ISO 16730-1:2015
(Main)Fire safety engineering — Procedures and requirements for verification and validation of calculation methods — Part 1: General
Fire safety engineering — Procedures and requirements for verification and validation of calculation methods — Part 1: General
ISO 16730-1:2015 establishes a framework for the verification and validation of all types of calculation methods used as tools for fire safety engineering by specifying specific procedures and requirements for the purpose. It does not address specific fire models, but it is applicable to analytical models, algebraic correlations and complex numerical models, which are addressed as calculation methods in the context of this International Standard. This International Standard includes - a process to determine that the relevant equations and calculation methods are implemented correctly (verification) and that the calculation method being considered is an accurate representation of the real world (validation), - requirements for documentation to demonstrate the adequacy of the scientific and technical basis of a calculation method, - requirements for data against which a calculation method's predicted results are checked, and - guidance on use of this International Standard by developers and/or users of calculation methods, and by those assessing the results obtained by using calculation methods.
Ingénierie de la sécurité incendie — Procédures et exigences pour la vérification et la validation des méthodes de calcul — Partie 1: Généralités
L'ISO 16730-1:2015 établit un cadre pour la vérification et la validation de tous types de méthodes de calcul utilisées comme outils dans l'ingénierie de la sécurité incendie, en spécifiant à cette fin, des procédures et des exigences. Elle ne concerne pas des modèles de feu spécifiques, mais est applicable aux modèles analytiques, aux corrélations algébriques et aux modèles numériques complexes, qui sont abordés sous forme de méthodes de calcul dans le contexte de la présente Norme internationale. La présente Norme internationale comprend ? un processus pour déterminer si les équations et les méthodes de calcul pertinentes sont implémentées correctement (vérification) et la méthode de calcul envisagée représente la situation réelle avec exactitude (validation), ? des exigences pour que la documentation démontre l'adéquation du fondement scientifique et technique d'une méthode de calcul, ? des exigences relatives aux données par rapport auxquelles les résultats prédits d'une méthode de calcul sont vérifiés, et ? des conseils sur l'utilisation de la présente Norme internationale par des développeurs et/ou des utilisateurs de méthodes de calcul, et par les personnes qui évaluent les résultats obtenus à l'aide de méthodes de calcul.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16730-1
First edition
2015-08-15
Fire safety engineering — Procedures
and requirements for verification and
validation of calculation methods —
Part 1:
General
Ingénierie de la sécurité incendie — Procédures et exigences pour la
vérification et la validation des méthodes de calcul —
Partie 1: Généralités
Reference number
ISO 16730-1:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 16730-1:2015(E)
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ISO 16730-1:2015(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Documentation . 4
4.1 General . 4
4.2 Technical documentation . 4
4.2.1 General. 4
4.2.2 Description of the calculation method . 4
4.2.3 Description of the verification and validation of the calculation method . 5
4.2.4 Worked examples . 6
4.3 User’s manual . 6
4.3.1 General. 6
4.3.2 Program description . 6
4.3.3 Installation and operating instructions . 6
4.3.4 Program considerations . 7
4.3.5 Input data description. 7
4.3.6 External data files . 7
4.3.7 System control requirements . . 7
4.3.8 Output information . 8
4.3.9 Sample problems/worked examples. 8
4.3.10 Error handling . 8
5 Methodology . 8
5.1 General . 8
5.2 Verification .11
5.2.1 Code checking .11
5.2.2 Temporal and spatial discretization . .11
5.2.3 Iterative convergence and consistency tests .12
5.2.4 Review of the numerical treatment of models .12
5.3 Validation .12
5.3.1 General.12
5.3.2 Open validation procedure .13
5.3.3 Blind validation procedure .13
5.3.4 Reporting of validation .14
5.3.5 Specific considerations in comparison of predictions with data .15
5.4 Review of the theoretical and experimental basis of probabilistic models .15
5.5 Sensitivity analysis .16
5.6 Quality assurance.16
6 Requirements for reference data to validate a calculation method .17
6.1 General requirements .17
6.2 Specific requirements for validation data .18
Annex A (informative) Guidance on audits in ISO 9000 family of standards .19
Annex B (informative) Uncertainty .20
Annex C (informative) Example validation methods .22
Annex D (informative) Methods for sensitivity analysis .31
Annex E (informative) Quality assurance methodology .34
Bibliography .39
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ISO 16730-1:2015(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 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 document cancels and replaces ISO 16730:2008, which has been technically revised. The original
title Fire safety engineering — Assessment, verification and validation of calculation methods has been
replaced by Fire safety engineering — Procedures and requirements for verification and validation of
calculation methods — Part 1: General.
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ISO 16730-1:2015(E)
Introduction
The objective of fire safety engineering is to assist in the achievement of an acceptable predicted level
of fire safety. Part of this work involves the use of calculation methods to
— predict the course of events potentially occurring in case of a fire or as a consequence of a fire, and
— evaluate the ability of fire protection measures to mitigate the adverse effects of a fire on people,
property, the environment and other objectives.
The main principles necessary for establishing credibility of these calculation methods are verification
and validation. This International Standard addresses the procedures for verification and validation of
calculation methods for fire safety engineering in general.
Potential users of calculation methods and those who are asked to accept the results need to be assured
that the calculation methods provide sufficiently accurate predictions of the course and consequences
of the fire for the specific application planned. To provide this assurance, the calculation methods
chosen need to be verified for mathematical accuracy and validated for capability to reproduce the
phenomena. A rigorous verification and validation process is a key element of quality assurance.
There is no fixed requirement of accuracy that is applicable to all calculation methods. The accuracy
level depends on the purposes for which a calculation method is to be used. Not all calculation methods
need to demonstrate high accuracy as long as the error, uncertainty and limits of applicability of the
calculation methods are known.
This International Standard focuses on the predictive accuracy of calculation methods. However, other
factors such as ease of use, relevance, completeness and status of development play an important role
in assessing the most appropriate method to use for a particular application. The assessment of the
suitability of a calculation method for a special purpose within the field of fire safety engineering is
supported by the use of quality assurance methodology for the proof of the requirements being fulfilled.
Guidance for establishing metrics for measuring the attributes of the relevant quality characteristics is
outlined in brief in this International Standard.
This International Standard contains elements that are intended, in part or in whole, to be used by
a) developers of calculation methods (individuals or organizations who perform development
activities, including requirement analysis, design and testing of components) – to document
the usefulness of a particular calculation method, perhaps for specific applications. Part of the
calculation method development includes identification of precision and limits of applicability, and
independent testing,
b) developers of calculation methods (individuals or organizations who maintain computer models,
supply computer models and for those who evaluate computer model quality as part of quality
assurance and quality control) – to document the software development process to assure users
that appropriate development techniques are followed to ensure quality of the application tools,
c) users of calculation methods (individuals or organizations who use calculation methods to perform
an analysis) - to assure themselves that they are using an appropriate method for a particular
application and that it provides adequate accuracy,
d) developers of performance codes and standards - to determine whether a calculation method is
appropriate for a given application,
e) approving bodies/officials (individuals or organizations who review or approve the use of
assessment methods and tools) - to ensure that the calculation methods submitted show clearly
that the calculation method is used within its applicability limits and has an acceptable level of
accuracy, and
f) educators - to demonstrate the application and acceptability of calculation methods being taught.
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ISO 16730-1:2015(E)
Users of this International Standard 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.
General principles are described in ISO 23932, which 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 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 fire safety engineering International 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 (taken from ISO 23932:2009, Clause 4). This set of
International Standards is referred to as the Global fire safety engineering analysis and information
system. This global approach and system of standards provides an awareness of the interrelationships
between fire evaluations when using the set of fire safety engineering International Standards. The
1)
set includes ISO 16733-1 , ISO 16732-1, ISO 16734, ISO 16735, ISO 16736, ISO 16737, ISO/TS 24679,
2)
ISO 16730-1, ISO 29761 , ISO/TS 13447, and other supporting technical reports that provide examples
of and guidance on the application of these standards.
Each International Standard supporting the global fire safety engineering analysis and information
system includes language in the introduction to tie the standard to the steps in the fire safety
engineering design process outlined in ISO 23932. ISO 23932 requires that calculation methods used
in scenario-based evaluations of trial designs (ISO 23932:2009, Clause 11) be verified and validated.
Pursuant to the requirements of ISO 23932, this International Standard provides the procedures and
requirements for the verification and validation of fire calculation methods. This step in the fire safety
engineering process is shown as a highlighted box in Figure 1 below and described in ISO 23932.
1) To be published.
2) To be published.
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ISO 16730-1:2015(E)
Figure 1 — Flow chart illustrating the fire safety engineering design process (from
ISO 23932:2009)
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16730-1:2015(E)
Fire safety engineering — Procedures and requirements
for verification and validation of calculation methods —
Part 1:
General
1 Scope
This International Standard establishes a framework for the verification and validation of all types
of calculation methods used as tools for fire safety engineering by specifying specific procedures and
requirements for the purpose. It does not address specific fire models, but it is applicable to analytical
models, algebraic correlations and complex numerical models, which are addressed as calculation
methods in the context of this International Standard.
This International Standard includes
— a process to determine that the relevant equations and calculation methods are implemented correctly
(verification) and that the calculation method being considered is an accurate representation of the
real world (validation),
— requirements for documentation to demonstrate the adequacy of the scientific and technical basis
of a calculation method,
— requirements for data against which a calculation method’s predicted results are checked, and
— guidance on use of this International Standard by developers and/or users of calculation methods,
and by those assessing the results obtained by using calculation methods.
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 23932, Fire safety engineering — General principles
ISO 13943, Fire safety — Vocabulary
ISO/IEC 25000, Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements and
Evaluation (SQuaRE) — Guide to SQuaRE
ISO/IEC 25010:2011, Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements
and Evaluation (SQuaRE) — System and software quality models
ISO/IEC 25040:2011, Systems and software engineering — Systems and software Quality Requirements
and Evaluation (SQuaRE) — Evaluation process
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13943 and the following apply.
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ISO 16730-1:2015(E)
3.1
accuracy
degree of exactness actually possessed by an approximation, measurement, etc.
Note 1 to entry: Accuracy includes error (3.9) and uncertainty (3.23).
3.2
calculation method
mathematical procedure used to predict fire-related phenomena
Note 1 to entry: Calculation methods may address the behaviour of people as well as objects or fire; may be
probabilistic as well as deterministic; and may be algebraic formulae as well as complex computer models.
3.3
calibration
〈of a model〉 process of adjusting modelling parameters in a computational model for the purpose of
improving agreement with experimental data
3.4
computer model
computerized model
operational computer program that implements a conceptual model
3.5
conceptual model
description composed of all the information, mathematical modelling data and mathematical equations
that describe the (physical) system or process of interest
3.6
default value
standard setting or state to be taken by the program if no alternate setting or state is initiated by the
system or the user
3.7
deterministic model
calculation method that uses science-based mathematical expressions to produce the same result each
time the method is exercised with the same set of input data values
3.8
engineering judgement
process exercised by a professional who is qualified by way of education, experience and recognized
skills to complement, supplement, accept or reject elements of a quantitative analysis
3.9
error
recognizable deficiency in any phase or activity of calculation that is not due to lack of knowledge
3.10
fire model
representation of a system or process related to fire development, including fire dynamics and fire impacts
3.11
mathematical model
sets of equations that describe the behaviour of a physical system
3.12
measure
variable to which a value is assigned as the result of measurement
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ISO 16730-1:2015(E)
3.13
measurement
set of operations having the object of determining a value of a measure
3.14
metric
measure, quantitative or qualitative, of relative achievement of a desired quality characteristic
3.15
modelling
process of construction or modification of a model
3.16
numerical model
numerical representation of a physical (fire) model
3.17
physical model
model that attempts to reproduce fire phenomena in a simplified physical situation. (e.g. scale models)
3.18
probabilistic model
model that treats phenomena as a series of sequential events or states, with mathematical rules
to govern the transition from one event to another (e.g. from ignition to established burning) and
probabilities assigned to each transfer point
3.19
precision
error in the implementation and solution of calculation method to accurately represents the developer’s
conceptual description of the calculation method
3.20
sensitivity analysis
study of how changes in specific parameters affect the results generated by the
calculation method
3.21
simulation
exercise or use of a calculation method
3.22
simulation model
model that treats the dynamic relationships that are assumed to exist in the real situation as a series of
elementary operations on the appropriate variables
3.23
uncertainty
potential deficiency in any phase or activity of the modelling process that is due to lack of knowledge
3.24
validation
process of determining the degree to which a calculation method is an accurate representation of the
real world from the perspective of the intended uses of the calculation method
3.25
verification
process of determining that a calculation method implementation accurately represents the developer’s
conceptual description of the calculation method and the solution to the calculation method
Note 1 to entry: The fundamental strategy of verification of computational models is the identification and
quantification of error in the computational model and its solution.
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ISO 16730-1:2015(E)
4 Documentation
4.1 General
The technical documentation should be sufficiently detailed so that all calculation results can be
reproduced within the stated accuracy by an appropriately qualified independent individual or group.
Sufficient documentation of calculation methods, including computer software, is essential to assess
the adequacy of the scientific and technical basis of the calculation methods, and the accuracy of
computational procedures. In addition, adequate documentation can assist to prevent the unintentional
misuse of calculation methods. Reports on any verification and validation of a specific calculation
method should become part of the documentation. The validity of a calculation method includes
comparing results to data from real fire incidents, or from statistical surveys, tests and experiments,
and shall be stated by applying quality assurance methodology. These methodology give a measure or
a set of measures that shall be compared to previously defined criteria to demonstrate whether agreed
quality requirements have been met.
Documentation shall include
— technical documentation that explains the scientific basis of the calculation method, see 4.2, and
— a user’s manual, in the case of a computer program, see 4.3.
The necessary requirements for technical documentation and a user’s manual are described in 4.2 and
4.3. The list is quite lengthy, but is not intended to exclude other forms of information that can assist the
user in assessing the applicability and usability of the calculation method.
4.2 Technical documentation
4.2.1 General
Technical documentation is needed to assess the scientific basis of the calculation method. The
provision of technical documentation of a calculation method is a task to be done by model developers.
Technical documentation must describe thoroughly the calculation method and its basis, demonstrate
its ability to perform adequately and provide users with the information they need to apply the
calculation method correctly. In cases where calculations make use of algebraic formulae derived from
experimental results by regression or when analytical solutions are applied, the user shall rely on
relevant documentation from standards or similar material like scientific literature. When standards
are developed that contain calculation methods to be used for fire safety engineering, the source(s) for
the calculation methods to be used together with technical documentation as described in 4.2.2 to 4.2.4
shall be given, where applicable.
4.2.2 Description of the calculation method
The description of the calculation method shall include complete details on
a) purpose:
1) define the problem solved or function performed;
2) describe the results of the calculation method;
3) include any feasibility studies and justification statements,
b) theory:
1) describe the underlying conceptual model (governing phenomena), if applicable;
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ISO 16730-1:2015(E)
2) describe the theoretical basis of the phenomena and physical laws on which the calculation
method is based, if applicable,
c) implementation of theory, if applicable:
1) present the governing equations;
2) describe the mathematical techniques, procedures, and computational algorithms employed
and provide references to them;
3) identify all the assumptions embedded in the logic; take into account limitations on the input
parameters that are caused by the range of applicability of the calculation method;
4) discuss the precision (error) of the results obtained by important algorithms, and, in the case
of computer models, any dependence on particular computer capabilities;
5) describe results of the sensitivity analyses, and
d) input:
1) describe the input required;
2) provide information on the source of the data required;
3) for computer models, list any auxiliary programs or external data files required;
4) provide information on the source, contents and use of data libraries for computer models.
4.2.3 Description of the verification and validation of the calculation method
The verification and validation of the calculation method must be completely described, with details on
a) the results of any efforts t
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16730-1
Première édition
2015-08-15
Ingénierie de la sécurité incendie —
Procédures et exigences pour la
vérification et la validation des
méthodes de calcul —
Partie 1:
Généralités
Fire safety engineering — Procedures and requirements for
verification and validation of calculation methods —
Part 1: General
Numéro de référence
ISO 16730-1:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 16730-1:2015(F)
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16730-1:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Documentation . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Documentation technique . 4
4.2.1 Généralités . 4
4.2.2 Description de la méthode de calcul . 5
4.2.3 Description de la vérification et de la validation de la méthode de calcul . 5
4.2.4 Exemples pratiques . 6
4.3 Manuel de l’utilisateur . 6
4.3.1 Généralités . 6
4.3.2 Description du programme . 7
4.3.3 Instructions d’installation et de fonctionnement . 7
4.3.4 Caractéristiques du programme . 7
4.3.5 Description des données d’entrée . 7
4.3.6 Fichiers de données externes . 8
4.3.7 Exigences de contrôle du système . 8
4.3.8 Informations de sortie . 8
4.3.9 Exemples de problèmes/cas d’étude . 8
4.3.10 Gestion des erreurs. 8
5 Méthode . 9
5.1 Généralités . 9
5.2 Vérification .11
5.2.1 Vérification de code .12
5.2.2 Discrétisation temporelle et spatiale .12
5.2.3 Tests de convergence itérative et de consistance .13
5.2.4 Examen du traitement numérique des modèles .13
5.3 Validation .13
5.3.1 Généralités .13
5.3.2 Procédure de validation «ouverte» .14
5.3.3 Procédure de validation en aveugle .15
5.3.4 Rapport de validation .16
5.3.5 Considérations spécifiques relatives à la comparaison des valeurs
prédites avec les données .16
5.4 Examen de la base théorique et expérimentale des modèles probabilistes .16
5.5 Analyse de sensibilité .17
5.6 Assurance qualité.18
6 Exigences pour que les données de référence valident une méthode de calcul .19
6.1 Exigences générales .19
6.2 Exigences spécifiques pour les données de validation .20
Annexe A (informative) Préconisations de la famille des normes ISO 9000 concernant les audits 21
Annexe B (informative) Incertitude.22
Annexe C (informative) Exemples de méthodes de validation .24
Annexe D (informative) Méthodes d’analyse de la sensibilité .34
Annexe E (informative) Méthodologie de l’assurance qualité .37
Bibliographie .42
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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ISO 16730-1:2015(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 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 (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 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 incendie, Sous-comité
SC 4, Ingénierie de la sécurité incendie.
Le présent document annule et remplace l’ISO 16730:2008, qui a fait l’objet d’une révision technique. Le
titre d’origine Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation, vérification et validation des méthodes de
calcul a été remplacé par Ingénierie de la sécurité incendie — Procédures et exigences pour la vérification
et la validation des méthodes de calcul — Partie 1: Généralités.
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16730-1:2015(F)
Introduction
L’objectif de l’ingénierie de la sécurité incendie est d’aider à atteindre un niveau prédit acceptable de
la sécurité incendie. Une partie de ce travail suppose l’utilisation de méthodes de calcul permettant de
— prédire la succession d’événements se produisant potentiellement dans le cas d’un incendie ou en
conséquence d’un incendie, et
— évaluer l’aptitude des mesures de protection contre l’incendie à atténuer les effets préjudiciables
d’un incendie pour les personnes, les bâtiments, l’environnement et autres objectifs.
Les principes clés nécessaires à l’établissement de la crédibilité de ces méthodes de calcul sont la
vérification et la validation. La présente Norme internationale aborde les procédures de vérification et
de validation des méthodes de calcul pour l’ingénierie de la sécurité incendie en général.
Les utilisateurs potentiels des méthodes de calcul et les personnes devant approuver les résultats
doivent être sûrs que les méthodes de calcul permettent de prédire avec suffisamment de précision le
développement et les conséquences de l’incendie pour l’application spécifique prévue. Pour obtenir cette
assurance, il est nécessaire que l’exactitude mathématique des méthodes de calcul choisies soit vérifiée
et que leur capacité à reproduire le phénomène soit validée. Un processus rigoureux de vérification et
de validation est un élément clé de l’assurance qualité.
Il n’existe pas d’exigence établie sur l’exactitude applicable à toutes les méthodes de calcul. Le niveau
d’exactitude dépend des objectifs d’utilisation d’une méthode de calcul. Il n’est pas nécessaire que toutes
les méthodes de calcul fassent preuve d’une exactitude élevée dans la mesure où l’erreur, l’incertitude
et les limites d’applicabilité des méthodes de calcul sont connues.
La présente Norme internationale concerne l’exactitude prédictive des méthodes de calcul.
Toutefois, d’autres facteurs tels que la facilité d’utilisation, la pertinence, l’exhaustivité et le stade de
développement jouent un rôle important dans l’évaluation de la méthode la plus appropriée à utiliser
pour une application donnée. L’évaluation de l’adéquation d’une méthode de calcul à un sujet particulier
dans le domaine de l’ingénierie de la sécurité incendie s’appuie sur l’utilisation de la méthodologie de
l’assurance qualité pour prouver que toutes les exigences sont satisfaites. Un guide permettant d’établir
une métrologie afin de mesurer les attributs des caractéristiques de qualité pertinentes est fourni de
façon brève dans la présente Norme internationale.
La présente Norme internationale contient des éléments prévus pour être utilisés, en partie ou dans
leur intégralité, par les acteurs suivants:
a) des développeurs de méthodes de calcul (particuliers ou organismes qui exercent des activités
de développement, notamment l’analyse des exigences, la conception et l’essai de composants),
pour documenter l’utilité d’une méthode de calcul particulière, peut-être pour des applications
spécifiques. Une partie du développement de la méthode de calcul comporte l’identification de la
précision et des limites d’applicabilité, et des essais indépendants,
b) des développeurs de méthodes de calcul (particuliers ou organismes qui entretiennent et
fournissent des modèles informatiques et pour ceux qui évaluent la qualité d’un modèle
informatique dans le cadre de l’assurance qualité et du contrôle qualité) – pour documenter le
processus de développement du logiciel afin de garantir aux utilisateurs que des techniques de
développement appropriées sont suivies pour assurer la qualité des outils d’application,
c) des utilisateurs de méthodes de calcul (particuliers ou organismes qui utilisent des méthodes de
calcul pour réaliser une analyse), pour s’assurer qu’ils utilisent une méthode appropriée pour une
application particulière et qui fournit une exactitude adéquate,
d) des développeurs de codes et normes de performance, pour déterminer si une méthode de calcul
est appropriée à une application donnée,
e) des organismes/responsables de l’approbation (particuliers ou organismes qui examinent ou
approuvent l’utilisation de méthodes et d’outils d’évaluation), pour s’assurer que les méthodes de
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ISO 16730-1:2015(F)
calcul présentées montrent clairement que la méthode de calcul est utilisée dans les limites de son
applicabilité et possède un niveau d’exactitude acceptable, et
f) des éducateurs, pour démontrer l’application et l’acceptabilité des méthodes de calcul enseignées.
Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient correctement qualifiés et
compétents dans les domaines de l’ingénierie de la sécurité incendie et de l’évaluation des risques. Il est
important que les utilisateurs comprennent les paramètres avec lesquels des méthodologies spécifiques
peuvent être utilisées.
Les principes généraux décrits dans l’ISO 23932, fournissent une méthodologie « performantielle »
utile aux ingénieurs pour l’évaluation du niveau de sécurité incendie des ouvrages, neufs ou existants.
La sécurité incendie est évaluée par une méthode d’ingénierie basée sur la quantification du
comportement du feu, prenant en compte la connaissance des conséquences d’un tel comportement
sur la protection des vies humaines, des biens et de l’environnement. L’ISO 23932 décrit le processus
(les étapes nécessaires) et les éléments essentiels afin de concevoir un programme de sécurité incendie
« performantiel » robuste.
L’ISO 23932 s’appuie sur un ensemble de normes ISO d’ingénierie de la sécurité incendie relatives
aux méthodes et aux données requises par les étapes de conception d’un processus d’ingénierie de la
sécurité incendie, résumées dans l’ISO 23932:2009, Article 4 et reproduites dans la Figure 1 ci-dessous,
(extraite de l’ISO 23932:2009, Article 4). Cet ensemble de Normes internationales est désigné sous
l’appellation générale de Système global d’information et d’analyse de l’ingénierie de la sécurité incendie.
Cette approche globale et le système de normes qui s’y rapporte mettent en relief les relations qui
existent entre les évaluations des incendies lors de l’utilisation des Normes internationales relatives
1)
à l’ingénierie de la sécurité incendie. Cet ensemble comprend l’ISO 16733-1 , ISO 16732-1, ISO 16734,
2)
ISO 16735, ISO 16736, ISO 16737, ISO/TS 24679, ISO 16730-1, ISO 29761 , ISO/TS 13447, ainsi que
d’autres rapports techniques d’appui qui fournissent des préconisations et des exemples d’application
de ces normes.
Chaque Norme internationale se rapportant au système global d’information et d’analyse de l’ingénierie
de la sécurité incendie comprend, dans son introduction, des informations permettant de relier la
norme aux étapes correspondantes du processus de conception d’ingénierie de la sécurité présenté
dans l’ISO 23932. L’ISO 23932 impose de vérifier et de valider les méthodes de calcul employées lors
des évaluations des solutions de conception par rapport à des scénarios (ISO 23932:2009, Article
11). En vertu des exigences de l’ISO 23932, la présente Norme internationale établit les procédures
et les exigences pour la vérification et la validation des méthodes de calcul relatives aux feux. L’étape
correspondante dans le processus d’ingénierie de la sécurité incendie est signalée par un fond grisé
dans la Figure 1 ci-dessous et décrite dans l’ISO 23932.
1) À paraître.
2) À paraître.
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Figure 1 — Diagramme illustrant le processus d’ingénierie de la sécurité incendie (extrait de
l’ISO 23932:2009)
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NORME INTERNATIONALE ISO 16730-1:2015(F)
Ingénierie de la sécurité incendie — Procédures et
exigences pour la vérification et la validation des
méthodes de calcul —
Partie 1:
Généralités
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale établit un cadre pour la vérification et la validation de tous types
de méthodes de calcul utilisées comme outils dans l’ingénierie de la sécurité incendie, en spécifiant à
cette fin, des procédures et des exigences. Elle ne concerne pas des modèles de feu spécifiques, mais
est applicable aux modèles analytiques, aux corrélations algébriques et aux modèles numériques
complexes, qui sont abordés sous forme de méthodes de calcul dans le contexte de la présente Norme
internationale.
La présente Norme internationale comprend
— un processus pour déterminer si les équations et les méthodes de calcul pertinentes sont
implémentées correctement (vérification) et la méthode de calcul envisagée représente la situation
réelle avec exactitude (validation),
— des exigences pour que la documentation démontre l’adéquation du fondement scientifique et
technique d’une méthode de calcul,
— des exigences relatives aux données par rapport auxquelles les résultats prédits d’une méthode de
calcul sont vérifiés, et
— des conseils sur l’utilisation de la présente Norme internationale par des développeurs et/ou des
utilisateurs de méthodes de calcul, et par les personnes qui évaluent les résultats obtenus à l’aide de
méthodes de calcul.
2 Références normatives
Les documents 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 23932, Ingénierie de la sécurité incendie — Principes généraux
ISO 13943, Sécurité au feu — Vocabulaire
ISO/IEC 25000, Ingénierie des systèmes et du logiciel — Exigences de qualité des systèmes et du logiciel et
évaluation (SQuaRE) — Guide de SQuaRE
ISO/IEC 25010:2011, Ingénierie des systèmes et du logiciel — Exigences de qualité et évaluation des
systèmes et du logiciel (SQuaRE) — Modèles de qualité du système et du logiciel
ISO/IEC 25040:2011, Ingénierie des systèmes et du logiciel — Exigences de qualité et évaluation des
systèmes et du logiciel (SQuaRE) — Modèle de référence d’évaluation et guide
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ISO 16730-1:2015(F)
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
précision
degré de justesse réellement obtenu par une approximation, une mesure, etc.
Note 1 à l’article: L’exactitude comprend l’erreur (3.9) et l’incertitude (3.23).
3.2
méthode de calcul
procédure mathématique utilisée pour prédire un phénomène lié à un incendie
Note 1 à l’article: Les méthodes de calcul peuvent concerner le comportement des personnes ainsi que les objets
ou un feu; elles peuvent être probabilistes ainsi que déterministes; et peuvent être des formules algébriques ainsi
que des modèles informatiques complexes.
3.3
étalonnage
(d’un modèle) processus d’ajustement de paramètres de modélisation dans un modèle informatique aux
fins d’améliorer la concordance avec les données expérimentales
3.4
modèle informatique
programme informatique opérationnel qui implémente un modèle conceptuel
3.5
modèle conceptuel
description conceptuelle composée de toutes les informations, données de modélisation mathématique
et équations mathématiques qui décrivent le système (physique) ou le processus d’intérêt
3.6
valeur par défaut
état ou paramètre normalisé à prendre par le programme si aucun autre paramètre ou état n’est
initialisé par le système ou par l’utilisateur
3.7
modèle déterministe
méthode de calcul qui utilise des expressions mathématiques élaborées sur une base scientifique pour
produire le même résultat chaque fois que la méthode est utilisée avec le même ensemble de valeurs de
données d’entrée
3.8
jugement d’ingénieur
processus exercé par un professionnel qui est qualifié par son enseignement, son expérience et ses
compétences reconnues pour compléter, accepter ou refuser des éléments d’une analyse quantitative
3.9
erreur
déviation reconnaissable dans toute phase ou activité de calcul, qui n’est pas due au manque de
connaissance
3.10
modèle de feu
représentation d’un système ou d’un processus relatif au développement d’un feu, notamment la
dynamique du feu et les effets du feu
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3.11
modèle mathématique
ensembles d’équations qui décrivent le comportement d’un système physique
3.12
mesure
variable à laquelle une valeur est attribuée comme résultat de mesure
3.13
mesurage
ensemble d’opérations ayant pour objet de déterminer la valeur d’une mesure
3.14
métrique
mesure, quantitative ou qualitative, de la réalisation par rapport à une caractéristique de qualité souhaitée
3.15
modélisation
processus de construction ou modification d’un modèle
3.16
modèle numérique
représentation numérique d’un modèle physique (du feu)
3.17
modèle physique
modèle qui tente de reproduire le phénomène de l’incendie dans une situation physique simplifiée (par
exemple modèles à l’échelle)
3.18
modèle probabiliste
modèle qui traite le phénomène comme une série d’événements ou d’états séquentiels, avec des règles
mathématiques pour régir la transition d’un événement à un autre (par exemple de l’allumage au
brûlage établi) et des probabilités attribuées à chaque point de transfert
3.19
précision
erreur d’exactitude entre l’implémentation et la solution d’une méthode de calcul à représenter
exactement la description conceptuelle du développeur
3.20
analyse de sensibilité
étude sur la façon dont des changements apportés à des paramètres spécifiques
affectent les résultats générés par la méthode de calcul
3.21
simulation
exercice ou utilisation d’une méthode de calcul
3.22
modèle de simulation
modèle qui traite les relations dynamiques supposées exister dans la situation réelle comme une série
d’opérations élémentaires sur les variables appropriées
3.23
incertitude
déviation potentielle dans toute phase ou activité du processus de modélisation, due au manque de
connaissances
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ISO 16730-1:2015(F)
3.24
validation
processus de détermination du degré auquel une méthode de calcul constitue une représentation exacte
du monde réel du point de vue des utilisations prévues de la méthode de calcul
3.25
vérification
processus de détermination que l’implémentation d’une méthode de calcul représente exactement
la description conceptuelle faite par le développeur de la méthode de calcul et de la solution de la
méthode de calcul
Note 1 à l’article: La stratégie fondamentale de la vérification des modèles informatiques est l’identification et la
quantification de l’erreur entre le modèle informatique et sa solution.
4 Documentation
4.1 Généralités
Il convient que la documentation technique soit suffisamment détaillée pour que tous les résultats de
calcul puissent être reproduits avec la même exactitude par un groupe ou un particulier indépendant
qualifié. Une documentation suffisante des méthodes de calcul, notamment du logiciel informatique, est
essentielle pour évaluer l’adéquation du fondement scientifique et technique des méthodes de calcul,
et l’exactitude des procédures de calcul. En outre, une documentation adéquate peut également aider à
éviter la mauvaise utilisation involontaire de méthodes de calcul. Il est recommandé que des rapports
sur toute vérification et validation d’une méthode de calcul donnée fassent partie de la documentation.
La validité d’une méthode de calcul comprend la comparaison des résultats à des données relatives
à des incendies réels ou provenant d’études statistiques ou d’essais et d’expériences, et elle doit être
établie en appliquant la méthodologie de l’assurance qualité. Ces méthodologies donnent une mesure ou
un ensemble de mesures qui doivent être comparés à des critères définis au préalable afin de démontrer
si les exigences de qualité convenues ont été respectées.
La documentation doit comporter
— une documentation technique, qui explique le fondement scientifique de la méthode de calcul, voir
4.2, et
— un manuel de l’utilisateur, dans le cas d’un programme informatique, voir 4.3.
Les exigences nécessaires à l’élaboration d’une documentation technique et d’un manuel de l’utilisateur
sont décrites en 4.2 et 4.3. La liste est assez longue mais ne vise pas à exclure d’autres formes d’information
qui peuvent aider l’utilisateur à évaluer l’applicabilité et l’utilisation de la méthode de calcul.
4.2 Documentation technique
4.2.1 Généralités
La documentation technique est nécessaire pour évaluer le fondement scientifique de la méthode de
calcul. La fourniture de la documentation technique d’une méthode de calcul est une tâche qui relève
des développeurs de modèles. La documentation doit décrire précisément la méthode de calcul et
ses
...
Questions, Comments and Discussion
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