
2023-07
Ingénierie de la sécurité incendie —
Performances des structures en
situation d’incendie —
Partie 5:
Exemple d’un immeuble en bois au
Canada
Fire safety engineering — Performance of structures in fire —
Part 5: Example of a timber building in Canada
Numéro de référence
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E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Stratégie de conception pour la sécurité incendie des structures .2
4.1 Processus de conception général pour la sécurité incendie des structures . 2
4.2 Processus de conception pratique pour la sécurité incendie des structures . 2
5 Quantification de la performance des structures en situation d’incendie .2
5.1 Étape 1: Domaine d’application du projet relatif à la sécurité incendie des
structures . 2
5.1.1 Caractéristiques de l’ouvrage . 2
5.1.2 Charges calorifiques . 6
5.1.3 Actions mécaniques . 8
5.2 Étape 2: Identification des objectifs, des exigences fonctionnelles et des critères
de performance pour la sécurité incendie des structures . 9
5.2.1 Objectifs et exigences fonctionnelles pour la sécurité incendie des
structures . 9
5.2.2 Critères de performance pour la sécurité incendie des structures . 9
5.3 Étape 3: Projet de solution de conception pour la sécurité incendie des structures . 11
5.4 Étape 4: Scénarios d’incendie de dimensionnement et feux de dimensionnement
(actions thermiques) . 11
5.4.1 Généralités . 11
5.4.2 Scénarios d’incendie de dimensionnement . 11
5.4.3 Feux de dimensionnement (actions thermiques) .13
5.5 Étape 5: Réponse thermique de la structure . 35
5.5.1 Carbonisation du bois . 35
5.5.2 Description des propriétés thermiques .38
5.5.3 Scénario 3 .40
5.5.4 Température au-delà de la couche carbonisée . 51
5.6 Étape 6: Réponse mécanique de la structure . 52
5.6.1 Description des propriétés mécaniques . 52
5.6.2 Scénario 3 - Poutre B1 .53
5.6.3 Scénario 3 - Poteau C2 . 57
5.7 Étape 7: Évaluation par rapport aux objectifs de sécurité incendie . 62
5.7.1 Poutre B1 . 62
5.7.2 Poteau C2 . . 62
5.8 Documentation de la conception pour la sécurité incendie des structures .63
5.9 Facteurs et influences à prendre en compte au cours du processus de quantification .63
5.9.1 Propriétés des matériaux .63
5.9.2 Effet de la continuité et du maintien (interaction entre les éléments et les
matériaux) .64
5.9.3 Utilisation des résultats d’essai .64
5.9.4 Voies de propagation du feu .64
6 Recommandations sur l’utilisation des méthodes d’ingénierie .64
6.1 Utilisation de méthodes de calcul .64
6.2 Utilisation de méthodes expérimentales .65
6.3 Utilisation d’un avis d’expert .65
Bibliographie .66
iii
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 4,
Ingénierie de la sécurité incendie.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 24679 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Le présent document fournit un exemple de l’application de l’ISO 24679-1. La procédure décrite dans
le présent document est destinée à suivre les principes décrits dans l’ISO 24679-1. Il conserve la
numérotation des paragraphes de l’ISO 24679-1 et omet donc les paragraphes numérotés pour lesquels
aucun texte ni aucune information ne sont pertinents pour le présent exemple.
L’exemple fourni dans le présent document est destiné à illustrer la mise en œuvre des étapes d’évaluation
de la résistance au feu, telles que définies dans l’ISO 24679-1, et à démontrer comment l’ISO 24679-1
peut être appliquée aux différents systèmes de réglementation en matière de construction. Il n’est pas
destiné à démontrer la pleine conformité d’une conception d’ingénierie de la sécurité incendie basée sur
les performances dans le cadre d’une demande d’approbation. Par conséquent, seul un nombre limité de
scénarios d’incendie de dimensionnement et d’évaluations du comportement structural sont présentés.
v
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 24679-5:2023(F)
Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des
structures en situation d’incendie —
Partie 5:
Exemple d’un immeuble en bois au Canada
1 Domaine d’application
Le présent document développe une application de l’ingénierie de la sécurité incendie relative à
l’évaluation de la résistance au feu d’un immeuble en bois de plusieurs étages conformément à la
méthodologie donnée dans l’ISO 24679-1. Dans la volonté de faciliter la compréhension du processus de
dimensionnement présenté ci-après, le présent document suit la même procédure par étapes que celle
donnée dans l’ISO 24679-1.
L’approche d’ingénierie de la sécurité incendie repose sur la résistance au feu d’un immeuble en
bois de plusieurs étages et considère des scénarios d’incendie de dimensionnement spécifiques,
lesquels impactent la résistance au feu des éléments structuraux.
Dans l’exemple développé ci-après, il a été adopté, pour l’analyse de la tenue au feu, une approche au
niveau du composant (analyse de l’élément). Une telle approche fournit généralement une conception
plus prudente qu’une analyse (structurale globale) au niveau du système ou qu’une analyse des parties
de la structure notamment lorsqu’une interaction entre les éléments peut être évaluée. L’approche au
niveau du composant présente un avantage qui est que les calculs peuvent être effectués avec l’utilisation
de modèles analytiques simples ou de tableurs. Une modélisation avancée utilisant la dynamique des
fluides à l’aide d’un modèle de champs est présentée pour reproduire un scénario d’incendie réel d’une
cabine de bureau et pour évaluer la contribution du bois dans la croissance, l’intensité et la durée du
feu, le cas échéant. Le comportement thermo-structural des éléments en bois est évalué au moyen d’une
modélisation avancée utilisant la méthode des éléments finis.
Les scénarios d’incendie de dimensionnement choisis dans le présent document sont uniquement
utilisés pour l’évaluation de la résistance au feu des éléments de la structure de l’immeuble. Ils ne
s’appliquent pas à l’évaluation, par exemple, de la production de fumée, des conditions de tenabilité ou
d’autres conditions relatives à la sécurité des personnes.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 13943, Sécurité au feu — Vocabulaire.
ISO 23932-1, Ingénierie de la sécurité incendie — Principes généraux — Partie 1: Généralités
ISO 24679-1, Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des structures en situation d’incendie —
Partie 1: Généralités
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 13943, l’ISO 23932-1 et
l’ISO 24679-1 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
4 Stratégie de conception pour la sécurité incendie des structures
4.1 Processus de conception général pour la sécurité incendie des structures
L’ouvrage utilisé dans le présent exemple est un immeuble de bureaux de taille moyenne. Pour s’adapter
aux fonctions d’hébergement de bureaux, le bâtiment est séparé en plusieurs compartiments par des
planchers et des murs. Étant donné qu’un espace de bureau se compose généralement de plusieurs
postes de travail cloisonnés ou cabines de bureaux, il est probable qu’un incendie se propage aux
éléments voisins et finalement sur toute la surface de plancher. Par conséquent, un feu de compartiment
pleinement développé est attendu dans chaque suite de bureaux du bâtiment.
Les éléments structuraux sont des poutres et poteaux en bois lamellé-collé, où des parties des éléments
de la structure primaire en bois sont laissées exposées à des fins esthétiques. Les éléments structuraux
secondaires sont protégés contre le feu à l’aide de plaques de plâtre ayant un degré de résistance au feu.
Le développement du feu a été étudié en utilisant la modélisation de la dynamique des fluides à l’aide d’un
modèle de champs (CFD), avec des considérations particulières pour estimer la contribution potentielle
du combustible provenant des éléments structuraux en bois. Des courbes température-temps ont été
produites ainsi que des événements clés pertinents pendant le développement de l’incendie (croissance,
conditions d’embrasement généralisé, charge calorifique consommée, etc.).
Des modèles simplifiés et avancés ont été utilisés pour définir les actions thermiques appliquées aux
éléments en bois. Le comportement thermomécanique de la structure principale de l’immeuble de
bureaux est étudié en fonction des actions thermiques réelles définies précédemment, sur la base de
méthodes simplifiées et avancées.
4.2 Processus de conception pratique pour la sécurité incendie des structures
Se référer à l’ISO 24679-1 pour de plus amples informations sur les différentes étapes et divers
paramètres à prendre en compte lors de l’évaluation du comportement de la structure exposée au feu.
5 Quantification de la performance des structures en situation d’incendie
5.1 Étape 1: Domaine d’application du projet relatif à la sécurité incendie des
structures
5.1.1 Caractéristiques de l’ouvrage
L’ouvrage se compose d’un immeuble de bureaux de 6 étages construit avec une structure en bois.
La surface de plancher de chaque étage est d’environ 960 m pour une surface de plancher totale de
5 760 m . L’accès à chaque étage est assuré par deux escaliers de sortie en béton armé situés à chaque
extrémité d’un couloir public. Une cage d’ascenseur en béton armé est également prévue et est située
près du centre de la surface du plancher. La Figure 1 illustre l’ossature structurale de l’immeuble.
Chaque étage a une hauteur libre intérieure sous plafond de 3,0 m. Il est exigé que les planchers forment
une séparation coupe-feu avec un degré de résistance au feu d’au moins 1 heure. Il est exigé que les murs
et poteaux porteurs aient un degré de résistance au feu au moins égal à celui exigé pour les éléments et
les assemblages supportés.
[4]
Conformément aux dispositions nationales prescriptives applicables , il est exigé qu’un immeuble de
bureaux de 6 étages utilisant un système structural en bois soit entièrement protégé par un système
[5]
d’extinction automatique de type sprinkler conforme à la norme NFPA 13 . Il est également exigé qu’il
soit équipé de systèmes de détection et d’alarme incendie.
Les éléments structuraux primaires et secondaires sont des poutres et poteaux en bois lamellé-collé en
[6],[7]
épicéa-pin (SP) ayant les classes de contrainte 20f-E et 12c-E . La structure du plancher est faite d’un
platelage traditionnel en planches de bois d’œuvre scié, classé visuellement, avec assemblage double à
o [8]
rainures et languettes, en épicéa-pin-sapin (SPF) de classe n 2 classée visuellement . Le platelage en
planches est placé perpendiculairement aux poutres de support secondaires, lesquelles sont espacées
de 2 m (entraxe). Tous les éléments en bois sont conformes aux règles nationales de classement du
[9]
bois . La conception technique structurale, pour les conditions ambiantes/normales, est conforme à la
[8]
norme de conception applicable .
Des assemblages cachés entre les éléments structuraux primaires et secondaires sont utilisés,
dans lesquels des éléments métalliques, tels que des vis autotaraudeuses, vissés à 45° sont entièrement
encastrés dans les éléments en bois afin de limiter la dégradation thermomécanique potentielle due
à l’exposition au feu. La Figure 2 illustre la structure du plancher et l’emplacement des éléments
porteurs. La Figure 3 illustre les assemblages et leur encastrement dans les éléments porteurs.
Les caractéristiques des éléments porteurs présumées dans le présent exemple sont données dans
le Tableau 1. Les dimensions des éléments principaux sont supérieures à celles exigées à des fins
structurales en raison de l’encastrement des éléments porteurs; il est nécessaire qu’elles soient en
mesure de fournir des longueurs d’appui suffisantes aux poutres principales et secondaires encastrées.
Les éléments choisis pris en compte pour démontrer la procédure de l’ISO 24679-1 sont une poutre
principale, B1, située au-dessus de la source d’incendie et son poteau d’appui, C2, vers le mur extérieur.
a) Vue isométrique b) Vue de face
Figure 1 — Ossature structurale
Figure 2 — Configuration structurale type d’un plancher
a) « Avant » l’assemblage de l’ossature b) « Après » l’assemblage de l’ossature
Figure 3 — Représentation détaillée des assemblages
Tableau 1 — Caractéristiques des éléments porteurs — Conception préliminaire
(conditions ambiantes)
Dimensions
Élément Type Plaque de plâtre
mm
a
B1 Lamellé-collé 20f-E 265 × 532 Aucune
b
B2 Lamellé-collé 20f-E 175 × 456 Aucune
C1 Lamellé-collé 12c-E 418 × 365 Aucune
C2 Lamellé-collé 12c-E 342 × 365 Aucune
a
8 000 mm d’entraxe.
b
2 000 mm d’entraxe.
c
600 mm d’entraxe.
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Dimensions
Élément Type Plaque de plâtre
mm
o
Platelage S-P-F n 2 89 × 133 1 × 16 mm Type X
c
Cloisons Montants en bois 38 × 89 2 × 13 mm Type X
a
8 000 mm d’entraxe.
b
2 000 mm d’entraxe.
c
600 mm d’entraxe.
L’assemblage du faux-plafond forme une cavité remplie d’isolant incombustible pour fournir la classe
de transmission acoustique exigée (Figure 4). Le plafond exposé est constitué d’une seule couche de
plaque de plâtre de 16 mm avec un degré de résistance au feu (par exemple, type X) fixée aux poutres
[10],[11]
secondaires conformément aux spécifications nationales . Avec cette configuration spécifique,
une partie limitée des poutres et poteaux primaires est laissée exposée et peut donc contribuer à la
croissance et à la sévérité du feu.
Des cloisons en ossature bois sont utilisées pour séparer les suites de bureaux et le couloir public dans
la zone de plancher. Elles sont fabriquées en utilisant des montants en bois de 38 mm × 89 mm espacés
de 600 mm. Deux (2) couches de plaque de plâtre de type X de 13 mm (c’est-à-dire des plaques de plâtre
ayant un degré de résistance au feu) sont installées des deux côtés des montants, fournissant un degré
[12]
de résistance au feu de 1 h lors d’un essai normalisé de résistance au feu . Les cavités intérieures des
murs à ossature bois sont remplies d’une isolation incombustible de 89 mm d’épaisseur afin de fournir à
la fois le degré de résistance au feu prescrit et la classe de transmission acoustique.
Conformément aux dispositions nationales prescriptives applicables, il n’est pas exigé que ces cloisons
soient construites comme une paroi de séparation coupe-feu et il n’est pas exigé qu’elles fournissent
un degré de résistance au feu car le bâtiment est entièrement protégé par des sprinklers automatiques
et que la distance maximale parcourue entre une partie quelconque de la surface de plancher et une
sortie n’est pas supérieure à 45 m. L’évaluation de la tenue au feu des cloisons n’entre donc pas dans le
domaine d’application du présent document.
a) Vue isométrique b) Vue du plafond
Légende
1 platelage en planches de 89 mm × 133 mm avec double rainure et languettes
2 espaces cachés remplis d’isolation incombustible
3 plaque de plâtre de type X de 16 mm
Figure 4 — Assemblage du plancher
Pour les besoins du présent document, la suite de bureaux à analyser est située au deuxième étage et
représente le compartiment à l’origine du feu. Il s’agit d’une suite de bureaux de 192 m en espace ouvert
où les cabines de bureaux avec ordinateurs, bureaux, chaises et caissons sont réparties uniformément
sur la surface de plancher (Figure 5).
Légende
1 fenêtre 1
2 fenêtre 2
3 fenêtre 3
4 fenêtre 4
Figure 5 — Vue isométrique de la suite de bureaux (compartiment à l’origine du feu)
5.1.2 Charges calorifiques
Les charges calorifiques correspondent au contenu énergétique total des matériaux combustibles
présents dans un bâtiment, un espace ou une zone incluant l’ameublement et le contenu d’un
compartiment (c’est-à-dire la charge calorifique mobile) et des matériaux combustibles utilisés
comme éléments structuraux, finitions intérieures ou installés dans des espaces cachés (c’est-à-
dire la charge calorifique fixe). La suite de bureaux où le feu est présumé débuter consiste en une
configuration d’espace ouvert comprenant 28 cabines de bureaux et un parquet en bois dur d’ingénierie
d’une épaisseur de 13 mm, voir Figure 5. Chaque cabine de bureau mesure 1,8 m × 1,8 m (3,24 m ).
Les matériaux combustibles caractéristiques que l’on trouve dans les cabines de bureaux sont le papier,
le bois, le plastique et les textiles.
Une densité moyenne de charge calorifique mobile de 420 MJ/m est généralement attribuée à un espace
[13-15] e
de bureau . Cependant, il est généralement recommandé d’utiliser la valeur du 95 percentile aux
e 2
fins du dimensionnement de l’incendie. Une valeur du 95 percentile de 760 MJ/m est suggérée pour les
[16] e
bureaux dans la Référence [14]. Zalok a trouvé des charges calorifiques du 95 percentile de 8 822 MJ
et de 15 666 MJ pour les cabines de bureaux de petite surface de plancher (11 m ) et les bureaux fermés
de grande surface de plancher (25 m ), respectivement. Il a également été rapporté que les bureaux
ayant une grande surface de plancher entraînent des densités de charge calorifique plus faibles (626 MJ/
2 2
m ), comparativement à celles des surfaces de plancher plus petites (802 MJ/m ). Compte tenu de la
2 2
grande surface de plancher du présent exemple (192 m ), une valeur de 735 MJ/m est jugée appropriée
et cohérente avec celle fournie dans les Références [14-16].
[17]
Le National Institute of Standards and Technology (NIST) a évalué le débit calorifique (DC) d’un poste
de travail unique couvrant une surface de plancher de 1,93 m × 1,63 m (3,15 m ), ainsi que plusieurs
postes de travail (4 postes de travail assemblés de la même manière que le poste de travail unique).
Une masse totale de charge calorifique de 273,2 kg a été mesurée pour le poste de travail unique. En
présumant une chaleur effective de combustion de 18 MJ/kg, une énergie totale de 4 917 MJ est estimée
pour un poste de travail unique. Le DC obtenu dans l’étude NIST est illustré à la Figure 6 a). La courbe
de développement du DC d’un poste de travail utilisée pour réaliser la modélisation de la dynamique
des fluides à l’aide d’un modèle de champs (CFD) dans le simulateur de la dynamique de l’incendie (FDS)
version 6.7 est représentée à la Figure 6 b). La courbe de développement du DC d’un poste de travail est
expliquée plus en détail ci-dessous.
a) DC, tel qu’indiqué dans la Référence [17] b) DC mis en œuvre dans le FDS
Légende
X temps (s)
Y débit calorifique (kW)
Figure 6 — Débit calorifique d’un poste de travail unique
Pour les besoins du présent document, la densité énergétique de la charge calorifique mobile, DECC,
est composée d’un total de 28 cabines de bureau réparties uniformément sur la surface de plancher de
192 m , DECC , et sur le parquet en bois dur, DECC . Pour tenter de reproduire une densité
cabines parquet
de charge calorifique uniforme de 735 MJ/m , chaque cabine de bureau a été définie à 4 082 MJ.
La progression de la vitesse du DC d’une cabine de bureau individuelle a été maintenue similaire à celle
représentée à la Figure 6 b). La masse volumique du parquet en bois dur de 13 mm d’épaisseur est
présumée être égale à 600 kg/m avec une chaleur effective de combustion de 18 MJ/kg. Une valeur de
DECC mobile de 735 MJ/m est obtenue à l’aide de la Formule (1):
DECC=+DECC DECC (1)
parquetcabines
La masse totale de combustible, m , peut être estimée à partir de la densité énergétique de la
Total
charge calorifique (DECC), de la surface totale du plancher, A , de 192 m , et d’une chaleur effective de
f
combustion, H , de 18 MJ/kg (équivalent bois), à l’aide de la Formule (2):
eff
AD⋅ ECC
f
m = (2)
Total
H
eff
La masse totale de combustible de 7 840 kg est requise pour déterminer la courbe du feu de
dimensionnement comme présenté en 5.4.2.
La densité de charge calorifique mobile calculée à l’aide de la Formule (2) n’inclut pas la contribution
potentielle des éléments structuraux en bois. Cette dernière sera explicitement prise en compte lors de
la réalisation de la modélisation CFD, comme décrit en 5.4.3.3.
5.1.3 Actions mécaniques
[18]
Conformément aux exigences nationales de conception applicables , la combinaison de charges, P,
pour un événement rare/accidentel tel qu’un incendie, est appliquée comme indiqué dans la Formule (3):
P = 1,0 D+(αL + 0,25 S) (3)
où
D est la charge permanente;
α est considéré égal à 1,0 pour les zones de stockage, les zones d’équipement et les locaux tech-
niques, ou à 0,5 pour les autres locaux;
L est la charge d’exploitation due à l’occupation;
S est la charge de neige.
Pour un espace de bureaux, une charge d’exploitation minimale de 2,4 kPa est prescrite dans les
[18]
dispositions nationales de conception.
Étant donné la faible probabilité que tous les étages d’un bâtiment à plusieurs étages soient
structuralement chargés à leur pleine charge d’exploitation simultanément, un facteur de réduction
de la charge d’exploitation peut être utilisé sur la base de l’aire tributaire supportée par les poteaux.
Pour un poteau supportant une aire tributaire supérieure à 20 m et pour ce type d’occupation d’un
bâtiment, comme le cas du poteau C2 (32 m ) dans cet immeuble de bureaux, les exigences nationales
[18]
de conception applicables permettent de multiplier la charge d’exploitation appliquée par la valeur
indiquée dans la Formule (4):
98,
03, + (4)
B
où B est l’aire tributaire du poteau d’appui (m ).
Bien que des incendies après tremblement de terre puissent se produire, les incendies et les
tremblements de terre sont tous deux considérés comme des événements rares et donc considérés
comme ne se produisant pas en même temps. Par conséquent, les actions horizontales dues au vent
et aux forces sismiques ne sont généralement pas prises en compte pour la résistance au feu de la
structure, à moins que cela ne soit spécifiquement stipulé dans le code de construction applicable.
5.2 Étape 2: Identification des objectifs, des exigences fonctionnelles et des critères de
performance pour la sécurité incendie des structures
5.2.1 Objectifs et exigences fonctionnelles pour la sécurité incendie des structures
Réaliser une conception rationnelle de la sécurité incendie des structures requiert l’établissement
d’objectifs de sécurité incendie et d’exigences fonctionnelles. En ce qui concerne la résistance au feu
des structures, les objectifs qualitatifs se rapportent généralement à la sécurité des occupants lors d’un
incendie ainsi qu’à la protection du bâtiment contre l’incendie.
À partir du code national du bâtiment applicable, l’objectif de la sécurité incendie est de limiter
la probabilité qu’en raison de la conception, de la construction ou de la démolition du bâtiment,
une personne se trouvant dans ou à proximité du bâtiment soit exposée à un risque inacceptable de
blessure dû à un incendie causé par:
a) un incendie touchant des zones situées au-delà de son point d’origine; et
b) l’effondrement d’éléments physiques dus à un incendie.
De même, l’objectif de la protection contre l’incendie du bâtiment est de limiter la probabilité qu’en
raison de la conception, de la construction ou de la démolition du bâtiment, le bâtiment ou des bâtiments
adjacents soient exposés à un risque inacceptable de dommages dus à un incendie causé par:
a) un incendie touchant des zones situées au-delà de son point d’origine; et
b) l’effondrement d’éléments physiques dus à un incendie.
En plus de ces objectifs, des exigences fonctionnelles sont généralement fournies et liées aux objectifs
afin de clarifier l’intention. En ce qui concerne la résistance au feu des éléments de la structure de
l’immeuble, les exigences fonctionnelles (également appelées énoncés fonctionnels dans le code national
du bâtiment applicable) visent à retarder les effets d’un incendie dans les volumes au-delà de son point
d’origine et à retarder la défaillance ou l’effondrement provoqué par les effets de l’incendie. Le jumelage
des exigences fonctionnelles et des objectifs de sécurité se traduit par les énoncés d’intention suivants:
a) limiter la probabilité que les matériaux, assemblages ou éléments structuraux aient une résistance
insuffisante à la propagation du feu, ce qui pourrait causer des dommages aux personnes;
b) limiter la probabilité que les matériaux, assemblages ou éléments structuraux aient une résistance
au feu insuffisante, ce qui pourrait entraîner leur défaillance ou leur effondrement, ce qui pourrait
causer des dommages aux personnes;
c) limiter la probabilité que les matériaux, assemblages ou éléments structuraux aient une résistance
insuffisante à la propagation du feu, ce qui pourrait causer des dommages au bâtiment; et
d) limiter la probabilité que les matériaux, assemblages ou éléments structuraux aient une résistance
au feu insuffisante, ce qui pourrait entraîner leur défaillance ou leur effondrement, ce qui pourrait
causer des dommages au bâtiment.
Pour satisfaire aux exigences fonctionnelles, il est essentiel de tenir compte de l’existence de systèmes
actifs et passifs de lutte contre l’incendie et de leur efficacité.
5.2.2 Critères de performance pour la sécurité incendie des structures
Des critères de performance sont utilisés pour déterminer si les objectifs de sécurité et les exigences
fonctionnelles pour la sécurité incendie des structures ont été satisfaits.
Il est stipulé dans une norme nationale de conception que les structures doivent être conçues pour
empêcher l’effondrement de la structure elle-même et disposer d’une capacité portante adéquate
[19]
afin de maintenir l’intégrité structurale pendant une durée suffisante . Selon la Référence [19],
assurer l’intégrité structurale pour une combustion totale de la charge calorifique mobile d’un
quelconque compartiment feu n’est exigé que pour les grands (hauts) bâtiments. Dans le contexte du
présent exemple étudié, un immeuble de bureaux de 6 étages n’est pas classé comme un bâtiment de
grande hauteur, tel que défini dans les dispositions nationales prescriptives applicables, et il n’est donc
pas exigé d’atteindre une combustion complète du contenu en combustible mobile.
Par conséquent, le critère de performance utilisé dans le présent exemple étudié est considéré comme
étant le moment où la densité de flux de chaleur impactant les surfaces exposées des éléments en bois
diminue en dessous de 5 kW/m . En dessous de ce seuil, il est présumé que la charge calorifique mobile
sera le plus probablement consommée et que les éléments en bois incandescents s’arrêteront de brûler
[20]
et ne contribueront plus au débit calorifique du feu . Une réduction de l’énergie nette émise sur les
surfaces en bois exposées entraîne une réduction de la production massique de substances volatiles,
ce qui entraînera une extinction si cette réduction est suffisante (c’est-à-dire que la flamme s’éteint au
niveau des surfaces en bois). De plus, il a été constaté une auto-extinction de la combustion avec flamme
de l’épicéa ayant une masse volumique de 425 kg/m si la vitesse de perte de masse du bois diminue en
2 2[21],[22]
dessous de 3,93 g/m ·s et que la densité de flux de chaleur est inférieure à 43,6 kW/m . Il a été
[22]
constaté que ce seuil dépend de l’essence du bois, mais pas de la masse volumique .
Les objectifs de sécurité et les exigences fonctionnelles sont considérés comme satisfaits lorsque
la fonction portante et la fonction de séparation le cas échéant, restent remplies jusqu’à ce que les
critères de densité de flux de chaleur et de vitesse de perte de masse soient atteints. Les critères
de performance proposés sont considérés comme des hypothèses raisonnables fondées sur les
connaissances scientifiques disponibles au moment de la rédaction du présent document. D’autres
critères de performance pourraient être utilisés à mesure que de nouvelles preuves sont disponibles, à
condition qu’elles soient démontrées par des données d’essais techniques.
5.2.2.1 Critères de performance pour limiter la propagation du feu (compartimentage)
Le compartimentage d’un ouvrage afin d’empêcher ou de limiter la propagation du feu peut être réalisé
à l’aide d’éléments porteurs tels que des murs et des planchers, ou à l’aide d’éléments non porteurs,
tels que des cloisons, des portes, des fenêtres, etc. Il est nécessaire que ces éléments satisfassent aux
exigences fonctionnelles liées à l’intégrité, à l’isolation et à la résistance ou stabilité mécanique.
Il est exigé que les éléments de séparation utilisés pour compartimenter un bâtiment satisfassent aux
deux critères de performance suivants, tels que définis dans l’ISO 834-1:
— critères d’isolation: il est exigé que l’assemblage empêche l’élévation de la température du côté non
exposé des éléments séparatifs (porteurs et non porteurs) au-dessus de 180 °C en tout point, ou de
140 °C en moyenne, au-dessus de la température initiale;
— critères d’étanchéité: il est exigé que l’assemblage empêche le passage de flammes ou de gaz
suffisamment chauds pour enflammer un tampon de coton ou par des ouvertures entre des éléments
de séparation (porteurs et non porteurs).
Le critère de performance est que le feu ne se propage pas au-delà du compartiment à l’origine du feu,
jusqu’à ce que la densité de flux de chaleur impactant les surfaces exposées des éléments en bois et la
vitesse de perte de masse diminuent toutes les deux en dessous des seuils cités en 5.2.2. Les critères
d’isolation et d’étanchéité au feu doivent être satisfaits tout au long de cette période. Les critères de
performance fournis ici sont présumés être acceptables, sur la base de données scientifiques et
de principes d’ingénierie. D’autres critères de performance peuvent potentiellement être utilisés,
à condition qu’ils soient démontrés par des données d’essais techniques.
5.2.2.2 Critères de performance pour limiter les dommages structuraux (stabilité structurale)
Il est exigé que les éléments porteurs utilisés dans un bâtiment satisfassent au critère de performance
suivant, tel que défini dans l’ISO 834-1:
— critère de charge portante: il est exigé que les éléments porteurs utilisés pour assurer la stabilité
structurale maintiennent les charges appliquées pendant toute la durée de l’incendie, y compris
pendant la phase de déclin, ou pendant une durée spécifiée.
Même en l’absence d’effondrement, la déformation peut quand même affecter les voies de sortie,
mettre en danger la sécurité des personnes et peut causer des dommages matériels considérables.
À ce titre, la prévention de l’effondrement et/ou la limitation de la déformation sont essentielles pour
les éléments structuraux porteurs et pour les parois de séparation porteuses, qui assurent également le
confinement du feu.
Le critère de performance est qu’aucun fléchissement excessif et aucun effondrement structural d’un
quelconque élément porteur ne se produise jusqu’à ce que la densité de flux de chaleur impactant les
surfaces exposées des éléments en bois et la vitesse de perte de masse diminuent toutes les deux en
dessous des seuils cités 5.2.2. Les critères de performance fournis ici sont présumés être acceptables,
sur la base de données scientifiques et de principes d’ingénierie. D’autres critères de performance
peuvent potentiellement être utilisés, à condition qu’ils soient démontrés par des données d’essais
techniques.
5.3 Étape 3: Projet de solution de conception pour la sécurité incendie des structures
Le projet de solution de conception pour la sécurité incendie des structures consiste à élaborer
la stratégie de sécurité incendie des structures et se compose d’un ensemble d’éléments de
dimensionnement pour la sécurité incendie des structures, tels que la stabilité et le compartimentage.
Pour les besoins du présent document, une conception préliminaire a été réalisée dans des conditions
normales (pièces) pour déterminer les dimensions des différents éléments structuraux en bois,
comme présenté dans le Tableau 1.
Si les objectifs de sécurité incendie énoncés en 5.2 s’avéraient ne pas être concluants en utilisant ces
dimensions préliminaires, un processus itératif de conception devra être mis en œuvre pour déterminer
les dimensions appropriées des éléments en bois qui rempliront la fonction portante tant dans les
conditions ambiantes que dans les conditions d’incendie.
5.4 Étape 4: Scénarios d’incendie de dimensionnement et feux de dimensionnement
(actions thermiques)
5.4.1 Généralités
Les scénarios d’incendie de dimensionnement et les feux de dimensionnement représentent une étape
importante dans l’évaluation de la performance des structures en situation d’incendie. Il est noté qu’un
scénario d’incendie de dimensionnement est une description qualitative spécifique du développement
d’un incendie, tandis qu’un feu de dimensionnement (actions thermiques) est une description
quantitative des caractéristiques présumées du feu dans un scénario d’incendie de dimensionnement.
5.4.2 Scénarios d’incendie de dimensionnement
La Figure 7 représente l’arbre d’événements de 4 scénarios d’incendie pour des immeubles de bureaux.
[23]
Il peut être observé que le scénario où les sprinklers ne se déclenchent pas et où la réponse des
pompiers est de 20 min a la plus faible probabilité d’occurrence (P = 0,011). Cependant, ce scénario
d’incendie de dimensionnement deviendrait plus difficile pour une ossature structurale dans un
compartiment relativement petit si l’incendie devait devenir pleinement développé. Le scénario le
plus probable est lorsque les sprinklers se déclenchent et que les pompiers interviennent rapidement
(P = 0,801). Ces scénarios sont sélectionnés en vue d’une analyse plus approfondie.
...
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