GRAND FORMAT – Les innovations BSPP : faire face aux feux de demain

En ce début de XXIe siècle, la capitale et sa petite couronne sont en pleine mutation. Pour les pompiers de Paris, ces changements présagent aussi une évolution de leur métier : les feux de demain seront plus violents, plus profonds et plus longs. Afin de se préparer à l’avenir, la Brigade s’attelle aux études et à l’innovation, préparant ainsi le 2e « colloque de sciences appliquées au sapeur-pompier ». En attendant l’échéance, la rédaction d’ALLO DIX-HUIT vous propose une perspective de l’avenir technologique à la Brigade : lance du dévidoir tournant 35 mm, brumisation diphasique, vecteurs télé-opérés ou encore EPI connectés et tenues du futur.

Interview du lieutenant-colonel Sébastien Gelgon, chef du Bureau études et prospective

Les feux de demain

DE NOUVEAUX ENJEUX

LES GRANDS FEUX D’ENTREPÔTS

Aujourd’hui,pour des rai- sons d’efficacité, les logisticiens développent des « méga-entrepôts » de plusieurs centaines de milliers de m², peu recoupés. Or les moyens hydrauliques des sapeurs-pompiers ne sont plus assez puissants pour atteindre le cœur du foyer. Si bien que la protection de ces bâtiments s’oriente vers les moyens propres mis en place par l’exploitant : systèmes d’extinction automatique à eau, systèmes de protection des murs coupe-feu par déluge, lances-canon fixes. Les textes relatifs aux installations classées ont introduit en 2017 la notion « d’impossibilité opérationnelle ». Néanmoins, en milieu fortement urbanisé, en cas de défaillance des moyens à demeure, la simple surveillance d’un feu généralisé pendant plusieurs jours sera difficilement acceptable. Il faudra donc trouver de nouveaux moyens pour limiter les propagations.

LES FEUX EN MILIEUX SOUTERRAINS

Que ce soit par le Grand Paris Express, le projet « Réinventer Paris 2 » par l’aménagement des vides constructifs de la Défense, le changement d’usage des parcs de stationnement couverts, les sous-sols de la plaque parisienne se densifient et tendent à accueillir du public comme des activités logistiques et engendrent de nouveaux risques. Les feux de sous-sols de demain seront donc plus complexes, car plus profonds et à usages multiples. Les délais d’engagement s’en trouveront allongés.

LES FEUX DANS LES IMMEUBLES EN MATÉRIAUX BIO SOURCÉS

Les enjeux de la construction liés au “coût carbone” imposent au monde du bâtiment de développer des matériaux de structures bio sourcés qui sont, pour partie, combustibles. De nouveaux modes constructifs apparaissent, y compris dans les immeubles de grande hauteur. Ils mettent notamment en avant des systèmes de protection incendie passifs multicouches. Ainsi, les modes d’intervention devront en particulier être adaptés aux feux couvants. Une recherche des points chauds beaucoup plus approfondie et une phase de dégarnissage longue et plus complexe seront au programme des sapeurs-pompiers.

LES FEUX LIÉS AUX NOUVELLES ÉNERGIES

La diversification des motorisations a amené le sapeur-pompier à adapter son concept d’intervention pour feu de véhicules et feu de parcs de stationnement couverts. Dans ce domaine, la législation a fixé un calendrier ambitieux d’équipement du bâti existant et à construire. Au-delà des moyens de transport, le bâtiment du futur tendra vers une autonomie énergétique. Avec d’importants moyens de production à demeure, mais surtout des volumes dédiés au stockage d’énergie électrique à grande échelle, probablement dans les niveaux de sous-sols, de nouveaux concepts d’intervention seront à mettre en place.

 

LA PERFORMANCE AU SERVICE DE L’EXTINCTION

En 1895, alors que la Brigade n’est encore que le régiment de sapeurs-pompiers de Paris, nos anciens développèrent un concept permettant de procéder à une attaque précoce et rapide du sinistre afin de disposer de plus de temps pour réaliser les sauvetages. Il s’agissait d’une lance disposée à l’arrière des engins de secours et directement utilisable grâce à un dévidoir spécifique et à la réserve d’eau de l’engin. Connue de tous sous l’acronyme de LDT, le concept n’eut de cesse d’être amélioré et présentait, vers la fin des années 90, un débit de 150 litres par minute.

Le 14 septembre 2002, cinq sapeurs-pompiers de Paris ont péri, victimes d’un accident thermique, lors d’un feu à Neuilly-sur-Seine (92). Meurtrie dans sa chair, la Brigade fait le choix de suivre les évolutions de la direction de la sécurité civile (aujourd’hui dénommée DGSCGC) figurant dans le guide national de référence (GNR) « phénomènes thermiques » qu’elle édicte en 2003.

Ce document recommande l’utilisation d’un débit de 500 litres par minute pour assurer la protection d’un pompier en cas de survenue d’un accident thermique. Il préconise par ailleurs de ne plus utiliser la LDT pour les feux de structures avant que la DGSCGC n’en interdise totalement l’usage, lors de l’attaque de feux en volumes clos ou semi-ouverts, en 2009.

Depuis, un établissement est systématiquement réalisé du point d’eau à l’engin puis de l’engin à la lance. Si cette ligne d’attaque offre d’emblée un débit de 500 L/min elle nécessite en contrepartie sept à huit minutes pour être en eau. Ce délai rend le sapeur-pompier de Paris vulnérable et réduit d’autant le temps pour réaliser les sauvetages.

Ce manque de souplesse et de manœuvrabilité, étayé par quinze années de retour d’expérience, conduit en 2014 le bureau planification opérationnelle (BPO) à solliciter une étude auprès du bureau études prospective (BEP).

ÉVALUATION PERFORMANTIELLE

Initiée en 2015, en partenariat avec plusieurs laboratoires et services d’incendie et de secours, cette étude aboutira, en 2018, à une évolution significative de la réglementation (cf. ADH n° 742). Il est désormais permis de s’affranchir de la notion stricte de débit, sous réserve de prendre en compte le niveau de performance des lances au travers de différents critères définis (capacité de refroidissement des gaz chauds, atténuation du rayonnement…).

Le résultat des travaux de la BSPP est repris par la DGSCGC dans son guide de doctrine opérationnelle relatif aux interventions sur les incendies de structures. Ils seront pris en compte également dans un référentiel technique permettant d’évaluer la performance des lances en vue de leur labellisation.

Pour la Brigade, la suppression de ce « verrou » des 500 L/min est une immense avancée. Désormais la performance d’une lance prime sur son débit et l’approche scientifique retenue va rapidement permettre le choix d’autres matériels sur opération.

RÉNOVATION DE LA LDT ET VALORISATION DE LA LIGNE D’ATTAQUE

Forte de cette avancée, la BSPP, avec l’appui scientifique et technique du laboratoire central de la préfecture de police (LCPP), réalise de nouveaux essais sur différents types de lances, afin de rechercher celle qui présente les meilleurs résultats. Ces essais sont pratiqués avec différents types d’établissements. Au final, une lance sort du lot sur l’ensemble des critères, et ce, avec un débit de 400 L/min.

À partir de là, tout s’enchaine. Cette réduction de 20 % du débit permet de diminuer le diamètre des tuyaux de 45 à 35 mm. Ce gain de 10 mm diminue de 50 % le poids du tuyau lorsqu’il est en eau. La Brigade va donc prochainement pouvoir déployer dans ses engins-pompes des lignes d’attaque valorisées, en terme de manœuvrabilité, par un diamètre réduit.

Ces dix petits millimètres vont aussi permettre de remettre en place une LDT rénovée composée exclusivement de tuyaux semi-rigides au sein d’un nouveau système de dévidoir tournant qui équipera progressivement les nouveaux engins-pompes.

Quinze ans après, la boucle est bouclée. La Brigade va de nouveau pouvoir disposer d’un moyen hydraulique immédiatement utilisable permettant une attaque précoce et rapide du sinistre et de disposer de plus de temps pour réaliser les sauvetages.

LA BRUMISATION DIPHASIQUE

LA BRUMISATION DIPHASIQUE

Tests techniques sur la lance diphasique

Longtemps, le combat contre le feu s’est heurté à l’absence de protection des sauveteurs. Impossible de s’approcher suffisamment du sinistre pour projeter l’eau à la base des flammes afin d’obtenir l’extinction. L’attaque restait donc périphérique et visait essentiellement à sauvegarder l’environnement proche, où les hommes souffrent moins des effets du rayonnement.

Pour que le sapeur-pompier puisse s’engager comme on l’entend aujourd’hui, il aura fallu maîtriser la force mécanique afin de donner au jet de l’allonge, mettre au point des appareils permettant de respirer un air non vicié à une température supportable et développer des tenues de protection adaptées.

Malgré toutes ces évolutions techniques, l’approche reste inchangée et l’extinction, comme la protection, sont obtenues en privilégiant l’application de débits toujours plus élevés.

« Demain, lutter contre les feux passera par un meilleur usage de l’eau » explique le lieutenant-colonel Testa, adjoint au chef du bureau études prospective (BEP) avant d’ajouter : « Outre une meilleure protection du pompier contre les effets du rayonnement, il y a des enjeux économiques d’importance qui motivent de telles évolutions comme les coûts liés aux dégâts occasionnés par les eaux d’extinction, ceux de la gestion des effluents ou encore, ceux inhérents à la mise à disposition d’eau en quantité suffisante. »

UN BROUILLARD OUI, MAIS DIPHASIQUE

Pour ces raisons le BEP a rouvert depuis trois ans un dossier initié en 1998 par la Brigade, celui de la brumisation diphasique. « Si le procédé n’est pas nouveau, nous avons réussi à lever le verrou technique sur lequel avaient buté nos anciens, indique l’adjoint BEP, rendant du coup possible son usage avec les contraintes qui sont les nôtres sur interventions ». L’avancée a été jugée suffisamment intéressante pour que la direction générale de l’armement (DGA) octroie un financement afin de réaliser un démonstrateur opérationnel.

« Si le concept lié à cette lance diphasique décline des technologies simples, il met en œuvre une physique très complexe » explique l’officier. « Pour l’imager, on peut dire que ce procédé ajoute à la génération d’un brouillard, c’est-à-dire une suspension de gouttelettes très fines, le transport de celui-ci au sein d’un jet à grande vitesse. » La façon d’éteindre les feux est profondément modifiée, le refroidissement et la diminution locale de la teneur en oxygène deviennent des modes d’action prédominants et la consommation en eau diminue de façon drastique : cinq à huit fois moins que nos lances actuelles.

Le travail est complexe. Il faut repartir de la feuille blanche et penser un nouveau type de lance, créer les tuyaux et raccords adaptés tout en anticipant l’intégration et l’industrialisation. Néanmoins, le financement obtenu, ainsi que l’industriel avec qui nous travaillons, devraient permettre d’aboutir dans le courant de l’année 2021.

DES PREMIERS ESSAIS PROMETTEURS

Différents essais ont été menés. « Il s’agit pour le moment d’un pièce unique, usinée en un seul exemplaire, qui ne ressemble en rien à une lance mais qui nous a permis, durant deux ans, de conduire les premiers essais afin de s’assurer de l’intérêt du procédé. »

Sur des feux d’espaces clos ou semi-clos, « l’extinction complète ainsi que le refroidissement des locaux ont été obtenus avec vraiment très peu d’eau. Dans des environnements clos avec des conditions sévères, les opérateurs peuvent faire des applications d’eau durant une dizaine de secondes sans effets délétères » indique l’adjoint BEP. Les utilisateurs constatent aussi une suppression des particules en suspension et, autre point positif, l’absence d’eau résiduelle après l’extinction. Enfin, sur les feux de véhicules, seulement 70 à 80 litres d’eau ont suffi.

« Malgré cela, il convient de rester prudent, temporise le lieutenant-colonel Testa, le nombre de tests à conduire est encore important avant de pouvoir pleinement appréhender l’intérêt du procédé, ainsi que ses limites et contraintes.  » C’est l’enjeu de l’année à venir : tester le dispositif dans toutes les configurations envisageables afin de pouvoir permettre au commandement de se prononcer sur l’opportunité de le déployer avec la prochaine génération d’engins-pompes.

DES PERSPECTIVES ALLÉCHANTES

La maîtrise de ce procédé présente potentiellement des intérêts dans de nombreux domaines tels que le nettoyage, la décontamination, la captation des gaz et particules en suspension ou même l’atténuation des ondes de chocs.

Au regard des perspectives offertes, plusieurs services d’incendie et de secours ainsi que des industriels, contactés par la Brigade, ont fait le choix de participer à cette aventure, en identifiant d’emblée des intérêts différents des nôtres au regard de leurs domaines respectifs.

Affaire à suivre !

 

L’AVENIR DES VECTEURS TÉLÉ-OPÉRÉS

QUAND LA RÉALITÉ DÉPASSE LA SCIENCE-FICTION

Depuis trois ans, les vecteurs télé-opérés ont intégré progressivement la réponse opérationnelle de la Brigade. Robot d’extinction (REX), robots-mules, et plus récemment drones aériens, la BSPP se dote de ces outils afin d’assurer de multiples missions. « Ces moyens ne sont pas de simples gadgets, nous cherchons à les utiliser comme de véritables outils de travail permettant de faciliter la manœuvre, explique le lieutenant-colonel Blenet, chef de la section innovation au BEP. À terme, nous pourrons les exploiter lors de toutes les étapes de la marche générale des opérations (MGO). »

INTERVENTIONS PAR LES AIRS

Cette année, les drones ont commencé à être déployés sur le terrain. « Concrètement, le drone est un outil cartographique. Il prend le rôle de la section d’information opérationnelle et prévisionnelle (SIOP) sur les lieux de l’intervention, développe l’officier. Il transmet des prises de vues aériennes pour nous permettre de comprendre la configuration des lieux. Ces renseignements, récupérés en direct, nous épargnent de mauvaises surprises. » En effet, les fonds de cartes récupérés sur le système d’information géographique (SIG) ou via Google Earth s’avèrent parfois erronés en raison de bâtiments détruits, modifiés ou nouvellement construits. « Actuellement, le drone parvient à transférer ses informations au télé-pilote qui les redirige vers le commandant des opérations de secours (COS) ou son PC, poursuit le lieutenant-colonel. Idéalement, nous souhaiterions que le drone émette un flux suffisamment puissant pour renseigner des dizaines d’écrans en direct. Par la suite, le télé-pilote pourrait transmettre ces images à la personne de son choix, jusqu’à un chef de secteur situé à l’extrême opposé de l’intervention. »

PLUS NOMBREUX ET PLUS INTELLIGENTS

À l’avenir, les drones deviendront plus fiables et plus autonomes. « Si le service de navigation aérienne reconnaît ces évolutions, nous pourrons piloter nos drones en dehors de notre champ de vision, ce qui est pour le moment interdit, propose le lieutenant-colonel Blenet. S’ils deviennent complètement autonomes, nous pourrons même nous passer de télé-pilotes. » Dans un futur proche, le drone pourrait recevoir automatiquement un ordre de départ, établir son plan de vol et éditer sa déclaration au service de navigation aérienne. Une fois celle-ci validée, il pourra décoller et se rendre directement sur les lieux du sinistre. L’aéronef, en vol stationnaire au-dessus de l’incendie, enverra ensuite son flux vidéo à l’état-major et aux primo-intervenants afin d’avoir rapidement un rendu 3D de la situation. « Nous travaillons également sur la perspective du travail en essaim, détaille le lieutenant-colonel Blenet. L’idée consiste à déployer un grand nombre de drones qui communiqueront entre-eux. Ils pourraient établir un périmètre de sécurité, larguer des balises, disposer de matériels spécifiques, créer des bulles de communication wifi, etc. » Ce dispositif, en essaim, permettra aussi de maintenir une observation permanente du sinistre : les aéronefs pourront se relayer entre-eux et ainsi pallier les éventuels problèmes d’autonomie. Enfin, la perspective du drone cargo (voir encadré) est elle aussi explorée.

DES ROBOTS OPTIMISÉS

Les robots terrestres ont plus d’ancienneté à la BSPP que les drones. Le REX fut le tout premier vecteur télé-opéré à être opérationnel en 2017 et les robots-mules l’ont rejoint cette année. Leurs missions consistent principalement au port de matériels de reconnaissances et à l’extinction, dans le cas de REX. « Nos études portent actuellement sur la géolocalisation et la communication “indoor”, détaille le capitaine Piffard, chef de la section innovation. Le développement de l’intelligence artificielle fera lui aussi progresser l’usage des robots sur intervention. Nous pouvons même imaginer leur utilisation au sein de notre environnement logistique, où de nombreuses tâches répétitives pourraient allègrement être remplacées par des robots. » Si toutes ces perspectives laissent songeur, les officiers du BEP restent néanmoins catégoriques : les vecteurs télé-opérés ne sont pas près de remplacer le sapeur-pompier de Paris !

 

TENUE INTELLIGENTE ET EPI CONNECTÉS

LA TECHNOLOGIE AU CŒUR DE LA PROTECTION

VESTE INTELLIGENTE

Concernant l’évolution de la tenue de feu, un projet de veste instrumentée est en cours de développement. La BSPP incite des fabricants à réfléchir sur la possibilité d’intégrer dans la tenue des capteurs thermiques pour pouvoir alerter le sapeur-pompier engagé en intervention. À ce jour, seuls des équipements avec capteurs de données physiologiques sont proposés à la vente. Dès 2018, les cellules de recherche et de développement de sociétés sollicitées par le BSH ont étudié la conception d’un tel équipement. Ce n’est qu’au début de l’année 2020 qu’un premier prototype de veste avec capteurs thermiques et alarme intégrés a été présenté au BSH.

La survenue d’une brûlure est conditionnée par plusieurs facteurs : temps d’exposition, intensité de l’exposition, degré d’hygrométrie et caractéristiques des équipements de protection individuelle. L’intégration de capteurs au sein même de la veste a pour objectif de déceler l’augmentation de la température relevée. Ainsi lorsque celle-ci atteint 41°C au contact de la peau, une alarme se déclenche prévenant le porteur de l’imminence d’une brûlure avant même d’avoir atteint le seuil perceptible de la douleur afin de lui laisser le plus de temps possible pour se mettre en sécurité.

Le système se veut le plus simple possible. En effet, les composants électroniques sont déjà existants et disponibles. Les informations relevées par les capteurs sont transmises à une carte mère située dans le col de la veste. Ce prototype doit dès à présent être testé dans l’ambiance réelle d’un caisson de feu, afin de prouver son efficacité ainsi que sa résistance aux manipulations d’habillage et de lavage.

GANTS D’ATTAQUE

La protection des mains du sapeur-pompier est aussi un enjeu de grande taille. En effet, les brûlures aux mains concernent environ 20 % des brûlures totales du 2e degré, constatées sur les soldats du feu. Pour répondre à cette problématique, le BSH encourage les fabricants de gants à développer des produits assurant une meilleure sécurité. Le changement de matière, l’intégration d’une couche d’air et de capteurs sont autant de pistes sur lesquelles les industriels du secteur peuvent travailler. C’est ainsi que le nouveau gant d’attaque, de couleur rouge et qui sera fourni aux unités à l’automne 2020, sera constitué de la même matière que la veste textile. Dans la même lignée que la veste équipée de capteurs, une entreprise du secteur a développé un gant d’attaque intégrant des systèmes similaires. Cette société propose à la BSPP la même démarche de tests en caisson.

C’est grâce à un partenariat avec ces différents acteurs du domaine de la sécurité incendie que la BSPP va tester les prototypes de nouveaux matériels qui équiperont sans aucun doute les futures équipes sur opération. Ces projets s’intègrent idéalement dans la démarche innovation de la Brigade. L’objectif pour la BSPP est d’accompagner ces projets en vue de développer des équipements répondant précisément à ses exigences de sécurité.

Le futur de la tenue de feu

Commandant Franck Capmarty, chef du BSH.

(bureau soutien de l’homme)

« Il y a certains aspects qui n’évolueront sans doute pas. Une tenue de feu doit être le meilleur compromis entre protection, souplesse et respirabilité. Nous demandons déjà beaucoup de choses à cette tenue. Elle doit répondre à de nombreuses exigences normatives comme résistance mécanique, barrière thermique, étanchéité à l’eau et aux produits chimiques liquides.

Elle doit rester fonctionnelle pour pouvoir la revêtir rapidement.

Lorsqu’il s’engage sur un feu, le pompier de Paris doit conserver son agilité, monter à l’échelle à crochets, enjamber un balcon, courir et porter des charges lourdes. La tenue de feu doit garder une souplesse, une ergonomie et un confort à tous points de vue. L’installation de capteurs sur la tenue de feu est un niveau de protection supplémentaire.

Cependant la tenue de feu ne doit pas devenir une armure. Nous croyons plus dans l’allègement

de celle-ci grâce notamment aux nouveaux types de textiles intégrant des matériaux de pointe.  Ils pourraient apporter une plus-value dans l’absorption et la répartition de la chaleur.

La casque est voué, lui aussi, à évoluer. Les nouvelles technologies affluent dans ce domaine et il n’est pas impossible que dans quelques temps, une caméra thermique soit miniaturisée et intégrée dans la visière. Tout comme un système de communication performant.

À mon sens, le système de protection opérationnel du pompier de Paris ne doit pas être trop rigide sinon le pompier n’en serait plus un.

Nous ne pouvons remplacer l’homme par le robot, l’homme fait face à trop de situations différentes.

Sa tenue doit être avant tout comme lui : elle doit rester humaine. »

 

2 commentaires

  1. bonjour ,
    pourquoi je ne peut plus lire vos article sur mon téléphone portable compatible
    Bon courage

  2. Bonjour,
    Après vérifications techniques et quelques tests sur des téléphones portables en mode IOS ou Android, nous ne rencontrons aucune difficulté pour afficher nos articles. Cordialement.

CRÉDITS

Textes : Rédaction Allo Dix-Huit

Photos : BSPP et DR

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