Résistance au Feu

Dans le Code National du Bâtiment du Canada1 « l’Indice de résistance au feu » est définit partiellement comme étant : « le temps en minutes ou en heures qu’un matériau ou assemblage de matériaux endurera le passage de la flamme et la transmission de la chaleur lorsqu’exposés au feu sous des conditions spécifiques de critères d’essais et de performance… »
Assemblages Horizontaux

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Les assemblages horizontaux comme les éléments de planchers, les plafonds et les toitures sont évalués pour l’exposition au feu par en-dessous seulement. C’est parce qu’un feu dans un compartiment en-dessous présente la menace la plus sérieuse. Pour cette raison, l’indice de résistance au feu est requis uniquement pour le dessous de l’assemblage.
L’indice de résistance au feu de l’assemblage évalué indiquera, comme partie des limites des inscriptions, les conditions de contrainte de l’essai. Lors du choix d’un indice de résistance au feu, il est important d’assurer que les conditions de contrainte de l’essai sont les mêmes que la construction dans le chantier. Les assemblages à ossature en bois sont normalement testés sans contrainte aux bouts pour correspondre avec la méthode de construction normale.
Assemblages Verticaux

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Les cloisons ou les murs intérieurs exigés d’avoir un indice de résistance au feu doivent avoir le même indice sur chaque côté puisqu’un feu pourrait développer d’un côté ou de l’autre du cloisonnement coupe-feu. Normalement, ils sont conçus de façon symétrique. S’ils ne le sont pas, l’indice de résistance au feu de l’assemblage est déterminé selon les essais sur le côté le plus faible.
Pour un mur porteur, l’essai exige que la charge maximale permise par les normes de conception soit superposée sur l’assemblage. La plupart des assemblages de murs à ossature en bois sont testés et inscrits comme étant porteurs. Cela permet de les utiliser pour les applications porteuses et non porteuses. La plupart des assemblages à ossature d’acier sont testés et inscrits comme étant non porteurs puisqu’ils sont principalement utilisés pour des applications non porteuses dans les bâtiments incombustibles.
Les assemblages à ossature d’acier porteurs utilisent typiquement des colombages d’acier d’une épaisseur plus forte que les colombages pour supporter la charge. Les colombages d’une épaisseur plus forte réagissent différemment lorsqu’exposés au feu et endurent la tendance des colombages de tordre et déformer lorsqu’exposés à la chaleur. Les inscriptions de murs à ossature d’acier porteurs et non porteurs ne sont pas interchangeables puisque les propriétés des colombages dans ces assemblages ne sont pas identiques. Les inscriptions des murs à ossature en bois porteurs peuvent être utilisées pour les cas non porteurs puisque les mêmes colombages sont utilisés dans les deux applications.
Le chargement durant l’essai est critique puisqu’il affecte la capacité de l’assemblage du mur de demeurer en place et de servir sa fin dans la prévention de la propagation de l’incendie. La perte de résistance dans les colombages qui résulte des températures élevées ou le brûlage actuel des éléments de structure cause le fléchissement. Le fléchissement affecte la capacité des membranes protectrices du mur (plaque de plâtre) de demeurer en place et circonscrire le feu. L’indice de résistance des assemblages de murs porteurs est typiquement plus faible que celui d’un assemblage non porteur conçu de façon similaire.
Les murs extérieurs exigent seulement un indice pour l’exposition au feu de l’intérieur du bâtiment. C’est parce que l’exposition au feu de l’extérieur d’un bâtiment n’est probablement pas aussi sévère que celle d’un feu dans un local ou un compartiment intérieur. Étant donné que cet indice n’est exigé que pour l’intérieur, les assemblages de mur pour l’extérieur ne doivent pas être symétriques.
Les indices de résistance au feu inscrits ont été déterminés sur la base d’essais menés conformément avec la norme ULC-S101 qui est montrée dans le Tableau 4 – adobepdf Isolement Acoustique et Résistance au Feu des Murs (en anglais) – (Extrait du Tableau A-9.10.3.1.A du Code National du Bâtiment du Canada1).

Ces inscriptions sont pratiques puisqu’elles offrent des solutions prêtes à l’emploi.  Toutefois, elles peuvent restreindre l’innovation puisque les projeteurs de bâtiments utilisent des assemblages qui ont déjà été mis à l’épreuve plutôt que de payer pour faire évaluer de nouveaux assemblages.  Les assemblages affichés doivent être utilisés avec les mêmes matériaux et méthodes d’installation que ceux mis à l’épreuve.

La National Fire Protection Research Foundation (Fondation de recherche pour la protection contre l’incendie) a publié un rapport, ENGINEERED LIGHTWEIGHT CONSTRUCTION LITERATURE REVIEW & TECHNICAL ANALYSIS (analyse de la documentation et analyse technique des constructions légères exécutées sur plans d’ingénieurs), résultant en une étude sur la réaction du feu des types différents des constructions légères. Ce qui suit est un bref résumé du rapport. Pour la disponibilité du rapport, cliquez ici.
ENGINEERED LIGHTWEIGHT CONSTRUCTION LITERATURE REVIEW & TECHNICAL ANALYSIS (analyse de la documentation et analyse technique des constructions légères exécutées sur plans d’ingénieurs)
par Kirk Grundalh, ing.

L’analyse de la documentation et l’analyse des constructions légères — la première étape de l’Engineered Lightweight Construction Fire Research Project (Projet de recherche sur la prévention des incendies dans les constructions légères exécutées sur plans d’ingénieurs) — étudie en profondeur la documentation sur les constructions légères exécutées sur plans d’ingénieurs (les fermes, les poutrelles, les poutrelles préfabriquées en bois en I, les poutrelles en acier de faible épaisseur, etc.) et analyse les problèmes potentiels d’effondrement soudain lorsqu’assujettit à l’action du feu. Il y a eu une préoccupation répandue auprès des services d’incendie, da fabrication, des communautés des gicleurs et de l’assurance concernant la réaction du feu de la construction qui se fie plus sur la résistance de la conception technique que sur la masse. La préoccupation est pour la sécurité des pompiers et des occupants, l’effondrement du toit ou du plancher, et l’adéquation de la lutte active contre l’incendie. De nombreuses personnes ont le sentiment qu’il y a de la documentation inadéquate pour quelques pratiques et des mauvaises applications des codes. L’Analyse Technique mesure les progrès envers les réponses à ces questions. Elle identifie aussi les lacunes dans la connaissance, fournissant ainsi un point de départ pour poursuivre des études supplémentaires.
Quelques sites web de fabricants des produits du bois contenant plus d’informations sur les cotes sont :

L’American Wood Council (Le conseil américain du bois)

iLevel par Weyerhaeuser

Structural Building Components Association (L’association des éléments structuraux des bâtiments)

  1. 1. Code National du Bâtiment du Canada, No. 38726 CNRC, Conseil national de recherches Canada, Ottawa, ON, 1995.
  2. 2. Linville, J. et al, SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection, Analysis and Design of Buildings, Society of Fire Protection Engineers, Washington, D.C. et National Fire Protection Association, Quincy, MA, 2000.