Ce travail est consacré à l'étude du dépôt des particules de suie transportées par des fumées d'incendie. L'étude de la littérature donne une synthèse des propriétés connues des particules de suie produites par un incendie ainsi qu'une revue de l'état de l'art des outils disponibles pour modéliser leur dépôt. Le code Fire Dynamics Simulator, outil numérique utilisé dans ce travail, permet depuis sa version 6 de simuler le dépôt de suie mais aucune étude expérimentale à échelle réelle ne fournit de données quantitatives de dépôt qui permettraient de valider les performances de l'outil dans ce domaine. Une première campagne expérimentale a donc été réalisée pour pouvoir évaluer FDS et les modèles fournis par la littérature dans le cas du dépôt à échelle réelle de particules de suie produites par la combustion d'heptane. Ces essais ont été suivis d'une seconde campagne expérimentale à échelle réelle avec pour objectif la prise en compte de l'écoulement des fumées le long de la paroi de dépôt et de sa vitesse. Les deux campagnes d'essais à échelle réelle ont enfin été complétées par le montage d'un banc expérimental à petite échelle permettant d'étudier l'influence de la vitesse d'écoulement sur le dépôt de particules produites par un petit foyer, à l'intérieur d'une conduite. / This work is devoted to the study of the deposit of soot particles transported by fire smoke. The literature review provides a summary of the known properties of soot particles produced by fire as well as a review of the state of the art tools to model their deposit. The CFD tool Fire Dynamics Simulator allows since version 6 to predict the deposition of soot. However no full scale experimental study provides quantitative data about thermophoretically driven soot deposition, making validation impossible. A first experimental campaign was conducted to valuate FDS and modelling tools provided by the literature in the case of full-scale deposition of soot particles produced by the combustion of heptane. These tests were followed by a second full-scale experimental campaign with the aim of taking into account the flow of smoke along the wall and its speed. Both full scale campaigns were finally completed by a small-scale experimental bench mounted in order to tudy the influence of the flow rate on particle thermally driven deposition within a duct.

Le sujet de cette thèse analyse le droit qui encadre les mesures prises par l’Etat pour assurer la sécurité et, depuis peu, la sûreté dans les Etablissements Recevant du Public (ERP). En raison du rôle économique et social majeur que jouent les ERP particulièrement visés par des actes terroristes, les pouvoirs publics légifèrent pour assurer la sauvegarde des personnes et la protection des biens contre les risques d’incendie et les diverses menaces. Ce travail porte sur les textes réglementaires juridiquement imparfaits, alors que devant le juge administratif la responsabilité de l’Etat est engagée en cas de litige. Cette recherche diagnostique les domaines de ce droit administratif qui ont atteint leurs limites. Administrativement et techniquement, cette législation est devenue complexe et difficile à assumer aussi bien d’un point de vue institutionnel que financier et législatif. Une mission interministérielle a conclu qu’une grande réforme du droit opposable aux ERP n’est pas envisageable. Cependant, des changements s’opèrent depuis peu dans le droit français cette et cette étude prend en compte et propose une autre voie pour simplifier, moderniser et corriger le droit en vigueur. Celle-ci passe par la suppression des imperfections existantes, la mutualisation des moyens de sécurité-sûreté disponibles dans les ERP et la mutation du modèle actuel vers un droit plus libéral et jurisprudentiel. / The subject of this thesis is the analysis of the law governing the measures taken by the State to ensure security and, more recently, the safety in the Establishments Receiving the Public (ERP). Due to the major economic and social role of ERPs particularly targeted by terrorist acts, the Government has legislated for the safeguarding of persons and the protection of property against fire risks and threats. This work deals with legally imperfect regulatory texts, whereas before the administrative courts the liability of the State is incurred in the event of a dispute. This research diagnoses areas of this administrative law that have reached their limits. Administratively and technically, this legislation has become complex and difficult to assume from an institutional, financial and legislative point of view. An interministerial mission concluded that a major reform of the enforceable rights against ERPs is not feasible. However, since recently changes have been undertaken in the french law that this study takes into account and proposes another way to simplify, modernize and correct the existing law. This involves removing existing imperfections, pooling the security and safety resources available in the ERPs and changing the current model towards a more liberal and jurisprudential right.

La réglementation de la sécurité est un des déterminants principaux de la sécurité du transport maritime. Depuis la fin du 20ème siècle, de nouvelles approches normatives fondées sur les risques viennent compléter la configuration traditionnelle - déterministe et prescriptive - de la réglementation de la sécurité. Nos travaux de recherche traitent de l'intérêt des techniques d'évaluation du risque pour la réglementation de la sécurité. Le travail méthodologique de production et d'organisation des concepts théoriques et des apports de terrain relatifs aux configurations réglementaires " non traditionnelles " permet de formaliser l'utilisation des techniques d'évaluation du risque et de proposer des aspects influençant le choix des techniques. Deux méthodes d'évaluation du risque sont améliorées - relatives à (i) l'évaluation formelle de la sécurité à utiliser dans le cadre du processus d'élaboration de règles, et aux (ii) conceptions alternatives pour la sécurité incendie à utiliser dans le cadre de conceptions de navire ne répondant pas aux exigences réglementaires classiques - et mises en oeuvre, respectivement, pour la sécurité des vraquiers et pour un espace public de navires à passagers. A travers ce travail, nous avons pu mettre en évidence l'utilisation potentielle de l'évaluation du risque pour la réglementation de la sécurité, et dégager les grandes lignes structurant ces approches.

Ce travail a porté sur la mise au point d'un modèle et d'un logiciel de simulation du mouvement de personnes évacuant un bâtiment, lors d'un incendie ou d'une autre situation justifiant l'évacuation ou la provoquant spontanément. Un algorithme original a été développé, applicable à de fortes densités de personnes dans un environnement complexe comprenant des obstacles au mouvement. Afin de pouvoir visualiser la simulation du mouvement, un post-processeur graphique a été réalisé, destiné à la représentation du bâtiment et de ses obstacles internes et à celle des trajectoires suivies par les personnes. Un maillage sert de trame pour représenter, outre les aires offertes au déplacement, les murs et autres obstacles, qu'ils soient matériels ou qu'ils représentent des régions dangereuses. Le logiciel développé simule le déplacement des occupants évoluant en coordonnées continues dans un environnement complexe et interagissant au niveau de la vitesse de leur déplacement ainsi que de la densité maximale d'occupation qu'il est possible d'atteindre. Ce modèle a pu être réalisé au moyen d'une application locale, au niveau du micro-environnement de chaque occupant, des lois de corrélation macroscopiques vitesse-densité identifiées par plusieurs auteurs. L'utilisation du post-processeur graphique mis au point lors de ce travail, a rendu possible la mise en évidence des phénomènes inhérents au mouvement de foule (accumulation, blocage, détente).

Les Alpes-Maritimes est le milieu le plus sensible aux risques incendies en raison de son climat, de son relief, de ses enjeux touristiques, urbanistiques et économiques. La démarche consiste à détecter les risques et mesurer leurs conséquences. Afin de connaître l'impact de ces feux, il est nécessaire de déterminer leur répartition spatiale et temporelle. De très larges étendues sont concernées et la télédétection est l'un des moyens d'appréhender le phénomène à une aussi grande échelle. Les statistiques annuelles réalisées regroupent trente années d'incendies, à l'échelle départementale ensuite communales sous - tendues par plusieurs questions : Quelles sont les causes et les fréquences des feux et leur ampleur? Les feux de saison sont- ils de même proportion ? Pourquoi 2003 a – t - il été une vraie catastrophe ? L'utilisation du SIG, pour l'évaluation cartographique, se révèle être à la fois un outil scientifique performant pour connaître et rendre compte de l'aléa et exprimer la vulnérabilité et pour déterminer des zonages que les aménageurs et décideurs intégreront dans leur démarche globale d'aménagements du territoire aux échelles appropriées. La multiplication des classifications et ACP sur une image satellitaire et l'AFC sur l'ensemble du bassin apportent une contribution importante à la compréhension de ce phénomène. Les incendies de forêts engendrent des modifications fondamentales. L'étude diachronique de l'évolution du Paillon, par le biais de 3 séries de photographies grâce à la télédétection et au SIG permet de cerner des dimensions spatio-temporelles très précises. L'étude de la simulation de la propagation du feu aide à la prise de décision.

Cette thèse a permis de développer un modèle analytique pour la prédiction de la température critique de poutrelle cellulaire fabriquée à base de profilés laminés en situation d'incendie. Ces résultats seront basés sur la mise au point d'un nouveau modèle analytique de poutrelle cellulaire isostatique soumise au feu. Pour assurer la fiabilité du modèle developpé, les étapes suivantes ont été considérées : La réalisation de tests en grande échelle en laboratoire ; La mise au point d'un modèle éléments finis dans le logiciel SAFIR ; La validation du modèle éléments finis en comparaison des essais en laboratoire ; Le développement du modèle analytique simplifié ; La validation de cette méthode analytique par une étude paramétrique utilisant le modèle éléments finis. Le modèle éléments finis et le modèle analytique sont capable de reproduire avec un niveau satisfaisant de précision le comportement complexe des poutrelles cellulaires en cas d'incendie

La vulnérabilité est la composante du risque d’incendie de forêt la moins connue. Elle est généralement évaluée à dires d’experts. Plus objectivement elle peut être évaluée a posteriori en mesurant les dommages causés par un sinistre, si le détail des caractères de ce sinistre est connu. Nous proposons un modèle d’évaluation de la vulnérabilité formulé par une analyse multicritères des dires d’experts. Ce modèle est validé en utilisant un modèle physique d’exposition. Ses entrées sont fournies par un modèle de propagation. La calibration se fonde sur une analyse des dommages engendrés par un sinistre réel. Les résultats valident l’approche de modélisation de la vulnérabilité par des variables spatiales. / Vulnerability is not a well-known component of forest fire risk. It is usually assessed through experts’ opinions. It can be assessed more objectively after a disaster par measuring damages, if the attributes of the disaster are known. We propose a model for vulnerability assessment formulated with a multi-criteria analysis of experts’ opinions. This one is validated by using a physical model for exposure assessment. Its inputs are provided by a fire propagation model. The system is calibrated based on the analysis of damages induced by a real wildfire. Results demonstrate the consistency of a vulnerability model based on spatial variables.

Aujourd'hui en France, l'évaluation de la performance de stratégies de sécurité à déployer pour mettre un bâtiment en sécurité vis-à-vis de l'incendie repose sur une étude d'ingénierie en sécurité incendie. Cette étude a pour objectif l'estimation du risque incendie pour différentes stratégies, et pour des scénarios d'incendies jugés pertinents. Pour parvenir à cette estimation, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment français (CSTB) a mis au point un outil de simulation appelé SCHEMA-SI. Cet outil utilise des réseaux de Petri prédicat-transition différentiels orientés objets et des simulations de Monte Carlo pour générer de multiples scénarios d'incendie. Ces scénarios sont ensuite utilisés pour évaluer le risque incendie encouru avec une stratégie de sécurité. La stratégie est alors jugée d'autant plus performante que le risque incendie est faible. L'objectif de la thèse consiste à contribuer au développement d'une méthode d'analyse de risque incendie utilisant l'outil de simulation SCHEMA-SI. La réflexion a débuté par la définition de ce que devrait être cette méthode. A ce stade, il est apparu que l'une des difficultés que la méthode doit surmonter est celle de la mise en donnés du problème par un groupe d'acteurs impliqués dans la sécurité incendie du bâtiment étudié. Pour résoudre cette difficulté, une méthode de modélisation spécifique a été construite. Cette méthode, baptisée ISI-Systema, repose sur deux fondements principaux : d'une part, un langage graphique de modélisation permettant au groupe d'acteurs de réfléchir à la mise en données du problème en s'appuyant sur une approche systémique ; d'autre part, une démarche de traduction des modèles graphiques obtenus avec le langage systémique en réseaux de Petri compatibles avec SCHEMA-SI.Enfin, une application pratique de cette méthode de modélisation est proposée. / Nowadays in France, building fire safety strategy performance analysis relies on a fire engineering study. This kind of study aims at calculating fire risk for several strategies and for fire scenarios judged as relevant. In order to achieve risk calculation, the French Scientific and technical Building Center (CSTB) has developed a simulation tool called SCHEMA-SI. This tool is based on object-oriented differentiai predicate-transition Petri nets and on Monte Carlo simulations and is built to generate a large number of fire scenarios. Obtained scenarios are hence used to evaluate fire risk related to the strategy to evaluate. The lower the fire risk is obtained, the more efficient the strategy is considered. This thesis aims at contributing to the development of a SCHEMA-SI based fire risk assessment method. This thesis starts by a definition of what this method should be. At this stage, it appears that one of the difficulties to overcome is the one of the problem definition by a group of fire safety concerned people. In arder to solve this difficulty, a modeling method has been developed. This method, so-called ISI-Systema, relies on two main basements: in on hand, on a graphic modeling language created to allow a group of people to think about the problem definition by using a systemic approach ; on the other hand, on a SCHEMA-SI compatible Petri net - graphic model translation procedure. At last, a case study is proposed.

Présentés dans un cadre de sécurité pyrotechnique, ces travaux ont pour principal objectif de simuler les effets thermiques de la combustion de blocs de propergol solide aluminisé, dispersés après l'éclatement d'un propulseur.<br />Un état de l'art des mécanismes mis en jeu aux niveau micro- et macroscopiques a permis de mieux appréhender les transferts de chaleur et de masse se produisant lors de ce type de combustion. des essais à grande échelle ont été réalisés afin d'obtenir de nouvelles données quantitatives, nécessaires au développement du modèle théorique. Une comparaison des résultats pour deux compositions de propergol, l'une hautement chargée en aluminium (20% en masse), l'autre plus faiblement (4%), a montré le rôle prépondérant que les gouttes d'aluminium puis les particules d'alumine jouent dans les transferts radiatifs vers l'environnement extérieur.<br />Cette tendance est également obtenue par un calcul numérique, basé sur le code de simulation d'incendie FDS (Fire Dynamics Simulator), qui permet de calculer la dispersion des gouttes d'aluminium par une approche lagrangienne. La combustion des gouttes A1/A12O3 est prédite par un modèle de type fraction de mélange, couplé à une loi d'évaporation, et leur rayonnement est calculé à partir de la théorie de Mie. Une étude de sensibilité a en outre permis de déduire un jeu de paramètres optimal pour lequel les résultats numériques sont en bon accord avec les mesures expérimentales. Dès lors, un scénario accidentel complet peut être simulé dans un bâtiment d'assemblage de gros propulseurs.

Ce travail est consacré à la simulation des transferts couplés, rayonnement-conduction-convection dans un milieu gaz - gouttelettes, semi-transparent, non gris, absorbant et diffusant. L'application de ce travail porte sur l'étude des rideaux d'eau utilisés en protection contre les incendies. En vue d'une optimisation, une étude fine des interactions rayonnement - matière est menée.<br /><br />Le but est de contribuer à la compréhension des phénomènes d'interaction, ainsi qu'à la réalisation d'outils prédictifs fiables simulant le comportement de sprays anti-incendie.<br /> <br />La description des transferts couplés de masse, quantité de mouvement et d'énergie est faite à partir d'une simulation eulérienne lagrangienne. Le modèle de propagation du rayonnement associe la théorie de Mie, le modèle Ck et une évolution de la méthode de Monte Carlo, nommée MMC 2.2, qui permet de bien prendre en compte la propagation du rayonnement dans un milieu de propriétés radiatives hétérogènes. Cette nouvelle version est validée puis comparée avec les autres techniques de type MMC déjà existantes dans la littérature. Ce travail met ensuite en avant les problèmes de simulations numériques liés à la modélisation 3D du transfert radiatif dans un milieu où la fonction de phase est fortement anisotrope (caractéristique de gouttes d'eau).<br /><br />Une étude complète (dynamique, thermique et rayonnement) permet la validation du code de calcul avec des données expérimentales. Puis, plusieurs configurations sont testées en vue d'améliorer l'atténuation du rayonnement (rampes, doubles rampes, augmentation du débit, différentes granulométries, ...)