les habitations en bois de 5 ou 6 étages possibilités et
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Les habitations en bois de 5 ou 6 étages
Possibilités et enjeux Regroupement technologique en habitation du Québec
57e rencontre, Saint –Hyacinthe, Québec 24 septembre, 2014
Plan de la présentation • Les tendances urbaines • Pourquoi bâtir en bois • Processus et exigences • Systèmes structuraux pour bâtiment en bois de 5 ou 6
étages • Exemples de bâtiment de moyenne hauteur et revue de
quelques détails • Prochaines étapes • Conclusion
• Réduction des émissions de gaz à effet de serre • Stockage de carbone équivalent à 1 T de CO2 par 100
pieds carrés de plancher • Économies de 15 % à 50 % sur le coût de la structure • Permet la mise en valeur de lots plus petits • Réduction du temps de construction d’environ 50% • Pour les systèmes en CLT ou poteaux-poutres,
possibilité de laisser des éléments structuraux apparents
Pourquoi bâtir en bois
Comparaison de la structure d’un bâtiment de 6 étages en béton de 11,750 pieds carrés par plancher et d’un bâtiment de 1 étage en béton + 5 étages en bois de mêmes dimensions (excluant les fondations, T de CO2)
Pourquoi bâtir en bois
Coûts en fonction de la portée
Portée, pi
Les coûts d’une structure en béton
Sol kPa 500 300 150 100 75 50Empattement pi ca 52 87 174 262 349 523Dimension pi x pi 7,2 9,3 13,2 16,2 18,7 22,9
Roc Argile
Empattements typiques pour un bâtiment en béton de 6 étages
Une fondation radier coûte environ $12 - 15 $/pi ca de plus qu’une fondation conventionnelle sur un sol d’une capacité de 150 kPa
Les coûts d’une structure en béton
15
20
25
30
5000 7000 9000 11000 13000 15000 17000 19000
$/ pi ca
Superficie de plancher pi ca
Coût d’une structure en béton en fonction de la superficie de plancher
Les coûts d’une structure en béton
15
20
25
30
5000 7000 9000 11000 13000 15000 17000 19000
$/ pi ca
Superficie de plancher pi ca
Coût d’une structure en béton en fonction de la superficie de plancher
Systèmes en acier:
11
Les coûts d’une structure en béton
Comparer les coûts Item + / -
Revêtements extérieurs + Dalle de transfert + Lisse et sablière en Bois-Ing. + Ancrages antisismiques + Détails additionnels + Fondations - Financement intérimaire - Revenus de location -
Légende : + = Extra, - = Économie
Comparer les coûts
NOTES : 1) Structure isolée , cloisons sèches prêtes à peinturer, prêt pour le revêtement extérieur, fondations exclues 2) Premier plancher exclus (coût et superficie) 3) Extras considérés selon le cas: gicleurs, chape de béton, dalle de transfert, revêtement extérieur, ancrages antisismiques 4) La réduction du coût du financement intérimaire, les revenus de location additionnels et la réduction du coût des fondations ne sont pas inclus pour les systèmes en bois * Pour une structure avec un plancher en CLT de 105 mm d’épaisseur
Système Coûts optimaux $/m2
Béton $370-$390
Acier $400-$425
Panneaux massifs CLT* $435-$495
Ossature légère $320-$340
Taux d’actualisation vs. Obligation 10 ans
Processus pour un bâtiment en bois de 5 et 6 étages
• Document RBQ : Construction d’HABITATIONS EN BOIS de 5 ou 6 étages – Section 1 : Directives pour la construction
d’habitations en bois de 5 ou 6 étages – Section 2 : Guide explicatif pour la conception
d’habitations en bois de 5 ou 6 étages • Document temporaire jusqu’à l’entrée en vigueur
du Code de Construction du Québec incluant certaines clause du CNBC 2015
Processus pour un bâtiment en bois de 5 et 6 étages
Formulaire de transmission de renseignements pour un bâtiment en bois d’habitations de 5 ou 6 étages • Équipe de professionnels
responsables • Adresse du lieu des travaux • Caractéristiques du bâtiment • Entrepreneur général • Propriétaire des lieux • Signatures
Directives pour la construction d’habitations en bois de 5 ou 6 étages
• Groupe C seulement (exclusion : résidences privées pour aînés soumises à la Loi sur les services de santé et les services sociaux administrée le MSSS)
• Hauteur maximale du dernier plancher ou mezzanine : 18 m • Point le plus haut de la toiture : 25 m • Superficies maximales : 6 étages - 1200 m ca 5 étages - 1440 m ca • 25 % du périmètre à moins de 15 m d’une rue • DRF de 1 heure pour les planchers et la toiture • Revêtement extérieur incombustible (incluant les balcons)
Directives pour la construction d’habitations en bois de 5 ou 6 étages
• Système de gicleurs conçu selon la norme NFPA13 – Risque ordinaire Groupe 1 pour l’ossature légère plutôt
que risque faible pour poteaux-poutres et CLT • Murs, plafonds et plancher des stationnements
souterrains : maçonnerie ou béton • Directives d’ordre administratif
– Les concepteurs doivent aviser les propriétaires des mesures d’entretien spéciales (dégât d’eau, retrait, etc.)
– Surveillance des travaux obligatoire. Les professionnels devront émettre une attestation de conformité
Changements proposés • Usage C, aires majorées de 25% • Usage D permis • Usage F3 , permis sur les trois premiers étages • Cage d’escalier pour issues: incombustible • Mur coupe-feu: maçonnerie ou béton
Impacts de 4 6 étages • Augmentation…
– Charges gravitaires et latérales – Charges sur l’enveloppe du bâtiment – Effet plus prononcé du retrait du bois – Ossature plus robuste; impact sur l’isolation thermique – Exigences sur la sécurité incendie et des occupants
Guide Cecobois
Cecobois prépare un guide technique sur la démarche de conception et les pratiques d’excellence pour les constructions résidentielles en bois de 5 ou 6 étages
But :
– Fournir l’information requise pour construire des bâtiments qui rencontreront de façon exemplaire les exigences structurales, architecturales, de sécurité et de confort des occupants compte tenu de la durabilité et des aspects économiques
Formation
• Formations prévues – Cecobois
• Ingénieurs, architectes, constructeurs et autres professionnels
– APCHQ – Fabricants de structures en bois
Systèmes structuraux – Ossature légère
• Système de plancher – Poutrelles ajourées ou en I avec
tablier en contre-plaqué ou OSB – Avec ou sans chape de béton
• Système de Contreventement – Mur de refend en 2x4 ou 2x6 avec
panneaux dérivés du bois • Ancrage avec compensateurs de
retrait requis – Mur de refend en CLT – Ancrage sur la dalle de transfert
en béton Bâtiment de 5 étages - Vancouver
Systèmes structuraux – Ossature légère • Avantages
– Économique – Montage au chantier rapide – Précision accrue avec les composants préfabriqués – Plusieurs traitements acoustiques disponibles – Grand choix de matériaux
• Poutrelles en I et ajourées • MSR 2100, LVL, Parallam et LSL
– Nombre de fournisseurs très élevé
Systèmes structuraux – Ossature légère • Enjeux
– Charges gravitaires • Espacement des montants, mur double au besoin (bon
également pour l’acoustique)
– Charges de vent et sismique • Murs de refend et ancrages
– Mouvement vertical • Retrait, tassement, déformation élastique et fluage
Résistance latérale
Quelques remarques: • Système avec compensateur de retrait • Besoin de montants de part et d’autre • Coût $650 à $800 par ancrage (6 étages) • À ce prix là on pourrait penser que c’est installé mais ce ne l’est pas !
Systèmes structuraux – Ossature légère
Systèmes structuraux – Ossature légère • Enjeux (suite)
– Sécurité incendie • Norme NFPA 13 • Encapsulation • Remplissage des cavités de plancher • En cours de construction
Systèmes structuraux – Ossature légère
Crédit photo : Woodwrks BC
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
Panneau lamellé croisé (CLT Cross Laminated Timber)
Dimensions maximales : 8’ x 64’ Épaisseurs : 3 à 7 plis, 78 à 314 mm
Portée panneau lamellé croisé (m)
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
• 100% panneau lamellé croisé – Dalles de plancher et de toit – Murs intérieur et extérieur – Système plus performant mais aussi plus dispendieux
• Système optionnel – Dalles de plancher et de toit et murs de refend en panneaux
lamellés croisés – Autres éléments porteurs
• Système poteaux – poutres • Murs en ossature légère
Panneau lamellé-croisé • Un système complet (plancher et mur) va coûter environ
$25/ pi ca pour une portée de 20’ (CLT seulement) – Bien sûr c’est un système massif !
• Rien n’empêche de supporter les panneaux lamellés-croisés par des murs en ossature légère ! – Bien sûr avec des lisses et des sablières en bois composite!
• Aussi pas de problème avec des poutres qui supportent des panneaux lamellés-croisés !
Assemblage Mur – dalle de béton
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
Contenu gracieuseté de Nordic
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé Assemblage mur-plancher sur dalle de béton
Contenu gracieuseté de Nordic
Assemblage mur - mur
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
Contenu gracieuseté de Nordic
Vue en plan
Assemblage mur - plancher - mur
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
Vue en élévation
Contenu gracieuseté de Nordic
Assemblage plancher - plancher
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
Contenu gracieuseté de Nordic
Vue en élévation
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
• Enjeux – Acoustique
• Plancher et mur
– Portée de plancher limitée par les vibrations • Environ 40% de la capacité structurale utilisée
– Système généralement plus dispendieux
Systèmes structuraux - Panneau lamellé croisé
Quelques exemples
Quelques exemples
Quelques exemples
Quelques exemples, projet Remy
Quelques exemple, Projet Remy
Photo: Cotter Architect, Vancouver
Quelques exemples, Riverport Flats, Phase II
Photo: Cotter Architect, Vancouver
Quelques exemples
Quelques exemples
Quelques exemples
Quelques exemples, projet Quattro III
Bâtiment de grande hauteur
Bâtiment de grande hauteur Nouveau guide disponible !
Conclusion • Les tendances urbaines favorisent les bâtiments de
moyenne hauteur • Les systèmes en bois à ossature légère, à panneau lamellé
croisé ou hybride offrent des solutions sensées avec une empreinte environnementale réduite
• Le code 2015 permettra des usages plus variés et des superficies plus élevées
• Ce n’est qu’un début…
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