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Comment les résultats du test SBI sont-ils calculés?

Quels paramètres mesure la station d’essai SBI (exigences normatives)?

1. Humidité mesurée dans la plage de 20-80 % ± 5 %.
2. Température ambiante : la sonde de température est située au-dessus du sol, près de l’ouverture de sortie du chariot d’essai.
3. Pression ambiante avec une précision de ±200 Pa.
4. Système de mesure de l’atténuation du faisceau lumineux : composé d’une structure stabilisante, d’une source lumineuse avec une température de couleur de 2900 K ±100 K, d’un système de lentilles et d’un détecteur.
5. Niveau d’ O₂ mesuré par un analyseur paramagnétique avec une résolution minimale de 0,01 %.
6. Niveau de CO₂ mesuré par un analyseur infrarouge (IR) avec une résolution minimale de 0,01 %.
7. Vitesse des gaz de combustion dans le tube de mesure : mesurée à l’aide d’une sonde bidirectionnelle et d’un capteur de pression.
8. Température des gaz de combustion : mesurée à l’aide de trois thermocouples placés dans le tube de mesure.

Quels paramètres sont calculés par le système de mesure du banc d’essai SBI et que signifient-ils par rapport à un incendie réel ?

THR_600s– Il s’agit d’un paramètre décrivant la chaleur totale libérée par l’échantillon pendant les 600 premières secondes du test. Ce paramètre permet d’évaluer l’impact potentiel du matériau sur le développement d’un incendie. Il indique par exemple si l’inflammation du matériau entraînera la propagation du feu à d’autres matériaux, ou si l’énergie libérée est suffisante pour initier ou soutenir le processus de combustion.

FIGRA – Ce paramètre décrit la vitesse de libération de chaleur par le matériau testé. Il permet d’estimer à quelle vitesse un incendie pourrait se propager à travers ce matériau. En combinaison avec le paramètre THR, il est possible d’évaluer si et à quelle vitesse un embrasement peut se produire.

SMOGRA – Ce paramètre mesure la vitesse de génération de fumée par le matériau pendant l’incendie. Il est particulièrement important pour les bâtiments publics, les halls de production et les entrepôts. Il permet d’estimer le délai avant qu’il ne soit plus possible d’évacuer un espace en raison de la fumée.

TSP600s – Ce paramètre indique la quantité totale de fumée générée pendant les 600 premières secondes du test. Il permet d’évaluer si, en cas d’incendie, la quantité de fumée produite réduira la visibilité. Cette information est cruciale pour la conception des voies d’évacuation et la définition des zones à risque.

Comment les différents paramètres sont-ils calculés?

Le système de mesure de la station SBI enregistre toutes les 3 secondes les valeurs de chaque paramètre mesuré pendant toute la procédure de mesure. Ensuite, sur la base de ces valeurs, il calcule les paramètres primaires, à savoir:

HRR(t) – indicateur de la vitesse de libération de chaleur, SPR(t) – indicateur de la vitesse de libération de fumée.

Pour calculer l’indicateur HRR, le système calcule:

V₂₉₈(t) – débit volumétrique dans le tuyau de mesure,

(t) – coefficient de consommation d’oxygène,

x_{a_O2} – fraction molaire d’oxygène dans l’environnement, y compris la vapeur d’eau.

A partir de l’équation suivante, le paramètre HRR_TOTAL(t) est calculé.

Ensuite, grâce au travail du brûleur auxiliaire, il est possible de calculer le paramètre HRR du brûleur lui-même (HRR_{av_burner}), c’est-à-dire la moyenne de HRR_total pendant la période de 210 à 270 secondes de l’essai. Grâce à ce calcul, il est possible de soustraire de HRR_total pendant la combustion de l’échantillon HRR_{av_burner} et d’obtenir ainsi le paramètre HRR pour l’échantillon lui-même.Następnie dzięki pracy palnika pomocniczego, możliwe jest wyliczenie parametru HRR samego palnika (HRR_{av_burner}), czyli średnia HRR_total z okresu 210-270s badania. Dzięki temu obliczeniu możliwe jest odjęcie od całkowitego HRR_total w czasie palenia próbki HRR_{av_burner} i otrzymanie parametru HRR dla samej próbki.

Sur la base de ce calcul, le paramètre final THR_600s  est calculé à l’aide de la formule suivante:

Sur la base du paramètre HRR(t), on calcule également le paramètre FIGRA. Ce paramètre se divise en deux plages : 0,2 MJ, ce qui signifie qu’il est mesuré lorsque les conditions suivantes sont remplies : HRR_av(t)>3kW et THR(t)>0,2MJ, et 0,4 MJ, ce qui signifie qu’il est mesuré lorsque les conditions suivantes sont remplies : HRR_av (t) > 3 kW et THR(t) > 0,4 MJ.

Ce paramètre est mesuré pendant toute la durée de l’exposition à l’échantillon, et il est calculé à l’aide de la formule suivante:

Les autres paramètres calculés par le système de mesure de la station SBI sont : TSP_600s  et SMOGRA. En raison du fait que pendant l’essai la densité des fumées varie en fonction de la température, la première étape pour le calcul des paramètres de la fumée est de déterminer à quelle vitesse l’air circule dans le système de mesure. Cela utilise la formule suivante, dans laquelle le débit volumétrique (V₂₉₈) calculé pour une température de 298K et la température moyenne des gaz de combustion dans le tuyau de mesure sont utilisés.

Ensuite, à l’aide de la formule suivante, la vitesse de libération de fumée SPR_total(t) est calculée:

Comme pour le calcul du HRR, il est nécessaire de séparer de SPR_total  la fumée libérée par le brûleur lui-même. Cela se fait pendant le fonctionnement du brûleur auxiliaire et est exprimé comme la somme:

Cela permet d’obtenir le paramètre SPR(t), qui ne concerne que la fumée émise par l’échantillon.

Après avoir obtenu le paramètre SPR(t), la valeur pour TSP_600s  est calculée à l’aide de l’équation suivante.

Le dernier paramètre final calculé par le système de mesure de la station SBI est SMOGRA. Il est calculé lorsque les conditions suivantes sont remplies : SPR_av(t)>0,1m²/s et TSP(t)>6 m² pendant toute l’exposition de l’échantillon à la flamme. SMOGRA est calculé à l’aide de la formule suivante: