Info bois n°12 : Causes des dégâts des bois 3/3
Nous allons nous intéresser aux causes qui peuvent endommager le bois dans l'ensemble d'un bâtiment (bois de charpente, bois de structure, bois de finition, meubles...).
Après avoir vu le bois et les insectes, et le bois et l'eau, nous traitons le bois et le feu.
Partie 3. Le bois et le feu
I. Propagation du feu
Lors d'un incendie les principaux modes de propagation du feu sont :
- La conduction : transmission par contact, la vitesse de propagation dépend des caractéristique du matériau : conductivité, humidité, masse volumique, épaisseur...
- Le rayonnement : transmission par rayonnement infrarouge, le matériau atteint sa température d'auto-inflammation et s'enflamme spontanément.
- La convection : transmission par circulation d'air chaud, les effluents du feu transmettent leurs énergie aux matériaux environnants.
- La projection : transmission par déplacement d'objets enflammés ou épandage de liquide.
II. Différence entre réaction au feu et résistance au feu
Les matériaux sont classés suivant 2 catégories, la réaction au feu et la résistance au feu.
1. Réaction au feu
Cela correspond à la capacité du matériau à contribuer ou non à la propagation du feu.
Le classement de réaction au feu en France était répartit en 5 catégories :
- M0 : incombustible
- M1 : combustible mais non inflammable
- M2 : difficilement inflammable
- M3 : moyennement inflammable
- M4 : facilement inflammable
- NC : non classé
Ce classement a laissé place à celui européen : les Euroclasses (EN 13501-1).
Plus précis, il intègre 6 catégories A, B, C, D, E et F qui correspond au comportement du feu et deux critères supplémentaires :
- L'opacité des fumées notée s (smoke) :
- s1 : faible quantité/vitesse
- s2 : moyenne quantité/vitesse
- s3 : haute quantité/vitesse
- Les gouttelettes et débris enflammées notés d (droplets) :
- d0 : aucun débris
- d1 : aucun débris dont l'enflamment dure plus de 10 sec.
- d2 : ni d0 ni d1
2. Résistance au feu
La résistance au feu correspond à l'aptitude du matériau à conserver ses propriétés en présence d'un incendie pendant un temps donnée.
Les critères de performance sont :
- Calfeutrements de pénétrations et joints linéaires :
- E : étanchéité aux flammes et aux gaz chauds
- I : isolation thermique
- Éléments structurels
- R : capacité portante
- E : étanchéité aux flammes et aux gaz chauds
- I : isolation thermique
- W : limitation du rayonnement thermique
Qui remplace l'ancien système de classification française :
- SF : stable au feu
- PF : pare flamme
- CF : coupe-feu
Ce classement s'exprime en fonction du temps pendant lequel l'élément satisfait aux différents critères de classement : R30, E30, I60, EI120, REI160.
Le nombre représente la durée de la résistance au feu en minutes.
Il y a quatre catégories de matériaux de construction qui sont concernées par ce classement :
- Structure porteuse : parois, plancher, toitures, poteaux, poutres
- Compartimentage de second oeuvre non porteurs : cloisons, portes, vitrages, verrières
- Protection passive et calfeutrement : flocages, plaques, joints, produits de rebouchage... (mis en association avec des éléments de construction)
- Equipements : ventilateur, clapet, conduits, exutoires, trappes...
Le matériau doit satisfaire un ou plusieurs critères en fonction de son rôle dans la construction.
Exemple :
- Poteaux et poutre doivent satisfaire le critère R
- Parois et planchez porteurs doivent satisfaire les critères REI
- Les cloisons non porteuse et les blocs-portes doivent satisfaire soit le critère E soit les critères EI
Les durées de résistance sont prescrites dans les documents réglementaires en fonction du type du bâtiment.
Ce classement apparaît dans les certificats (PV / ETE/ ATE) et sont établis selon la norme EN 13501-2
III. Réglementations
En se qui concerne les réglementations au feu, on trouve :
- L'instruction technique 249 (IT249) : pour la propagation du feu par façade
- Le DTU 24.1 : réglementation des conduits de fumée pour la distance de sécurité (en générale les conduits et les hottes doivent être isolés).
- Un texte plus précis sur le matériel et les dispositions à mettre en oeuvre dans les ERP (réf : sitesecurite) suivant leurs catégories.
De plus, l'eurocode 5 : dimensionnement des structures bois, prévois un calcul de résistance au feu.
La loi impose une tenue au feu de minimum 15 minute avant effondrement de toutes les habitations individuelles.
IV. Comportement au feu du bois
Sa combustion est lente, régulière et prévisible, contrairement à une structure incombustible qui se déforme et cède rapidement, la structure bois résiste et prévient par des craquements avant de céder.
Elle dépend aussi de l'essence de bois et de sa densité :
- Feuillus (masse volumique 450 kg/m3) combustion d'environ 0,55 mm/min
- Lamellé-collé résineux combustion d'environ 0,7 mm/min
- Résineux combustion d'environ 0,8 mm/min (le double si le bois est chauffé derrière un écran de protection thermique)
De plus, en brûlant le bois produit du gaz moins nocif que ceux dégagés par de nombreuses matières synthétiques.
- produits ignifuges de surface : vernis ou peinture formant une pellicule étanche, mousse isolante agissant par effet d'écran ou par intumescence.
- produits ignifuges pénétrants : application au moment de la fabrication ou imprégnation autoclave.
- transmet 10 x moins vite la chaleur que le béton
- transmet 250 x moins vite la chaleur que l'acier
- n'explose pas mais se consume lentement
- conserve plus longtemps ses capacités mécaniques et de portance
- il est utilisé dans les parois coupe-feu
- les assureurs n'exigent aucune surprime pour la construction bois contre l'incendie.
- les collectivités locales choisissent le bois pour les bâtiments collectifs (maisons de retraite, écoles, crèches, gymnases...)
- l'intervention des pompiers est plus longue sous une charpente bois que sous une structure en béton ou en acier.
