Financé par le Programme de vitrine technologique pour les bâtiments et les solutions innovantes en bois (remplacé par le Programme d’innovation en construction bois) du ministère des Ressources naturelles et des Forêts
 ©Art Massif |
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La Charpenterie en fermes à gougeons collés est une extension d’une usine de transformation du bois existante d’Art Massif conçue principalement à des fins industrielles. Avec une superficie de plancher de 775 m², cette structure a été achevée en 2019. Son architecture repose sur des fermes treillis courbes d’une portée impressionnante de 21 133 mm (70 pieds). Ces fermes sont espacées de 6 533 mm (21 pieds) et sont soutenues par des colonnes en bois lamellé-collé (BLC), offrant ainsi une résistance structurelle élevée. Un système de pannes secondaires en BLC a été installé entre les fermes pour supporter un platelage en BLC de 38 mm (1-1/2 pouces) suivant la courbure de la toiture. De plus, la résistance latérale est assurée par des membrures de contreventement également en BLC. Cette Charpenterie en fermes à gougeons collés combine ainsi des éléments traditionnels et innovants pour offrir un espace industriel fonctionnel et robuste, répondant aux besoins spécifiques de l’industrie de la transformation du bois.
En ce qui a trait aux émissions de gaz à effet de serre (GES) liées à la fabrication des matériaux de structure du bâtiment réalisé, elles sont estimées à 22 466 kg éq. CO2 (soit 28,99 kg éq. CO2/m2). Toutes ces émissions proviennent de la toiture (responsables de 57 %) et des poutres et colonnes (responsable de 43 %). En ce qui concerne les matériaux utilisés, les émissions de GES se répartissent de la manière suivante : 58 % sont attribuables au bois lamellé-collé, et 42 % à l’acier.
Figure 1 – Émissions de GES attribuables à la structure du bâtiment réalisé
Innovation proposée :
Quant à l’innovation, la Charpenterie en fermes à gougeons collés représente une avancée significative dans l’utilisation de matériaux et de techniques de construction durables. L’utilisation de connecteurs à goujons collés pour une structure industrielle ainsi que la conception et l’utilisation d’assemblages multi-tiges collées dans le bois permet de résister à des efforts importants dans les connexions. Le système de tiges et goujons encollés a été utilisé dans toutes les connexions des colonnes, des contreventements, des fermes de toit, des consoles du pont roulant et des pannes secondaires. La connexion type de ces pannes propose aussi une innovation intéressante par un bloc d’acier usiné et encoché avec un angle de 45° à la tête de la panne. Ce bloc est fixé à l’aide de tiges encollées. La panne est ensuite connectée à la poutre principale par une plaque d’acier ayant une encoche à 45°, les efforts étant repris par le bloc d’acier déposé sur cette encoche.
L’utilisation de colonnes en bois lamellé-collé (BLC) offre une résistance structurelle élevée tout en étant respectueuse de l’environnement, car elle utilise du bois renouvelable. Les fermes treillis courbes permettent une utilisation efficace de l’espace tout en offrant une esthétique distinctive et une performance structurelle robuste. De plus, l’intégration de la technologie de modélisation et d’estimation, telle que celle utilisée dans Gestimat avec les données fournies par Art Massif, permet une planification précise et une utilisation efficace des ressources. Cette combinaison d’innovations techniques et de pratiques durables fait de la Charpenterie en fermes à gougeons collés un exemple d’excellence dans l’industrie de la construction, tant sur le plan de la performance structurelle que de l’impact environnemental positif.
Scénario de référence :
Dans le but d’évaluer le potentiel de réduction des émissions de GES entre la structure du bâtiment réalisé et un scénario de structure plus standard, un scénario de référence doit être développé. Un scénario de référence probable est celui pour lequel aucun ou peu d’obstacles sont identifiés face à son implantation.
Le scénario de référence retenu, qui présente une géométrie identique à celle du projet réalisé, est un scénario dont l’ensemble des composantes structurales est en acier. Les émissions de GES liées à la fabrication de ce scénario sont estimées à 124 452 kg éq. CO2 (soit 161 kg éq. CO2/m²). Les poutres et colonnes sont responsables de la première moitié des émissions de GES tandis que la toiture est responsable de la seconde moitié des émissions de GES. En ce qui concerne les matériaux, l’entièreté des émissions de GES est attribuable à l’acier utilisé dans ce scénario.
Répartitions des émissions de GES :
Figure 2 – Émissions de GES attribuables à la structure du scénario de référence
Résultat Gestimat :
La différence entre le scénario de référence et le bâtiment réalisé est principalement attribuable au type de structure utilisé, soit une structure majoritairement en bois pour le bâtiment réalisé, comparativement à une structure en acier pour le scénario de référence. Le choix du projet innovant au lieu du scénario de référence, scénario considéré comme standard, a permis d’éviter 101 986 kg éq. CO2 (soit 132 kg éq. CO2/m²).
Figure 3 – Comparaison des émissions de GES attribuables à la structure du scénario de référence (1) et du bâtiment réalisé (2)
A propos du Programme d’innovation en construction bois (PICB)
Le Programme d’innovation en construction bois (PICB) du ministère des Ressources naturelles et des Forêts soutient financièrement les entreprises et les organismes qui intègrent le matériau bois de façon innovante à un projet de construction ou de rénovation majeure dans les secteurs non résidentiels et multifamiliaux.
Il a pour but d’accroître l’utilisation du bois dans la construction et, ainsi, de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) des nouveaux bâtiments et des ouvrages de génie civil (comme les ponts).
Le programme appuie notamment les projets qui permettent de développer de nouvelles utilisations du bois ou qui nécessitent le déploiement d’efforts supplémentaires en raison du choix de ce matériau.
Le programme est financé dans le contexte du Plan pour une économie verte 2030. Il s’inscrit dans la Politique d’intégration du bois dans la construction et de son Plan de mise en œuvre 2021-2026.
Lien vers le Répertoire de projets de construction innovants en bois soutenus par le Programme d’innovation en construction bois et le Programme de vitrine technologique pour les bâtiments et les solutions innovantes en bois.
