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
Produits en panneaux
En utilisant du bois rond qui n'est souvent pas adapté à la production de bois d'œuvre, les panneaux à base de bois permettent d'utiliser efficacement les ressources forestières en fournissant des produits en bois d'ingénierie avec des propriétés de résistance et de rigidité définies. Les panneaux structuraux à base de bois, tels que le contreplaqué et les panneaux à copeaux orientés (OSB), sont largement utilisés dans la construction résidentielle et commerciale. Les panneaux à base de bois sont souvent superposés sur des solives ou des fermes légères et utilisés comme revêtement structurel pour les planchers, les toits et les murs. Ces produits assurent la rigidité des principaux éléments structurels qui les soutiennent, en plus de leur fonction d'élément de l'enveloppe du bâtiment. En outre, ils font souvent partie intégrante du système de résistance aux forces latérales d'un bâtiment en bois. Afin de pouvoir être utilisés pour un usage final particulier, tel que le revêtement structurel, le plancher ou le bardage extérieur, les panneaux à base de bois doivent répondre à des critères de performance portant sur trois aspects : la performance structurelle, les propriétés physiques et la performance d'adhérence. Pour plus d'informations sur le classement des performances et les utilisations finales potentielles des panneaux à base de bois, consultez le site de l'APA - The Engineered Wood Association.
Bois de placage stratifié
Utilisé pour la première fois pendant la Seconde Guerre mondiale pour fabriquer des hélices d'avion, le bois de placage stratifié (LVL) est disponible comme produit de construction depuis le milieu des années 1970. Le LVL est le produit de bois composite structurel (SCL) le plus largement utilisé et offre des caractéristiques telles qu'une grande résistance, une grande rigidité et une grande stabilité dimensionnelle. Le processus de fabrication du LVL permet de fabriquer des éléments de grande taille à partir d'arbres relativement petits, ce qui permet une utilisation efficace des ressources forestières. Le LVL est généralement fabriqué à partir d'essences de bois telles que le sapin de Douglas, le mélèze, le pin jaune du Sud et le peuplier. Le LVL est principalement utilisé comme ossature structurelle dans la construction résidentielle et commerciale. Les applications courantes du LVL dans la construction comprennent les chevêtres et les poutres, les chevrons d'arêtiers et de noues, les planches d'échafaudage et le matériau de la bride pour les solives en I préfabriquées en bois. Le LVL peut également être utilisé pour les poteaux de signalisation routière et comme plancher de camion. Le LVL est constitué de placages de bois séchés et calibrés, enduits d'un adhésif imperméable à base de résine phénol-formaldéhyde, assemblés selon un schéma prédéfini et transformés en billettes par durcissement dans une presse chauffée. Les billettes LVL sont ensuite sciées aux dimensions souhaitées en fonction de l'application finale. Le grain de chaque couche de placage est orienté dans le même sens (long), ce qui permet de charger le LVL sur son bord court (axe fort) comme une poutre ou sur sa face large (axe faible) comme une planche. Ce type de stratification est appelé stratification parallèle et produit un matériau plus uniforme et plus prévisible que les produits en bois d'ingénierie fabriqués par stratification croisée, comme le contreplaqué. Le LVL est un produit solide, hautement prévisible et uniforme, car les défauts naturels tels que les nœuds, l'inclinaison du grain et les fentes ont été dispersés dans tout le matériau ou ont été complètement éliminés au cours du processus de fabrication. L'épaisseur la plus courante du LVL est de 45 mm (1-3/4 in), ce qui permet de construire facilement des poutres plus larges en fixant plusieurs plis LVL ensemble sur le chantier. Le LVL peut également être fabriqué dans des épaisseurs allant de 19 mm (3/4 po) à 178 mm (7 po). Les poutres LVL les plus courantes ont une profondeur de 241 mm, 302 mm, 356 mm, 406 mm, 476 mm et 606 mm. D'autres largeurs et profondeurs peuvent également être disponibles auprès de certains fabricants. Les LVL sont disponibles en longueurs allant jusqu'à 24,4 m (80 ft), les longueurs les plus courantes étant 14,6 m (48 ft), 17 m (56 ft), 18,3 m (60 ft) et 20,1 m (66 ft). Le LVL peut facilement être coupé à la longueur voulue sur le chantier. Toutes les coupes, entailles ou perçages spéciaux doivent être effectués conformément aux recommandations du fabricant. Le LVL est un produit à base de bois dont le comportement au feu est similaire à celui d'un bois de sciage massif ou d'une poutre en lamellé-collé de taille comparable. Les catalogues des fabricants et les rapports d'évaluation sont les principales sources d'information pour la conception, les détails d'installation typiques et les caractéristiques de performance. Le LVL est principalement utilisé comme élément structurel, le plus souvent dans des espaces cachés où l'apparence n'est pas importante. Certains fabricants proposent des produits finis ou de qualité architecturale, généralement à un coût supplémentaire. Toutefois, lorsqu'on souhaite utiliser le LVL dans des applications où l'aspect est important, on peut utiliser les techniques courantes de finition du bois pour accentuer le grain et protéger la surface du bois. L'aspect fini du LVL ressemble à celui du contreplaqué ou du bois d'œuvre sur la face large. Comme tout autre produit en bois, le LVL doit être protégé des intempéries pendant l'entreposage sur le chantier et après la pose. Il est important d'emballer le produit avant de l'expédier sur le chantier pour le protéger de l'humidité. Le scellement des extrémités et des bords du produit renforcera sa résistance à la pénétration de l'humidité. Le LVL étant un produit breveté, ses propriétés techniques et ses dimensions sont propres à chaque fabricant. Il n'existe donc pas de normes de production ni de valeurs de conception communes pour le LVL. Les valeurs de calcul sont dérivées des résultats d'essais analysés conformément à la norme CSA O86 et à la norme ASTM D5456, et les valeurs de calcul sont examinées et approuvées par le Centre canadien des matériaux de construction (CCMC). Les produits conformes aux directives du CCMC reçoivent un numéro d'évaluation et un rapport d'évaluation comprenant les résistances nominales spécifiées, qui sont ensuite répertoriées dans le registre des évaluations de produits du CCMC. Le nom du fabricant ou l'identification du produit et la classe de contrainte sont marqués sur le matériau à différents intervalles, mais en raison de la coupe en bout, ils peuvent ne pas être présents sur chaque pièce. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : APA - The Engineered Wood Association Centre canadien des matériaux de construction (CCMC), Institut de recherche en construction CSA O86 Engineering design in wood ASTM D5456 Standard Specification for Evaluation of Structural Composite Lumber Products
Bois de sciage stratifié
Le bois lamellé-collé (LSL) est l'un des produits les plus récents du bois composite structurel (SCL) dont l'utilisation s'est répandue. Le bois lamellé offre des caractéristiques telles qu'une grande résistance, une grande rigidité et une grande stabilité dimensionnelle. Le processus de fabrication du LSL permet de fabriquer de grandes pièces à partir d'arbres relativement petits, ce qui permet une utilisation efficace des ressources forestières. Le bois lamellé-collé est généralement fabriqué à partir d'essences de bois à croissance rapide telles que le tremble et le peuplier. Le bois lamellé-collé est principalement utilisé comme ossature structurelle dans la construction résidentielle, commerciale et industrielle. Les applications les plus courantes sont les chevêtres et les poutres, les montants des murs hauts, les planches de rive, les plaques d'appui, les menuiseries et les encadrements de fenêtres. Le LSL offre également une bonne résistance aux fixations. Comme le bois de sciage à copeaux parallèles (PSL) et le bois de sciage à copeaux orientés (OSL), le LSL est fabriqué à partir de copeaux de bois dont le rapport longueur/épaisseur est d'environ 150. Combinés à un adhésif, les brins sont orientés et formés en un grand matelas ou une billette, puis pressés. Le LSL ressemble au panneau à lamelles orientées (OSB) car ils sont tous deux fabriqués à partir d'essences de bois similaires et contiennent des lamelles de bois, mais, contrairement à l'OSB, les lamelles du LSL sont disposées parallèlement à l'axe longitudinal de l'élément. Le LSL est un produit d'ingénierie en bois solide, hautement prévisible et uniforme, car les défauts naturels tels que les nœuds, l'inclinaison du grain et les fentes ont été dispersés dans tout le matériau ou ont été complètement éliminés au cours du processus de fabrication. Comme d'autres produits SCL tels que le LVL et le PSL, le LSL offre des propriétés de résistance et de rigidité prévisibles et une stabilité dimensionnelle qui minimise la torsion et le retrait. Toutes les coupes, entailles ou perçages spéciaux doivent être effectués conformément aux recommandations du fabricant. Les catalogues et les rapports d'évaluation des fabricants sont les principales sources d'information pour la conception, les détails d'installation typiques et les caractéristiques de performance. Comme tout autre produit en bois, le LSL doit être protégé des intempéries pendant l'entreposage sur le chantier et après l'installation. L'emballage du produit avant son expédition sur le chantier est important pour assurer la protection contre l'humidité. Le scellement des extrémités et des bords du produit renforcera sa résistance à la pénétration de l'humidité. Le LSL est un produit breveté et, par conséquent, les propriétés techniques et les dimensions spécifiques sont propres à chaque fabricant. Il n'existe donc pas de normes de production ni de valeurs de conception communes pour le LSL. Les valeurs de conception sont dérivées des résultats d'essais analysés conformément à la norme CSA O86 et à la norme ASTM D5456, et les valeurs de conception sont examinées et approuvées par le Centre canadien des matériaux de construction (CCMC). Les produits conformes aux directives du CCMC reçoivent un numéro d'évaluation et un rapport d'évaluation comprenant les résistances nominales spécifiées, qui sont ensuite répertoriées dans le registre des évaluations de produits du CCMC. Le nom du fabricant ou l'identification du produit et la classe de contrainte sont marqués sur le matériau à différents intervalles, mais en raison de la coupe en bout, ils peuvent ne pas être présents sur chaque pièce. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : APA - The Engineered Wood Association Centre canadien des matériaux de construction (CCMC), Institut de recherche en construction CSA O86 Engineering design in wood ASTM D5456 Standard Specification for Evaluation of Structural Composite Lumber Products
Construction combustible
La sécurité incendie dans un bâtiment est une question complexe, bien plus complexe que la combustibilité relative des principaux matériaux structurels utilisés dans un bâtiment. Pour élaborer des dispositions de code sûres, la prévention, l'extinction, le déplacement des occupants, la mobilité des occupants, l'utilisation du bâtiment et le contrôle des combustibles ne sont que quelques-uns des facteurs qui doivent être pris en compte en plus de la combustibilité des éléments structurels. L'expérience des pertes dues aux incendies montre que le contenu des bâtiments joue un rôle important en termes de charge de combustible et de potentiel de génération de fumée dans un incendie. La protection passive contre l'incendie assurée par les degrés de résistance au feu des planchers et des murs d'un bâtiment garantit la stabilité de la structure en cas d'incendie. Cependant, le degré de résistance au feu des structures ne contrôle pas nécessairement le mouvement des fumées et de la chaleur, qui peut avoir un impact important sur le niveau de sécurité et les dommages matériels résultant d'un incendie. Le Code national du bâtiment du Canada (CNB) classe les bâtiments en bois dans la catégorie des "constructions combustibles". Bien qu'elles soient qualifiées de combustibles, les techniques de construction courantes peuvent conférer aux constructions à ossature en bois des degrés de résistance au feu allant jusqu'à deux heures. Lorsqu'ils sont conçus et construits conformément aux exigences du code, les bâtiments en bois offrent le même niveau de sécurité des personnes et de protection des biens que les bâtiments de taille comparable définis par le CNB comme des "constructions non combustibles". Le bois a été utilisé pour pratiquement tous les types de bâtiments, y compris les écoles, les entrepôts, les casernes de pompiers, les immeubles d'habitation et les installations de recherche. Le CNB définit des lignes directrices pour l'utilisation du bois dans des applications qui vont bien au-delà du secteur résidentiel traditionnel et des petits bâtiments. Le CNB autorise les constructions en bois d'une hauteur maximale de six étages, ainsi que les bardages en bois pour les bâtiments désignés comme étant de construction incombustible. Lorsqu'elle respecte les limites de surface et de hauteur pour les différentes catégories de bâtiments du CNB, la construction à ossature bois peut répondre aux exigences de sécurité des personnes en utilisant des assemblages à ossature bois (généralement protégés par des plaques de plâtre) dont le degré de résistance au feu a été testé. Les restrictions de hauteur et de surface autorisées peuvent être étendues en utilisant des murs coupe-feu pour diviser une grande surface de bâtiment en plus petites surfaces distinctes. La contribution positive reconnue à la fois à la sécurité des personnes et à la protection des biens qui découle de l'utilisation de systèmes d'extinction automatique peut également être utilisée pour augmenter la surface autorisée des bâtiments en bois. Les sprinkleurs interviennent généralement très tôt dans un incendie, ce qui permet d'en contrôler rapidement les effets dommageables. C'est pourquoi l'installation d'un système d'extinction automatique dans un bâtiment améliore considérablement la sécurité des personnes et la protection des biens dans tous les bâtiments, y compris ceux construits en matériaux incombustibles. Le CNB autorise l'utilisation d'une "construction en bois massif" dans les bâtiments où la construction combustible doit avoir un degré de résistance au feu de 45 minutes. Cette forme de construction en bois massif est également autorisée dans les grands bâtiments incombustibles de certains usages. Pour être acceptés, les éléments doivent répondre à des exigences minimales en matière de dimensions et d'installation. La construction en bois massif bénéficie de cette reconnaissance en raison de ses performances en cas d'exposition réelle au feu et de son acceptation en tant que méthode de construction sûre en cas d'incendie. Dans les bâtiments protégés par sprinklers dont la construction est autorisée à être combustible, aucun degré de résistance au feu n'est requis pour la toiture ou ses supports lorsqu'ils sont construits en bois massif. Dans ce cas, la toiture en bois massif et ses supports n'ont pas à respecter les dimensions minimales des éléments stipulées dans le CNB. Les éléments en bois massif peuvent également être utilisés chaque fois qu'une construction combustible est autorisée. Dans ce cas, cependant, ces éléments en bois massif doivent être spécifiquement conçus pour satisfaire aux degrés de résistance au feu requis. Définitions du CNB : Combustible signifie qu'un matériau ne répond pas aux critères d'acceptation de la norme CAN/ULC-S114, "Essai de détermination de l'incombustibilité des matériaux de construction". On entend par construction combustible le type de construction qui ne répond pas aux exigences de la construction incombustible. Construction en bois lourd : ce type de construction combustible dans laquelle un certain degré de sécurité incendie est atteint en limitant les dimensions des éléments structurels en bois ainsi que l'épaisseur et la composition des planchers et des toits en bois, et en évitant les espaces cachés sous les planchers et les toits. Construction incombustible : type de construction dans lequel un degré de sécurité incendie est atteint par l'utilisation de matériaux incombustibles pour les éléments de structure et autres assemblages de bâtiments. Incombustible signifie qu'un matériau répond aux critères d'acceptation de la norme CAN/ULC-S114, "Essai de détermination de l'incombustibilité des matériaux de construction". Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Code national du bâtiment du Canada CAN/ULC-S114 Essai de détermination de l'incombustibilité des matériaux de construction Manuel de conception en bois 2017
Construction en bois massif encapsulé
En plus des constructions combustibles, des constructions en bois massif et des constructions incombustibles, un nouveau type de construction est actuellement envisagé pour être inclus dans le Code national du bâtiment du Canada (CNB). Il est proposé de définir la construction en bois massif encapsulé (EMTC) comme le "type de construction dans lequel un degré de sécurité incendie est atteint par l'utilisation d'éléments en bois massif encapsulé avec un indice d'encapsulation et des dimensions minimales pour les éléments structuraux en bois et les autres assemblages du bâtiment". L'EMTC n'est ni une "construction combustible", ni une "construction en bois massif", ni une "construction incombustible", telles que définies dans le CNB. L'EMTC doit avoir une cote d'encapsulation. L'indice d'encapsulation est le temps, en minutes, pendant lequel un matériau ou un assemblage de matériaux retardera l'inflammation et la combustion d'éléments en bois massif encapsulés lorsqu'il est exposé au feu dans des conditions d'essai et selon des critères de performance spécifiés, ou selon d'autres prescriptions du CNB. L'indice d'encapsulation de l'EMTC est déterminé par la méthode d'essai ULC S146. Pour que les éléments structuraux en bois soient considérés comme du "bois de masse", ils doivent répondre à des exigences minimales de taille, qui sont différentes pour les éléments porteurs horizontaux (murs, planchers, toits, poutres) et verticaux (colonnes, arcs) et qui dépendent du nombre de côtés où l'élément est exposé au feu. Au Canada, la construction d'un bâtiment EMTC devrait être limitée à une hauteur de douze étages, c'est-à-dire que le niveau le plus élevé peut se situer au maximum à 42 m (137 pieds) au-dessus du premier étage. Un bâtiment EMTC doit être équipé de gicleurs conformément à la norme NFPA 13 et il est probable qu'une partie du bois de charpente puisse être exposée dans les suites. Tous les éléments de l'EMTC doivent avoir une résistance au feu d'au moins deux heures et la surface au sol du bâtiment doit être limitée à 6 000 m2 pour une occupation du groupe C et à 7 200 m2 pour une occupation du groupe D. Il existe des restrictions quant à l'utilisation de l'extérieur du bâtiment. Il existe des restrictions sur l'utilisation d'éléments de revêtement extérieur dans les EMTC, ainsi que d'autres restrictions sur l'utilisation de matériaux de couverture combustibles, de châssis et de cadres de fenêtres combustibles, d'éléments combustibles dans les murs extérieurs, d'éléments de clouage, d'éléments de plancher combustibles, d'escaliers combustibles, de finitions intérieures combustibles, d'éléments combustibles dans les cloisons et d'espaces cachés. Si un matériau d'encapsulation est endommagé ou enlevé, il devra être réparé ou remplacé de manière à ce que l'indice d'encapsulation des matériaux soit maintenu. En outre, les exigences relatives à la sécurité incendie sur le chantier doivent être appliquées à l'accès au chantier, à l'installation de colonnes d'incendie et à l'encapsulation protectrice. L'EMTC et ses dispositions connexes devraient être incluses dans le CNB 2020. Définitions du CNB : Combustible signifie qu'un matériau ne répond pas aux critères d'acceptation de la norme CAN/ULC-S114, " Essai de détermination de l'incombustibilité des matériaux de construction ". On entend par construction combustible le type de construction qui ne répond pas aux exigences de la construction incombustible. Construction en bois lourd : ce type de construction combustible dans laquelle un certain degré de sécurité incendie est atteint en limitant les dimensions des éléments structurels en bois ainsi que l'épaisseur et la composition des planchers et des toits en bois, et en évitant les espaces cachés sous les planchers et les toits. Construction incombustible : type de construction dans lequel un degré de sécurité incendie est atteint par l'utilisation de matériaux incombustibles pour les éléments de structure et autres assemblages de bâtiments. Incombustible signifie qu'un matériau répond aux critères d'acceptation de la norme CAN/ULC-S114, "Essai de détermination de l'incombustibilité des matériaux de construction". Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Guide to Encapsulated Mass Timber Construction in the Ontario Building Code ULC S146 Standard Method of Test for the Evaluation of Encapsulation Materials and Assemblies of Materials for the Protection of Mass Timber Structural Members and Assemblies Fire performance of mass-timber encapsulation methods and the effect of encapsulation on char rate of cross-laminated timber (Hasburgh et al., 2016) CAN/ULC-S114 Test for Determination of Non-Combustibility in Building Materials NFPA 13 Standard for the Installation of Sprinkler Systems (Norme NFPA 13 pour l'installation de systèmes de gicleurs).
Grands bâtiments en bois
Grâce aux technologies de construction avancées et aux produits modernes en bois de masse tels que le bois lamellé-collé, le bois lamellé-croisé et le bois composite structurel, construire en hauteur avec du bois est non seulement réalisable mais déjà en cours - avec des bâtiments contemporains de 9 étages et plus achevés en Australie, en Autriche, en Suisse, en Allemagne, en Norvège et au Royaume-Uni. De plus en plus reconnu par le secteur de la construction comme un choix de construction important, nouveau et sûr, la réduction de l'empreinte carbone et de la performance énergétique intrinsèque/opérationnelle de ces bâtiments est attrayante pour les communautés qui se sont engagées dans le développement durable et l'atténuation du changement climatique. Les grands immeubles en bois, construits avec des produits du bois renouvelables provenant de forêts gérées durablement, ont le potentiel de révolutionner une industrie de la construction de plus en plus soucieuse de faire partie de la solution en matière d'intensification urbaine et de réduction de l'impact sur l'environnement. L'industrie canadienne des produits du bois s'est engagée à tirer parti de son avantage naturel en développant et en démontrant des produits de construction et des systèmes de construction à base de bois qui s'améliorent constamment. Un grand bâtiment en bois est un bâtiment de plus de six étages (le dernier étage est situé à plus de 18 m au-dessus du sol) qui utilise des éléments en bois de masse comme élément fonctionnel de son système de soutien structurel. Grâce aux technologies de construction avancées et aux produits modernes en bois de masse tels que le bois lamellé-collé (glulam), le bois lamellé-croisé (CLT) et le bois composite structurel (SCL), construire des bâtiments en bois de grande hauteur est non seulement réalisable mais déjà en cours - avec des bâtiments contemporains achevés au Canada, aux États-Unis, en Australie, en Autriche, en Suisse, en Allemagne, en Norvège, en Suède, en Italie et au Royaume-Uni, à sept étages et plus. Les grands bâtiments en bois intègrent des systèmes modernes de protection et d'extinction des incendies, ainsi que de nouvelles technologies pour les performances acoustiques et thermiques. Les bâtiments en bois de grande hauteur sont couramment utilisés pour des usages résidentiels, commerciaux et institutionnels. Le bois massif offre des avantages tels qu'une meilleure stabilité dimensionnelle et une meilleure résistance au feu pendant la construction et l'occupation. Ces nouveaux produits sont également préfabriqués et offrent d'énormes possibilités d'améliorer la vitesse de montage et la qualité de la construction. Parmi les avantages significatifs des grands bâtiments en bois, on peut citer la possibilité de construire plus haut dans des zones où les sols sont pauvres, car la super structure et les fondations sont plus légères que d'autres matériaux de construction ; une construction plus silencieuse sur le site, ce qui signifie que les voisins sont moins susceptibles de se plaindre et que les travailleurs ne sont pas exposés à des niveaux de bruit élevés ; la sécurité des travailleurs pendant la construction peut être améliorée grâce à la possibilité de travailler sur des plaques de plancher en bois de grande masse ; les composants préfabriqués fabriqués avec des tolérances serrées peuvent réduire la durée de la construction ; des tolérances serrées dans la structure et l'enveloppe du bâtiment, associées à une modélisation énergétique, peuvent produire des bâtiments avec une performance énergétique opérationnelle élevée, une étanchéité à l'air accrue, une meilleure qualité de l'air à l'intérieur et un confort humain amélioré Les critères de conception pour les grands bâtiments en bois qui devraient être pris en compte comprennent une stratégie intégrée de conception, d'approbation et de construction, le retrait différentiel entre des matériaux dissemblables, la performance acoustique, le comportement sous l'effet du vent et des charges sismiques, la performance en cas d'incendie (par ex.g., l'encapsulation des éléments en bois massif à l'aide de plâtre), la durabilité et l'ordonnancement de la construction afin de réduire l'exposition du bois aux éléments. Il est important de s'assurer de l'implication précoce d'un fournisseur de bois de masse qui peut fournir des services d'assistance à la conception permettant de réduire davantage les coûts de fabrication grâce à l'optimisation de l'ensemble du système de construction et pas seulement des éléments individuels. Même de petites contributions, dans la conception des connexions par exemple, peuvent faire une différence dans la rapidité du montage et le coût global. En outre, les métiers de la mécanique et de l'électricité devraient être invités à jouer un rôle d'assistance à la conception dès le début du projet. Cela permet d'obtenir un modèle virtuel plus complet, de multiplier les possibilités de préfabrication et d'accélérer l'installation. Des études de cas récentes portant sur de grands bâtiments modernes en bois au Canada et dans le monde entier montrent que le bois est une solution viable pour réaliser un bâtiment de grande hauteur sûr, rentable et performant. Pour plus d'informations, consultez les études de cas et les références suivantes : Brock Commons Tall Wood House (Conseil canadien du bois) Origine Point-aux-Lievres Ecocondos,Québec (Cecobois) Wood Innovation and Design Centre (Conseil canadien du bois) Technical Guide for the Design and Construction of Tall Wood Buildings in Canada (FPInnovations) Ontario's Tall Wood Building Reference (Ministry of Natural Resources and Forestry & Ministry of Municipal Affairs) Summary Report : Survey of International Tall Wood Buildings (Forestry Innovation Investment & Binational Softwood Lumber Council) www.thinkwood.com/building-better/taller-buildings
Ponts
Les ponts en bois sont depuis longtemps des éléments essentiels des réseaux routiers, ferroviaires et forestiers du Canada. Dépendant de la disponibilité des matériaux, de la technologie et de la main-d'œuvre, la conception et la construction des ponts en bois ont évolué de manière significative au cours des 200 dernières années dans toute l'Amérique du Nord. Les ponts en bois prennent de nombreuses formes et utilisent différents systèmes de support, notamment des ponts en rondins à portée simple, différents types de ponts à treillis, ainsi que des tabliers et des éléments de pont en matériaux composites ou stratifiés. Les ponts en bois restent un élément important de notre réseau de transport au Canada. Les avantages de la construction de ponts en bois modernes sont les suivants : Les différents types de matériaux utilisés pour construire des ponts en bois sont les suivants : bois de sciage, rondins, bois lamellé-collé droit et courbe (lamellé-collé), bois de placage stratifié (LVL), bois à copeaux parallèles (PSL), bois lamellé-croisé (CLT), bois lamellé-cloué (NLT), et systèmes composites tels que les tabliers stratifiés sous contrainte, les tabliers stratifiés bois-béton et les polymères renforcés par des fibres. Les deux principales essences de bois utilisées pour la construction de ponts en bois au Canada sont le sapin de Douglas et la combinaison d'essences épicéa-pin-sapin. D'autres espèces appartenant aux combinaisons d'espèces Hem-Fir et Northern sont également reconnues par la norme CSA O86, mais elles sont moins couramment utilisées dans la construction de ponts. Toutes les attaches métalliques utilisées pour les ponts doivent être protégées contre la corrosion. La méthode la plus courante pour assurer cette protection est la galvanisation à chaud, un processus par lequel un métal sacrificiel est ajouté à l'extérieur de la fixation. Les différents types de fixations utilisés dans la construction des ponts en bois comprennent, entre autres, les boulons, les tire-fonds, les anneaux fendus, les plaques de cisaillement et les clous (pour les stratifiés de pont uniquement). Tous les ponts routiers au Canada doivent être conçus pour répondre aux exigences des normes CSA S6 et CSA O86. La norme CSA S6 exige que les principaux éléments structurels de tout pont au Canada, quel que soit le type de construction, soient capables de résister à un minimum de 75 ans de charge pendant sa durée de vie. Le style et la portée des ponts varient considérablement en fonction de l'application. Dans les endroits difficiles d'accès et les vallées profondes, les ponts à chevalets en bois étaient courants à la fin du 19e siècle et au début du 20e siècle. Historiquement, les ponts à chevalets dépendaient fortement de l'abondance des ressources en bois et, dans certains cas, étaient considérés comme temporaires. La construction initiale des chemins de fer transcontinentaux d'Amérique du Nord n'aurait pas été possible sans l'utilisation de bois pour construire les ponts et les chevalets. De nombreux exemples de ponts en bois à treillis ont été construits depuis plus d'un siècle. Les ponts à treillis permettent des portées plus longues que les ponts à poutres simples et, historiquement, leurs portées étaient comprises entre 30 et 60 m (100 et 200 pieds). Les ponts conçus avec des fermes situées au-dessus du tablier offrent une excellente occasion de construire un toit au-dessus de la chaussée. L'installation d'un toit au-dessus de la chaussée est un excellent moyen d'évacuer l'eau de la structure principale du pont et de la protéger du soleil. La présence de ces toits est la principale raison pour laquelle ces ponts couverts centenaires sont encore en service aujourd'hui. Le fait qu'ils fassent toujours partie de notre paysage témoigne autant de leur robustesse que de leur attrait. Bien que conçue à l'origine comme une mesure de réhabilitation des tabliers de ponts vieillissants, la technique de stratification sous contrainte a été étendue aux nouveaux ponts par l'application d'une contrainte au moment de la construction initiale. Les tabliers stratifiés sous contrainte offrent un meilleur comportement structurel, grâce à leur excellente résistance aux effets des charges répétées. Les trois principales considérations liées à la durabilité des ponts en bois sont la protection par la conception, le traitement de préservation du bois et les éléments remplaçables. Un pont peut être conçu de manière à s'auto-protéger en détournant l'eau des éléments structurels. Le bois traité a la capacité de résister aux effets des produits chimiques de déglaçage et aux attaques des agents biotiques. Enfin, le pont doit être conçu de manière à ce que, à un moment donné, un seul élément puisse être remplacé relativement facilement, sans perturbation ni coût importants. Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes : Ponts routiers en bois (Conseil canadien du bois)Ontario Wood Bridge Reference Guide (Conseil canadien du bois)CSA S6 Canadian Highway Bridge Design CodeCSA O86 Engineering design in wood
Grands bâtiments en bois - Recherche
Essais Les recherches actuelles comprennent le plus grand essai d'incendie de bois massif au monde - cliquez ici pour obtenir des mises à jour sur les résultats de l'essai en cours https://firetests.cwc.ca/ Études "The Historical Development of the Building Size Limits in the National Building Code of Canada (17 Mb) "Case Studies of Risk-to-Life due to Fire in Mid- and High-Rise, Combustible and Non-combustible Buildings Using CUrisk", par Xia Zhang et George Hadjisophocleous de l'Université de Carleton, et Jim Mehaffey de CHM Fire Consultants Ltd. (mars 2015) (2.3 Mb) "Fire Safety Challenges of Tall Wood Buildings", par Robert Gerard et David Barber - Arup North America Ltd ; Armin Wolski, San Francisco, CA ; pour la Fire Protection Research Foundation de la National Fire Protection Association (décembre 2013) "The Case for Tall Wood Buildings - How Mass Timber Offers a Safe, Economical, and Environmentally Friendly Alternative for Tall Building Structures", par mgb ARCHITECTURE + DESIGN, Equilibrium Consulting, LMDG Ltd, et BTY Group (février 2012) (8.5 Mb) Ontario Tall Wood Reference Guide (8.04 MB) Reports Fire Research Final Report - Full-scale Mass Timber Shaft Demonstration Fire (including the National Research Council test report as an Appendix), by FPInnovations (April 2015) Acoustics Research and Guides RR-331 : Guide to calculating airborne sound transmission in buildings (2nd Edition), par le National Research Council (avril 2016) Tall Wood Building Demonstration Initiative Test Reports (funding provided by Natural Resources Canada) CLT Diaphragm Properties CLT Firestopping Testing Monotonic Quasi-Static Testing of CLT Connections Shear Modulus of CLT in plan loading Shear Testing of Cross-Laminated Beams Full Scale Exterior Wall Test on Nordic CLT System, par le National Research Council (janvier 2015) Client Report A1-005991.1 - Fire Endurance of Cross-Laminated Timber Floor and Wall Assemblies for Tall Wood Buildings, par le National Research Council (décembre 2014) Measurement of Airborne Sound Insulation of Wall & Floor Assemblies Visitez la bibliothèque de recherche de Think Wood pour des ressources supplémentaires.
Bâtiments de moyenne hauteur - Recherche
Études générales "The Historical Development of the Building Size Limits in the National Building Code of Canada", par Sereca pour CWC (2015) (17 Mb) Structural & Seismic Vertical Movement in Wood Platform Frame Structures (CWC Fact Sheets) Basics Design and detailing solutions Movement prediction Design of multi-storey wood-based shearwalls : Linear dynamic analysis & mechanics based approach A Mechanics-based approach for Determining Deflections of Stacked Multi-storey Wood-based Shearwalls Design of Stacked Multi-storey Wood Shearwalls using a Mechanics Based Approach Linear Dynamic Analysis for Wood Based Shear Walls and Podium Structures Design of wood frame and podium structures using linear dynamic analysis, by Newfield, G., Ni, C., and Wang, J., Proceedings of the World Conference on Timber Engineering 2014, Quebec City, Canada (2014) Testing Other Reports Final Report - Full-scale Mass Timber Shaft Demonstration Fire (including the National Research Council test report as an Appendix), by FPInnovations (April 2015) Full Scale Exterior Wall Test on Nordic CLT System, by the National Research Council (January 2015) Report No. 101700231SAT-003_Rev.1 - Rapport sur les essais de conformité des panneaux de bois lamellé-croisé avec la norme CAN/ULC-S101 Méthodes d'essai de résistance au feu des constructions et des matériaux de construction : Loadbearing 3-ply CLT Wall with 1 Layer of 5/8″ Type X Gypsum Board - 1 hr FRR, by Intertek for CWC (November 2014) Report No. 100585447SAT-002B - Report of Testing Cross-Laminated Timber Panels for Compliance with CAN/ULC-S101 Standard Methods of Fire Endurance Tests of Building Construction and Materials : Loadbearing 3-ply CLT Wall with 1 Layer of 5/8″ Fire-rated Gypsum Board (60% load) - 1 hr FRR, by Intertek for CWC (December 2013) Report No. 100585447SAT-002A_Rev.1 - Report of Testing Cross-Laminated Timber Panels for Compliance with CAN/ULC-S101 Standard Methods of Fire Endurance Tests of Building Construction and Materials : Loadbearing 3-ply CLT Wall with Attached Wood-frame Partition - 1 hr FRR, par Intertek pour CWC (janvier 2012) Visitez la bibliothèque de recherche de Think Wood pour des ressources supplémentaires.
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.
Efficacité énergétique
On estime que 30 à 40 % de l'énergie utilisée en Amérique du Nord est consommée par les bâtiments. Au Canada, la majorité de l'énergie opérationnelle des bâtiments résidentiels est fournie par le gaz naturel, le mazout ou l'électricité, et est consommée pour le chauffage des locaux. Étant donné que les bâtiments sont une source importante de consommation d'énergie et d'émissions de gaz à effet de serre au Canada, l'efficacité énergétique dans le secteur des bâtiments est essentielle pour atteindre les objectifs d'atténuation du changement climatique. Comme le souligne le Cadre pancanadien sur la croissance propre et le changement climatique, les gouvernements fédéral, provinciaux et territoriaux se sont engagés à investir dans des initiatives visant à favoriser l'efficacité énergétique des maisons et des bâtiments, ainsi que dans des programmes d'étalonnage et d'étiquetage énergétique. Malgré le nombre croissant de choix offerts aux consommateurs, la manière la plus rentable d'améliorer la performance énergétique des bâtiments est restée inchangée au fil des décennies : - maximiser la performance thermique de l'enveloppe du bâtiment en ajoutant plus d'isolation et en réduisant les ponts thermiques ; et - augmenter l'étanchéité à l'air de l'enveloppe du bâtiment. L'enveloppe du bâtiment est généralement définie comme l'ensemble des éléments qui séparent l'espace conditionné de l'espace non conditionné (air extérieur ou sol). La performance thermique et l'étanchéité à l'air de l'enveloppe du bâtiment (également connue sous le nom d'enceinte du bâtiment) ont une incidence sur l'efficacité énergétique de l'ensemble du bâtiment et influencent de manière significative la quantité de pertes et de gains de chaleur. Les codes et normes du bâtiment et de l'énergie au Canada ont fait ou font actuellement l'objet de révisions, et les exigences minimales en matière de performance thermique pour les enveloppes de bâtiments à ossature en bois sont désormais plus strictes. Les bâtiments les plus efficaces sur le plan énergétique sont construits avec des matériaux qui résistent au flux de chaleur et sont construits avec précision pour tirer le meilleur parti de l'isolation et des barrières d'air. Pour maximiser l'efficacité énergétique, les murs extérieurs et les toits doivent être conçus avec des matériaux d'ossature qui résistent au flux de chaleur et doivent inclure des pare-air continus, des matériaux d'isolation et des pare-intempéries pour empêcher les fuites d'air à travers l'enveloppe du bâtiment. La résistance au flux de chaleur des assemblages de l'enveloppe du bâtiment dépend des caractéristiques des matériaux utilisés. Les assemblages isolés ne sont généralement pas homogènes dans l'ensemble de l'enveloppe du bâtiment. Dans les murs ou les toits à ossature légère, les éléments d'ossature se trouvent à intervalles réguliers et, à ces endroits, le taux de transfert de chaleur est différent de celui des espaces entre les éléments d'ossature. Les éléments d'ossature réduisent la résistance thermique de l'ensemble du mur ou du plafond. Le taux de transfert de chaleur à l'emplacement des éléments d'ossature dépend des propriétés thermiques ou isolantes du matériau d'ossature. Le taux élevé de transfert de chaleur à l'emplacement des éléments d'ossature est appelé pont thermique. Les éléments d'ossature d'un mur ou d'un toit peuvent représenter 20 % ou plus de la surface d'un mur extérieur ou d'un toit, et comme la performance thermique de l'ensemble dépend de l'effet combiné de l'ossature et de l'isolation, les propriétés thermiques des matériaux d'ossature peuvent avoir un effet significatif sur la résistance thermique globale (effective) de l'ensemble. Le bois est un isolant thermique naturel grâce aux millions de minuscules poches d'air que contient sa structure cellulaire. La conductivité thermique augmentant avec la densité relative, le bois est un meilleur isolant que les matériaux de construction denses. En ce qui concerne les performances thermiques, les bâtiments à ossature bois sont intrinsèquement plus efficaces que les autres matériaux de construction courants, principalement en raison de la réduction des ponts thermiques à travers les éléments structurels en bois, y compris les montants, les colonnes, les poutres et les planchers en bois. Le bois perd moins de chaleur par conduction que les autres matériaux de construction et les techniques de construction à ossature bois permettent une large gamme d'options d'isolation, y compris l'isolation des cavités des montants et l'isolation rigide extérieure. La recherche et le suivi des bâtiments démontrent de plus en plus l'importance de la réduction des ponts thermiques dans les nouvelles constructions et dans les bâtiments existants. L'impact des ponts thermiques peut contribuer de manière significative à la consommation d'énergie de l'ensemble du bâtiment, au risque de condensation sur les surfaces froides et au confort des occupants. Il est logique de se concentrer sur l'enveloppe du bâtiment et la ventilation au moment de la construction, car il est difficile d'apporter des modifications à ces systèmes à l'avenir. Les bâtiments à haute performance coûtent généralement plus cher à construire que les constructions conventionnelles, mais le prix d'achat plus élevé est compensé, du moins en partie, par des coûts de consommation d'énergie plus faibles tout au long du cycle de vie. De plus, les bâtiments à haute performance sont souvent de meilleure qualité et plus confortables à vivre et à travailler. Rendre les bâtiments plus efficaces sur le plan énergétique s'est également avéré être l'une des possibilités les moins coûteuses de contribuer aux objectifs de réduction de la consommation d'énergie et d'atténuation du changement climatique. Plusieurs programmes de certification et d'étiquetage sont à la disposition des constructeurs et des consommateurs pour réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments. Ressources naturelles Canada (RNCan) administre le programme R-2000, qui vise à réduire les besoins énergétiques des maisons de 50 % par rapport à une maison construite selon le code. Un autre programme administré par RNCan, ENERGY STAR®, vise à améliorer l'efficacité énergétique de 20 à 25 % par rapport au code. Le système d'évaluation ÉnerGuide estime les performances énergétiques d'une maison et peut être utilisé à la fois pour les maisons existantes et dans la phase de planification d'une nouvelle construction. D'autres programmes de certification et systèmes d'étiquetage ont des objectifs de performance fixes. La maison passive est une norme rigoureuse pour l'efficacité énergétique des bâtiments, qui vise à réduire la consommation d'énergie et à améliorer les performances globales. La charge de chauffage des locaux doit être inférieure à 15 kWh/m2 et l'étanchéité à l'air doit être inférieure à 0,6 renouvellement d'air par heure à 50 Pa, ce qui permet de construire des bâtiments à très faible consommation d'énergie qui nécessitent jusqu'à 90 % d'énergie de chauffage et de refroidissement en moins que les bâtiments conventionnels. Le NetZero Energy Building Certification, un programme géré par l'International Living Future Institute, est un programme basé sur la performance et exige que le bâtiment ait une consommation énergétique nette nulle pendant douze mois consécutifs. Green Globes et Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) sont d'autres systèmes d'évaluation des bâtiments qui prévalent sur le marché de la conception et de la construction de bâtiments. Pour plus d'informations, voir les ressources suivantes : Performance thermique des assemblages à ossature légère - IBS No.5 (Conseil canadien du bois) Code national de l'énergie pour les bâtiments Ressources naturelles Canada BC Housing Maison passive Canada Green Globes Conseil canadien du bâtiment durable
