Sécurité incendie
Le Code national du bâtiment du Canada (CNB) définit la sécurité incendie dans l'objectif OS1 : "l'un des objectifs du présent code est de limiter la probabilité qu'en raison de la conception ou de la construction du bâtiment, une personne se trouvant dans le bâtiment ou à proximité de celui-ci soit exposée à un risque inacceptable de blessure en raison d'un incendie". En termes plus simples, la sécurité incendie est la réduction du risque d'atteinte à la vie humaine résultant d'un incendie dans les bâtiments. Bien que le risque d'être tué ou blessé dans un incendie ne puisse être complètement éliminé, la sécurité incendie dans un bâtiment peut être obtenue grâce à des caractéristiques de conception éprouvées visant à minimiser autant que possible le risque d'atteinte à l'intégrité physique par le feu. Concevoir un bâtiment pour garantir un risque minimal ou pour atteindre un niveau prescrit de sécurité contre l'incendie est plus complexe que la simple prise en compte des matériaux de construction qui seront utilisés dans la construction du bâtiment, puisque tous les matériaux de construction sont affectés par le feu. De nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment l'utilisation du bâtiment, le nombre d'occupants, la facilité avec laquelle ils peuvent sortir du bâtiment en cas d'incendie et la manière dont un incendie peut être circonscrit. Même les matériaux qui ne résistent pas au feu ne garantissent pas la sécurité d'une structure. L'acier, par exemple, perd rapidement sa résistance lorsqu'il est chauffé et sa limite d'élasticité diminue considérablement à mesure qu'il absorbe la chaleur, ce qui met en péril la stabilité de la structure. Un système de plancher à poutrelles en acier formé à froid, non protégé, se rompt en moins de 10 minutes selon les méthodes d'essai d'exposition au feu en laboratoire, alors qu'un système de plancher à poutrelles en bois, non protégé, peut durer jusqu'à 15 minutes. Le béton armé n'est pas non plus à l'abri du feu. Le béton s'effrite sous l'effet de températures élevées, exposant l'armature en acier et affaiblissant les éléments structurels. Par conséquent, il est généralement admis qu'il n'existe pas vraiment de bâtiment à l'épreuve du feu. Le CNB ne réglemente que les éléments qui font partie de la construction du bâtiment. Le contenu d'un bâtiment n'est généralement pas réglementé par le CNB, mais dans certains cas, il est réglementé par le Code national de prévention des incendies du Canada (CNPI). La classification des bâtiments ou parties de bâtiments en fonction de leur utilisation prévue tient compte de la quantité et du type de contenu combustible susceptible d'être présent (charge d'incendie potentielle), du nombre de personnes susceptibles d'être exposées à la menace d'un incendie, de la superficie du bâtiment et de sa hauteur. Cette classification est le point de départ pour déterminer quelles exigences de sécurité incendie s'appliquent à un bâtiment particulier. La classification de l'occupation d'un bâtiment au sein du CNB dicte : le type de construction du bâtiment ; le niveau de protection contre l'incendie ; et le degré de protection structurelle contre la propagation du feu entre les parties d'un bâtiment qui sont utilisées à des fins différentes. Les incendies peuvent survenir dans n'importe quel type de structure. La gravité d'un incendie dépend toutefois de la capacité d'une construction à : confiner le feu ; limiter les effets d'un incendie sur la structure porteuse ; et contrôler la propagation de la fumée et des gaz. À des degrés divers, tout type de construction peut être conçu comme un système (combinaison d'ensembles de construction) pour limiter les effets du feu. Cela permet aux occupants de disposer de suffisamment de temps pour évacuer le bâtiment et aux pompiers de s'acquitter de leurs tâches en toute sécurité. La sécurité des occupants dépend également d'autres paramètres tels que la détection, les voies d'évacuation et l'utilisation de systèmes d'extinction automatique d'incendie tels que les sprinklers. Ces concepts constituent la base des exigences du CNB. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Wood Design Manual (Conseil canadien du bois) Fire Safety Design in Buildings (Conseil canadien du bois) Code national du bâtiment du Canada Code national de prévention des incendies du Canada CSA O86, Engineering design in wood Fitzgerald, Robert W., Fundamentals of Fire Safe Building Design, Fire Protection Handbook, National Fire Protection Association, Quincy, MA, 1997. Watts, J.M. (Jr) ; Systems Approach to Fire-Safe Building Design, Fire Protection Handbook, National Fire Protection Association, Quincy, MA, 2008. Rowe, W.D. ; Assessing the Risk of Fire Systemically ASTM STP 762, Fire Risk Assessment, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA, 1982.
Bois traité ignifuge
“Fire-retardant treated wood” (FRTW), as defined by the National Building Code of Canada (NBC), is ‘…wood or a wood product that has had its surface-burning characteristics, such as flame spread, rate of fuel contribution and density of smoke developed, reduced by impregnation with fire-retardant chemicals.’ FRTW must be pressure impregnated with fire-retardant chemicals in accordance with the CAN/CSA-O80 Series of Standards, Wood Preservation and when fire-tested for its surface flammability, must have a flame spread rating not more than 25. Fire-retardant chemical treatments applied to FRTW retard the spread of flame and limit smoke production from wood in fire situations. FRTW products are harder to ignite than untreated wood products and preservative treated wood products. Fire-retardant treatments applied to FRTW enhances the fire performance of the products by reducing the amount of heat released during the initial stages of fire. The treatments also reduce the amount of flammable volatiles released during fire exposure. This results in a reduction in the rate of flame spread over the surface. When the flame source is removed, FRTW ceases to char. FRTW contains different chemicals than preservative treated wood. However, the same manufacturing process is used to apply the chemicals. FRTW must be kiln-dried after treatment to a moisture content of 19% for lumber and 15% for plywood. The fire-retardant treatments used in FRTW do not generally interfere with the adhesion of surface paints and coatings unless the FRTW has an increased moisture content. The finishing characteristics of specific products should be discussed with the manufacturer. Typical interior applications of FRTW include architectural millwork, paneling, roof assemblies/trusses, beams, interior load bearing and non-load bearing partitions. Exterior-type fire retardants use different chemical formulations from those used for interior applications, since they must pass an accelerated weathering test (ASTM D2898), which exposes FRTW to regular wetting and drying cycles to represent actual long-term outdoor conditions. Generally, exterior-type fire retardants are applied to shingles and shakes. FRTW can be crosscut to length (not ripped) and drilled for holes following treatment without reducing its effectiveness. End cuts in the field, whether exposed or butt jointed, do not require treatment, since any untreated areas are relatively small compared to the total surface area and the flame spread rating remains unaffected. Plywood can be both crosscut and ripped without concern, since the chemical treatment has penetrated throughout the individual layers/plys. FRTW is not excessively corrosive to metal fasteners and other hardware, even in areas of high relative humidity. In fact, testing has demonstrated that FRTW is no more corrosive than untreated wood. Exterior use of FRTW Fire retardant coatings Fire-retardant-treated wood roof systems Flame-spread rating For more information on FRTW, visit the manufacture’s websites: Arch Wood Protection, Lonza: www.wolmanizedwood.com Viance LLC: www.treatedwood.com
Propagation de la flamme
Flame spread is primarily a surface burning characteristic of materials, and a flame-spread rating is a way to compare how rapid flame spreads on the surface of one material compared to another. Flame-spread rating requirements are applied in the National Building Code of Canada (NBC) primarily to regulate interior finishes. Any material that forms part of the building interior and is directly exposed is considered to be an interior finish. This includes interior claddings, flooring, carpeting, doors, trim, windows, and lighting elements. If no cladding is installed on the interior side of an exterior wall of a building, then the interior surfaces of the wall assembly are considered to be the interior finish, for example, unfinished post and beam construction. Similarly, if no ceiling is installed beneath a floor or roof assembly, the unfinished exposed deck and structural members are considered to be the interior ceiling finish. The standard test method that the NBC references for the determination of flame spread ratings is CAN/ULC-S102, published by ULC Standards. Appendix D-3 of the NBC, Division B, provides information related to generic flame-spread ratings and smoke developed classifications of a variety of building materials. Information is only provided for generic materials for which extensive fire test data is available (refer to Table 1 below). For instance, lumber, regardless of species, and Douglas fir, poplar, and spruce plywood, of a thickness not less than those listed, are assigned a flame-spread rating of 150. In general, for wood products up to 25 mm (1 in) thick, the flame-spread rating decreases with increasing thickness. Values given in the Appendix D of the NBC are conservative because they are intended to cover a wide range of materials. Specific species and thicknesses may have values much lower than those listed in Appendix D. Specific ratings by wood species are given in Surface Flammability and Flame-spread Ratings fact-sheet, below. Information on proprietary and fire-retardant materials is available from third-party certification and listing organizations or from manufacturers. The values listed in Surface Flammability and Flame-spread Ratings fact-sheet apply to finished lumber; however, there has been no significant difference in flame-spread rating noted in rough sawn lumber of the same species. The American Wood Council has additional information in their Design for Code Acceptance publication, DCA 1 Flame Spread Performance of Wood Products for the U.S. Normally, the surface finish and the material to which it is applied both contribute to the overall flame-spread performance. Most surface coatings such as paint and wallpaper are usually less than 1 mm thick and will not contribute significantly to the overall rating. This is why the NBC assigns the same flame-spread and smoke developed rating to common materials such as plywood, lumber and gypsum wallboard whether they are unfinished or covered with paint, varnish or cellulosic wallpaper. There are also special fire-retardant paints and coatings that can substantially reduce the flame-spread rating of an interior surface. These coatings are particularly useful when rehabilitating an older building to reduce the flame-spread rating of finish materials to acceptable levels, especially for those areas requiring a flame-spread rating no greater than 25. In general, the NBC sets the maximum flame-spread rating for interior wall and ceiling finishes at 150, which can be met by most wood products. For example, 6 mm (1/4 in) Douglas Fir plywood may be unfinished, painted, varnished or covered with conventional cellulosic wallpaper. This has been found to be acceptable on the basis of actual fire experience. This means that in all areas where a flame-spread rating of 150 is permitted, the majority of wood products may be used as interior finishes without special requirements for fire-retardant treatments or coatings. In a room fire, the flooring is usually the last item to be ignited, since the coolest layer of air is near the floor. For this reason, the NBCC, like most other codes, does not regulate the flame-spread rating of flooring, with the exception of certain essential areas in high buildings: exits; corridors not within suites; elevator cars; and, service spaces. Traditional flooring materials such as hardwood flooring and carpets can be used almost everywhere in buildings of any type of construction. For further information, refer to the following resources: Wood Design Manual (Canadian Wood Council) Fire Safety Design in Buildings (Canadian Wood Council) National Building Code of Canada National Fire Code of Canada CSA O86, Engineering design in wood CAN/ULC-S102 Standard Method of Test for Surface Burning Characteristics of Building Materials and Assemblies American Wood Council Table 1 : Assigned flame-spread ratings and smoke developed classifications Surface Flammability and Flame-spread Ratings
Connecteurs d'encadrement
Les connecteurs de charpente sont des produits brevetés et comprennent des types d'attaches tels que des ancres de charpente, des cornières de charpente, des suspensions de solives, de pannes et de poutres, des plaques de fermes, des capuchons de poteaux, des ancres de poteaux, des ancres de plaques d'appui, des bandes d'acier et des plaques d'acier clouées. Les connecteurs de charpente sont souvent utilisés pour différentes raisons, telles que leur capacité à fournir des connexions dans les fermes préfabriquées à ossature légère en bois, leur capacité à résister au soulèvement du vent et aux charges sismiques, leur capacité à réduire la profondeur totale d'un plancher ou d'un toit, ou leur capacité à résister à des charges plus élevées que les connexions clouées traditionnelles. La figure 5.6 ci-dessous présente des exemples de connecteurs de charpente courants. Les connecteurs d'ossature sont faits de tôle et sont fabriqués avec des trous pré-perforés pour recevoir des clous. Les connecteurs d'ossature standard sont généralement fabriqués en tôle d'acier zinguée de calibre 20 ou 18. Les connecteurs d'ossature moyens et lourds peuvent être fabriqués à partir d'acier zingué plus lourd, généralement de calibre 12 et de calibre 7, respectivement. La capacité de transfert de charge des connecteurs de charpente est liée à l'épaisseur de la tôle ainsi qu'au nombre de clous utilisés pour fixer le connecteur de charpente à l'élément en bois. Les connecteurs de charpente conviennent à la plupart des géométries de connexion qui utilisent du bois de charpente de 38 mm (2″ nom.) et plus d'épaisseur. Dans les constructions en bois à ossature légère, les connecteurs d'ossature sont couramment utilisés pour les connexions entre les solives et les chevrons, les chevrons et les plaques ou les faîtières, les pannes et les fermes, et les montants et les plaques d'appui. Certains types de connecteurs de charpente, fabriqués pour s'adapter à des éléments en bois plus grands et supporter des charges plus élevées, conviennent également aux constructions en bois massif et aux constructions à poteaux et poutres. Les fabricants de connecteurs d'ossature préciseront le type et le nombre de fixations, ainsi que les procédures d'installation requises pour atteindre la ou les résistances tabulées de l'assemblage. Le Centre canadien des matériaux de construction (CCMC) et l'Institut de recherche en construction (IRC) produisent des rapports d'évaluation qui documentent les valeurs de résistance des connecteurs d'ossature, dérivées des résultats des essais. Figure 5.6 Connecteurs d'ossature Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes : Centre canadien des matériaux de construction, Conseil national de recherches du Canada Truss Plate Institute of Canada CSA S347 Method of Test for Evaluation of Truss Plates used in Lumber Joints ASTM D1761 Standard Test Methods for Mechanical Fasteners in Wood Canadian Wood Truss Association
Glossaire
Acrylique Type de produit de revêtement en phase aqueuse contenant des polymères acryliques. Alkyde Type de résine polyester. Terme souvent utilisé pour désigner les revêtements en phase solvant, par exemple les peintures à l'huile. Apprêt dorsal Application d'une couche de finition sur la face arrière du bois, comme les bardeaux ou le bardage. Liant Partie solide non volatile formant un film dans un revêtement, qui lie les particules de pigment entre elles après le séchage du film et crée la liaison avec le substrat. Les liants typiques sont les résines alkydes, les résines acryliques et les résines polyuréthanes. Saignement Lorsque la couleur d'une décoloration ou d'une autre matière remonte à travers un revêtement jusqu'à la surface. Couramment utilisé pour décrire le lessivage des tanins dans les essences extractives comme le cèdre rouge occidental et le séquoia (se produit généralement au cours de la première année environ si la teinture n'est pas bloquée). Blister Lorsqu'un revêtement forme des bulles sous l'effet de l'air, de la vapeur d'eau ou d'un solvant sous le film. Bois sec Bois qui a été séché jusqu'à un taux d'humidité de 19% ou moins. Les planches de 4" et moins ou le bois de construction surfacé à un taux d'humidité (MC) de 19% ou moins peuvent être estampillés "S-DRY" et "KD" s'ils ont été séchés au four jusqu'à un taux d'humidité maximum de 19%. Aux États-Unis, le bois peut être estampillé "KDAT" s'il a été séché au four après avoir subi un traitement sous pression avec des agents de conservation. Émail Terme générique pour un revêtement pigmenté à base d'alkyde qui sèche pour donner une finition lisse, dure et brillante. Le terme est souvent utilisé de manière plus large pour un revêtement qui donne un film dur et résistant aux taches. Extractibles Produits chimiques solubles particulièrement présents dans le bois de cœur de certaines essences, qui confèrent au bois une résistance à la pourriture et aux insectes. Fongicide Substance qui inhibe la croissance des champignons. Souvent ajoutée aux revêtements pour protéger les revêtements eux-mêmes de la croissance fongique. Latex Terme utilisé pour désigner les peintures en phase aqueuse. Laque Matériau de revêtement caractérisé par l'évaporation rapide du solvant pour produire un film mince et dur. Huile de lin Obtenue par broyage des graines de lin, cette huile naturelle peut être utilisée comme véhicule dans les peintures, comme agent adoucissant pour les résines dans les vernis, ou peut être utilisée seule comme matériau de finition du bois. L'huile de lin brute est une source de nourriture pour les champignons et doit être bouillie pour détruire ces nutriments. La plupart des huiles de lin "bouillies" ne le sont pas, mais contiennent des siccatifs métalliques et des biocides. Peintures à l'huile Peintures utilisant des huiles naturelles telles que l'huile de lin ou l'huile de tung comme liant, avec de l'essence de térébenthine comme solvant habituel. Le terme est maintenant généralement utilisé pour désigner les peintures contenant à la fois des alkydes et de l'huile comme liants, et un support d'essence minérale ou d'autres solvants. Peinture Revêtement opaque généralement composé d'un liant, de liquides, d'additifs et de pigments. Appliquée sous forme liquide, elle sèche pour former un film continu qui protège et améliore l'aspect du support. Pigment Matières solides finement broyées qui confèrent la couleur, le pouvoir couvrant (opacité) et la protection contre les rayons ultraviolets. Poix Également appelée résine, cette substance collante est un mélange de colophane et d'essence de térébenthine que l'on trouve dans la plupart des résineux, mais surtout dans les pins, les épicéas et le douglas. Elle peut suinter des poches de poix et parfois des nœuds pendant un an ou deux si elle n'est pas fixée par le séchage au four. La résine peut déteindre sur les finitions et durcir en perles, mais cela peut être nettoyé avec de l'essence minérale et finira par s'arrêter. Apprêt Première couche complète de peinture appliquée dans un système de peinture. De nombreux apprêts sont conçus pour améliorer l'adhérence entre la surface et les couches de finition ultérieures. La plupart des apprêts contiennent des pigments, certains donnent de l'uniformité à la couche de finition, d'autres inhibent la corrosion du substrat et d'autres encore stoppent la décoloration de la couche de finition. Résine Pour la résine d'arbre, voir Brai. Dans les revêtements, voir Liant. Scellant Liquide qui scelle les pores du bois afin qu'ils n'absorbent pas les couches suivantes. Les vitrificateurs peuvent être transparents et agir comme des apprêts. Certains scellants sont conçus pour ne pas être recouverts. Teinture semi-transparente Teinture qui modifie la couleur naturelle du bois tout en laissant apparaître le grain et la texture. Le terme s'applique généralement aux produits extérieurs, mais techniquement, il s'applique également aux teintures intérieures à essuyer utilisées pour les boiseries, les meubles et les planchers. Gomme laque Résine claire à orangée, soluble dans l'alcool, dérivée de la laque, une substance sécrétée par les insectes. Autrefois utilisée comme scellant et finition transparente pour les sols, pour sceller les nœuds et dans les apprêts "à base d'alcool" ; rarement utilisée aujourd'hui. Le diluant est de l'alcool dénaturé. Il s'agit d'un produit respectueux de l'environnement, généralement disponible auprès des fournisseurs de produits de finition. Teinture de couleur unie Teinture extérieure qui masque la couleur naturelle et le grain du bois, tout en laissant apparaître la texture - essentiellement une peinture fine. Teinture Produit de revêtement qui peut être soit opaque, comme une teinture de couleur unie, soit partiellement transparent, comme une teinture semi-transparente. Se réfère également aux décolorations du bois telles que les décolorations causées par les tanins dans les extraits de bois, ou les taches causées par des champignons tels que le bleuissement. Solvant Dans la terminologie générique des revêtements, désigne le liquide volatil utilisé pour améliorer les propriétés de fonctionnement d'un revêtement, généralement de l'eau ou des hydrocarbures. Dans les revêtements "à base de solvant", se réfère spécifiquement à un revêtement à base d'hydrocarbures. Huile de tung Obtenue à partir de la noix de l'arbre asiatique tung. Elle n'est pratiquement jamais utilisée à l'état brut, car elle sèche pour donner un fini non lustré. Utilisée dans les vernis. Vernis Terme générique désignant une finition transparente formant un film. Liquides transparents ou translucides appliqués en film mince, qui durcissent. Ils peuvent être à base de solvant ou d'eau. COV Composé organique volatil. Les COV sont des composés chimiques organiques dont la pression de vapeur est suffisamment élevée dans des conditions normales pour qu'ils se vaporisent de manière significative et pénètrent dans l'atmosphère où ils peuvent participer à des réactions photochimiques. Ils sont souvent associés aux solvants, généralement considérés comme des polluants, et font l'objet de réglementations dans de nombreuses juridictions.
Glulam
Glulam (glued-laminated timber) is an engineered structural wood product that consists of multiple individual layers of dimension lumber that are glued together under controlled conditions. All Canadian glulam is manufactured using waterproof adhesives for end jointing and for face bonding and is therefore suitable for both exterior and interior applications. Glulam has high structural capacity and is also an attractive architectural building material. Glulam is commonly used in post and beam, heavy timber and mass timber structures, as well as wood bridges. Glulam is a structural engineered wood product used for headers, beams, girders, purlins, columns, and heavy trusses. Glulam is also manufactured as curved members, which are typically loaded in combined bending and compression. It can also be shaped to create pitched tapered beams and a variety of load bearing arch and trusses configurations. Glulam is often employed where the structural members are left exposed as an architectural feature. Available sizes of glulam Standard sizes have been developed for Canadian glued-laminated timber to allow optimum utilization of lumber which are multiples of the dimensions of the lamstock used for glulam manufacture. Suitable for most applications, standard sizes offer the designer economy and fast delivery. Other non-standard dimensions may be specially ordered at additional cost because of the extra trimming required to produce non-standard sizes. The standard widths and depths of glulam are shown in Table 6.7, below. The depth of glulam is a function of the number of laminations multiplied by the lamination thickness. For economy, 38 mm laminations are used wherever possible, and 19 mm laminations are used where greater degrees of curvature are required. Standard widths of glulam Standard finished widths of glulam members and common widths of the laminating stock they are made from are given in Table 4 below. Single widths of stock are used for the complete width dimension for members less than 275 mm (10-7/8″) wide. However, members wider than 175 mm (6-7/8″) may consist of two boards laid side by side. All members wider than 275 mm (10-7/8″) are made from two pieces of lumber placed side by side, with edge joints staggered within the depth of the member. Members wider than 365 mm (14-1/4″) are manufactured in 50 mm (2″) width increments, but will be more expensive than standard widths. Manufacturers should be consulted for advice. Initial width of glulam stock Finished width of glulam stock mm. in. mm. in. 89 3-1/2 80 3 140 5-1/2 130 5 184 7-1/4 175 6-7/8 235 (or 89 + 140) 9-1/4 (or 3-1/2 + 5-1/2) 225 (or 215) 8-7/8 (or 8-1/2) 286 (or 89 + 184) 11-1/4 (or 3-1/2 + 7-1/4) 275 (or 265) 10-7/8 (or 10-1/4) 140 + 184 5-1/2 + 7-1/4 315 12-1/4 140 + 235 5-1/2 + 9-1/4 365 14-1/4 Notes: Members wider than 365 mm (14-1/4″) are available in 50 mm (2″) increments but require a special order. Members wider than 175 mm (6-7/8″) may consist of two boards laid side by side with logitudinal joints staggered in adjacent laminations. Standard depths of glulam Standard depths for glulam members range from 114 mm (4-1/2″) to 2128 mm (7′) or more in increments of 38 mm (1-1/2″) and l9 mm (3/4″). A member made from 38 mm (1-1/2″) laminations costs significantly less than an equivalent member made from l9 mm (3/4″) laminations. However, the l9 mm (3/4″) laminations allow for a greater amount of curvature than do the 38 mm (1-1/2″) laminations. Width in. Depth range mm in. 80 3 114 to 570 4-1/2 to 22-1/2 130 5 152 to 950 6 to 37-1/2 175 6-7/8 190 to 1254 7-1/2 to 49-1/2 215 8-1/2 266 to 1596 10-1/2 to 62-3/4 265 10-1/4 342 to 1976 13-1/2 to 77-3/4 315 12-1/4 380 to 2128 15 to 83-3/4 365 14-1/4 380 to 2128 15 to 83-3/4 Note: 1. Intermediate depths are multiples of the lamination thickness, which is 38 mm (1-1/2″ nom.) except for some curved members that require 19 mm (3/4″ nom.) laminations. Laminating stock may be end jointed into lengths of up to 40 m (130′) but the practical limitation may depend on transportation clearance restrictions. Therefore, shipping restrictions for a given region should be determined before specifying length, width or shipping height. Glulam appearance grades In specifying Canadian glulam products, it is necessary to indicate both the stress grade and the appearance grade required. The appearance of glulam is determined by the degree of finish work done after laminating and not by the appearance of the individual lamination pieces. Glulam is available in the following appearance grades: Industrial Commercial Quality The appearance grade defines the amount of patching and finishing work done to the exposed surfaces after laminating (Table 6.8) and has no strength implications. Quality grade provides the greatest degree of finishing and is intended for applications where appearance is important. Industrial grade has the least amount of finishing. Grade Description Industrial Grade Intended for use where appearance is not a primary concern such as in industrial buildings; laminating stock may contain natural characteristics allowed for specified stress grade; sides planed to specified dimensions but occasional misses and rough spots allowed; may have broken knots, knot holes, torn grain, checks, wane and other irregularities on surface. Commercial Grade Intended for painted or flat-gloss varnished surfaces; laminating stock may contain natural characteristics allowed for specified stress grade; sides planed to specified dimensions and all squeezed-out glue removed from surface; knot holes, loose knots, voids, wane or pitch pockets are not replaced by wood inserts or filler on exposed surface. Quality Grade Intended for high-gloss transparent or polished surfaces, displays natural beauty of wood for best aesthetic appeal; laminating stock may contain natural characteristics allowed for specified stress grade; sides planed to specified dimensions and all squeezed-out glue removed from surface; may have tight knots, firm heart stain and medium sap stain on sides; slightly broken or split knots, slivers, torn grain or checks on surface filled; loose knots, knot holes, wane and pitch pockets removed and replaced with non-shrinking
Classement
Visual grading of dimension lumber In Canada, we are fortunate to have forests that are capable of producing dimension lumber that is desirable for use as structural wood products. Some primary factors that contribute to the production of lumber that is desirable for structural uses include; a favourable northern climate that is conducive to tree growth, many Canadian species contain small knots, and many of the Western Canadian species grow to heights of thirty meters or more, providing long sections of clear knot free wood and straight grain. The majority of the structural wood products are grouped within the spruce-pine-fir (S-P-F) species combination, which has the following advantages for structural applications: straight grain good workability light weight moderate strength small knots ability to hold nails and screws There are more than a hundred softwood species in North America. To simplify the supply and use of structural softwood lumber, species having similar strength characteristics, and typically grown in the same region, are combined. Having a smaller number of species combinations makes it easier to design and select an appropriate species and for installation and inspection on the job site. In contrast, non-structural wood products are graded solely on the basis of appearance quality and are typically marked and sold under an individual species (e.g., Eastern White Pine, Western Red Cedar). Canadian dimension lumber is manufactured in accordance with CSA O141 Canadian Standard Lumber and must conform to the requirements of the Canadian and US lumber grading rules. Each piece of dimension lumber is inspected to determine its grade and a stamp is applied indicating the assigned grade, the mill identification number, a green (S-Grn) or dry (S-Dry) moisture content at time of surfacing, the species or species group, the grading authority having jurisdiction over the mill of origin, and the grading rule used, where applicable. Dimension lumber is generally grade stamped on one face at a distance of approximately 600 mm (2 ft) from one end of the piece, in order to ensure that the stamp will be clearly visible during construction. Specialty items, such as lumber manufactured for millwork or for decorative purposes, are seldom marked. To ensure this uniform quality of dimension lumber, Canadian mills are required to have each piece of lumber graded by lumber graders who are approved by an accredited grading agency. Grading agencies are accredited by the CLSAB. NLGA Standard Grading Rules for Canadian Lumber provide a list of the permitted characteristics within each grade of dimension lumber. The grade of a given piece of dimension lumber is based on the visual observations of certain natural characteristics of the wood. Most softwood lumber is assigned either an appearance grade or a structural grade based on a visual review performed by a lumber grader. The lumber grader is an integral part of the lumber manufacturing process. Using established correlations between appearance and strength, lumber graders are trained to assign a strength grade to dimensional lumber based on the presence or absence of certain natural characteristics. Examples of such characteristics include; the presence of wane (bark remnant on the outer edge), size and location of knots, the slope of the grain relative to the long axis and the size of shakes, splits and checks. Other characteristics are limited by the grading rules for appearance reasons only. Some of these include sap and heart stain, torn grain and planer skips. The table below shows a sample of a few of the criteria used to assess grades for 2×4 dimensional lumber that is categorized as ‘structural light framing’ or as ‘structural joist and plank’. Grades Characteristic Select Structural No.1 & No. 2 No. 3 Edge of wide face knots ¾” 1 ¼” 1 ¾” Slope of grain 1 in 12 1 in 8 1 in 4 To keep sorting cost to a minimum, grades may be grouped together. For example, there is an appearance difference between No.1 and No.2 visually graded dimension lumber, but not a difference in strength. Therefore, the grade mark ‘No.2 and better’ is commonly used where the visual appearance of No.1 grade dimensional lumber is not required, for example, in the construction of joists, rafters or trusses. Pieces of the same grade must be bundled together with the engineering properties dictated by the lowest strength grade in the bundle. Dimension lumber is aggregated into the following four grade categories: Structural light framing, Structural joists and planks, Light framing, and Stud. The table below shows the grades and uses for these categories. Grade Category Size Grades Common Grade Mix Principal Uses Structural Light Framing 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and wide Select Structural, No.1, No.2, No.3 No.2 and Better Used for engineering applications such as for trusses, lintels, rafters, and joists in the smaller dimensions. Structural Joists and Planks 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and 114mm (5″ nom.) or more wide Select Structural, No.1, No.2, No.3 No.2 and Better Used for engineering applications such as for trusses, lintels, rafters, and joists in the dimensions greater than 114mm (5″ nom.). Light Framing 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and wide Construction, Standard, Utility Standard and Better (Std. & Btr.) Used for general framing where high strength values are not required such as for plates, sills, and blocking. Studs 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and 38 to 140mm (2″ to 6″ nom.) wide and 3m (10′) or less in length Stud, Economy Stud Made principally for use in walls. Stud grade is suitable for bearing wall applications. Economy grade is suitable for temporary applications. Notes: Grades may be bundled individually or they may be individually stamped, but they must be grouped together with the engineering properties dictated by the lowest strength grade in the bundle. The common grade mix shown is the most economical blending of strength for most applications where appearance is not a factor and average strength is acceptable. Except for economy grade, all grades are stress graded, meaning specified strengths have been
Vert
Le bois est le seul grand matériau de construction qui pousse naturellement et qui est renouvelable. Avec la pression croissante pour réduire l'empreinte carbone de l'environnement bâti, les concepteurs de bâtiments sont de plus en plus appelés à équilibrer les objectifs de fonction et de coût d'un bâtiment avec un impact réduit sur l'environnement. Le bois peut contribuer à cet équilibre. De nombreuses études d'évaluation du cycle de vie réalisées dans le monde entier ont montré que les produits en bois présentent des avantages environnementaux évidents par rapport à d'autres matériaux de construction, et ce à tous les stades. Les bâtiments en bois permettent de réduire les émissions de gaz à effet de serre, la pollution de l'air, les volumes de déchets solides et l'utilisation des ressources écologiques.
i -Joïstes
Les solives en I préfabriquées en bois sont des éléments structuraux en bois exclusifs qui consistent en des brides de bois de sciage massif ou de bois de placage stratifié (LVL) assemblées par entures multiples et fixées à une âme de contreplaqué ou de panneau à copeaux orientés (OSB) à l'aide d'un adhésif. Les joints de panneaux en bande sont collés et assemblés selon plusieurs méthodes, telles que l'aboutage des extrémités carrées des panneaux, l'écharpe des extrémités des panneaux, ou la formation d'un joint de type dentelé ou à rainure et languette. Les adhésifs imperméables à l'extérieur, tels que le phénol-formaldéhyde et le phénol-résorcinol, sont principalement utilisés pour les joints de l'âme à l'âme et de l'âme à l'aile. Plusieurs fabricants proposent différentes combinaisons de matériaux pour les ailes et les âmes, ainsi que d'autres types de connexions entre les âmes et les ailes (voir la figure 3.20 ci-dessous). Les solives en I en bois sont disponibles dans une variété de profondeurs standard et dans des longueurs allant jusqu'à 20 m (66 ft). Chaque fabricant produit des solives en I dont les caractéristiques de résistance et de rigidité sont uniques. Pour s'assurer que leurs produits exclusifs ont été fabriqués dans le cadre d'un programme d'assurance qualité supervisé par un organisme de certification tiers indépendant, les fabricants font généralement évaluer et enregistrer leurs produits conformément aux exigences et aux directives du Centre canadien des matériaux de construction (CCMC). La section transversale en forme de "I" de ces produits structuraux en bois offre un rapport résistance/poids plus élevé que le bois de sciage massif traditionnel. La rigidité uniforme, la résistance et la légèreté de ces éléments préfabriqués permettent d'utiliser des solives et des chevrons de plus grande portée dans la construction résidentielle et commerciale. Les solives en I en bois sont généralement fabriquées à partir d'une semelle et d'une âme non traitées et ne sont donc généralement pas utilisées pour les applications extérieures. Les solives en I en bois sont également stables sur le plan dimensionnel car elles sont fabriquées avec un taux d'humidité compris entre 6 et 12 %. Pour l'installation des services mécaniques et électriques, de nombreux fabricants fournissent des exigences et des conseils concernant la forme, la taille et l'emplacement des ouvertures, des encoches, des trous et des coupes. La plupart des fournisseurs de solives en bois en I stockent également des suspensions de solives standard et d'autres éléments de connexion préfabriqués spécialement conçus pour être utilisés avec les solives en bois en I. Pour de plus amples informations sur les solives en I en bois, veuillez consulter les ressources suivantes : APA - The Engineered Wood Association Centre canadien des matériaux de construction (CCMC), Institut de recherche en construction (CNRC) Wood I-Joist Manufacturers Association (WIJMA) CSA O86 Engineering design in wood ASTM D5055 Standard Specification for Establishing and Monitoring Structural Capacities of Prefabricated Wood I-Joists
Bois de placage stratifié
First used during World War II to make airplane propellers, laminated veneer lumber (LVL) has been available as a construction product since the mid-1970s. LVL is the most widely used structural composite lumber (SCL) product and provides attributes such as high strength, high stiffness and dimensional stability. The manufacturing process of LVL enables large members to be made from relatively small trees, providing efficient utilization of forest resources. LVL is commonly fabricated using wood species such as Douglas fir, Larch, Southern yellow pine and Poplar. LVL is used primarily as structural framing for residential and commercial construction. Common applications of LVL in construction include headers and beams, hip and valley rafters, scaffold planking, and the flange material for prefabricated wood I-joists. LVL can also been used in roadway sign posts and as truck bed decking. LVL is made of dried and graded wood veneer which is coated with a waterproof phenol-formaldehyde resin adhesive, assembled in an arranged pattern, and formed into billets by curing in a heated press. The LVL billet is then sawn to desired dimensions depending on the end use application. The grain of each layer of veneer runs in the same (long) direction with the result that LVL is able to be loaded on its short edge (strong axis) as a beam or on its wide face (weak axis) as a plank. This type of lamination is called parallel-lamination and produces a material with greater uniformity and predictability than engineered wood products fabricated using cross-lamination, such as plywood. LVL is a solid, highly predictable, uniform lumber product due to the fact that natural defects such as knots, slope of grain and splits have been dispersed throughout the material or have been removed altogether during the manufacturing process. The most common thickness of LVL is 45 mm (1-3/4 in), from which wider beams can be easily constructed by fastening multiple LVL plies together on site. LVL can also be manufactured in thicknesses from 19 mm (3/4 in) to 178 mm (7 in). Commonly used LVL beam depths are 241 mm (9-1/2 in), 302 mm (11-7/8 in), 356 mm (14 in), 406 mm (16 in), 476 mm (18-3/4 in) and 606 mm (23-7/8 in). Other widths and depths might also be available from specific manufacturers. LVL is available in lengths up to 24.4 m (80 ft), while more common lengths are 14.6 m (48 ft), 17 m (56 ft), 18.3 m (60 ft) and 20.1 m (66 ft). LVL can easily be cut to length at the jobsite. All special cutting, notching or drilling should be done in accordance with manufacturer’s recommendations. LVL is a wood-based product with similar fire performance to a comparably sized solid sawn lumber or glued-laminated beam. Manufacturer’s catalogues and evaluation reports are the primary sources of information for design, typical installation details and performance characteristics. LVL is mainly used as a structural element, most often in concealed spaces where appearance is not important. Finished or architectural grade appearance is available from some manufacturers, usually at an additional cost. However, when it is desired to use LVL in applications where appearance is important, common wood finishing techniques can be used to accent grain and to protect the wood surface. In finished appearance, LVL resembles plywood or lumber on the wide face. As with any other wood product, LVL should be protected from the weather during jobsite storage and after installation. Wrapping of the product for shipment to the job site is important in providing moisture protection. End and edge sealing of the product will enhance its resistance to moisture penetration. LVL is a proprietary product and therefore, the specific engineering properties and sizes are unique to each manufacturer. Thus, LVL does not have a common standard of production and common design values. Design values are derived from test results analysed in accordance with CSA O86 and ASTM D5456 and the design values are reviewed and approved by the Canadian Construction Materials Centre (CCMC). Products meeting the CCMC guidelines receive an Evaluation Number and Evaluation Report that includes the specified design strengths, which are subsequently listed in CCMC’s Registry of Product Evaluations. The manufacturer’s name or product identification and the stress grade is marked on the material at various intervals, but due to end cutting it may not be present on every piece. For further information, refer to the following resources: APA – The Engineered Wood Association Canadian Construction Materials Centre (CCMC), Institute for Research in Construction CSA O86 Engineering design in wood ASTM D5456 Standard Specification for Evaluation of Structural Composite Lumber Products
Bois de sciage stratifié
Laminated Strand Lumber (LSL) is one of the more recent structural composite lumber (SCL) products to come into widespread use. LSL provides attributes such as high strength, high stiffness and dimensional stability. The manufacturing process of LSL enables large members to be made from relatively small trees, providing efficient utilization of forest resources. LSL is commonly fabricated using fast growing wood species such as Aspen and Poplar. LSL is used primarily as structural framing for residential, commercial and industrial construction. Common applications of LSL in construction include headers and beams, tall wall studs, rim board, sill plates, millwork and window framing. LSL also offers good fastener-holding strength. Similar to parallel strand lumber (PSL) and oriented strand lumber (OSL), LSL is made from flaked wood strands that have a length-to-thickness ratio of approximately 150. Combined with an adhesive, the strands are oriented and formed into a large mat or billet and pressed. LSL resembles oriented strand board (OSB) in appearance as they are both fabricated from the similar wood species and contain flaked wood strands, however, unlike OSB, the strands in LSL are arranged parallel to the longitudinal axis of the member. LSL is a solid, highly predictable, uniform engineered wood product due to the fact that natural defects such as knots, slope of grain and splits have been dispersed throughout the material or have been removed altogether during the manufacturing process. Like other SCL products such as LVL and PSL, LSL offers predictable strength and stiffness properties and dimensional stability that minimize twist and shrinkage. All special cutting, notching or drilling should be done in accordance with manufacturer’s recommendations. Manufacturer’s catalogues and evaluation reports are the primary sources of information for design, typical installation details and performance characteristics. As with any other wood product, LSL should be protected from the weather during jobsite storage and after installation. Wrapping of the product for shipment to the job site is important in providing moisture protection. End and edge sealing of the product will enhance its resistance to moisture penetration. LSL is a proprietary product and therefore, the specific engineering properties and sizes are unique to each manufacturer. Thus, LSL does not have a common standard of production and common design values. Design values are derived from test results analysed in accordance with CSA O86 and ASTM D5456 and the design values are reviewed and approved by the Canadian Construction Materials Centre (CCMC). Products meeting the CCMC guidelines receive an Evaluation Number and Evaluation Report that includes the specified design strengths, which are subsequently listed in CCMC’s Registry of Product Evaluations. The manufacturer’s name or product identification and the stress grade is marked on the material at various intervals, but due to end cutting it may not be present on every piece. For further information, refer to the following resources: APA – The Engineered Wood Association Canadian Construction Materials Centre (CCMC), Institute for Research in Construction CSA O86 Engineering design in wood ASTM D5456 Standard Specification for Evaluation of Structural Composite Lumber Products
Analyse du cycle de vie
Les produits de construction et le secteur du bâtiment dans son ensemble ont un impact significatif sur l'environnement. Les instruments politiques et les forces du marché poussent de plus en plus les gouvernements et les entreprises à documenter et à rendre compte des impacts environnementaux et à suivre les améliorations. L'analyse du cycle de vie (ACV) est un outil qui permet de comprendre les aspects environnementaux liés à la construction, à la rénovation et à la modernisation des bâtiments et des ouvrages de génie civil. L'ACV est un outil d'aide à la décision qui permet d'identifier les approches de conception et de construction qui améliorent les performances environnementales. Plusieurs juridictions européennes, dont l'Allemagne, Zurich et Bruxelles, ont fait de l'ACV une exigence obligatoire avant la délivrance d'un permis de construire. En outre, l'application de l'ACV à la conception des bâtiments et à la sélection des matériaux est une composante des systèmes d'évaluation des bâtiments écologiques. L'ACV peut être utile aux fabricants, aux architectes, aux constructeurs et aux agences gouvernementales en fournissant des informations quantitatives sur les impacts environnementaux potentiels et en fournissant des données permettant d'identifier les domaines à améliorer. L'ACV est une approche basée sur la performance pour évaluer les aspects environnementaux liés à la conception et à la construction des bâtiments. L'ACV peut être utilisée pour comprendre les impacts environnementaux potentiels d'un produit ou d'une structure à chaque étape de sa vie, depuis l'extraction des ressources ou l'acquisition des matières premières, le transport, la transformation et la fabrication, la construction, l'exploitation, l'entretien et la rénovation jusqu'à la fin de vie. L'ACV est une méthodologie scientifique internationalement reconnue qui existe sous d'autres formes depuis les années 1960. Les exigences et les orientations relatives à la réalisation d'une ACV ont été établies par le biais de normes internationales consensuelles, à savoir les normes ISO 14040 et ISO 14044. L'ACV prend en compte tous les flux d'entrée et de sortie (matériaux, énergie, ressources) associés à un système de produits donné. Il s'agit d'une procédure itérative qui comprend la définition des objectifs et du champ d'application, l'analyse de l'inventaire, l'évaluation de l'impact et l'interprétation. L'analyse de l'inventaire, également connue sous le nom d'inventaire du cycle de vie (ICV), consiste en la collecte de données et le suivi de tous les flux d'entrée et de sortie au sein d'un système de produits. Des bases de données publiques sur l'ICV, telles que la base de données américaine sur l'inventaire du cycle de vie, sont accessibles gratuitement afin d'obtenir ces données. Au cours de la phase d'évaluation de l'impact de l'ACV, les flux de l'ICV sont traduits en catégories d'impact potentiel sur l'environnement à l'aide de techniques de modélisation environnementale théoriques et empiriques. L'ACV permet de quantifier les impacts environnementaux potentiels et les aspects d'un produit, tels que le potentiel de réchauffement de la planète, le potentiel d'acidification, le potentiel de réduction de la pollution, etc : le potentiel de réchauffement de la planète, le potentiel d'acidification, le potentiel d'eutrophisation, le potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone, le potentiel de smog, la consommation d'énergie primaire, la consommation de ressources matérielles et la production de déchets dangereux et non dangereux. Les concepteurs de bâtiments disposent d'outils d'ACV accessibles au public et faciles à utiliser. Ces outils permettent aux concepteurs d'obtenir rapidement des informations sur l'impact potentiel sur l'environnement d'une large gamme d'assemblages génériques de bâtiments ou d'élaborer eux-mêmes des évaluations complètes du cycle de vie des bâtiments. Les logiciels d'ACV offrent aux professionnels de la construction des outils puissants pour calculer les impacts potentiels du cycle de vie des produits ou des assemblages de construction et effectuer des comparaisons environnementales. Il est également possible d'utiliser l'ACV pour effectuer des comparaisons objectives entre des matériaux alternatifs, des assemblages et des bâtiments entiers, mesurées sur les cycles de vie respectifs et basées sur des indicateurs environnementaux quantifiables. L'ACV permet de comparer les compromis environnementaux associés au choix d'un matériau ou d'une solution de conception par rapport à un autre et, par conséquent, fournit une base efficace pour comparer les implications environnementales relatives de scénarios de conception de bâtiments alternatifs. Une ACV qui examine des options de conception alternatives doit garantir l'équivalence fonctionnelle. Chaque scénario de conception envisagé, y compris l'ensemble du bâtiment, doit répondre aux exigences du code du bâtiment et offrir un niveau minimum de performance technique ou d'équivalence fonctionnelle. Pour quelque chose d'aussi complexe qu'un bâtiment, cela signifie qu'il faut suivre et comptabiliser les intrants et les extrants environnementaux pour la multitude d'assemblages, de sous-assemblages et de composants de chaque option de conception. La longévité d'un système de construction a également un impact sur la performance environnementale. Les bâtiments en bois peuvent rester en service pendant de longues périodes s'ils sont conçus, construits et entretenus correctement. De nombreuses études d'ACV dans le monde ont démontré que les produits et systèmes de construction en bois peuvent présenter des avantages environnementaux par rapport à d'autres matériaux et méthodes de construction. FPInnovations a réalisé une ACV d'un bâtiment de quatre étages au Québec construit en bois lamellé-croisé (CLT). L'étude a évalué comment la conception en CLT se comparerait à un bâtiment fonctionnellement équivalent en béton et en acier de la même surface de plancher, et a révélé une performance environnementale améliorée dans deux des six catégories d'impact, et une performance équivalente dans les autres catégories. En outre, en fin de vie, les produits biosourcés peuvent faire partie d'un système de produits ultérieurs lorsqu'ils sont réutilisés, recyclés ou valorisés énergétiquement, ce qui peut réduire les incidences sur l'environnement et contribuer à l'économie circulaire. Cycle de vie des produits de construction en bois Photo source : CEI-Bois Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : www.naturallywood.com Athena Sustainable Materials Institute Building for Environmental and Economic Sustainability (BEES) FPInnovations. Analyse comparative du cycle de vie de deux bâtiments résidentiels à plusieurs étages : Cross-Laminated Timber vs. Concrete Slab and Column with Light Gauge Steel Walls, 2013. American Wood Council U.S. Life Cycle Inventory Database ISO 14040 Management environnemental - Analyse du cycle de vie - Principes et cadre ISO 14044 Management environnemental - Analyse du cycle de vie - Exigences et lignes directrices
