vers une meilleure qualification, quantification et visualisation des traces de combustion et effets du feu dans un contexte d’investigation post-incendie

Le Laboratoire Central de la Préfecture de Police (LCPP) réalise depuis 1989 des investigations post-incendies au profit des services d’enquête. Plusieurs projets de recherche ont permis d’améliorer les connaissances et outils à disposition des investigateurs [1-5], pour quantifier et interpréter les traces de combustion et des effets du feu (TCEF). Des dispositifs de reconstruction 3D ont également été développés pour recréer des scènes d’investigation virtuelles qui immergent l’utilisateur dans des environnements photoréalistes, avec possibilité de déplacement libre. Au sein de ces environnements, il est possible de superposer des données complémentaires (profondeurs de carbonisation du bois, de calcination du plâtre, dépôts de suie, mesures de composés organiques volatils par photoionisation…), qui sont généralement peu ou pas visibles sur le terrain. Ceci est particulièrement utile pour la formation des futurs enquêteurs, en centralisant des informations complémentaires et en mettant en évidence les phénomènes. Néanmoins, le nombre d’informations affichables demeure limité, du fait des connaissances actuelles en science de l’incendie ; l’interprétation fiable des différentes traces reste entravée par la multiplicité de paramètres souvent inconnus ou difficiles à quantifier (type de matériau, conditions de ventilation, durée d’exposition, source d’allumage, apport en oxygène, etc.).

L’objectif de la thèse est d’améliorer la compréhension des TCEF, notamment la carbonisation et la calcination, en étudiant leur lien avec les sollicitations thermiques subies par les matériaux. Ces informations seront intégrées dans un environnement de travail, par exemple en réalité virtuelle, pour faciliter l’analyse des origines et causes d’incendie, former les investigateurs et vulgariser les conclusions.

Les travaux consisteront à :

• Améliorer la quantification des dégradations et l’interprétation des mesures :

  • définir les indicateurs de dégradation à partir des TCEF et mettre en place les protocoles de mesure adaptés (ex. sonde dynamométrique) ;

  • réaliser des campagnes d’essais contrôlés (cône calorimètre, panneaux radiants, brûleur) afin de calibrer les indicateurs et de valider les modèles d’interprétation ;

  • développer les outils d’analyse et de visualisation permettant de représenter graphiquement la quantification des TCEF dans l’environnement de travail ;

  • optimiser les procédures de mesure sur le terrain pour garantir la fiabilité des données tout en limitant l’impact sur le processus.

• Contribuer au développement de l’environnement de travail :

  • définir les informations à présenter et les modes de visualisation souhaités, ainsi que les fonctionnalités de l’outil ;

  • concevoir ou adapter une plateforme logicielle permettant de répondre à ces objectifs ;

D’autres travaux pourront être réalisés ou intégrés à l’environnement de travail :

• Approche qualitative : évaluation d’outils d’IA pour la classification des TCEF [6].

• Influence de la ventilation :

  • sur la position des TCEF ;

  • apport d’outils de simulation numérique simplifiées pour l’étude de nombreux scénarios.

Éléments de bibliographie :

[1] Mathieu SUZANNE, Conditions d’utilisation de modèles numériques pour l’évaluation de scénarios de départ de feu dans un cadre d’investigation post-incendie, 2009, thèse de doctorat.

[2] Camille RIERA, Modélisation des dégradations relevées après sinistre, couplage avec une campagne expérimentale pour la validation d’une méthodologie d’investigations post-incendie par simulation numérique, 2015, thèse de doctorat.

[3] Louis DECOSTER, Contribution à l’étude et à la modélisation du dépôt des suies lors d’un incendie, 2017, thèse de doctorat.

[4] Mathieu SUZANNE et al., Relationship between char depth of wood and cumulative heat exposure for fire investigation, Fire Safety Journal, 2023.

[5] Lucas TERREI et al., Char depth of several wood species under single or double heat exposures, Journal of Physics: conference series 2885, 2024.

[6] Pengkun KIU et al., Automated image-base identification and consistent classification of fire patterns with quantitative shape analysis and spatial location identification, Developments in the Built Environment, 2025.

Le Laboratoire central de la préfecture de Police (LCPP) a pour mission essentielle de contribuer, en étroite concertation avec les autres directions de la préfecture de Police, à la sécurité des personnes et des biens vis-à-vis des risques incendies, explosifs, chimiques, qu'ils soient chroniques, accidentels ou provoqués. Il concourt à cette sécurisation par son expertise scientifique pluridisciplinaire, ses interventions, ses enquêtes techniques et judiciaires, ainsi que par ses études menées dans le domaine de la prévention des risques. Le LCPP est également le laboratoire d'appui scientifique et technique de la Brigade de Sapeurs-Pompiers de Paris.

• Diplôme de master ou d’ingénieur en physique, mécanique de fluide, comportement des matériaux, transferts thermiques.

• Goût pour la mise en œuvre opérationnelle de résultats, l’expérimentation et le terrain.

• Maîtrise de l’anglais scientifique et technique.

• Excellentes capacités de rédaction
• Rigueur et organisation
• Esprit d'initiative et créativité
• Sens du travail en équipe
• Curiosité
• Déplacements sur sinistres réels possibles
• Permis de conduire B souhaité.