Littérature scientifique sur le sujet « Bâtiments au feu »

« Il n'est pas de sauveurs suprêmes : Ni Dieu, ni César, ni tribun.»(E. Pottier, L'Internationale, Paris, 1871, strophe 2)A peine leur victoire assurée et les prisons emportées au cri de « Vive la Liberté ! », les révolutionnaires de février 1917 s'étaient aussitôt attaqués aux symboles du régime déchu. Non contente de mettre le feu aux bâtiments officiels de la Sûreté (Okhrana) ou du ministère de l'Intérieur, la foule victorieuse n'avait rien eu de plus pressé que de marteler ou de brûler les emblèmes impériaux et de jeter bas les symboles de l'oppression tsariste. Trônant la veille encore en plein centre de la capitale, la statue de Nicolas II avait la première mordu la poussière, et rien ne symbolisait mieux l'effondrement du régime que ce gisant décapité, dont l'orgueilleuse couronne jonchait le sol de ses débris.

Dans le cadre des recherches archéologiques sur le site du Maimont, situé à cheval sur les communes de Niedersteinbach (Bas-Rhin, France) et Schönau (Rheinland Pfalz, Allemagne), plusieurs campagnes de mesures magnétiques ont eu lieu. Ces dernières avaient plusieurs objectifs : 1 - l’identification des aménagements anthropiques anciens (présence de fosses, résidus d'activités liées au feu, terrasses aménagées pour les activités artisanales, traces et plans de bâtiments) ; 2 - l’identification de zones perturbées par une intense activité durant le dernier conflit mondial. Pour cela, une technique de relevé et d’analyse magnétique à haute résolution et adaptée à un environnement accidenté de moyenne montagne et sous couvert forestier a été mise en place. Ainsi, à travers une approche interdisciplinaire et une confrontation des résultats magnétiques aux données archéologiques ont pu être mis en évidence des structures archéologiques souvent réputées peu détectables (trous de poteaux, terrasses) et dans des conditions de mesures difficiles, validant ainsi une nouvelle approche innovante de détection et d’analyse géophysique haute résolution pour l’archéologie.

Cette étude sémiotique de l’Université de Vilnius s’articule en deux composantes intimement liées: l’objet d’étude d’une part, la méthode mise en oeuvre d’autre part. L’image qui se dégage de l’objet dépend de la méthode descriptive, et la méthode descriptive a été adaptée pour la prise en compte de certains caractères spécifiques de l’objet donné. Par commodité, ces deux composantes seront abordées séparément dans ce résumé.L’objet d’étude est constitué par l’Université de Vilnius, considérée d’un point de vue spatial. Si l’état actuel des bâtiments est directement accessible à l’observation, plusieurs états antérieurs sont décrits par une collection de plans conservés dans les archives du département de l’héritage culturel du Ministère de la Culture Lituanien. La Bibliothèque Nationale de France conserve en outre une collection de projets dessinés pour l’Université de Vilnius au sein de la Compagnie de Jésus. L’analyse sémiotique de ce corpus syncrétique (bâtiments, plans techniques, projets) impose la prise en compte d’acteurs sociaux (enseignants, étudiants, techniciens) et d’acteurs environnementaux (froid, feu, intempéries, vieillissement) dont les interactions avec les lieux sont productrices de sens.Le caractère spécifique d’un tel corpus pourrait laisser croire que l’analyse n’aurait d’intérêt que pour des lecteurs lituaniens motivés par des liens affectifs locaux. Sans remettre en cause les qualités indéniables du corpus retenu, l’utilisation de la méthode sémiotique donne à l’analyse un intérêt méthodologique dont la généralité ne se restreint pas au cas considéré. Pour l’étude des plans de l’Université de Vilnius, l’approche sémiotique est amenée à effectuer un bond qualitatif par rapport aux études initiées en 1974 par le Groupe 107, et l’approche discursive Greimassienne remplace une approche linguistique trop attachée au modèle Hjelmslevien. La consécution diachronique des plans permet de reconnaître plusieurs transformations de l’espace universitaire, chacune d’entre elles distinguant un avant d’un après. L’aménagement des cours autour desquelles se déploient les salles, la concaténation des cours, leur orientation, leurs degrés d’ouverture, permettent de reconnaître des effets de sens successifs qui informent l’opération globale par laquelle l’Université tend à occuper la totalité de l’îlot urbain dans lequel elle est inscrite, et dont elle n’occupait initialement qu’une partie réduite. L’apparition des portiques au dix-septième siècle, leur mode d’implantation, leur organisation modifient profondément l’espace universitaire, tant dans son allure visuelle que dans son fonctionnement pragmatique. La substitution des voûtes aux plafonds change l’allure de l’intérieur des locaux, tout en assurant une meilleure résistance aux éventuels incendies, dont l’occurrence répétée est notée par les archives.L’analyse discursive de l’espace impose la prise en compte d’acteurs sociaux qui agissent sur l’espace ou dans son cadre. Une première distinction différencie les Enseignants des Enseignés. Lors de la fondation de l’Université en 1586, l’enseignement est confié à la Société de Jésus, dont la fondation en 1540 était relativement récente, et dont la vocation à l’enseignement s’affirmait avec force non seulement en Europe, mais aussi au Nouveau Monde récemment découvert. La dissolution de l’Ordre Jésuite en 1772 eut des répercussions directes sur l’Université de Vilnius, en particulier sur l’organisation interne des locaux et sur leur attribution fonctionnelle (on peut noter que la différenciation fonctionnelle des lieux est inscrite sur les plans qui remontent au début du dix-septième siècle). Les espaces dévolus aux étudiants permettent de distinguer un groupe résidant (les internes) et un groupe non résidant (les externes) parmi une population que l’on suppose locale et régionale, car la situation géographique de la Lituanie était relativement périphérique par rapports aux centres du savoir qu’étaient Rome et Paris à la fin du seizième siècle et au début du dix-septième siècle. L’élaboration parisienne des plans pour l’Université de Vilnius témoigne du fait que l’on pensait l’espace comme un moyen d’action (que la sémiotique identifie, selon les cas, comme acte d’énonciation spatiale, ou comme acte de manipulation, au sens technique du terme).Différentes expressions matérielles (alignement des bâtiments sur les directions cardinales, allure italianisante des cours à portiques) véhiculent les valeurs profondes universelles du programme de base de l’Université, qui est celui de la diffusion (transmission) de valeurs abstraites d’un centre vers une périphérie. L’enseignement réservait un large part à la religion catholique, universelle par définition (c’est le Père de l’Église Clément d’Alexandrie qui promeut l’usage du terme grec Katholikos -universel- pour qualifier le Christianisme). Dans l’Italie de la Renaissance, les théoriciens Alberti et Vasari opposent les valeurs universelles de l’Humanisme, tirées de l’Antiquité Classique, aux valeurs particulières caractérisant la production de l’Europe « gothique » du Moyen-Âge, ce dernier étant défini négativement comme ce qui a séparé l’Antiquité de la Renaissance.Considérée comme énoncé spatial, l’architecture apparaît comme un dispositif matériel chargé de modalités destinées à réguler l’action des acteurs qui y accomplissent leurs programmes d’usage. La circulation physique des personnes s’avère jouer un rôle central parmi les actions reconnaissables. Le circuit des visites guidées, opposé à la latitude donnée aux étudiants et aux enseignants, permet de définir un secteur public (moderne) de l’Université, centré sur la bibliothèque, et opposable à un secteur privé centré sur le rectorat. Les portiques, installés aux différents étages pour résoudre des questions de circulation humaine, remplissent simultanément des fonctions d’éclairage et d’isolation thermique. En reconnaissant de telles superpositions fonctionnelles, l’analyse impose la reconnaissance d’acteurs sémiotiques non matériels tels que la lumière et le froid. La poursuite de la même logique d’analyse mène à la reconnaissance du feu et du temps comme acteurs jouant un rôle dans la détermination des formes architecturales, et donc dans la formation de l’énoncé spatial qu’est l’Université.Opposable aux processus évoqués ci-dessus, l’action qui coordonne l’homogénéisation de l’allure de la Grande Cour et celle de la Cour de l’Observatoire ne relève pas de l’énoncé spatial interne, mais d’une énonciation externe: elle témoigne d’une pensée plastique, géométrique, qui poursuit une fin identitaire: son action donne à l’Université, à un moment de son existence, une allure cohérente qui participe à la définition de son identité. Une démarche énonciative comparable est repérable, à l’époque récente, dans la mise en espace de deux espaces garnis de fresques: le vestibule balte et le vestibule grec. Par de tels actes énonciatifs, la direction de l’Université s’adresse à la communauté universitaire, définie ainsi comme un destinataire interne, pour lui transmettre des messages dont les valeurs profondes sont reconnaissables comme l’identité, la cohérence, l’universel, le particulier. D’autres transformations architecturales, en particulier celles qui sont menées au début du dix-neuvième siècle sur la cour de la bibliothèque, développent vis à vis du public extérieur à l’Université, un discours relatif aux savoirs qu’elle développe et diffuse dans la société. Le caractère diachronique du corpus impose de reconnaître des transformations, mettant dès lors l’accent sur des actes énonciatifs spatiaux, puisque tout acte de construction est interprétable comme un acte énonciatif. Ce qui fait beaucoup de place, dans l’analyse, aux effets de sens énonciatifs, aux dépens des effets de sens énoncifs. D’un point de vue méthodologique, ceci apporte la preuve, par l’exemple, de la pertinence de l’utilisation du concept d’énonciation pour une expression spatiale et non verbale.

Durant la dernière décennie, les chercheurs en sécurité incendie ont montré l'importance du facteur humain, tant dans la limitation de la propagation du feu que dans la réduction du nombre de victimes et des dommages matériels. Grâce à l'informatique, des modèles de simulation du comportement humain face au feu ont été développés. En conséquence, une étude a été entreprise dans le but de développer un modèle simulant le comportement humain face à l'incendie en considérant l'influence de l'environnement intérieur en tant que facteur physique et cognitif.

Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit portent sur le mécanisme de remplissage et de vidange simultanés d’un local ventilé naturellement, pouvant éventuellement être rencontré dans des situations d’incendie. L’objectif de ce travail et d'améliorer la compréhension des phénomènes physiques dominants ce mécanisme, notamment, une fois que le régime stationnaire est établi à partir d’études théoriques et expérimentales. Le travail est divisé en deux parties. Dans la première partie, nous reformulons dans un premier temps le modèle théorique de Linden et al. (1990) dans le cadre de l’approximation de Boussinesq basé sur la modélisation du panache turbulent proposé par Morton et al. (1956). Ce modèle est par la suite étendue au cadre général non-Boussineq. Dans un second temps, nous proposons un nouveau modèle basé sur les solutions exactes du panache turbulent à partir des travaux de Michaux & Vauquelin (2008). Une campagne d’essais densimétriques réalisée à échelle réduite permet ensuite d’éprouver et valider ces modèles. Dans la deuxième partie de ce mémoire, nous abordons la problématique de remplissage et de vidange dans le cadre plus spécifique de l'ingénieur de la sécurité incendie (ISI) appliquée au désenfumage. Nous commençons par présenter quelques modèles de flammes panache. Ensuite, ces modèles de flammes panache sont implémenté dans un modèle de remplissage vidange et comparés aux modèles présentés dans la première partie du manuscrit. La dernière partie porte sur une campagne d'essais thermiques à l'échelle du laboratoire. Le premier modèle théorique présenté dans la première partie est confronté aux différents résultats expérimentaux
Research works presented in this thesis deals with the filling and simultaneous emptying of a naturally ventilated room subject to a continuous source of buoyancy, for example, the problem of natural ventilation of a room containing a fire. The aim of this work is to improve from a theoretical and experimental point of view the understanding of the dominant physical phenomena of this mechanism, especially once the stationary state is reached. This work is divided into two parts. In the first "academic" part, we revisit the theoretical model developed by Linden et al. (1990) under the Boussinesq approximation, based on Morton et al. (1956) turbulent plume assumption. This model is then extended in the general non-Boussinesq case and a parametric study highlights the influence of the governing parameters on which it depends. Secondly, we propose a new model based on the exact turbulent plume solutions proposed by Michaux & Vauquelin (2008). Laboratory experiments were also conducted using a light gas air-helium mixture in order to test and validate these models. In the second part of this work, we address the problem of filling and simultaneous emptying in the more specific context of fire safety engineering applied to smoke management. We begin by presenting some engineering relations for fire plumes, which we implement in a filling emptying model. A comparison is then made between these models and those presented in the first part of the manuscript. The last part deals with a fire test campaign at the laboratory scale and on full-scale. The first theoretical model presented in the first part is confronted with different experimental results

Ce travail a pour but d'identifier les régimes de combustion se développant lors d'un feu de compartiment, la source de combustible étant située dans la zone piégée par un linteau. Le comportement de la flamme est étudié en fonction de la géométrie de l'enceinte, du débit et du type de combustible, et du facteur de ventilation. Une enceinte est réalisée, des visualisations de l'émission de la flamme, des mesures de vitesse, de température et de composition des espèces chimiques sont effectuées. Une flamme se stabilise à l'aide d'une flamme triple à l'interface entre les zones ventilées du compartiment et non ventilée au dessus du niveau du linteau. Cette structure réactive ainsi que la mesure d'aire de la flamme permet de dégager des comportements du feu en fonction des conditions expérimentales. La flamme est stable dès que la vitesse de propagation de la flamme prémélangée devient supérieure ou égale à la vitesse de convection naturelle. Deux régimes de combustion sont observés, l'un est contrôlé par le combustible disponible (fort débit injecté), l'autre par l'air entrant dans l'enceinte pour les faibles facteurs de ventilation. La transition de ce régime de flamme vers un embrasement de cibles combustibles est également abordée

Depuis plusieurs années, l'IRSN mène en parallèle des programmes de recherche expérimentaux et numériques sur les incendies en milieu confiné et ventilé mécaniquement. Plusieurs essais ont montré que dans certaines configurations, le niveau d'oxygène du local en feu décroît et se stabilise de telle manière que le débit massique de combustible s'adapte au niveau de ventilation du local. Cette situation peut conduire à la consommation de la totalité de combustible disponible initialement, mais à un débit massique très faible comparé à celui du même foyer en atmosphère libre. Il en résulte une durée de feu 2 à 3 fois supérieure à celle obtenue en milieu ouvert ce qui est susceptible de remettre en cause le dimensionnement d'éléments de sectorisation tels que des portes coupe-feu. L'objectif du travail de thèse est de déterminer une modélisation de l'évolution de la puissance du foyer jusqu'à son extinction. Les effets de la viciation de l'air ambiant par les produits de la combustion sur le débit massique de combustible (MLR) sont les principaux processus pris en compte dans le modèle. Ainsi, une approche théorique, basé sur le bilan énergétique à la surface de combustible, permettant de prédire le débit massique de combustible ainsi que de reformuler la corrélation de Peatross et Beyler, a été proposée. Le principal avantage de cette approche est de pouvoir quantifier l'évolution des composantes convectives et radiatives du flux thermique issus de la flamme vers le bac de combustible, en fonction de la viciation de l'air. Celle-ci a été validée avec le code CFD " ISIS ", développé par l'IRSN sur des résultats obtenus lors du programme expérimental PRISME, réalisé à l'IRSN. La comparaison des résultats a révélé que cette approche est en bon accord avec les données expérimentales. En parallèle à ce travail, des essais expérimentaux à échelle réduite ont été réalisés sur des feux d'heptane au laboratoire LCD (CNRS - Institut PPRIME), le principal but étant d'étudier les phénomènes prépondérants liés au confinement du local et au régime de la sous-ventilation. Ces données expérimentales ont servi à valider les approches théoriques développées durant la thèse pour prédire le MLR en milieu confiné. Une méthode expérimentale originale a été mise en oeuvre pour découpler les mesures des flux thermiques reçus à la surface du bac d'heptane sous l'effet d'un rayonnement externe. Ces essais ont également permis d'étudier l'influence de la ventilation et de la taille du foyer sur la dégradation de combustible. Cette étude ouvre certaines perspectives de recherche. Pour estimer la durée du feu, le phénomène d'extinction de la flamme doit être traité de façon plus détaillée en tenant compte de la chimie se déroulant dans la flamme. Du point de vue de l'expérience, l'étude d'autres combustibles liquides (alcènes, cétones,...) et solides, dont les essais sont plus difficilement reproductibles, serait nécessaire afin d'étendre les résultats de cette étude.

L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle comportemental de l’être humain pour la simulation d’évacuation de bâtiment en cas d’incendie et de l’intégrer dans un outil de simulation d’évacuation de bâtiment. Le modèle proposé représente une approche individu-centré du comportement et répond aux axiomes de la Rationalité Limitée énoncés par Herbert Simon grâce à une conception hiérarchique des moyens cognitifs des agents simulés. L’implémentation du modèle du comportement présente la particularité d’être intégralement réalisée en GPU (via OpenGL 2.0). Ainsi la fréquence du moteur de comportement est très proche de celle du simulateur et permet une adaptation quasi temps réel des comportements des agents à un changement de perception de leur environnement. Le logiciel d’évacuation développé permet :– l’importation de scénario d’incendie de bâtiment simulé grâce au logiciel FDS,– la configuration des archétypes de comportement des agents évacuant, notamment :– la description des hypothèses sur le monde (connaissance individuelle),– la configuration des comportements des agents (moyens cognitifs individuels).– le positionnement des agents dans le bâtiment,– la simulation de l’évacuation,– l’enregistrement et le play-back d’un scénario d’évacuation.Les contraintes (feu, fumée, obstacles, autres agents) captées par un agent sont interprétées par ce dernier en fonction de son archétype de comportement afin de déterminer si sa stratégie d’évacuation doit être remise en cause
The main objective of this thesis is to propose a behavioral model of the human being in presence of several constraints and to integrate it into a simulation tool for building egress. The proposed model represents an individual-based approach of behavior modelisation and implement axioms of the bounded rationality set by Herbert Simon providing two key features :– individual prioritization and parametisation of cognitivemeans,– individual perception and knowledgemanagement.The proposed software has the particularity to run entirely on GPU via OpenGL 2.0. Thus the frequency of the behavior engine is very near to that of the simulator and allow adaptation of near real-time behavior of agents in a changing perception of their environment

En France, Le secteur du bâtiment représente 40% de la consommation énergétique et 25% des émissions de CO₂. Afin de réduire ces impacts, une nouvelle Réglementation Thermique 2012, est rentrée en application. Dans ce contexte, l’Ecole Centrale de Lille et l’entreprise Norpac ont choisi d’engager une thèse CIFRE dans le but de développer un nouveau système d’isolation thermique par l’extérieur pour le bâtiment. Le choix s’est porté sur l’utilisation de matériaux textiles pour composer ce système appelé « Isolpac », en partenariat avec les entreprises Dickson, PEG, et l’association CLUBTEX. Les travaux de recherche ont d’abord été consacrés à la caractérisation hygrothermique, mécanique et chimique des différents matériaux qui composent le nouveau panneau d’isolation afin de définir leur propriétés intrinsèques, de les comparer avec des matériaux classiques, et de pouvoir valider leur choix pour le nouveau système. Deux méthodes d’essais de vieillissement accéléré ont été appliquées aux toiles.Ensuite, un intérêt particulier a été porté sur l’équilibre hygrothermique du panneau, à travers une simulation dynamique sur le logiciel Wufi® réalisée suite à la caractérisation préalable. En outre, la réaction au feu des panneaux et des perspectives d’essais pour garantir les performances mécaniques ont été étudiées.Enfin, la recherche de techniques de fixation et d’assemblage des panneaux est présentée. Des essais de pose in situ à l’échelle 1 ont été réalisés. Les perspectives d’essais liés à la résistance mécanique et au feu du système sont présentées. Un projet de façade démonstratrice est décrit afin d’être le support d’une demande d’avis technique expérimental du CSTB
In France, the building industry represents 40% of the total energy consumption and 25% of the total carbon dioxide emissions. In the objective of decreasing those impacts, a new thermal regulation called “Réglementation Thermique 2012” (RT2012), has been applied. In that context, the Ecole Centrale de Lille and the company Norpac, have chosen to engage a CIFRE thesis in order to develop a new external thermal insulation system for buildings. It was chosen to use textile materials to compose that system called “Isolpac”, in partnership with Dickson, PEG and the CLUBTEX association. At first, the research work was devoted to the hygrothermal, mechanical and chemical characterisation of the different materials composing the new insulation panel, to define the intrinsic properties of different materials, to compare them with conventional materials, in order to validate the choice of materials for the new insulation system. Two accelerated ageing methods were applied on the fabrics.Then, a particular interest is focused on the hygrothermal equilibrium of the panel by using a dynamic simulation on the software Wufi® following the previous characterization. Moreover, a work on the fire reaction of the panel and on the perspectives of other tests needed to guarantee the mechanical strength was carried out.Finally, the search of fixation and assembling techniques for the panels is presented. Installation in situ at scale one were made. The perspectives of tests for qualifying the mechanical strength and the fire resistance are described. A project of a demonstrating façade is presented to be the support for a demand of an Experimental Technical Agreement of the CSTB

Ce travail de thèse est consacré à l'étude des conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments en feu. Une synthèse bibliographique sur les feux de compartiment et plus particulièrement sur la problématique de la sortie de flammes par les ouvertures des locaux en feu a été réalisée.

Un outil de simulation numérique avancé a été mis en oeuvre pour étudier les paramètres principaux affectant les caractéristiques des flammes extérieures. Cette tâche a nécessité au préalable la prise en main et le développement d'un modèle CFD de simulation numérique du feu, ainsi que sa validation sur des cas expérimentaux de complexité croissante. A l'étude numérique de la sortie de flammes d'un local en feu est venue s'ajouter une partie expérimentale concernant l'effet du vent sur les flammes extérieures.

L'étude des flammes extérieures a permis de procéder à la vérification et à l'extension d'une méthode de calcul simplifiée destinée à prédire les conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments. L'application pratique de ce travail a consisté à regrouper dans un nouveau modèle global les résultats obtenus à partir de la synthèse bibliographique et des études numériques et expérimentales.

Ce travail de thèse est consacré à l'étude des conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments en feu. Une synthèse bibliographique sur les feux de compartiment et plus particulièrement sur la problématique de la sortie de flammes par les ouvertures des locaux en feu a été réalisée. Un outil de simulation numérique avancé a été mis en oeuvre pour étudier les paramètres principaux affectant les caractéristiques des flammes extérieures. Cette tâche a nécessité au préalable la prise en main et le développement d'un modèle CFD de simulation numérique du feu, ainsi que sa validation sur des cas expérimentaux de complexité croissante. A l'étude numérique de la sortie de flammes d'un local en feu est venue s'ajouter une partie expérimentale concernant l'effet du vent sur les flammes extérieures. L'étude des flammes extérieures a permis de procéder à la vérification et à l'extension d'une méthode de calcul simplifiée destinée à prédire les conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments. L'application pratique de ce travail a consisté à regrouper dans un nouveau modèle global les résultats obtenus à partir de la synthèse bibliographique et des études numériques et expérimentales.

Ce document propose une modélisation indirecte par sous-structuration des vibrations d'origine ferroviaire transmises aux bâtiments par le sol. La méthodologie globale est empruntée à la méthode des mobilités dans laquelle chaque sous-structure est caractérisée par sa mobilité. L'excitation est représentée par une force ponctuelle en surface du sol ou par une ligne de forces décorréllées. Elle est néanmoins calibrée sur des résultats expérimentaux. Une attention particulière a été portée à la caractérisation des comportements vibratoires des éléments du problème. La plupart des représentations de l'ensemble sol-fondations est effectuée à l'aide d'un code FEM-BEM en 2 et 2.5 dimensions. Le bâtiment est modélisé par différentes techniques : FEM, BEM, SEA et ondulatoire. Une approche probabiliste permet d'évaluer l'impact de la variabilité des sols environnent sur la mobilité des fondations. Les impédances stochastiques qui en découlent sont intégrées aux modèles de propagation. Leurs impacts sur les vibrations du bâtiment sont alors accessibles. La méthodologie permet d'obtenir les niveaux vibratoires des composantes du bâtiment

Ce travail de thèse est consacré à l’évaluation et l’amélioration des modèles à zones, utilisés dans l’ingénierie de la sécurité incendie pour simuler la propagation des fumées dans un bâtiment en situation d’incendie. Il a pour ambition d’améliorer la compréhension des écoulements des fumées dans un bâtiment. Le mémoire de thèse est divisé en deux parties. La première est essentiellement consacrée à l’état de l’art et à une évaluation de la capacité du code CFAST, code à zones largement utilisé dans l’ingénierie de la sécurité incendie, à simuler les écoulements de fumées dans un bâtiment. Le code à zones CFAST est confronté aux résultats d’une campagne expérimentale à échelle réelle réalisée dans un bâtiment d’habitation de type R+3. La seconde partie du manuscrit, plus académique, consiste à étudier les écoulements de fumée dans un bâtiment. Dans un premier temps, deux phénomènes sont étudiés : le phénomène de remplissage d’un local par des fumées d’incendie, et le phénomène de remplissage / vidange simultanés d’un local ventilé naturellement. Des modèles à zones permettant de décrire ces phénomènes sont présentés. Deux campagnes expérimentales ont été menées à échelle réduite sur des maquettes thermiques de locaux, afin d’étudier les deux phénomènes et d’évaluer et améliorer les modèles à zones. De plus, des simulations numériques complémentaires avec le code à champs FDS (Fire Dynamics Simulator) sont réalisées pour étendre le domaine d’étude du phénomène de remplissage. Enfin, des améliorations du modèle à zones sont proposées. Après l’étude des phénomènes liés aux écoulements de fumée dans un local unique, les écoulements de fumées dans une configuration multi-compartiments, constituée de deux locaux reliés par une cage d’escalier, sont étudiés expérimentalement à l’échelle du laboratoire
This work is devoted to the evaluation and improvement of zone models, used in fire safety engineering to simulate the smoke propagation in a building in a fire situation. It aims at improving the understanding of the smoke flow in a building. The PhD work is divided into two parts. The first part is essentially devoted to a bibliographical survey and an evaluation of the ability of a zone code CFAST, widely used in fire safety engineering, to simulate smoke flows in a building. Numerical results with CFAST are compared with the data of a real-scale experimental campaign carried out on a three-storey residential building. The second part, more academic, consists of studying the smoke flows in a building. Two phenomena are first studied, namely the smoke filling of a room, and the simultaneous filling and emptying of a naturally ventilated room. Zone models describing these phenomena are presented. Two experimental campaigns are conducted on reduced scale room models, in order to study the two phenomena and to evaluate and improve the zone models. Furthermore, numerical simulations with the CFD code FDS (Fire Dynamics Simulator) are performed to extend the study field of the smoke filling. Finally, improvements to the zone model are proposed. After studying the phenomena related to smoke flows in a single room, the smoke flows in a multi-compartment configuration, consisting of two rooms connected by a stairwell, are experimentally studied at the laboratory scale