La conception du bois dans le code national du bâtiment du Canada
L'édition actuelle du Code national du bâtiment du Canada (CNB) est publiée dans un format axé sur les objectifs afin de permettre une plus grande flexibilité lors de l'évaluation de solutions non traditionnelles ou alternatives. Le format axé sur les objectifs actuellement utilisé fournit des informations supplémentaires qui aident les promoteurs et les organismes de réglementation à déterminer le niveau de performance minimal à atteindre pour faciliter l'évaluation de nouvelles solutions. Bien que le CNB aide les utilisateurs à comprendre l'intention des exigences, il est entendu que les promoteurs et les autorités de réglementation auront toujours des difficultés à démontrer la conformité. En tout état de cause, les codes axés sur les objectifs devraient favoriser l'esprit d'innovation et créer de nouvelles opportunités pour les fabricants canadiens. Le CNB énonce les exigences relatives à la spécification des produits de bois de construction et des systèmes de construction en bois en ce qui concerne la santé, la sécurité, l'accessibilité et la protection des bâtiments contre les incendies ou les dommages structurels. Le CNB s'applique principalement aux nouvelles constructions, mais aussi à certains aspects de la démolition, de la relocalisation, de la rénovation et du changement d'utilisation des bâtiments. Le CNB actuel a été publié en 2015 et est généralement mis à jour tous les cinq ans. La prochaine mise à jour est prévue pour 2020. En termes de conception structurelle, le CNB spécifie les charges, tandis que la résistance des matériaux est référencée par l'utilisation de normes de matériaux. Dans le cas de la conception technique en bois, la norme CSA O86 fournit au concepteur les moyens de calculer les valeurs de résistance des produits structuraux en bois pour résister aux charges gravitaires et latérales. Des renseignements supplémentaires sur la conception se trouvent dans les documents d'accompagnement du CNB : Commentaires sur la structure (Guide de l'utilisateur - CNB 2015 : Partie 4 de la division B) et Guide illustré de l'utilisateur - CNB 2015 : Partie 9 de la division B, Habitations et bâtiments : Partie 9 de la division B, Maisons et petits bâtiments. Au Canada, les produits de bois de charpente sont spécifiés de manière normative ou par le biais d'une conception technique, en fonction de l'application et de l'occupation. Les professionnels de la conception, tels que les architectes et les ingénieurs, sont généralement requis pour les structures de plus de trois étages ou de plus de 600 m2, ou si les usages ne sont pas couverts par la partie 9 " Habitations et petits bâtiments " du CNB. Les habitations et les petits bâtiments peuvent être construits sans conception structurelle complète, en utilisant les exigences prescriptives de la partie 9 du Code. Certaines exigences de la partie 9 sont basées sur des calculs, d'autres sont basées sur des pratiques de construction qui ont fait leurs preuves. En général, l'utilisation prescriptive est autorisée si les conditions suivantes sont remplies : trois étages ou moins 600m2 ou moins utilise des éléments en bois répétitifs espacés de 600 mm les portées sont inférieures à 12,2 mètres les charges vives du plancher ne dépassent pas 2.4 kPa occupation résidentielle, bureautique, commerciale ou industrielle à risque moyen ou faible La raison pour laquelle toutes les exigences de la partie 9 ne sont pas basées sur des calculs vient du fait qu'il y a eu des performances historiques et de l'expérience avec de petits bâtiments à ossature en bois au Canada, en plus de la notion que de nombreux éléments non structurels contribuent en fait à la performance structurelle d'un système à ossature en bois. La quantification des effets du "système" sur le comportement global d'un bâtiment à ossature bois ne peut se faire de manière adéquate en utilisant les hypothèses de conception habituelles, telles que les chemins de charge bidimensionnels et la mécanique d'ingénierie d'un seul élément. Dans ces cas, les exigences pour les maisons et les petits bâtiments sont basées sur des critères alternatifs de nature prescriptive. Ces critères prescriptifs sont basés sur une longue histoire de performance des maisons et des petits bâtiments à ossature en bois qui répondent aux objectifs et aux exigences des codes actuels. Les bâtiments qui sortent des limites normatives ou qui sont destinés à une occupation importante ou à des situations post-catastrophe doivent être conçus par des professionnels de la conception conformément à la partie 4 du CNB. La résistance structurale des produits du bois et des systèmes de construction est calculée conformément aux exigences de la norme CSA O86 afin de résister aux charges décrites dans la partie 4 du CNB. Les publications suivantes du CWC sont citées en référence dans le CNB : Moisture and Wood-Frame Buildings Introduction to Wood Building Technology Wood Reference Handbook The Span Book Engineering Guide for Wood Frame Construction Pour de plus amples renseignements, veuillez consulter les ressources suivantes : Fire Safety Design in Buildings (Conseil canadien du bois) Codes Canada - Conseil national de recherches du Canada Code national du bâtiment du Canada CSA O86 Engineering design in wood
Bois dans les bâtiments incombustibles
Le Code national du bâtiment du Canada (CNB) exige que certains bâtiments soient de "construction incombustible" en vertu de ses exigences normatives. Le terme "construction incombustible" est toutefois mal choisi, car il n'exclut pas l'utilisation de matériaux "combustibles", mais en limite plutôt l'usage. Certains matériaux combustibles peuvent être utilisés car il n'est ni économique ni pratique de construire un bâtiment entièrement en matériaux "incombustibles". Le bois est probablement le matériau combustible le plus utilisé dans les bâtiments incombustibles et a de nombreuses applications dans les bâtiments classés comme constructions incombustibles par le CNB. En effet, les réglementations en matière de construction ne reposent pas uniquement sur l'utilisation de matériaux incombustibles pour atteindre un niveau acceptable de sécurité incendie. De nombreux matériaux combustibles sont autorisés dans les espaces cachés et dans les zones où, en cas d'incendie, ils ne risquent pas d'affecter sérieusement les autres caractéristiques de sécurité incendie du bâtiment. Par exemple, il existe des autorisations pour l'utilisation de constructions en bois lourd pour les toits et les supports structurels des toits. Il peut également être utilisé dans les cloisons et les finitions murales, ainsi que pour les bandes de fourrure, les bordures de toit et les auvents, les bandes de cantonnement, les bordures de toit, les pare-feu, les revêtements de toit, les menuiseries, les armoires, les comptoirs, les châssis de fenêtre, les portes et les revêtements de sol. Son utilisation dans certains types de bâtiments, tels que les bâtiments de grande hauteur, est légèrement plus limitée dans des zones telles que les sorties, les couloirs et les halls d'entrée, mais même là, des traitements ignifuges peuvent être utilisés pour répondre aux exigences du CNB. Le CNB autorise également l'utilisation de bardages en bois pour les bâtiments désignés comme étant de construction incombustible. Dans les bâtiments incombustibles protégés par gicleurs d'une hauteur maximale de deux étages, les toits entiers et les supports de toit peuvent être construits en bois massif. Pour être acceptables, les éléments en bois lourd doivent respecter 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. L'expérience des pertes dues aux incendies a montré, même dans les bâtiments non protégés par des gicleurs, que la construction en bois massif est supérieure aux toitures incombustibles n'ayant pas de degré de résistance au feu. Dans d'autres bâtiments incombustibles, la construction en bois massif, y compris les planchers, est autorisée sans que le bâtiment soit protégé par gicleurs. Dans les bâtiments protégés par sprinklers dont la construction combustible est autorisée, aucun degré de résistance au feu n'est exigé pour la toiture ou ses supports lorsqu'ils sont construits en bois massif. Dans ces cas, une toiture en bois lourd et ses supports n'ont pas à se conformer aux dimensions minimales des éléments stipulées dans le CNB. Définitions du CNB : Combustible signifie qu'un matériau ne satisfait 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 : Manuel de conception du bois, Conseil canadien du bois Code national du bâtiment du Canada CAN/ULC-S114 Essai de détermination de l'incombustibilité des matériaux de construction Escaliers et armoires de rangement dans les bâtiments incombustibles Matériaux de couverture en bois dans les bâtiments incombustibles Cloisons en bois dans les bâtiments incombustibles Fourrures en bois dans les bâtiments incombustibles Planchers et estrades en bois dans les bâtiments incombustibles Coupe-feu dans les bâtiments incombustibles Finitions intérieures en bois dans les bâtiments incombustibles Revêtements en bois dans les bâtiments incombustibles Menuiseries et cadres de fenêtres dans les bâtiments incombustibles
L'héritage durable du bois
Il n'y a aucune raison pour qu'une structure en bois ne dure pas pratiquement éternellement - ou au moins des centaines d'années, bien plus longtemps que nous n'aurons besoin du bâtiment. Si l'on sait comment protéger le bois de la pourriture et du feu, on peut s'attendre à ce que les bâtiments en bois d'aujourd'hui soient là aussi longtemps qu'on le souhaite. Si le bois n'a pas la longévité historique de la pierre, il reste néanmoins de très vieux bâtiments en bois. En Europe, le bois a longtemps été un matériau de construction dominant, et ce dès le début de la civilisation. La plupart de ces bâtiments anciens ont disparu depuis longtemps, victimes du feu, de la dégradation ou de la déconstruction à d'autres fins. Dans les premiers temps de la construction en bois, les éléments structurels primaires étaient placés directement dans le sol, ce qui entraînait à terme leur pourrissement. Ce n'est qu'à partir des années 1100 que les bâtisseurs ont commencé à utiliser des semelles en pierre, de sorte que les exemples de bâtiments en bois encore debout ne datent généralement pas d'avant cette époque. Les églises norvégiennes à douves sont peut-être les plus célèbres constructions anciennes en bois d'Europe encore visibles aujourd'hui. Des centaines d'entre elles ont été construites aux 12e et 13e siècles et 25 à 30 d'entre elles subsistent encore aujourd'hui. Leurs revêtements extérieurs ont généralement été remplacés, mais le bois de la structure est d'origine. En Amérique du Nord, l'abondance du bois et les compétences des premiers colons en matière de bois ont conduit à une utilisation généralisée du bois, qui a toujours été et reste le principal matériau structurel pour les petits bâtiments. Les plus anciennes maisons en bois conservées aux États-Unis datent du début des années 1600. Près de 80 maisons datent de cette époque dans les États de la Nouvelle-Angleterre. De nombreux autres bâtiments en bois nord-américains datent du 18e siècle. Même dans le climat rigoureux de la Louisiane, où les conditions chaudes et humides sont un défi pour la durabilité du bois, on peut encore trouver certains des premiers établissements français datant de la première moitié des années 1700. Et bien sûr, il existe d'innombrables bâtiments en bois datant des années 1800 et du début des années 1900, dont la plupart sont probablement encore occupés. Le Japon a une histoire bien connue en matière d'utilisation du bois et abrite la plus ancienne structure en bois encore existante au monde, un temple bouddhiste situé près de l'ancienne capitale de Nara. Le temple Horyu-ji aurait été construit au début du huitième siècle (vers 711) et peut-être même avant, car l'un des poteaux de hinoki (cyprès japonais) semble avoir été abattu en l'an 594. La longévité de ce temple est en grande partie due à un entretien et à des réparations minutieux. Toute cette région du Japon compte de nombreux autres bâtiments anciens en bois encore debout. Pour les bâtiments modernes, nous n'avons normalement pas besoin d'une longévité aussi exceptionnelle. La durée de vie d'une maison nord-américaine typique ne dépasse pas 100 ans (la moyenne est inférieure), et nos bâtiments non résidentiels sont généralement démolis en 50 ans ou moins. Le bois est parfaitement adapté à ces attentes de longévité. Cliquez ici pour consulter des données d'enquête montrant que les bâtiments en bois durent aussi longtemps, voire plus longtemps, que les bâtiments construits avec d'autres matériaux. Référence : Architecture en bois : Une histoire de la construction en bois et de ses techniques en Europe et en Amérique du Nord. Hans Jrgen Hansen, Ed., Faber et Faber, Londres, 1971. Études de cas 1865 House, Vancouver BC Irving House est une grande résidence à ossature bois d'un étage et demi plus un sous-sol, conçue dans le style néo-gothique, située sur son site d'origine à l'angle de l'avenue Royal et de la rue Merivale dans le quartier Albert Crescent de New Westminster. Irving House est remarquable pour la mesure dans laquelle ses éléments extérieurs et intérieurs d'origine ont été conservés. Exploitée en tant que maison-musée historique, elle comprend également une collection de nombreux meubles originaux de la famille Irving. Maison Irving Emplacement 302 Royal Avenue, New Westminster, C.-B. Fin de la construction 1865 Autres informations Propriétaires d'origine - Capitaine William et Elizabeth Jane Irving Statut actuel Patrimoine de New Westminster Méthode de construction Plate-forme-armature Style néo-gothique Charpente Bois d'œuvre de Douglas taxifolié de 2 pouces Revêtement Revêtement en planches de bois de Redwood à larges lattes et garnitures en bois Condition Aucun signe de pourriture sur les éléments de la charpente Réparation majeure 1880 Avec l'aimable autorisation du New Westminster Museum and Archives, New Westminster, Colombie-Britannique Autre lien : http://www.flickr.com/photos/bobkh/297751638/in/set-72157594340707368/ 1912 House, Vancouver BC Cette maison classique du début du siècle devait être démolie en 1990. Elle était déjà vidée de sa substance lorsqu'elle a été achetée par un nouveau propriétaire qui souhaitait la convertir en appartements. À la demande du nouveau propriétaire, le bâtiment a été inspecté par le Dr Paul Morris de Forintek en 1991 pour y déceler des signes de détérioration. Après 80 ans de service, il n'y avait aucun signe de détérioration sur les éléments de la charpente ni sur les cadres des fenêtres, dont la plupart étaient d'origine. Maison de 1912 Emplacement Vancouver Date de construction 1912 (estimée) Documents d'origine Service d'eau 1909 Dans les dossiers de la ville 1915 Autres informations Propriétaire d'origine - Henry B. Ford État actuel Inventaire des ressources patrimoniales de Vancouver Méthode de construction Plate-forme-Cadre Style patrimonial, avec des toits à plusieurs pentes et de larges surplombs Charpente Bois d'œuvre brut vert de 2 pouces en sapin Douglas Revêtement Planches en sapin Douglas brut vert Papier de construction Papier imprégné d'asphalte Revêtement Bardeaux de cèdre rouge de l'Ouest Revêtement en cèdre rouge de l'Ouest Toiture Bardeaux de cèdre rouge de l'Ouest (nouveau en 1991) État Aucun signe de pourriture sur les éléments de la charpente Temple de Nara, Japon Le temple bouddhiste Horyuji de Nara est probablement la plus ancienne structure en bois au monde. Nara est devenue la première capitale permanente du Japon en 710. Temple bouddhiste Horyuji à Nara Emplacement Nara, Japon Date de construction 670 - 714 (estimation) Documents d'origine Construit sur le site du temple d'origine de 607 Autres informations Propriétaire d'origine - Prince Shotoku Statut actuel Bâtiment du patrimoine culturel mondial Méthode de construction Bois lourd Style bois d'œuvre Douglas taxifolié de 2 pouces Charpente Hinoki (durable - cyprès japonais) Toiture Toit à plusieurs niveaux avec tuiles d'argile État Aucun signe de dégradation sur les éléments de la charpente Programme d'entretien
