Construction en gros bois d’œuvre

 

La construction en gros bois d'oeuvre est une catégorie spéciale de construction combustible à laquelle on lui assigne un degré de résistance au feu de 45 minutes (article 3.1.4.5 de la division B). Le bois massif et le bois lamellé-collé sont considérés comme des gros bois d’œuvre. Les bois de charpente composite de longs copeaux (PSL) sont également acceptés dans ce type de construction conformément au Code national du bâtiment (CNB).

Lorsque les pièces de bois de dimensions importantes brûlent, une couche de carbone se forme à la surface du bois, ce qui protège la partie non brûlée et l’aide à conserver sa résistance et l’intégrité de sa structure interne. Contrairement aux autres matériaux courants considérés comme "incombustibles", la résistance mécanique du bois est très peu influencée par la chaleur (réduction de 10 à 15 % de sa résistance initiale). Le gros bois d’œuvre brûle lentement, soit à une vitesse d’environ 0,65 mm par minute. Ainsi, les fortes sections qui entrent dans la catégorie du gros bois d’œuvre sont donc susceptibles de brûler pendant une longue période de temps avant que leur section transversale ne soit diminuée au point où elles ne sont plus capables de porter les charges prescrites. Une vérification du ratio de sollicitation, par un ingénieur en structure, est requise afin de déterminer si les éléments d'une construction en gros bois d'oeuvre rencontrent les degrés de résistance au feu exigés dans le CNB.

Puisque ce type de construction supprime presque tous les vides de construction des planchers et des toits, les exigences de dimensions minimales des éléments porteurs prescrites dans le CNB garantissent que l’ouvrage offrira une bonne sécurité en cas d’incendie. Également, cette construction s’enflamme difficilement et, une fois enflammée ou exposée au feu, elle résiste bien aux défaillances structurales. De plus, si le bâtiment est protégé par un système d’extincteurs automatiques (gicleurs), il est peu probable qu’un incendie gagne assez d’ampleur pour menacer l’intégrité structurale des éléments en gros bois d’œuvre. D’ailleurs, le CNB reconnaît ce fait à l’article 3.2.2.16 de la division B en autorisant les toits et les éléments porteurs en gros bois d’œuvre dans la majorité des bâtiments où une construction incombustible est exigée, si le bâtiment est entièrement protégé par gicleurs et ne dépasse pas deux étages. Cet article ne comporte aucune limitation quant à l’aire de bâtiment.

 

Photo : Manège équestre réalisé par la firme Comtois-Blouin et associés

 

Pour assurer un certain degré de sécurité incendie des constructions en gros bois d’œuvre, le CNB spécifie les dimensions minimales que doivent avoir les éléments structuraux ainsi que l’épaisseur et la composition des planchers et des toits (tableau 3.1.4.6 de la division B) afin d'atteindre une résistance au feu d'au plus 45 minutes.

 

Dimensions minimales des éléments pour une construction en gros bois d'oeuvre (en mm)

Construction supportée	Élément structural	Bois massif	Bois lamellé-collé
Toit seulement	Poteaux	140 x 191	130 x 190
	Poutres et fermes	89 x 140	80 x 152
	Arcs partant du sommet des murs	89 x 140	80 x 152
	Arcs partant du niveau du plancher	140 x 140	130 x 152
	Platelage de toit à rainure et languette (épaisseur)	38 (à plat) 38 x 64 (sur chant)	38 (à plat) 38 x 64 (sur chant)
Planchers, planchers et toit	Poteaux	191 x 191	175 x 190
	Poutres, fermes et arcs	140 x 241 191 x 191	130 x 228 175 x 190
	Platelage de plancher à rainure et languette (épaisseur)	64 (à plat) 38 x 89 (sur chant)	64 (à plat) 38 x 89 (sur chant)

Par ailleurs, selon l'article 3.2.3.9.2) du CNB, il n'est pas obligatoire que les éléments structuraux d'une construction en gros bois d'oeuvre, incluant les poutres, les poteaux et les arcs, placés entièrement ou partiellement à l'extérieur d'une façade d'un bâtiment et situés à moins de 3 m de la limite de propriété (ou de l'axe d'une voie de circulation publique) soient protégés par un revêtement incombustible.

Les durées assignées à divers assemblages de murs, toits et planchers en bois massif pour des degrés de résistance au feu allant de 30 à 90 minutes sont énumérées à la sous-section D-2.4 de l’annexe D de la division B du CNB. La sous-section D-2.11 de l’annexe D de la division B porte sur les poutres et poteaux en bois lamellé-collé (ou PSL) devant avoir un degré de résistance supérieur à 45 minutes. Une calculatrice du degré de résistance au feu est également disponible en ligne à la section "Outils".

 

Épaisseur minimale des murs, toits et planchers en bois massif (en mm)

(adapté du tableau D-2.4.1 du CNB 2005)

Type de construction	Degré de résistance au feu (1)
	30 min	45 min	60 min	90 min
Plancher en bois massif de type "mill floor" (2) (3)	89	114	165	235
Plancher en bois massif en platelage à rainure et languette, ou à languettes rapportées (2) (3)	64	76	-	-
Murs de bois massif en madriers verticaux porteurs (3)	89	114	140	184
Murs de bois massif en madriers non porteurs (3)	89	89	89	140

⁽¹⁾ Le degré de résistance au feu des assemblages ci-dessus peut être majoré de 15 minutes si un panneau de gypse de 12,7 mm recouvre leur face exposée au feu.
⁽²⁾ Plancher doit être recouvert de papier de construction et d'un revêtement de sol.
⁽³⁾ Se référer au tableau D-2.4.1 du CNB 2005 pour de plus amples informations.

 

Pour plus d'information
La sécurité incendie dans les bâtiments
SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection, 2nd Edition
SFPE Engineering Guide to Fire Exposures to Structural Elements
SFPE Engineering Guide to Fire Risk Assessment
SFPE Engineering Guide to Human Behavior in Fire