Comment se comportent les constructions en bois face au feu ?

Le feu est une réaction chimique résultant d’une surchauffe de la matière – solide ou liquide – pour produire des vapeurs, qui s’enflamment ensuite lorsqu’elles sont mélangées à de l’oxygène.

D’autre part, le bois, en tant que matière organique, est combustible. Cependant, ce qui est important dans une construction n’est pas nécessairement la combustibilité d’un élément, mais son comportement lors d’un incendie.

Les réglementation et exigences des constructions en bois

Les réglementations de construction des différents pays établissent des exigences concernant la résistance de ses éléments structurels pendant un certain temps, en fonction de critères tels que l’utilisation, le groupement ou la taille du bâtiment, afin de garantir son évacuation.

Par exemple, dans certains pays, l’ordonnance générale sur l’urbanisme et la construction établit une différenciation des “types” en tenant compte de la destination du bâtiment, de la surface construite et du nombre d’étages. Ensuite, elle établit neuf catégories d’éléments, des murs coupe-feu aux murs ou cloisons non porteurs, en plus des planchers, des plafonds et des escaliers, en définissant une exigence “F” pour chacun d’entre eux. Cela signifie, par exemple, qu’une exigence “F-30” signifie que l’élément structurel doit résister à un incendie pendant 30 minutes.

En ce sens, le bois massif (comme le bois lamellé et le CLT, entre autres) a un très bon comportement avant le feu, en raison de sa faible conductivité thermique et de sa capacité à former une carbonisation de surface qui lui permet de conserver ses propriétés physiques et mécaniques plus longtemps, par rapport aux structures d’autres matériaux qui coulent ou se fracturent en moins de minutes.

Cette couche protectrice de carbone agit comme un isolant, empêchant la pénétration de la chaleur et de l’oxygène dans les couches internes, empêchant ainsi la combustion. Cela permet même de calculer la quantité de bois supplémentaire nécessaire pour garantir sa résistance au feu, cette dernière devant être prise en compte pour chacune des faces exposées des éléments en bois respectifs.

Pour un même pourcentage d’humidité, la vitesse de carbonisation dépend de la densité du bois. Par exemple, en Nouvelle-Zélande, la vitesse de carbonisation des bois à 12% d’humidité a été calculée en fonction de leur densité, ce qui donne 0,7 mm par minute pour 500 kg/m3 de bois.

Il est également important de tenir compte du fait que le produit de la décomposition physique, c’est-à-dire le carbone, manque de résistance mécanique, de sorte que l’élément structurel doit être calculé à l’intérieur de cette éventuelle couche de protection.

Enfin, dans le cas où l’on ne souhaite pas augmenter la section des éléments en bois massif, ainsi que dans le cas de l’utilisation du bois en petites sections comme c’est le cas de la plupart des structures de charpente, il faut utiliser des méthodes de protection physique de ses pièces structurelles, parmi lesquelles les plaques de carton-plâtre, de fibrociment ou de fibrosilicate, dans les épaisseurs indiquées par le fabricant pour chaque exigence.