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84e du Congrès de l'Acfas

Colloque 205 - La construction biosourcée : contexte, matériaux et systèmes

Mardi 10 mai de 08 h 30 à 17 h 00.
Responsable(s)
Pierre BLANCHET Université Laval, Carole COURSOLLE Université Laval
Description

Toute la planète s’active relativement à la problématique de changement climatique. L’industrie du bois n’est pas en reste, car elle produit une matière première biosourcée pour la construction de bâtiments. En associant le caractère biosourcé et renouvelable des produits forestiers à des développements de la science des matériaux, il est possible de croire que des matériaux de construction issus de la forêt pourraient avoir des propriétés nouvelles, en plus de contribuer à la réduction de l’empreinte environnementale des bâtiments. La construction biosourcée interpelle plusieurs disciplines, que ce soit le génie des matériaux, l’efficacité énergétique, les matériaux avancés, les structures en bois, la durabilité, la conception intégrée, les sciences de l’environnement, la conception de produits ou même la gestion et le droit.

Le présent colloque a pour objectif général d’exposer des projets de recherche touchant le thème de la construction biosourcée au sens large.

Mardi 10 Mai 2016

8 h 30 - 12 h 10
Session Partie 1
Communications orales
Présidence/animation : Sylvain MENARD UQAC - Université du Québec à Chicoutimi
Bâtiment – Local : Pavillon Sainte-Catherine (V) – V-R820
8 h 30_rem_
Cassandra LAFOND CRMR- Université Laval , Pierre BLANCHET Université Laval

Traitement d’imprégnation pour un renfort du bois dans les éléments de connexion

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Sachant que l’énergie intrinsèque d’un bâtiment performant énergétiquement pèse lourdement sur l’énergie totale nécessaire dans une construction, il est primordial de s’intéresser au choix des matériaux structuraux. Par son stockage en carbone et le peu d’émissions produits lors de sa transformation, le bois permet de réduire l’empreinte environnementale, lorsque comparé à l’acier et au béton.  Toutefois, par rapport à son homologue en acier, une poutre en bois aura un volume supérieur à sollicitation mécanique égale.  Le design des structures est principalement gouverné par les éléments d’assemblages, là où les contraintes sont supérieures. Afin d'accroître l'utilisation du bois dans les constructions de grandes tailles, les zones de connexion doivent être renforcées. Dans le cadre de ce projet, une stratégie de renfort du bois a été développée pour l'épinette noire, espèce fréquemment retrouvée dans les produits structuraux massifs. L'imprégnation utilisant un procédé vide-pression a été retenue afin d'appliquer un traitement à base d’acrylates sur le bois. Cette présentation traitera de l'apport du traitement sur la résistance d'un assemblage boulonné. Les facteurs de diamètre de boulon, orientation de chargement et ajout de nanoparticules ont été évalués. Les avantages d'un nouveau matériau à base de bois plus performant utilisé dans les connexions permettraient de promouvoir le bois dans les constructions de grandes tailles et de réduire l'impact environnemental des bâtiments.

8 h 50_rem_
Caroline QUEANT Université Laval, Pierre BLANCHET Université Laval, Véronic Landry FPInnovations

Protection de nouvelle génération contre les UV

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Le bois à l’extérieur est sujet à des dégradations dues aux conditions climatiques et notamment au rayonnement ultra-violet (UV) du soleil. Le rayonnement UV peut initier des réactions chimiques dans les matériaux. Il en résulte un changement des propriétés chimiques et physiques. La demande du marché pour les finitions claires est en augmentation. Cependant ce sont les plus fragiles au rayonnement du fait de leur transparence.

L’utilisation de finition a pour but d’embellir mais aussi de protéger le bois de la dégradation. Des stabilisateurs d’UV sont ajoutés aux matériaux ou dans une finition appliquée sur la surface pour réduire la dégradation photochimique. Les stabilisateurs d’UV utilisés dans l’industrie sont eux- mêmes sujets à des dégradations dans la finition. Le projet a comme objectif général de développer un système de finition durable et transparente pour la protection contre les UV du fini et du bois et permettre le maintien des propriétés dans le temps.

L’idée est d’encapsuler des absorbeurs d’UV organiques dans des microsphères de polymères. On pourra alors avoir une diffusion de l’absorbeur d’UV à travers les pores des microsphères. L’intérêt pour l’industrie est de proposer un produit durable et de procurer des avantages et rendre compétitive l’utilisation du bois en extérieur en construction.

9 h 10_rem_
Diane SCHORR CRMR- Université Laval , Pierre BLANCHET Université Laval

Optimisation des conditions de polymérisation d’un biopolymère

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Le lambris extérieur est sujet à des problèmes de stabilité dimensionnelle en raison de la photodégradation, l'oxydation du bois, le changement de la teneur en humidité et la pourriture. Un revêtement peut lui être appliqué mais celui-ci doit être renouvelé tous les 5 à 10 ans. Pour contrer ces effets négatifs, il est nécessaire de créer un matériau à base de bois pouvant performer sur une longue durée. La modification chimique du bois par imprégnation à l'aide de glycérol, un co-produit de la fabrication de biodiesel, et de l'acide citrique a déjà été étudiée. Ces deux réactifs sont intéressants pour leur biodégradabilité, leur non-toxicité et leur disponibilité. Des résultats encourageants de cette étude ont montré une grande stabilité dimensionnelle du bois traité, et une meilleure dureté. Cependant, ce procédé nécessite des améliorations afin de le projeter à l'échelle industrielle. Dans ce but, une optimisation des conditions de polymérisation du polymère glycérol-acide citrique-bois est à l’étude : remplacement du co-réactif liquide utilisé actuellement par un co-réactif solide (nanoargile). Les avantages recherchés sont une accélération des  réactions d’estérification entre les hydroxyles du bois, du glycérol et les fonctions acide de l’acide citrique. De plus, l’utilisation de ces nanoargiles permet d’ajouter une barrière naturelle à l’eau au niveau du bois imprégné, ce qui permettrait une amélioration supplémentaire de sa stabilité dimensionnelle.

9 h 30_rem_
Kevin ARNAUD Université Laval

Les nanoparticules ont-elles leur place dans la construction de demain? L’exemple du dioxyde de vanadium

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Les nanoparticules (NPs) fascinent autant qu’elles inquiètent. Si de nombreuses recherches ont déjà prouvé les nombreux bénéfices qu’elles apporteraient pour l’industrie de la construction, l’ombre sanitaire plane toujours. Aujourd’hui encore, Il est difficile d’appréhender tous les effets de celles-ci sur l’environnement et l’être humain, ce qui n’a pas empêché la commercialisation de certains produits. Quels sont-ils ? Sont-ils répandus ? Doit-on alors s’attendre à un nouveau scandale de l’amiante ?

À côté de ce discours alarmiste se cache de véritables questions pour l’industrie de la construction de demain. Les nouvelles propriétés apportées par les NPs sont très souvent compatibles avec le développement durable et les dangers associés ne devraient pas diaboliser leur utilisation sans considérer une étude complète sur le cycle de vie. De la construction à la démolition d’un bâtiment, nombreux sont les moments cruciaux où l’impact des NPs est à prendre en compte.

Un état de l’art sur ces questions primordiales et des pistes de réflexion seront donnés durant cet exposé à l’aide d’un exemple précis : le dioxyde de vanadium, mon sujet de doctorat.

9 h 50_rem_
Désiré CHIMENI-YOMENI Université Laval, Charles Dubois École Polytechnique de Montréal, Denis Rodrigue Université Laval

Effet de la modification des fibres de chanvre par du MAPE en solution sur l’interface et le comportement mécanique des composites à base de polyéthylène

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La présence d’impuretés à la surface des fibres naturelles et leur nature hydrophile sont respectivement responsables de la mauvaise mouillabilité et l’absence de compatibilité chimique avec des matrices polymères hydrophobes. Ceci conduit à la production de matériaux composites aux propriétés mécaniques limitées. Dans les dernières années, plusieurs études ont été menées afin de résoudre ces difficultés. Par exemple, l'utilisation du mixage intensif, des traitements thermiques (plasma) ou chimiques (l'acétylation), l’utilisation des polyoléfines fonctionnalisés et les agents de couplage. Mais la plupart de ces méthodes présentent des limitations qui ne maximisent pas le plein potentiel de ces matériaux en termes de propriétés mécaniques. Par exemple, la réduction du ratio d'aspect (L/D) des fibres lors du mixage intensif, la dégradation thermique (thermo-oxydation) lors des traitements thermiques et la mauvaise dispersion lors de l’utilisation des agents de couplage limitent les améliorations possibles. Ce travail propose une approche alternative qui consiste à modifier les fibres (chanvre) par un prétraitement alcalin suivit d’un traitement de surface avec un agent de couplage (MAPE) dans un solvant (1,2,4-trichlorobenzene), avant leur introduction dans du polyéthylène pour fabriquer des matériaux composites (30% de chanvre) par des procédés de mise en œuvre à l’état fondu. Les résultats obtenus montrent une augmentation importante de la contrainte maximale des composites renforcés.

10 h 10_rem_
Pause
10 h 30_rem_
Goran TOGONAL UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Claire Jahier UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Abdou Khadri DIALLO UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Rachida Zerrouki Université de Limoges, Daniel Montplaisir UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières

Matériaux composites à base de filaments de cellulose et de polyéthylène

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Avec un chiffre d’affaires croissant et dépassant les 81,6 milliards d’euros en 2012, la pérennité de l’industrie des matériaux composites ne semble pas pouvoir être mise en cause. Pourtant, une nouvelle problématique émerge sous la forme de la question environnementale. En effet, de nombreux composites ont un impact environnemental fort, que cela soit lié à leur production ou à leur caractère non biodégradable.

De nombreuses recherches ont été réalisées sur l’utilisation de fibres de cellulose en raison de leur faible coût, de leur disponibilité et de leur biodégradabilité. Bien que les résultats soient des plus encourageants, plusieurs limites ont tendu à apparaître. En effet, les matrices thermoplastiques ont un caractère hydrophobe. A l’inverse, la cellulose a un caractère hydrophile. Leur interaction est donc limitée.

Notre approche consiste à rendre hydrophobe les filaments de cellulose via un traitement chimique par des chlorures d’acide gras. Le but final est l’obtention de composites présentant les meilleures propriétés physiques possibles.

La cellulose modifiée a été caractérisée à l’aide de l’IR et d’analyse XPS. Les propriétés physiques et mécaniques des composites ensuite obtenus ont également été étudiées.

10 h 50_rem_
Amadou Diop UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Kokou Adjallé UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Mario Parenteau Cégep de Trois-Rivières, Simon Langlois , Simon Barnabé UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières

Fabrication d’une mousse d’isolation thermique et/ou acoustique à base de lignine

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Développement d’une mousse biosourcée contenant jusqu’à 40 % (p/p) de lignine, un tensio-actif et un durcisseur : Il s’agit d’une mousse d’isolation thermique et acoustique, fabriquée dans le laboratoire de la Chaire de recherche industrielle en environnement et biotechnologie (CRIEB), du Centre de recherche sur les matériaux lignocellulosiques (CRML) de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR). La microstructure des mousses obtenues a été déterminée par microscopie électronique à balayage (MEB), la densité et la porosité par pycnométrie et les propriétés acoustiques et thermiques ont été aussi évaluées. Les analyses microscopiques montrent que la mousse a une porosité moyenne de 90%, le diamètre moyen des cellules est de 100 μm avec des interconnexions comprises entre 5 et 7 μm. La conductivité thermique varie entre 0.016 et 0.030 W/m.K.

11 h 10_rem_
Kossi Fabrice SODOKE UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Lotfi Toubal UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières, Luc Laperièrre UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières

Évaluation du comportement à la fatigue et du vieillissement hygrothermique d’un matériau composite à fibres naturelles

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Les composites à fibres naturelles (CFN) par leurs caractéristiques et leur impact écologique assez intéressants suscitent de plus en plus un grand intérêt pour la réalisation des applications à usage courant. Plusieurs études ont montré qu’ils présentent des propriétés mécaniques intéressantes. Du fait de leur faible densité, ces fibres naturelles rentrent en compétitivité avec fibres synthétiques pour des applications en ingénierie de structure. Malgré ce fort enthousiaste pour l’utilisation des CFN pour des applications de structure, peu de recherches sont consacrées à l’étude de leur durabilité. Les études sur la durabilité sur un matériau se traduisent par l’évaluation de son comportement en fatigue et l’évaluation des effets de certains facteurs environnementaux.

Le but de notre travail est d’étudier donc l’influence de la fatigue et du vieillissement hygrothermal d’un CFN fait à base de fibres de lin à matrice époxy en utilisant différents techniques de mesure comme l’émission acoustique et la thermographie infrarouge. Les résultats montrent une bonne endurance en fatigue du lin/époxy et une influence du vieillissement sur les propriétés en fatigue du matériau. Les analyses des tests par émission acoustique ont montré que cette perte des propriétés est liée à l’affaiblissement au niveau de l’interface fibre/matrice causée par la diffusion de l’eau dans le matériau.

11 h 30_rem_
Jérôme CHOQUETTE Université Laval, Alexander Salenikovich Salenikovich Université Laval

Évaluation d’une nouvelle méthode de calcul des assemblages de bois à l’aide de connecteurs de petits diamètres

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Les assemblages sont une partie critique des structures en bois, ce sont  ceux-ci qui permettent d'obtenir un mode de rupture ductile. Ce mode est préférable, puisqu'il donne lieu à une grande déformation avant effondrement. Les assemblages à petits diamètres sont fréquemment utilisés dans les constructions en bois et on suppose qu’ils amènent une rupture ductile. L’objectif de ce projet est d’évaluer une nouvelle méthode de calcul proposée par M. Pouyan Zarnani. Cette méthode propose une utilisation plus permissive des assemblages dans les calculs des charpentes en bois et permet au concepteur de déterminer avec précision le mode de rupture. Plus de 70 essais en traction résistants à des charges variant de 40kN à 800kN ont été effectués dans les laboratoires de l’Université Laval. Tous les modes de rupture ont été observés, mais l’emphase a été portée sur le mode fragile puisque c’est celui-ci qui est le plus variable et le moins souhaitable. Ces essais ont permis de valider la nouvelle méthode puis de la comparer avec celle présentement utilisée au Canada. Les résultats sont très concluants puisqu’ils démontrent une meilleure prédiction de la résistance et des modes de ruptures, tout en comblant les lacunes de la méthode actuelle. Une fois finalisée, la méthode sera proposée dans les règles des calculs des charpentes en bois pour permettre aux ingénieurs de concevoir les structures plus sécuritaires.

12 h 10 - 13 h 15
Dîner
Dîner
Bâtiment – Local : Site du congrès – Dîner libre
13 h 15 - 14 h 00
Table ronde : les matériaux biosourcés en construction
Panel
Présidence/animation : Pierre BLANCHET Université Laval
Participant(s): Louis-Philip BOLDUC Conseil du bâtiment durable du Canada - Québec
Bâtiment – Local : Pavillon Sainte-Catherine (V) – V-R820
14 h 00 - 17 h 00
Session Partie 2
Communications orales
Présidence/animation : Sylvain GAGNON FPInnovations
Bâtiment – Local : Pavillon Sainte-Catherine (V) – V-R820
14 h 00_rem_
Gabriel JOBIDON Université Laval

Construction durable dans le domaine public : le dualisme de la législation québécoise

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Les dépenses publiques en immobilisation et en réparation pour l’année 2013 représentent une somme avoisinant les 20 milliards de dollars, et les prévisions pour 2015 laissent présager une intensification des activités. L’industrie de la construction publique a donc un impact considérable sur l’économie québécoise et sur des notions aussi variées que l’efficacité énergétique, l’utilisation de matériaux innovants et la mise en place de procédés efficaces et efficients. Le devoir d’exemplarité du gouvernement permet d’opérationnaliser ces notions de durabilité dans la construction publique.

La Loi sur les contrats des organismes publics de 2006 et ses règlements corollaires encadrent la procédure que les organismes publics doivent suivre afin de s’approvisionner en travaux de la construction. Celle-ci articule des principes, des mécanismes et des concepts juridiques représentant à la fois des barrières et des leviers à la construction durable. La présente communication a pour but de faire la lumière sur le dualisme de ces mécanismes provinciaux.

Les barrières analysées concernent notamment la notion du soumissionnaire le plus bas, la linéarité et la fragmentation du processus, l’identification des besoins et le moment d’implication de l’entrepreneur général dans le processus. Parallèlement, les modes de réalisation collaboratifs, l’évaluation qualitative des offres et les clauses environnementales, pour ne nommer que ceux-là, seront présentés en tant que leviers.

14 h 20_rem_
Damien MATHIS Université Laval, Pierre BLANCHET Université Laval, Véronic Landry FPInnovations

Développement de nouveaux matériaux de haute inertie thermique à base de bois et matériaux à changement de phase

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L’avantage en  légèreté des constructions en bois induit un effet indésirable : un manque de masse thermique, c’est-à-dire un coût énergétique pour maintenir le confort intérieur. Dans cette optique, les matériaux à changement de phase (PCM) permettent de stocker une grande quantité de chaleur latente pour une masse et un volume faibles. L’énergie est stockée lors de la liquéfaction du PCM et relâchée lors de la solidification.

 Diverses applications sont envisageables : des panneaux intérieurs contenant des PCM seront capables de stocker de l’énergie solaire durant la journée, puis de la relâcher le soir venu. Cette présentation exposera des recherches sur des panneaux d’une géométrie simple mais efficiente.

 Une simulation thermique sera exposée, ainsi que des études chiffrées en bénéfice énergétique et rentabilité. Dans une optique de développement durable maximal, les PCM étudiés sont biosourcés. Des esters, des acides gras, des  alcools et des glycols potentiellement obtenus à base de résidus industriels d’animaux ou de végétaux sont des composés candidats pour cette application. Outre les travaux sur des panneaux muraux intérieurs, la présentation comportera une partie sur l’imprégnation de bois avec des matériaux à changement de phase. Ces différents produits en bois à forte valeur ajoutée pourvus de PCM permettront de promouvoir la construction biosourcée.

14 h 40_rem_
Pause
15 h 00_rem_
Marieke HEAD École Polytechnique de Montréal, Annie Levasseur École Polytechnique de Montréal, Robert Beauregard Université Laval, Manuele MARGNI École Polytechnique de Montréal

Amélioration de la prise en compte du carbone biogénique dans les analyses de cycle de vie (ACV) des bâtiments

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Les bâtiments contribuent considérablement au changement climatique. L’analyse de cycle de vie (ACV) est une méthode couramment utilisée pour évaluer les impacts environnementaux des produits tout au long de leur vie. L’ACV permet l’évaluation de plusieurs produits différents, ainsi que des phases du cycle de vie de chacun des produits.

Au Canada, le bois est souvent utilisé dans la construction. La majorité des normes d’ACV et d’empreinte carbone qui couvrent les produits en bois modélisent le carbone biogénique (Cbio) comme étant neutre, i.e., les émissions de carbone provenant du bois sont égales à ceux qui ont été séquestré pendant la croissance de l’arbre. Il y a cependant un corpus de connaissances croissantes qui indique que la neutralité du Cbio peut mener à des erreurs dans les scores de changement climatiques. En plus du Cbio émit tout au long du cycle de vie du bois d’œuvre, l’aspect temporel du stockage et des flux de carbone n’est pas considéré.

Il n’existe pas encore de méthode bien établie pour calculer le bilan du Cbio et du changement climatique pour le cycle de vie du bois d’œuvre intégrant l’aspect temporel. Cette absence de méthode a entraîné des difficultés pour obtenir des empreintes carbones robustes pour le bois d’œuvre, surtout lors de comparaisons avec d’autres matériaux de construction. Cette recherche a pour but de fournir un cadre qui va chercher à répondre aux besoins du bilan du Cbio tout au long du cycle de vie du bois d’œuvre utilisé dans les bâtiments.

15 h 20_rem_
Yannick LESSARD Université de Sherbrooke, Caroline Frenette Cecobois, Pierre BLANCHET Université Laval, Ben Amor Université de Sherbrooke

Effet du choix des matériaux sur le profil environnemental d’un bâtiment en fonction de la certification LEED v4

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On voit se développer de plus en plus de certifications ayant comme objectif de réduire les impacts environnementaux des bâtiments. Davantage orientées sur l’efficacité énergétique, ces certifications accordent souvent peu d’importance à la sélection des matériaux afin de réduire ces impacts. Toutefois, certaines études ont montré que les matériaux peuvent contribuer significativement aux impacts de bâtiments situés dans des contextes énergétiques à faibles impacts environnementaux. Ce projet de recherche a pour objectif d’évaluer si la sélection de différents matériaux pouvait varier considérablement les impacts environnementaux sur le cycle de vie d’un bâtiment situé dans un contexte québécois et si la certification LEED v4 permettait de bien orienter et représenter cette sélection par son système de pointage. Les résultats obtenus par l’analyse du cycle de vie d’un bâtiment commercial québécois ont révélé la contribution importante des matériaux à ces impacts. De plus, l’évaluation des variations de ces impacts dues à la modification de différents matériaux du bâtiment à l’étude a permis de conclure que la sélection de matériaux est déterminante sur l’impact du bâtiment dans ce contexte et que ces variations ne sont pas toujours bien représentées par le pointage de LEED v4. Les résultats de ce projet de recherche permettront d’orienter les efforts des concepteurs vers des pratiques efficaces pour améliorer le profil environnemental des bâtiments à construire.

15 h 40_rem_
André BOURASSA Municipalité régionale de comté (MRC) des Sources

Bancs d’essai d’écomatériaux

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La MRC des Sources s’associe à M. André Bourassa, président de Bourassa Maillé architectes inc. pour l’élaboration d’une méthodologie de test des éco-matériaux. Ainsi, elle va aménager, à Asbestos, un site spécialement réservé pour l’installation de bancs d’essai.
Le projet des bancs d’essai consiste à mettre à la disposition de fabricants de matériaux de construction, un site de tests « cliniques », dotés d’outils de mesurages simples, fiables et précis. Ces tests permettront de mesurer différents éléments et variables des produits et techniques de construction tels que l’efficacité énergétique, la masse thermique, le transfert d’humidité, etc. Ces bancs d’essai serviront autant les manufacturiers pour la validation de leur produit, que les constructeurs pour la qualité de leur technique d’assemblage que les organismes de réglementation pour faire évoluer le secteur de la construction et des matériaux (bonification, modification, retrait, etc., de normes de construction).
La mise en oeuvre des bancs d’essai a pour but de vérifier non seulement la valeur isolante d’une matière, telle qu’évaluée en laboratoire, mais également de vérifier l’énergie requise pour garder certains volumes construits à une température donnée, pour une certaine période de temps. Pour ce faire, il faudra donc vérifier la consommation énergétique de volume semblable dans des conditions identiques pour des cubes construits différemment.

16 h 00_rem_
Philippe CHAREST Université Laval

Bois et biomimétisme : conception de structures bois en résille

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L’approche biomimétique explore le génie des formes naturelles et se présente comme un vecteur de changement dans la décarbonisation de l’économie mondiale. Bien que les faces courbes et non linéaires aient longtemps fait l’envie des architectes, ce n’est que tout récemment que les ordinateurs ont permis d’étendre radicalement les possibilités conceptuelles en architecture. Toutefois, l’utilisation de structures traditionnelles, décrites par l’empilement de poutres et de colonnes, ne permet pas une résolution constructive efficace des géométries complexes. Les structures bois en résille répondent à ce nouveau courant et se présentent comme une solution à la matérialisation du biomimétisme. Le projet de recherche développe une méthodologie expérimentale de génération formelle basée sur l’intégration des éléments climatiques comme le vent et la lumière et rejette la métaphore moderne de la machine. Il démontre tout le potentiel des treillis dans la construction de volumétries génériques et singulières en détaillant leurs avantages environnementaux et économiques. En somme, l’optimisation structurale des résilles permet l’intégration des phénomènes naturels en architecture et tend vers une plus grande adéquation du bâtiment, de l’environnement et des occupants.

16 h 20_rem_
Zoé TOLSZCZUK-LECLERC Université Laval, Samuel Bernier-Lavigne Université Laval, Alexander Salenikovich Université Laval, André Potvin Université Laval

Processus de conception d’une structure à géométrie complexe en CLT : de la conception à la préfabrication numérique 3D

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Alors que les principes de développement durable, d’écologie du bâtiment et d’efficacité énergétique prennent une place toujours plus importante dans le design architectural, le CLT, par ses caractéristiques intrinsèques, est un matériau de construction idéal pour une architecture écoresponsable. Cependant, les bâtiments en CLT aspirants à offrir de bonnes performances énergétiques sont généralement limités par les directives et règles de conception, encourageant peu les expérimentations formelles qui permettraient d’explorer des stratégies passives alternatives basées sur la forme du bâtiment.

Le projet consiste à démontrer qu’une approche de conception intégrée alliée à la précision et la diversité des éléments issus de la fabrication numérique permet maintenant aux architectes d’intégrer des formes complexes dans la conception de bâtiments en CLT.

Par un processus de recherche-création, le projet a démontré qu’il était possible d’effectuer des explorations formelles tout en validant la composition structurelle et en générant les détails d’assemblages de la structure. Le travail du concepteur est facilité par l’utilisation d’une seule interface de travail, soit celui d’un logiciel de conception et de modélisation paramétrique 3D. Le logiciel permet un partage facile du modèle entre les différents professionnels associés au projet en plus de générer les fichiers de découpe pour les machines outils à commande numérique, ce qui contribue à rendre la réalisation plus efficace.

16 h 40_rem_
Samuel CUERRIER AUCLAIR FP Innovations, Redouane Ramzi FPInnovations, Sylvain GAGNON FPInnovations

Systèmes de construction innovants en bois pour des bâtiments de moyenne et grande hauteur

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Avec la croissance de la population urbaine et le besoin de répondre à des objectifs de développement durable et environnementale, il devient plus que jamais important d’élaborer des solutions à faible émission de carbone dans le domaine de la construction. De nouveaux produits de bois d’ingénierie comme le CLT (bois lamellé croisé), le NLT (bois lamellé cloué) et le SLT (bois lamellé stressé) nous permettent de construire des bâtiments en bois de grande hauteur qui constituent une stratégie importante que les villes devraient prendre en considération pour réduire leurs émissions de GES tout en répondant aux besoins en matières de bâtiments d’une population urbaine plus dense.
Plusieurs systèmes de construction innovants ont été développés récemment ou sont en cours de développement pour relever ces défis. Parmi eux : les planchers composites bois-béton, les planchers en caissons de grande portée, les murs de cisaillement en bois, et les systèmes de murs et planchers multifonctionnels qui contiennent des isolants acoustiques et/ou thermiques.
Cet article expose différents matériaux et systèmes de construction innovants pour le marché de la construction de bâtiments en bois. Ces systèmes avancés sont développés de façon à rencontrer les critères de performance requis dans la construction de bâtiments de moyenne et de grande hauteur; ceci dans le but d’améliorer entre autres la performance structurale, la sécurité incendie, le confort des occupants et les impacts environnementaux.

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