Modélisation de l’évacuation des personnes en situation d’incendie

Human egress modelling in fire situations

• Auteur / Autrice : Thomas Gasparotto
• Direction : Pascal Boulet, Anthony Collin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance le 13/02/2018
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Vauquelin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Carlotti, Bernard Porterie, Anne Thiry-Muller
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Carlotti, Bernard Porterie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Physique statistique

Simulation, Méthodes de

Foules

Circulations (architecture)

Comportement humain

Incendies -- Prévention

Mots clés libres

Sécurité incendie

Évacuation

Modélisation

Validation expérimentale

Visibilité

Comportement humain

Fire safety

Evacuation

Modelling

Experimental validation

Visibility

Human behavior

Résumé

Ce travail, mené conjointement entre CNPP et le Laboratoire d’Énergétique et de Mécanique Théorique et Appliquée, est consacré à la mise en place d’un modèle d’évacuation de personnes, dans l’optique d’une application en Ingénierie de Sécurité Incendie. Le modèle de cheminement de personnes développé dans ce manuscrit est un modèle physique reposant sur une équation de conservation de la densité de personnes. Il est basé sur des hypothèses simples et réalistes résultant de l’observation de mouvements de foule, et utilise une vision macroscopique des personnes caractérisées par une densité moyenne. Ce modèle est mis en œuvre sur des cas de vérification et de comparaison issus de la littérature. Des expériences d’évacuation sont réalisées à échelle réelle afin de récolter des données quantitatives sur le mouvement des personnes et de valider de façon pertinente le modèle de cheminement de personnes. En outre, une stratégie est proposée afin d’intégrer dans la modélisation les contraintes thermiques et optiques liées au feu ainsi que leur impact sur le processus d’évacuation. Enfin, des simulations d’évacuation intégrant les effets du feu sont effectuées sur une configuration à grande échelle

This work was conducted as a collaboration between CNPP and the laboratory LEMTA. It was devoted to the implementation of an emergency egress model offering prospects for use in Fire Safety Engineering. The pedestrian movement model described in this manuscript is a physical model relying on a people density balance equation. This model is based on three fundamental assumptions resulting from pedestrian phenomena commonly observed, especially in crowds. Its mathematical formulation assumes that people are regarded as a mean density in a macroscopic way. The pedestrian model was tested on verification and comparison cases extracted from literature. Evacuation drills were also performed at real scale without fire constraints to collect some quantitative data like egress times or flows, and to validate the people motion model. Furthermore, a mathematical strategy is propounded in order to integrate thermal and optical stresses into the evacuation model and to take into consideration their incidence on evacuation processes. Finally, egress simulations are achieved on a large-scale configuration considering different scenarios involving fires