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ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS ANNEXE 1 TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS LES CLASSES DE RISQUES LES CLASSES DE DURABILITÉ LES AGENTS D’ALTÉRATION Les champignons et pourritures Les insectes LES TRAITEMENTS, PRÉSERVATIONS ET FINITIONS DES BOIS Définitions Produits et procédés de préservation du bois selon les classes de risques biologiques LES CLASSES DE RISQUES La norme européeenne EN335 donne une répartition des conditions possibles d’attaque biologique du bois en classes de risques (classes d’autant plus élevées que le risque est sévère). CLASSE CONDITIONS AMBIANTES EXEMPLES D’EMPLOIS ZONE “SENSIBLE” RISQUE BIOLOGIQUE 1 Bois toujours sec Hbois toujours < 18 % Menuiseries intérieures à l’abri 0 à 3 mm de profondeur de l’humidité : parquets, escaliers intérieurs, ... 2 Bois sec dont la surface est humidifiée temporairement ou accidentellement Hbois moy < 18 % Charpentes, ossatures correctement ventilées en service (toits à forte pente ou toitures chaudes),... 3 Bois soumis à des alternances Pièces abritées en mauvaises humidité / sécheresse conditions hygrothermiques. Bardage et menuiseries ext. verticales soumises à la pluie 0 à 6 mm de profondeur • Pourriture en fonction des risques de sta- • Insectes à larves gnation d’eau • Termites* 4 Hbois toujours > 20%, en tout ou en partie de son volume Bois horizontaux en extérieur (blacons, coursives,...) et bois en contact avec le sol Toute la zone non durable naturellement • Pourriture • Insectes à larves • Termites* 5 Bois en contact permanent avec l’eau de mer Piliers, pontons, bois immergés Toute la zone non durable naturellement • Pourriture • Térébrants marins 0 à 3 mm de profondeur • Insectes à larves • Termites* • Insectes à larves • Bleuissement (sauf si présence de finition) • Termites* REMARQUE [24] Les termites ne se rencontrent qu’en régions infestées (dans le sud de la France par exemple ou dans certains quartiers parisiens). L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes An1-1 ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS LES CLASSES DE DURABILITÉ Conventionnelllement, la durabilité naturelle du bois par rapport aux problématiques de pourriture est définie par la longévité d’un poteau normalisé de 50 x 50 mm partiellement enfoui dans le sol. Le tableau ci-dessous (extrait de la EN 350) donne la classe de durabilité pour le duramen des principaux bois indigènes utilisés dans la construction. LONGÉVITÉ CLASSE DESCRIPTION MOYENNE EXEMPLES 1 plus de 25 ans très durable 2 de 15 à 25 ans durable 3 de 10 à 15 ans moyennement durable 4 de 5 à 10 ans faiblement durable 5 moins de 5 ans non durable Robinier, Afzélia, If, thuya, châtaignier, chêne Douglas, mélèze, noyer, Méranti (*4) Pin, épicéa, orme, (méranti *4) Erable, frêne, hêtre, peuplier, tilleul REMARQUES [24] 1. Ces classes font référence à la durabilité du duramen ; l’aubier de toutes les espèces étant considéré comme non durable. 2. Les essences à faible poids volumique ne sont pas forcément les moins durables. 3. Cette classification relative aux attaques des champignons n’est pas à confondre avec les classe de risque, ni à appliquer à la longévité par rapport aux insectes, qui fonctionne par tout ou rien : une essence résiste à un insecte spécifique ou ne résiste pas. 4. Pour certaines espèces de bois, la durabilité naturelle peut varier par le grand nombre de variétés botaniques, et dans une même fourniture de bois, des pièces individuelles peuvent ressortit sous une autre classe. Ainsi, par exemple, les qualités de méranti (mélange d’espèces du genre Shorea) disponibles encore aujourd’hui étant très variables (de la classe II à la classe IV), il est conseillé d’être très vigilant lors de la prescription et de la réception sur chantier. Pour ce bois, la classe de durabilité III n’est garantie que pour une masse volumique supérieure ou égale à 550 kg/m³. 5. Pour plus de détails sur les caractéristiques d’autres bois, consulter, par exemple, le site internet [www.bois.be]. LES AGENTS D’ALTÉRATION QUELQUES Aubier Duramen DÉFINITIONS = l'aubier est constitué par les cernes de bois les plus externes. Le nombre de cerne d'aubier est variable selon les essences de bois. Les cellules de bois constitutive de l'aubier ont un rôle de soutien et de conduction de la sève élaborée (en sombre sur la photographie) [Web 2] ; = le duramen est constitué par les cernes de bois les plus intenses. Il constitue le bois parfait, bois d'oeuvre. Les cellules de bois constitutives du duramen ont uniquement un rôle de soutien (en clair sur la photographie) [Wb2]. Ecorce Liber Cambium Aubier Illustration extraite de [Web 1] Mycélium An1-2 = Terme utilisé en botanique =. ensemble des filaments, plus ou moins ramifiés; qui proviennent des spores et constituent le thalle des champignons. Le mycelium est la plante dont nous appelons les fruits Champignons. Par ramifications, il peut atteindre des dimensions incroyables, plusieurs kilomètres [Wb3]. Les principaux groupes d’agents d’altération des bois utilisés dans la construction sont les champignons et les insectes. Quelle que soit l’essence du bois, les champignons ne survivent que dans un milieu dont l’humidité dépasse 22 % ; cela signifie qu’il faut que l’humidité relative ambiante soit supérieure à 90% ou qu’il y ait contact permanent avec de l’eau. Un ambiance confinée (peu d’oxygène gazeux) est également favorable au développement de ces champignons. De même, pour la plupart des essences, les insectes n’occupent le bois que lorsque l’humidité y est élevée, c’est-à-dire lorsqu’il vient d’être coupé ou dans des conditions d’humidité relative ambiante. Certains insectes peuvent cependant survivre dans du bois sec et le dégrader pendant plusieurs générations. L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS LES CHAMPIGNONS ET POURRITURES CHAMPIGNONS RENCONTRÉS DANS NOTRE RÉGION Le tableau ci-dessous reprend, par ordre d’importance et selon la NIT 180 [7], les attaques de champignons auxquelles nous sommes le plus souvent confrontés. NOM COURANT et scientifique Mérule pleureuse Serpula lacrimans TYPE DE BOIS CONDITIONS DE TYPE ASPECT ASPECT ATTAQUÉS CROISSANCE DE POURRITURE DU MYCELIUM DES SPORES Résineux et feuilus IMPLANTATION Cubique brune Blanchâtre, cotonneux et feutré Cubique ou défibrée, de teinte claire ou rougeâtre Couleur blanche Cubique brun noirâtre Non visible à l’oeil Brun foncé, rarement observés nu, clair en début de développement, puis fonçant jusqu’à devenir noirâtre • hum. bois : de 30 à 40 %, • t° de l’air : de 3 à 25°C DÉVELOPPEMENT Brun rouille, se déposant en grandes quantités REMARQUES S’étend sur n’importe quel matériau • hum. bois : min. 20 %, • t° de l’air : de 3 à 25°C Poria de Vaillant Résineux de préfé- IMPLANTATION ET rence DÉVELOPPEMENT Poria vaillantii mais aussi feuillus • hum. bois : de 40 à 50 %, • t° de l’air : de 3 à 35°C Champignon ou coniophore des caves Résineux et feuillus IMPLANTATION ET DÉVELOPPEMENT • hum. bois : de 50 à 60 %, • t° de l’air : de 3 à 35°C Coniophora puteana TYPES AUTRES POURRITURES APPARAISSANT DANS LES BOIS DES BÂTIMENTs NOM COURANT NOM SCIENTIFIQUE Lenzite des poutres Lenzintes sepiaria ou Gloeophyllum sepiarium Polypore des caves Donkioporia expansa. ou Phellinus megaloporus Pourriture molle Chaetomiim globosum Ne reste pas localiBlanc cassé se for- sé à son point d’imment exceptionnel- plantation lement dans les bâtiments Sensible à l’assèchement. Dégâts limités au bois humide. Assez semblable à la mérule. DE POURRITURES Les nombreuses espèces de champignons capables de dégrader le bois sont répertoriées en fonction du type de pourriture créée dans le bois : • les pourritures cubiques (dites aussi pourritures brunes ou foncées) ; • les pourritures fibreuses (appelées aussi pourritures défibrées ou blanches) ; • les pourritures molles. LES INSECTES TYPES D’INSECTES Les insectes xylophages susceptibles de causer des dégâts à certaines essences de bois utilisés dans nos habitations sont limités à trois groupes [24] : • les anobies ou vrillettes, • les lyctus, • les capricornes. Ils pondent leurs oeufs dans le bois, en surface ou à la jointure des assemblages. Dès l’éclosion, les larves attaquent le bois. L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes An1-3 ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS LES ANOBIES OU VRILLETTES Elles se trouvent généralement dans les bois ayant subi les effets de l’humidité et/ou atteints de champignons. Les galeries creusées par les vrillettes sont remplies de sciure grossière et non tassée. Elles donnent une structure d’éponge au bois de charpente. Le son rendu est sourd et régulier. LES LYCTUS Ils sont fréquents dans les bois composés d’amidon et exotiques, tels que le cerisier, le hêtre, le peuplier. Les galeries creusées par ce type d’insectes s’orientent dans le sens de la fibre du bois, elles sont remplies de sciure fine et compacte comme de la farine ; ces galeries sont si nombreuses que le bois tombe en poussière très fine. LES CAPRICORNES Ils apparaissent le plus souvent dans les charpentes en résineux (pin, sapin, épicéa, etc.), parfois en chêne ou en hêtre. L’attaque se fait par le centre du bois et n’est souvent pas perceptible avant de longues années : au moment de la découverte, le grignotage des insectes est perceptible à l’oreille. INSECTES XYLOPHAGES RENCONTRÉS DANS NOTRE RÉGION Le tableau ci-dessous est extrait de la NIT180 ([7]). ESPÈCES DECRIP nom scientifique BO TION CYCLE LARVES DE CROISSANCE COLÉOPTÈRES TYPE IS CONDITIONS REMARQUES Bois mis en oeuvre en milieu humide ; principalement en combinaison avec un champignon Les femelles creusent des galeries dans le bois et y déposent leurs oeufs Envol des coléoptères : mai / juillet Apparaît dans aubier des chênes après attaque de champignon ; attaque aussi parchemin et papier TROUS D’ENVOL VERMOULURE TYPES D’OEUFS Grosse vrillette Blanches 2 à 3 mm Feuillus, parfois résineux Xestobium Blancs, ovoïdes 0,5 Brun foncé avec rufovillosum à 1 mm tâches 3 à 7 mm Petite vrillette 3 à 10 ans 2 à 3 ans 4 mois à 2 ans Blanches 2 mm Lyctus Blancs, ovoïdes 0,5 Brun rougeâtre, brunneus mm long, cylindrique 2,5 à 8 mm Capricorne Hylotrupes bajulus 3 à 12 ans Blancs, allongés 1 x 2 mm Blanches, avec mâchoires solides, 2 à 3 cm Brun foncé, ailes raies grises, 1 à 3 cm An1-4 Assez grossière Blanches 2 à 3 mm Résineux et feuillus 2 mm, ronds Anobium Blancs, ovoïdes 0,3 Brun foncé ovale punctatum mm 3 à 5 mm Lyctus 2,5 à 4 mm Compacte Feuillus : tous aubiers et bois parfait avec bcp d’amidon et large diamètre de pores (chêne, frêne) Ronds et regroupés, 1 à 1,5 mm Phase d’envol : n’a Hêtre rouge non parfois pas lieu attaqué Très fine dans galeries Seulement sur rési- 8 x 4 mm, ovales neux (tous les Grossière et comaubiers, épicéa et sapin dans toute la pacte dans galerie masse) Bois sec Envol des coléoptères : mai / juillet Matériaux de construction autres que le bois peuvent être atteints ; boursouflures locales de vermoulure en surface du bois L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS LES TRAITEMENTS, PRÉSERVATIONS ET FINITIONS DES BOIS DÉFINITIONS PRODUIT DE FINITION Le produit de finition apporte une protection de surface contre les agressions physico-chimiques et permet de remplir les fonctions suivantes : • rehausser l’aspect esthétique ; • préserver le bois des agressions climatiques telles que : - les rayonnements ultraviolets et infrarouges ; - les variations importantes du taux d’humidité (précipitations, humidité relative de l’air, vents) ; - le lessivage des substances ligneuses et le tachage dû à l’humidité ; • accroître la longévité. PRODUIT DE PRÉSERVATION OU DE PROTECTION OU DE PRÉVENTION Une mesure préventive ou de préservation consiste à appliquer au bois des produits chimiques en vue de le protéger des dégradations dues aux insectes xylophages et/ou aux moisissures. Cette protection est nécessaire lorsque le bois n’a pas une durabilité naturelle suffisante pour le mettre à l’abri des attaques éventuelles par des champignons et/ou des insectes. EXEMPLES LARGEUR I DE L’AUBIER M P RIMPRÉGNABILITÉ É G N AB I LITÉ DURAMEN 2 à 5 cm Epicéa non différencié 3-4 3 variable Mélèze 2 à 5 cm 4 2 variable Pin sylvestre 2 à 10 cm 3-4 1 Chêne 2 à 5 cm 4 1 Hêtre non différencié 1 1 CLASSIFICATION 4 AUBIER Douglas 3 ou 2-3 selon provenance DES NIVEAUX D’IMPRÉGNABILITÉ SELON LA NORME • niveau 1 : imprégnable • niveau 2 : moyennement imprégnable EN350-2 • niveau 3 : peu imprégnable • niveau 4 : non imprégnable En Belgique, on estime que la finition ne peut être appliquée que sur des éléments en bois suffisamment durable pour résister à tous les agents d’agression susceptibles d’affecter le matériau. Par conséquent, l’introduction, dans les assemblages (notamment pour les menuiseries extérieures) en bois non durable (classe IV ou V), de capsules contenant des produits de préservation n’est pas considérée, comme une mesure de protection préventive suffisante. En principe, seul le duramen des espèces de bois appartenant aux classes de durabilité I, II et III peut être utilisé sans protection préventive en menuiserie extérieure. REMARQUE : L’IMPRÉGNABILITÉ L’imprégnabilité est définie comme la facilité avec laquelle un bois peut être pénétré par un liquide (comme par exemple un produit de préservation). Lorsque l’essence n’est pas suffisamment durable pour la classe de risque considérée et les performances requises, il faut envisager un traitement de préservation, qui ne pourra être correct que si l’essence est suffisamment imprégnable. L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes An1-5 ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS PRODUITS ET PROCÉDÉS DE PRÉSERVATION DU BOIS SELON LES CLASSES DE RISQUE BIOLOGIQUE Classes de risque (EN 335) 1 2 Risques Conditions ambiantes Insectes (1) Performances minimales Exemples typiques délavage pourriture bleu (EN 559) Bois utilisé à l'intérieur dans des ambiances constamment sèches (humidité de l'air inférieure à 70 %). élevé - - - Aménagements intérieurs (meubles, lambris, parquets) où le taux d'humidité du bois reste en permanence en dessous de 20 %. Ip B A1 01-03-05-06 T1-T2-T3 (2) Bois non en contact avec le sol et normalement non exposé aux intempéries ni au délavage. important faible faible faible Bois de charpente, ossature de toitures plates chaudes,… où le taux d'humidité du bois dépasse occasionnellement 20 %. Ip + Pp A2.1 O2-O3-(O5)-06 T1-T2-T3 (2) S1-S2-S3-S4 Elément de bois lamellé collé et bois à fonction décorative, où le taux d'humidité du bois dépasse occasionnellement 20 %. Ip + Pp + Bl A2.2 O2-O3-(O5)-06 T1-T2-T3 (2) S1-S2-S3-S4 C1 O1-O3-(O5)-O6 T1-T2-T3 (2) C2 O1-O2-O5 S2-S4 O3-(O5)-O6 S2-S4 Humidification temporaire possible Bois non en contact avec le sol, exposé aux intempéries ou à la condensation. variable important important 3 variable (2) Bois de menuiserie Ip + Pp + Bl + W extérieure ; bois massif ou élément en bois lamellé collé placé dans de mauvaises conditions hygrothermiques (locaux humides, toitures plates froides). Ip + Pp + W + V Bois massif ou élément en bois lamellé collé exposé aux intempéries. Bois en contact permanent avec le sol 4 5 TABLEAU variable très important élevé élevé Bois mouillé en permanence (eau douce) Bois immergé dans l'eau salée EXTRAIT DE [24] Pieux, poteaux, bois massif ou élément en bois lamellé collé en contact avec le sol. Ip + Pp (+ Bl) + W A3 Ip + Pp (+ Bl) + E A4.1 Bois immergé dans l'eau douce. Tours de réfrigération. variable très important élevé élevé ET TIRÉ DE L’ASSOCIATION BELGE POUR LA PROTECTION DU BOIS. SIGNIFICATION TYPES Constructions portuaires, appontements, briselames PROCÉDÉS O1 : aspersion en tunnel ou en cabine O3 : double-vide (autoclave) O5 : badigeon (O5) : badigeon - traitement des découpes O6 : vide et pression (autoclave) A4.2 Ip + Pp + E + X A5 S2-S4 CR1 DES CODES T1 : T2 : T3 : trempage court (sup. ou égale à 3 minutes) trempage court (sup. ou égale à 15 minutes) trempage court (sup. ou égale à 60 minutes) S1 S2 S3 S4 trempage long (heures à jours) vide et pression (autoclave) diffusion pression alternative ou oscillante (autoclave) : : : : S2-S4 CR1 (1) la présence d’aubier augmente le danger l’attaques d’insectes (2) en foncton de la cinétique d’absorption DE PRODUITS O, T : produit organique en solution organique ou en émulsion (hydrodispersable) S: sels minéraux en solution aqueuse CR : créosotes An1-6 Code d'homo- Code d'agrément logation des principaux procédés A.B.P.B. CR1 : vide et pression (autoclave) C1 : produit de préservation C2 : lasure légèrement pénétrante avec fongicide C3 : lasure légèrement pénétrante sans fongicide CTOP : lasure satinée ou top coat PERFORMANCES DES PRODUITS Ip : efficacité préventive contre les insectes xylophages Pp : efficacité préventive contre les champignons de la pourriture B1 : efficacité préventive contre le bleuissement W: résistance au délavage par les intempéries V: résistance au vieillissement E: résistance au délavage au contact du sol et efficacité préventive contre la pourriture molle X: efficacité préventive conrte les térébrants marins. L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes ANNEXE 1 : TRAITEMENTS ET PROTECTIONS DU BOIS Préservation A3 : Traitement de préservation pour charpentes exposées aux intempéries ou à la condensation C1 : Traitement de préservation pour menuiseries exposées aux intempéries et à la condensation • produit soluble dans l’eau, appliqué par immersion ou par imprégnation sous vide ; • non filmogène ; contient des fongicides contre la pourriture, un insecticide et un agent antibleu • (facultatif). • • • • incolore ou légèrement pigmenté ; non filmogène, matières sèches : 10 à 20 % ; contient un fongicide contre le bleuissement et la pourriture ainsi qu’un insecticide ; épaisseur indicative : 1 à 5 µm à l’état sec /couche. • • • • • • pigmentée ; légèrement filmogène, matières sèches : 20 à 35 % ; contient un fongicide contre le bleuissement et la pourriture ; épaisseur indicative : 15 à 20 µm à l’état sec /couche. pigmentée; nettement filmogène, ma-tières sèches : 20 à 35 % ; • • • • • • • contient uniquement un fongicide contre le bleuissement ; épaisseur indicative : 15 à 20 µm à l’état sec /couche. pigmentée ; nettement filmogène, ma-tières sèches : 35 à 60 % ; contient uniquement un fongicide contre le bleuissement (ne protège que le film) ; épaisseur. indicative : 15 à 20 µm à l’état sec /couche pigmentée ; Finition C2 : Lasure légèrement pénétrante avec fongicide C3 : Lasure légèrement pénétrante sans fongicide CTOP : Lasure satinée ou top coat Peinture • caractère filmogène prononcé, teneur élevée en matières sèches ; • sans biocides ; • épaisseur indicative : supérieur ou égale à 30 µm à l’état sec /couche. TABLEAU DES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DES PRODUITS DE PRÉSERVATION ET DE FINITION [6B] ET[34] L’isolation thermique des façades à structure bois - Guide pratique pour les architectes An1-7