ISO/TR 16732-2:2012
(Main)Fire Safety Engineering — Fire risk assessment — Part 2: Example of an office building
Fire Safety Engineering — Fire risk assessment — Part 2: Example of an office building
ISO/TR 16732-2:2012 is an example of the application of ISO 16732-1, prepared in the format of ISO 16732-1. It is intended to illustrate the implementation of the steps of fire risk assessment, as defined in ISO 16732-1.
Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation du risque d'incendie — Partie 2: Exemple d'un immeuble de bureaux
L'ISO/TR 16732-2:2012 est un exemple de l'application de l'ISO 16732‑1, préparé au format de l'ISO 16732‑1. Elle est destinée à illustrer la mise en oeuvre des étapes de l'évaluation du risque d'incendie, telles que définies dans l'ISO 16732‑1.
General Information
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TECHNICAL ISO/TR
REPORT 16732-2
First edition
2012-09-15
Fire Safety Engineering — Fire risk
assessment —
Part 2:
Example of an office building
Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation du risque d’incendie —
Partie 2: Exemple d’un immeuble de bureaux
Reference number
ISO/TR 16732-2:2012(E)
©
ISO 2012
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Applicability of fire risk assessment . 1
5 Overview of fire risk management . 1
6 Steps in fire risk estimation . 1
6.1 Overview of fire risk estimation . 1
6.2 Use of scenarios in fire risk assessment. 4
6.3 Characterization of probability . 6
6.4 Characterization of consequence . 8
6.5 Calculation of scenario fire risk and combined fire risk . 9
7 Uncertainty, sensitivity, precision, and bias .12
8 Fire risk evaluation .12
8.1 Individual and societal risk .12
8.2 Risk acceptance criteria .12
Bibliography .15
© ISO 2012 – All rights reserved iii
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ISO/TR 16732-2:2012(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
In exceptional circumstances, when a technical committee has collected data of a different kind from
that which is normally published as an International Standard (“state of the art”, for example), it may
decide by a simple majority vote of its participating members to publish a Technical Report. A Technical
Report is entirely informative in nature and does not have to be reviewed until the data it provides are
considered to be no longer valid or useful.
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.
ISO/TR 16732-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 4, Fire
safety engineering.
ISO/TR 16732 consists of the following parts, under the general title Fire safety engineering — Fire
risk assessment:
— Part 1: General
— Part 2: Example of an office building [Technical Report]
— Part 3: Example of an industrial property [Technical Report]
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
Introduction
This part of ISO/TR 16732 is an example of the application of ISO 16732-1, prepared in the format of
ISO 16732-1. It includes only those sections of ISO 16732-1 that describe steps in the fire risk assessment
procedure. It preserves the numbering of sections in ISO 16732-1 and so omits numbered sections for
which there is no text or information for this example.
This part of ISO/TR 16732 is intended to illustrate the implementation of the steps of fire risk assessment,
as defined in ISO 16732-1. Some steps are well illustrated by the example, and others are not well
illustrated. The text of this part of ISO/TR 16732 indicates where the example is strongest.
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TECHNICAL REPORT ISO/TR 16732-2:2012(E)
Fire Safety Engineering — Fire risk assessment —
Part 2:
Example of an office building
1 Scope
This part of ISO/TR 16732 is an example of the application of ISO 16732-1, prepared in the format of
ISO 16732-1. It is intended to illustrate the implementation of the steps of fire risk assessment, as defined
in ISO 16732-1.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 16732-1:2012, Fire safety engineering — Fire risk assessment — Part 1: General
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 16732-1 apply.
4 Applicability of fire risk assessment
This example was conducted to support a policy analysis of alternative national courses of action for
fire safety for a class of properties. This situation qualified under several of the circumstances cited
in Clause 4 of ISO 16732-1:2012. A wide range of scenarios was deemed to be necessary. There were
multiple fire safety goals which made it inappropriate to use a short list of scenarios to represent all
scenarios. The objectives were stated in risk terms such as expected annual losses.
5 Overview of fire risk management
Clause 5 of ISO 16732-1:2012, including Figure 1, is not reproduced here; it is not part of the calculations.
6 Steps in fire risk estimation
Risk assessment is preceded by two steps: establishment of a context, including the fire safety objectives
to be met, the subjects of the fire risk assessment to be performed and related facts or assumptions; and
identification of the various hazards to be assessed.
6.1 Overview of fire risk estimation
Figure 1 describes the sequence of steps involved in fire risk estimation.
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
Establish context
Identify
ire scenarios
(Subclause 6.2.2)
Specify and select scenario
clusters and reprentative
ire
scenarios (and behavioural
scenarios)
(Subclause 6.2.3 to 6.2.8)
Select a scenario cluster,
representative
ire scenario (and
behavioural scenario) for analysis
Estimate frequency
(Subclause 6.3)
Estimate consequences
(Subclause 6.4)
Calculate scenario risk
(Subclause 6.5)
Yes
Any other scenarios to analyze?
No
Combine scenario risks
(Subclause 6.5)
Figure 1 — Fire Risk Estimation Flow Chart
Fire risk estimation begins with the establishment of a context. The context provides a number of
quantitative assumptions, which are required with the objectives and the design specifications to
perform the estimation calculations.
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
6.1.1 Objectives
The main objectives and requirements of the building owner are to
a) provide the occupants with a level of fire safety that meets the building code requirements,
b) provide a safe area for occupants with disabilities,
c) minimize the potential for fire and smoke damage so as to minimize business losses to tenants, and
d) minimize the cost of fire protection and expected fire losses.
[1]
In the case study , the objectives were defined as (a) equivalent life-safety performance to that provided
by a reference, code-compliant design, and (b) equivalent or better net cost over monetary benefits as
compared to the reference design (i.e. cost effective design for property protection). Equivalence is to
be established through engineering analysis using a fire risk estimation modelling package developed
by the analysts for use on cases like this one.
6.1.2 Design Specifications
Several alternative designs were considered, differing in the use or non-use of automatic sprinkler
protection, the use of different fire resistance ratings, and the use or non-use of a refuge area in addition
to sprinklers.
a) Option 1, the reference option, is the code-compliant option: with a fire resistance rating (FRR)
of 2 h, sprinkler protection (with an assumed 95 % reliability), without a refuge area, and with a
[2]
central alarm with voice communication, as described in the NBCC requirements .
b) Option 2 is the same as Option 1 but with a slightly lower FRR of 90 min. This option is used to check
the reduction in protection cost and the corresponding increase in risk.
c) Option 3 is the same as Option 2 but with a refuge area to help reduce risk. There was no consideration
of an option with a refuge area but with no sprinklers; this analysis is not intended to comment on
the attractiveness such an option would have had if it had been considered.
d) Option 4 is the same as Option 2 but with a 99 % reliability of the sprinkler system to help reduce risk.
e) Option 5 is the same as Option 2 but without sprinkler protection to check the risk without sprinklers.
[1]
Table 1 — Fire protection design options considered
Design Fire Resist- Refuge Area Sprinklers
Option ance Rating
(min) (% Reliability)
1 (Refer- 120 No 95
ence)
2 90 No 95
3 90 Yes 95
4 90 No 99
5 90 No No
The building is a 40-storey, steel-framed, office building 60 m long by 50 m wide, with no basement. The
layout of the floors is shown in Figure 2. The centre core contains the elevator, stair and service shafts,
which provides
a) a profitable use of the perimeter and window area of the building for office space,
b) a simple floor layout that can be easily compartmented and fire separated, and
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
c) a refuge area that may act as a temporary safe place for occupants with disabilities and those who
cannot evacuate during an emergency.
The ground floor has a restaurant, various retail stores, a lobby area at the main entrance, and three
side exits with one connected directly to the stairs via a protected corridor. Floors 2 to 40 are divided
into four spaces, suitable for use by professional companies (e.g. law offices). Each space can have two
means of egress to the centre core area.
Key
1 Store
2 Restaurant
3 Office space
4 Refuge area
A Ground floor
B Floors 2 to 40
[1]
Figure 2 — Floor plans
Since the building is an office building, the occupants are mainly office workers with the exception
of some working in the restaurant and in the retail stores. The occupants on the upper floors with
impaired mobility are assumed, in case of a fire emergency, to be helped by coworkers or to wait in
the refuge area for rescue by the firefighters when they arrive on scene. The number of occupants per
2 [2]
floor is assumed to be 300 (one occupant per 9.3 m usable space, as per NBCC ). The refuge area in
Figure 2 can accommodate 300 people. The total number of occupants in the building is 12,000. For
design options without a refuge area, the layout is the same, but the indicated refuge area is not so
extensively protected by fire-rated walls and smoke control systems.
6.2 Use of scenarios in fire risk assessment
6.2.1 Overview of specification and selection of scenarios
This step is just an introduction and does not need to be implemented as a step. The following steps
define how the scenarios are selected in this study.
This step could also require a sensitivity analysis to determine the hazards that have the most impact
on the probability of failure. This was not done for this example as the statistics used to define the
probability of fire start were based on typical fire hazards in office buildings.
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6.2.2 Combining scenarios into scenario clusters
This example began with a concise, parametric description of the universe of possible scenarios.
The scenario structure defines three distinct types of fires:
a) smouldering fires, where only smoke is generated;
b) non-flashover flaming fires, where a small amount of heat and smoke is generated; and
c) flashover fires, where significant amounts of heat and smoke are generated with a potential for fire
spread to other parts of the building.
At this level of detail, the scenario specifications are not sensitive to detailed differences in the burning
properties of initial fuel packages, let alone to the ease of ignition or burning properties of common
major secondary fuels, such as large pieces of furniture or room furnishings, including floor, wall or
ceiling coverings.
The definition of the type of fire is based on the severity of the fire when it was observed and recorded by the
firefighters upon their arrival at the scene of the fire. Of course small fires can develop into fully developed
fires (another name for flashover fires) if they are given enough time and the right conditions. However, the
fire conditions at the time of fire department arrival are the ones used. They represent the fire conditions
that the occupants are exposed to prior to fire department extinguishment and rescue operations.
The three fire types are extended into six scenario clusters by adding consideration of the status (open
or closed) of the door to the room of fire origin. When the door is open, this may reflect the absence or
failure of self-closing devices or human-caused obstructions that block the door open.
The modelling package used in the example includes a set of standard design fires. The initiating
conditions of the fire and the status of the door from the first involved compartment are taken from the
scenario cluster specifications. Other parameters are taken from the description of the subject property,
which in this example was a 40-storey office building with specified room sizes and other dimensions, as
well as standard fuel loads in the rooms and occupant loads and locations in the building. Some of these
standard assumptions for an office building are taken from values set in the national building code. For
some parameters – such as the location of the ignition point – the case study documentation does not
clearly indicate how the parameters were determined. Details on such parameters can be found in the
fire growth model.
The representative fire scenarios for the scenario clusters are therefore taken from the library of
available design fires based on the best match to the defined characteristics of the subject property.
6.2.3 Exclusion of scenarios with negligible risk
In this example, the use of fire statistics to identify fire scenarios and to assemble the scenarios into
scenario clusters made it unnecessary to exclude any scenarios based on negligible risk.
6.2.4 Demonstrating that the scenario structure is appropriate and sufficient
In the example, the scenario structure was comprehensive by definition, in that all types of fires were
included in the scenario clusters. Questions could still remain regarding the representativeness of
representative scenarios chosen for each scenario cluster, with respect to any conditions not defined
by the subject property’s specifications, the scenario cluster specifications, or the national building
code’s standard assumptions for engineering analysis. The location of the ignition point is an example
of a condition not defined by any of those sources. The case study did not perform any analysis to
demonstrate representativeness of its choices for those conditions.
Many other scenario characteristics, including the timeline of fire growth and spread of fire products,
are derived from the modelling package operating on the externally defined initiating conditions.
Therefore, the representativeness of those characteristics of the scenarios would depend in large part
on the evidence for the validity of the models. That is discussed later.
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ISO/TR 16732-2:2012(E)
This approach is not well designed to capture extreme events such as the fire that led to the collapse
of the World Trade Center towers in New York City in 2001. This type of scenario should be treated
separately from the more typical scenarios considered here. For analysis of alternative policies for a
class of buildings, the analysis of extreme events can be conducted in a side analysis, but no such analysis
was conducted in this example.
6.2.5 Fire risk assessment without explicit scenario structures
Subclause 6.2.5 of ISO 16732-1:2012 is not relevant in this example.
6.2.6 Behavioural scenarios
As noted above, this example used only one behavioural scenario, in which the initial conditions (e.g.
number and location of occupants) were derived from assumptions tailored to the subject property or
from standard assumptions in the national building code. However, the data used for the occupants’
speed of movement and their response time for this behavioural scenario is derived from experiments
and would provide a conservative estimate of evacuation times. Using additional behavioural scenarios
would not affect the results of this case study very much. Other behavioural scenario conditions were
derived from the modelling package operating on those initial conditions.
It should be mentioned that the models relating to occupant response and evacuation use four categories
of occupants: senior and children, occupants with special needs, able-body female occupants, and able-
body male occupants. A travel speed is assigned for each category. The locations of the occupants and
the types of warnings (cues) they receive are also taken into consideration.
6.2.7 Fire risk assessment for selecting design fire scenarios for deterministic analysis
Subclause 6.2.7 of ISO
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 16732-2
Première édition
2012-09-15
Ingénierie de la sécurité incendie —
Évaluation du risque d’incendie —
Partie 2:
Exemple d’un immeuble de bureaux
Fire Safety Engineering — Fire risk assessment —
Part 2: Example of an office building
Numéro de référence
ISO/TR 16732-2:2012(F)
©
ISO 2012
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ISO/TR 16732-2:2012(F)
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans
l’accord écrit de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO/TR 16732-2:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Applicabilité de la démarche d’évaluation du risque d’incendie . 1
5 Vue d’ensemble de la gestion du risque d’incendie . 1
6 Étapes de la démarche d’estimation du risque d’incendie . 1
6.1 Vue d’ensemble de l’estimation du risque d’incendie . 1
6.2 Utilisation de scénarios dans l’évaluation du risque d’incendie . 5
6.3 Caractérisation de la probabilité . 6
6.4 Caractérisation de la conséquence . 9
6.5 Calcul du risque d’incendie du scénario et du risque d’incendie combiné .11
7 Incertitude, sensibilité, fidélité et erreur systématique .13
8 Évaluation précise du risque d’incendie .13
8.1 Risque individuel et risque sociétal .13
8.2 Critères d’acceptation du risque .13
Bibliographie .17
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
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ISO/TR 16732-2:2012(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 (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
Exceptionnellement, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui
sont normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations
sur l’état de la technique par exemple), il peut décider, à la majorité simple de ses membres, de publier
un Rapport technique. Les Rapports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas
nécessairement être révisés avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
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.
L’ISO/TR 16732-2 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 4,
Ingénierie de la sécurité incendie.
L’ISO/TR 16732 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Ingénierie de la sécurité
incendie — Évaluation du risque d’incendie:
— Partie 1: Généralités
— Partie 2: Exemple d’un immeuble de bureaux [Rapport technique]
— Partie 3: Exemple d’un complexe industriel [Rapport technique]
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO/TR 16732-2:2012(F)
Introduction
La présente partie de l’ISO/TR 16732 est un exemple de l’application de l’ISO 16732-1, préparé au format
de l’ISO 16732-1. Elle ne comprend que les paragraphes de l’ISO 16732-1 qui décrivent les étapes du
mode opératoire d’évaluation du risque d’incendie. Elle conserve la numérotation des paragraphes de
l’ISO 16732-1 et omet donc les paragraphes numérotés pour lesquels aucun texte ni aucune information
ne sont fournis pour cet exemple.
La présente partie de l’ISO/TR 16732 est destinée à illustrer la mise en œuvre des étapes de l’évaluation
du risque d’incendie, telles que définies dans l’ISO 16732-1. Certaines étapes sont bien illustrées par
l’exemple, et d’autres ne le sont pas. Le texte de cette partie de l’ISO/TR 16732 indique l’endroit où
l’exemple est le plus explicite.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
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RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 16732-2:2012(F)
Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation du
risque d’incendie —
Partie 2:
Exemple d’un immeuble de bureaux
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO/TR 16732 est un exemple de l’application de l’ISO 16732-1, préparé au format
de l’ISO 16732-1. Elle est destinée à illustrer la mise en œuvre des étapes de l’évaluation du risque
d’incendie, telles que définies dans l’ISO 16732-1.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 16732-1:2012, Ingénierie de la sécurité incendie — Évaluation du risque d’incendie — Partie 1: Généralités
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 16732-1 s’appliquent.
4 Applicabilité de la démarche d’évaluation du risque d’incendie
Cet exemple a été réalisé pour aider à l’analyse des politiques de plans d’action nationaux dans le cadre
de la sécurité incendie d’une classe de biens. Cette situation correspond à plusieurs des circonstances
citées à l’Article 4 de l’ISO 16732-1:2012. Il a été jugé nécessaire de disposer d’une grande variété de
scénarios. Plusieurs objectifs de sécurité incendie justifiaient l’utilisation d’une liste de scénarios pour
représenter tous les scénarios. Les objectifs ont été spécifiés en termes de risques tels que les pertes
annuelles prévues.
5 Vue d’ensemble de la gestion du risque d’incendie
L’Article 5 de l’ISO 16732-1:2012, Figure 1 comprise, n’est pas reproduit ici; il ne fait pas partie des calculs.
6 Étapes de la démarche d’estimation du risque d’incendie
L’estimation du risque est précédée de deux étapes: l’établissement d’un contexte, comprenant les
objectifs de sécurité incendie à satisfaire, les sujets sur lesquels portent l’évaluation du risque d’incendie
et les faits associés ou les hypothèses, et l’identification des divers dangers à évaluer.
6.1 Vue d’ensemble de l’estimation du risque d’incendie
La Figure 1 décrit la séquence des étapes impliquées dans l’estimation du risque d’incendie.
© ISO 2012 – Tous droits réservés 1
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ISO/TR 16732-2:2012(F)
Etablir le contexte
Identiier les scénarios
d’incendie
(paragraphe 6.2.2)
Spéciier et choisir les groupes
de scénarios et les scénarios
d’incendie représentatifs
(ainsi que les scénarios
comportementaux)
(paragraphes 6.2.3 à 6.2.8)
Choisir un groupe de scénarios
et un scénario d’incendie
représentatif (ainsi qu’un
scénario comportemental )
pour l’analyse
Estimer la fréquence
(paragraphe 6.3)
Estimer les conséquences
(paragraphe 6.4)
Calculer le risque pour le
scénario (paragraphe 6.5)
Oui
Autres scénarios à analyser ?
Non
Combiner les risques des
différents scénarios
(paragraphe 6.5)
Figure 1 — Diagramme d’estimation du risque d’incendie
L’estimation du risque d’incendie commence par l’établissement d’un contexte. Le contexte fournit un
certain nombre d’hypothèses quantitatives, requises avec les objectifs et les spécifications de conception,
pour effectuer les calculs estimatifs.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO/TR 16732-2:2012(F)
6.1.1 Objectifs
Les principaux objectifs et exigences du propriétaire de l’immeuble sont de:
a) garantir aux occupants un niveau de sécurité incendie conforme aux exigences du code du bâtiment,
b) prodiguer une zone de sécurité pour les occupants handicapés,
c) minimiser le risque d’incendie et les dommages dus à la fumée de façon à minimiser les pertes
économiques des locataires, et
d) minimiser le coût de la protection contre l’incendie et les pertes attendues dues à l’incendie.
[1]
Dans l’étude de cas, les objectifs ont été définis comme (a) des performances de sécurité des personnes
équivalentes à celles fournies par une conception de référence, conforme au code, et (b) un coût net
équivalent ou meilleur par rapport aux bénéfices financiers, en comparaison avec la conception de
référence (c’est-à-dire une conception économique de la protection du bien). Il faut établir l’équivalence
par l’intermédiaire d’une analyse technique utilisant un logiciel de modélisation de l’estimation du
risque d’incendie développé par les analystes pour des cas comme celui-ci.
6.1.2 Spécifications de conception
Plusieurs options de conception ont été considérées, différant dans l’utilisation ou non d’une protection
par sprinkleurs automatiques, l’utilisation de différents indices de résistance au feu et l’utilisation ou
non d’une zone de refuge en complément des sprinkleurs.
a) L’option 1, l’option de référence, est conforme au code: avec un indice de résistance au feu (IRF) de
2 h, une protection par sprinkleurs (avec une fiabilité supposée de 95 %) sans zone de refuge et une
alarme centrale munie d’un système de transmission vocal, comme décrit dans les exigences du
[2]
Code national du bâtiment du Canada (CNBC).
b) L’option 2 est similaire à l’option 1, mais avec un IRF légèrement inférieur, égal à 90 min. Cette option est
utilisée pour vérifier la réduction des coûts de protection et l’augmentation correspondante du risque.
c) L’option 3 est similaire à l’option 2 mais avec une zone de refuge pour aider à réduire le risque.
L’option d’une zone de refuge mais sans sprinkleurs n’a pas été prise en compte; cette analyse n’est
pas destinée à commenter l’attrait qu’une telle option aurait eu si elle avait été considérée.
d) L’option 4 est similaire à l’option 2 mais avec une fiabilité de 99 % du système par sprinkleurs pour
aider à réduire le risque.
e) L’option 5 est similaire à l’option 2 mais sans protection par sprinkleurs pour vérifier le risque
sans sprinkleurs.
[1]
Tableau 1 — Options de conception de protection contre l’incendie considérées
Option de conception Indice de résistance au Zone de refuge Sprinkleurs
feu
(min) (% de fiabilité)
1 (Référence) 120 Non 95
2 90 Non 95
3 90 Oui 95
4 90 Non 99
5 90 Non Non
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Le bâtiment est un immeuble de bureaux de 40 étages, de 60 m de longueur sur 50 m de largeur, avec une
charpente en acier et sans sous-sol. L’aménagement des étages est montré à la Figure 2. Le noyau central
contient l’ascenseur, les cages d’escalier et de service, ce qui fournit:
a) une rentabilité du périmètre et de la surface vitrée de l’immeuble pour la surface de bureaux,
b) un aménagement d’étage simple pouvant être facilement compartimenté et séparé du feu, et
c) une zone de refuge pouvant temporairement servir de lieu de sécurité pour les occupants handicapés
et ceux qui ne peuvent pas évacuer le bâtiment en situation d’urgence.
Au rez-de-chaussée se trouvent un restaurant, plusieurs boutiques, un couloir dans l’entrée principale
et trois sorties latérales dont une directement reliée à l’escalier par un couloir protégé. Les étages 2 à
40 sont divisés en quatre espaces, dans le but d’être utilisés par des sociétés (par exemple des cabinets
d’avocats). Chaque espace peut comporter deux dispositifs d’évacuation vers la zone du noyau central.
Légende
1 Magasin
2 Restaurant
3 Espace de bureaux
4 Zone de refuge
A Rez-de-chaussée
B Étages 2 à 40
[1]
Figure 2 — Plans des étages
Le bâtiment étant un immeuble de bureaux, les occupants sont surtout des employés de bureau, à
l’exception de certains employés du restaurant et des boutiques. En cas d’urgence liée à un incendie,
les occupants à mobilité réduite des étages supérieurs sont supposés être aidés par leurs collègues de
travail ou attendre dans la zone de refuge pour être secourus par les pompiers lorsqu’ils arriveront
2
sur les lieux. Le nombre supposé d’occupants par étage est de 300 (un occupant pour 9,3 m de surface
[2]
utilisable, conformément au CNBC ). La zone de refuge à la Figure 2 peut accueillir 300 personnes.
Le nombre total d’occupants dans l’immeuble est 12 000. Pour les options de conception sans zone de
refuge, l’aménagement est similaire, mais la zone de refuge indiquée n’est pas autant protégée par des
cloisonnements coupe-feu et des systèmes de contrôle de fumées.
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6.2 Utilisation de scénarios dans l’évaluation du risque d’incendie
6.2.1 Vue d’ensemble de la spécification et du choix des scénarios
Cette étape n’est qu’une introduction et n’a pas besoin d’être mise en œuvre. Les étapes suivantes
définissent la manière dont les scénarios sont choisis dans cette étude.
Cette étape pourrait également exiger une analyse de sensibilité pour déterminer les dangers ayant
l’impact le plus important sur la probabilité de défaillance. Cette analyse n’a pas été réalisée pour cet
exemple car les statistiques utilisées pour définir la probabilité de démarrage d’un feu étaient fondées
sur les dangers d’incendie typiques dans les immeubles de bureaux.
6.2.2 Rassemblement des scénarios en groupes de scénarios
Cet exemple a commencé par une description concise et paramétrique de la population des scénarios
possibles.
La structure du scénario définit trois types de feux distincts:
a) feux couvants, générant uniquement de la fumée;
b) feux avec flammes sans embrasement généralisé, générant une petite quantité de chaleur et de fumée; et
c) feux à embrasement généralisé, générant des quantités significatives de chaleur et de fumée, avec
un risque de propagation du feu aux autres parties du bâtiment.
À ce niveau de détail, les spécifications des scénarios ne sont pas sensibles aux différences détaillées
dans les propriétés de combustion des ensembles combustibles initiaux, et encore moins la facilité
d’allumage ou les propriétés de combustion des principaux combustibles secondaires, tels que les gros
meubles ou le mobilier des pièces, y compris le revêtement des sols, murs et plafonds.
La définition du type de feu est fondée sur la gravité du feu lorsqu’il a été observé et enregistré par les
pompiers après leur arrivée sur les lieux. Bien entendu, des petits feux peuvent se développer dans des
feux pleinement développés (autre dénomination pour les feux à embrasement généralisé) s’ils disposent
de suffisamment de temps et de conditions favorables. Toutefois, les conditions d’incendie au moment de
l’arrivée des pompiers sont celles utilisées. Elles représentent les conditions d’incendie auxquelles les
occupants sont exposés avant l’extinction du feu et les opérations de sauvetage réalisées par les pompiers.
Les trois types de feu sont étendus à six groupes de scénarios en ajoutant la considération de l’état (ouvert
ou fermé) de la porte de la pièce à l’origine du feu. Lorsque la porte est ouverte, cette situation peut
indiquer l’absence ou la défaillance de dispositifs à fermeture automatique, ou la présence d’obstacles
implantés par les occupants bloquant ainsi la porte en position ouverte.
Le logiciel de modélisation utilisé dans l’exemple comprend un ensemble d’incendies de dimensionnement
conventionnels. Les conditions d’allumage du feu et l’état de la porte à partir du premier compartiment
impliqué sont issues des spécifications du groupe de scénarios. D’autres paramètres sont issus de la
description du bien concerné qui, dans cet exemple, était un immeuble de bureaux de 40 étages avec
des pièces de dimensions spécifiées et d’autres dimensions, de même que les densités calorifiques dans
les pièces, le nombre et l’emplacement des occupations dans le bâtiment. Certaines de ces hypothèses
conventionnelles pour un immeuble de bureaux sont issues des valeurs établies dans le code national du
bâtiment. Pour certains paramètres – tels que l’emplacement du point d’allumage – la documentation de
l’étude de cas n’indique pas clairement la manière dont les paramètres ont été déterminés. Le modèle de
croissance du feu peut contenir des détails relatifs à ces paramètres.
Les scénarios d’incendie représentatifs pour les groupes de scénarios sont par conséquent tirés de la
bibliothèque de feux de dimensionnement disponibles fondés sur la meilleure correspondance avec les
caractéristiques définies du bien concerné.
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6.2.3 Exclusion des scénarios dont le risque est négligeable
Dans cet exemple, il était inutile d’exclure les scénarios fondés sur le risque négligeable, compte tenu
de l’utilisation des statistiques des incendies pour identifier les scénarios d’incendie et rassembler les
scénarios en groupes de scénarios.
6.2.4 Démonstration de la suffisance de la structure des scénarios
Dans cet exemple, la structure du scénario était exhaustive par définition, car tous les types de feu
ont été inclus dans les groupes de scénarios. Il pourrait subsister des questions quant à la pertinence
des scénarios représentatifs choisis pour chaque groupe de scénarios, par rapport à toute condition
non définie par les spécifications du bien concerné, les spécifications du groupe de scénarios, ou les
hypothèses conventionnelles du code national du bâtiment pour l’analyse technique. L’emplacement du
point d’allumage constitue un exemple de condition non définie par l’une de ces sources. L’étude de cas
n’a pas réalisé d’analyse visant à démontrer la représentativité de ses choix pour ces conditions.
De nombreuses autres caractéristiques des scénarios, y compris le délai de croissance du feu et
la propagation des produits du feu, sont issues du logiciel de modélisation utilisant les conditions
d’allumage définies de façon externe. Par conséquent, la représentativité de ces caractéristiques des
scénarios dépendrait en grande partie des preuves en faveur de la validité des modèles. Ce point sera
discuté ultérieurement.
Cette approche n’est pas bien conçue pour rendre compte d’événements extrêmes tels que l’incendie qui
a conduit à l’effondrement des tours du World Trade Center en 2001. Il convient de traiter ce type de
scénario séparément des scénarios les plus typiques pris en compte ici. Pour l’analyse des différentes
politiques pour une classe de bâtiments, l’analyse des événements extrêmes peut être conduite dans une
analyse latérale, mais aucune analyse de ce type n’a été conduite dans cet exemple.
6.2.5 Évaluation du risque d’incendie sans structure de scénario explicite
Le paragraphe 6.2.5 de l’ISO 16732-1:2012 n’est pas pertinent dans cet exemple.
6.2.6 Scénarios comportementaux
Comme indiqué ci-dessus, cet exemple n’a utilisé qu’un seul scénario comportemental, dans lequel les
conditions initiales (par exemple, le nombre et l’emplacement des occupants) ont été tirées d’hypothèses
adaptées au bien concerné, ou d’hypothèses conventionnelles indiquées dans le code national du
bâtiment. Cependant, les données utilisées pour la vitesse de déplacement des occupants et leur temps
de réaction pour ce scénario comportemental dérivent d’expériences et fourniraient une estimation
prudente des temps d’évacuation. L’utilisation de scénarios comportementaux supplémentaires
n’affecterait pas considérablement les résultats de cette étude de cas. Les autres conditions des scénarios
comportementaux ont été tirées du logiciel de modélisation fonctionnant sur ces conditions initiales.
Il convient de mentionner que les modèles relatifs à la réponse et à l’évacuation des occupants utilisent
quatre catégories d’occupants: les personnes âgées et les enfants, les occupants avec des besoins
spéciaux, les femmes physiquement aptes et les hommes physiquement aptes. Une vitesse de déplacement
est attribuée à chaque catégorie. Les emplacements des occupants et les types d’alertes (signes) qu’ils
reçoivent sont également pris en compte.
6.2.7 Évaluation du risque d’incendie destinée à choisir des scénarios d’incendie de dimen-
sionnement pour une analyse déterministe
Le paragraphe 6.2.7 de l’ISO 16732-1:2012 n’est pas pertinent dans cet exemple.
6.3 Caractérisation de la probabilité
La probabilité d’occurrence de chacun des trois types de feu est fondée sur des données statistiques
[3]
rassemblées par les pompiers dans les provinces et territoires canadiens. Au Canada, les statistiques
−6
indiquent que la probabilité de démarrages de feu dans les immeubles de bureaux est de 7,68 × 10
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2
par m . Parmi ces feux, 24 % atteignent un embrasement généralisé et deviennent des feux pleinement
développés, 54 % sont des feux avec flammes qui n’atteignent pas l’embrasement généralisé et les 22 %
restants sont des feux couvants qui n’atteignent pas la phase de flammes.
Le logiciel de modélisation comporte un module permettant de modifier la probabilité de démarrage
de feu lorsque l’on estime que le bâtiment concerné est différent d’un bâtiment typique en termes de
[4]
densité calorifique ou de combustibles, et de sources de chaleur. Pour certains autres paramètres,
les probabilités sont obtenues à partir d’un avis d’expert (par exemple la probabilité que la porte du
compartiment à l’origine du feu soit ouverte). D’autres probabilités encore, telles que la probabilité de
propagation du feu, la probabilité de notification et d’intervention des pompiers, la probabilité d’efficacité
de la lutte contre l’incendie et la probabilité d’efficacité des secours, sont tirées d’une combinaison de
statistiques pertinentes disponibles, d’avis d’experts et des prévisions du logiciel de modélisation.
Par exemple, les probabilités de bris de vitre et de défaillance de la barrière (voir la Figure 3) sont
déterminées d’une manière totalement déterministe à partir de la prévision du modèle de dimensions
et de conséquences de feux en développement.
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Type Porte de Feu contrôlé Bris Défaillance
de feu l'enceinte avec succès de vitre de la
à l'origine par les barrière
du feu sprinkleurs
Oui
P6a
Aucune condition intenable
P
3
Oui
Fermée Conditions intenables
P
6b
P5
EOF + EC
P
2 Oui
Feu à
P4
embrasement
Non
Non
généralisé
P
6c Conditions intenables-EOF
1-P
3 1-P
potentiel 5
Non
P
P 6d
1f Conditions intenables-EOF
1-P
4
Oui
P
6e Aucune condition intenable
P3
Oui
P Conditions intenables
6f
Ouverte
P
5
EOF + EC
Oui
1-P2
P4
Non
P Conditions intenables-EOF
6g
1-P
1-P 5
3
Feu avec lammes
Oui
Conditions intenables
P
6h
sans
P
5 EOF + EC
embrasement
Départ Non
généralisé
du feu
1-P
4
Non
P
1nf
P
6i Conditions intenables-EOF
1-P
5
Feu
couvrant
EOF = ENCEINTE À L'ORIGINE DU FEU
P
1s
EC = ENCEINTE CONTIGUË
P = Probabilité d'occurrence
Figure 3 — Structure d’un scénario d’incendie typique fondée sur une formule d’arbre
d’événements
Un avis d’expert peut être rendu plus systématique et cohérent d’un ingénieur à un autre, par l’utilisation
des méthodes Delphi ou d’autres modes opératoires explicites, pour réduire les erreurs systématiques
et la qualité des estimations. [Pour une description de la méthode Delphi, voir par exemple N. Dalkey
et O. Helmer, «An experimental application of the Delphi method to the use of experts», Management
Science, Vol. 9 (1963), pp. 458-467. Pour une comparaison de la méthode Delphi à d’autres méthodes, voir
par exemple, F. Woudenberg, «An evaluation of Delphi», Technological Forecasting and Social Change,
Vol. 40 (1991), pp. 131-150].
Un avis d’expert peut être donné pour des valeurs ponctuelles ou pour des plages de valeurs. Ce dernier
sera sujet à moins de désaccords entre les estimateurs et sera suffisant pour être utilisé dans une
matrice de risque ou tout autre mode opératoire qualitatif d’estimation du risque d’incendie. [Pour des
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lignes directrices sur l’obtention d’estimations fondées sur l’avis d’expert, voir par exemple A. Kidd, ed.,
Knowledge Elicitation for Expert Systems: A Practical Handbook, Plenum Press, New York, 1987].
En tant qu’aide à l’estimation de probabilité par un avis d’expert, une matrice de risque peut être utilisée
dans laquelle toutes les estimations de probabilité sont classées en un nombre restreint de valeurs bien
distribuées, dans le cas où les données appropriées sont pratiquement ou complètement inexistantes.
Par exemple, un protocole de cinq valeurs séparées par un ordre de grandeur comporterait les valeurs
0,5 %, 5 %, 50 %, 95 %, et 99,5 %. Un protocole de cinq valeurs séparées par un demi-ordre de grandeur
comporterait les valeurs 5 %, 16 %, 50 %, 84 %, 95 %.
Les avis d’experts utilisés dans cet exemple ont été développés moins formellement et sans le bénéfice
de ces méthodes.
6.4 Caractérisation de la conséquence
Il existe plusieurs manières de caractériser les conséquences, chacune ayant des avantages et des
inconvénients. Dans le présent exemple, les conséquences ont été quantifiées à l’aide de modèles
déterministes.
6.4.1 Estimation des conséquences à partir du retour d’expérience
Le paragraphe 6.4.1 de l’ISO 16732-1:2012 n’est pas pertinent dans cet exemple.
6.4.2 Estimation des conséquences à partir de modèles
6.4.2.1 Croissance du feu
Dans cet exemple, le modèle de croissance du feu est un modèle de zone utilisant une seule zone par
compartiment. Il prédit le développement des six feux de dimensionnement susmentionnés, dans le
compartiment à l’origine du feu en utilisant les combustibles représentatifs, tels que des panneaux de
[5]
polyuréthane pour les meubles domestiques et des cadres en bois pour le mobilier de bureau. Le
modèle calcule la vitesse de combustion, la température ambiante, la production et la concentration de
gaz toxiques en fonction du temps. Avec ces calculs, le modèle déter
...
Questions, Comments and Discussion
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