Le risque incendie sur les bâtiments équipés de

Le risque incendie sur les bâtiments équipés de
photovoltaïque
Mardi 8 Novembre de 9h30 à 10h30
Intervenant : Alain SAINRAT, Expert comportement au feu, LABORATOIRE NATIONAL DE
METRONOMIE ET D'ESSAI
Parmi les origines externes des incendies relatifs aux bâtiments, nous pouvons citer les
impacts de la foudre ou le contact avec des éléments incandescents. Il existe deux types de
comportements possibles. Le premier type concerne les aspects électriques, en relation avec les
normes IEC et UL, et le deuxième type concerne les réglementations nationales ou européennes, sur
les capteurs intégrés au bâtiment, pour un usage en toiture ou en façade.
Il existe deux types de norme pour les modules et panneaux : IEC 61730 et NF EN 61730,
concernant la qualification pour la sûreté du fonctionnement des modules photovoltaïques.
Il existe cinq types d'exigences : essai en température, essai au point chaud, essai de résistance au
feu, essai thermique de la diode de dérivation et essai de surcharge de courant inverse. Ces cinq
paramètres permettent d'appréhender le comportement au feu de toute la partie électrique.
Les normes IEC61730 et NF EN 61730 sont complétées par la norme ANSI UL 1703, qui
correspond à la vérification de l'allumabilité d'un module ou panneau en point chaud provenant à la
fois d'un circuit ouvert et d'un court-circuit sous un éclairage d'au moins 700W/M2. La méthode IE
UL 790, quant à elle, est un essai sur toiture au brandon et à la propagation de la flamme.
Aux normes concernant la connexion électrique et la partie électrique des capteurs s'ajoutent
la réglementation française, principalement pour les établissements et habitations. Il y a plusieurs
types de conditions de mise en œuvre qui sont concernées, comme l'utilisation des capteurs en
façade, en couverture, surimposés, en toiture à support continu, en bois, de classe M0 (pour les
supports incombustibles), les couvertures surimposées sur un support non M0 ou autre que le bois.
L'exigence change selon l'emplacement, et ainsi, par exemple, en façade, il y a une exigence de
classement M3 ou d'euroclasse. L'indice “M” est en relation avec le risque d'inflammation et de
propagation suite à une inflammation ponctuelle au niveau de la façade. Le but est de vérifier si le
capteur peut contribuer à la propagation du feu.
Si c'est en couverture, en fonction du positionnement du capteur sur le support, l'on va exiger
un traitement M3, comme en façade, mais s'il est sur un support combustible ou un support non
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bois, on va demander un Broof pour effectuer une simulation de la chute d'une particule
incandescente et le percement et la propagation du feu au reste du bâtiment consécutifs. Un tableau
des exigences demandées figure dans la présentation Power Point de cet exposé.
On constate que les exigences en Allemagne ou en Grande-Bretagne sont proches des
réglementations françaises. Ainsi, la réglementation allemande sur les toitures ressemble à son
équivalent français. Il y a une exigence d'euroclasse complété par un effet de toiture de type Broof,
afin de s'assurer que le capteur soumis à une particule incandescente ne se propage pas et ne
traverse pas la toiture. Le même type d'exigence existe en Angleterre. L'approche est donc très
similaire entre la France et ces deux pays.
Le classement “M” est un classement national, et dans le cadre de la directive relative au
marquage CE, les classements nationaux sont remplacés par l'euroclasse. Dans la réglementation
française, il est permis de faire appel aux deux types de classements.
Les systèmes que nous avons évalués sont les supports en polymères. Les méthodes d'essai
s'appliquent aux capteurs complets, et l'on est amené à adapter les règles de mise en œuvre
spécifique à ce type de produit.
Nous avons testé le classement “M” sur des éprouvettes de 30-40 cm, sur laquelle nous avons
appliqué un rayonnement électrique et des flammes pilotes. Si le produit s'enflamme, nous vérifions
la propagation de la flamme et sa hauteur. A partir de ces mesures, nous pouvons établir le
classement.
Le classement va du M1 au M4, autrement dit du meilleur au moins bon. On va être amené à
tester via un capteur pour reproduire le module photovoltaïque, et l'on peut tester selon la norme
EN 13823, l'effet avec un appareil SBI, qui consiste à brûler une éprouvette constituée de deux ailes
en position verticale. Les mises en condition sont peu représentatives de la réalité pour les capteurs
photovoltaïques, et ce surtout en toiture. Nous avons également développé des essais
conventionnels.
Après avoir enflammé un échantillon, nous allons mesurer le débit calorifique, c'est-à-dire la
quantité de chaleur générée en fonction du temps. On peut alors mesurer la pente maximale de la
courbe et la quantité totale de chaleur dégagée pendant la combustion. On distingue un indice Figra
et un indice THR. C'est grâce à la quantité de chaleur dégagée que l'on peut déterminer ou non
l'euroclasse. La classe E concerne un produit qui s'enflamme et propage la flamme en dégageant
tellement de chaleur qu'il peut provoquer un embrasement généralisé. En règle générale, on exige
un classement compris entre B et D, ce qui correspond au classement M3. On mesure également la
production de fumée.
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Il y a une substitution au classement M ou euroclasse quand le capteur photovoltaïque est
disposé sur un support combustible autre que le bois. Nous cherchons alors à voir s'il existe un risque
de percement en cas de foudre par exemple, et ce qui se passe dans ces conditions. Nous allons
soumettre le panneau à un rayonnement et nous regardons si cela se propage ou transperce le toit.
Nous allons enfin déterminer en fonction des résultats un classement qui va de T1 à T3.
Nous avons été amenés à tester plusieurs types de panneaux solaires, et nous sommes de
plus en plus amenés à tester des capteurs plus ou moins flexibles. Il faut se poser la question sur la
manière dont on va mettre en œuvre ces produits pour les essayer par la suite, et définir les règles
d'application. Le problème restant à résoudre et l'arrivée de nouvelles technologies qui peuvent
également contribuer au développement d'incendies. L'impact des coupures de courant sur le
comportement au feu est aussi à étudier, de même que l'interaction avec les smart grid.
Pour conclure, nous pouvons dire qu'à ce type de produit correspond un arsenal
réglementaire sur la sécurité incendie, pour une application générale ou pour une application au
bâtiment. Au niveau européen, il existe des approches similaires en France, en Allemagne et en
Grande-Bretagne, mais nous avons besoin de nouvelles réglementations relatives aux nouvelles
technologies.
Questions
Pierre Criqui, Agrion
Les nouvelles générations d'installations représentent-elles plus de risques ?
Elles ne représentent pas spécialement plus de risques, mais ont des scénarii différents par
rapport à leur mise en œuvre, surtout en ce qui concerne les capteurs flexibles. Tout dépend des
conditions dans lesquelles ceux-ci vont être posés. Il va falloir voir les conditions de mise en œuvre à
reproduire pour pouvoir les tester, et cela ne va pas spécialement représenter plus de risques. Il peut
éventuellement y avoir un accroissement des risques d'incendie si certains d'entre eux utilisent des
polymères, qui peuvent alors dégrader le comportement au feu.
Pascal Tessier, Enphase Energy
Qu'en est-il des essais de tenue en température des câblages sur les systèmes photovoltaïques ?
Les câbles doivent satisfaire les exigences des normes sur le comportement au feu (exigence
UL 94). La méthode décrite dans l'exposé s'adresse aux panneaux et non aux câbles.
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Nicolas Buriez, EDF
Où peut-on trouver les résultats des différents tests avancés lors de la présentation ?
Ces données sont confidentielles, nous pouvons en montrer des exemples de résultats, mais
pas les diffuser sans autorisation préalable de nos clients.
Pierre Criqui, Agrion
Quel est le lien avec les smart grid ?
Cela va accroître les risques incendie en mettant à jour de nouveaux scénarii, relatifs
justement aux possibilités des smart grid. Il faudra alors jouer sur l'ensemble des connexions à
appréhender concernant le risque incendie, et également résoudre le problème de la maintenance à
mettre en place.
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