Fire safety engineering — Performance of structures in fire — Part 1: General

This document provides a methodology for assessing the performance of structures in the built environment when exposed to a real fire. This document, which follows the principles outlined in ISO 23932-1, provides a performance-based methodology for engineers to assess the level of fire safety of new or existing structures. NOTE The fire safety of structures is evaluated through an engineering approach based on the quantification of the behaviour of a structure for the purpose of meeting fire safety objectives and can cover the entire time history of a real fire (including the cooling phase), and its consequences related to fire safety objectives such as life safety, property protection and/or environmental protection.

Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des structures en situation d’incendie — Partie 1: Généralités

Le présent document fournit une méthodologie pour l'évaluation de la performance des structures dans un ouvrage exposé à un incendie réel. Le présent document, qui suit les principes définis dans l'ISO 23932‑1, fournit une méthodologie basée sur les performances utile aux ingénieurs pour l'évaluation du niveau de sécurité incendie des structures, neuves ou existantes. NOTE La sécurité incendie des structures est évaluée selon une approche d'ingénierie reposant sur la quantification du comportement d'une structure dans le but d'atteindre les objectifs de sécurité incendie et peut couvrir le déroulement complet d'un incendie réel (y compris la phase de refroidissement) et ses conséquences liées aux objectifs de sécurité incendie tels que la sécurité des personnes, la sauvegarde des biens et/ou la préservation de l'environnement.

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Published
Publication Date
03-Feb-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
04-Feb-2019
Completion Date
04-Feb-2019
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ISO 24679-1:2019 - Fire safety engineering -- Performance of structures in fire
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ISO 24679-1:2019 - Ingénierie de la sécurité incendie -- Performances des structures en situation d’incendie
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 24679-1
First edition
2019-01
Fire safety engineering —
Performance of structures in fire —
Part 1:
General
Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des structures en
situation d’incendie —
Partie 1: Généralités
Reference number
ISO 24679-1:2019(E)
ISO 2019
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ISO 24679-1:2019(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 24679-1:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Design strategy for fire safety of structures ............................................................................................................................. 2

4.1 General design process for fire safety of structures ............................................................................................... 2

4.2 Practical design process guidance for fire safety of structures ..................................................................... 4

5 Quantification of the performance of structures in fire .............................................................................................. 9

5.1 Scope of the project for fire safety of structures ........................................................................................................ 9

5.1.1 Built-environment characteristics .................................................................................................................... 9

5.1.2 Fuel loads ............................................................................................................................................................................... 9

5.1.3 Mechanical actions ......................................................................................................................................................... 9

5.2 Identifying objectives, functional requirements and performance criteria for fire

safety of structures .............................................................................................................................................................................. 9

5.2.1 Objectives and functional requirements for fire safety of structures ................................ 9

5.2.2 Performance criteria for fire safety of structures .............................................................................13

5.3 Trial design plan for fire safety of structures ............................................................................................................14

5.4 Design fire scenarios and design fires (thermal actions) ................................................................................15

5.4.1 General...................................................................................................................................................................................15

5.4.2 Design fire scenarios .................................................................................................................................................15

5.4.3 Design fires (thermal actions) ...........................................................................................................................15

5.5 Thermal response of the structure .....................................................................................................................................17

5.6 Mechanical response of the structure ..............................................................................................................................18

5.7 Assessment against the fire safety objectives ...........................................................................................................19

5.8 Documentation of the design for fire safety of structures ..............................................................................19

5.9 Factors and influences to be considered in the quantification process ..............................................20

5.9.1 Material properties .....................................................................................................................................................20

5.9.2 Effect of continuity and restraint (interaction between elements and

materials) ............................................................................................................................................................................21

5.9.3 Use of test results .........................................................................................................................................................22

5.9.4 Fire spread routes ........................................................................................................................................................22

6 Guidance on use of engineering methods ...............................................................................................................................25

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................25

6.2 Using calculation methods .........................................................................................................................................................25

6.3 Using experimental methods ...................................................................................................................................................26

6.4 Using engineering judgment ....................................................................................................................................................27

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................28

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO 24679-1:2019(E)
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 (see 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 (see 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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso

.org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 4, Fire

safety engineering.

This first edition of ISO 24679-1 cancels and replaces ISO/TS 24679:2011, which has been technically

revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— The document has been updated to properly structure as a normative document.
A list of all parts in the ISO 24679 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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ISO 24679-1:2019(E)
Introduction

Fire is an extreme loading condition for structures, which can lead to significant effects on people,

property and the environment. Part of the fire safety design of a built environment arises out of the

need to provide design strategies that minimize the occurrence and spread of fire and its impact on

life, property and the environment. Fire safety of structures is one important component of an overall

fire safety design strategy. The role of fire safety of structures is to ensure that elements of a structure,

(separating and structural elements) within a built environment, are capable of preventing or delaying

fire spread and structural failure, so that the fire safety objectives, such as safety of life (for occupants

and firefighters), conservation of property, continuity of operations, preservation of heritage and

protection of the environment, are not compromised.

Traditionally, most designs for the fire safety of structures have been based on prescriptive requirements

set by building regulations, building codes and associated standards. In prescriptive regulations, this

is also known as fire resistance. The evaluation of fire resistance of construction elements is mainly

determined by fire tests that involve:

— a single fire represented by a standard time-temperature curve (such as that given in ISO 834-1); and

— isolated elements or assemblies with defined boundary conditions and sizes.

In standard fire resistance tests, the thermal fire action continues to increase for the duration of the test

according to standardized time-temperature fire curves. These thermal actions do not take into account

the real conditions such as real fuel load, enclosure size, ventilation conditions, thermal properties of

enclosure boundaries, active fire protection systems and firefighting actions. At the same time, from

a mechanical point of view, these tests do not take into account the realistic boundary conditions and,

consequently, the mechanical loads are not realistic. For example, possible redistribution of loads

to other elements in a structure is not evaluated, since only single elements are tested. In addition,

most test furnace facilities cannot take into account of the effect of restraint conditions that the tested

element may undergo within a structure in real situation.

Such an assessment method is only able to provide a comparative rating of the construction products

and cannot provide all the information required to perform a structural fire analysis of a given built

environment.

With the recent advances in fire safety engineering and the opportunity for designers to take advantage

of an engineering approach when evaluating the performance of structures in fire, it is becoming

necessary to:

— refine the philosophy covered by the fire safety of structures, in the case of real fires, with respect

to the whole structure;

— move beyond the sole consideration of individual elements and include the behaviour of the entire

structural system;
— consider realistic thermal and mechanical load conditions; and
— include the cooling phase of the fire.

In the approach used in this document, solutions are based on engineering principles founded on

a quantification of fire development, heat transfer and thermo-mechanical behaviour, on experts’

judgement and on practicability.
An engineering approach offers many benefits, including:

— the provisions for better and more reliable fire safety in the built environment;

— potential cost-effective fire safety measures, and more options with regard to the choice of these

measures; and
© ISO 2019 – All rights reserved v
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ISO 24679-1:2019(E)

— better communication with other professionals involved in the design, construction process and

approval process.

ISO 24679-1 is intended for use by fire safety practitioners who employ performance-based design

methods. It is expected that users of this document be appropriately qualified and competent in the

fields of fire safety and structural engineering. It is particularly important that users understand the

limitations of any methodology used.

Each ISO standard supporting the global fire safety engineering analysis and information system

includes language in the introduction to tie this document to the steps in the fire safety engineering

design process outlined in ISO 23932-1.

ISO 23932-1 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 and the environment.

ISO 24679-1 "Performance of structures in fire" standard form part of compliance with ISO 23932-1,

and all the requirements of ISO 23932-1 (see Figure 1) apply to any application of this International

Standard. For example, section "Selection of engineering methods and preliminary report" of

ISO 23932-1 describes the procedure to select engineering methods used to assess the fire behaviour

of structure, and section "Scenario-based evaluation of trial design" of ISO 23932-1 describes the

procedure of quantification of the performance of structures in fire.
vi © ISO 2019 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 24679-1:2019(E)
Fire safety engineering — Performance of structures in
fire —
Part 1:
General
1 Scope

This document provides a methodology for assessing the performance of structures in the built

environment when exposed to a real fire.

This document, which follows the principles outlined in ISO 23932-1, provides a performance-based

methodology for engineers to assess the level of fire safety of new or existing structures.

NOTE The fire safety of structures is evaluated through an engineering approach based on the quantification

of the behaviour of a structure for the purpose of meeting fire safety objectives and can cover the entire time

history of a real fire (including the cooling phase), and its consequences related to fire safety objectives such as

life safety, property protection and/or environmental protection.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 834-1:1999, Fire-resistance tests — Elements of building construction — Part 1: General requirements

ISO 13943, Fire safety — Vocabulary

ISO/TR 16576, Fire safety engineering — Examples of fire safety objectives, functional requirements and

safety criteria

ISO/TS 16733-2, Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and design fires — Part 2:

Design fires
ISO 23932-1, Fire safety engineering — General principles – Part 1: General
3 Terms and definitions

For the purpose of this document, the terms and definitions given in ISO 13943, ISO 23932-1 and the

following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
3.1
building element
integral part of a built environment

Note 1 to entry: This includes floors, walls, beams, columns, doors, and penetrations, but does not include

contents.
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 24679-1:2019(E)
3.2
function

role and actions assigned to, or required or expected of, various parts of a structure to achieve a

specified objective or task
3.3
load-bearing element
building element that is designed to resist mechanical actions
3.4
mechanical action

defined force impact on other elements due to strain or stress redistribution within a structure, or part

of a structure, in fire
3.5
non-load-bearing element

building element that is not designed to resist mechanical actions besides its own weight

3.6
reliability

ability of a structure or structural element to fulfil the specific requirements, including working life, for

which it has been designed
3.7
structure

assembly of materials forming a construction for occupancy or use to serve a specific purpose

Note 1 to entry: This includes, but is not limited to, buildings, open platforms, bridges, roof assemblies over open

storage or process areas, tents, air-supported structures, and grand stands.
3.8
structural fire performance

extent to which a structure or structural element fulfils the specific requirements, including working

life, for which it has been designed, when exposed to fire for a given time
3.9
thermal action

description of the variation of temperatures or heat fluxes as a function of time in an enclosure

Note 1 to entry: These temperatures or heat fluxes depend on fire load density, fuel arrangement, geometry of

and openings within the enclosure.
4 Design strategy for fire safety of structures
4.1 General design process for fire safety of structures

Although many countries are still delivering fire safety design of structures based on prescriptive

requirements and standardized tests, there has been a move towards using calculation methods

to estimate the performance of structures in fires. This is due to an enhanced understanding of the

behaviour of structures in fire and improved knowledge of thermal and mechanical responses of

structures at elevated temperatures. This understanding and knowledge enable a better evaluation of

what would happen in a built environment during real fires. However, many of the calculation methods

are still at a stage where they replace standard fire tests, or are used to extend the results of these

standard tests, in a bid to overcome the drawbacks of testing. Most of the existing calculation methods

are simple models applicable to isolated elements and assemblies and cover mainly:

— heat transfer through load-bearing elements or non-load-bearing separating elements, when the

thermal properties of the component materials and boundaries conditions are known;

— load-bearing fire performance for common construction materials such as steel, concrete and timber.

2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 24679-1:2019(E)

These simple calculation methods, just like the standard tests, are only able to provide data for

ranking the various elements based on their ability to resist a standard fire. Although they do make

accounting for some more specific parameters easier, they do not provide the necessary tools for

assessing the performance of a structure in various possible real-fire scenarios, such as localized or

fully-developed fires, including the cooling phase that can lead to certain failure mechanisms. For this

reason, the current design approach for fire safety of a structure and its elements is still based on crude

assumptions, which may lead to limited flexibility in design as well as very little or no opportunity for

accurate optimization of fire safety measures in a built environment.

However, it is increasingly possible to either use advanced calculation methods or develop simplified

calculation methods to deal with the behaviour of structure in real fire situations.

This document provides a methodology for applying an engineering approach to the assessment of

fire performance of structures in real fires. An engineering approach for the design of fire safety of

structures includes:

— defining the built-environment characteristics, including geometry, actions, materials, etc.;

— identifying clear objectives for the fire safety of structures;

— identifying performance criteria for elements of construction in the context of the objectives for fire

safety of structures;
— defining a trial design plan for fire safety of structures;

— considering design fire scenarios that can develop in the built environment and challenge the

structure and the enclosure boundaries;

— assessing the fire performance of the built environment (load-bearing and non-load-bearing)

elements and the structure as a whole system; and

— examining the fire performance of the structure against the identified objectives and established

performance criteria by taking into account realistic design fire scenarios.

Figure 1 is a flow chart showing the overall design process of fire safety engineering according to

ISO 23932-1, while the details concerning fire safety of structures are provided in Clause 5 (see Table 1

and Figure 2) of this document.
© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 24679-1:2019(E)
Figure 1 — Fire safety engineering — Design process according to ISO 23932-1
4.2 Practical design process guidance for fire safety of structures

Table 1 identifies the various steps and parameters to be considered when assessing the behaviour of

structures subjected to fire exposure. The details of these steps are explained in Clause 5.

Figure 2 shows a flow chart detailing the methodology of the following four steps:

1) Determination of design fire scenarios and design fires;
2) Evaluation of thermal response of the structure;
3) Evaluation of the mechanical response of the structure; and

4) Assessment of responses against the fire safety objectives (Steps 4 to 7 of Table 1).

4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 24679-1:2019(E)

This flow chart helps to provide a detailed understanding of a rational approach to the fire safety of

structures exposed to real fires. As illustrated in Figure 2, inputs are determined from Steps 1, 2 and 3

of Table 1 and outputs obtained for the assessment of Step 8 in Table 1.

If the fire safety objectives are not satisfied (see Figure 2, Step 7) with the first suggested strategy by

the trial design plan (Step 3), then Steps 4 to 7 shall be repeated using a different strategy proposed at

Step 3. This procedure shall be repeated until a solution that satisfies the fire safety objectives is found.

If the found solution is not viable for the stakeholder, it is necessary to go back to Steps 1 and 2 in order

to modify the scope of the project, and if possible, the fire safety objectives.
Table 1 — Steps of practical design process
Step
To consider To determine or identify Input Factors of influence
No.
1 Scope of the — Context and purpose of — Built-environment — Interested and
project for the design and/or the characteristics: affected parties
fire safety of different parts
— Geometry — Structural systems to
structures
— Mechanical actions, be analysed
— Lining materials
including initial
structural loads on the
— Openings
elements of the structure
or loads induced by the
— Quantity of fuel
fire such as pressures
load
— Fuel loads in
— Dead and live
compartments
loads
— Active and
passive fire
protection
systems

2 Identifying — Objectives relating to: — Statements in codes, — Type of occupancy of

objectives, standards and built environment to
— Safety of life
functional guidance documents be designed
requirements
— Conservation of
— Interested and affected
and perfor-
property
parties including code
mance criteria
officials, owners,
for fire safety
— Continuity of
and fire safety
of structures
operations
professionals
— Preservation of
— Existence of active and
heritage
passive fire systems
and effectiveness of
— Protection of the
these systems
environment
— Escape time approach
— Functional requirements
relating to:
— Target reliability
— Limiting or
preventing fire
spread
— Limiting or
preventing
structural failure
— Performance criteria to
fulfil the objectives and
functional requirements
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 24679-1:2019(E)
Table 1 (continued)
Step
To consider To determine or identify Input Factors of influence
No.

3 Trial design — Strategy for fire safety of — Objectives, functional — Type of occupancy of

plan for fire structures requirements and built environment to
safety of performance criteria be designed
— Design elements
structures
and functions to be — Type and method of — Interested and
considered for the fire analysis affected parties
safety of structures
— Fire protection system
include structural
stability, integrity,
containment and
compartmentation
4 Design fire — Thermal actions on the — Fuel loads and — Fire severity
scenarios and elements of the structure: distribution in
— Fire duration
design fires compartments
— Heat release rates
(fire develop-
— Compartment
ment)
— Temperatures
characteristics (e.g.,
ventilation)
— Heat fluxes
— Pressure in the fire
enclosures
— Reliability and — Effectiveness of
response time of suppression systems
suppression systems
— Fire safety
management plan and
procedures
— Fire department — Firefighting
response and effectiveness
intervention time
— Criteria for fire spread: — Effectiveness of fire
separation
— Ignition by flames
and/or smoke — Paths of fire spread
(openings and/
— Integrity
or breaching of
boundaries)
— Thermal
insulation
— Temperatures
and pressures in
— Others
enclosures
— Method of analysis
chosen (e.g.,
deterministic
fire analysis or
probabilistic analysis)

5 Thermal re- — Temperatures in elements — Temperatures in every — Effectiveness of fire

sponse of the of the structure enclosure separation
structure
— Heat transfer data for — Paths of fire spread
thermal response of (openings and/
the elements of the or breaching of
structure boundaries)
— Thermal properties — Effects of
of the elements of the temperatures
structure and pressures in
enclosures
6 © ISO 2019 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 24679-1:2019(E)
Table 1 (continued)
Step
To consider To determine or identify Input Factors of influence
No.
6 Mechanical — Structural analysis — Temperatures in — Effects of connections
response of (stability and elements of the on load redistribution
the structure deformation of separating structure and continuity
elements and structural
— Mechanical properties — Effects of restraint
elements including
of the elements of the
connections)
— Structural
structure
determinacy
— Failure and time to failure
— Characteristics of
of the different elements
structural elements
of the structure
and connections
— Failure and time to failure
— Restraint conditions
of the whole structure

7 Assessment — Are the objectives defined — Results of the analysis — Interested and

against the in step 2 satisfied? affected parties
fire safety
— Yes, go to Step 8
objectives
— No, make changes
in Steps 1, 2 or
3 (depending on
reconsiderations)
and repeat the
process from the
appropriate step

8 Documentation — A document containing — Results of the analysis — Interested and

of the design all the assumptions and affected parties
for fire safety calculations
of structures
© ISO 2019 – All rights reserved 7
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ISO 24679-1:2019(E)
Figure 2 — Overview of a practical design process for Step
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 24679-1
Première édition
2019-01
Ingénierie de la sécurité incendie —
Performances des structures en
situation d’incendie —
Partie 1:
Généralités
Fire safety engineering — Performance of structures in fire —
Part 1: General
Numéro de référence
ISO 24679-1:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 24679-1:2019(F)
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 24679-1:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et definitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Stratégie de conception pour la sécurité incendie des structures ...................................................................2

4.1 Processus de conception général pour la sécurité incendie des structures ...................................... 2

4.2 Recommandations sur le processus de conception pratique pour la sécurité

incendie des structures ................................................................................................................................................................... 5

5 Quantification de la performance des structures en situation d’incendie ..............................................9

5.1 Domaine d’application du projet relatif à la sécurité incendie des structures ................................ 9

5.1.1 Caractéristiques de l’ouvrage................................................................................................................................ 9

5.1.2 Charges calorifiques ........................................................................................................................................... ........... 9

5.1.3 Actions mécaniques ...................................................................................................................................................... 9

5.2 Identification des objectifs, exigences fonctionnelles et critères de performance

pour la sécurité incendie des structures .......................................................................................................................10

5.2.1 Objectifs et exigences fonctionnelles de sécurité incendie des structures .................10

5.2.2 Critères de performance pour la sécurité incendie des structures ...................................13

5.3 Projet de conception pour la sécurité incendie des structures ..................................................................15

5.4 Scénarios d’incendie de dimensionnement et feux de dimensionnement (actions

thermiques) ............................................................................................................................................................................................15

5.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................15

5.4.2 Scénarios d’incendie de dimensionnement ...........................................................................................16

5.4.3 Feux de dimensionnement (actions thermiques) ............................................................................16

5.5 Réponse thermique de la structure ....................................................................................................................................18

5.6 Réponse mécanique de la structure...................................................................................................................................19

5.7 Évaluation par rapport aux objectifs de sécurité incendie ............................................................................20

5.8 Documentation de la conception pour la sécurité incendie des structures ....................................20

5.9 Facteurs et influences à prendre en compte au cours du processus de quantification .........21

5.9.1 Propriétés des matériaux ......................................................................................................................................21

5.9.2 Effet de la continuité et du maintien (interaction entre les éléments et les

matériaux) ..........................................................................................................................................................................23

5.9.3 Utilisation des résultats d’essai .................. ......................................................................................................23

5.9.4 Voies de propagation du feu ................................................................................................................................23

6 Recommandations sur l’utilisation des méthodes d’ingénierie ......................................................................27

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................27

6.2 Utilisation des méthodes de calcul .....................................................................................................................................27

6.3 Utilisation des méthodes expérimentales ....................................................................................................................28

6.4 Utilisation du jugement d’expert ..........................................................................................................................................29

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................30

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ISO 24679-1:2019(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L’attention est attirée 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 (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 4,

Ingénierie de la sécurité incendie.

Cette première édition de l’ISO 24679-1 annule et remplace l’ISO/TS 24679:2011, qui a fait l’objet d’une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— Le document a été mis à jour afin de le structurer correctement comme un document normatif.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 24679 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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ISO 24679-1:2019(F)
Introduction

L’incendie représente une condition de mise en charge extrême pour les structures, qui peut avoir des

effets significatifs sur les personnes, les biens et l’environnement. Une partie de la conception en sécurité

incendie d’un ouvrage s’intéresse à la nécessité de fournir des stratégies de conception permettant

de réduire au minimum l’occurrence et la propagation du feu, ainsi que son impact sur les personnes,

les biens et l’environnement. La sécurité incendie des structures est une composante importante de

la stratégie globale de conception en sécurité incendie. Le rôle de la sécurité incendie des structures

est de s’assurer que les éléments d’une structure (éléments séparatifs et éléments structuraux) dans

un ouvrage sont en mesure d’empêcher ou de retarder la propagation du feu et la ruine structurale

afin de ne pas compromettre les objectifs de sécurité incendie, tels que la sécurité des personnes (pour

les occupants et les pompiers), la sauvegarde des biens, la continuité des activités, la conservation du

patrimoine et la préservation de l’environnement.

Traditionnellement, la plupart des conceptions pour la sécurité incendie des structures reposent sur

des exigences prescriptives établies par les réglementations, les codes de construction et les normes

associées. Dans les réglementations prescriptives, on parle également de résistance au feu. La résistance

au feu des éléments de construction est principalement évaluée par le biais d’essais au feu impliquant:

— un seul feu représenté par une courbe température-temps normalisée (telle que celle fournie dans

l’ISO 834-1); et

— des éléments ou assemblages isolés présentant des conditions aux limites et des tailles définies.

Dans le cadre d’essais de résistance au feu normalisés, les actions thermiques du feu continuent

d’augmenter pendant la durée de l’essai suivant des courbes température-temps normalisées. Ces

actions thermiques ne tiennent pas compte des conditions réelles, telles que la charge calorifique réelle,

la taille de l’enceinte, les conditions de ventilation, les propriétés thermiques des parois de l’enceinte,

les systèmes actifs de protection contre l’incendie et les opérations de lutte contre l’incendie. Dans le

même temps, d’un point de vue mécanique, ces essais ne tiennent pas compte de conditions aux limites

réalistes et, par conséquent, les charges mécaniques ne sont pas réalistes. Par exemple, la redistribution

possible des charges à d’autres éléments dans une structure n’est pas évaluée, étant donné que seuls

des éléments individuels sont soumis à l’essai. En outre, la plupart des installations de four d’essai ne

peuvent pas prendre en compte l’effet des conditions de maintien (au niveau des appuis) que peut subir

l’élément soumis à l’essai au sein d’une structure en situation réelle.

Une telle méthode d’évaluation ne peut fournir qu’une valeur comparative des produits de construction,

mais n’est pas en mesure de fournir toutes les informations nécessaires pour réaliser l’analyse de la

sécurité incendie d’un ouvrage donné.

Étant donné les progrès récents dans le domaine de l’ingénierie de la sécurité incendie et la possibilité

pour les concepteurs d’adopter une approche d’ingénierie pour évaluer la performance des structures

en situation d’incendie, il devient nécessaire:

— de repenser la philosophie de sécurité incendie des structures, en situation d’incendies réels, par

rapport à la structure complète;

— de ne plus prendre en compte uniquement des éléments individuels, mais d’inclure le comportement

de l’ensemble du système structural;
— d’envisager des conditions de charges thermiques et mécaniques réalistes; et
— d’inclure la phase de refroidissement de l’incendie.

Dans le cadre de l’approche adoptée dans le présent document, les solutions reposent sur les principes

d’ingénierie fondés sur une quantification du développement de l’incendie, du transfert thermique et du

comportement thermomécanique, sur un jugement d’expert et sur la faisabilité.
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ISO 24679-1:2019(F)
Une approche d’ingénierie présente de nombreux avantages, notamment:

— des dispositions pour améliorer la sécurité incendie de l’ouvrage et sa fiabilité;

— des mesures potentielles de sécurité incendie économiquement adaptées et davantage de possibilités

quant au choix de ces mesures; et

— une meilleure communication avec d’autres professionnels impliqués dans la conception, le

processus de construction et le processus d’approbation.

L’ISO 24679-1 est destinée à être utilisée par les professionnels de la sécurité incendie qui ont recours à

des méthodes de conception basées sur les performances. Les utilisateurs du présent document doivent

être suffisamment qualifiés et compétents dans les domaines de la sécurité incendie et de l’ingénierie

des structures. Il est particulièrement important que les utilisateurs comprennent les limites des

méthodologies employées.

Chaque norme ISO venant à l’appui du système global d’information et d’analyse de l’ingénierie de la

sécurité incendie inclut un texte en introduction qui relie le présent document aux étapes du processus

de conception d’ingénierie de la sécurité incendie décrites dans l’ISO 23932-1.

L’ISO 23932-1 fournit une méthodologie basée sur les performances utile aux ingénieurs pour

l’évaluation du niveau de sécurité incendie des ouvrages, neufs ou existants. La sécurité incendie est

évaluée selon une approche d’ingénierie reposant sur la quantification du comportement du feu et

basée sur la connaissance des conséquences d’un tel comportement sur les personnes, les biens et

l’environnement.

L’ISO 24679-1 «Performance des structures en situation d’incendie» concerne la conformité avec

l’ISO 23932-1, et toutes les exigences de l’ISO 23932-1 (voir la Figure 1) s’appliquent à toutes les

applications de la présente Norme internationale. Par exemple, la section «Sélection des méthodes

d’ingénierie et rapport préliminaire» de l’ISO 23932-1 décrit la procédure de sélection des méthodes

d’ingénierie utilisées pour évaluer le comportement au feu d’une structure, et la section «Évaluation

de la solution de conception par rapport aux scénarios» de l’ISO 23932-1 décrit la procédure de

quantification de la performance des structures en situation d’incendie.
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NORME INTERNATIONALE ISO 24679-1:2019(F)
Ingénierie de la sécurité incendie — Performances des
structures en situation d’incendie —
Partie 1:
Généralités
1 Domaine d’application

Le présent document fournit une méthodologie pour l’évaluation de la performance des structures dans

un ouvrage exposé à un incendie réel.

Le présent document, qui suit les principes définis dans l’ISO 23932-1, fournit une méthodologie

basée sur les performances utile aux ingénieurs pour l’évaluation du niveau de sécurité incendie des

structures, neuves ou existantes.

NOTE La sécurité incendie des structures est évaluée selon une approche d’ingénierie reposant sur la

quantification du comportement d’une structure dans le but d’atteindre les objectifs de sécurité incendie et peut

couvrir le déroulement complet d’un incendie réel (y compris la phase de refroidissement) et ses conséquences

liées aux objectifs de sécurité incendie tels que la sécurité des personnes, la sauvegarde des biens et/ou la

préservation de l’environnement.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels

amendements).

ISO 834-1:1999, Essai de résistance au feu — Éléments de construction — Partie 1: Exigences générales

ISO 13943, Sécurité au feu — Vocabulaire

ISO/TR 16576, Ingénierie de la sécurité incendie — Exemples d'objectifs de sécurité incendie, d'exigences

fonctionnelles et de critères de sécurité

ISO/TS 16733-2, Ingénierie de la sécurité incendie — Sélection de scénarios d'incendie et de feux de

calcul — Partie 2: Feux de calcul

ISO 23932-1, Ingénierie de la sécurité incendie — Principes généraux — Partie 1: Généralités

3 Termes et definitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13943 et l’ISO 23932-1

ainsi que les suivants s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp

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ISO 24679-1:2019(F)
3.1
élément de construction
partie intégrante d’un ouvrage

Note 1 à l'article: Ce terme comprend les planchers, les murs, les poutres, les poteaux, les portes et les éléments

traversants, à l’exclusion du contenu.
3.2
fonction

rôle et actions attribués aux différentes parties d’une structure ou qui sont nécessaires ou attendus

pour réaliser un objectif ou une tâche spécifié(e)
3.3
élément porteur
élément de construction conçu pour résister aux actions mécaniques
3.4
action mécanique

impact de forces définies sur d’autres éléments en raison de la redistribution des déformations ou des

contraintes dans une structure ou une partie de structure en situation d’incendie

3.5
élément non porteur

élément de construction qui n’est pas conçu pour résister aux actions mécaniques en plus de son

propre poids
3.6
fiabilité

capacité d’une structure ou d’un élément structural à satisfaire aux exigences spécifiques pour

lesquelles il/elle a été conçu(e), notamment la durée de vie
3.7
structure

assemblage de matériaux formant une construction prévue pour être occupée ou utilisée à des fins

spécifiques

Note 1 à l'article: La structure inclut entre autres les bâtiments, les plateformes ouvertes, les ponts, les toitures

sur des zones de stockage ou de traitement ouvertes, les tentes, les structures gonflables et les grands stands.

3.8
tenue au feu structurale

capacité d’une structure ou d’un élément structural à satisfaire aux exigences spécifiques pour

lesquelles il/elle a été conçu(e), notamment la durée de vie, lorsqu’il/elle est exposé(e) au feu pendant

une durée donnée
3.9
action thermique

description de la variation des températures ou des flux thermiques en fonction du temps dans une

enceinte

Note 1 à l'article: Ces températures ou flux thermiques dépendent de la densité de charge calorifique, de la

disposition du combustible, des ouvertures dans une enceinte et de leur géométrie.

4 Stratégie de conception pour la sécurité incendie des structures
4.1 Processus de conception général pour la sécurité incendie des structures

Bien que de nombreux pays réalisent encore la conception de la sécurité incendie des structures en

fonction d’exigences prescriptives et d’essais normalisés, le recours à des méthodes de calcul pour

estimer la performance des structures en situation d’incendie s’est intensifié. Cette tendance est

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ISO 24679-1:2019(F)

due à une meilleure compréhension du comportement des structures en situation d’incendie et à

l’amélioration des connaissances en matière de réponses thermiques et mécaniques des structures à

température élevée. Cette compréhension et ces connaissances permettent une meilleure évaluation

de ce qui se produirait dans un ouvrage lors des incendies réels. Toutefois, un grand nombre de ces

méthodes de calcul en sont encore au stade où elles remplacent les essais au feu normalisés ou servent

à étendre les résultats de ces essais normalisés, dans le but d’éviter les inconvénients posés par ces

essais. La plupart des méthodes de calcul existantes sont des modèles simples appliqués aux éléments

et assemblages isolés et couvrent principalement:

— le transfert thermique à travers des éléments porteurs ou des éléments séparatifs non porteurs,

lorsque les propriétés thermiques des matériaux des composants et les conditions aux limites sont

connues;

— la tenue au feu des structures porteuses en matériaux de construction courants, tels que l’acier, le

béton et le bois.

Ces méthodes de calcul simples, comme les essais normalisés, peuvent uniquement fournir des données

permettant de classer les différents éléments en fonction de leur capacité à résister à un feu normalisé.

Bien qu’elles facilitent la prise en compte de certains paramètres plus spécifiques, elles ne fournissent

pas les outils nécessaires pour évaluer la performance d’une structure dans le cadre de différents

scénarios d’incendie réel possibles, comme les feux localisés ou entièrement développés, y compris la

phase de refroidissement pouvant conduire à certains mécanismes de ruine. C’est pourquoi l’approche

de conception actuelle de la sécurité incendie d’une structure et de ses éléments repose encore sur des

hypothèses grossières, qui peuvent conduire à une souplesse limitée de la conception et à peu ou pas de

possibilités d’optimiser de manière précise les mesures de sécurité incendie d’un ouvrage.

Il est toutefois de plus en plus souvent possible d’utiliser des méthodes de calcul avancées ou de

mettre au point des méthodes de calcul simplifiées pour gérer le comportement d’une structure lors de

véritables incendies.

Le présent document fournit une méthodologie pour l’application d’une approche d’ingénierie à

l’évaluation de la tenue au feu des structures en situation d’incendies réels. Une approche d’ingénierie

pour la conception de la sécurité incendie des structures consiste à:

— définir les caractéristiques de l’ouvrage, y compris la géométrie, les actions, les matériaux, etc.;

— identifier des objectifs clairs pour la sécurité incendie des structures;

— identifier des critères de performance pour les éléments de construction dans le contexte des

objectifs de sécurité incendie des structures;
— définir un projet de conception pour la sécurité incendie des structures;

— envisager des scénarios d’incendie de dimensionnement pouvant se produire dans l’ouvrage et

pouvant constituer un enjeu pour la structure et les parois de l’enceinte;

— évaluer la tenue au feu des éléments (porteurs et non porteurs) de l’ouvrage et de la structure en

tant que système complet; et

— examiner la tenue au feu de la structure par rapport aux objectifs identifiés et aux critères de

performance établis, en tenant compte de scénarios d’incendie de dimensionnement réalistes.

La Figure 1 est un diagramme représentant le processus de conception global pour la sécurité incendie

des structures conformément à l’ISO 23932-1. Les détails concernant la sécurité incendie des structures

sont fournis à l’Article 5 (voir le Tableau 1 et la Figure 2) du présent document.

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Figure 1 — Ingénierie de la sécurité incendie — Processus de conception selon l’ISO 23932-1

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4.2 Recommandations sur le processus de conception pratique pour la sécurité
incendie des structures

Le Tableau 1 identifie les différentes étapes et paramètres à prendre en compte lors de l’évaluation

du comportement des structures soumises au feu. Ces étapes sont expliquées de manière détaillée à

l’Article 5.
La Figure 2 illustre les détails de la méthodologie des quatre étapes suivantes:

1) Détermination des scénarios d’incendie de dimensionnement et des feux de dimensionnement;

2) Évaluation de la réponse thermique de la structure;
3) Évaluation de la réponse mécanique de la structure; et

4) Évaluation par rapport aux objectifs de sécurité incendie (étapes 4 à 7 du Tableau 1).

Ce diagramme permet de mieux comprendre l’approche rationnelle de la sécurité incendie des

structures exposées à un incendie réel. Comme illustré à la Figure 2, les données d’entrée sont définies

aux étapes 1, 2 et 3 du Tableau 1 et les résultats de sortie sont obtenus à l’étape 8 du Tableau 1.

Si les objectifs de sécurité incendie ne sont pas remplis (voir la Figure 2, étape 7) avec la première

stratégie proposée par le projet de conception en sécurité incendie (étape 3), alors les étapes 4 à

7 doivent être répétées avec une stratégie différente proposée à l’étape 3. Cette procédure doit être

répétée jusqu’à ce qu’une solution soit trouvée afin que les objectifs de sécurité incendie soient atteints.

Si la solution trouvée n’est pas viable pour la partie intéressée, il est nécessaire de revenir aux étapes 1

et 2 pour modifier le domaine d’application du projet et, si possible, les objectifs de sécurité incendie.

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ISO 24679-1:2019(F)
Tableau 1 — Étapes d’un processus de conception pratique
Étape À prendre en
Pour déterminer ou identifier Données d’entrée Facteurs d’influence
n° compte

1 Domaine d’appli- — Contexte et objet de la — Caractéristiques de — Parties intéressées et

cation du projet conception et/ou des différentes l’ouvrage: concernées
relatif à la sécu- parties
— Géométrie — Systèmes structuraux à
rité incendie des
— Actions mécaniques, analyser
structures
— Matériaux de revête-
notamment les charges structurales
ment
initiales exercées sur les éléments de
la structure ou les charges induites
— Ouvertures
par le feu, comme la pression
— Quantité de charge
— Charge calorifique dans les
calorifique
compartiments
— Charges permanentes
et charges d’exploitation
— Systèmes actifs et
passifs de protection contre
l’incendie

2 Identification — Objectifs en rapport avec: — Déclarations dans les — Type d’occupation de

des objectifs, codes, normes et documents- l’ouvrage à concevoir
— Sécurité des personnes
exigences guides
— Parties intéressées et
fonctionnelles et
— Sauvegarde des biens
concernées, y compris les respon-
critères de per-
sables de l’élaboration des codes,
— Continuité des activités
formance pour la
les propriétaires et les profession-
sécurité incendie
— Conservation du patrimoine
nels de la sécurité incendie
des structures
— Préservation de l’environ-
— Existence de systèmes
nement
actifs et passifs de lutte contre
l’incendie et leur efficacité
— Exigences fonctionnelles en
rapport avec:
— Approche du temps
d’évacuation
— Limiter ou empêcher la
propagation du feu
— Fiabilité cible
— Limiter ou empêcher les
ruines structurales
— Critères de performance
pour satisfaire aux objectifs et aux
exigences fonctionnelles

3 Projet de concep- — Stratégie de sécurité incen- — Objectifs, exigences — Type d’occupation de

tion pour la die des structures
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.