Tout au long de l'histoire, partout où le bois a été disponible en tant que ressource, il a été plébiscité comme matériau de construction pour sa durabilité, sa solidité, sa compétitivité en termes de coûts, sa facilité d'utilisation, sa durabilité et sa beauté. Les bâtiments à ossature bois et les constructions en bois sont reconnus pour leur durabilité à long terme. Des temples anciens de Chine et du Japon construits dans les années 1000, aux grandes églises en douves de Norvège, en passant par les nombreux bâtiments nord-américains construits dans les années 1800, la construction en bois a prouvé qu'elle pouvait résister à l'épreuve du temps.
Bien que les techniques de construction en bois aient évolué au fil du temps, les propriétés naturelles de durabilité du bois continueront à en faire le matériau de prédilection.
Ce site web aide les concepteurs, les professionnels de la construction et les maîtres d'ouvrage à comprendre les risques liés à la durabilité du bois et décrit les solutions de durabilité qui garantissent que le bois, en tant que matériau de construction, fonctionnera bien pendant des décennies, voire des siècles.
Lignes directrices en matière de durabilité
Les structures en bois, correctement conçues et traitées, dureront indéfiniment. Cette section contient des conseils sur les applications spécifiques des structures qui sont constamment exposées aux éléments.
Extérieurs en bois massif
La construction moderne en bois de masse comprend des systèmes de construction connus sous le nom de poteaux et poutres, ou bois lourd, et bois lamellé-croisé (CLT). Les composants typiques sont le bois massif scié, le bois lamellé-collé (glulam), le bois de fil parallèle (PSL), le bois de placage stratifié (LVL), le bois de fil stratifié (LSL) et le CLT. La construction de poutres et poteaux en bois massif avec des murs de remplissage en divers matériaux est l'un des plus anciens systèmes de construction connus de l'homme. Les exemples historiques encore debout vont de l'Europe à l'Asie, en passant par les longues maisons des premières nations de la côte pacifique. Les temples anciens du Japon et de la Chine datant de plusieurs milliers d'années sont essentiellement des constructions en bois massif dont certains éléments sont semi-exposés aux intempéries. Des entrepôts à forte ossature en bois avec des murs en maçonnerie datant de 100 ans ou plus sont encore utilisables et recherchés comme résidences ou immeubles de bureaux dans des villes comme Toronto, Montréal et Vancouver (Koo 2013). Outre leur valeur historique, ces anciens entrepôts offrent des structures en bois visuellement impressionnantes, des planchers ouverts et la flexibilité d'utilisation et de réaffectation qui en résulte. S'appuyant sur cet héritage, la construction moderne en bois massif devient de plus en plus populaire dans certaines régions du Canada et des États-Unis pour les constructions non résidentielles, les propriétés de loisirs et même les immeubles résidentiels à plusieurs logements. Les propriétaires et les architectes ressentent généralement le besoin d'exprimer ces matériaux structurels, en particulier le bois lamellé-collé, à l'extérieur du bâtiment, où ils sont semi-exposés aux éléments. En outre, les éléments en bois sont de plus en plus utilisés pour adoucir l'aspect extérieur des bâtiments qui ne sont pas en bois et les rendre plus attrayants. Ils sont censés rester structurellement sains et visuellement attrayants pendant toute leur durée de vie. Cependant, l'utilisation du bois à l'extérieur crée un risque de détérioration qu'il convient de gérer. Comme pour le bois utilisé pour l'aménagement paysager, les principaux défis auxquels le bois est confronté dans ces situations sont la pourriture, les intempéries et les champignons de tache noire. Ce document aide les architectes et les prescripteurs à prendre les bonnes décisions pour maximiser la durabilité et minimiser les besoins d'entretien du bois lamellé-collé et d'autres bois de masse à l'extérieur des bâtiments résidentiels et non résidentiels. Il se concentre sur les principes généraux, plutôt que de fournir des recommandations détaillées. Il s'adresse principalement à un public canadien et accessoirement à un public nord-américain.
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Logement en cas de catastrophe
Les besoins en abris après une catastrophe naturelle se présentent en trois phases :
Abri immédiat : normalement fourni par des bâches ou des tentes légères.
Abris de transition : il peut s'agir de tentes résistantes ou d'abris à moyen terme plus robustes.
Bâtiments permanents : À terme, des abris permanents devront être construits lorsque l'économie locale se redressera.
Les abris immédiats et de transition sont généralement fournis par les organismes d'aide. L'ossature légère en bois est idéale pour la fourniture rapide d'abris à moyen et long terme après une catastrophe naturelle. Cependant, dans certains climats, la construction à ossature bois présente des difficultés qu'il convient de résoudre afin de construire des abris de manière durable et responsable. Par exemple, de nombreuses régions qui subissent des ouragans, des tremblements de terre et des tsunamis présentent également de graves risques de pourriture et de termites, notamment des espèces agressives de Coptotermes et des termites de bois sec. Dans les climats nordiques extrêmes, les charges d'occupation élevées sont courantes et, lorsqu'elles sont combinées à la nécessité d'une isolation thermique importante pour assurer des températures intérieures confortables, elles peuvent entraîner la condensation et la formation de moisissures si les systèmes de murs et de toits ne sont pas conçus avec soin.
Le désir des organisations humanitaires de maximiser le nombre d'abris livrés tend à faire baisser le coût admissible, ce qui dicte des conceptions simplifiées avec moins de caractéristiques de gestion de l'humidité. Il peut également être difficile de contrôler la qualité de la construction dans certaines régions. Une fois construites, les structures "temporaires" sont généralement utilisées bien plus longtemps que leur durée de vie prévue. Les améliorations apportées par les occupants sur le long terme peuvent potentiellement accroître les problèmes d'humidité et de termites. Tous ces facteurs signifient que le bois utilisé doit être durable.
L'une des méthodes permettant d'obtenir des produits en bois plus durables consiste à traiter le bois pour prévenir la pourriture et les attaques d'insectes et de termites. Toutefois, le bois couramment traité au Canada peut ne pas convenir à d'autres pays. Le choix du produit de préservation et du procédé de traitement doit tenir compte des réglementations en vigueur dans les pays d'exportation et de destination, et notamment du risque de contact humain avec le bois préservé, de l'emplacement du produit dans le bâtiment, de la possibilité de traiter les essences de bois et du risque local de pourriture et de termites. Des caractéristiques de conception simples, comme le fait de s'assurer que le bois n'entre pas en contact avec le sol et qu'il est protégé de la pluie, peuvent réduire les problèmes d'humidité et de termites.
La construction en béton et en acier n'élimine pas les problèmes de termites. Les termites se nourrissent volontiers de composants en bois, de meubles, d'armoires et d'autres matériaux cellulosiques, tels que le papier des cloisons sèches, les boîtes en carton, les livres, etc. dans les bâtiments en béton ou en blocs de maçonnerie. Des tubes de boue s'étendant sur 10 pieds au-dessus des fondations en béton pour atteindre les matériaux de construction cellulosiques ont été documentés. En effet, les termites ont causé des dommages économiques importants aux matériaux de construction cellulosiques, même dans des tours en béton et en acier en Floride et dans le sud de la Chine.
Ponts en bois
Les ponts en bois sont un excellent moyen de démontrer la solidité et la durabilité des structures en bois, même dans des conditions difficiles, lorsque le choix des matériaux, la conception, la construction et l'entretien sont bien faits. Ils peuvent également constituer des éléments d'infrastructure critiques qui enjambent des rivières rapides ou des gorges profondes. La défaillance de ces structures peut avoir de graves conséquences en termes de pertes de vies humaines et d'accès aux communautés. La durabilité est aussi importante que l'ingénierie pour garantir une utilisation sûre des ponts en bois pendant la durée de vie prévue, qui est généralement de 75 ans en Amérique du Nord.
Il existe de nombreux exemples de vieux ponts en bois encore en service en Amérique du Nord (figure 1). Les plus anciens sont des ponts couverts traditionnels (figure 2), dont trois ont environ 190 ans. Dans le sud-est de la Chine, les provinces de Fujian et de Zhejiang comptent de nombreux ponts couverts vieux de près de 1000 ans (figure 3). Le fait que ces ponts soient encore debout témoigne des artisans qui ont sélectionné les matériaux, conçu les structures, les ont construites, ont surveillé leur état et les ont entretenues et réparées. Ils auraient choisi les essences de bois les plus durables disponibles, probablement le châtaignier ou le cèdre en Amérique du Nord, le sapin de Chine (cèdre de Chine) dans le sud-est de la Chine. Ils auraient coupé l'aubier, mince et périssable, pour n'exposer que le bois de cœur, naturellement durable. Si les ponts couverts d'aujourd'hui se ressemblent tous, c'est parce qu'il s'agit de modèles testés et éprouvés qui ont fait leurs preuves. Ces ponts étaient clairement conçus pour évacuer l'eau, avec un toit en bardeaux de bois, un bardage vertical dépassant sous le tablier et des éléments structurels à l'abri de toutes les pluies, à l'exception des pires pluies dues au vent. Toute pluie qui ne s'égouttait pas sur le bas du bardage vertical et ne remontait pas le long du fil du bois s'asséchait également assez rapidement. Le lent pourrissement qui s'est produit à la base de ces planches n'a pas eu d'importance car il était éloigné des connexions avec les éléments structurels. La construction a dû être méticuleusement exécutée par des artisans expérimentés. Il se peut que ces artisans aient été des habitants de la région qui ont continué à surveiller le pont tout au long de sa vie et à effectuer toutes les réparations nécessaires. Bien entendu, tous les éléments de ces ponts anciens ne sont pas d'origine, en particulier les toits en bardeaux qui durent généralement de 20 à 30 ans en fonction du climat. Ces ponts ont tous été réparés en raison de leur dégradation et, dans certains cas, démantelés et reconstruits au fil des ans pour diverses raisons (par exemple, en raison de l'évolution du trafic, d'incendies criminels, d'inondations, d'incendies, d'ouragans, etc.) Le pont de Wan'an, dans le Fujian, a été construit en 1090, remplacé en 1708 et reconstruit en 1845, 1932 et 1953. La fréquence apparemment croissante des reconstructions peut suggérer une perte de connaissances et de compétences, mais il est possible que toutes les réparations et reconstructions antérieures à 1845 n'aient pas été enregistrées.
Fondations permanentes en bois
Les fondations permanentes en bois (FPC) sont une méthode de construction solide, durable et éprouvée qui présente un certain nombre d'avantages uniques par rapport à d'autres systèmes de fondations, tant pour le constructeur que pour le propriétaire. Les premiers exemples canadiens ont été construits dès 1950 et sont encore utilisés aujourd'hui. Les fondations en béton armé peuvent également être conçues pour des projets tels que les vides sanitaires, les ajouts de pièces et les fondations de murs d'appui pour les garages et les maisons mobiles. Les dalles de béton sur terre-plein, les planchers à traverses en bois et les planchers suspendus en bois peuvent tous être utilisés avec les MPO.
Une fondation permanente en bois est un système de construction technique enterré conçu pour transformer les fondations d'une maison en espace habitable utilisable. Un mur d'ossature sous le niveau du sol, constitué de contreplaqué et de bois d'œuvre traités avec un agent de conservation, soutient la structure et entoure l'espace habitable. Les MPO conviennent à tous les types de construction à ossature légère visés par la partie 9 (habitations et petits bâtiments) du Code national du bâtiment du Canada, en vertu des clauses 9.15.2.4.(1) et 9.16.5.1.(1). Cela comprend les maisons individuelles, les maisons en rangée, les appartements de faible hauteur et les bâtiments institutionnels et commerciaux. En outre, la norme CSA S406 récemment révisée, Spécifications des fondations permanentes en bois pour les habitations et les petits bâtiments, autorise les constructions de trois étages soutenues par des fondations en bois.
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Solutions de durabilité
Le bois est un matériau structurel précieux et efficace depuis les premiers jours de la civilisation humaine. Avec de bonnes pratiques normales, le bois peut offrir de nombreuses années de service fiable. Mais, comme d'autres matériaux de construction, le bois peut souffrir des erreurs commises dans les pratiques de stockage, de conception, de construction et d'entretien.
Comment assurer la longévité d'une construction en bois ? La meilleure approche consiste à se rappeler que le bois destiné à une application sèche doit rester sec. Commencez par acheter du bois sec, stockez-le soigneusement pour qu'il reste sec, concevez le bâtiment de manière à protéger les éléments en bois, gardez le bois au sec pendant la construction et entretenez bien le bâtiment. Cette approche est appelée la durabilité dès la conception.
Si le bois ne reste pas sec, deux solutions s'offrent à vous. Le bois humide étant exposé au risque de pourriture, vous devez choisir un produit résistant à la pourriture. L'une des solutions consiste à choisir une essence naturellement durable, comme le Western Red Cedar. Cette approche est appelée la durabilité par nature.
La plupart de nos bois de construction ne sont pas naturellement durables, mais nous pouvons les rendre résistants à la pourriture en les traitant avec un produit de préservation. Le bois d'œuvre traité avec un agent de conservation résiste mieux à la pourriture que le bois d'œuvre naturellement durable. Cette approche est appelée durabilité du bois traité.
Le niveau d'attention que vous accordez aux questions de durabilité au cours de la conception dépend du risque de pourriture. En d'autres termes, plus les circonstances exposent le bois à un risque, plus vous devez prendre soin de le protéger contre la pourriture. Dans les applications extérieures, par exemple, tout bois en contact avec le sol présente un risque élevé de pourriture et doit être traité sous pression à l'aide d'un produit de préservation. Pour le bois exposé aux intempéries mais qui n'est pas en contact direct avec le sol, le degré de risque est lié au climat. Les champignons qui attaquent le bois se développent généralement mieux dans des environnements humides et à des températures chaudes. Des chercheurs ont établi des zones de danger en Amérique du Nord en se basant sur la température mensuelle moyenne et le nombre de jours de pluie. Cette carte montre en particulier les risques liés aux précipitations et s'applique aux utilisations exposées du bois, telles que les terrasses, les bardeaux et les planches de clôture. Un degré élevé de risque indique qu'il faut choisir avec soin une essence de bois ou un traitement de préservation pour obtenir une durée de vie maximale. À l'avenir, les codes de construction pourront fournir des directives plus spécifiques en fonction du risque de pourriture. Pour le bois non exposé aux intempéries, comme le bois de charpente, cette carte n'est que modérément utile. En effet, les conditions environnementales à l'intérieur du mur peuvent être très différentes de celles de l'extérieur.
Risques liés à la durabilité
Humidité, dégradation et termites
Le bois est un matériau naturel et biodégradable. Cela signifie que certains insectes et champignons peuvent décomposer le bois pour le recycler via la terre en un nouveau matériau végétal.
La décomposition, également appelée pourriture, est la décomposition de la matière organique par l'activité fongique. Quelques espèces spécialisées de champignons peuvent agir sur le bois. Il s'agit d'un processus important dans la forêt. Mais il s'agit évidemment d'un processus à éviter pour les produits en bois en service.
La clé de la lutte contre la pourriture est le contrôle de l'humidité excessive. L'eau en elle-même n'endommage pas le bois, mais elle permet à ces organismes fongiques de se développer. Le bois est en fait assez tolérant à l'eau et pardonne de nombreuses erreurs d'humidité. Mais un excès d'humidité involontaire (par exemple, une fuite importante dans un mur) peut entraîner un risque important de pourriture. Si un produit en bois doit être utilisé dans une application qui sera fréquemment mouillée pendant de longues périodes, des mesures doivent être prises pour protéger le bois contre la pourriture.
Différents types d'insectes peuvent endommager le bois, mais les principaux responsables des problèmes sont les termites. Les termites vivent partout dans le monde où le climat est chaud ou tempéré.
Durabilité - FAQ
Veuillez vous référer aux documents pdf ci-dessous pour les questions fréquemment posées concernant la durabilité :
Le site sur la durabilité est un site Web conjoint du CWC et de FPInnovations dont l'objectif est de fournir des informations à jour sur la durabilité des produits du bois afin d'assurer une longue durée de vie aux structures en bois. Le site est entretenu et mis à jour régulièrement par les deux groupes, ce qui garantit que les architectes, les ingénieurs, les constructeurs et les propriétaires obtiennent des réponses à leurs questions concernant la durabilité du bois.
