ISO 16733-1:2015
(Main)Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and design fires — Part 1: Selection of design fire scenarios
Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and design fires — Part 1: Selection of design fire scenarios
ISO 16733-1:2015 describes a methodology for the selection of design fire scenarios that are credible but conservative for use in fire safety engineering analyses of any built environment, including buildings, structures or transportation systems. Following the procedures given in this part of ISO 16733-1:2015, a manageable number of design fire scenarios is selected using a qualitative or semi-quantitative approach. For a full quantitative approach using risk assessment, the reader is directed to ISO 16732‑1.
Ingénierie de la sécurité incendie — Sélection de scénarios d'incendie et de feux de dimensionnement — Partie 1: Sélection de scénarios d'incendie de dimensionnement
L'ISO 16733-1:2015 décrit une méthodologie de sélection de scénarios d'incendie de dimensionnement, qui sont plausibles tout en étant conservateurs, à utiliser pour des analyses d'ingénierie de la sécurité contre l'incendie de tout ouvrage dont les bâtiments, les édifices ou les systèmes de transport. Les procédures décrites dans l'ISO 16733-1:2015 permettent de sélectionner un nombre de scénarios d'incendie de dimensionnement plus facilement gérable, en utilisant une approche qualitative ou semi-quantitative. Pour une approche quantitative complète utilisant une évaluation du risque, le lecteur est invité à consulter l'ISO 16732‑1.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16733-1
First edition
2015-09-01
Fire safety engineering — Selection
of design fire scenarios and design
fires —
Part 1:
Selection of design fire scenarios
Ingénierie de la sécurité incendie — Sélection de scénarios d’incendie
et de feux de dimensionnement —
Partie 1: Sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015, Published in Switzerland
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ii © ISO 2015 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Fire safety engineering applications . 3
5.1 Fire safety engineering process . 3
5.1.1 Establish project scope . 3
5.1.2 Identify fire safety objectives . 4
5.1.3 Determine functional requirements . 4
5.1.4 Identify performance criteria . 4
5.1.5 Hazard identification. 4
5.1.6 Fire safety design plan . 4
5.2 The role of design fire scenarios in fire safety design . 4
5.3 The role of design fires in fire safety design . 5
6 Design fire scenarios . 6
6.1 Characteristics of fire scenarios . 6
6.2 Identification of fire scenarios . 6
6.2.1 General. 6
6.2.2 Step 1 — Identify the specific safety challenges . 8
6.2.3 Step 2 — Location of fire . 9
6.2.4 Step 3 — Type of fire .10
6.2.5 Step 4 — Potential complicating hazards leading to other fire scenarios .11
6.2.6 Step 5 — Systems and features impacting on fire .11
6.2.7 Step 6 — Occupant actions impacting on fire .12
6.3 Step 7 — Selection of design fire scenarios .12
6.3.1 General.12
6.3.2 Combining scenarios into scenario clusters .12
6.3.3 Caution on exclusion of scenarios believed to have negligible risk .12
6.3.4 Demonstrating that the scenario structure is complete .13
6.3.5 Scenario selection procedure based on level of analysis .13
6.3.6 Selection of design fire scenarios for deterministic analysis.13
6.4 Step 8 — Modify scenario selection based on system availability and reliability .14
6.5 Step 9 — Final selection and documentation .15
Annex A (informative) Data for development of design fire scenarios .16
Annex B (informative) Example of a set of explicit fire scenarios .18
Annex C (informative) Design fires .21
Bibliography .30
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 documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT), see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 4, Fire
safety engineering.
This first edition cancels and replaces ISO/TS 16733:2006, which has been technically revised.
ISO 16733 consists of the following parts, under the general title, Fire safety engineering — Selection of
design fire scenarios and design fires:
— Part 1: Selection of design fire scenarios
iv © ISO 2015 – All rights reserved
Introduction
Selection of the fire scenarios requiring analysis is critical in fire safety engineering. The number of
possible fire scenarios in any built environment (a building or other structure) can be very large and it
is not possible to quantify them all. It is necessary to reduce this large set of possibilities to a small set
of design fire scenarios that is amenable to analysis.
The characterization of a fire scenario involves a description of fire initiation, the growth phase, the
fully-developed phase and extinction together with likely smoke and fire spread routes. This includes
the interaction with the proposed fire protection features for the built environment. It is necessary to
consider the possible consequences of each fire scenario.
This part of ISO 16733 introduces a methodology for the selection of design fire scenarios that is
tailored to the fire-safety design objectives. There can be several fire safety objectives being addressed,
including safety of life (for occupants and rescue personnel), conservation of property, protection of the
environment and preservation of heritage. A different set of design fire scenarios can be required to
assess the adequacy of a proposed design for each objective.
Following selection of the design fire scenarios, it is necessary to describe the assumed characteristics
of the fire on which the scenario quantification are based. These assumed fire characteristics are
referred to as “the design fire”. It is important that the design fire be appropriate to the objectives of
the fire-safety engineering analysis and that they result in a design solution that is commensurate with
credible worse case scenarios considered.
Users of this part of ISO 16733 should be appropriately qualified and competent in the fields of fire
safety engineering and risk assessment. It is important that users understand the parameters within
which specific methodologies may be used.
ISO 23932 provides a performance-based methodology for engineers to assess the level of fire safety
for new or existing built environments. Fire safety is evaluated through an engineered approach
based on the quantification of the behaviour of fire and based on knowledge of the consequences of
such behaviour on life safety, property, heritage and the environment. ISO 23932 provides the process
(necessary steps) and essential elements to design a robust performance-based fire safety programme.
ISO 23932 is supported by a set of ISO fire safety engineering standards available on the methods and
data needed for the steps in a fire safety engineering design summarized in ISO 23932:2009, Clause
4 and shown in Figure 1. This system of standards provides an awareness of the interrelationships
between fire evaluations when using the set of ISO fire safety engineering standards.
Each International Standard includes language in the introductory material of the standard to tie the
standard to the steps in the fire safety engineering design process outlined in ISO 23932. Selection of
design fire scenarios form part of compliance with ISO 23932, and all the requirements of ISO 23932
apply to any application of this part of ISO 16733. For example, ISO 23932:2009, 9.2 generally describes
the procedure for identifying and selecting fire scenarios (see highlighted box in Figure 1). Clause 6
describes, in detail, the approaches for identifying and selecting design fire scenarios.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16733-1:2015(E)
Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios
and design fires —
Part 1:
Selection of design fire scenarios
1 Scope
This part of ISO 16733 describes a methodology for the selection of design fire scenarios that are credible
but conservative for use in fire safety engineering analyses of any built environment, including buildings,
structures or transportation systems. Following the procedures given in this part of ISO 16733, a
manageable number of design fire scenarios is selected using a qualitative or semi-quantitative approach.
For a full quantitative approach using risk assessment, the reader is directed to ISO 16732-1.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. 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 16732-1, Fire safety engineering — Fire risk assessment — Part 1: General
ISO 23932:2009, Fire safety engineering — General principles
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13943 and the following apply.
3.1
design fire
quantitative description of assumed fire characteristics within a design fire scenario
Note 1 to entry: Typically an idealized description of the variation with time of important fire variables, such as
heat release rate and toxic species yields, along with other important input data for modelling such as the fire
load density.
3.2
design fire scenario
specific fire scenario on which a deterministic fire safety engineering analysis will be conducted
Note 1 to entry: As the number of possible fire scenarios can be very large, it is necessary to select the most
important scenarios (the design fire scenarios) for analysis. The selection of design fire scenarios is tailored to
the fire-safety design objectives, and accounts for the likelihood and consequences of potential scenarios.
3.3
fire scenario
qualitative description of the course of a fire with respect to time, identifying key events that
characterize the studied fire and differentiate it from other possible fires
Note 1 to entry: The fire scenario description typically includes the ignition and fire growth processes, the fully
developed fire stage, the fire decay stage, and the environment and systems that will impact on the course of
the fire. Unlike deterministic fire analysis, where fire scenarios are individually selected and used as design fire
scenarios, in fire risk assessment, fire scenarios are used as representative fire scenarios (3.4) within fire scenario
clusters (3.5).
3.4
fire scenario, representative
specific fire scenario (3.3) selected from a fire scenario cluster (3.5) such that the consequence of
the representative fire scenario can be used as a reasonable estimate of the average consequence of
scenarios in the fire scenario cluster
3.5
fire scenario cluster
subset of fire scenarios (3.3), usually defined as part of a complete partitioning of the universe of
possible fire scenarios
Note 1 to entry: The subset is usually defined so that the calculation of fire risk as the sum over all fire scenario
clusters of fire scenario cluster frequency multiplied by representative fire scenario (3.4) consequence does not
impose an undue calculation burden.
3.6
target
person, object or environment intended to be protected from the effects of fire and its effluents (smoke,
corrosive gas, etc.) and/or fire suppression effluents
4 Symbols and abbreviated terms
A area of an opening, m
h height of an opening, m
rate of mass loss of fuel, kg/s
m
f
rate of entry of air into the enclosure, kg/s
m
air
rate of heat release, kW
Q
reference rate of heat release, kW
Q
r stoichiometric air requirement for complete combustion of fuel, expressed as the mass ratio of
air to fuel
t time, s
t
g
time required to reach the reference rate of heat release, Q s
2 © ISO 2015 – All rights reserved
5 Fire safety engineering applications
5.1 Fire safety engineering process
ISO 23932 provides a performance-based methodology for engineers to assess the level of fire safety
for new or existing built environments. Fire safety is evaluated through an engineered approach
based on the quantification of the behaviour of fire and based on knowledge of the consequences of
such behaviour on life safety, property, heritage and the environment. ISO 23932 provides the process
(necessary steps) and essential elements to design a robust performance-based fire safety programme.
This part of ISO 16733 provides guidance for developing design fire scenarios in ISO 23932:2009, 9.2.
This step in the fire safety engineering process is shown as a highlighted box in Figure 1.
Clause
Clause 6
Clause
Clause
Clause
Clause
Clause
Clause
Clause
Figure 1 — Flow chart illustrating the fire safety design process
and selection of design fire scenarios
(Source: ISO 23932:2009)
5.1.1 Establish project scope
A preliminary plan shall contain information describing the purpose and function of each part of
the design, and its intended fixtures, furnishings, decorations, equipment and combustible products
that are planned to be installed, stored or used in the built environment. When this type of detailed
information is not available, assumptions shall be made, the validity of which shall be checked and
confirmed during and again at the end of the project. The contractual and organisational context of the
design work must be clearly defined including the extent to which a FSE approach will be applied. See
ISO 23932:2009, Clause 5.
5.1.2 Identify fire safety objectives
It shall be noted that there may be several fire safety objectives including safety of life (for occupants
and rescue personnel), conservation of property, protection of the environment and preservation of
heritage and that a different set of design fire scenarios can be required to assess the adequacy of the
proposed design for each objective.
See ISO 23932:2009, 6.3 for a more detailed discussion.
5.1.3 Determine functional requirements
A functional requirement is a statement of a condition necessary to achieve the fire safety objective
(e.g. harmful fire effects in spaces used for evacuation shall be avoided). It is necessary that these are
identified and described in order that the potential of possible fire scenarios to threaten the fulfilment
of the functional requirement can be assessed. If a fire scenario does not threaten the achievement of
a functional requirement, then it is not relevant. An example of a functional requirement for life safety
could be “avoid failure of the structure and protect the paths of egress from harmful fire effects until
evacuation is completed”.
See also ISO 23932:2009, 6.4.
5.1.4 Identify performance criteria
The level of analysis (deterministic, probabilistic) and the performance criteria shall be agreed.
Performance criteria are the engineering metrics that are expressed in deterministic or probabilistic (e.g.
measures of fire risk) form to determine if each functional requirement has been satisfied by the fire safety
design. For a life safety functional requirement, performance criteria shall be developed. An example is
setting the maximum concentration or dose of carbon monoxide that an occupant may be exposed to.
See ISO 23932:2009, 6.5.
5.1.5 Hazard identification
Hazard identification comprises both internal and external hazards that could have an impact on the
built environment, hazards unique to the use of the property and hazards common to many properties,
combustible materials or products, equipment and other heat sources, natural hazards and activities.
See ISO 23932:2009, Clause 7.
5.1.6 Fire safety design plan
The fire safety strategy shall be elaborated in a trial fire safety design plan and documented in a fire
design report presenting enough detailed information to allow its evaluation in terms of meeting the
fire safety objectives when assessed against the design fire scenarios. The fire safety design plan shall
describe the functions of different parts of the built environment and their contribution to satisfying
the fire safety strategy. Figure 1 illustrates the fire safety design process as described in ISO 23932.
5.2 The role of design fire scenarios in fire safety design
Design fire scenarios are the foundation of fire safety engineering assessments. Such assessments
entail analysing design fire scenarios and drawing inferences from the results with regard to the
adequacy of the proposed design to meet the performance criteria that have been set. Identification
of the appropriate scenarios requiring analysis is crucial to the attainment of a built environment that
fulfils the fire safety objectives.
4 © ISO 2015 – All rights reserved
In reality, the number of possible fire scenarios in most built environments approaches infinity. It is
impossible to analyse all scenarios even with the aid of the most sophisticated computing resources. It
is necessary to reduce this infinite set of possibilities to a manageable set of design fire scenarios that
is amenable to analysis and that represents the range of fires that can challenge the engineering design
that is the subject of the analysis.
Each design fire scenario is selected to represent a risk-significant cluster of fire scenarios. The risk
associated with a cluster is characterized in terms of the combination of probability (or likelihood)
of occurrence of the cluster and the resultant consequence. For the purposes of this International
Standard, when a deterministic assessment is envisioned, a qualitative estimation of the likelihood and
consequence suffices. For a full risk assessment, such as that outlined in ISO 16732-1, a quantitative
estimation is undertaken.
Once design fire scenarios are selected, the design of the built environment is modified until the
analysis demonstrates the performance criteria associated with the relevant fire safety objective(s) is
met and the risk associated with the design is acceptably low.
It is necessary to identify relevant design fire scenarios in the preliminary qualitative report described
in ISO 23932:2009, 10.2 and for them to be collectively reviewed by the stakeholders. During this
process, it is possible to eliminate scenarios that are of such low risk that they cannot, individually
or collectively, affect the overall evaluation of the design. It is important to remember that low
consequence combined with high likelihood or high consequence combined with low likelihood can be
high or low risk, depending on whether consequence or probability dominates. Neither probability nor
consequence can be used completely in isolation for risk screening.
The characterization of a design fire scenario for analysis purposes involves a description of such
things as the initiation, growth and extinction of fire, together with likely smoke and fire spread routes
under a defined set of conditions. The impacts of smoke and fire on people, property, structure and
environment are all part of potentially relevant consequences of a design fire scenario and are part
of the characterization of that scenario when those consequences are relevant to the specified fire
safety objectives. The characterization of fire growth, fire and smoke spread, fire extinction and fire
and smoke impact involving temporal sequences of events belong to the “design fire”. Some later events
are predictable from earlier events through the use of fire safety science and it is important that the
characterization of the event sequence in the scenario be consistent with such science.
5.3 The role of design fires in fire safety design
Following identification of the design fire scenarios, it is necessary to describe the assumed
characteristics of the fire on which the scenario quantification will be based. These assumed fire
characteristics and the further associated fire development are referred to as the “design fire”.
A complete description of the design fire from ignition to decay is estimated using specified initial
conditions and a series of simple calculations to estimate parameters such as the sprinkler activation
time, transition to flashover and duration of fully developed burning. Alternatively, the design fire
can be a combination of quantified initial conditions and subsequent fire development determined
iteratively or by calculation using more complex models that account for phenomena such as transient
effects of changing ventilation on smoke production or thermal feedback effects from a hot layer to the
fuel surface.
As with the design fire scenario, it is important that the design fire be appropriate to the relevant
fire-safety objectives. For example, if safety of life is an objective, a design fire could be selected that
affects the means of escape. If the severity of the design fire is underestimated, then the application
of engineering methods to predict the effects of the fire elsewhere can produce results that do not
accurately reflect the true impact of fires and can underestimate the hazard. Conversely, if the severity
is overestimated, unnecessary expense can result.
Guidance on characterizing design fires is given in Annex C.
6 Design fire scenarios
6.1 Characteristics of fire scenarios
Each fire scenario is represented by a unique occurrence of events and circumstances associated with
the nature of the facility and the sources of fire, as well as a particular set of circumstances associated
with the fire-safety measures. The latter are defined by the fire safety design, while the former is
required to be specified to characterize the scenario. Accordingly, a fire scenario may be characterized
with factors such as the following:
In relation to the nature of the facility or built environment:
— ventilation conditions including location and size of potential openings that could provide a source
of air/oxygen during the course of the fire;
— ambient environmental conditions;
— interconnections between spaces or compartments providing potential routes of fire and smoke
spread;
— materials and methods of construction and the size of the compartments;
— status and performance of each of the fire safety measures, including active systems and passive
features;
— detection, alarm and suppression of fire by automatic or non-automatic (human) means;
— self-closing doors or other discretionary elements of compartmentalization;
— building air handling system or smoke management system;
— reliability of each of the fire safety measures.
In relation to the sources of fires:
— location of initial ignition (where the categories of location might be set to highlight occupied versus
unoccupied spaces, spaces filled with valuable contents versus mostly empty spaces, or areas
close enough to expose structural elements versus areas not so close. Each of these binary sorts
could instead be made into a matter of degree, e.g. densely occupied, lightly occupied, occasionally
occupied, inherently unoccupied);
— initial state is smouldering or flaming (which will be based firstly on the first item ignited and
secondly on the igniting heat source);
— combustion environment of the initial ignition and availability of fuel is or is not sufficient to support
fire growth to flashover (where the more detailed specifications of contents and furnishings,
of room linings and such, or of fuel load per unit area, might be derived from field surveys that
provide probabilities of high-density vs. low-density, high-combustibility vs. low-combustibility
spaces directly. Alternatively, these might be set up as one of a few rooms designed and selected
to represent all spaces that are or are not capable of going to flashover, where the probabilities are
taken from fire statistics based on what percentage of fires in the design properties historically
have gone to flashover or not).
6.2 Identification of fire scenarios
6.2.1 General
A systematic approach to the identification of design fire scenarios for analysis is required in order to
identify important scenarios and to provide a consistent approach. The number of possible fire scenarios
in any built environment can be very large and it is not possible to quantify them all. It is necessary to
reduce this large set of possibilities to a manageable set of design fire scenarios that is amenable to
6 © ISO 2015 – All rights reserved
analysis. When performance criteria are given in a deterministic form, the design fire scenarios shall be
chosen so that a design shown to deliver acceptable safety for these scenarios can also be relied upon to
deliver acceptable safety for all the scenarios that were not analysed. Alternatively, when performance
criteria are in a probabilistic form, the design fire scenarios shall be chosen so that calculations based
on them will produce an acceptably accurate estimate of the fire risk and in this case the reader is
referred to ISO 16732-1 for probabilistic risk assessment procedures.
It is important that the design fire scenarios be appropriate to the objectives of the fire-safety
engineering task. For example, for a life safety objective, the design fire scenarios should represent
challenges to people who may be located within a building including fire service operations (see also
[1]
ISO/TS 29761 ), while for a structural objective, the design fire scenarios should represent challenges
to the structural system of the building.
There are several possible approaches to identifying design fire scenarios that may be used, including
the following.
a) Identifying a list of prescribed scenarios relevant to the particular built environment. These scenarios
may be listed in a national code or standard with the regulator requiring they be considered as a
minimum. While this approach, if available, is the simplest and easiest to apply there is a danger that
some potentially important scenarios related to an individual built environment may be overlooked
if only these scenarios are used. An example of prescribed scenarios is given in Annex B.
b) Applying a qualitative or semi-quantitative systematic approach to determine a set of credible
design fire scenarios for deterministic analysis.
c) Selecting a comprehensive set of scenarios of known likelihood and consequence structured using
such techniques as event trees to enable a quantitative fire risk assessment to be undertaken. This
approach works best when historical fire incident or other statistical data relevant to the particular
building environment is available with particular caution needed when assigning likelihoods based
on statistics to rare events.
The remainder of this part of ISO 16733 will mainly be concerned with describing the second approach.
For prescribed scenarios, the reader should consult the relevant regulatory document and for a fully
quantitative risk assessment approach, the reader is referred to ISO 16732-1. Overall, the intent is to
ensure that the design fire scenarios selected encompass all credible scenarios and those scenarios not
selected are agreed to be an acceptable risk.
The following nine steps describe a systematic procedure for identifying design fire scenarios which
are elaborated in the remainder of this Clause.
Step 1 — Identify the specific safety challenges
Step 2 — Location of fire
Step 3 — Type of fire
Step 4 — Potential complicating hazards leading to other fire scenarios
Step 5 — Systems and features impacting on fire
Step 6 — Occupant actions impacting on fire
Step 7 — Selection of design fire scenarios
Step 8 — Modify scenario selection based on system availability and reliability
Step 9 — Final selection and documentation
6.2.2 Step 1 — Identify the specific safety challenges
6.2.2.1 Identify the built environment use
Identify the use or uses of the built environment as might be relevant to the fire safety objective to
ensure that all the different types of people in the building are accounted for. This is particularly
important for buildings that are multi-functional, e.g. shopping malls, airports, transport terminals and
conference centres.
EXAMPLE 1 An airport can accommodate functions such as check-in counters, parking garages, shops and air-
side baggage handling. With a life safety objective in mind, each of these functions or uses might be associated
with distinctly different users. Therefore, fire scenarios that challenge the evacuation strategies applying to
different functional areas of the building will be of interest.
EXAMPLE 2 A manufacturing plant can accommodate functions such as receiving and processing of inwards
goods, storage of combustible materials, office and administration support, and manufacturing processes.
A safety objective to protect a piece of business-critical equipment will require fire scenarios that potentially
expose that equipment to damaging concentrations of smoke or heat to be identified.
6.2.2.2 Identify the targets to be protected
The targets to be protected depend on the fire safety objective. For life safety, the occupants or users
of the built environment are the relevant target. Depending on the building use or function, there may
be different groups of users (e.g. staff, visitors, fire-fighters). For an environmental objective, it may
be a nearby stream; or for a property protection objective, a valuable commodity stored in the built
environment or the building structure itself. It is necessary to consider both the fire safety objectives
and the relevant targets when selecting a design fire scenario.
6.2.2.3 Identify the important characteristics of the target
The important characteristics here are those that most influence the threat to the target posed by the
fire. Where the target is the built environment users, characteristics of interest might include user
tendencies in selecting an egress route, or their level of training related to undertaking manual fire-
fighting or familiarisation with evacuation procedures and the layout of the built environment. They
might also include the vulnerability of occupant groups within the built environment making them
more susceptible to the effects of fire and smoke.
Similarly, the sensitivity of a piece of equipment to elevated temperature, smoke or combustion gases
will assist in identifying those objects most vulnerable in the built environment and therefore which fire
scenarios are more likely to challenge the specific characteristics of the target that makes it vulnerable.
6.2.2.4 Determine the safety challenges
Because the aim of the deterministic analysis is to test the fire safety design using a selection of severe
but credible scenarios, it is imperative to identify what issues or conflicts that, in combination with
fire, could potentially lead to the failure of the design. These issues and conflicts are referred to here as
safety challenges.
For a life safety objective, these issues are often occupant characteristics that lead to non-optimal
response or movement in emergency situations. Conflicts often involve a mismatch between built
environment uses and users or between users and built environment layout.
A typical life safety challenge involving a conflict between built environment uses and users is people’s
tendency to use familiar exits. This tendency means that people will try to move towards the main
entrance/exit, which is a potential major evacuation bottleneck in case of fire. A fire that quickly renders
the main entrance unusable is therefore a scenario that severely challenges the fire safety design.
A property protection challenge is an item of machinery that is sensitive to exposure to elevated
temperature or to contamination by specific types of combustion products.
8 © ISO 2015 – All rights reserved
6.2.3 Step 2 — Location of fire
Step 2 typically involves characterization of the space in which fire begins, as well as characterization
of the specific location within the space. This shall be considered in the context of the specific safety
challenges identified in the preceding step, and not treated in isolation without context.
Identification of most likely locations can be done using fire statistics. Alternatively, if statistics
are not available, one can make an assessment based on the presence of heat sources, fuel packages
and occupants. While the most likely locations are of interest, they may not necessarily represent
challenging or credible worse case fire scenarios.
Identification of most adverse or challenging locations may be done using fire statistics for injury or
monetary loss and may also require engineering judgment when statistical data are lacking. Challenging
locations are those where special circumstances and events can adversely impact on achieving the
applicable fire safety objectives.
Examples include the following:
— fires in assembly areas, clean rooms or other spaces with a high density of vulnerable people or
highly vulnerable property close to the fire’s point of origin or with access to exposed structural
members, in each case such that there could be insufficient time and space for fire safety measures
to act effectively;
— fires within or blocking entry to the egress system, which can delay or prevent safe evacuation;
— fires in rooms or spaces, including concealed spaces and exterior surfaces, that are outside the
coverage areas of fire-safety systems.
Other examples of locations for which fire scenarios may be needed include the following:
a) internal:
— fire in construction products (e.g. involving sandwich panels where sudden collapse could
threaten firefighters);
— room fires where the fire location potentially enhances flame spread and rate of fire growth
(e.g. a room corner location leading to fire spread across combustible ceiling and wall materials
will potentially challenge the egress design);
— fire in stairwells required for to be used for evacuation;
— cable tray or duct fire (e.g. a fire develops in a hidden or unoccupied area and spreads via the
ducting to other parts of the built environment threatening occupant escape);
— roof fires (under roof);
— fire in cavity spaces (wall cavities, facades, plenums);
b) external:
— fire originating in a neighbouring built environment or vegetation;
— fires on roofs;
— fires exposing surfaces of exterior cladding (e.g. if a combustible cladding is used, external
vertical fire spread could lead to ignitions at various elevations in a building, challenging the
design of any fire sprinkler system).
Design fire scenarios for other locations shall be agreed upon during the QDR for special situations. It
may be necessary to consider possible changes that may occur over the life of the built environment,
for example, where energy efficiency measures have resulted in changes to the materials within the
external envelope leading to changes in their expected fire behaviour.
Also consider the location of the target to be protected. Fires that will not develop, spread into, or lead to
damaging conditions where the targets of interest are located, are not likely to be design fire scenarios.
Annex A contains guidance relating to sourcing data for frequencies by fire location.
6.2.4 Step 3 — Type of fire
The type of fire is characterized by a series of stages including ignition, fire growth, full development,
decay and extinction. Of particular importance in defining the type of fire that will challenge a design
and the fire safety systems are the initial intensity and rate of growth of the fire, which can be associated
with some combination of the initial heat source, the first item ignited, the first large item ignited, and
any other items ignited prior to ignition of the first large item.
This means Step 2 typically involves two steps, characterization of the initial ignition and
characterization of the early-stage fire when it is well established. If the first item ignited is also a large
item, these two steps can be treated as the same. However, many fires begin with very small initial fuel
items, such as spilled food on a stove, trash in a trash can, deposited soot in a chimney or accumulated
lint in a clothes-dryer. For these fires, the initial ignition does not occur at the same time or closely
resemble the early-stage well established fire.
Fire incident statistics provide an appropriate basis for identification of the initial ignition conditions
for fire scenarios, together with frequencies for alternative initial ignition conditions. The goal of this
systematic approach is to screen possible fire scenarios by relative risk. A practical way to do this
using fire incident statistics and engineering judgment is to identify one set of fire scenarios with
high likelihood and minimal consequence and another set of fire scenarios with high consequence and
minimal likelihood. Identification of the initial ignition conditions could also be determined by risk
analysis using, for example, fault tree methods, engineering judgement or tests.
From fire incident statistics appropriate for the built environment and occupancy under consideration,
rank the combinations of the initial heat sources and the initial fuel items by some frequency and
consequence-related criteria. Examples include the most likely fires or those with fire extent of a certain
minimum size, flame extent beyond room of origin, fire size greater than a specific area, consequences
of five or more deaths, or consequences of more than a defined monetary threshold indicating a large
loss, such as the minimum loss associated with the costliest 1 % of fires. In the absence of sufficiently
detailed fire incident data, fires accounting for the largest shares of fire injuries or fire fatalities, or
fires accounting for the largest share of property damage, measured in monetary terms, could also be
considered. It is also important to
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16733-1
Première édition
2015-09-01
Ingénierie de la sécurité incendie —
Sélection de scénarios d’incendie et de
feux de dimensionnement —
Partie 1:
Sélection de scénarios d’incendie de
dimensionnement
Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and
design fires —
Part 1: Selection of design fire scenarios
Numéro de référence
©
ISO 2015
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations . 2
5 Applications de l’ingénierie de la sécurité incendie . 3
5.1 Processus de l’ingénierie de la sécurité incendie . 3
5.1.1 Délimitation du périmètre du projet . 3
5.1.2 Identification des objectifs de la sécurité incendie . 3
5.1.3 Détermination des exigences fonctionnelles . 3
5.1.4 Identification des critères de performance . 4
5.1.5 Identification des dangers . 5
5.1.6 Projet de conception en sécurité incendie. 5
5.2 Le rôle des scénarios d’incendie de dimensionnement dans la conception en
sécurité incendie . 5
5.3 Le rôle des feux de dimensionnement dans la conception en sécurité incendie . 6
6 Scénarios d’incendie de dimensionnement . 6
6.1 Caractéristiques des scénarios d’incendie . 6
6.2 Identification des scénarios d’incendie . 7
6.2.1 Généralités . 7
6.2.2 Étape 1 – Identification des enjeux spécifiques en matière de sécurité . 9
6.2.3 Étape 2 — Localisation du feu .10
6.2.4 Étape 3 — Type de feu .11
6.2.5 Étape 4 — Dangers aggravants potentiels conduisant à d’autres
scénarios d’incendie .12
6.2.6 Étape 5 — Systèmes et dispositifs ayant une influence sur le feu .13
6.2.7 Étape 6 — Actions des occupants ayant une influence sur le feu .13
6.3 Étape 7 — Sélection des scénarios d’incendie de dimensionnement .14
6.3.1 Généralités .14
6.3.2 Combinaison de scénarios en groupes de scénarios .14
6.3.3 Prudence à propos de l’exclusion de scénarios considérés comme
présentant un risque négligeable .14
6.3.4 Preuve que la structure des scénarios est complète .15
6.3.5 Procédures de sélection des scénarios sur la base du niveau d’analyse .15
6.3.6 Sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement pour une
analyse déterministe .15
6.4 Étape 8 — Modification de la sélection des scénarios fondée sur la disponibilité et
la fiabilité du système .17
6.5 Étape 9 — Sélection finale et documentation .17
Annexe A (informative) Données relatives à l’élaboration de scénarios d’incendie
de dimensionnement .19
Annexe B (informative) Exemple d’un ensemble de scénarios d’incendie explicites .22
Annexe C (informative) Feux de dimensionnement.25
Bibliographie .35
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. www.iso.
org/directives
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO. www.iso.org/patents
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 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’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos -
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 4,
Ingénierie de la sécurité incendie.
Cette première édition annule et remplace l’ISO/TS 16733:2006, qui a fait l’objet d’une révision technique.
L’ISO 16733 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Ingénierie de la sécurité
incendie — Sélection de scénarios d’incendie et de feux de dimensionnement:
— Partie 1: Sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
Introduction
Le choix des scénarios d’incendie nécessitant une analyse est critique dans le domaine de l’ingénierie
de la sécurité incendie. Le nombre de scénarios d’incendie possibles dans un ouvrage quelconque (un
bâtiment ou autre construction) peut être très grand et il n’est pas possible de tous les quantifier.
Ce grand nombre de possibilités doit être réduit à un petit ensemble de scénarios d’incendie de
dimensionnement dont l’analyse est plus aisément maîtrisable.
La caractérisation d’un scénario d’incendie implique une description du démarrage de l’incendie, de
la phase de croissance, de la phase de feu pleinement développé et de l’extinction, ainsi que les fumées
probables et les itinéraires de propagation du feu. Cela inclut l’interaction avec les dispositifs de
protection au feu proposés pour l’ouvrage. Les conséquences possibles de chaque scénario d’incendie
doivent être pris en compte.
La présente partie de l’ISO 16733 présente une méthodologie de sélection de scénarios d’incendie
de dimensionnement adaptée en fonction des objectifs de calcul de sécurité incendie. Il se peut que
plusieurs objectifs de sécurité incendie soient considérés, tels que la sécurité des personnes (pour les
occupants et le personnel de secours), la protection des biens, la protection de l’environnement et la
préservation du patrimoine. Un ensemble distinct de scénarios d’incendie de dimensionnement peut
être requis pour évaluer l’adéquation d’un dimensionnement proposé par rapport à chaque objectif.
Suite à la sélection des scénarios d’incendie de dimensionnement, il est nécessaire de décrire
les caractéristiques supposées du feu sur lequel la quantification du scénario sera basée. Ces
caractéristiques supposées du feu sont désignées par le terme «feu de dimensionnement». Il est
important que le feu de dimensionnement soit approprié aux objectifs de l’analyse de l’ingénierie de la
sécurité incendie et qu’il mène à une solution de dimensionnement qui correspond à des scénarios plus
défavorables plausibles.
Il convient que les utilisateurs de la présente partie de l’ISO 16733 soient suffisamment qualifiés et
compétents dans les domaines de l’ingénierie de la sécurité incendie et de l’évaluation du risque. Il est
important que les utilisateurs comprennent les paramètres pris en compte dans des méthodologies
particulières qui peuvent être utilisées.
L’ISO 23932 fournit une méthodologie «performantielle», permettant aux ingénieurs d’évaluer le niveau
de sécurité incendie d’environnements bâtis, neufs ou existants. La sécurité incendie est évaluée par
une méthode d’ingénierie fondée sur la quantification du comportement du feu et prenant en compte
la connaissance des conséquences d’un tel comportement sur la protection des vies humaines, des
biens, du patrimoine et de l’environnement. L’ISO 23932 fournit le processus (étapes nécessaires)
ainsi que les éléments essentiels pour concevoir un programme robuste de sécurité incendie de type
«performantiel».
L’ISO 23932 est soutenue par un ensemble de normes ISO disponibles relatives à l’ingénierie de la
sécurité incendie traitant des méthodes et des données nécessaires pour les étapes de conception
en sécurité incendie, récapitulées dans l’Article 4 de l’ISO 23932:2009 et présentées à la Figure 1.
Ce système de normes permet de mieux comprendre les relations entre les évaluations en situation
d’incendie lorsque l’ensemble des normes ISO relatives à l’ingénierie de la sécurité incendie est utilisé.
Chaque Norme internationale inclut, dans sa partie introductive, un langage permettant de rattacher
la norme aux étapes du processus de dimensionnement en sécurité incendie présenté dans l’ISO 23932.
La sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement fait partie de la conformité à l’ISO 23932, et
toutes les exigences de l’ISO 23932 s’appliquent à toute utilisation de la présente partie de l’ISO 16733.
Par exemple, l’ISO 23932:2009, 9.2, fournit une description générale de la procédure d’identification et
de sélection de scénarios d’incendie (voir la case mise en surbrillance dans la Figure 1). L’Article 6 décrit
en détail les approches pour l’identification et la sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement.
NORME INTERNATIONALE ISO 16733-1:2015(F)
Ingénierie de la sécurité incendie — Sélection de scénarios
d’incendie et de feux de dimensionnement —
Partie 1:
Sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16733 décrit une méthodologie de sélection de scénarios d’incendie
de dimensionnement, qui sont plausibles tout en étant conservateurs, à utiliser pour des analyses
d’ingénierie de la sécurité contre l’incendie de tout ouvrage dont les bâtiments, les édifices ou les
systèmes de transport. Les procédures décrites dans la présente partie de l’ISO 16733 permettent
de sélectionner un nombre de scénarios d’incendie de dimensionnement plus facilement gérable, en
utilisant une approche qualitative ou semi-quantitative. Pour une approche quantitative complète
utilisant une évaluation du risque, le lecteur est invité à consulter l’ISO 16732-1.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 13943, Sécurité au feu — Vocabulaire
ISO 16732-1, Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation du risque d’incendie — Partie 1: Généralités
ISO 23932:2009, Ingénierie de la sécurité incendie — Principes généraux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13943 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1
feu de dimensionnement
description quantitative des caractéristiques supposées d’un incendie dans le cadre d’un scénario
d’incendie de dimensionnement
Note 1 à l’article: Il s’agit en général d’une description idéalisée de la variation en fonction du temps des variables
importantes de l’incendie, telles que le débit calorifique et les taux de production en espèces toxiques, ainsi que
d’autres données d’entrée importantes pour la modélisation, comme la densité de charge calorifique.
3.2
scénario d’incendie de dimensionnement
scénario d’incendie spécifique sur lequel sera réalisée une analyse déterministe d’ingénierie de la
sécurité incendie
Note 1 à l’article: Du fait que le nombre de scénarios d’incendie possibles peut être très grand, il est nécessaire
de sélectionner les scénarios les plus importants (les scénarios d’incendie de dimensionnement) pour l’analyse.
La sélection des scénarios d’incendie de dimensionnement est adaptée aux objectifs de dimensionnement en
sécurité incendie et tient compte de la probabilité et des effets des scénarios potentiels.
3.3
scénario d’incendie
description qualitative du déroulement d’un incendie dans le temps, identifiant les événements clés qui
caractérisent l’incendie étudié et le différencient des autres incendies potentiels
Note 1 à l’article: La description du scénario d’incendie définit typiquement les processus d’allumage et de
croissance du feu, le stade de feu pleinement développé, le stade de décroissance du feu ainsi que l’environnement
et les systèmes qui interviennent dans le déroulement de l’incendie. Contrairement à l’analyse déterministe
d’incendie, où les scénarios d’incendie sont sélectionnés individuellement et utilisés en tant que scénarios
d’incendie de dimensionnement, lors d’une évaluation du risque d’incendie, des scénarios d’incendie sont utilisés
en tant que scénarios d’incendie représentatifs (3.4) dans des groupes de scénarios d’incendie (3.5).
3.4
scénario d’incendie représentatif
scénario d’incendie (3.3) spécifique choisi à partir d’un groupe de scénarios d’incendie (3.5), tel que les
effets du scénario d’incendie représentatif donnent une estimation raisonnable des conséquences
moyennes des scénarios du groupe de scénarios d’incendie
3.5
groupe de scénarios d’incendie
sous-ensemble de scénarios d’incendie (3.3), habituellement défini en tant que partie d’une segmentation
complète de la population des scénarios d’incendie possibles
Note 1 à l’article: Le sous-ensemble est habituellement défini de façon que le calcul du risque incendie comme
étant la somme sur la fréquence de tous les groupes de scénarios d’incendie multipliée par la conséquence de
scénarios d’incendie représentatifs (3.4) n’impose pas un nombre de calculs excessif.
3.6
cible
personne, objet ou environnement destiné à être protégé contre les effets du feu et de ses effluents
(fumée, gaz corrosif, etc.) et/ou des effluents du feu lors de l’extinction.
4 Symboles et abréviations
A surface d’une ouverture, m
h hauteur d’une ouverture, m
taux de perte de masse du combustible, kg/s
m
f
débit d’entrée d’air dans l’enceinte, kg/s
m
air
débit calorifique, kW
Q
débit calorifique de référence, kW
Q
r exigence stœchiométrique d’air pour une combustion complète du combustible, exprimée en tant
que rapport massique air/combustible
t temps, s
t
g
temps requis pour atteindre le débit calorifique de référence Q s
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5 Applications de l’ingénierie de la sécurité incendie
5.1 Processus de l’ingénierie de la sécurité incendie
L’ISO 23932 fournit une méthodologie «performantielle», utile aux ingénieurs pour l’évaluation du
niveau de sécurité incendie des environnements bâtis, neufs ou existants. La sécurité incendie est
évaluée par une méthode d’ingénierie basée sur la quantification du comportement du feu et prenant en
compte la connaissance des conséquences d’un tel comportement sur la protection des vies humaines,
des biens, du patrimoine et de l’environnement. L’ISO 23932 fournit le processus (étapes nécessaires)
ainsi que les éléments essentiels pour concevoir un programme robuste de sécurité incendie de type
«performantiel».
La présente partie de l’ISO 16733 fournit un guide pour l’élaboration de scénarios d’incendie de
dimensionnement dans l’ISO 23932:2009, 9.2. Cette étape du processus d’ingénierie de la sécurité
incendie est illustrée sous la forme d’une case grisée dans la Figure 1.
5.1.1 Délimitation du périmètre du projet
Un projet préliminaire doit contenir des informations décrivant l’objet et la fonction de chaque
partie de la conception, ainsi que de ses équipements et installations fixes, mobiliers, décorations et
produits combustibles destinés à être installés, stockés ou utilisés dans l’ouvrage. Lorsque ce type
d’informations détaillées n’est pas disponible, il est nécessaire d’avancer des hypothèses dont la validité
doit être vérifiée et confirmée durant le projet et de nouveau à la fin de celui-ci. Le contexte contractuel
et organisationnel du travail de conception doit être clairement défini, y compris la limite d’application
de la méthode ISI. Voir l’ISO 23932:2009, Article 5.
5.1.2 Identification des objectifs de la sécurité incendie
Il est à noter qu’il peut y avoir plusieurs objectifs de sécurité incendie, comprenant la sécurité des personnes
(pour les occupants et le personnel de secours), la protection des biens, la protection de l’environnement
et la préservation du patrimoine, et qu’un ensemble distinct de scénarios d’incendie de dimensionnement
peut être requis pour évaluer l’adéquation d’un calcul proposé par rapport à chaque objectif.
Voir l’ISO 23932:2009, 6.3, pour une discussion plus détaillée.
5.1.3 Détermination des exigences fonctionnelles
Une exigence fonctionnelle est l’expression d’une condition nécessaire pour atteindre l’objectif de
sécurité incendie (par exemple, les effets nocifs du feu dans des espaces utilisés pour l’évacuation
doivent être évités). Il est nécessaire d’identifier et de décrire ces exigences fonctionnelles afin de
pouvoir évaluer la capacité d’éventuels scénarios d’incendie de compromettre la satisfaction d’une
exigence fonctionnelle. Si un scénario d’incendie ne remet pas en cause la satisfaction d’une exigence
fonctionnelle, alors il n’est pas pertinent. Un exemple d’exigence fonctionnelle pour la sécurité des
personnes pourrait être le suivant: «éviter toute défaillance de la structure et protéger les voies
d’évacuation contre les effets nocifs du feu jusqu’à ce que l’évacuation soit terminée».
Voir également l’ISO 23932:2009, 6.4.
Figure 1 — Diagramme illustrant le processus d’ingénierie
de la sécurité incendie ainsi que la sélection de scénarios d’incendie de dimensionnement
(Source: ISO 23932:2009)
5.1.4 Identification des critères de performance
Le niveau d’analyse (déterministe ou probabiliste) et les critères de performance doivent être acceptés.
Les critères de performance sont des outils de mesure exprimés sous forme déterministe ou probabiliste
(par exemple, des mesures de risque d’incendie) pour déterminer si chaque exigence fonctionnelle a
été satisfaite par la conception en sécurité incendie. Pour une exigence fonctionnelle relative à la
sécurité des personnes, des critères de performance doivent être établis. Un exemple consiste à fixer
la concentration ou la dose maximale de monoxyde de carbone à laquelle un occupant peut être exposé.
4 © ISO 2015 – Tous droits réservés
Voir l’ISO 23932:2009, 6.5.
5.1.5 Identification des dangers
L’identification des dangers concerne les dangers internes et externes susceptibles d’avoir un impact
sur l’ouvrage, les dangers uniques liés à l’utilisation des biens et les dangers communs à plusieurs biens,
matériaux ou produits combustibles, équipements et autres sources de chaleur, dangers naturels et liés
aux activités.
Voir l’ISO 23932:2009, Article 7.
5.1.6 Projet de conception en sécurité incendie
La stratégie de sécurité incendie doit être élaborée dans le cadre d’un projet de solution de conception
en sécurité incendie et documentée dans un rapport de conception incendie présentant suffisamment
d’informations détaillées pour permettre son évaluation en termes de satisfaction des objectifs de
sécurité incendie, évalués par rapport aux scénarios d’incendie de dimensionnement. Le projet de
conception en sécurité incendie doit décrire les fonctions des différentes parties de l’ouvrage ainsi que
leur contribution à la satisfaction des exigences de la stratégie de sécurité incendie. La Figure 1 illustre
le processus de conception en sécurité incendie tel que décrit dans l’ISO 23932.
5.2 Le rôle des scénarios d’incendie de dimensionnement dans la conception en
sécurité incendie
Les scénarios d’incendie de dimensionnement constituent la base des évaluations d’ingénierie de la
sécurité incendie. Ces évaluations impliquent l’étude des scénarios d’incendie de dimensionnement
et l’analyse des résultats afin de tirer des conclusions permettant de vérifier l’adéquation aux risques
identifiés de la conception proposée et de vérifier si le projet satisfait aux critères de performance qui
ont été établis. L’identification des scénarios appropriés pour l’analyse est cruciale pour la réalisation
d’un ouvrage satisfaisant aux objectifs de sécurité incendie.
En fait, le nombre de scénarios d’incendie possibles dans la plupart des environnements bâtis est
pratiquement infini. Il est impossible d’analyser tous les scénarios, même à l’aide des ressources
informatiques les plus sophistiquées. Cet ensemble infini de possibilités nécessite d’être réduit à un
ensemble de scénarios d’incendie de dimensionnement plus facilement gérable, propice à l’analyse et qui
représente collectivement le domaine des incendies pouvant mettre à l’épreuve la conception technique
(ingénierie), sujet de l’analyse.
Chaque scénario d’incendie de dimensionnement est sélectionné pour représenter un groupe de
scénarios d’incendie à risque significatif. Le risque associé à un groupe est caractérisé en termes de
combinaison de probabilité d’occurrence du groupe et de la conséquence qui en résulte. Pour les besoins
de la présente Norme internationale, lorsqu’une évaluation déterministe est envisagée, une estimation
qualitative de la probabilité et de la conséquence suffit. Pour une évaluation complète du risque, comme
décrit dans l’ISO 16732-1, une évaluation quantitative est entreprise.
Une fois les scénarios d’incendie de dimensionnement choisis, la conception de l’ouvrage est modifiée
jusqu’à ce que l’analyse démontre que les critères de performance associés à l’objectif ou aux
objectifs de sécurité incendie approprié(s) sont satisfaits et que le risque associé à la conception est
suffisamment faible.
Les scénarios d’incendie de dimensionnement pertinents doivent être identifiés dans le rapport
qualitatif préliminaire décrit dans l’ISO 23932:2009, 10.2, et être revus collectivement par les parties
prenantes. Pendant ce processus, il est possible d’éliminer les scénarios de risque tellement faible qu’ils
ne peuvent pas, individuellement ou collectivement, affecter l’évaluation globale de la conception. Il
est important de se souvenir qu’une faible conséquence combinée avec une forte probabilité ou une
forte conséquence combiné avec une faible probabilité peut être à haut ou à faible risque, selon que la
conséquence ou que la probabilité domine. Ni la probabilité ni la conséquence ne peut être utilisée de
manière totalement indépendante pour la présélection du risque.
La caractérisation d’un scénario d’incendie de dimensionnement, dans un but d’analyse, implique
la description, dans un ensemble de conditions définies, des événements comme le départ du feu, la
croissance et l’extinction de l’incendie qui en résulte, ainsi que les émissions probables de fumées et les
itinéraires de propagation du feu. Les impacts de la fumée et de l’incendie sur les personnes, les biens, les
ouvrages et l’environnement font tous partie des conséquences potentiellement associés à un scénario
d’incendie de dimensionnement, et font aussi partie de la caractérisation de ce scénario, lorsque ces
conséquences sont en rapport avec les objectifs spécifiés de sécurité incendie. La caractérisation de
la croissance du feu, de la diffusion de la fumée et du feu, de l’extinction de l’incendie, et de l’impact
de l’incendie et de la fumée impliquant des séquences temporelles d’événements, font partie du «feu
de dimensionnement». Certains événements postérieurs seront prévisibles à partir des événements
préliminaires, en utilisant les connaissances scientifiques en sécurité incendie, et il est important que
la caractérisation de la séquence d’événements dans le scénario soit cohérente avec ces connaissances
scientifiques.
5.3 Le rôle des feux de dimensionnement dans la conception en sécurité incendie
Suite à l’identification des scénarios d’incendie de dimensionnement, il est nécessaire de décrire
les caractéristiques supposées du feu sur lesquelles la quantification du scénario sera basée. Ces
caractéristiques supposées du feu et le développement ultérieur associé de l’incendie sont désignés par
«feu de dimensionnement».
Une description complète du feu de dimensionnement, depuis le départ du feu jusqu’à son extinction,
est faite en utilisant des conditions initiales spécifiées et une série de calculs simples pour estimer les
paramètres tels que le délai d’activation des sprinkleurs, le passage à l’état d’embrasement généralisé et
la durée de l’embrasement généralisé. Autrement, le feu de dimensionnement peut être une combinaison
de conditions initiales quantifiées et du développement ultérieur de l’incendie, déterminé de manière
itérative ou par calcul en utilisant des modèles plus complexes tenant compte de phénomènes tels
que les effets transitoires du changement de la ventilation sur la production de fumée ou les effets
thermiques rétroactifs d’une couche chaude sur la surface d’un produit combustible.
Comme avec le scénario d’incendie de dimensionnement, le feu de dimensionnement doit être approprié
aux objectifs de sécurité incendie identifiés. Par exemple, si la sécurité des personnes est un objectif, il
est possible de choisir un feu de dimensionnement affectant les moyens d’évacuation. Si la gravité du feu
de dimensionnement est sous-estimée, alors l’application des méthodes d’ingénierie pour prévoir les
effets du feu peut produire des résultats ne reflétant pas exactement le véritable impact des incendies
et peut sous-estimer le danger. Réciproquement, si la gravité est surestimée, des dépenses inutiles
peuvent en résulter.
L’Annexe C fournit des lignes directrices pour la caractérisation des feux de dimensionnement.
6 Scénarios d’incendie de dimensionnement
6.1 Caractéristiques des scénarios d’incendie
Chaque scénario d’incendie est représenté par une occurrence unique d’événements et de circonstances
associés à la nature de l’installation et aux sources de feu, ainsi que par un ensemble particulier
de circonstances associées aux mesures de sécurité contre l’incendie. L’ensemble particulier de
circonstances est défini par la conception en sécurité incendie, alors que l’occurrence unique
d’événements et de circonstances doit être spécifiée pour caractériser le scénario. Par conséquent, un
scénario d’incendie peut être caractérisé par des facteurs tels que:
Par rapport à la nature de l’installation ou de l’ouvrage:
— les conditions de ventilation, y compris la taille et l’emplacement d’ouvertures éventuelles
susceptibles de fournir une source d’air/oxygène pendant le déroulement de l’incendie;
— les conditions d’environnement ambiantes;
6 © ISO 2015 – Tous droits réservés
— les interconnexions entre les espaces ou les compartiments fournissant des itinéraires potentiels de
propagation du feu et de la fumée;
— les matériaux et méthodes de construction ainsi que la taille des compartiments;
— l’état et la performance de chacune des mesures de sécurité contre l’incendie, y compris des systèmes
actifs et des dispositifs passifs;
— la détection, l’alarme et l’extinction de l’incendie par des moyens automatiques ou non
automatiques (humains);
— les portes à fermeture automatique ou d’autres éléments discrétionnaires de compartimentage;
— le système de traitement d’air des bâtiments ou le système de désenfumage;
— la fiabilité de chacune des mesures de sécurité contre l’incendie.
Par rapport aux foyers d’incendies:
— l’emplacement de l’allumage initial (lorsqu’il est possible que des catégories d’emplacements soient
établies pour faire la distinction entre des espaces occupés et des espaces inoccupés, entre des
espaces contenant des biens de valeur et des espaces vides la plupart du temps, ou entre des zones
suffisamment proches pour exposer les éléments de structure et des zones relativement éloignées.
Chacune de ces distinctions binaires pourrait être faite selon d’autres critères, par exemple,
densément occupé, peu occupé, parfois occupé, inoccupé);
— l’état initial est un feu couvant ou un feu avec flammes (qui doit d’abord être basé sur le premier
objet enflammé et deuxièmement sur la source de chaleur d’inflammation);
— l’environnement de combustion de l’allumage initial et la disponibilité du combustible suffit ou non
à favoriser la croissance du feu jusqu’à l’embrasement généralisé (lorsque les spécifications plus
détaillées relatives aux contenus et à l’ameublement, aux matériaux de doublage des pièces et autres
matériaux similaires, ou à la densité de matériaux combustibles par unité de surface, peuvent être
déduites à partir d’études sur le terrain fournissant directement des estimations pour des espaces
de haute densité par rapport à des espaces de faible densité, des espaces de haute combustibilité par
rapport à des espaces de faible combustibilité. En variante, ces estimations peuvent être établies
pour une pièce parmi un petit nombre de pièces conçues et choisies de manière à représenter tous
les espaces pouvant ou non passer au stade d’embrasement généralisé, lorsque les probabilités
proviennent de statistiques d’incendie indiquant le pourcentage d’incendies qui, historiquement,
sont passés ou non au stade d’embrasement généralisé).
6.2 Identification des scénarios d’incendie
6.2.1 Généralités
Une approche systématique vis-à-vis de la reconnaissance des scénarios d’incendie de dimensionnement
pour l’analyse est requise afin d’identifier les scénarios importants et d’offrir une approche cohérente.
Le nombre de scénarios d’incendie possibles dans un ouvrage quelconque peut être très grand et il n’est
pas possible de tous les quantifier. Ce grand nombre de possibilités doit être réduit à un ensemble de
scénarios d’incendie de dimensionnement plus facilement gérable et dont l’analyse est plus aisément
maîtrisable. Lorsque les critères de performance sont exprimés sous une forme déterministe, les
scénarios d’incendie de dimensionnement doivent être sélectionnés de sorte qu’une conception
démontrant un niveau de sécurité acceptable pour ces scénarios puisse aussi être considérée représenter
un niveau de sécurité acceptable pour tous les autres scénarios qui n’ont pas été analysés. Autrement,
lorsque les critères de performance sont exprimés sous une forme probabiliste, les scénarios d’incendie
de dimensionnement doivent être sélectionnés de sorte que les calculs les concernant produisent une
évaluation précise et acceptable du risque incendie et, dans ce cas, le lecteur est invité à consulter
l’ISO 16732-1 pour les procédures probabilistes d’évaluation du risque.
Il est important que les scénarios d’incendie de dimensionnement soient adaptés aux objectifs de l’étude
d’ingénierie de sécurité incendie. Par exemple, pour un objectif de sécurité des personnes, il convient
que les scénarios d’incendie de dimensionnement représentent des mises à l’épreuve pour les personnes
susceptibles de se trouver à l’intérieur du bâtiment, y compris le service d’incendie en intervention (voir
[1]
également l’ISO/TS 29761 ), alors que pour un objectif structural il convient que les scénarios d’incendie
de dimensionnement représentent des mises à l’épreuve pour le système de structure du bâtiment.
Plusieurs approches possibles peuvent être utilisées pour identifier les scénarios d’incendie de
dimensionnement, parmi lesquelles:
a) identification d’une liste de scénarios prescrits se rapportant à l’ouvrage particulier. Ces scénarios
peuvent être énumérés dans un code ou une norme national(e) qui exige qu’ils soient considérés
comme un minimum. Bien que cette approche (si elle est disponible) soit la plus simple et la plus
facile à appliquer, il y a un risque que certains scénarios potentiellement importants se rapportant
à un ouvrage individuel soient négligés si ces seuls scénarios sont utilisés. Un exemple de scénarios
prescrits est donné à l’Annexe B;
b) application d’une approche systématique qualitative ou semi-quantitative pour déterminer un
ensemble de scénarios d’incendie de dimensionnement plausibles pour l’analyse déterministe;
c) sélection d’un ensemble complet de scénarios ayant une probabilité d’occurrence et des
conséquences connues, structuré à l’aide de techniques telles que des arbres d’événements pour
permettre de réaliser une évaluation quantitative du risque d’incendie. Cette approche est la plus
efficace lorsque des données sur l’historique des incendies ou d’autres données statistiques se
rapportant à l’environnement du bâtiment particulier sont disponibles; il est nécessaire de faire
preuve de beaucoup de prudence lorsque l’on affecte, à des événements rares, des probabilités
basées sur les statistiques.
Le reste de la présente partie de l’ISO 16733 traite principalement de la description de la seconde
approche. En ce qui concerne les scénarios prescrits, il convient que le lecteur consulte le document
réglementaire correspondant, et pour une approche totalement quantitative de l’évaluation du risque,
le lecteur est invité à consulter l’ISO 16732-1. De façon générale, le but est de s’assurer que les scénarios
d’incendie de dimensionnement sélectionnés englobent tous les scénarios plausibles et que l’on s’accorde
à considérer que les scénarios non sélectionnés représentent un risque acceptable.
Les neuf étapes suivantes décrivent une procédure systématique d’identification des scénarios
d’incendie de dimensionnement; ces étapes sont présentées ci-après dans le présent article.
Étape 1 – Identification des enjeux spécifiques en matière de sécurité
Étape 2 — Localisation du feu
Étape 3 — Type de feu
Étape 4 — Dangers aggravants potentiels conduisant à d’autres scénarios d’incendie
Étape 5 — Systèmes et dispositifs ayant une influence sur le feu
Étape 6 — Actions des occupants ayant une influence sur le feu
Étape 7 — Sélection des scénarios d’incendie de dimensionnement
Étape 8 — Modification de la sélection des scénarios fondée sur la disponibilité et la fiabilité du
système
Étape 9 — Sélection finale et documentation
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6.2.2 Étape 1 – Identification des enjeux spécifiques en matière de sécurité
6.2.2.1 Identification de l’usage de l’ouvrage
Identifier l’usage ou les usages de l’ouvrage pouvant être pertinent(s) pour l’objectif de sécurité
incendie afin de s’assurer que tous les types différents de personnes dans le bâtiment sont pris en
compte. Ceci est particulièrement important pour les bâtiments multifonctionnels, par exemple centres
commerciaux, aéroports, terminaux de transport et centres de conférences.
EXEMPLE 1 Un aéroport peut abriter des fonctions telles que des comptoirs d’enregistrement, des parcs de
stationnement couverts, des boutiques et des systèmes de prise en charge des bagages côté piste. Vue sous l’angle
de l’objectif de sécurité des personnes, chacune de ces fonctions ou usages peut être associée à des utilisateurs
incontestablement différents. Par conséquent, l’intérêt portera tout particulièrement sur les scénarios d’incendie
mettant à l’épreuve les stratégies d’évacuation applicables aux différentes zones fonctionnelles du bâtiment.
EXEMPLE 2 Une unité de production peut abriter des fonctions telles que la réception et le traitement des
marchandises à l’arrivée, le stockage de matériaux combustibles, le service administratif et les processus de
fabrication. Un objectif de sécurité, portant sur la protection d’un équipement critique pour l’activité, nécessitera
des scénarios d’incendie dans lesquels l’équipement en question sera potentiellement exposé à des concentrations
préjudiciables de fumée et de chaleur qu’il faudra identifier.
6.2.2.2 Identification des cibles à protéger
Les cibles à protéger dépendent de l’objectif de sécurité incendie. Pour la sécurité des personnes, ce
sont les occupants ou les utilisateurs de l’ouvrage qui constituent la cible pertinente. Selon l’usage ou la
fonction du bâtiment, il peut y avoir différents groupes d’utilisateurs (par exemple, personnel, visiteurs,
personnel de lutte contre l’incendie). Pour un objectif environnemental, il peut s’agir d’un cours d’eau
proche; pour un objectif de protection des biens, il peut s’agir d’un produit de valeur conservé dans
l’ouvrage ou de la structure du bâtiment proprement dite. Lors de la sélection d’un scénario d’incendie
de dimensionnement, il est nécessaire de prendre en compte aussi bien les objectifs de sécurité incendie
que les cibles pertinentes.
6.2.2.3 Identification des caractéristiques importantes de la cible
Les caractéristiques importantes sont celles qui ont la plus forte influence sur la menace que représente
l’incendie pour la cible. Lorsque les utilisateurs de l’ouvrage constituent la cible, les caractéristiques
considérées peuvent comprendre les tendances des utilisateurs à choisir une voie d’évacuation, leur niveau
de formation pour la lutte manuelle contre l’incendie, ou leur connaissance des procédures d’évacuation et
de l’agencement de l’ouvrage. Ces caractéristiques peuvent également inclure la vulnérabilité des groupes
d’occupants dans l’ouvrage, les rendant plus sensibles aux effets du feu et de la fumée.
De même, la sensibilité d’un équipement aux températures élevées, aux fumées ou aux gaz de combustion
contribuera à l’identification des objets les plus vulnérables dans l’ouvrage et donc à l’identification des
scénarios d’incendie qui sont plus à même de mettre à l’épreuve les caractéristiques spécifiques de la
cible qui la rendent vulnérable.
6.2.2.4 Détermination des enjeux en matière de sécurité
Dans la mesure où le but de l’analyse déterministe est d’éprouver la conception en sécurité incendie au
moyen d’une sélection de scénarios sévères mais plausibles, il est impératif d’identifier les problèmes
ou les inadéquations qui, en combinaison avec le feu, peuvent éventuellement conduire à une défaillance
de la conception. Ces problèmes et ces inadéquations sont désignés ici par le terme « enjeux en matière
de sécu
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