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Incendie charpente Notre-Dame de Paris. Photo victortsu/Flickr/CC

Quelques ordres de grandeur
pour mieux comprendre
le feu de Notre-Dame

S’il est trop tôt pour tirer des conclusions sur l’origine de l’incendie de Notre-Dame de Paris le 15 avril 2019,
il est cependant possible de mettre en perspective l’ordre de grandeur de la puissance dégagée par un feu de charpente de grande dimension avec les capacités maximales
d’une lance à eau.

(English readers, discover the english version of this text here)

Le 15 avril 2019 en fin d’après-midi, un incendie s’est déclaré dans la toiture de Notre-Dame de Paris. Il reste aujourd’hui beaucoup d’inconnues et il est beaucoup trop tôt pour tirer des conclusions définitives sur l’origine de l’incendie et les moyens qui ont été employés. Il est cependant possible de remettre en perspective l’ordre de grandeur de la puissance dégagée par un feu de charpente de grande dimension, dans le contexte de lincendie de Notre-Dame, avec les capacités maximales d’une lance à eau. Toutes les données présentes dans cet article sont soit des données parues dans la presse, soit, en ce qui concerne les caractéristiques physico-chimiques, des données publiques faisant consensus.

Avec les connaissances parcellaires que nous avons à ce stade, nous ne pouvons travailler qu’avec des méthodes très grossières, qui donnent des ordres de grandeur. Deux méthodes classiques sont à croiser :

  • l’une, très simpliste, consiste à supposer que le volume occupé par la charpente est relativement homogène et représentatif des feux bien ventilés et de grande puissance classiques,
  • la seconde, à peine moins simpliste, consiste à examiner la masse de bois qui a disparu dans l’incendie, à estimer le pouvoir calorifique de ce bois, et en déduire une puissance sur une durée de référence.

Première méthode : une charpente bien ventilée

En ce qui concerne la première méthode, on pourrait discuter pour déterminer si le feu est effectivement bien ventilé. Ce fut sans aucun doute le cas très vite, du fait de la proportion de vides dans les charpentes, du fait que les charpentes traditionnelles sont en général ventilées naturellement pour des raisons de durabilité du bois, et du fait de la perte rapide de la couverture sous l’effet de la chaleur.

On peut donc considérer que l’ordre de grandeur classique d’une puissance de 1 MW par mètre cube enflammé est plausible.

La charpente se déployait sur la nef, le chœur et le transept. La longueur totale est de 100 m, la largeur au niveau de la nef et du chœur de 13 m, la largeur totale du transept de 40 m et la hauteur de 10 m. En approximant le volume nef et chœur par un prisme de base triangulaire, on obtient un volume de 6 500 m3.

À cela, il faut ajouter le volume correspondant au transept et à la flèche et soustraire le demi cône de l’abside et le volume interne des voûtes, qu’il est délicat d’estimer. Cependant, on peut en ordre de grandeur retenir que ces deux corrections sont petites par rapport au volume initial et se compensent partiellement.

Ainsi, nous nous proposons de retenir un volume de 6500 m3. Si on suppose que pendant le paroxysme du feu, 50% de la charpente engagée dans l’incendie (elle-même 75 % de la charpente totale) ont brûlé, on trouve donc un ordre de grandeur de 2 500 MW.

Deuxième méthode : la masse de la charpente de Notre-Dame

La seconde méthode part de la masse totale de la charpente. Cette charpente était constituée de 1300 chênes pour une masse totale estimée à 1 000 tonnes. La pouvoir calorifique d’un bois comme le chêne est de 17 à 20 MJ/kg. Ici, on retiendra 17,5 MJ/kg, comme dans l’