Traitabilité
Lignes directrices en matière de durabilité
Les structures en bois, correctement conçues et traitées, dureront indéfiniment. Cette section contient des conseils sur les applications spécifiques des structures qui sont constamment exposées aux éléments. Extérieurs en bois de masse La construction moderne en bois de masse comprend des systèmes de construction connus sous le nom de poteaux et poutres, ou bois lourd, et bois lamellé-croisé (CLT). Les composants typiques sont le bois massif scié, le bois lamellé-collé (glulam), le bois de fil parallèle (PSL), le bois de placage stratifié (LVL), le bois de fil stratifié (LSL) et le CLT. La construction de poutres et poteaux en bois massif avec des murs de remplissage en divers matériaux est l'un des plus anciens systèmes de construction connus de l'homme. Les exemples historiques encore debout vont de l'Europe à l'Asie, en passant par les longues maisons des premières nations de la côte pacifique (figure 1). Les temples anciens du Japon et de la Chine, datant de plusieurs milliers d'années, sont essentiellement des constructions en bois massif dont certains éléments sont semi-exposés aux intempéries (figure 2). Les entrepôts à forte ossature en bois avec des murs en maçonnerie datant de 100 ans ou plus sont toujours utilisables et recherchés comme résidences ou immeubles de bureaux dans des villes comme Toronto, Montréal et Vancouver (Koo 2013). Outre leur valeur historique, ces anciens entrepôts offrent des structures en bois visuellement impressionnantes, des planchers ouverts et la flexibilité d'utilisation et de réaffectation qui en résulte. S'appuyant sur cet héritage, la construction moderne en bois massif devient de plus en plus populaire dans certaines régions du Canada et des États-Unis pour les constructions non résidentielles, les propriétés de loisirs et même les immeubles résidentiels à plusieurs logements. Les propriétaires et les architectes ressentent généralement le besoin d'exprimer ces matériaux structurels, en particulier le bois lamellé-collé, à l'extérieur du bâtiment, où ils sont semi-exposés aux éléments (figure 3). En outre, les éléments en bois sont de plus en plus utilisés pour adoucir l'aspect extérieur des bâtiments qui ne sont pas en bois et les rendre plus attrayants (figure 4). Ils sont censés rester structurellement sains et visuellement attrayants pendant toute leur durée de vie. Cependant, l'utilisation du bois à l'extérieur crée un risque de détérioration qu'il convient de gérer. Comme pour le bois utilisé pour les aménagements paysagers, les principaux défis auxquels le bois est confronté dans ces situations sont la pourriture, les intempéries et les champignons de tache noire. Ce document aide les architectes et les prescripteurs à prendre les bonnes décisions pour maximiser la durabilité et minimiser les besoins d'entretien du bois lamellé-collé et d'autres bois de masse à l'extérieur des bâtiments résidentiels et non résidentiels. Il se concentre sur les principes généraux, plutôt que de fournir des recommandations détaillées. Il s'adresse principalement à un public canadien et accessoirement à un public nord-américain. Cliquez ici pour en savoir plus Logement en cas de catastrophe Les besoins en abris après une catastrophe naturelle se présentent en trois phases : Abris immédiats : normalement des bâches ou des tentes légères Abris de transition : il peut s'agir de tentes résistantes ou d'abris plus robustes à moyen terme. Bâtiments permanents : En fin de compte, des abris permanents doivent être construits lorsque l'économie locale se rétablit. Les abris immédiats et de transition sont généralement fournis par les organismes d'aide. L'ossature en bois léger est idéale pour la fourniture rapide d'abris à moyen et long terme après une catastrophe naturelle. Cependant, dans certains climats, la construction à ossature bois présente des difficultés qu'il convient de résoudre afin de construire des abris de manière durable et responsable. Par exemple, de nombreuses régions qui subissent des ouragans, des tremblements de terre et des tsunamis présentent également de graves risques de pourriture et de termites, notamment des espèces agressives de Coptotermes et des termites de bois sec. Dans les climats nordiques extrêmes, les charges d'occupation élevées sont courantes et, lorsqu'elles sont combinées à la nécessité d'une isolation thermique substantielle pour assurer des températures intérieures confortables, elles peuvent entraîner la condensation et la formation de moisissures si les systèmes de murs et de toits ne sont pas conçus avec soin. Le désir des organisations humanitaires de maximiser le nombre d'abris livrés tend à réduire le coût admissible, ce qui impose des conceptions simplifiées avec moins de dispositifs de gestion de l'humidité. Il peut également être difficile de contrôler la qualité de la construction dans certaines régions. Une fois construites, les structures "temporaires" sont généralement utilisées bien plus longtemps que leur durée de vie prévue. Les améliorations apportées par les occupants sur le long terme peuvent potentiellement accroître les problèmes d'humidité et de termites. Tous ces facteurs signifient que le bois utilisé doit être durable. L'une des méthodes permettant d'obtenir des produits en bois plus durables consiste à traiter le bois afin de prévenir la pourriture et les attaques d'insectes et de termites. Toutefois, le bois traité avec un agent de conservation couramment disponible au Canada peut ne pas être adapté à une utilisation dans d'autres pays. Le choix du produit de préservation et du procédé de traitement doit tenir compte des réglementations en vigueur dans les pays d'exportation et de destination, et notamment du risque de contact humain avec le bois préservé, de l'emplacement du produit dans le bâtiment, de la possibilité de traiter les essences de bois et du risque local de pourriture et de termites. Des caractéristiques de conception simples, comme le fait de s'assurer que le bois n'entre pas en contact avec le sol et qu'il est protégé de la pluie, peuvent réduire les problèmes d'humidité et de termites. Construire avec du béton et de l'acier n'élimine pas les problèmes de termites. Les termites se nourrissent volontiers de composants en bois, de meubles, d'armoires et d'autres matériaux cellulosiques, tels que le papier des cloisons sèches, les cartons, les livres, etc. dans les bâtiments en béton ou en maçonnerie. Des tubes de boue s'étendant sur 10 pieds au-dessus des fondations en béton pour atteindre les matériaux de construction cellulosiques ont été documentés. En effet, les termites ont causé d'importants dégâts économiques aux matériaux de construction cellulosiques, même dans des tours en béton et en acier en Floride et dans le sud de la Chine. Cliquez ici pour en savoir plus Ponts en bois Les ponts en bois sont un excellent moyen de démontrer la solidité et la durabilité des structures en bois, même dans des conditions difficiles, lorsque le choix des matériaux, la conception, la construction et l'entretien sont bien faits. Ils peuvent également être des éléments d'infrastructure critiques qui enjambent des rivières rapides ou des gorges profondes. La défaillance de ces structures peut avoir de graves conséquences en termes de pertes de vies humaines et d'accès aux communautés. La durabilité est aussi importante que l'ingénierie pour garantir une utilisation sûre des ponts en bois pendant la durée de vie prévue, qui est généralement de 75 ans en Amérique du Nord. Il existe de nombreux exemples de vieux ponts en bois encore en service en Amérique du Nord (Figure 1). Les plus anciens sont des ponts couverts traditionnels (figure 2), dont trois ont environ 190 ans. Dans le sud-est de la Chine, les provinces de Fujian et de Zhejiang comptent de nombreux ponts couverts vieux de près de 1000 ans (figure 3). Le fait que ces ponts soient encore debout témoigne des artisans qui ont sélectionné les matériaux, conçu les structures, les ont construites, ont surveillé leur état et les ont entretenues et réparées. Ils auraient choisi le bois le plus durable
Grands bâtiments en bois - Recherche
The Case for Tall Wood Buildings - How Mass Timber Offers a Safe, Economical and Environmentally Friendly Alternative for Tal Building Structures, by MGA | Michael Green Architecture "The Case for Tall Wood Buildings - How Mass Timber Offers a Safe, Economical, and Environmentally Friendly Alternative for Tall Building Structures", by MGA ARCHITECTURE + DESIGN, Equilibrium Consulting, LMDG Ltd, and BTY Group (February 2012) (8.5 Mb) "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 Carleton, et Jim Mehaffey de CHM Fire Consultants Ltd. (mars 2015) (2,3 Mo) "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) Ontario Tall Wood Reference Guide (8,04 Mo) Reports Fire Research Final Report - Full-scale Mass Timber Shaft Demonstration Fire (incluant le rapport d'essai du Conseil national de recherches en annexe), par FPInnovations (avril 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.
Immeubles de moyenne hauteur
Au début des années 1900, les constructions en bois à ossature légère et en bois lourd, d'une hauteur pouvant atteindre dix étages, étaient monnaie courante dans les grandes villes du Canada. La longévité et l'attrait continu de ces types de bâtiments sont évidents dans le fait que beaucoup d'entre eux sont encore utilisés aujourd'hui. Au cours de la dernière décennie, on a assisté à un renouveau de l'utilisation du bois pour les bâtiments plus hauts au Canada, y compris les immeubles de taille moyenne à ossature légère en bois d'une hauteur maximale de six étages. La construction en bois à ossature légère de moyenne hauteur est plus qu'une simple ossature de 2×4 et des panneaux de revêtement en bois. Les progrès de la science du bois et de la technologie du bâtiment ont permis de mettre au point des produits et des systèmes de construction plus solides, plus sûrs et plus sophistiqués, qui élargissent les possibilités de la construction en bois et offrent davantage de choix aux constructeurs et aux concepteurs. Les constructions modernes en bois à ossature légère de moyenne hauteur intègrent des solutions sûres qui ont fait l'objet de recherches approfondies. La conception technique et la technologie qui ont été développées et mises sur le marché positionnent le Canada comme un leader dans l'industrie de la construction à ossature en bois de moyenne hauteur. En 2009, par le biais de ses codes de construction provinciaux, la Colombie-Britannique est devenue la première province canadienne à autoriser la construction d'immeubles de moyenne hauteur en bois. Depuis cette modification du code du bâtiment de la Colombie-Britannique (BCBC), qui a fait passer de quatre à six étages la hauteur autorisée pour les immeubles résidentiels à ossature en bois, plus de 300 de ces structures ont été achevées ou sont en cours de réalisation en Colombie-Britannique. En 2013 et 2015, le Québec, l'Ontario et l'Alberta, respectivement, ont également décidé d'autoriser la construction de bâtiments à ossature en bois de hauteur moyenne jusqu'à six étages. Ces changements réglementaires indiquent que le marché a clairement confiance dans ce type de construction. Des preuves scientifiques et des recherches indépendantes ont montré que les bâtiments à ossature bois de moyenne hauteur peuvent répondre aux exigences de performance en matière d'intégrité structurelle, de sécurité incendie et de sécurité des personnes. Ces preuves ont également contribué à l'ajout de nouvelles dispositions normatives pour la construction en bois, et ont ouvert la voie à de futurs changements qui incluront davantage d'utilisations autorisées et, à terme, de plus grandes hauteurs autorisées pour les bâtiments en bois. À la suite de ces recherches et de la mise en œuvre réussie de nombreux bâtiments résidentiels de moyenne hauteur à ossature en bois, principalement en Colombie-Britannique et en Ontario, la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI) a approuvé des modifications similaires aux codes modèles nationaux de construction. L'édition 2015 du Code national du bâtiment du Canada (CNB) autorise la construction de bâtiments résidentiels, commerciaux et de services personnels de six étages à l'aide de matériaux de construction combustibles traditionnels. Les modifications apportées au CNB tiennent compte des progrès réalisés dans le domaine des produits du bois et des systèmes de construction, ainsi que des systèmes de détection, d'extinction et de confinement des incendies. En ce qui concerne les bâtiments de moyenne hauteur à ossature en bois, plusieurs modifications apportées au CNB 2015 visent à réduire davantage les risques d'incendie, notamment : l'utilisation accrue de gicleurs automatiques dans les zones dissimulées des bâtiments résidentiels ; l'utilisation accrue de gicleurs sur les balcons ; l'augmentation de l'approvisionnement en eau pour la lutte contre l'incendie ; et un revêtement extérieur incombustible ou peu combustible à 90 % à tous les étages. La plupart des immeubles de moyenne hauteur à ossature bois sont situés au cœur des petites municipalités et dans les banlieues des plus grandes, ce qui présente des avantages économiques et de durabilité. La construction à ossature bois de moyenne hauteur soutient les objectifs de nombreuses municipalités : densification, logements abordables pour répondre à la croissance de la population, durabilité de l'environnement bâti et communautés résilientes. Bon nombre de ces bâtiments ont été construits à partir d'une ossature légère en bois, avec une structure à ossature en bois de cinq ou six étages construite sur une dalle de béton au sol, ou sur un parking en sous-sol en béton ; d'autres ont été construits au-dessus d'un ou deux étages de locaux commerciaux incombustibles. Les bâtiments en bois de moyenne hauteur sont intrinsèquement plus complexes et impliquent l'adaptation de détails structurels et architecturaux qui répondent à des critères de conception structurels, acoustiques, thermiques et de performance en cas d'incendie. Plusieurs aspects clés de la conception et de la construction deviennent plus critiques dans cette nouvelle génération de bâtiments en bois de moyenne hauteur : le risque accru de retrait cumulatif et de mouvement différentiel entre les différents types de matériaux, en raison de l'augmentation de la hauteur du bâtiment ; l'augmentation des charges permanentes, vivantes, éoliennes et sismiques qui sont une conséquence de la hauteur plus élevée du bâtiment ; les exigences relatives à la disposition des murs de refend à empilement continu ; l'augmentation des degrés de résistance au feu pour les séparations coupe-feu, comme l'exigent les bâtiments de plus grande hauteur et de plus grande superficie ; les indices de transmission du son, requis pour les bâtiments résidentiels multifamiliaux, ainsi que pour d'autres usages ; la possibilité d'une exposition plus longue aux éléments pendant la construction ; l'atténuation des risques liés aux incendies pendant la construction ; et la modification de la séquence et de la coordination de la construction, résultant de l'utilisation de technologies et de processus de préfabrication. Il existe de nombreuses approches et solutions alternatives à ces nouvelles considérations de conception et de construction associées aux systèmes de construction en bois de moyenne hauteur. Les publications de référence produites par le Conseil canadien du bois fournissent une discussion plus détaillée, des études de cas et des détails sur les techniques de conception et de construction d'immeubles de moyenne hauteur. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Guide des meilleures pratiques pour les immeubles de moyenne hauteur (Conseil canadien du bois) Guide de référence 2015 : Mid-Rise Wood Construction in the Ontario Building Code (Conseil canadien du bois) Mid-Rise 2.0 - Innovative Approaches to Mid-Rise Wood Frame Construction (Conseil canadien du bois) Mid-Rise Construction in British Columbia (Conseil canadien du bois) National Building Code of Canada Wood Design Manual (Conseil canadien du bois) CSA O86 Engineering design in wood Wood for Mid-Rise Construction (Wood WORKS ! Atlantic) Fire Safety and Security : Note technique sur la sécurité incendie sur les chantiers de construction en Colombie-Britannique et en Ontario (Conseil canadien du bois)
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 Mo) Rapports produits pour la modification du code du bâtiment de la province de la Colombie-Britannique en 2009 afin de permettre la construction de bâtiments résidentiels en bois de 5 et 6 étages Structures et mouvements sismiques verticaux dans les structures à ossature de plate-forme en bois (Fiches d'information de CWC) Notions de base Solutions de conception et de détail Prévision des mouvements Conception de murs de refend à plusieurs étages à base de bois : 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., et Wang, J., Proceedings of the World Conference on Timber Engineering 2014, Québec, Canada (2014) Fire "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 Carleton, et Jim Mehaffey de CHM Fire Consultants Ltd. (mars 2015) (2.3 Mb) Fire Safety During Construction for 5 & 6 Storey Wood Buildings in Ontario : A Best Practice Guideline Testing Fire Research Research for Wood and Wood-Hybrid Mid-Rise Buildings Project National Research Council Canada (2011-2015) Fire safety summary : fire research conducted for the project on mid-rise wood construction, A1-004377.1 Full-Scale Apartment Fire Tests Apartment Fire Test with Encapsulated Lightweight Wood Frame Construction (Test APT-LWF-1), A1-100035-01.9 Essai d'incendie d'appartement avec une construction en bois lamellé-croisé encapsulé (Essai APT-CLT), A1-100035-01.10 Essai d'incendie d'appartement en vraie grandeur avec une construction à ossature métallique légère (Essai APT-LSF), A1-100035 01.11 Deuxième essai d'incendie d'appartement avec une construction à ossature métallique légère encapsulée, A1-004620.1 Full-Scale Standard Fire Resistance Tests de résistance au feu à l'échelle réelle d'ensembles muraux destinés aux étages inférieurs de bâtiments de moyenne hauteur, A1-100035-01.8 Full-Scale Standard Fire Resistance Test of a Wall Assembly for Use in Lower Storeys of Mid-Rise Buildings, A1-004691.1 Encapsulation Time Data from NRC Fire-resistance Projects, A1-100035-01.14 Essais de résistance au feu en grandeur réelle des murs extérieurs (CAN/ULC-S134) Essai de résistance au feu en grandeur réelle d'un assemblage de murs extérieurs utilisant une construction à ossature de bois légère avec revêtement de gypse (essai EXTW-1), A1-100035-01.4 Essai de résistance au feu en grandeur réelle d'un assemblage de murs extérieurs utilisant un assemblage simulé de murs en bois lamellé-croisé avec revêtement de gypse (essai EXTW-2), A1-100035-01.5 Essai d'incendie normalisé en vraie grandeur d'un mur extérieur utilisant une construction à ossature légère en bois avec un revêtement intérieur en contreplaqué traité ignifuge (essai EXTW-3), A1-100035-01.6 Essai d'incendie normalisé en vraie grandeur d'un mur extérieur utilisant un assemblage simulé de murs en bois lamellé-croisé avec un revêtement intérieur en contreplaqué traité ignifuge (essai EXTW-4), A1-100035-01.7 Essai de résistance au feu d'un système de mur à écran pare-pluie (essai EXTW-5), A1-100035-01.15 Essais au four et au calorimètre à cône à échelle intermédiaire Essais au four à échelle intermédiaire avec des matériaux d'encapsulation, A1-100035-01.2 Allumage de certains matériaux de construction en bois, A1-100035-01.12 Résultats du calorimètre à cône pour les matériaux d'encapsulation, A1-100035-01.1 Résultats du calorimètre à cône pour les matériaux utilisés dans les essais standard sur les murs extérieurs, A1-100035-01.3 Résultats du calorimètre à cône pour les matériaux de membranes acoustiques utilisés dans les assemblages de planchers, A1-100035-01.13 Autres rapports Rapport final - Full-scale Mass Timber Shaft Demonstration Fire (incluant le rapport d'essai du Conseil national de recherches en annexe), par FPInnovations (avril 2015) Full Scale Exterior Wall Test on Nordic CLT System, par le Conseil national de recherches (janvier 2015) Client Report A1-005991.1 - Fire Endurance of Cross-Laminated Timber Floor and Wall Assemblies for Tall Wood Buildings, par le Conseil national de recherches (décembre 2014) 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) RR No. 184 : Results of Fire Resistance Tests On Full-Scale Floor Assemblies - Phase II, par le National Research Council (mars 2005) IR-833 : Results of Fire Resistance Tests on Full-Scale Gypsum Board Wall Assemblies, par le National Research Council (août 2002) IRC-IR-764 : Results of Fire Resistance Tests on Full-Scale Floor Assemblies, par le National Research Council (1998) Acoustics Research Research for Wood and Wood-Hybrid Mid-Rise Buildings Project National Research Council Canada (2011-2015) Acoustics summary : sound insulation in mid-rise wood building, A1-004377.2 Acoustics : sound insulation in mid-rise wood buildings, A1-100035-02.1 Autres rapports et guides RR-331 : Guide to calculating airborne sound transmission in buildings (Second Edition), par le National Research Council (avril 2016) IRC RR-169 : Summary Report for Consortium on Fire Resistance and Sound Insulation of Floors : Sound Transmission and Impact Insulation Data, par le National Research Council (janvier 2005) IRC IR-811 : Detailed Report for Consortium on Fire Resistance and Sound Insulation of Floors : Sound Transmission and Impact Insulation Data in 1/3 Octave Bands, by the National Research Council (July 2000) IRC IR-766 : Summary Report for Consortium on Fire Resistance and Sound Insulation of Floors : Sound Transmission Class and Impact Insulation Class Results, par le National Research Council (avril 1998) Building Envelope Research for Wood and Wood-Hybrid Mid-Rise Buildings Project National Research Council Canada (2011-2015) Building Envelope Summary : Hygrothermal Assessment of Systems for Mid-rise Wood Buildings, A1-004377.3 Mid-rise wood constructions : specifications of mid-rise envelopes for hygrothermal assessment, A1-100035-03.1 Climatological analysis for hygrothermal performance evaluation : Mid-rise wood, A1-100035-03.2 Mid-rise wood constructions : investigation of water penetration through cladding and deficiencies, A1-100035-03.3 Mid-rise wood - characterization of hygrothermal properties, A1-100035-03.4 Benchmarking of the advanced hygrothermal model hygIRC - large scale drying experiment of the mid-rise wood frame assembly, A1-100035-03.5 Hygrothermal modelling benchmark : Comparaison des résultats de la simulation hygIRC avec les résultats de l'expérience à grande échelle, A1-100035-03.6 Constructions en bois de moyenne hauteur - modélisation et analyse hygrothermique, A1-100035-03.7 Visitez la bibliothèque de recherche de Think Wood pour des ressources supplémentaires.
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 : coût initial réduit, en particulier pour les régions éloignées ; rapidité de la construction, grâce à l'utilisation de la préfabrication ; avantages en termes de durabilité ; esthétique ; fondations plus légères ; charges sismiques plus faibles, associées à des connexions moins complexes avec les sous-structures ; structures temporaires et grues plus petites ; et coûts de transport plus faibles associés à des matériaux plus légers. Les différents types de matériaux utilisés pour construire des ponts en bois comprennent : le bois de sciage, les rondins, le bois lamellé-collé droit et courbe (lamellé-collé), le bois de placage stratifié (LVL), le bois à copeaux parallèles (PSL), le bois lamellé-croisé (CLT), le bois lamellé-cloué (NLT), et les systèmes composites tels que les tabliers stratifiés sous contrainte, les tabliers stratifiés bois-béton, et les polymères renforcés de 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 de plus amples informations, veuillez consulter 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 Code CSA O86 Engineering design in wood
FAQ
Que disent les experts de la construction à ossature bois des immeubles de moyenne hauteur ? Graham Finch, ingénieur de recherche en science du bâtiment Michael Green, directeur, Michael Green Architecture La construction en bois à mi-hauteur - un aperçu détaillé d'un paysage en évolution (Partie 1) La construction en bois à mi-hauteur - un aperçu détaillé d'un paysage en évolution (Partie 2) Test sismique de sept étages à ossature en bois BC Housing soutient la construction à ossature en bois pour les logements locatifs destinés aux personnes âgées La construction à ossature en bois à mi-hauteur et de grande hauteur est-elle un phénomène nouveau ? La construction à ossature en bois et en bois lourd (jusqu'à dix étages) était la norme au début des années 1900, et bon nombre de ces bâtiments existent encore et sont utilisés dans de nombreuses villes canadiennes. Consultez-les ici : http://www.flickr.com/photos/bobkh/337920532/. Depuis une dizaine d'années, on assiste à un renouveau de l'utilisation du bois pour les immeubles de moyenne hauteur (jusqu'à six étages) et les bâtiments de grande hauteur. Rien qu'en Colombie-Britannique, en décembre 2013, on comptait plus de 250 immeubles de cinq ou six étages construits à l'aide de produits du bois, en phase de conception ou de construction. Pourquoi des propositions de modification du code ? Cette modification du code du bâtiment de 2015 ne vise pas à favoriser le bois par rapport à d'autres matériaux de construction ; il s'agit de reconnaître, par le biais du processus très approfondi du code, que l'innovation scientifique en matière de produits du bois et de systèmes de construction peut conduire et conduira à un plus grand choix pour les constructeurs et les occupants. Ces bâtiments sont-ils sûrs ? Quel que soit le matériau de construction en question, rien n'est construit s'il n'est pas conforme au code. Les immeubles de moyenne hauteur à ossature en bois reflètent une nouvelle norme d'ingénierie dans la mesure où les problèmes de structure, d'incendie et de séisme ont tous été pris en compte par les comités d'experts de la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies. Par exemple, en ce qui concerne les préoccupations des pompiers, les espaces cachés et les balcons sont davantage protégés par des gicleurs, l'approvisionnement en eau pour la protection contre l'incendie est plus important, des restrictions sont imposées sur les types de revêtements utilisés et l'accès des pompiers est mieux pris en compte. En fin de compte, lorsqu'ils sont occupés, ces bâtiments répondent pleinement aux mêmes exigences du code de la construction que tout autre type de construction du point de vue de la santé, de la sécurité et de l'accessibilité. Quelles sont les nouvelles dispositions proposées en matière de sécurité ? Sécurité incendie : Augmentation du niveau de protection par gicleurs/eau : Davantage d'espaces cachés protégés par gicleurs Les balcons doivent être protégés par gicleurs Alimentation en eau plus importante pour la protection contre les incendies Revêtement extérieur des murs non combustible ou peu combustible aux 5e et 6e étages 25% du périmètre doivent faire face à une rue (à moins de 15 m de la rue) pour permettre l'accès des pompiers Dispositions relatives aux séismes et aux vents : Similaire au BC Building Code Guidance (Annexe) sur l'impact de l'augmentation des charges de pluie et de vent pour les 5 et 6 étages Acoustique : Exigences relatives à la classe de transmission du son apparent (ASTC) Soutenues par les travaux scientifiques de FPInnovations, du CNRC et de nombreux autres organismes. Le bois ne brûle-t-il pas ? Aucun matériau de construction n'est à l'abri des effets du feu. Les modifications proposées au code vont au-delà des exigences minimales énoncées dans le CNBC. La santé, la sécurité, l'accessibilité, la protection contre les incendies et la protection structurelle des bâtiments restent les objectifs fondamentaux du CNB et de l'industrie du bois dans son ensemble. Qu'en est-il de la sécurité sur les chantiers de construction ? Le Conseil canadien du bois a élaboré des guides de sécurité incendie sur les chantiers de construction qui décrivent les meilleures pratiques et les mesures de sécurité à prendre pendant la phase de construction d'un bâtiment. Les immeubles de moyenne hauteur à ossature en bois sont-ils rentables ? Dans l'ensemble, oui. Les immeubles de moyenne hauteur à ossature bois constituent souvent une option de construction moins coûteuse pour les constructeurs. C'est une bonne nouvelle pour le Canada, où les terrains sont très chers. Les modifications recommandées du Code national du bâtiment du Canada (CNB) permettraient de construire des bâtiments sûrs et conformes au code, ce qui ne serait pas possible autrement. L'avantage net de la réduction des coûts de construction est une plus grande accessibilité pour les acheteurs de maisons. En termes de nouvelles opportunités économiques, la possibilité d'aller de l'avant "maintenant" crée de nouveaux emplois dans le secteur de la construction dans les villes et soutient l'emploi dans les communautés forestières. Cela offre également des possibilités d'exportation accrues pour les produits du bois actuels et innovants, dont l'adoption au Canada sert d'exemple à d'autres pays.
Codes modèles nationaux au Canada
Au nom de la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI), le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), Codes Canada publie des codes modèles nationaux qui énoncent les exigences minimales relatives à leur portée et à leurs objectifs. Il s'agit notamment du Code national du bâtiment (CNB), du Code national de prévention des incendies (CNPI), du Code national de l'énergie pour les bâtiments (CNEB), du Code national de la plomberie (CNP) et d'autres documents. L'Association canadienne de normalisation (CSA) publie d'autres codes modèles qui traitent des systèmes électriques, du gaz et des ascenseurs. Le CNB est le code modèle de construction au Canada qui constitue la base de la conception de la plupart des bâtiments dans le pays. Le CNB est un code modèle de construction très apprécié parce qu'il s'agit d'un processus consensuel de production d'un ensemble modèle d'exigences visant à assurer la santé et la sécurité du public dans les bâtiments. Ses origines sont profondément ancrées dans l'histoire et la culture canadiennes et dans la nécessité de loger la population croissante du Canada de manière sûre et économique. Des événements historiques ont façonné bon nombre des exigences du CNB en matière de santé et de sécurité. Les codes modèles tels que le CNB et le CMNÉB n'ont pas force de loi tant qu'ils n'ont pas été adoptés par une autorité gouvernementale compétente. Au Canada, cette responsabilité incombe aux provinces, aux territoires et, dans certains cas, aux municipalités. La plupart des régions choisissent d'adopter le CNB ou d'adapter leur propre version dérivée du CNB pour répondre à leurs besoins régionaux. Les codes modèles canadiens sont élaborés par des experts, pour des experts, dans le cadre d'un processus collaboratif et consensuel qui inclut des contributions de tous les segments de la communauté du bâtiment. Les codes modèles canadiens s'appuient sur la meilleure expertise du Canada et du monde entier pour fournir des règlements de construction et de sécurité efficaces et harmonisés dans tout le Canada. Les publications de Codes Canada sont élaborées par la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI). La CCCBPI supervise les travaux d'un certain nombre de comités techniques permanents. Représentant toutes les principales facettes de l'industrie de la construction, les membres de la Commission comprennent des responsables de la construction et de la lutte contre les incendies, des architectes, des ingénieurs, des entrepreneurs et des propriétaires de bâtiments, ainsi que des membres du public. Les représentants du Conseil canadien du bois sont membres de plusieurs comités permanents et groupes de travail relevant de la CCCBPI et participent activement aux mises à jour et révisions techniques liées aux aspects des codes modèles canadiens qui s'appliquent aux produits et systèmes de construction en bois. Au cours d'un cycle quinquennal de révision des codes, le public canadien a de nombreuses occasions de contribuer au processus. Au moins deux fois au cours du cycle quinquennal, les modifications proposées au code sont publiées et le public est invité à formuler des commentaires. Cette procédure est cruciale car elle permet à toutes les personnes concernées d'apporter leur contribution et d'élargir le champ d'expertise des comités. Des milliers de commentaires sont reçus et examinés par les comités au cours de chaque cycle. Une proposition de modification peut être approuvée telle quelle, modifiée et soumise à nouveau à l'examen du public à une date ultérieure, ou rejetée dans son intégralité. Pour de plus amples informations, 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
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
Solutions de durabilité
Le bois est un matériau structurel précieux et efficace depuis les premiers jours de la civilisation humaine. Avec de bonnes pratiques normales, le bois peut offrir de nombreuses années de service fiable. Mais, comme d'autres matériaux de construction, le bois peut souffrir des erreurs commises dans les pratiques de stockage, de conception, de construction et d'entretien. Comment assurer la longévité d'un bâtiment en bois ? La meilleure approche consiste à se rappeler que le bois destiné à une application sèche doit rester sec. Commencez par acheter du bois sec, stockez-le soigneusement pour qu'il reste sec, concevez le bâtiment pour protéger les éléments en bois, gardez le bois sec pendant la construction et entretenez bien le bâtiment. Cette approche s'appelle la durabilité par la conception. Si le bois ne reste pas sec, deux solutions s'offrent à vous. Le bois humide étant exposé au risque de pourriture, vous devez choisir un produit résistant à la pourriture. L'une des solutions consiste à choisir une essence naturellement durable, comme le Western Red Cedar. C'est ce qu'on appelle la durabilité par nature. La plupart de nos bois de construction ne sont pas naturellement durables, mais nous pouvons les rendre résistants à la pourriture en les traitant avec un produit de préservation. Le bois d'œuvre traité avec un agent de conservation résiste mieux à la pourriture que le bois d'œuvre naturellement durable. Cette approche est appelée durabilité du bois traité. Le niveau d'attention que vous accordez aux questions de durabilité au cours de la conception dépend du risque de pourriture. En d'autres termes, plus les circonstances exposent le bois à un risque, plus vous devez prendre soin de le protéger contre la pourriture. Dans les applications extérieures, par exemple, tout bois en contact avec le sol présente un risque élevé de pourriture et doit être traité sous pression à l'aide d'un produit de préservation. Pour le bois exposé aux intempéries mais qui n'est pas en contact direct avec le sol, le degré de risque est lié au climat. Les champignons qui attaquent le bois se développent généralement mieux dans des environnements humides et à des températures chaudes. Des chercheurs ont établi des zones de danger en Amérique du Nord en se basant sur la température mensuelle moyenne et le nombre de jours de pluie. Cette carte montre en particulier les risques liés aux précipitations et s'applique aux utilisations exposées du bois, telles que les terrasses, les bardeaux et les planches de clôture. Un degré élevé de risque indique qu'il faut choisir avec soin une essence de bois ou un traitement de préservation pour obtenir une durée de vie maximale. À l'avenir, les codes de construction pourront fournir des directives plus spécifiques en fonction du risque de pourriture. Pour le bois non exposé aux intempéries, comme le bois de charpente, cette carte n'est que modérément utile. En effet, les conditions environnementales à l'intérieur du mur peuvent être très différentes de celles de l'extérieur.
Gestion de l'humidité sur place
Stockage et manutention du bois Le bois est une ressource durable, économique et renouvelable qui constitue le matériau de construction de choix pour les habitations en Amérique du Nord. Cela est dû, en grande partie, à la performance prouvée des bâtiments à ossature bois correctement conçus et construits, qui ont fourni des logements solides et durables à de nombreuses personnes. Bien que le bois puisse résister à beaucoup de choses, il faut prêter attention au stockage et à la manutention pour que le matériau réponde aux attentes. La gestion de l'humidité dans les produits structuraux en bois est essentielle pour contrôler le gonflement et le retrait du bois et pour prévenir les problèmes directement liés à ce contact. Gestion de l'humidité sur le chantier La gestion de l'humidité pendant la construction est devenue de plus en plus importante avec l'augmentation de la hauteur et de la surface des bâtiments (qui prolonge potentiellement l'exposition aux intempéries), et l'augmentation générale de la vitesse de construction qui peut ne pas laisser suffisamment de temps pour le séchage. En outre, les capacités de séchage des assemblages modernes peuvent avoir diminué en raison de l'augmentation des niveaux d'isolation pour répondre aux exigences plus strictes en matière d'efficacité énergétique, ou de l'utilisation de membranes ou de produits d'isolation à faible perméance à la vapeur d'eau. Une protection adéquate contre l'humidité sur le chantier est un défi compte tenu de l'éventail des conditions d'exposition à l'humidité possibles et des inévitables contraintes de site et de coût d'un projet de construction. Plus d'informations
