MÉTHODE D'IOWA, LE DÉBIT D'EXTINCTION SÉCURITAIRE ET L'ATTAQUE SIMULTANÉE
Cette méthode provient de l'Université d'Iowa dont les travaux ont débuté en 1951. La méthode des chercheurs Floyd W. (Bill) Nelson et Keith Royer de l'université demeure toujours valide de nos jours car elle est basée sur des principes fondamentaux et scientifiques. Nous ne rentrerons pas dans les détails de l'élaboration du principe et de la démonstration, nous nous contenterons d'en faire ressortir les lignes directrices.
Le tout est basé sur deux principes:
- L'étude d'expansion de l'eau en vapeur indique qu'un gallon d'eau produit 200 p³ de vapeur avec une marge de sécurité;
- L'étude de la production de chaleur en relation avec l'oxygène indique également qu'un gallon d'eau va absorber, avec un facteur de sécurité, toute la chaleur qui peut être produite par l'oxygène dans 200 p³.
Donc la formule de base étant que: Gal = Volume (contenu) / 200
Premier énoncé:
Cet énoncé est dérivé du fait que le ratio d'expansion de l'eau en vapeur (212F) est de 1700. De là, 1 pied³ d'eau produira 1700 p³ de vapeur. Assumant que 1 p³ d'eau contient 7,48 gallons.
Ainsi: 1700 / 7.48 = 227 p³, ce nombre est arrondi à 200 p³ (efficacité de sécurité de 90%).
Deuxième énoncé:
Le deuxième facteur sera davantage synthétisé. En 1955, en assumant une combustion complète des hydrocarbones, Factory Mutual a démontré que 1 p³ d'oxygène avec des combustibles normaux produisait 535 btus. La production de flammes s'arrête normalement lorsque le taux d'oxygène va sous 15%. Ainsi il y a un 7% de l'air qui contient l'oxygène disponible pour entretenir le tout.
535 btus x 0.07 = 37 btus
Nous devons toutefois se rappeler qu'un gallon d'eau prend son expansion jusqu'à 200 p³ de vapeur.
37 btus x 200 p³ = 7 400 btus
Finalement, la transformation d'un gallon d'eau en vapeur (212F) occupe 200 p³ et chaque livre d'eau absorbe 971 btus à 212F. Un gallon d'eau pèse 8.34 lbs.
971 btus x 8.34 = 8 098 btus
7400 btus < 8098 btus confirme qu'un gallon d'eau peut absorber toute la chaleur produite par 200 p³ d'air. Il y a une seconde marge de sécurité de 600 btus.
Le Débit d'Extinction Sécuritaire quant à lui nécessite de figurer ce nombre de gallons en fonction du temps (min).
DES * t = Gal
DES * t = Vol /200
DES = Vol / (200*t)
Les chercheurs ont déterminé que pour un feu de structure confiné, on pouvait contrôler l'incendie en moins de 30 secondes (30/60) pour être efficace [LxLxH/100]. Il est cependant bon de noter que le temps idéal pour obtenir la meilleure distribution de l'eau est de 10 secondes (10/60). De là la règle du pouce LxL/3 considérant une hauteur de 11,1' et une extinction en 10 secondes.
Ainsi, la NFPA fait référence à 95 gpm (dans plusieurs articles sans citer la source) en fonction d'un volume d'incendie confiné maximal de 10 000 p³ et moins avec une rapidité d'extinction d'au moins 30 secondes. Certains services d'incendie américains utilisent d'ailleurs des débits à 150 gpm comme débit minimal sécuritaire. De notre côté, nous devons tenir compte que les incendies ne sont pas tous confinés et ne répondent pas à 100% au théorème (deux principes d'IOWA). Au départ, nous devons avoir en tête que les incendies ici décrits sont des incendies confinés dans des appartements ou des structures. Si la ventilation est trop excessive, il sera impossible d'atteindre ces débits car l'apport de chaleur (btu) par l'oxygène sera supérieur. De plus, vous devez garder à l'esprit que si pour un espace donné vous décidez d'appliquer 200 gpm pour deux pièces de 3500 p³ chacune, il serait plus efficace de procéder avec deux lances à 100 gpm pour chacune des pièces. Ceci réitère la méthode de l'attaque combinée et simultanée des jets. Les contraintes de temps et de volume justifient facilement cette méthode.
Le tableau ci-dessous illustre bien le phénomène en fonction du volume. 20 000 p³ est considéré comme l'équivalent de la grandeur moyenne d'une maison. 3 000 p³ est considéré comme un incendie dans une grande pièce et confiné. Ci bas le tableau de Wiseman:
