L’impact de la fumée des feux de forêt sur les matériaux de construction et les équipements électroniques

Les feux de forêt sont un phénomène naturel qui se produit dans de nombreuses régions du monde. Cependant, ces dernières années, les feux de forêt sont devenus plus fréquents et plus graves en raison des changements climatiques. Les feux de forêt canadiens touchent actuellement des États américains. En date du 8 juin 2023, des villes telles que Washington, D.C., Philadelphie, New York, Baltimore, Buffalo et Chicago ont émis des alertes de qualité de l’air classées comme « malsaines » en raison de la fumée. Bien que les effets immédiats des feux de forêt soient dévastateurs, l’impact potentiel à long terme peut être tout aussi sévère.

Les dommages aux bâtiments et aux équipements électroniques sont une source d’inquiétude majeure après une exposition à la fumée. Dans ce blogue, nous discutons des effets de la fumée des feux de forêt sur les bâtiments et l’équipement et partageons des conseils pour atténuer les risques.

Effets de la fumée des feux de forêt sur les matériaux de construction

La fumée des feux de forêt peut contenir différents polluants comme le monoxyde de carbone, les composés organiques volatils (COV) et les particules particulaires. Les particules sont particulièrement préoccupantes car elles peuvent s’adhérer aux surfaces, s’accumuler avec le temps et entraîner des taches et une décoloration des surfaces sensibles.

Membres de Wood

Les propriétés structurelles des éléments en bois ne sont pas affectées uniquement par la fumée. La profondeur de la brûlure pour les membres proches du feu est un indicateur fort de la gravité des dégâts. Les propriétés dimensionnelles du bois de base peuvent être mesurées sous la couche de charpente et les propriétés structurelles résiduelles peuvent être déterminées. Les connecteurs métalliques exposés au feu ou à des températures élevées doivent être inspectés soigneusement pour détecter des déformations et des pertes de connectivité.

Éléments en acier structurel

Les propriétés des éléments en acier de structure sont affectées par les températures élevées. L’acier de structure commence à perdre de la résistance à des températures d’environ 600°F et perd pratiquement toute sa résistance à environ 2000°F.

Les déformations de l’acier structurel après une exposition à haute température peuvent être visibles à l’œil nu lors des inspections visuelles. En utilisant la détermination de la température du feu par l’enquête sur l’incendie, des décisions initiales de « triage » peuvent être prises quant aux éléments qui peuvent rester ou doivent être remplacés avant d’effectuer des inspections plus détaillées.

Éléments en béton armé

Les propriétés structurelles des éléments en béton armé ne sont pas affectées par les feux de forêt, en plus des effets de fumée. Les éléments en béton armé ont une tolérance relativement élevée au feu et aux températures élevées avant que des dommages structurels ne surviennent. Le béton armé exposé à des températures élevées présentera d’abord une couleur rouge à rosée avant de devenir gris blanchâtre, puis beige si la température continue d’augmenter.

Le « sondage » des éléments en béton armé est une méthode d’essai non destructif visant à déterminer si une délamination interne s’est produite et consiste à heurter le béton avec un outil et à écouter les sons sourds ou creux. Une autre méthode non destructive inclut les essais ultrasoniques de vitesse d’impulsion qui fournissent des données de corrélation avec les valeurs publiées de résistance à la compression du béton afin de déterminer si le béton a perdu sa capacité à cause du feu.

Effets de la fumée des feux de forêt sur les équipements électroniques

La contamination par la fumée pose un problème lorsque les particules provenant de matériaux brûlés se déposent sur des surfaces électroniques exposées. En raison des systèmes de ventilation des bâtiments et des points d’entrée ouverts, la fumée peut circuler vers différentes zones à l’intérieur du bâtiment et de son contenu. En conséquence, l’équipement à travers un bâtiment peut être exposé à des contaminants à différents niveaux. De plus, à cause des ventilateurs et des ouvertures dans les enceintes des équipements, la fumée est introduite dans les équipements où elle se dépose sur les composants électroniques sensibles et les cartes électroniques.

Il existe plusieurs mécanismes par lesquels la fumée affecte négativement l’équipement. Premièrement, la fumée est constituée de minuscules particules du matériau brûlé. La fumée peut endommager les assemblages mécaniques en agissant comme un abrasif entre les composants mobiles. De plus, les particules présentes dans la fumée peuvent obstruer les filtres, obstruant ainsi la circulation de l’air et provoquant la surchauffe de l’équipement. Deuxièmement, l’effet de la fumée lorsque les matériaux dégazés sont potentiellement corrosifs. Les particules corrosives participent activement à la corrosion des assemblages sensibles.

Hygiène industrielle

Afin d’évaluer efficacement les impacts potentiels des feux de forêt sur une propriété, les hygiénistes industriels (IH) d’EFI Global utilisent les sous-produits de la combustion (suie, charbon et cendres) comme indicateurs pour évaluer l’exposition potentielle. Les sous-produits de combustion (CBP) sont les indicateurs les plus courants associés aux dommages causés par un incendie et fournissent également une mesure quantifiable pour déterminer l’ampleur de l’impact. De plus, les CBP sont généralement moins susceptibles de disparaître en l’absence d’activités de nettoyage et fournissent un indicateur plus fiable des impacts potentiels. Cependant, lors de l’évaluation de l’exposition potentielle à la fumée, il faut considérer d’autres sources de combustion.

Les concentrations de fond de CBP se trouvent couramment sur les surfaces intérieures des bâtiments, surtout celles qui sont rarement nettoyées (c.-à-d. fermes, terrasses, plafonniers, etc.) ou lorsque des sources génératrices de particules de combustion existent. À l’intérieur d’une propriété, il peut y avoir des sources localisées génératrices de CBP, qui contribuent aux concentrations de fond sur les surfaces intérieures. Les facteurs typiques liés à l’intérieur d’une propriété peuvent inclure, sans s’y limiter : l’infiltration d’air extérieur par des portes ou fenêtres ouvertes (par exemple, les gaz d’échappement du véhicule), les procédés de cuisson, certains appareils électroménagers, le fonctionnement du foyer, le tabagisme, et l’allumage de chandelles ou d’encens.

Selon le type d’installation (par exemple, commerciale, manufacturière, résidentielle), divers facteurs additionnels influencent l’accumulation de CBP dans une structure, notamment la fréquence de nettoyage, la conception des bâtiments, les débits de ventilation, les activités opérationnelles et la présence d’équipements de combustion, d’appareils ou de véhicules.

Pour cette raison, EFI Global évalue quantitativement les concentrations superficielles de CBP sur les matériaux de construction afin de comparer les surfaces impactées et non impactées afin d’élaborer des recommandations de protocole de remédiation, plutôt que d’évaluer l’impact en utilisant une méthode de présence/absence.

Les particules de CBP se transportent à travers une structure similaire à celle de la poussière environnementale, suivant les courants d’air et se déposant sur les surfaces. De plus, l’air chauffé par un incendie peut créer des différences de pression qui créent de la portance favorisant la migration des particules plus haut dans la structure avant qu’elles ne se déposent ou ne soient ventilées. Les particules de CBP présentent des schémas caractéristiques de dépôt ou d’entraînement qui impactent différemment les surfaces. Les particules de CBP se déposent plus facilement sur de grandes surfaces horizontales, du métal, du plastique ou là où des courants d’air actifs sont présents (par exemple, systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC)).

Les particules de CBP se transportent à travers une structure similaire à celle de la poussière environnementale, suivant les courants d’air et se déposant sur les surfaces. De plus, l’air chauffé par un incendie peut provoquer des différences de pression qui créent de la portance, favorisant la migration des particules plus haut dans la structure avant qu’elles ne se déposent ou ne soient ventilées. Les particules de CBP présentent des schémas caractéristiques de dépôt ou d’entraînement qui impactent différemment les surfaces. Les particules de CBP se déposent plus facilement sur de grandes surfaces horizontales, du métal, du plastique ou là où des courants d’air actifs sont présents (par exemple, systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC)).

Comment EFI Global réagit-elle aux allégations concernant la fumée?

Les ingénieurs et hygiénistes industriels d’EFI Global réalisent des inspections visuelles non invasives afin de comprendre la gravité de l’exposition ou des dommages. Sur la base des résultats de l’inspection initiale, les recommandations pourraient inclure une inspection/enquête plus complète avec des essais non destructifs et/ou destructifs.

Après les inspections et les tests, l’exposition et les dommages potentiels seront définis, et des recommandations seront communiquées pour le nettoyage, la réparation ou le remplacement, au besoin, afin de ramener la structure à son état d’avant la perte.

L’impact de la fumée des feux de forêt et des températures élevées sur les matériaux de construction et les équipements électroniques peut être important — entraînant des problèmes électriques et structurels potentiels. Les équipements électroniques et électriques comme les panneaux de contrôle et les systèmes CVC peuvent subir des défaillances s’ils sont exposés, ce qui peut aussi entraîner des réparations coûteuses ou des remplacements.

Pour en savoir plus > visitez efiglobal.com ou contactez [email protected]; [email protected]; ou [email protected].