Rideau d'eau : ce qu'il arrête et ce qu'il laisse passer

Un rideau d'eau, la « queue de paon » des sapeurs-pompiers français, arrête une partie du rayonnement thermique d'un incendie, pas la totalité. Dans un essai mené en 2015 par l'académie néerlandaise des pompiers, une paroi en acier à 3 m du feu s'est échauffée d'environ 180 °C sans rideau et d'environ 130 °C derrière un rideau vertical. Quand la paroi elle-même était aussi maintenue mouillée, l'élévation se limitait à environ 25 °C. Placez donc le rideau de façon qu'il mouille ce que vous voulez protéger. Comptez 5 à 8 bar à l'appareil et, selon le modèle, de 300 à 1800 l/min.

Ce que l'essai néerlandais de 2015 a mesuré

Ces chiffres viennent de la Brandweeracademie de l'Instituut Fysieke Veiligheid néerlandais, devenu le NIPV. Son rapport Defensieve buiteninzet: warmtestraling en waterschermen (en néerlandais) du 26 novembre 2015 décrit neuf essais dans un hangar, trois par configuration. Des palettes en feu dans un conteneur maritime ouvert ont porté sa paroi arrière en acier à un maximum de 676 °C en moyenne. À 3 m de là se trouvait une tôle d'acier mince, dans le rôle du bâtiment voisin. Le rideau d'eau était placé à mi-distance.

Sans rideau, la tôle recevait 7 à 11 kW/m². Pendant les essais préliminaires, une des poutres en bois qui portaient la tôle a pris feu sous un rayonnement mesuré de 13,8 kW/m². À cette distance, la propagation du feu était donc un risque réel. Le rideau vertical a arrêté un peu plus de la moitié du rayonnement, autour de 55 %.

La troisième configuration est la plus instructive pour le terrain. Les chercheurs voulaient incliner le rideau pour que l'eau ruisselle sur la paroi exposée, mais le mur du hangar ne supportait pas autant d'eau. Ils ont laissé le rideau à la verticale et fait couler 13 l/min sur la tôle de 2 m sur 1 m, à partir d'une petite gouttière. Ce film d'eau a absorbé le rayonnement que le rideau avait laissé passer. Le rapport conclut qu'une configuration qui maintient aussi la paroi exposée mouillée est la plus efficace et doit être préférée partout où elle est possible.

Comment fonctionne un rideau d'eau

Une lance rideau d'eau est un tube court, avec un raccord de tuyau d'un côté et une plaque demi-ronde de l'autre. L'eau frappe la plaque à angle droit et s'étale en un éventail vertical. L'appareil est posé au sol et se passe d'opérateur.

L'eau liquide absorbe bien le rayonnement infrarouge. Le rapport situe le rayonnement thermique des flammes surtout à des longueurs d'onde de 2 à 3 µm, que l'eau absorbe fortement. Le point faible est la forme du rideau. Près de la plaque, l'eau forme un film continu. Plus loin, ce film se défait en gouttes, et le rayonnement passe entre elles.

Le nom change d'un pays à l'autre. En France, on parle de « lance queue de paon » ou de « lance écran » ; les pompiers allemands et néerlandais disent Hydroschild ou hydroschild. Nos lances rideau d'eau en aluminium ont un débit de 300 à 1800 l/min selon le modèle et des raccords DSP ou Storz ; d'autres raccords sont disponibles sur demande.

Débit et pression : 5 à 8 bar et beaucoup d'eau

Un rideau d'eau demande 5 à 8 bar à l'entrée. C'est la valeur que donne le CGDIS, le corps d'incendie et de secours luxembourgeois, dans son support de cours sur l'alimentation en eau (en allemand). Avec moins de pression, le rideau rétrécit : dans l'essai néerlandais, l'appareil fonctionnait à 2 bar, consommait environ 200 l/min et donnait un rideau d'environ 11 m de large et 3,4 m de haut.

Pour les types allemands C et B, l'article « Hydroschild » de la Wikipédia en allemand donne les valeurs ci-dessous. Prenez-les comme ordre de grandeur : ce ne sont pas les valeurs de la fiche technique de nos rideaux d'eau.

Comparez ces débits à votre alimentation en eau. La circulaire ministérielle belge du 14 octobre 1975 sur les ressources en eau d'extinction juge suffisante, dans la majorité des cas, une quantité de 120 m³ d'eau fournie uniformément en deux heures, soit un débit de 1000 l/min. Un seul grand rideau d'eau consomme tout ce débit, voire plus.

La ligne de tuyaux prend aussi sa part. Les tableaux de formation des sapeurs-pompiers français comptent 2,2 bar de pertes de charge pour 100 m de tuyau de 70 mm à 1000 l/min. Pour 6 bar au rideau, la pompe doit alors fournir environ 8,2 bar en terrain plat. Pour le tuyau de 45 mm, les mêmes tableaux donnent 6 bar par 100 m à 500 l/min. Une ligne de 45 mm n'alimente donc que les petits modèles, et sur de courtes distances. Le tableau complet se trouve dans notre article sur les pertes de charge dans les tuyaux de 45 et 70 mm.

Où le placer

Placez le rideau entre le feu et l'objet, et orientez-le pour que l'eau atteigne la surface que vous voulez garder froide. Trois points pratiques découlent de l'essai et du fonctionnement de l'appareil.

• Placez l'objet derrière le milieu du rideau. Près de la plaque, la nappe d'eau est continue ; vers les bords, elle est ouverte.
• Surveillez la surface à protéger. Si elle reste sèche, rapprochez le rideau ou tournez-le vers la paroi.
• Alimentez le rideau par une sortie qui lui est réservée sur une division. Vous pouvez alors établir la ligne à sec, poser l'appareil, revenir sur vos pas et ouvrir la vanne depuis un endroit moins exposé à la chaleur.

Si le rideau ne peut pas mouiller la surface, refroidissez-la directement. Le rapport cite le canon à eau dirigé vers le bâtiment exposé comme une autre technique courante, mais ne l'a pas testée. Dans notre gamme de canons incendie, MONTMIRAIL oscille horizontalement sur 55° et POKET reçoit en option un adaptateur oscillant pour un refroidissement sans personnel. L'article sur les lances-canons portables et fixes les compare.

Les limites du rideau d'eau

Un rideau d'eau agit sur une seule voie de propagation du feu : le rayonnement thermique. L'étude néerlandaise a laissé de côté les autres voies : les gaz chauds, le contact des flammes et les brandons. C'était aussi un essai de laboratoire : il n'y avait pas de vent dans le hangar, et les auteurs notent que le vent peut disperser un rideau. Ils ajoutent qu'une vraie façade est irrégulière, avec des fenêtres aux vitres éclatées ou non. Un film d'eau régulier n'y est pas acquis.

Il reste la question de l'eau. Avec 800 à 1800 l/min pour les grands modèles, un rideau puise au même hydrant ou à la même pompe que les lignes d'attaque. Raison de plus pour choisir le plus petit modèle qui couvre l'objet. L'essai va dans le même sens : les 13 l/min sur la tôle ont fait passer l'élévation d'environ 130 °C à environ 25 °C, avec bien moins d'eau que les quelque 200 l/min projetés en l'air. L'essai n'a pas vérifié si le mouillage seul aurait suffi. Le rapport demande des recherches complémentaires sur ce point.

Nuages de gaz et de vapeur : un effet limité

Face à un nuage de gaz ou de vapeur, un rideau d'eau dilue et dévie, mais le nuage subsiste. C'est le résultat de l'étude bibliographique Waterschermen en waterstralen du NIPV, datée du 22 décembre 2023. À quelques mètres derrière le rideau, des essais à l'ammoniac ont montré des baisses de concentration allant jusqu'à 90 %. Plus loin, l'effet s'estompait fortement, tout comme par vent plus fort.

L'effet semble surtout mécanique : le rideau pousse le nuage vers le haut et sur les côtés et y mélange de l'air. Lors d'essais français menés durant l'hiver de 1998 à 1999, que l'étude décrit, les concentrations aux bords du rideau étaient plus élevées que sans rideau. En moyenne, environ 15 % de l'ammoniac s'est dissous dans l'eau, alors que ce gaz se dissout facilement. Pour le chlore, peu soluble, l'étude n'a relevé qu'une baisse limitée. Sa conclusion : neutraliser entièrement un nuage de vapeur ne semble pas réaliste.

Les sites Seveso sont directement concernés. L'annexe II de la directive Seveso III 2012/18/UE fixe le contenu du rapport de sécurité. Parmi les équipements qui limitent les conséquences d'un accident majeur, elle cite « les dispositifs de pulvérisation d'eau » et « les écrans de vapeur ». Si un rideau d'eau mobile figure comme ligne de défense dans l'un de vos scénarios, confrontez ce scénario à l'étude du NIPV.

Choisir le modèle

Trois données déterminent le modèle qui convient :

• le système de raccords et le diamètre de la ligne qui l'alimentera, en Belgique normalement DSP 45 ou 70 ;
• le débit et la pression que votre pompe ou votre réseau d'hydrants peut lui réserver ;
• ce qu'il doit protéger, avec la largeur et la hauteur de cet objet.

Envoyez-nous ces données et nous vous proposerons un modèle, avec son débit et les dimensions du rideau.

Questions fréquentes