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Assurer la durabilité des éléments extérieurs en bois

Assurer la durabilité des éléments extérieurs en bois

À l’extérieur, les précautions à prendre afin d’éviter que la teneur en humidité des produits en bois soit problématique varient selon qu’il s’agisse d’éléments structuraux, d’un revêtement extérieur ou d’une terrasse. Mais dans tous les cas, trois règles de base s’appliquent : limiter l’exposition directe à la pluie, assurer un bon drainage et favoriser l’assèchement rapide des surfaces.

 

  • Reconnaître les signes de dégradation du bois
  • Protection des éléments extérieurs
  • Produits de protection

 

Reconnaître les signes de dégradation du bois

Il est d’abord important de faire la distinction entre les colorations, les moisissures et les pourritures, puisqu’elles ne se forment pas toutes ni affectent le bois de la même façon.

La coloration et la moisissure sont des altérations superficielles du bois. Celles-ci sont provoquées par le développement de spores de champignon qui apparaissent sur la surface du bois en présence de conditions humides. Ces types d’altérations n’ont pas d’effet sur l’intégrité des propriétés mécaniques et physiques du bois, outre sa couleur. Elles peuvent se manifester, par exemple, par un noircissement du bois en surface. La moisissure n’est pas uniquement liée à la présence de bois, car elle peut aussi, entre autres, se développer sur la poussière se retrouvant sur les différents matériaux. Bien que les spores n’aient pas d’effet sur le bois, ceux-ci sont volatils et peuvent nuire à la qualité de l’air ambiant, ce qui peut poser un problème pour les occupants des bâtiments ou les personnes en contact avec le bois affecté. Les tests de qualité de l’air de Santé Canada permettent de détecter les taux de moisissures dans l’air et de déterminer leur niveau de danger.

La pourriture, quant à elle, est causée par la présence de champignons qui dégradent la lignine dans la structure cellulaire du bois. La pourriture a lieu dans des milieux très humides. Cette grave détérioration affecte l’intégrité du bois et peut remettre en question la fiabilité structurale de l’élément.

                                                                  Coloration                                         Moisissure                                          Pourriture

 


 –


Coloration/Moisissure


Pourriture


Teneur en humidité du bois


> 18 %


> 28 %


Température


4* à 55 °C


0 à 40 °C


Humidité relative


> 75-85 %


95-98 %


*La plupart des moisissures requièrent une température minimale de 4 °C. Des études ont cependant démontré que certains types de moisissure peuvent croître jusqu’à -7 °C.

Source : FPInnovations

 

Protection des éléments extérieurs

À l’extérieur, il est important de faire la distinction entre le bois de structure et le bois de parement. Par structure, on entend tous les éléments qui ont pour fonction de supporter le bâtiment, tandis que le parement est tout ce qui sert à protéger la structure. Le degré de tolérance à la dégradation sur un parement est plus élevé que sur le bois de structure. Un parement en bois est beaucoup plus facile à entretenir ou, dans certains cas extrêmes, à remplacer qu’un élément de la structure.

Les éléments structuraux extérieurs

Le concept de protection constructive consiste à protéger les éléments en bois des intempéries à l’aide de la structure elle-même. Une technique simple à se rappeler en conception est l’acronyme DDSD :

  • Déviation : limiter le contact du bois avec l’eau;
  • Drainage : permettre l’écoulement de l’eau sur le bois;
  • Séchage : favoriser le séchage rapide du bois;
  • Durabilité : choisir des matériaux appropriés.

La toiture joue un rôle primordial dans la protection des éléments structuraux en bois à l’extérieur. On considère généralement que tout élément structural, notamment des poutres et des colonnes en bois lamellé-collé, situé à un angle de 30° de la toiture est protégé des intempéries. Donc, tout élément de structure qui ne respecte pas la recommandation du 30° devrait être protégé par un produit de protection ou par un élément de parement.

Angle de protection des éléments structuraux extérieurs en bois.

D’autres stratégies peuvent également être envisagées pour éviter le contact du bois avec l’eau, incluant l’inclinaison des poteaux vers la façade à un angle d’au moins 30°, la coupe en biseau de l’extrémité des poutres et une surélévation minimale de 30 à 40 cm des pieds de colonne afin de les dégager des éclaboussures et de l’accumulation de neige.

Les éléments structuraux extérieurs en bois lamellé-collé de la Place des citoyens à Sainte-Adèle sont conçus de façon à assurer leur  pérennité : débords de toit suffisamment larges, colonnes inclinées, extrémité des poutres coupée en biseau etsurélévation minimale de 30 à 40 cm des pieds de colonnes.

Photo : Atelier IDEA

 

En l’absence d’une protection suffisamment large, il est possible de prévoir des solins. La gestion de l’eau de pluie doit être alors étudiée avec attention pour s’assurer que l’eau redirigée par le solin n’affecte pas un élément voisin de l’élément protégé. De plus, une ventilation adéquate sous le solin doit être prévue. Minimalement, il faut protéger le dessus des éléments horizontaux et éviter que l’eau n’entre par l’extrémité des poutres et des colonnes (bois de bout) qui est plus poreuse que le côté des éléments.

Pour tous les éléments extérieurs, particulièrement ceux qui ne sont pas entièrement protégés, le concepteur doit s’assurer de prévenir tout point d’accumulation d’eau et prévoir une excellente ventilation de tous les éléments en bois afin d’assurer un séchage rapide. Une attention particulière doit être apportée aux assemblages qui peuvent facilement causer une accumulation d’eau en plus de constituer des points d’entrée à l’intérieur du bois s’ils sont mal conçus.

Pour plus de conseils sur les détails d’assemblages durables, référez-vous au Guide de bonnes pratiques pour la construction commerciale en gros bois d’œuvre ou d’ingénierie de Cecobois

Les parements extérieurs en bois

Puisqu’ils servent à protéger l’enveloppe du bâtiment et à évacuer l’eau vers l’extérieur, les parements extérieurs en bois se retrouvent généralement exposés à la pluie. Au Québec, les périodes propices au séchage du bois sont toujours suffisantes pour permettre au lambris de maintenir une teneur en humidité appropriée s’il est a été installé adéquatement.

Une bonne aération derrière le parement assure l’assèchement de l’humidité qui pourrait s’y être retrouvée. C’est pourquoi il faut installer le parement sur des lattes (fourrures) qui permettent un espace d’air d’au moins 19 mm (3/4 po) entre le mur et le revêtement et prévoir des ouvertures à la base et au haut de ce dernier. De plus, le lambris ne doit pas être installé trop près du sol, ce qui peut nuire à l’assèchement des planches. Les fabricants recommandent toujours de prévoir un dégagement minimal d’au moins 200 mm au-dessus du sol. Le cas échéant, une pose de lambris à l’horizontale peut faciliter le changement des lattes les plus basses en cas de détérioration.

La pose de doubles fourrures (lattes) telle qu’illustrée ci-dessus crée un espace d’air de 38 mm derrière le revêtement extérieur. Or, pour tout espace d’air de plus de 25 mm sous le revêtement, le Code de construction du Québec 2010 (articles 3.1.11.2. et 9.10.16.2) exige qu’un élément pare-feu, constitué d’un solin en tôle d’acier de 0,38 mm d’épaisseur (article 9.10,16.3.2 a) doit être installé au niveau de chaque plancher (article 3.1.11.2. 1 a) à l’horizontale, de façon qu’il y ait au plus 20 m de distance horizontale et 3 m de distance verticale entre les pare-feu (article 3.1.11.2 1 c). b.  Ce détail sera semblable à la figure 16 du guide, mais avec doubles fourrures (doubles lattes).

Installation à l’horizontale du parement extérieur en bois. Ce type de pose permet de changer plus facilement les planches du bois en cas de dégradation.

 

 

Un dégagement minimal d’au moins 200 mm au-dessus du sol permettra d’assurer la pérennité du revêtement.

 

Photo: Marc Cramer

 

 

Les débords de toit suffisamment larges et les brise-soleil permettent de réduire l’exposition directe du revêtement avec la pluie.

 

Photos: BMD architectes

 

 

Un parement de couleur foncée ou grise ne changera pas de couleur au fil du temps.

 

Photo: BMD architectes

De plus, comme le parement en bois a une fonction esthétique importante, il importe de prévoir l’impact de l’eau et des rayons UV sur son apparence. Des débords de toit suffisamment larges permettent de réduire l’exposition directe du revêtement à la pluie et prolongent sa durée de vie. Cependant, ces mêmes débords peuvent aussi créer un changement de couleur non uniforme du revêtement. Cet aspect est particulièrement important à considérer si, comme c’est souvent le cas en Europe, le bois de lambris est laissé à l’état naturel pour qu’il grisonne avec le temps.

Tous les points d’écoulement de l’eau, tels que les coins des fenêtres ou les trous des vis, peuvent causer des coulures et doivent être étudiés adéquatement pour assurer un aspect uniforme du lambris dans le temps. La gestion de l’eau de pluie au coin des fenêtres, la pose d’éléments verticaux pour couper le lambris sous les fenêtres ainsi que l’installation du lambris en panneaux préfabriqués qui permettent de cacher les vis assemblant chaque planche, sont toutes des solutions qui peuvent être envisagées.

Pour plus de détails sur la façon d’installer adéquatement un parement extérieur en bois pour assurer sa pérennité, référez-vous au Guide des meilleures pratiques d’installation du revêtement extérieur en bois massifde Cecobois.

 

Pour en savoir plus :

„  Parements extérieurs en bois

 

Les terrasses et les clôtures

Les planches de bois utilisées pour les terrasses ou les clôtures sont davantage exposées à la pluie ou à l’humidité du sol et ont donc une durée de vie généralement plus courte. Il est toutefois possible de prévoir certains détails permettant de limiter l’entretien et d’augmenter considérablement leur longévité. Il est d’abord recommandé d’éviter l’accumulation d’eau, par exemple, en prévoyant une pente minimale entre 1 et 2 % pour toutes les surfaces horizontales. La préfabrication permet de fixer les planches d’une terrasse par le dessous, ceci afin d’éviter qu’il y ait des trous de vis sur le dessus des planches par où l’eau pourrait s’infiltrer. Le dessus des poteaux doit aussi être recouvert pour éviter l’infiltration d’eau dans le bois de bout.

De plus, une bonne ventilation est essentielle. Elle est généralement assurée par un espace minimal entre les planches qui permet une bonne aération, même après le changement dimensionnel causé par le retrait et le gonflement du bois avec les variations du taux d’humidité.

Pour certains usages, il peut être préférable d’utiliser du bois traité sous pressionafin de prolonger la vie utile du bois soumis à une humidité constante. Habituellement de couleur verdâtre, le bois traité est aujourd’hui disponible dans des teintes de brun. Présentement, les produits de bois traité au CAQ, à l’AC-B et à l’ACM sont disponibles en couleur brune dans plusieurs régions du Canada. Malgré le fait qu’une peinture ou qu’une teinture ne soit pas requise immédiatement après l’installation du bois traité, même si celui-ci contient des pigments de couleur brune, il est toujours conseillé d’appliquer un produit de protection hydrofuge (teinture hydrofuge) afin de fournir une protection contre la pluie, la neige, la glace et la décoloration due aux rayons UV.

 

 

 

Le bois traité est maintenant disponible avec des pigments qui lui confèrent une couleur brun

 

Photo : Jane Hébert, courtoisie de Préservationdu bois Canada

 

Pour en savoir plus :

„  Bois traité sous pression

 

Produits de protection

Les produits de protection s’inscrivent dans l’initiative de déflexion et de durabilité des produits du bois utilisés à l’extérieur. Ceux-ci jouent un rôle de barrière entre l’eau et le bois, limitant ainsi le contact entre ces deux éléments. Il existe une multitude de produits sur le marché aux compositions et additifs variés afin de répondre à tous les besoins et intempéries. En plus de l’eau et de l’humidité, les principales sources de dégradation du bois sont l’exposition aux rayons UV, la radiation thermique, la pollution et les micro-organismes.

Il y a plusieurs façons de catégoriser les produits de finition utilisés comme protection, la principale consistant à distinguer les produits selon leur capacité à pénétrer le bois. Les produits pénétrants s’imprègnent dans le bois à différentes profondeurs et viennent remplir et sceller les pores de celui-ci afin que l’eau ne puisse s’y infiltrer. Les produits qui restent en surface sont appelés produits filmogènes et forment un film protecteur hydrofuge qui ne laisse pas l’eau entrer en contact avec la fibre. Les principaux types de produits sont présentés ci-dessous de façon sommaire. Il est à noter que parmi ces types de produits, il existe plusieurs sous-divisions et croisements, ce qui rend la catégorisation complexe.

La performance d’un produit dans un contexte donné dépend de plusieurs facteurs et caractéristiques propres au produit en question. Les principaux facteurs à rechercher pour une protection à appliquer sur une surface sollicitée aux intempéries, comme du lambris extérieur, sont l’adhérence au bois et intercouches, la résistance aux rayons UV, la respirabilité et la flexibilité (pour résister aux changements dimensionnels du bois). De plus, on se doit de porter une attention particulière à l’application des différents types de finition. En effet, celle-ci joue un rôle primordial dans l’intégrité et l’atteinte des performances dictées par le fabricant du produit. Plusieurs manufacturiers recommandent l’installation de ces produits en usine afin d’assurer des conditions d’application optimales, sans quoi la garantie de durabilité ne sera pas applicable.

Il y a également un aspect esthétique important qui peut pousser un fabricant de produits du bois ou un concepteur à considérer un produit plutôt qu’un autre. Par exemple, les huiles, qui ne sont pas les produits les plus performants, sont très prisées actuellement en raison de leur capacité à conserver l’aspect naturel du bois tout en enrichissant celui-ci.

Produits pénétrants

Huiles :Enduit à base de résines naturelles et de certains additifs qui pénètre dans les pores du bois et qui offre une protection hydrofuge par sa polymérisation au contact de l’air. L’utilisation extérieure des huiles nécessite l’ajout de pigments afin d’offrir une résistance adéquate aux rayons UV et d’éviter la décoloration du bois. Les huiles ont une durée de vie limitée, légèrement supérieure sur les surfaces verticales qui sont souvent moins susceptibles à l’accumulation d’eau.

  • Avantages : application facile, translucide, aspect naturel du bois, entretien facile
  • Limites : protection aux intempéries modérée, entretien périodique nécessaire, application à la main seulement
  • Durée de la protection : 1 à 3 ans
  • Type d’application : Chiffon

Traitements sous-pression : Traitements fongicides et insecticides pénétrants à base de cuivre qui donnent au bois de construction une résistance accrue à la moisissure et aux insectes. Le bois traité sous pression est également connu sous le nom de « bois traité » et est un produit très commun dans la construction et la rénovation extérieure. Il faut toutefois noter que ces traitements sous-pression ne sont pas des traitements contre les intempéries. Il faut donc ajouter un produit de finition destiné à l’usage extérieur, comme une huile ou une peinture extérieure, afin de s’assurer que le bois résiste aux sollicitations extérieures comme l’eau et les rayons UV.

  • Avantages : économique, durabilité accrue du bois, possibilité d’utiliser des essences de bois communes à l’extérieur
  • Limites : coût environnemental du traitement (présence d’arsenic), toxicité du bois traité sous pression pour les utilisateurs, doit utiliser un revêtement extérieur en plus

Teintures : Les teintures sont des finis qui ont comme fonction première de sceller le bois contre l’humidité et souvent de lui donner une teinte autre que sa teinte naturelle. Le degré de pénétration d’une teinture varie en fonction de sa teneur en pigments. En effet, une teinture transparente qui ne contient pas de pigments pénètre davantage le bois qu’une teinture opaque à haute teneur en pigments. Comme c’est le cas pour les huiles, les pigments qui restent en surface du bois jouent un rôle de protection contre les rayons UV. Les teintures sont disponibles soit en solution aqueuse (teinture à base d’eau), soit en solution avec solvants, laquelle est souvent additionnée d’huiles naturelles comme l’huile de lin (teinture à base d’huile). Dans un contexte extérieur, on priorise les teintures opaques afin d’offrir un degré de protection adéquat contre les intempéries et les rayons UV. Dans le cas de teintures semi-transparentes utilisées à l’extérieur, on prendra la précaution de choisir une teinture à base d’huile pour les surfaces horizontales qui seront plus sollicitées, ceci afin d’éviter que la teinture ne pénètre trop dans le bois et que celui-ci s’assèche en surface.

  • Avantages : laisse transparaître le grain du bois, application facile sans apprêt, bonne durabilité, bonne protection contre les intempéries, laisse « respirer » le bois
  • Limites : peut s’estomper avec le temps et laisser le bois sec en surface (donc plus vulnérable), les teintures extérieures à base d’huile sont moins écologiques que les huiles extérieures pigmentées à cause du solvant qu’elles contiennent
  • Durée de la protection : 3 à 10 ans (dépend de l’opacité)
  • Type d’application : pinceau

Produits filmogènes

Peintures :Enduit opaque et filmogène aux compositions et additifs variés. Elles peuvent être à base d’eau (peinture au latex) ou à base de solvant (peinture à l’huile). Les peintures regroupent un grand nombre de produits qui diffèrent par leur combinaison de résine, de solvant et d’additifs. Elles ont généralement une teneur en pigments élevée, caractéristique qui les différencie des teintures. Grâce à leur film épais, les peintures offrent la meilleure protection contre le vieillissement du bois. Les peintures sont peu utilisées dans un contexte d’éléments structuraux en bois, car elles cachent complètement le grain du bois et peuvent s’écailler avec le temps, à la suite de quoi il faudra décaper la surface et réappliquer le fini.

  • Avantages : produit qui offre la meilleure protection au vieillissement et aux intempéries, application facile et rapide, protection longue durée
  • Limites : entretien qui nécessite le décapage des anciennes couches, ne laisse pas transparaître le bois, produit plus ou moins écologique dépendamment du solvant, écaille avec le temps
  • Durée de la protection : jusqu’à 10 ans
  • Type d’application : pinceau ou rouleau

Vernis et laques : Les vernis et les laques sont des produits de finition filmogènes translucides parmi les plus performants sur le marché. Ils sont composés de résines naturelles (laques) ou synthétiques (vernis), d’huile et de solvant (à base d’eau ou d’alcool). L’application se fait à l’état liquide, à la suite de quoi un film se forme par l’évaporation du solvant ou de l’eau qui transporte la résine. Ce film, composé de résine et d’additifs, polymérise et durcit pour donner un fini clair aux allures de plastique. Les vernis et laques sont surtout utilisés pour la finition intérieure, mais il existe des vernis extérieurs comme les vernis marins. Ces vernis ont une teneur en huile plus élevée afin de donner au fini une flexibilité adéquate pour accommoder les changements dimensionnels du bois. Les vernis et les laques sont peu utilisés pour les éléments structuraux en bois à cause du procédé d’application qui demande plusieurs couches et du sablage entre les couches. De plus, comme il s’agit d’un produit filmogène, son entretien demande le décapage des couches jusqu’au bois nu afin de pouvoir le vernir à nouveau.

  • Avantages : performance accrue contre les intempéries (vernis extérieur), comble les imperfections du bois, apparence lustrée classique qui plaît à certains
  • Limites : entretien qui nécessite de décaper la surface, application multicouche qui nécessite du sablage entre les couches, peut s’écailler avec le temps